導(dǎo)語：如何才能寫好一篇遙感科學(xué)與技術(shù)研究方向，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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【關(guān)鍵詞】地震;遙感影像;遙感技術(shù)現(xiàn)狀;信息提取

眾所周知，中國由于歷史原因，大多數(shù)的建筑物抗震性不夠好，抗震級別不高，一旦地震發(fā)生，災(zāi)害性非常嚴(yán)重，如汶川地震，破壞性非常大，在十幾秒內(nèi)就造成嚴(yán)重的財產(chǎn)和人身傷害。遙感影像技術(shù)的產(chǎn)生和今年的發(fā)展為地震的預(yù)報與防御以及災(zāi)后的救援重建工作都帶來了極大的方便。

1.地震災(zāi)害

地震是一種自然現(xiàn)象，又可以成為地動，地振動，是由于地殼快速釋放能量的過程中造成了振動，在這期間會產(chǎn)生地震波。而引起地面震動（即地震）的主要原因就是覺得地球上板塊與板塊之間相互擠壓碰撞，使得板塊邊沿及板塊內(nèi)部產(chǎn)生錯動和破裂，從而造成地震現(xiàn)象。

地震會帶來嚴(yán)重的災(zāi)害，造成嚴(yán)重的人身財產(chǎn)損失。地震最直接的災(zāi)害是地震的原生現(xiàn)象，比如因為地震斷層錯動和地震波引起地面振動而引起的災(zāi)害。主要表現(xiàn)為：地面被破壞，普通城鎮(zhèn)容易造成建筑物與構(gòu)筑物的倒塌損壞，靠近山區(qū)可能引起山體等自然物的破壞（比如泥石流、滑坡等），若是海底地震，沿海區(qū)可能引起海嘯等，后果破壞程度大，后果嚴(yán)重。并且，地震往往帶來的除了直接破壞外還伴有次生災(zāi)害。比如房屋倒塌后火源失控引起火災(zāi);災(zāi)區(qū)水源、供水系統(tǒng)破壞或者被污染，使得災(zāi)區(qū)生活環(huán)境惡化，造成瘟疫等等。

地震往往瞬時成災(zāi)，讓人措手不及，并由于地震使得大量房屋倒塌，造成大量人員傷亡。所以如何能夠準(zhǔn)確勘探地震，并能夠在地震發(fā)生后及時有效的獲取災(zāi)情信息成為重點研發(fā)方向。

2.遙感影像

遙感，[remote sensing]，從中文解釋上來看，可以簡單理解為遙遠(yuǎn)的感知，泛指一切無接觸的遠(yuǎn)距離的探測;從科技層面上來看，遙感就是通過人造地球衛(wèi)星上的遙測儀器對地球表面及資源（如樹木、草地、土壤、水、礦物、農(nóng)家作物、魚類和野生動物等的資源管理）進(jìn)行感應(yīng)遙測以及監(jiān)視管理的一種科學(xué)技術(shù)手段。遙感是20世紀(jì)60年代初發(fā)展起來的以航空攝影技術(shù)為基礎(chǔ)的一門新興技術(shù)。1972年美國發(fā)射了第一顆陸地衛(wèi)星，這就標(biāo)志著航天遙感時代的來臨。經(jīng)過幾十年的迅速發(fā)展，成為一門實用的，先進(jìn)的空間探測技術(shù)。

遙感影像（Remote Sensing Image）是指紀(jì)錄各種地物電磁波大小的膠片（或相片），在遙感中主要是指航空像片和衛(wèi)星相片。一般遙感影像，數(shù)據(jù)類型比較多，需要通過金字塔加速、幀緩存技術(shù)、多種數(shù)據(jù)格式等方法進(jìn)行圖像處理，方便遙感影像的顯示。

3.遙感信息提取技術(shù)

遙感信息提取是遙感成像過程的一個逆過程，是從遙感對地面實況的模擬影像中提取相關(guān)的信息，反演地面原型的一個過程。遙感信息提取需要根據(jù)專業(yè)的要求，運用物理模型、解譯特征標(biāo)志和實踐經(jīng)驗與知識，定性、定量的提取出物理量、時刻分布、功能結(jié)構(gòu)等有關(guān)信息。

3.1遙感信息提取方法

常用的遙感信息提取方法主要是兩大類的：一是目視解譯;二是計算機信息提取。

3.1.1目視解譯

目視解譯主要是利用圖形的影像特征和空間特征以及多種非遙感信息資料相組合，用過運用相關(guān)的規(guī)律，進(jìn)行綜合分析和邏輯推理的思維過程?，F(xiàn)在多通過人機交互，應(yīng)用圖像處理方法增強影像，提高影像的視覺效果，使之能夠翻譯到計算機屏幕上。

3.1.2計算機信息處理

計算機信息處理就是利用計算機進(jìn)行遙感信息的自動提取，這就必須使用數(shù)字圖像了。這種處理方式原理是由于不同地物在同一波段、同一地物在不同波段都會呈現(xiàn)出不同的波譜這一特征，通過對某種地物在各個波段呈現(xiàn)的波譜曲線進(jìn)行分析，然后根據(jù)其特點進(jìn)行了相應(yīng)的增強的處理之后，在遙感影像上就能夠識別并且提取同類的目標(biāo)物。

4.遙感影像震害信息提取技術(shù)研究

遙感影像震害信息提取技術(shù)是通過對某一地區(qū)的衛(wèi)星圖像或者航空照片進(jìn)行對比分析，比較同一地區(qū)在不同的時期所拍攝到的建筑物的遙感影像來判斷該地區(qū)地表的變化。由于今年來科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，遙感影像的分辨率和震害信息提取技術(shù)也得到了相應(yīng)的發(fā)展，改善了以往遙感震害信息提取技術(shù)存在的結(jié)果精度低，震害識別對象單一，遙感地震應(yīng)急軟件平臺不都完備的問題，并產(chǎn)生了新的提取方案。

4.1提出基于面向?qū)ο蠓诸惖恼鸷π畔⑻崛〖夹g(shù)

面對對象分類方法需要充分考慮地物的大小，結(jié)構(gòu)，形狀等基本幾何特點，利用對象和周圍的環(huán)境之間的聯(lián)系，借助于對象特征知識庫以此來完成信息的提取。這種信息提取技術(shù)有利于提高分類的精準(zhǔn)度。

這一信息提取技術(shù)主要涉及三個方面的關(guān)鍵技術(shù)即影像分割、影像對象特征的定量描述以及影像分類。對于影像分割，常用的方法是多尺度分割技術(shù)，能夠精準(zhǔn)的分辨出地物目標(biāo)的分類。而影像對象特征主要是通過利用影像對象的光譜、形狀和紋理特征制作相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，從而進(jìn)行表達(dá)描述。對于影像分類的方法最常用的就是模糊數(shù)學(xué)分類的方法。

4.2基于震害知識庫的震害信息提取技術(shù)

建立震害知識庫，這體現(xiàn)的是遙感影像分析技術(shù)通過對人類思維方式的模擬來提取遙感信息。在模糊分類推理機制的分類系統(tǒng)中，引入越多的專家知識，越能夠豐富分類系統(tǒng)，使得推理更加的合理，能夠更加符合人類的思維方式，這樣產(chǎn)生的分類結(jié)果也就更加精確。由于知識庫是人工智能和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)相結(jié)合的產(chǎn)物，知識庫中的知識數(shù)據(jù)越豐富，推理規(guī)則也就越完善，這樣計算機系統(tǒng)的智能化程度就越高，為遙感震害影像信息提取分析人員提供的數(shù)據(jù)就更加完善，為影像分類是提供的特征參數(shù)依據(jù)就更加精準(zhǔn)，從而能夠提高遙感影像震害信息提取的準(zhǔn)確性。

4.3通過高分辨率的衛(wèi)星提取震害信息

隨著科技的發(fā)展，安裝有高分辨率遙感器的人造衛(wèi)星普遍投入使用，以及雷達(dá)遙感無人飛機等高科技產(chǎn)品的飛速發(fā)展，遙感影像震害信息的提取技術(shù)所得到信息本身的精確度就得到了很大的提升，提取到的信息也必然更為準(zhǔn)確迅速而有效，

結(jié)語

隨著社會的進(jìn)步，科學(xué)的不斷發(fā)展，遙感影像震害信息提取技術(shù)必將不斷發(fā)展，其信息的精確度、及時性都將得到很大的提高，對地震等災(zāi)害的預(yù)防以及災(zāi)后的救助都能提供極大的便利。

參考文獻(xiàn)：

[1] 趙福軍.遙感影像震害信息提取技術(shù)研究[D].中國地震局工程力學(xué)研究所，2010.

[2] 殷亞秋.遙感影像震害信息提取技術(shù)研究[J].科技傳播，2011，（16）：228，234.

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【關(guān)鍵詞】科學(xué)化；營林；重點

0.引言

隨著“人類社會可持續(xù)發(fā)展”戰(zhàn)略的全面實施，森林將在保障經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定增長、環(huán)境不斷改善和社會不斷進(jìn)步方面發(fā)揮越來越重要的作用。所以只有通過科學(xué)營林，才能把握熱點，趕超前沿，引領(lǐng)未來，全面促進(jìn)林業(yè)科技的發(fā)展，提高林業(yè)在人民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展中的地位。植樹造林不是簡單地栽樹綠化，而是要求植樹要科學(xué)化，撫育管理要精細(xì)化，這樣才能適應(yīng)新的形勢發(fā)展需要。因此，科學(xué)營林也是為了盡快提高林業(yè)生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益。本文著重分析一下科學(xué)營林工作的重點。

1.科學(xué)營林工作的重點

1.1樹立科技興林基礎(chǔ)地位

現(xiàn)代林業(yè)肩負(fù)著生產(chǎn)功能、社會功能和生態(tài)環(huán)境功能的任務(wù)。因此在可持續(xù)發(fā)展中，賦予林業(yè)以重要地位，當(dāng)前我省森林植被覆蓋率低，立地條件差，生態(tài)環(huán)境不容樂觀，要想發(fā)展林業(yè)，科技是唯一生產(chǎn)力，因此，觀念改變是發(fā)展林業(yè)科技的動力。要徹底改變?nèi)藗兊乃枷?，必須實行“走出去，引進(jìn)來”的辦法，走出觀摩先進(jìn)科學(xué)技術(shù)帶來的成效，以此來增加人們應(yīng)用科技的信心；引進(jìn)來就是要把學(xué)到的先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用到我們的生產(chǎn)中來，讓他發(fā)揮最大的作用。

1.2深化體制改革

雖然我省各地市林業(yè)局、省直林局都成立了科技科，但科技科發(fā)揮的作用很小，相當(dāng)一部分就是單位擺設(shè)。所以必須進(jìn)一步加大林業(yè)科技體制改革力度，在機構(gòu)調(diào)整、資源優(yōu)化、人才應(yīng)用、制度創(chuàng)新等方面下功夫。一是要通過改革組建知識全面、年齡結(jié)構(gòu)豐富的科技隊伍。二是鼓勵科技人員深入基層，參與科技示范區(qū)、重大工程、產(chǎn)業(yè)開發(fā)基地建設(shè)、科技服務(wù)工作。三是對有突出貢獻(xiàn)的科技人員實行重獎。四是加大科技資金投入。一方面增加政府財政投資渠道，另一方面多方吸引社會對林業(yè)科技的投入。五是建立科技資金專用賬戶，確?？萍假Y金?？顚Ｓ?，保證科研項目或科技活動的正常進(jìn)行。

1.3更新林業(yè)研究手段和儀器設(shè)備

由于長期的信息閉塞，我們現(xiàn)在的研究層次基本上都是膚淺的，大部分是在搞重復(fù)研究，必須從新的角度與高度出發(fā)。林區(qū)所用儀器普遍老化，3S技術(shù)在林區(qū)得不到充分利用，必須更新設(shè)備，引進(jìn)科學(xué)管理系統(tǒng)，以此來提高林區(qū)工作效率。

1.4加強人才培養(yǎng)力度

由于林區(qū)高學(xué)歷人工作人員少，掌握技術(shù)又有限，引進(jìn)人才成本又比較高，所以加強本地人才培養(yǎng)是林業(yè)科技發(fā)展的首要問題。可以通過項目培養(yǎng)、也可通過技術(shù)交流培養(yǎng)、還可以專門派人學(xué)習(xí)。這些年林業(yè)科技發(fā)展速度明顯加快，但是學(xué)習(xí)、交流機會還是屈指可數(shù)，上級部門應(yīng)該給予基層科技工作者更多的學(xué)習(xí)、交流、培訓(xùn)機會，使林區(qū)逐步建立一只適應(yīng)林區(qū)科技發(fā)展的高素質(zhì)科技創(chuàng)新隊伍。

1.5做好病蟲害防治

森林病蟲害的防治工作，以突出營林措施和生物防治措施為主，堅持“預(yù)防為主，科學(xué)防控，依法治理，促進(jìn)健康”的方針，堅持因地制宜，充分運用生物、物理、天敵等相輔相成的系統(tǒng)防治措施，防止環(huán)境污染，大力提倡防治無公害防治措施，把森林，病蟲鼠害控制在不成災(zāi)的水平，以達(dá)到保護(hù)環(huán)境和促進(jìn)林木速生豐產(chǎn)的目的。認(rèn)真地調(diào)查森林病蟲害，以便掌握森林病蟲害種類組成及種群動態(tài)及發(fā)生發(fā)展趨勢、森林病蟲的變化情況，探討其發(fā)生發(fā)展規(guī)律，為科學(xué)準(zhǔn)確的森林病蟲害的預(yù)測預(yù)報、防治措施的制定以及天敵的利用提供科學(xué)依據(jù)。同時及時認(rèn)真做好森林病蟲的種類、數(shù)量、分布、林木被害程度的分析。根據(jù)林木生長狀況、危害程度及癥狀，正確鑒定森林病蟲種類，掌握其生物特性及在不同環(huán)境中的生長規(guī)律，抓住最佳防治時機，制定科學(xué)合理的綜合有效的防治措施，以達(dá)到最佳治理效果。同時把森林病蟲害造成的經(jīng)濟(jì)損失降到最低。人為進(jìn)行捕殺、阻隔、誘殺、高溫處理及應(yīng)用遙感等新技術(shù)進(jìn)行防治稱為物理機械防治，這種措施具有不污染環(huán)境，不傷害天敵，便于開展群眾性工作等特點；但此種措施工效低、費工、局限大，應(yīng)根據(jù)規(guī)律及勞力情況具體掌握。同時，應(yīng)結(jié)合其他防治措施，利用自然界中天敵昆蟲病原微生物、線蟲、蜘蛛、食蟲鳥以及其它食蟲動物等有益生物來控制病蟲害。此措施對維持生態(tài)平衡，對森林病蟲害有長期抑制作用。

1.6調(diào)整人工林撫育間伐政策

撫育間伐原本是營林性質(zhì)，而非經(jīng)營性質(zhì)，撫育間伐材質(zhì)量差，收益低，投入大，大多數(shù)林農(nóng)不愿撫育間伐，重造輕管現(xiàn)象非常嚴(yán)重，因此應(yīng)調(diào)整撫育間伐政策，對撫育間伐材應(yīng)取消限額管理，取消各種稅費，給予政策扶持，以此鼓勵林農(nóng)加大投入適時進(jìn)行中幼林撫育間伐，營造健康森林。

2.科學(xué)營林工作的發(fā)展方向

2.1經(jīng)營技術(shù)集約化進(jìn)一步加強

人工林集約經(jīng)營技術(shù)主要集中在良種選育、定向培育、速生密植、病蟲害防治等方面實現(xiàn)高科技化，尤其在無性系選育、造林機械化和防治綜合化方面出現(xiàn)技術(shù)密集的加強趨勢。

2.2森林多樣性研究是中國林業(yè)的重要課題

隨著森林資源的減少、生態(tài)環(huán)境惡化、物種銳減，生物多樣性保護(hù)已引起世界各國的極大關(guān)注，二十一世紀(jì)，生物多樣性研究重點將是：確定動植物主要的分類和功能，開展區(qū)域生物多樣性研究；生物多樣性組成、結(jié)構(gòu)及隨人類經(jīng)營活動變化規(guī)律的研究；生物多樣性與人類干擾關(guān)系的研究；可持續(xù)利用生物多樣性的社會、經(jīng)濟(jì)途徑、經(jīng)濟(jì)效益與保護(hù)關(guān)系的研究；生物多樣性中長期發(fā)展戰(zhàn)略及其政策體系的研究；利用地理信息系統(tǒng)技術(shù)建立動植物分布預(yù)測模型等。

2.3生物技術(shù)應(yīng)用水平進(jìn)一步提高

二十一世紀(jì)，林業(yè)生物技術(shù)研究方向和重點是：利用生物工程技術(shù)培育林木新品種，大幅度提高生長量；大力開發(fā)生物固氮和菌根技術(shù)；應(yīng)用基因重組技術(shù)研究微生物殺蟲劑和木質(zhì)素降解酶；提高林木的各種抗性；加速各種優(yōu)良品種系的繁殖和脫毒復(fù)壯、進(jìn)入工廠化批量生成；研究林木生成剩余物提取蛋白飼料的技術(shù)等。

2.4高新技術(shù)的滲透將大大加快

高新技術(shù)除生物工程這一熱點外，主要是計算機技術(shù)和遙感技術(shù)的更進(jìn)一步應(yīng)用，多技術(shù)的耦合速度、強度和程度將進(jìn)一步加深、森林采伐運輸和營林機械化將由全盤機械化向生產(chǎn)、檢驗、管理全面自動化方向發(fā)展；木材加工生產(chǎn)工藝自動化、連續(xù)化及其計算機技術(shù)、過程邏輯控制和產(chǎn)品質(zhì)量控制技術(shù)研究將得到發(fā)展，產(chǎn)業(yè)化速度加快。

2.5森林生態(tài)與環(huán)境的研究

森林是全球生態(tài)環(huán)境問題的核心。由于森林資源的破壞，全球生態(tài)環(huán)境日趨惡化。研究重點是加強有關(guān)大氣污染對森林的影響、植樹造林和毀林對氣候的潛在影響、大氣變暖對森林生態(tài)系統(tǒng)的影響等方面，以及提高森林的多種環(huán)境保護(hù)功能方面的研究。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

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關(guān)鍵字：土地利用、動態(tài)變化、遙感技術(shù)、動態(tài)監(jiān)測

中圖分類號：P285.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

0 前言

土地資源是重要的生產(chǎn)資料，是人們賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。近年來，隨著全球人口的不斷增加,經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，土地資源超量開發(fā)，人類生存環(huán)境受到了嚴(yán)重的威脅，土地利用/土地覆蓋變化已經(jīng)成為影響全球環(huán)境變化的一個重要原因。1993年“國際地圈與生物圈計劃”(IGBP)和“全球變化人類影響和響應(yīng)計劃”(HDP)共同將土地利用/土地覆蓋變化(LUCC)列為全球變化研究的核心計劃[1]。土地利用/土地覆蓋現(xiàn)狀既反映了過去土地利用歷史，又強有力地影響著未來的土地利用方向，因此及時掌握土地利用變化信息已顯得非常重要。遙感技術(shù)以其快速、準(zhǔn)確、準(zhǔn)時、周期性短等優(yōu)點在土地利用/覆蓋變化的動態(tài)監(jiān)測中顯示出明顯的優(yōu)勢，在國內(nèi)外得到了廣泛應(yīng)用。綜合國內(nèi)外學(xué)者的研究成果，現(xiàn)將遙感技術(shù)在土地利用類型調(diào)查中的研究方向從以下方向進(jìn)行闡述。

1遙感圖像的選擇

1.1最佳時相的選擇

正確選擇遙感圖像能大大提高解譯的速度和精度。其中時相是反映遙感圖像特征的重要因素之一。以植被景觀為例進(jìn)行研究，關(guān)于植被景觀遙感最佳時相的選擇，張銀輝等指出不同時相遙感圖像的選擇對分類精度具有很大的影響，因植物物種、長勢及生長階段等不同而在遙感圖像上有不同的光譜表現(xiàn)形式[2~3]。鄒尚輝[4]根據(jù)植物光譜的種間變化及物候變化和太陽高度角對植物光譜的影響，研究了湖北省及北亞熱帶植被分類的最佳時相選擇問題，指出最佳時期主要集中在4月下旬至5月中旬和10月下旬至次年3月下旬。程弘等[5]通過對TM影像在甘肅省白龍江林區(qū)(總面積56.8’萬ha)森林資源調(diào)查中的應(yīng)用實踐，將遙感圖像識別的最佳時期定為秋季和春季。姜曉華等[6]探討了應(yīng)用兩期遙感數(shù)據(jù)目視解譯調(diào)查新伐區(qū)的方法，以及所用數(shù)據(jù)的最佳時相，指出調(diào)查新伐區(qū)最理想的時相是8、9月份。林輝[7]以山東、河南、江蘇、安徽的平原地區(qū)為例，結(jié)合生產(chǎn)實踐對TM圖像在森林資源清查中應(yīng)用的處理問題作了探討.并指出其時相選擇最好在10月中下旬及11月上旬，而山區(qū)的選擇，較為理想的則是4月、5月、10月、11月。一般時相的選擇應(yīng)在林木生長較為旺盛的時期，但這只是一個總的原則，還要根據(jù)不同地區(qū)、不同清查需求而定。楊朝俊等[8]概述了植被調(diào)查中利用遙感技術(shù)的最佳時相的選擇，分析了四川森林植被的特點及其遙感干擾信息的物候特點。根據(jù)影響遙感時相選擇的平臺、太陽高度角和代表光譜等因素，針對四川不同地區(qū)森林植被遙感識別的特點，按照5個區(qū)域提出了四川森林植被遙感識別的最佳時期，主要集中在10月下旬至3月下旬。以上學(xué)者分別對不同研究地點的最佳時相進(jìn)行了研究，最佳時相的選擇除受遙感平臺、太陽高度角和代表光譜等因素影響外，受地理位置和植被的特性影響也較大。因此，最佳時相的選擇具有一定的地域性和特定性。同時，也有學(xué)者將最佳時相的選擇，用于對農(nóng)作物的分類，也得出了相同的結(jié)論[9~10]。

1.2圖像類型和比例尺的選擇

目前對圖像類型的選擇和比例尺的研究還不太成熟，沒有統(tǒng)一的定論。張銀輝等以對土地利用與土地覆蓋的研究為例，指出大區(qū)域范圍研究一般采用低分辨率的大尺度圖像(如:NOAA/ AVHRR 1km數(shù)據(jù))，局部區(qū)域的土地利用調(diào)查一般采用高精度高分辨率的MSS圖像、TM圖像、SPOT圖像或它們之間的結(jié)合等。姜曉華等除確定遙感判讀的最佳時相以外，又將采伐區(qū)目視判讀用圖的最佳比例尺定為l:2.5萬。

2解譯范圍在遙感圖像上的定位

準(zhǔn)確界定研究區(qū)的范圍是遙感在土地利用類型提取中的首要工作。林桂蘭等[11]以廈門市飲用水源中的北溪引水渠(管道)和坂頭水庫為例，根據(jù)飲用水源保護(hù)區(qū)劃分原則，研究了基于數(shù)字化的地形圖建立數(shù)字高程模型并自動生成匯水區(qū)盆地和流域范圍的GIS技術(shù)、獲取相關(guān)自然環(huán)境專題信息的遙感技術(shù)、以及綜合利用社會和自然等多種數(shù)據(jù)源進(jìn)行保護(hù)區(qū)范圍界定的方法。利用GIS技術(shù)對區(qū)域界定確屬一種精度較高的方法，但遙感圖像的數(shù)據(jù)量一般都很大，少則幾百兆，GIS軟件很難處理如此大的圖像數(shù)據(jù)。再者，利用GIS軟件進(jìn)行影像區(qū)域界定后，能被遙感判讀軟件如 Erdas Imagine分析的文件類型十分有限，導(dǎo)致圖像的精度明顯降低，甚至不能滿足需要。

王小龍等[12]采用相似三角形原理，結(jié)合海島多年的潮汐分析，在高分辨率遙感數(shù)據(jù)的支持下，可以比較準(zhǔn)確地確定海島潮間帶范圍，特別是對于分辨率為lm左右的IKONOS和 Quick Bird圖像，提取結(jié)果保持了較高的一致性。使用該種幾何方法對研究區(qū)域進(jìn)行界定，雖然取得了較好的效果，但是此方法對圖像資料的要求比較高、成本也較高，故也具有很大的局限性。

陸海英等[13]在ArcGIS和 Erdas Imagine軟件的支持下，綜合考慮建筑物的物理特性和光譜特征，以及城市擴(kuò)展的規(guī)律，將遙感數(shù)據(jù)、城市建成區(qū)邊界以及行政邊界圖疊置起來進(jìn)行提取，該方法使用方便，操作簡單，判讀精度也比較高，是對生態(tài)旅游地范圍精確界定問題的發(fā)展和完善。但特別注意的是必須使遙感影像與地形數(shù)據(jù)、行政區(qū)等矢量圖層具有一致的坐標(biāo)系統(tǒng)。

3幾種土地利用類型的遙感采集技術(shù)

3.1常見的遙感解譯方法

劉玉萍[14]以遙感的功能為基礎(chǔ)，闡述了遙感目視判讀在土地利用類型劃分及森林生態(tài)變化監(jiān)測評價研究中的應(yīng)用和方法，應(yīng)以常規(guī)法和遙感相結(jié)合。為森林生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)提供依據(jù)和決策支持。張飛等[15]主要是對遙感影像進(jìn)行非監(jiān)督分類，分類后采用合并類、上下文分析、聚類處理等，如果發(fā)現(xiàn)精度較低則再次進(jìn)行解譯，再評價，直至獲得一個符合精度要求的非監(jiān)督分類影像。田靜毅等[16]采取監(jiān)督分類和目視解譯相結(jié)合的方法判讀遙感影像，提取土地利用類型預(yù)解譯圖。在室內(nèi)完成的圖件往往存在錯誤或者難以確定的類型，需要進(jìn)行野外實地調(diào)查與驗證。全斌等[17]采用人機交互式解譯并結(jié)合自動分類對2001年 Landsat TM影像進(jìn)行解譯。張玉進(jìn)等[18]根據(jù)2001年野外實地考察的經(jīng)驗，采用最大似然分類法對上述3個時期的遙感影像進(jìn)行監(jiān)督分類，實際操作在軟件PCI下進(jìn)行，最終分類精度均在85%以上，符合研究所要求的精度.吳泉源等[19]利用多期遙感數(shù)據(jù)，采用目視解譯和人機交互計算機分類技術(shù)提取 1984至2004年間龍口市海岸帶土地利用信息，從土地利用總量變化、土地利用變化速度、土地利用類型之間的相互轉(zhuǎn)化、土地利用類型變化的海岸區(qū)位效應(yīng)等方面分析龍口市海岸帶動態(tài)變化特點。梁偉等[20]據(jù) 1975年的Landsat MSS、1986年和 1997年的1月 Landsat TM影像資料，運用遙感影像計算機自動分類方法獲取土地利用信息，用GIS空間分析方法以及數(shù)理統(tǒng)計方法全面分析了黃河中游多沙粗沙區(qū)1975~1986年和1986~1997年兩個時期內(nèi)各土地利用類型的變化幅度、變化速度、數(shù)量變化的區(qū)域差異、變化方向以及變化方向的區(qū)域差異等。

3.2 高分辨率圖像的遙感解譯方法

田建林等[21~22]利用Quick Bird影像數(shù)據(jù)進(jìn)行土地利用類型調(diào)查過程中采用計算機圖像預(yù)處理與人工目視判讀的方法獲取相對準(zhǔn)確的土地利用類型信息。也利用高分辨率衛(wèi)星遙感影像代替航空遙感影像進(jìn)行土地利用現(xiàn)狀調(diào)查。主要采用目視判讀和外業(yè)調(diào)查的方法來完成遙感圖像的判讀。目視判讀的難點是對易混淆地類和森林類型的判讀，包括草地與農(nóng)田、灌木叢與果園地、經(jīng)濟(jì)林與用材林、陡坡地與常年早地等。通過適當(dāng)?shù)那捌趫D像處理，以建立解譯標(biāo)志為基礎(chǔ)，采用綜合的判讀方法可將上述類型大部分判讀出來。

3.3 遙感解譯與其他知識相結(jié)合的方法

劉云等[23]借助TM遙感影像采用兩種方法來解譯北京昌平沙河區(qū)景觀土地利用：其一是利用TM影像的4、5、3波段的假彩色合成來該地區(qū)的土地利用解譯；其二是借助TM影像3和4波段計算的NDVI來判定土地利用，并與土地統(tǒng)計數(shù)據(jù)對比，結(jié)果表明第一種方法解譯城郊景觀的土地利用類型效果較好，而第二種方法對有植被覆蓋的土地利用類型解譯較好。李愛農(nóng)等[24]針對我國西南地區(qū)地貌類型復(fù)雜、土地利用多元化的特征，著重研究了在大面積的土地利用調(diào)查中應(yīng)用遙感圖像自動分類方法來獲取土地利用信息的一整套技術(shù)路線和方法；將非監(jiān)督分類、監(jiān)督分類以及野外調(diào)查、專家知識和特殊地區(qū)的分區(qū)分類有機地結(jié)合起來，大大提高了可操作性和分類精度。李春華等[25]以福州市瑯歧島土地覆蓋/土地利用類型為例，以遙感影像解譯知識為基礎(chǔ)，使用TM、Aster的融合影像和NDVI生成的植被覆蓋度影像，并結(jié)合DEM、土地利用等地理輔助數(shù)據(jù)，將DEM和NDVI因子作為待分類影像的波段加入其中，構(gòu)成新的待分類影像，運用Bayes分類方法，通過循環(huán)迭代的方法消除先驗概率對分類精度的影響，實例證明比運用單一的分類方法精度明顯提高。張春桂等[26]應(yīng)用新一代對地觀測衛(wèi)星EOS的MODIS數(shù)據(jù)，在地理信息系統(tǒng)的支持下，對2001~2005年福州地區(qū)不同地表類型的歸一化植被指數(shù)年際動態(tài)變化進(jìn)行計算分析，在此基礎(chǔ)上開展福州地區(qū)土地利用/覆蓋變化的監(jiān)測研究，并初步分析了土地變化的驅(qū)動力。結(jié)果表明：基于MODIS的歸一化植被指數(shù)對區(qū)域土地利用/覆蓋的年際變化反映是敏感的，應(yīng)用MODIS數(shù)據(jù)可以監(jiān)測區(qū)域土地利用/覆蓋變化的空間分布和面積大小。

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篇4

[關(guān)鍵詞]高校 GIS教育 專業(yè) 人才培養(yǎng)

[中圖分類號] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2013）20-0015-03

一、引言

自1991年聯(lián)合國亞太環(huán)境規(guī)劃署視察并援助安徽GIS技術(shù)項目以來，安徽GIS產(chǎn)業(yè)走過了20年的發(fā)展歷程，全省各行業(yè)GIS技術(shù)應(yīng)用蓬勃發(fā)展。近年來，隨著GIS產(chǎn)業(yè)的發(fā)展納入《中國國民經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃綱要》，安徽省GIS產(chǎn)業(yè)已初具規(guī)模，市場需求旺盛并快速發(fā)展，使得我省乃至全國對GIS相關(guān)專業(yè)的人才需求日益增加。

為全面掌握安徽省GIS教育現(xiàn)狀，安徽省地理信息中心組織調(diào)查了有關(guān)高等院校、科研院所及企事業(yè)單位，并結(jié)合相關(guān)統(tǒng)計資料、教育科研網(wǎng)、中國教育在線及各高校招生就業(yè)等網(wǎng)站進(jìn)行綜合調(diào)研，在此基礎(chǔ)上總結(jié)了安徽省高校GIS教育和人才培養(yǎng)的現(xiàn)狀，結(jié)合社會需求分析了存在的問題，并提出建議，為安徽GIS教育水平的提升提供參考。

二、安徽省高校GIS教育現(xiàn)狀

（一）GIS專業(yè)設(shè)置現(xiàn)狀

截至2012年底，宿州學(xué)院地球科學(xué)與工程系已系統(tǒng)開展了GIS相關(guān)?？平逃灰言O(shè)置并招收GIS專業(yè)本科生的有滁州學(xué)院、合肥工業(yè)大學(xué)、安徽師范大學(xué)、安徽理工大學(xué)、安徽建筑大學(xué)、安徽科技學(xué)院、安徽大學(xué)、池州學(xué)院和銅陵學(xué)院等9所高校。

其中，滁州學(xué)院GIS本科專業(yè)2009年被教育部遴選為國家級特色專業(yè)建設(shè)點，安徽師范大學(xué)GIS本科專業(yè)設(shè)立“安徽自然災(zāi)害過程與防控研究”省級實驗室、“資源環(huán)境與地理信息工程”省級高校工程技術(shù)研究中心。合肥工業(yè)大學(xué)、安徽師范大學(xué)、安徽理工大學(xué)擁有培養(yǎng)GIS專業(yè)人才的碩士點，全省沒有GIS專業(yè)的博士點，但部分院校已陸續(xù)開展GIS相關(guān)專業(yè)的博士培養(yǎng)工作。

（二）GIS本科專業(yè)發(fā)展

因為針對研究生的教學(xué)方式、培養(yǎng)方案與本科生差別較大，與生源專業(yè)、導(dǎo)師研究方向等多種因素密切相關(guān)，具有差異化和個性化等特點，且安徽省GIS專業(yè)碩士點較少，招生時間不長，招生人數(shù)不多，因此安徽省高校GIS教育主要集中在本科生的培養(yǎng)上。

自2001年合肥工業(yè)大學(xué)開設(shè)GIS本科專業(yè)以來，安徽師范大學(xué)、安徽理工大學(xué)等高校也陸續(xù)開設(shè)GIS本科專業(yè)，隨著各學(xué)校師資力量的壯大和軟硬件的加強，招生人數(shù)也逐年上升，全省高校面向全國每年新招GIS本科專業(yè)學(xué)生由2001年的30余人增加到2012年的600余人，為我省乃至全國培養(yǎng)了一批GIS專業(yè)人才。以下將分析安徽省已完成四年度GIS本科教育的6所高校GIS教學(xué)情況。

（三） GIS本科專業(yè)課程體系建設(shè)

1.課程構(gòu)成

合理的課程設(shè)置，尤其是專業(yè)核心課程的設(shè)置，是GIS人才培養(yǎng)體系建設(shè)中的重要問題。據(jù)調(diào)研，GIS本科專業(yè)課程體系主要由以下幾部分構(gòu)成。

（1）公共基礎(chǔ)課：是教育部或所在高校指定的必修課程，包括數(shù)學(xué)與自然科學(xué)類、計算機基礎(chǔ)類、語言類、人文社會科學(xué)類、經(jīng)濟(jì)管理類、體育藝術(shù)類等。

（2）公共選修課：由各高校統(tǒng)一安排，學(xué)生根據(jù)個人興趣愛好在通識教育課程中選取學(xué)習(xí)的課程，它有利于擴(kuò)展學(xué)生的基礎(chǔ)理論知識，構(gòu)建更科學(xué)、合理的知識結(jié)構(gòu)。

（3）專業(yè)基礎(chǔ)課：指與專業(yè)知識、技能直接聯(lián)系的基礎(chǔ)課程，是必須學(xué)習(xí)掌握的課程，主要包括測繪類、計算機類、地理類、其他類等。

（4）專業(yè)選修課：指學(xué)生根據(jù)專業(yè)的培養(yǎng)要求與自己的學(xué)習(xí)方向有選擇地學(xué)習(xí)的課程，有利于拓寬專業(yè)知識面與應(yīng)用技能，并為發(fā)展特定方向的研究能力奠定基礎(chǔ)。

（5）實踐及其他：主要包括課程設(shè)計、社會調(diào)查、實習(xí)、畢業(yè)論文、軍訓(xùn)、公益勞動等。

2.課程設(shè)置及學(xué)時劃分

GIS是多學(xué)科相互融合交叉的，因此地理類、計算機類、測繪類和GIS類的課程組成了GIS專業(yè)課程的基礎(chǔ)。各?？倢W(xué)分設(shè)置相差不大，但在課程構(gòu)成上各有側(cè)重。在偏工科為主的合肥工業(yè)大學(xué)、安徽理工大學(xué)、安徽建筑大學(xué)等院校中，應(yīng)用性較強，高等數(shù)學(xué)等公共基礎(chǔ)課程在總學(xué)分的比重較大，均在30%以上，其中安徽理工大學(xué)公共基礎(chǔ)課比重最大為39.5%。而偏理學(xué)的安徽師范大學(xué)、滁州學(xué)院、安徽科技學(xué)院更側(cè)重地理類、計算機科學(xué)類及GIS類課程的教學(xué)，專業(yè)基礎(chǔ)課在總學(xué)分中的比重較大，均在35%以上，其中安徽師范大學(xué)比重最大為51.2%。公共選修課各校學(xué)分設(shè)置基本類似，比重差別不大。安徽理工大學(xué)、安徽建筑大學(xué)、滁州學(xué)院和合肥工業(yè)大學(xué)專業(yè)選修課比重較大，均在13%以上，體現(xiàn)了對學(xué)生個人興趣和研究方向的重視與培養(yǎng)。

3.實驗與實踐環(huán)節(jié)設(shè)置

GIS是綜合性的交叉學(xué)科，也是實踐性極強的學(xué)科，僅靠課程是遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到培養(yǎng)目標(biāo)要求的，還要從提高學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力上下功夫，設(shè)置豐富的實踐類課程。通過幾所高校調(diào)研，我省GIS本科生實踐課內(nèi)容一般有如下幾個方面：入學(xué)教育、軍事訓(xùn)練、社會實踐和公益勞動等；專業(yè)實驗課教學(xué)；創(chuàng)新實驗和素質(zhì)拓展；生產(chǎn)單位實踐及畢業(yè)實習(xí)、論文設(shè)計。

目前6所高校已建立GIS專業(yè)實驗室，基本滿足學(xué)生上機實踐的需要，其中安徽師范大學(xué)實驗室數(shù)量最多，面積較大，安徽理工大學(xué)GPS等相關(guān)測繪硬件設(shè)備最多。地理信息系統(tǒng)、測量學(xué)、地圖制圖、圖形圖像處理等課程實習(xí)都涉及專業(yè)軟件，專業(yè)軟件平臺主要有ArcGIS、SuperMapGIS、MapGIS、Mapinfo等GIS軟件，ERDAS、ENVI等遙感軟件，南方CASS等數(shù)字測圖軟件。

（四）師資力量

師資力量是科學(xué)規(guī)范的教學(xué)過程的首要保證，高素質(zhì)的教師隊伍不僅要求教師要有較高的專業(yè)知識、良好的個人品質(zhì)，而且整個隊伍的專業(yè)結(jié)構(gòu)、年齡結(jié)構(gòu)、學(xué)術(shù)結(jié)構(gòu)、職稱結(jié)構(gòu)、學(xué)緣結(jié)構(gòu)等方面必須保持合理。根據(jù)2010年底各高校反饋數(shù)據(jù)，6所高校GIS本科專業(yè)師資力量，博士學(xué)歷42人，碩士學(xué)歷55人，本科學(xué)歷3人；助教9人，講師56人，副教授24人，教授11人，學(xué)術(shù)帶頭人6人，集中于碩士學(xué)歷，講師職稱。教師人數(shù)滁州學(xué)院最多，安徽理工大學(xué)次之，安徽建筑大學(xué)和安徽科技學(xué)院最少。專業(yè)結(jié)構(gòu)對比分析，合肥工業(yè)大學(xué)偏GIS，安徽師范大學(xué)和滁州學(xué)院偏地理，安徽理工大學(xué)和安徽科技學(xué)院偏測繪。從教師年齡結(jié)構(gòu)來看，各高校35歲及以下青年教師比例較大。

三、安徽省GIS產(chǎn)業(yè)人才需求

安徽省GIS產(chǎn)業(yè)應(yīng)用范圍從最初的土地規(guī)劃、資源管理、水利防汛擴(kuò)展到了幾乎所有與空間信息相關(guān)的各行業(yè)，根據(jù)ESRI中國（北京）有限公司2009年不完全統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，其公司ARCGIS產(chǎn)品2005年-2009年在安徽的銷售量分別是2004年的3.9倍、5.7倍、14.7倍、19.3倍和22.4倍。ARCGIS作為全球使用量最大的GIS平臺產(chǎn)品，其在安徽省的銷售增長比例，客觀地反映出安徽省地理信息系統(tǒng)應(yīng)用快速增長的態(tài)勢。GIS多元化應(yīng)用、快速發(fā)展的局面使得我省對GIS專業(yè)人才的需求也呈現(xiàn)出多層次的趨勢，因此，有必要對我省GIS人才需求進(jìn)行探討，以利于各高校完善學(xué)科建設(shè)，優(yōu)化人才培養(yǎng)模式，培養(yǎng)出適應(yīng)社會多層次需求的GIS相關(guān)專業(yè)人才。

（一）事業(yè)單位公開招考及高校人才引進(jìn)

省直事業(yè)單位對GIS專業(yè)人才的需求主要集中于遙感與地理信息系統(tǒng)、與GIS相關(guān)的測繪工程及計算機等專業(yè)，學(xué)歷層次以本科及以上學(xué)歷為主，近兩年人才需求量加大。與省直單位相比，各地市對測繪工程、攝影測量與遙感等GIS相關(guān)專業(yè)人才的需求集中于傳統(tǒng)的國土、城建、測繪管理、規(guī)劃、水利等行業(yè)，學(xué)歷層次均要求在本科或碩士，除個別崗位注明適合男性外，其他崗位無性別要求。

目前我省很多高等院?，F(xiàn)有GIS專業(yè)教師中部分是從其他學(xué)科通過短期培訓(xùn)或自學(xué)方式轉(zhuǎn)入本專業(yè)的，可能存在研究、開發(fā)和應(yīng)用的實踐經(jīng)驗較少的情況，需要加大專業(yè)培訓(xùn)力度和人才引進(jìn)來提高學(xué)校的整體GIS教學(xué)水平和大型科研項目實施能力，這對提高學(xué)生畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量和實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)至關(guān)重要。根據(jù)各高校反饋信息，目前我省各高校均有GIS專業(yè)人才引進(jìn)計劃，主要集中于遙感、GIS軟件設(shè)計、GIS系統(tǒng)開發(fā)等研究方向。

（二）企業(yè)人才需求

近年來，安徽省一批軟件企業(yè)紛紛涉足GIS領(lǐng)域，對GIS人才的需求也大量增加。各企業(yè)通過專業(yè)人才網(wǎng)站、行業(yè)或單位網(wǎng)站、論壇、人才交流會等方式招聘，類型包括程序員、資深開發(fā)、測試、技術(shù)支持、數(shù)據(jù)處理、市場、營銷、項目經(jīng)理、高層管理及其他。

本文調(diào)查了相關(guān)企業(yè)122個招聘崗位，按照類型進(jìn)行分類，并統(tǒng)計性別傾向、學(xué)歷傾向和注重角度等特點。目前所緊缺的GIS人才工作性質(zhì)為技術(shù)類崗位，程序員（35%）和數(shù)據(jù)處理人員（24%）是目前最緊缺的，資深開發(fā)人員次之，因此技術(shù)研發(fā)類崗位將是未來一段時間內(nèi)畢業(yè)生需求最多的方向。從性別傾向來看，目前正在招聘的崗位中56%基本不考慮性別差異，但是仍有39%的崗位傾向選擇男性，與傾向女性的5%有較大差距。從學(xué)歷來看，本科生（38%）需求最大，碩士和?？粕沃且灿邢喈?dāng)?shù)膷徫徊幌迣W(xué)歷，因為從企業(yè)注重的角度中可以看出，未來發(fā)展?jié)摿蛣邮植僮髂芰?，短期?nèi)盡快上崗是最重要的，而學(xué)生的在校成績、是否學(xué)生干部等不是企業(yè)最關(guān)注的角度。

四、面向需求的GIS人才培養(yǎng)存在的問題

教師隊伍和課程設(shè)置有進(jìn)一步改進(jìn)的空間。由于近幾年來我省GIS產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快，GIS專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)率較好，很多高校紛紛申請開設(shè)GIS專業(yè)，但是各校的師資力量和教學(xué)設(shè)備實際并不能完全滿足教學(xué)要求，部分院校師資力量不足，GIS專業(yè)技術(shù)力量有待提高。

學(xué)生的實踐和創(chuàng)新能力有待進(jìn)一步提高。GIS實踐性極強，需要通過實踐課程來提高學(xué)生的實踐和創(chuàng)新能力。各高校雖設(shè)置了較豐富的實踐課體系，但仍然存在著部分畢業(yè)生編程基礎(chǔ)較差，不能滿足社會需求的情況。

五、對策與建議

根據(jù)社會需求確定各高校專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，調(diào)整和優(yōu)化人才培養(yǎng)方案。各高校教學(xué)思路、教學(xué)目標(biāo)與課程設(shè)置應(yīng)順應(yīng)社會需求做出新的調(diào)整，按照社會各行業(yè)的需求來制定GIS專業(yè)人才培養(yǎng)的目標(biāo)。在保持原有專業(yè)特色的情況下，進(jìn)一步加強復(fù)合型人才的培養(yǎng)。目前，部分高校對GIS專業(yè)人才培養(yǎng)方案進(jìn)行了大幅度的修改，并積極采用工程教育（CDIO）理念和教學(xué)大綱，將會對GIS專業(yè)人才培養(yǎng)起到積極的作用和深遠(yuǎn)的影響。

加強專業(yè)核心課程師資隊伍建設(shè)。各高校應(yīng)針對現(xiàn)狀有選擇地引進(jìn)計算機、地理、GIS、遙感及測繪等專業(yè)教師，充實GIS專業(yè)教師隊伍，提高綜合實力，鼓勵優(yōu)秀青年教師進(jìn)行在職教育，提高GIS專業(yè)師資隊伍的素質(zhì)。注意開展教師梯隊人才建設(shè)，培養(yǎng)學(xué)術(shù)帶頭人，定期開展核心課程教學(xué)觀摩或教學(xué)經(jīng)驗交流活動，逐步提高核心課程授課教師水平。

加強專業(yè)實踐環(huán)節(jié)的重視程度。加強實驗室和實習(xí)基地的建設(shè)，培養(yǎng)學(xué)生動手解決問題和學(xué)術(shù)創(chuàng)新能力；加強畢業(yè)論文的實踐性，與學(xué)校的科研項目掛鉤，讓學(xué)生參與解決實際問題，使能力較強的學(xué)生參與基礎(chǔ)軟件或應(yīng)用系統(tǒng)的研發(fā)；充分利用社會資源為學(xué)生創(chuàng)造實踐機會，安排到相關(guān)3S企業(yè)、生產(chǎn)單位及各級地理信息中心進(jìn)行掛職鍛煉，提高綜合能力。

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[3] 周衛(wèi).GIS專業(yè)的測繪科學(xué)技術(shù)需求與教學(xué)[J].現(xiàn)代測繪，2005，（28）.

篇5

測繪工程領(lǐng)域?qū)I(yè)學(xué)位碩士研究生是從事大地測量、海洋測量、投影測量與遙感、地圖制圖、地理信息系統(tǒng)、土地管理信息系統(tǒng)等高層次應(yīng)用型專業(yè)技術(shù)人才。主要研究方向有動態(tài)大地測量與環(huán)境變化及災(zāi)害監(jiān)測、空間大地測量理論與技術(shù)、精密工程測量與三維工業(yè)測量、海洋測量技術(shù)、交通導(dǎo)航工程、土木工程測繪、海洋工程測繪、水利工程測繪、礦山工程測繪等。開展測繪工程領(lǐng)域?qū)I(yè)學(xué)位碩士研究生的培養(yǎng)主要目的是為了解決測繪行業(yè)及相關(guān)工程部門高層次創(chuàng)新型、應(yīng)用型、復(fù)合型人才緊缺的矛盾，面向生產(chǎn)第一線培養(yǎng)高層次工程技術(shù)和工程管理人才。通過培養(yǎng)，測繪工程領(lǐng)域?qū)I(yè)學(xué)位碩士研究生應(yīng)掌握所從事工程領(lǐng)域堅實的基礎(chǔ)知識和寬廣的專業(yè)知識，以及解決工程問題的科學(xué)的研究方法以及現(xiàn)代化技術(shù)手段，具有獨立承擔(dān)工程技術(shù)或工程管理工作的能力，具有較高的綜合素質(zhì)、較好的職業(yè)素養(yǎng)、較強的創(chuàng)新能力和適應(yīng)能力。基于測繪工程領(lǐng)域?qū)I(yè)學(xué)位碩士研究生的人才培養(yǎng)目標(biāo)和研究方向，構(gòu)建科學(xué)的培養(yǎng)模式，設(shè)置合理的課程體系，對實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)至關(guān)重要。

2測繪工程領(lǐng)域?qū)I(yè)學(xué)位碩士研究生的培養(yǎng)模式

根據(jù)人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，借鑒我國的測繪行業(yè)目前正處于升級轉(zhuǎn)型期，各事業(yè)單位、國企、民營企業(yè)單位都亟需掌握基礎(chǔ)理論、能從事高新技術(shù)工程的人才。從人才培養(yǎng)和企業(yè)需求兩方面入手，設(shè)計以下培養(yǎng)模式。

2．1“高校＋企業(yè)＋項目”模式

這種模式的核心是與企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)。以校企共建專業(yè)學(xué)位碩士研究生聯(lián)合培養(yǎng)基地或聯(lián)合實驗室為培養(yǎng)平臺，充分利用校企雙方在人才、技術(shù)、設(shè)備和環(huán)境方面的資源，優(yōu)勢互補，以企業(yè)的生產(chǎn)或科研項目為牽引，通過共同承擔(dān)科研項目或共同完成生產(chǎn)項目，為專業(yè)學(xué)位碩士研究生培養(yǎng)提供良好的工程環(huán)境，營造真實的工程氛圍，同時創(chuàng)造良好的社會和經(jīng)濟(jì)效益，實現(xiàn)合作雙贏。這種培養(yǎng)模式的關(guān)鍵是調(diào)動企業(yè)的積極性，讓企業(yè)能夠從專業(yè)學(xué)位研究生的聯(lián)合培養(yǎng)中得到利益，嘗到甜頭，彌補企業(yè)在培養(yǎng)專業(yè)學(xué)位研究生方面的投入，保障專業(yè)學(xué)位研究生實踐教育與科研生產(chǎn)緊密結(jié)合。

2．2“培養(yǎng)＋就業(yè)”模式

這種模式是以就業(yè)為導(dǎo)向，兼顧研究生和企業(yè)雙方利益，保證企業(yè)能引進(jìn)需要的專業(yè)人才。專業(yè)學(xué)位碩士研究生與企業(yè)雙方有合作意向后，簽訂就業(yè)意向協(xié)議。企業(yè)投入一定的培養(yǎng)經(jīng)費，指定專門的工程技術(shù)人員作為第二導(dǎo)師，實際參與企業(yè)的生產(chǎn)和科研項目，專業(yè)學(xué)位碩士研究生畢業(yè)后必須到企業(yè)任職若干年。這樣，如果是在職學(xué)員就讀新模式的全日制工程碩士學(xué)位更容易得到企業(yè)的支持，有利于校企聯(lián)合培養(yǎng)基地建設(shè)，非在職人員也能較好地解決本人的就業(yè)問題，一舉兩得。

3課程體系的設(shè)置與建設(shè)

按照2009年教育部《關(guān)于做好全日制碩士專業(yè)學(xué)位碩士研究生培養(yǎng)工作的若干意見》有關(guān)課程設(shè)置文件精神，以培養(yǎng)測繪工程高層次創(chuàng)新型、應(yīng)用型、復(fù)合型人才為目標(biāo)，遵循實用性、針對性、創(chuàng)新性和綜合性原則，融合“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”實施方案和“CDIO”工程教育理念，參照國家“注冊測繪師”任職資格標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建全新的課程體系。

3．1課程設(shè)置突出職業(yè)色彩

全日制專業(yè)學(xué)位碩士研究生培養(yǎng)因其生源的特殊背景，所應(yīng)掌握基礎(chǔ)知識的廣度和專業(yè)知識的深度以及研究能力和工作能力等方面特點，導(dǎo)致了其課程體系構(gòu)建必須遵循以下規(guī)律：課程教學(xué)從強調(diào)學(xué)科內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)閺娬{(diào)學(xué)生的經(jīng)驗和體驗；課程體系從單一教材轉(zhuǎn)向強調(diào)教師、學(xué)生、教材、環(huán)境因素的整合；關(guān)注學(xué)生職業(yè)背景及工程體驗，在課程教學(xué)中加重職業(yè)的色彩，強調(diào)理論性和職業(yè)性的完美統(tǒng)一。

3．2課程體系構(gòu)建

1）以企業(yè)需求和職業(yè)能力培養(yǎng)為導(dǎo)向，構(gòu)建課程體系。由于專業(yè)學(xué)位碩士教育作為具有顯著職業(yè)背景的一種學(xué)位教育，其目的是培養(yǎng)具有扎實理論基礎(chǔ)，并適應(yīng)特定行業(yè)或職業(yè)實際工作需要的應(yīng)用型高層次專門人才。所以，專業(yè)學(xué)位碩士研究生課程體系的構(gòu)建必須從深入行業(yè)企業(yè)調(diào)研入手，認(rèn)真分析行業(yè)背景、企業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀和人才需求，根據(jù)國家及行業(yè)發(fā)展需求確定專業(yè)學(xué)位碩士研究生人才培養(yǎng)目標(biāo)；以培養(yǎng)職業(yè)所需要的“構(gòu)想—設(shè)計—實現(xiàn)—運行”能力為主線，對照行業(yè)企業(yè)所需的知識、技術(shù)和能力，遵循理論與實踐相結(jié)合的原則，進(jìn)行職業(yè)核心能力分析與目標(biāo)設(shè)計；提煉專業(yè)核心知識和能力要素，明確理論課程設(shè)置、實踐環(huán)節(jié)安排和學(xué)位論文方向等內(nèi)容，以此構(gòu)成專業(yè)學(xué)位碩士研究生的課程體系。2）按模塊化組織教學(xué)內(nèi)容。專業(yè)學(xué)位碩士研究生課程體系構(gòu)建應(yīng)以職業(yè)需求為目標(biāo)，改變以往以學(xué)科知識為基礎(chǔ)設(shè)計課程體系的傳統(tǒng)，按照行業(yè)企業(yè)所需的知識、技術(shù)和能力，按理論與實踐相結(jié)合的原則進(jìn)行學(xué)科知識重組。為此，黑龍江工程學(xué)院測繪領(lǐng)域?qū)I(yè)學(xué)位碩士研究生課程的設(shè)置從行業(yè)發(fā)展需求出發(fā)，在遵循學(xué)科和知識內(nèi)在聯(lián)系規(guī)律的基礎(chǔ)上，以職業(yè)能力培養(yǎng)為主線設(shè)置課程體系。在組織課程體系時，實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的模塊化。1）公共必修課模塊：主要包含自然辯證法、外業(yè)、知識產(chǎn)權(quán)課程。與此同時，設(shè)置信息檢索、資源環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展、工程建設(shè)管理、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用等公共選修課。主要目的是使學(xué)生具備一定的政治思想品德、較高的學(xué)術(shù)基礎(chǔ)、較好的職業(yè)素養(yǎng)，重在培養(yǎng)專業(yè)學(xué)位碩士研究生的科學(xué)意識和必要的知識修養(yǎng)。2）基礎(chǔ)理論模塊：主要包括應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計、高等應(yīng)用測量、現(xiàn)代測量數(shù)據(jù)處理、軟件工程課程，主要目的是夯實專業(yè)學(xué)位碩士研究生的專業(yè)基礎(chǔ)，為專業(yè)課學(xué)習(xí)創(chuàng)造條件。3）專業(yè)課模塊：包括專業(yè)必修課和選修課。專業(yè)課以專業(yè)知識和實踐能力為本位進(jìn)行設(shè)計，適當(dāng)把“注冊測繪師”職業(yè)資格認(rèn)證所要求的知識、能力和職業(yè)素養(yǎng)進(jìn)行歸納、凝練，融合到專業(yè)學(xué)位碩士研究生教育的部分課程及相關(guān)的各種教育教學(xué)活動中，形成若干模塊化課程，為學(xué)生參加職業(yè)資格應(yīng)試打下基礎(chǔ)，推動專業(yè)學(xué)位碩士研究生培養(yǎng)與國家職業(yè)資格考試內(nèi)容的銜接，使學(xué)生具備一些崗位需要的專項知識和能力；根據(jù)學(xué)生可能的就業(yè)去向，設(shè)置現(xiàn)代工程測量技術(shù)研究及應(yīng)用、地理信息工程、遙感信息工程、GNSS技術(shù)研究與應(yīng)用等方向模塊課程供學(xué)生選擇。4）學(xué)位論文與專業(yè)實踐模塊：這一模塊是培養(yǎng)專業(yè)學(xué)位碩士研究生的綜合環(huán)節(jié)，也是比較重要的一環(huán)。它是在理論課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過在企業(yè)的綜合實踐，結(jié)合自己所參與的實際工程項目進(jìn)一步鍛煉提高專業(yè)學(xué)位碩士研究生的學(xué)術(shù)水平和職業(yè)綜合能力。

3．3與職業(yè)任職資格對接

形成專業(yè)學(xué)位碩士研究生職業(yè)素質(zhì)指導(dǎo)與訓(xùn)練研究是新課程體系建設(shè)的目標(biāo)之一。依據(jù)國家“注冊測繪師”資格認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，以“測繪工程案例”教學(xué)及以滿足“注冊測繪師”任職資格為核心設(shè)計課程教學(xué)體系，補齊測繪工程技術(shù)人員通過國家注冊測繪師資格考試?yán)щy之短板題，專業(yè)學(xué)位碩士研究生能順利通過任職資格考試，獲得國家承認(rèn)的任職資格，同時提高他們的工程技術(shù)應(yīng)用能力和工程項目的管理能力。

3．4將實踐教學(xué)環(huán)節(jié)納入課程體系

目前，我國專業(yè)學(xué)位碩士研究生教育的主要手段還是課程教學(xué)，它包括理論教學(xué)和實踐教學(xué)兩種形式。以往工程實踐能力培養(yǎng)的缺失在課程教學(xué)方面較為突出，為避免專業(yè)學(xué)位碩士研究生課程設(shè)置一直存在的知識傳授和能力培養(yǎng)之間不能兼顧的矛盾，專業(yè)學(xué)位碩士研究生的課程體系構(gòu)建要以提高學(xué)生工程技術(shù)應(yīng)用能力、管理能力、創(chuàng)新能力為核心，繼承測繪工程學(xué)院辦學(xué)傳統(tǒng)，發(fā)揮專業(yè)學(xué)科優(yōu)勢，利用合作企業(yè)測繪工程項目資源，產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，企業(yè)深度參與理論與實踐課程設(shè)置、實施及管理，構(gòu)建測繪專項設(shè)計實踐、工程項目設(shè)計實踐、工程項目實施實踐、工程項目管理實踐、測繪新技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新實踐等實踐教學(xué)體系，以企業(yè)為主導(dǎo)，全面參與課程體系的構(gòu)建及實施。

4結(jié)束語

篇6

前不久，中關(guān)村開放實驗室第六批共25家實驗室舉行了集體授牌儀式。

截至目前，中關(guān)村開放實驗室掛牌數(shù)量已突破百家，達(dá)到109家。五年來累計推動包括檢測認(rèn)證、技術(shù)攻關(guān)、試驗指導(dǎo)與合作研發(fā)等在內(nèi)的2.8萬項服務(wù)，受益示范區(qū)企業(yè)1.25萬家次，實現(xiàn)了創(chuàng)新要素的高效聚集，搭建了政產(chǎn)學(xué)研介五位一體的創(chuàng)新服務(wù)平臺，形成了促進(jìn)科技創(chuàng)新、成果轉(zhuǎn)化的合作機制，為示范區(qū)自主創(chuàng)新能力的提升發(fā)揮了重要作用，開放實驗室已成為首都獨具特色的科研創(chuàng)新群體之一。

開放的平臺

中關(guān)村開放實驗室是市發(fā)改委、市科委、市財政局、中關(guān)村管委會為充分整合北京地區(qū)高科技創(chuàng)新資源優(yōu)勢，推動產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，積極促進(jìn)科技成果向現(xiàn)實生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化而推動的一項重點工作。此項工程自2006年6月正式啟動。

運行五年來，通過不斷開展體制、機制創(chuàng)新，深入挖掘優(yōu)質(zhì)高科技資源，積極引導(dǎo)協(xié)調(diào)服務(wù)，助力企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展，中關(guān)村開放實驗室在聚集科技資源、建立科學(xué)管理機制和促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研合作方面都取得了一系列成績，已成為集科研人才、專業(yè)設(shè)備、高精尖技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化項目信息等多種資源于一體的開放服務(wù)創(chuàng)新平臺，成為首都獨具特色的最豐富、最寶貴科研資源的創(chuàng)新群體，品牌影響力顯著提升。

目前，中關(guān)村開放實驗室的數(shù)量已經(jīng)突破百家，達(dá)到109家。這其中既有國家遙感應(yīng)用工程技術(shù)研究中心、國家網(wǎng)絡(luò)新媒體工程技術(shù)研究中心等國家級重點實驗室，又有北京大學(xué)網(wǎng)絡(luò)與信息安全實驗室、北京郵電大學(xué)網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室等院校資源，還有中關(guān)村生命科學(xué)園開放實驗室、中關(guān)村軟件園公共技術(shù)服務(wù)實驗室這類重點為產(chǎn)業(yè)園區(qū)企業(yè)服務(wù)的公共平臺。

坐落于石景山區(qū)玉泉路19號的中科院高能物理所網(wǎng)絡(luò)安全開放實驗室，是依托中科院高能所于2006年正式成立的。該網(wǎng)絡(luò)安全實驗室建立的數(shù)據(jù)密集型網(wǎng)格平臺處于國內(nèi)外先進(jìn)行列，已成為全球高能物理網(wǎng)格系統(tǒng)的重要組成部分。

實驗室先后承擔(dān)了國家科技支撐計劃、自然科學(xué)基金、863、973、部委專項等40多個網(wǎng)格計算（云計算）與網(wǎng)絡(luò)安全項目研究工作，獲得國家科技進(jìn)步二等獎等多項獎勵。

目前，實驗室擁有300多個CPU，90TB磁盤空間構(gòu)成的高性能計算集群系統(tǒng)，建立了網(wǎng)絡(luò)安全攻防實驗環(huán)境，為企業(yè)深入研究和開發(fā)創(chuàng)造了硬件條件。在網(wǎng)絡(luò)攻防、入侵檢測、取證分析、陷阱誘騙 BIOS安全檢測、網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容還原、安全評估檢測等方面，積累了豐富的技術(shù)和經(jīng)驗。自實驗室成立以來，在業(yè)界課題的研究攻關(guān)工作中已有多項創(chuàng)新性成果獲獎并進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化。

北京大學(xué)與北京市教委共建的空間信息集成與3S工程應(yīng)用北京市重點實驗室，在遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)等領(lǐng)域的理論研究、開發(fā)和教學(xué)方面形成學(xué)科優(yōu)勢。曾作為主要成員參與了國家發(fā)改委高技術(shù)產(chǎn)業(yè)重大專項“車載導(dǎo)航/動態(tài)信息服務(wù)終端的產(chǎn)業(yè)化”項目、北京交通委、北京奧組委“北京市交通綜合信息平臺 ”設(shè)計項目等，取得了豐碩的成果。

北京航空航天大學(xué)的虛擬現(xiàn)實技術(shù)與系統(tǒng)國家重點實驗室，依托北京航空航天大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)、控制科學(xué)與工程和機械工程三個一級學(xué)科，通過不同學(xué)科方向的合作、交叉，開展虛擬現(xiàn)實領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究、應(yīng)用基礎(chǔ)研究和戰(zhàn)略高技術(shù)研究，進(jìn)行原始創(chuàng)新和集成創(chuàng)新，并在主要研究方向上設(shè)立了實驗室開放研究基金。

中關(guān)村開放實驗室匯聚了行業(yè)創(chuàng)新要素資源，為企業(yè)發(fā)展提供了智力平臺。北京大學(xué)實驗動物中心是目前國內(nèi)僅有的幾家通過國際實驗動物管理評估及認(rèn)證組織認(rèn)證的實驗平臺之一，2010年再次通過（AAALAC）三年復(fù)審?fù)耆J(rèn)證。實驗室具有同時開展30000只鼠、200只猴、200只兔、20只羊、100只犬和50頭小型豬的實驗?zāi)芰?；具有實驗動物轉(zhuǎn)基因制備技術(shù)平臺、實驗動物影像學(xué)技術(shù)和實驗動物抗體制備技術(shù)等實驗平臺，不僅服務(wù)于中關(guān)村企業(yè)，也積極向北京企業(yè)開放，可為企業(yè)提供多種技術(shù)服務(wù)。

中關(guān)村生命科學(xué)園開放實驗室是屬于孵化器性質(zhì)的實驗室，主要為中關(guān)村生命科學(xué)園區(qū)及部分園區(qū)外生物醫(yī)藥中小企業(yè)提供公共設(shè)備及技術(shù)檢測平臺，為企業(yè)開展創(chuàng)新孵化服務(wù)，其中不乏海歸人員帶回的優(yōu)質(zhì)項目。到目前為止，實驗室已為100余家企業(yè)提供了服務(wù)，服務(wù)項次達(dá)3萬余次，并與園區(qū)內(nèi)外生物醫(yī)藥行業(yè)的多家企事業(yè)單位建立了長期的合作關(guān)系。

開放實驗室另一獨到之處在于科研人才和尖端設(shè)備的聚集優(yōu)勢。國家人類基因北方研究中心于1998年成立之初就參與了“國際人類基因組計劃”，并完成了一系列重要的基因組研究項目。中心不僅擁有一批高素質(zhì)的科研人員團(tuán)隊，包括中心常務(wù)副主任沈巖院士以及150多名科研人員，還擁有用于高通量實驗分析、基因組學(xué)研究和蛋白組學(xué)研究的多臺/套高端實驗設(shè)備，包括DNA測序儀、微陣列芯片分析儀和實驗室自動工作站等，設(shè)備總價值4000余萬元。在甲型H1N1流感肆虐初期，兩例最早的病例血液樣本就是被送到該中心作基因測序的。目前中心已累積申請專利49項，獲批13項，均為發(fā)明專利。

從第一批的8家發(fā)展到第六批突破百家，中關(guān)村開放實驗室規(guī)模逐年持續(xù)擴(kuò)大。目前掛牌實驗室成員既有清華、北大等知名高校的重點實驗室，又匯聚了中科院、軍科院、醫(yī)科院等國家研究院所、行業(yè)轉(zhuǎn)制院所的頂尖實驗室，為中關(guān)村重點產(chǎn)業(yè)的發(fā)展發(fā)揮了支撐作用。

2011年，中關(guān)村實驗室工程進(jìn)一步突出了對符合中關(guān)村重點產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，長期以來服務(wù)于戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)、服務(wù)中關(guān)村重點企業(yè)群體的實驗室掛牌開放，推動一批具備國家和行業(yè)資質(zhì)的公共檢測平臺和來自于戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的知名企業(yè)實驗室掛牌開放。

目前，中關(guān)村109家開放實驗室中，包含國家工程（技術(shù)）中心及國家級重點實驗室28家、國家級認(rèn)證中心17家；共有研究人員11429人，其中兩院院士49名，教授以上專家1088人，包括超高壓電子顯微鏡、百萬億次云計算平臺等高精尖檢測、研發(fā)設(shè)備6萬多臺（套），總價值超過64億元。

在創(chuàng)新產(chǎn)出方面，五年來累計申請專利4136項，創(chuàng)制各類技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)2561項。此外，開放實驗室還擁有一大批技術(shù)領(lǐng)先、貼近市場需求、具有產(chǎn)業(yè)化前景的產(chǎn)業(yè)化成果項目。目前，中關(guān)村開放實驗室已經(jīng)成為集科研人才、專業(yè)設(shè)備、高精尖技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化項目等科技資源于一體的開放平臺。

產(chǎn)學(xué)研合作升級

開放實驗室是一項全新的系統(tǒng)工程，建立科學(xué)的管理運行機制至關(guān)重要。幾年來，開放實驗室工作辦公室在管理體系建設(shè)方面不斷探索，建立了實驗室掛牌申請、專項評審、運行評估、信息統(tǒng)計、產(chǎn)業(yè)化項目篩選、產(chǎn)學(xué)研對接等一系列規(guī)范的工作流程，即“十項制度”和“六大流程”，使各項工作趨于合理化、規(guī)范化，為更好的整合科技資源、組織創(chuàng)新交流、服務(wù)企業(yè)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

例如通過設(shè)計信息模板，建立中關(guān)村開放實驗室信息采集和報送制度，增強了信息挖掘能力；通過聯(lián)絡(luò)員制度和網(wǎng)絡(luò)平臺的建立，一方面促進(jìn)了交流互動，另一方面形成了高效的合作機制，樹立了良好的文化氛圍。

在宣傳方面，設(shè)計制作了介紹政策和實驗室資源的宣傳冊，利用媒體、網(wǎng)絡(luò)、展會、政策宣講會等多種途徑，向近千家企業(yè)推介，加大對中關(guān)村開放實驗室這一品牌的宣傳推廣。

有了良好的機制和健全的流程規(guī)章，各項基礎(chǔ)工作得以順利開展。圓滿完成年度實驗室掛牌申請受理、評審和專項資金補貼管理、運行評估等基礎(chǔ)性工作。在工作中突出對戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的引導(dǎo)扶持，專項補貼逐漸呈現(xiàn)出新的特點：重點企業(yè)申報項目明顯增加；惠及企業(yè)大幅提高；對企業(yè)引導(dǎo)性作用明顯；對企業(yè)創(chuàng)新能力的推進(jìn)作用日益凸顯。

五年來，中關(guān)村開放實驗室對分散于北京的眾多科研院所、高等院?？萍假Y源進(jìn)行有效整合、開放共享，掛牌實驗室積極發(fā)揮自身優(yōu)勢，加大對企業(yè)的服務(wù)開放。

圍繞新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展和企業(yè)自主創(chuàng)新能力提升，中關(guān)村開放實驗室工程共組織產(chǎn)學(xué)研合作活動兩百余場，其中包括但不限于與相關(guān)園區(qū)、行業(yè)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟共同開展政策宣講、調(diào)研高科技行業(yè)和骨干企業(yè)技術(shù)需求、組織科技合作對接交流等。通過企業(yè)科技研發(fā)需求與科技資源供給的有效對接，促進(jìn)了科研成果產(chǎn)業(yè)化。目前已逐步規(guī)范形成六大服務(wù)方式即：雙走進(jìn)（走進(jìn)企業(yè)、走進(jìn)實驗室）促進(jìn)活動、分領(lǐng)域系列對接、牽線搭橋當(dāng)紅娘、創(chuàng)新成果會、企業(yè)和實驗室交流座談等。

通過上述服務(wù)構(gòu)建起“521”八種產(chǎn)學(xué)研合作模式即：五項共建包括企業(yè)與實驗室聯(lián)合承擔(dān)國家重大項目、建立國家科技基礎(chǔ)設(shè)施、建立企業(yè)實驗室和企業(yè)技術(shù)中心、進(jìn)行項目研發(fā)和創(chuàng)制先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)、建立人才培養(yǎng)基地；二項服務(wù)包括為示范區(qū)企業(yè)提供檢測認(rèn)證和技術(shù)攻關(guān)服務(wù)；一項是科技成果轉(zhuǎn)化給示范區(qū)企業(yè)。

開放實驗室實現(xiàn)了不同要素組合、不同目標(biāo)組合、不同機制合作、不同領(lǐng)域合作的政產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的合作格局。同時，根據(jù)示范區(qū)建設(shè)對開放實驗室工程的新要求，下一步將探索以企業(yè)為主體，開放實驗室積極參與，共同建設(shè)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新研究院的新型產(chǎn)學(xué)研合作形式（如科興疫苗產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研究院）。

截止到2011年上半年，掛牌實驗室累計為1.25萬家次企業(yè)提供了包括檢測、技術(shù)攻關(guān)、試驗指導(dǎo)與合作研發(fā)等在內(nèi)的2.8萬項服務(wù)；承擔(dān)國家、北京市技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化項目1859項，其中國家項目94項；聯(lián)合研制標(biāo)準(zhǔn)共163項；與企業(yè)合作開展技術(shù)成果轉(zhuǎn)移項目276項；與企業(yè)共建聯(lián)合研發(fā)機構(gòu)77個，為示范區(qū)企業(yè)提供人力培養(yǎng)1103人，受聘到企業(yè)共159人。在推動科研資源開放和服務(wù)企業(yè)方面取得了很好的效果，為示范區(qū)自主創(chuàng)新能力的提升發(fā)揮了重要作用。

研究成果產(chǎn)業(yè)化

日前，修訂后的《中關(guān)村開放實驗室實施試行辦法》已經(jīng)公布，按照新的辦法，將拓寬和加大對開放實驗室與相關(guān)企業(yè)開展合作項目的引導(dǎo)支持。

中關(guān)村開放實驗室有三個特點，分別是設(shè)備資源豐富、人才資源豐富、科技成果資源豐富。這些年來，企業(yè)根據(jù)自己的實際情況，已經(jīng)逐步形成了與開放實驗室系統(tǒng)化的合作模式。如企業(yè)購買開放實驗室現(xiàn)有的科技資源成果；企業(yè)與開放實驗室一起申報國家科研課題；企業(yè)委托開放實驗室進(jìn)行科技攻關(guān)，等等。

應(yīng)當(dāng)說，中關(guān)村開放實驗室成立的初衷即在于激活北京地區(qū)國家部委、院校、機關(guān)單位的科技資源，通過一定的工作機制，將這些豐富的科技資源結(jié)合到北京的高科技企業(yè)當(dāng)中去，形成在北京落地的產(chǎn)業(yè)化項目。

為促進(jìn)研究項目產(chǎn)業(yè)化，中關(guān)村實驗室目前已設(shè)立了專門的扶持資金，對評估合格的開放實驗室，中關(guān)村科技園區(qū)發(fā)展專項資金提供50萬元的一次性經(jīng)費支持，補貼開放實驗室進(jìn)行必要設(shè)備配備和認(rèn)證所需費用。

同時，對于以優(yōu)惠價格提供的分析檢測類服務(wù)，由實驗室持有關(guān)服務(wù)合同、收費單據(jù)等證明材料可提出資金補貼申請，中關(guān)村科技園區(qū)發(fā)展專項資金按實際優(yōu)惠金額給予實驗室補貼，該補貼不超過標(biāo)準(zhǔn)收費的50%；對于研發(fā)類服務(wù)，由企業(yè)持有關(guān)服務(wù)合同、收費單據(jù)等證明材料提出資金補貼申請，中關(guān)村科技園區(qū)發(fā)展專項資金按照實際收費金額的50%給予補貼。這就是說中關(guān)村為企業(yè)在實驗室進(jìn)行資源使用打折，促進(jìn)企業(yè)與實驗室的資源協(xié)同共享。

中科院的高墻曾被外人視為不可逾越的科技。如今，中科院愿意放下身段，打破高墻，主動牽手企業(yè)實現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研用。這一切，得益于中關(guān)村開放實驗室為雙方搭建的對接平臺。

中科院高能所一直走在中國自主創(chuàng)新科技的前沿領(lǐng)域， 2007年，中科院高能所網(wǎng)絡(luò)安全實驗室成為網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域首家掛牌的中關(guān)村開放實驗室。

開放實驗室掛牌后，對產(chǎn)學(xué)研用的促進(jìn)效用很快得到印證。當(dāng)年，中科院高能所網(wǎng)絡(luò)安全實驗室就承接了啟明星辰、網(wǎng)御神州、中科網(wǎng)威等多家專業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全公司的科研合作項目，僅僅是和啟明星辰合作的一項中關(guān)村開放實驗室重大專項項目“綜合業(yè)務(wù)行為審計系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化”就為該企業(yè)帶來近億元的產(chǎn)值。

自加入中關(guān)村開放實驗室以來，中科院高能所網(wǎng)絡(luò)安全實驗室已經(jīng)陸續(xù)承擔(dān)了近20項企業(yè)委托開發(fā)項目，和中關(guān)村高新技術(shù)企業(yè)共同申請并承擔(dān)了5個國家項目，獲得了10余項軟件著作版權(quán)并有兩項科研成果獲得省部級科技進(jìn)步獎勵。

記者了解到，未來中關(guān)村開放實驗室工程將探索更長期的產(chǎn)學(xué)研合作方式，繼續(xù)積極探索產(chǎn)學(xué)研結(jié)合、產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)移的組織與機制的創(chuàng)新平臺。除了推進(jìn)示范區(qū)重點企業(yè)與開放實驗室聯(lián)合承擔(dān)國家級項目，聯(lián)合共建研發(fā)平臺，進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)移合作之外，還將加大面向重點企業(yè)的深度服務(wù)、個性化服務(wù)、持續(xù)。對“十百千”、“瞪羚”企業(yè)加強調(diào)研，發(fā)揮橋梁作用，推動企業(yè)和開放實驗室在人才培養(yǎng)、技術(shù)合作、共建實驗室和承接國家重大項目等方面進(jìn)行多渠道多途徑的合作。

篇7

摘要：研究目的：本文將就GIS技術(shù)在農(nóng)用地評價、城鎮(zhèn)建設(shè)用地評價以及工業(yè)用地評價三方面的發(fā)展應(yīng)用做一個簡單的介紹。研究方法：收集近年來相關(guān)文獻(xiàn)資料，分析GIS技術(shù)在土地評價各個領(lǐng)域研究情況，加以總結(jié)歸納。研究結(jié)果：GIS技術(shù)在各類土地評價中發(fā)展較快，特別是土地適宜性的評價運用廣泛，GIS技術(shù)在未來土地評價中發(fā)展空間很大。

關(guān)鍵詞：GIS技術(shù)；土地評價；進(jìn)展

隨著社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，我國作為一個人口、資源大國，土地資源的評價工作不斷開展和細(xì)化，土地評價涉及土地的自然、經(jīng)濟(jì)、區(qū)位及開發(fā)管理等諸多因素，主要集中在土地質(zhì)量的分等定級上，近年來隨著土地評價工作的不斷深入，已經(jīng)形成了一套比較完整的土地評價系統(tǒng)。其中。地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，簡稱GIS）技術(shù)作為一門新的技術(shù)手段，在20世紀(jì)70年代開始引入我國。GIS在我國土地評價中的應(yīng)用起步較晚，但發(fā)展較快，引入后迅速運用到了土地評價工作中，更是在土地評價的各個領(lǐng)域得到更為深入的發(fā)展，其中，陳華[1]、倪紹祥[2]、史同廣[3]、邱炳文[4]等學(xué)者都對GIS技術(shù)在土地評價中的應(yīng)用做過深入的分析，倡導(dǎo)GIS與遙感技術(shù)的結(jié)合，還對GIS評價方法進(jìn)行了詳盡的綜述總結(jié)。本文就近年來農(nóng)業(yè)用地、城鎮(zhèn)建設(shè)用地以及工業(yè)用地三方面，GIS技術(shù)在其中的運用、發(fā)展趨勢等做一個分析總結(jié)。

一、GIS技術(shù)在農(nóng)業(yè)用地分等定級評價中運用廣泛

近年來GIS技術(shù)在農(nóng)用地評價工作中得到了廣泛的運用，通過文獻(xiàn)分析，研究主要側(cè)重于運用GIS技術(shù)農(nóng)用地的分等定級工作、農(nóng)用地的適宜性評價兩大方面，尤其側(cè)重于農(nóng)用地的分等定級的研究。

（一）、GIS技術(shù)在到農(nóng)用地分等定級工作上的研究進(jìn)展

20世紀(jì)50年代初期，我國農(nóng)用地分等定級工作開始開展，70年代開始進(jìn)入系統(tǒng)的工作階段。農(nóng)業(yè)用地分等定級的原因是需要掌握定級范圍之內(nèi)農(nóng)業(yè)用地的質(zhì)量情況，然后依次為依據(jù)進(jìn)行評價，劃分出土地的級別，最終為確定農(nóng)業(yè)用地基準(zhǔn)地價提供依據(jù)，增加農(nóng)業(yè)用地管理的科學(xué)性。農(nóng)用地定級工作又是一項具有基礎(chǔ)性、公益性和戰(zhàn)略性的土地資源調(diào)查評價工作[5]，因此，GIS技術(shù)在農(nóng)業(yè)用地分等定級工作上運用十分廣泛。

運用GIS在農(nóng)用地評價中分等定級工作的開展，目前主要是定性研究和定量研究相結(jié)合進(jìn)行，有研究者將定性分析的結(jié)果運用于農(nóng)用地定級成果的調(diào)整和確定工作中，以此來提高農(nóng)用地定級成果的精度[6]。在農(nóng)用地分等定級工作中，王中就GIS分等定級的科學(xué)性進(jìn)行了研究，并且給出了科學(xué)了論證[7]。而在分等定級是實際工作中，GIS技術(shù)運用也越來越多，張敏運用GIS數(shù)據(jù)庫在土地分等定級的基礎(chǔ)上，探索土地估價，以及土壤的成分的運算，以此來做了新浦鎮(zhèn)農(nóng)用地的估價案例[8]。王淑梅等從GIS農(nóng)用地定級數(shù)據(jù)處理上入手，進(jìn)行了詳細(xì)的論述[9]。當(dāng)然，在GIS技術(shù)評估的過程中，也會產(chǎn)生許多問題，針對這些問題，相關(guān)研究者也積極的做出了討論分析，相關(guān)需要注意的問題[10]以及在傳統(tǒng)農(nóng)用地質(zhì)量評價檢驗方法上引入新的數(shù)學(xué)模型相配合，力圖得到更加準(zhǔn)確的評估效果[11]。

（二）、GIS技術(shù)在農(nóng)用地適宜性評價上的研究進(jìn)展

土地的適宜性評價是決定土地的用途以及土地適宜程度的基礎(chǔ)。近年來，針對農(nóng)用地的土地適應(yīng)性評價增多，多數(shù)研究開始嘗試運用模型進(jìn)行農(nóng)地的適宜性評價，而GIS技術(shù)在其中發(fā)展很快，通過對農(nóng)用地的適宜性評價，最終根據(jù)適宜程度來判斷農(nóng)用地的質(zhì)量。

張成剛等利用GIS/RS技術(shù)，對冀北地區(qū)農(nóng)用地進(jìn)行了適宜性評價，以此分析各等級農(nóng)用地的空間分布，最后提出農(nóng)用地合理利用對策[12]。對于農(nóng)用地的質(zhì)量綜合評價以及單一的耕地質(zhì)量評價管理，結(jié)合GIS技術(shù)，也有人做了相關(guān)的研究。在農(nóng)用地適宜性評價工作中，多數(shù)學(xué)者都在嘗試把GIS技術(shù)作為一個評價的平臺和具體的方法進(jìn)行推廣，從而為適宜性評價研究工作的開展提供一套技術(shù)方法。鄭磊介紹了土地適宜性評價中的常用模型，以大連市金州區(qū)為例做了相關(guān)的分析；有學(xué)者提出農(nóng)田立地的概念，基于GIS技術(shù)來評價農(nóng)田質(zhì)量，為劃定基本農(nóng)田提供客觀依據(jù)。當(dāng)然，結(jié)合GIS農(nóng)用地評價方法研究，在實際的操作中，研究者針對出現(xiàn)的問題，也樂于引入更多的數(shù)學(xué)評價模型，進(jìn)行技術(shù)的改進(jìn)，以提高農(nóng)用土地適宜性評價的準(zhǔn)確性及效率。

二、GIS技術(shù)在城鎮(zhèn)建設(shè)用地評價中的研究進(jìn)展

我國是一個人口多、資源少的國家。改革開放以來，社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，帶動了城鄉(xiāng)建設(shè)用地規(guī)模的迅速擴(kuò)大。1978年我國的城鎮(zhèn)化率為17.92%，2013年迅速上升到53.7%。這時，出現(xiàn)的問題是土地城鎮(zhèn)化速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人口城鎮(zhèn)化速度，人地矛盾集中。這就迫切需要對城鎮(zhèn)土地利用進(jìn)行評價研究，最大程度的節(jié)約和有效利用城鎮(zhèn)建設(shè)用地。通過分析，近年來GIS技術(shù)在城鎮(zhèn)建設(shè)用地評價研究進(jìn)展中，主要集中在城鎮(zhèn)建設(shè)用地的有效利用評價和適宜性評價兩方面。

（一）、GIS技術(shù)在城鎮(zhèn)建設(shè)用地有效利用評價中的研究進(jìn)展

由于土地具有稀缺性的特點，城鎮(zhèn)建設(shè)用地在土地評價中擁有很高的地位，結(jié)合GIS技術(shù)研究發(fā)展，對于城鎮(zhèn)建設(shè)用地有效利用評價主要集中在建設(shè)用地的擴(kuò)展研究、利用現(xiàn)狀以及潛力研究幾方面。

在建設(shè)用地擴(kuò)展研究探索中，湯君友等以“時間過程”與“空間格局”為主線，將區(qū)域城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展與自然交通條件和社會經(jīng)濟(jì)條件相綜合，揭示無錫市城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展的時空分異規(guī)律。也有人對寶雞市1988 ～2005年中心城區(qū)城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展類型進(jìn)行定量識別，試圖尋求一種優(yōu)良的擴(kuò)張模式。其中，還有人認(rèn)為城鎮(zhèn)建設(shè)用地的擴(kuò)展，除了考慮時間序列上的演變規(guī)律，相應(yīng)的某一時期建設(shè)用地數(shù)量和結(jié)構(gòu)的突然變化，也會對建設(shè)用地的使用帶來一系列的影響，周偉等就對三峽地區(qū)建設(shè)用地的變化和效益進(jìn)行了評價。

（二）、GIS技術(shù)在城鎮(zhèn)建設(shè)用地適宜性評價中的研究進(jìn)展

隨著城鎮(zhèn)化的不斷推進(jìn)，在城鎮(zhèn)建設(shè)用地適宜性評價中，主要是考慮住宅用地、商業(yè)用等幾類建設(shè)用地的情況，圍繞社會經(jīng)濟(jì)和自然生態(tài)兩方面進(jìn)行城鎮(zhèn)建設(shè)用地適宜性評價研究。李亞奇等以GIS作為主要技術(shù)平臺，以嘉興市鳳橋鎮(zhèn)為案例進(jìn)行實證分析，做了建設(shè)用地適宜性的研究。劉貴利圍繞3種主要建設(shè)用地類型，初步建立了建設(shè)用地適宜性評價方法程序。其中，也有學(xué)者對丘陵荒灘、黃土溝壑以及低緩坡度地區(qū)建設(shè)用地為研究對象，對自然條件不好的地區(qū)做土地適宜性的評價研究。

三、GIS技術(shù)在工業(yè)用地評價上的進(jìn)展研究

要推進(jìn)工業(yè)化發(fā)展的進(jìn)程，需要消耗大量的土地資源作為代價，而城鎮(zhèn)工業(yè)用地需求量在未來社會發(fā)展中也非常大。通過文獻(xiàn)分析，對于工業(yè)用地而言，運用GIS技術(shù)重點集中在評價工業(yè)用地的節(jié)約利用以及適宜性、空間結(jié)構(gòu)擴(kuò)展方面。

（一）、GIS技術(shù)在工業(yè)用地節(jié)約度評價上的進(jìn)展分析

在工業(yè)用地節(jié)約評價上，研究重點主要是從工業(yè)用地的利用潛力上進(jìn)行開展，探索充分挖掘工業(yè)用地的潛力，以達(dá)到土地的節(jié)約利用的效果。如甄江紅以包頭市為例，根據(jù)評價標(biāo)準(zhǔn)劃分出低度利用、適度利用、集約利用及過度利用等土地利用類型，提出工業(yè)用地土地集約利用的途徑與措施。而蔣貴國在前者研究的基礎(chǔ)上，增加運用極限評價法和綜合評價法評價各工業(yè)功能區(qū)的土地集約利用程度和潛力挖掘程度，最后提出工業(yè)用地土地集約利用的途徑與措施。

（二）、GIS技術(shù)在工業(yè)用地適宜性和空間結(jié)構(gòu)評價上的進(jìn)展分析

由于工業(yè)用地自身發(fā)展與住宅用地、商業(yè)用地等的區(qū)別，在選址上更要考慮適宜性和空間結(jié)構(gòu)組成。結(jié)合GIS技術(shù)評價工業(yè)用地適宜性研究上，重視城市生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，生態(tài)適宜性評價廣泛開展；張樹深以大連市為例，引入概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型與GIS軟件結(jié)合，進(jìn)行了工業(yè)用地生態(tài)適宜性分析[26]。也有人從保護(hù)城市生態(tài)環(huán)境的角度為城市的土地利用提出建議。

在GIS技術(shù)工業(yè)用地的空間結(jié)構(gòu)擴(kuò)展研究上，研究都是通過收集現(xiàn)階段的資料，或者結(jié)合RS遙感圖像，分析對比工業(yè)用地的結(jié)構(gòu)變化，再發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的問題，最后找到整合工業(yè)用地的方法。吳兵等人揭示城市工業(yè)用地隨時間、空間變化的規(guī)律，闡明城市工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的方向。也有人用GIS支持的空間定量分析方法對工業(yè)用地立地條件進(jìn)行評價，探討工業(yè)用地空間整合模式，再提出整合方案。

四、結(jié)論

目前，在土地評價的各個領(lǐng)域，結(jié)合GIS技術(shù)做評價分析的探討越來越趨向于綜合化、定量化和科學(xué)化，使土地評價工作的開展更加細(xì)致和精確，其中，結(jié)合GIS技術(shù)的土地適宜性評價非常廣泛和完善，在各類用地評價中也各有側(cè)重。當(dāng)然，這其中也有不足之處，比如在農(nóng)用地評價中，基本以耕地的分等定級研究為主體，在林牧等農(nóng)用地上評價研究較少。在城鎮(zhèn)建設(shè)用地和工業(yè)用地評估上，側(cè)重于土地適宜性以及節(jié)約度的評估，而未來土地評價的發(fā)展，需要更新的評價方式以及提高評價的精確度、實用性。所以，未來GIS技術(shù)在土地評價工作中重要性越來越凸顯，與土地評價相關(guān)的GIS軟件的二次開發(fā)、結(jié)合數(shù)學(xué)模型的配合運用等都是新的發(fā)展方向。（作者單位：四川師范大學(xué)地理與資源科學(xué)學(xué)院）

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篇8

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代信息技術(shù)；精準(zhǔn)農(nóng)I；數(shù)據(jù)化；智能化

中圖分類號：F320.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1008-4428（2017）03-11 -03

一、引言

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是一種以大數(shù)據(jù)科學(xué)為核心的信息化的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)理念，其發(fā)展顛覆了我國日出而作日落而息的手工勞作方式，打破了粗放的傳統(tǒng)生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)而邁向集約化、精準(zhǔn)化、智能化、數(shù)據(jù)化，促使我國農(nóng)產(chǎn)品由線上零銷售改成私人訂制。20世紀(jì)80年代，我國開始對精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)進(jìn)行研究，建立了小湯山國家精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)研究示范基地和黑龍江友誼農(nóng)場的“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)示范項目”試驗基地；2012-2013年在黑龍江墾區(qū)農(nóng)機推廣產(chǎn)品中，GPS自動導(dǎo)航和駕駛系統(tǒng)全部由國外進(jìn)口，這表明我國亟需自主研制開發(fā)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)設(shè)施裝備?？傮w上看，我國對精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的研究大多局限于對概念的補充和延伸，沒有形成系統(tǒng)成熟的學(xué)術(shù)思想。在實踐中，并未建立較大規(guī)模的試驗示范基地，基礎(chǔ)設(shè)施、經(jīng)營規(guī)模和經(jīng)濟(jì)效益等都不及發(fā)達(dá)國家。因此，需對精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展作進(jìn)一步研究，以加快我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程。

二、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)內(nèi)涵及主要技術(shù)組成

（一）精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)內(nèi)涵

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)（precision agriculture，PA）又稱精細(xì)農(nóng)業(yè)，精確農(nóng)業(yè)或處方農(nóng)業(yè)，是以實現(xiàn)農(nóng)業(yè)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效為目的的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式。它的全部概念建筑在“空間差異”的數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理上，在定位、導(dǎo)航的基礎(chǔ)上，根據(jù)管理單元的土壤特性和作物生長的需要，管理作物的每個生長過程及各種農(nóng)資投放量，最大限度地發(fā)揮土壤和農(nóng)作物的潛力，做到既滿足作物生長發(fā)育的需要，又減少農(nóng)資的投入，從而降低物質(zhì)消耗、增加產(chǎn)量、保護(hù)生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

（二）精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的核心技術(shù)組成

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)體系是支撐精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵部件，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)通常不以單項技術(shù)的形式出現(xiàn)，在組裝集成單項技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的同時，形成了精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)所獨有的技術(shù)體系，如產(chǎn)量圖、配備有“3S”技術(shù)的播種機、聯(lián)合收割機等。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)體系如圖1所示：

1.現(xiàn)代信息技術(shù)

現(xiàn)代信息技術(shù)主要由全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、遙感系統(tǒng)和計算機自動控制技術(shù)組成，其基本含義是把農(nóng)技措施的差異從地塊水平精確到平方厘米水平的一套綜合農(nóng)業(yè)管理技術(shù)。這項技術(shù)依賴全球定位系統(tǒng)和計算機控制定位，精確定量實施，極大地提高了種子、化肥、農(nóng)藥的利用率，同時在管理決策環(huán)節(jié)上，可根據(jù)具體情況選擇“單純獲取高產(chǎn)”“以適量投入獲取較高經(jīng)濟(jì)利潤”或“減少資源消耗、保護(hù)生態(tài)環(huán)境”等多種不同優(yōu)化目標(biāo)。

2.生物技術(shù)

生物技術(shù)是現(xiàn)代生物學(xué)與其相關(guān)學(xué)科交差融合的產(chǎn)物，其中核心是基因工程技術(shù)。隨著人們對動植物基因?qū)W和蛋白質(zhì)學(xué)的認(rèn)識，生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用越來越廣。通過對動植物基因重組，可增強農(nóng)作物對生長環(huán)境的適應(yīng)能力，增加農(nóng)作物單產(chǎn)，減少農(nóng)藥化肥的施用量，改善食物的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)和口感。例如，在棉花中引入抗蟲基因，可減少病蟲害對棉花的侵蝕，減少農(nóng)藥的使用；在水稻中導(dǎo)入能產(chǎn)生維生素A的基因，可以提高稻米的營養(yǎng)價值。

3.工程裝備技術(shù)

農(nóng)業(yè)工程裝備技術(shù)是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是衡量精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展水平的重要指標(biāo)。用于我國精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的農(nóng)機裝備主要有新型高效拖拉機、播種施肥灌溉機、精量植保機、節(jié)水灌溉與水肥一體化設(shè)備、高效能收獲機械等，可實現(xiàn)精準(zhǔn)平整土地、建立模塊信息，為農(nóng)作物生產(chǎn)管理收割做好準(zhǔn)備。我國于2009年建立農(nóng)業(yè)智能裝備工程技術(shù)研究中心，以自主研制適合我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的農(nóng)業(yè)機械，近幾年，我國農(nóng)機科技創(chuàng)新能力提升較快，2016年全國農(nóng)作物耕種收綜合機械化率高達(dá)63%。

三、我國精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展存在的問題

（一）發(fā)展精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的成本較高

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)在新疆兵團(tuán)棉花的大面積種植應(yīng)用中取得了客觀的經(jīng)濟(jì)、社會及生態(tài)效益：平均單產(chǎn)增加17%，每畝播種量減少2千克，氮磷肥的利用率提高3%-8%。對農(nóng)作物生長環(huán)境的檢測，節(jié)約檢測成本高達(dá)90%，檢測效率提高500%以上。但這些農(nóng)業(yè)機械價格昂貴，適合大面積作業(yè)，主要面向大型農(nóng)場。而我國地形復(fù)雜，以小農(nóng)經(jīng)濟(jì)為主，農(nóng)戶多分散且產(chǎn)能較低，導(dǎo)致發(fā)展精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的成本較高，不適合我國目前的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和生產(chǎn)作業(yè)規(guī)模。

（二）農(nóng)業(yè)從業(yè)人員素質(zhì)偏低

我國農(nóng)業(yè)勞動力文化程度較低，近年來，市場的各種優(yōu)質(zhì)資源也逐漸由農(nóng)村轉(zhuǎn)移到城市，在農(nóng)村形成了“38、61、99”部隊、“空心村”“末代農(nóng)民”等現(xiàn)象，進(jìn)一步降低了農(nóng)業(yè)勞動力的素質(zhì)。文化知識的缺乏，降低了農(nóng)業(yè)從業(yè)人員接受新事物、學(xué)習(xí)新技術(shù)的能力，導(dǎo)致一些高新技術(shù)成果難以推廣運用，阻礙了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展向高端升級的進(jìn)程。雖然我國政府大力提倡精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，但由于我國基礎(chǔ)薄弱，農(nóng)民吸納新技術(shù)的能力差，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)在我國的推廣實踐困難重重。

（三）精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施不健全

我國精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)裝備遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于世界先進(jìn)水平，僅相當(dāng)于發(fā)達(dá)國家20世紀(jì)60-70年代的水平。目前我國精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)機具多從國外進(jìn)口，尤其是在技術(shù)含量較高的新型行業(yè)，這種差距還在不斷加大。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)裝備研發(fā)和創(chuàng)新的技術(shù)儲備嚴(yán)重缺乏，適用農(nóng)業(yè)機具設(shè)備品種少、水平低，而且可靠性極差，遠(yuǎn)不能適應(yīng)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要。另外，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)機械設(shè)備價格高昂，我國零散的農(nóng)戶和小型農(nóng)場無法承擔(dān)高額的費用，導(dǎo)致精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施嚴(yán)重缺乏。

（四）現(xiàn)代信息技術(shù)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用有限

我國已利用現(xiàn)代信息技術(shù)建立了農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫及農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)，將3S等各項高科技應(yīng)用到精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展中，并在北京、黑龍江、新疆等各地建立了大規(guī)模的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)實驗基地，在一定程度上解決了我國農(nóng)業(yè)發(fā)展中存在的化肥農(nóng)藥利用率低、勞動效率較低、環(huán)境污染嚴(yán)重等問題?？傮w來看，現(xiàn)代信息技術(shù)在我國精準(zhǔn)農(nóng)I中的應(yīng)用仍處于初級階段，很多技術(shù)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用都是空白。如：基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、智能控制、機器人技術(shù)、VRA播種等現(xiàn)代信息技術(shù)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用基本上都處于空白狀態(tài)。

四、我國精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展的對策建議

（一）降低精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本

加快精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)核心技術(shù)研究，開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的、適合國情的低成本精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)機械設(shè)備，促使農(nóng)業(yè)科研成果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實的生產(chǎn)力；降低精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)的應(yīng)用成本，降低我國廣大農(nóng)村地區(qū)邁向精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的門檻，改變我國精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)“只有理論，不能實施”的尷尬局面；建立大型農(nóng)場，發(fā)展多種形式的適度規(guī)模經(jīng)營。培育新型經(jīng)營主體，帶動適度規(guī)模經(jīng)營發(fā)展，如農(nóng)業(yè)專業(yè)大戶和家庭農(nóng)場等，同時簡化精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)，提高精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)在生產(chǎn)實踐中的實用性和易用性，有效降低精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本。

（二）提高農(nóng)業(yè)從業(yè)人員的素質(zhì)

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是科技含量較高的新型農(nóng)業(yè)發(fā)展方式，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)機械設(shè)備的操作需要豐富的專業(yè)知識，而“空心村”等現(xiàn)象導(dǎo)致我國農(nóng)村人才匱乏，尤其是精通精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程專業(yè)人才的匱乏。因此，必須從以下幾個方面提高精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)從業(yè)人員素質(zhì)：一，完善中小學(xué)課程，把精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)添加到教科書中，保證下一代全面徹底地了解精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)；二，加強對現(xiàn)有勞動者的專業(yè)化培訓(xùn)，加快農(nóng)業(yè)科技隊伍建設(shè)和農(nóng)技推廣；三，培育新型職業(yè)農(nóng)民，促使其在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展中起到“領(lǐng)頭雁”的作用，為我國精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供人才保證。

（三）大力加強精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施主要指智能化精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)裝備，其研究與開發(fā)是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)能否得到推廣實踐的關(guān)鍵。目前我國精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施較差，技術(shù)含量低，特別是大型的農(nóng)機設(shè)備，幾乎是從國外進(jìn)口的，因此應(yīng)從不同層面加強精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，改善精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件。一是政府要加大對精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投資，加強智能化精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)的開發(fā)和實踐應(yīng)用。二是增加精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)主要農(nóng)機裝備的生產(chǎn)數(shù)量，如多功能谷物精密播種機，可自動調(diào)控配比的自動定位施肥機和噴藥機，可控制噴水量的定位噴灌機等。

（四）拓寬現(xiàn)代信息技術(shù)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用面

加快精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)核心技術(shù)研究，簡化精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)步驟，降低精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成本，促使盡可能多的農(nóng)民將精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)體系應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中；建立一個完整的植物信息數(shù)據(jù)庫，在農(nóng)作物生長的不同階段及時給出合理的操作建議；結(jié)合全國各地農(nóng)業(yè)發(fā)展特點和現(xiàn)狀，加快自主研制開發(fā)適合不同模式精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展的“3S”技術(shù)及高科技產(chǎn)品，并將“3S”技術(shù)及高科技產(chǎn)品全面運用于精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，進(jìn)一步拓寬現(xiàn)代信息技術(shù)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用。

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作者簡介：

篇9

關(guān)鍵詞：數(shù)字波束形成; 超寬帶雷達(dá); 掃描； 指向性

中圖分類號：

TN957.5234

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1004373X(2012)05

0012

03

Implementation and research on digital beam scanning of

ad hoc network for ultra wideband radar

ZHANG Lin1, CHEN Feng2

(1.Nanjing University of Science & Technology, Nanjing 210014, China； 2.Nanjing 28th Institute, CETC, Nanjing 210014, China)

Abstract：

The simple principle and characteristics of ad hoc network for ultra wideband radar are introduced, the realization on digital beam forming scanning of ad hoc network for ultra wideband radar is analyzed, the side lobe and the low gain caused by the array time delay can be solved. Simulation results show that the method can gain a better performance of beam direction, and suppress side lobe well.

Keywords： DBF; UWB radar; scan; direction

收稿日期：20110831

基金項目：國家自然科學(xué)基金(61071145)；博士點基金(200802880014)資助項目

0 引 言

超寬帶信號相對帶寬與中心頻率之比大于25%，而現(xiàn)代傳統(tǒng)雷達(dá)的頻帶與中心頻率之比通常不超過10%。由于超寬帶雷達(dá)占據(jù)相對極寬的頻率范圍，其信號處于諧振區(qū)和瑞利區(qū)，具有較高的軍事應(yīng)用價值，因此成為國內(nèi)外研究熱點之一。

超寬帶雷達(dá)自組網(wǎng)是利用超寬帶信號進(jìn)行地面探測，可以任意移動的，在任意時間都可工作的具有分布式架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，對分布式結(jié)構(gòu),采用統(tǒng)一的時間基準(zhǔn),對各雷達(dá)上報的航跡數(shù)據(jù)在時間上進(jìn)行對準(zhǔn)。在雷達(dá)網(wǎng)的數(shù)據(jù)融合處理中,對分布式數(shù)據(jù)處理中的航跡進(jìn)行關(guān)聯(lián),可采用統(tǒng)計假設(shè)檢驗方法、模糊航跡關(guān)聯(lián)方法或多維分配方法。

在超寬帶雷達(dá)自組網(wǎng)中對于近距離的探測，可以采用相對位置進(jìn)行定位。由于沒有中心處理站，不需要UWB信息傳輸處理，但是可以利用UWB信號作為載體，在接收時，可以解調(diào)出UWB波形。對于直達(dá)波可以很好地抑制?；赨WB信號的接收陣列,通過控制時延及其分?jǐn)?shù)時延補償，對單信號或是多信號形成波束并在期望方向上進(jìn)行掃描，實現(xiàn)對目標(biāo)的檢測與定位。

1 UWB雷達(dá)自組網(wǎng)接收陣列的數(shù)字波束形成掃描技術(shù)研究及實現(xiàn)

1.1 UWB雷達(dá)自組網(wǎng)的均勻陣列信號處理技術(shù)

基于時延控制的UWB陣列天線基本框架如圖1所示。以一維N個等距為d排列的接收陣列天線為例，假設(shè)各個脈沖輻射天線單元是全向性天線輻射，所以對于遠(yuǎn)場區(qū)域，輻射信號源近似平行波，與法線成θ夾角方向。每個陣元接收信號后， 由于都存在一定的時延，對各通道的接收信號再進(jìn)行時延補償，便可以在期望方向上形成波束進(jìn)行掃描。

圖1 可調(diào)延時線的接收陣列結(jié)構(gòu)

1.2 UWB雷達(dá)接收陣列的數(shù)字波束形成設(shè)計方案

UWB雷達(dá)接收陣列的數(shù)字波束形成是對接收信號進(jìn)行數(shù)字化采樣而形成波束的，信號先經(jīng)過MF(Match Filter)抑制噪聲，RF(Restoration Filter)脈沖整形，利用斜坡處理器(Slope Processor)可估計出入射方向θ，此時延遲調(diào)整器(Delay Adjust Computer)接收到一個電壓信號，更根據(jù)θ產(chǎn)生一個新的電壓信號，估計出各個陣元需要補償?shù)臅r延誤差，并可以實時調(diào)整。經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)化高速采樣后，由于在時域上產(chǎn)生的時延誤差，對于這種可變時延電路的精確補償可以分為整數(shù)時延和分?jǐn)?shù)時延補償，使各個接收陣列的輸出先經(jīng)過數(shù)字延時線，實現(xiàn)整數(shù)倍采樣間隔的時延補償，然后再利用具有線性相位的FIR濾波器來補償分散的小數(shù)時延。輸出信號則會在期望方向上形成波束。

圖2中,選第0個陣列為參考信號,陣列中相鄰陣列接收到信號的時間差：

Δτ(θ)=dsin θc

(1)

式中：d為陣列距離;c為真空光速；θ為入射角；Δτ是相鄰間的時延；DL為數(shù)字延遲線；FD為分?jǐn)?shù)延遲線；則第i個陣列(相對于參考信號)的時延為:

接收到的信號，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換，高速數(shù)字化采樣處理，采樣周期為T。

再經(jīng)過每個通道的數(shù)字延遲線和FIR延遲補償濾波器對采樣后的信號

x(i)= x(t-Δτi(θ))施加一個時延補償Δτi～，當(dāng)Δτi～的選擇與θ0方向有如下關(guān)系，便在方向θ0形成波束：

當(dāng)在方向θ0形成波束時，即對每個通道上對來自θ0方向上的信號實現(xiàn)了完全的時延補償，同時陣列獲得了最大的輸出功率。陣列的輸出相應(yīng)為各個通道的輸出相加之和。故輸出信號相加：

y(t,θ)=∑Ni=0x(t－Δτi(θ)+Δτ～i)

＝∑Ni=0xt+idc(sin θ0－sin θ)

(5)

當(dāng)θ＝θ0時，便可形成波束指向，進(jìn)而實現(xiàn)時域波束掃描。

2 仿真結(jié)果

采用高斯脈沖信號作為超寬帶雷達(dá)自組網(wǎng)的信號源，其脈沖信號的輸入形式、自相關(guān)函數(shù)及能量譜密度如圖3所示。

圖3 超寬帶雷達(dá)自組網(wǎng)脈沖信號的

輸入形式、自相關(guān)函數(shù)及能量譜密度

將高斯脈沖信號產(chǎn)生的時延控制陣列波束形和傳統(tǒng)的相控陣列中正弦信號產(chǎn)生波束形成做比較，由仿真結(jié)果比較可以得到，在天線間距d=0.3 cm,陣元數(shù)M=11，期望方向為0°時，圖4中上圖沒有旁瓣而且波束方向很好，圖4中下圖有旁瓣且波束展寬較寬。

圖4 高斯脈沖信號時延控制陣列波束形和

相控陣列正弦信號波束形成的比較

圖5為在d=cΔT/2,cΔT,3cΔT/2,2cΔT不同情況下的高斯脈沖信號作為信號源的峰值幅度方向圖。由仿真結(jié)果可以看出，其方向性仍很好且沒有旁瓣，所以超寬帶信號的陣列距離不受限制，這比傳統(tǒng)相控陣的陣列距離在d≤cΔT/2情況下將不出現(xiàn)柵瓣有很大的改進(jìn)。

(高斯脈沖信號作為信號源)

3 結(jié) 論

DBF技術(shù)在軍用雷達(dá)和無線通信領(lǐng)域已得到了廣泛的應(yīng)用。隨著雷達(dá)和通信領(lǐng)域超寬帶技術(shù)的發(fā)展，利用相控陣?yán)走_(dá)相位控制技術(shù)實現(xiàn)波束形成已無法滿足UWB雷達(dá)的帶寬需求。利用精確的時延補償技術(shù)，可以克服不同時延帶來的一系列問題，獲得更好的波束方向和更佳的抑制旁瓣能力。

參 考 文 獻(xiàn)

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作者簡介：

張 琳 女，1986年出生，江西景德鎮(zhèn)人，碩士研究生。主要研究方向為UWB波束形成。

陳 峰 男，1983年出生，江蘇徐州人，碩士研究生，工程師。主要研究方向為系統(tǒng)工程。

(上接第11頁)

故前面的結(jié)論同樣適用于以平均費用最低為目標(biāo)的最佳維修間隔期計算，即:

3 結(jié) 語

維修策略的制定實際上是建立在系統(tǒng)可靠性工程基礎(chǔ)之上。在制定反艦導(dǎo)彈發(fā)射裝置維修策略時，必須充分利用該裝備的可靠性論證、設(shè)計及試驗所得到的結(jié)果。在設(shè)備或部件維修方式選擇時，需要利用其設(shè)計規(guī)范和該裝備的FMEA分析結(jié)果，這是制定最佳維修策略的基礎(chǔ)。

最佳維修時間的確定依賴于對設(shè)備或部件故障模型的了解。在已知設(shè)備或部件可靠性分布的基礎(chǔ)上，才可能確定最佳維修時間。但實際上，反艦導(dǎo)彈發(fā)射裝置的維修策略需要在其裝備部隊時制定，此時，設(shè)備或部件的可靠性信息較少，甚至沒有。為了解決上述矛盾，可廣泛收集設(shè)備或部件的有關(guān)使用信息和專家經(jīng)驗信息，利用這些信息制定關(guān)鍵設(shè)備或部件的維修時間，作為反艦導(dǎo)彈發(fā)射裝置初期使用的維修策略。隨著設(shè)備或部件的使用信息積累，可進(jìn)一步對其維修方式和維修時間進(jìn)行確定，以獲得最佳維修策略。

參 考 文 獻(xiàn)

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篇10

關(guān)鍵詞：智能航道；科技；工作思路

中圖分類號：U612.32 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006―7973（2016）12-0037-03

長江航運是我國綜合交通運輸服務(wù)體系的重要組成部分，相比較于民航、公路、鐵路等其它運輸方式，長江航運的信息化水平還有較大差距，尚不能滿足現(xiàn)代化長江航運服務(wù)的需求，制約著綜合交通運輸發(fā)展的推進(jìn)，在內(nèi)河航道擴(kuò)能和安全保障服務(wù)能力方面都有較大的提升空間。隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，黨和國家政府高度重視長江航運的發(fā)展，在大力發(fā)展長江等內(nèi)河航運的基礎(chǔ)上，將依托長江黃金水道建設(shè)長江經(jīng)濟(jì)帶提升至國家戰(zhàn)略，長江航運的發(fā)展迎來了歷史性機遇。

十二五以來，長江數(shù)字航道建設(shè)正式啟動，長江航道科技及信息化建設(shè)快速發(fā)展，數(shù)字航道的建設(shè)將會顯著提升長江航道維護(hù)管理能力和服務(wù)水平，實現(xiàn)航標(biāo)、水位、工作船舶等航道要素動態(tài)監(jiān)測和及時維護(hù)，航道維護(hù)資源的科學(xué)配置和聯(lián)網(wǎng)調(diào)度，主要航道要素信息的可靠，對長江干線航道安全暢通及信息服務(wù)水平提升起到明顯作用。航道數(shù)字化的高級發(fā)展階段是智能化，未來內(nèi)河航道的發(fā)展方向必然是智能航道，交通運輸部已將智能航道技術(shù)列為未來重點研究方向。數(shù)字航道的建設(shè)成果為智能航道建設(shè)奠定了基礎(chǔ)，智能航道將在數(shù)字航道的基礎(chǔ)上，利用傳感器、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)，智能感知航道要素信息，通過數(shù)據(jù)分析及挖掘等技術(shù)，實現(xiàn)航道規(guī)劃科學(xué)化、管理現(xiàn)代化，為長江航運提供準(zhǔn)確、實時、便捷的航道服務(wù)。

長江智能航道的發(fā)展方向也對航道科技工作提出了新的要求，科技工作在長江航道發(fā)展中起到支撐和引領(lǐng)的作用，智能航道的建設(shè)離不開航道科技工作，而航道科技工作也會推動智能航道的建設(shè)。為此，本文分析了長江智能航道的概念和特點，針對智能航道的關(guān)鍵技術(shù)提出了航道科技工作的思路。

1 智能航道

1.1 智能航道概念

目前智能航道在l展方向、基本概念等方面都取得了初步的突破，但是整體研究還處于起步的階段。智能航道是以數(shù)字航道建設(shè)為基礎(chǔ)的，智能感知航道要素數(shù)據(jù)，利用航道要素數(shù)據(jù)建立廣泛互聯(lián)、深度融合、智能應(yīng)用、機制完善的智能航道運行服務(wù)體系，實現(xiàn)航道資源的物聯(lián)化、航道信息的互聯(lián)化和航道管理服務(wù)的智能化。

數(shù)字航道的建設(shè)解決了航標(biāo)、水位、船舶等航道要素信息的自動獲取，智能航道在此基礎(chǔ)上，擴(kuò)大航道要素感知種類數(shù)量，進(jìn)一步提升各類航道要素數(shù)據(jù)的智能感知能力，形成全河段、全天候航道要素感知能力，為航道維護(hù)管理決策和社會公共服務(wù)提供實時的、全面的航道數(shù)據(jù)。同時智能航道利用數(shù)據(jù)分析及挖掘等技術(shù)，將海量的航道數(shù)據(jù)實現(xiàn)從數(shù)據(jù)到到洞察力的過程，達(dá)到典型航道要素的短期預(yù)測預(yù)報，提升航道維護(hù)管理研判及決策能力，為社會公共大眾提供個性化、可定制的航道信息服務(wù)，從而真正體現(xiàn)出智能航道的智能化。

1.2 智能航道的特點

（1）系統(tǒng)全面感知航道要素。通過各類智能感知方式，形成固定式與移動式、接觸式與遙感式、專業(yè)化與社會化相結(jié)合的感知系統(tǒng)，從水上、水下等全方位實現(xiàn)航道要素信息全河段、全天候獲取，對航標(biāo)、水位、水流、洲灘岸線、河床地形、霧情、能見度、典型河段監(jiān)控、航道整治建筑物、控制河段交通流等航道要素實現(xiàn)自動獲取。

（2）便捷友好交互航道信息。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將外場終端、控制終端、服務(wù)系統(tǒng)等各類設(shè)備連入長江航道廣域網(wǎng)，基于智能航道的平臺，實現(xiàn)全面的互聯(lián)互通以及航道信息的便捷友好交互。

（3）實時提供航道信息服務(wù)。航道信息服務(wù)的重要特點之一就是實時性，具有實時性的航道信息服務(wù)才是有價值的。利用數(shù)據(jù)挖掘等人工智能技術(shù)，對海量的航道資源數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，挖掘數(shù)據(jù)的應(yīng)用價值，實現(xiàn)航道信息定制化服務(wù)。

（4）低碳環(huán)保養(yǎng)護(hù)航道。智能航道利用遙測遙控與現(xiàn)代傳感技術(shù)，實現(xiàn)各類航道要素的自動獲取，達(dá)到航道遠(yuǎn)程監(jiān)管，改變了傳統(tǒng)維護(hù)管理模式，減低了資源消耗。同時利用航道要素信息為長江航道的維護(hù)管理提供決策分析，更加低碳經(jīng)濟(jì)地開展航道維護(hù)管理工作。

2 智能航道下科技工作思路

2.1 加強數(shù)據(jù)庫頂層設(shè)計研究

智能航道的核心在于“智能”二字，“智能”的表現(xiàn)在于將航道要素數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為一種預(yù)判和洞察力，從而為航道維護(hù)管理提供研判和決策，以及預(yù)測航道要素的未來發(fā)展趨勢。要實現(xiàn)“智能”二字，需要海量的航道要素數(shù)據(jù)作為支撐，通過數(shù)據(jù)融合和挖掘等技術(shù)實現(xiàn)智能化。對于海量的航道要素數(shù)據(jù)，要做到有據(jù)可查、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、集中管理、交換便捷等需求，必須做好數(shù)據(jù)庫頂層設(shè)計。

一個良好的頂層設(shè)計有助于航道要素數(shù)據(jù)的存儲、融合、提取、分析以及挖掘。數(shù)據(jù)庫頂層設(shè)計關(guān)注的不僅僅是數(shù)據(jù)本身，是要建立一個數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。系統(tǒng)的基礎(chǔ)是各類基礎(chǔ)IT設(shè)施，平臺將其虛擬化為設(shè)備資源服務(wù)，為航道要素數(shù)據(jù)分析和挖掘所需要的計算能力提供基礎(chǔ)支撐。數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的核心是各類航道要素數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)進(jìn)行融合、整合形成符合預(yù)定數(shù)據(jù)規(guī)范的數(shù)據(jù)庫。在設(shè)備資源和數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，結(jié)合各類專家數(shù)學(xué)模型，對所獲得的航道要素等數(shù)據(jù)進(jìn)行實時分析和處理，實現(xiàn)航道演變趨勢預(yù)測、航運通航狀態(tài)預(yù)測等智能化功能，最終通過PC、平板電腦、智能手機等終端將分析結(jié)果給用戶，不同的用戶根據(jù)各自不同的需求利用分析結(jié)果進(jìn)行綜合評判或者獲取自己需要的數(shù)據(jù)，同時系統(tǒng)能夠獲取用戶使用內(nèi)容、使用習(xí)慣等，后續(xù)為用戶提供個性化的定制服務(wù)。

2.2 加強航道要素智能感知研究

航道動態(tài)監(jiān)測平臺是數(shù)字航道建設(shè)工程的重要建設(shè)內(nèi)容，航道動態(tài)監(jiān)測平臺全面、實時掌握航道各類動靜態(tài)信息監(jiān)測與控制，是航道部門開展各類業(yè)務(wù)應(yīng)用的基礎(chǔ)，平臺基于統(tǒng)一的電子航道圖數(shù)據(jù)和GIS平臺，輔助航道管理部門實現(xiàn)航標(biāo)遙測遙控、水位遙測遙報、航道維護(hù)尺度監(jiān)測等功能。航道動態(tài)監(jiān)測平臺包含航標(biāo)動態(tài)監(jiān)測、水位動態(tài)監(jiān)測、工作船舶動態(tài)監(jiān)測等功能。

航道動態(tài)監(jiān)測平臺解決了航標(biāo)、水位、工作船舶等航道要素信息的實時采集和展示，但是僅僅以上三種航道要素的智能感知遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足智能航道的需求，智能航道需要建立包含多種航道要素數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)平臺，用于數(shù)據(jù)融合處理和數(shù)據(jù)挖掘，從而從數(shù)據(jù)中獲得數(shù)據(jù)變化的規(guī)律。要建立航道要素數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)，需要能夠及時獲取當(dāng)前航道要素信息的瞬時值。為此，需要進(jìn)一步加強航道要素智能感知研究，在數(shù)字航道建設(shè)成果的基礎(chǔ)上，擴(kuò)大感知航道要素的范圍，提高航道要素感知的實時性、準(zhǔn)確性以及穩(wěn)定性。智能航道需要的感知航道要素不僅僅是航標(biāo)、水位、工作船舶等，還需要包含水流、洲灘岸線、河床地形、霧情、能見度、典型河段監(jiān)控、航道整治建筑物、控制河段交通流等航道要素數(shù)據(jù)，實現(xiàn)航道要素的數(shù)字化采集以及預(yù)處理的能力，形成各類要素數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理。完成各類感知系統(tǒng)的整合，

航道要素的感知還要體現(xiàn)出智能化，各類航道要素數(shù)據(jù)包括用戶行為建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫。與航道相關(guān)的文檔數(shù)據(jù)、圖片數(shù)據(jù)、音視頻數(shù)據(jù)等結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)都要錄入航道要素數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)的全面性非常重要，只有感知全部數(shù)據(jù)，才可能掌控航道狀態(tài)，預(yù)測航道狀態(tài)和發(fā)展趨勢。

2.3 加強演變分析和預(yù)測預(yù)報能力研究

智能化是指現(xiàn)代通信與信息技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、行業(yè)技術(shù)、智能控制技術(shù)匯集而成的針對某一個方面的應(yīng)用。智能化的主要特點有具有感知能力、具有記憶和思維能力、具有學(xué)習(xí)能力和自適應(yīng)能力、具有行為決策能力，具備以上特點則稱為智能化系統(tǒng)。智能航道是一個智能化系統(tǒng)，前文所述的航道要素智能感知指的是感知能力，如何讓智能航道具備記憶和思維、學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、行為決策等能力，是現(xiàn)階段航道科技工作的研究重點，同樣也是難點。

記憶和思維、學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、行為決策等能力是智能化的核心，是利用已有的知識對信息進(jìn)行分析、計算、比較、判斷、聯(lián)想、決策，是一種思維和智慧的結(jié)果。從智能航道的角度來說，就是對未來航道的一種洞察力，包含演變分析和預(yù)測預(yù)報的能力，通過基于大數(shù)據(jù)的融合和挖掘，逐步形成水位、水深、水流泥沙沖淤等要素信息的模擬分析、預(yù)測預(yù)報及綜合利用能力，著重建立長江干線航道水位短期預(yù)測技術(shù)體系以及長江干線航道水位感知點布設(shè)方法；實現(xiàn)航道運行狀態(tài)的模擬分析及航道條件的預(yù)測預(yù)報，支撐航道的精細(xì)化養(yǎng)護(hù)和航行安全的提前主動預(yù)警

2.4 加強航道綜合信息服務(wù)能力研究

長江航道維護(hù)管理是一項公益事業(yè)，最直接的服務(wù)對象就是通航船舶，因此提高航道綜合信息服務(wù)能力是建設(shè)智能航道的最終目的。加強航道綜合信息服務(wù)能力的研究，要從服務(wù)的手段、服務(wù)的形式、服務(wù)的內(nèi)容等方面著手。

目前電子航道圖是長江航道非常重要的對外服務(wù)手段，在智能航道的條件下，當(dāng)前電子航道圖的功能還有較大的提升空間，增加電子航道圖的航道變化模擬分析的功能，進(jìn)一步提升電子航道圖的智能性、功能性和實用性；同時加強長江航道測繪技術(shù)的發(fā)展，特別是一體化測繪和快速測繪，提高電子航道圖的快速更新能力。此外充分借鑒當(dāng)前信息化領(lǐng)域的現(xiàn)代科技手段，著力提升信息服務(wù)的多樣性、移動性、實時性，實現(xiàn)以電子航道圖為內(nèi)容、移動智能終端、船舶終端、門戶網(wǎng)站等多平臺的智能個性化服務(wù)。

3 展望

智能航道技術(shù)將會推動我國內(nèi)河水運的加速發(fā)展，O大地提升長江航道的信息化和科技水平，將長江航道的傳統(tǒng)維護(hù)管理方式轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芊?wù)模式。智能航道的建設(shè)離不開航道科技，航道科技為智能航道建設(shè)起到技術(shù)支撐和引領(lǐng)的作用，其為智能航道提供信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)思路，也為智能航道關(guān)鍵技術(shù)研究提供技術(shù)支持，為此，本文闡述了智能航道所涉及的關(guān)鍵技術(shù)，針對關(guān)鍵技術(shù)提出了智能航道下航道科技工作的思路，充分發(fā)揮科技的推動作用，為智能航道建設(shè)打好基礎(chǔ)。

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