绪论:写作既是个人情感的抒发,也是对学术真理的探索,欢迎阅读由发表云整理的11篇海洋测绘论文范文,希望它们能为您的写作提供参考和启发。
本条件适用于测绘专业各分支专业,即大地测量、摄影测量与遥感、工程测量(含矿山测量、水利测量等)、地形测量、海洋测绘、地籍测绘、房产测绘、地质测绘、地图制图与地图制印、地理信息工程专业中从事科学研究、技术设计、技术生产及测绘仪器设备维修、质量检查监督、技术管理、技术开发、科技信息等工作的工程技术人员。
二、政治思想条件
遵守国家法律和法规,有良好的职业道德和敬业精神。任现职期间,年度考核合格以上。
三、学历、资历条件
获博士学位后,从事本专业技术工作,取得工程师资格2年以上。或大学本科毕业以上学历,从事本专业技术工作,取得工程师资格5年以上。
四、外语、计算机条件
(一)较熟练掌握一门外语,参加全国职称外语统一考试,成绩符合规定要求。
(二)较熟练掌握计算机应用技术,参加全国或全省职称计算机考试,成绩符合规定要求。
五、专业技术工作经历(能力)条件
取得工程师资格后,具备下列条件之一:
(一)省(部)级测绘科技项目、工程项目的主要参加者。
(二)主持完成市(厅)级测绘科技项目、工程项目两项以上。
(三)主持技术推广项目,采用新技术、新材料、新工艺或开发新产品两项以上或主要参加三项以上。
(四)编制和审核大中型测绘项目综合技术设计两项以上或单项设计书四项以上,并组织或主持完成大型测绘工程项目或生产项目一项以上。
(五)主持完成三项以上大中型测绘工程项目的质量检查,编写相应的技术报告。
(六)编辑设计或编审大型普通地图集或专题图集,并已出版。
(七)承担完成三种类型10台以上测绘仪器维修或检测鉴定任务,并能独立解决其重大技术难题。
(八)承担完成重大测绘仪器的研制、改装或精密仪器安装调试工作。
(九)主要参加基础地理信息系统的建设及技术推广,完成数字化制图或编辑入库等项目工作。
六、业绩成果条件
取得工程师资格后,具备下列条件之一:
(一)国家、省(部)级测绘科技成果获奖项目的主要完成人、或市(厅)级测绘科技进步一、二等奖获奖项目的主要完成人。(以奖励证书为准)
(二)主持或组织完成的项目成果获得市(厅)级优秀成果奖、优秀图书奖一等奖以上。(以奖励证书为准)
(三)主持完成大型测绘项目,经省级业务主管部门审定,其项目设计水平先进、质量优良,产生显著的效益。
(四)主持开发、推广的科技成果两项以上,取得明显的经济效益。
七、论文、著作条件
取得工程师资格后,公开发表、出版本专业有较高水平的论文(第一作者)、著作(主要编著译者),撰写有较高价值的专项技术分析报告,具备下列条件之一:
(一)出版本专业著作1部。
(二)在省级以上专业学术期刊2篇以上。
(三)在国际或全国学术会议宣读或交流论文2篇以上。
(四)为解决复杂技术问题撰写有较高水平的技术报告2篇以上或重大项目的立项研究(论证)报告2篇以上。
八、破格条件
为不拘一格选拔人才,对确有突出贡献者,并取得工程师资格2年以上,具备下列条件中的两条,可破格申报:
1、获国家级发明奖、自然科学奖、科技进步奖项的主要完成人;或省(部)级自然科学奖、科技进步奖二等奖一项或三等奖二项以上,获奖项目的主要完成人。(以奖励证书为准)
2、在推广新新技、新工艺和科技成果转化等方面取得了重大经济社会效益,处于本行业领先水平,并被省(部)级授予优秀科技工作者荣誉称号。
3、担任大、中型工程项目中的技术负责人,完成大型工程一项或中型工程二项以上,取得显著的经济效益,并通过省级权威部门鉴定,填补了省内外技术领域空白。
4、在国家级学术刊物上发表有价值的学术论文3篇、省级5篇以上,或正式出版专著1部(独著10万字以上,合著20万字以上)。
九、附则
中图分类号:P24 文献标识码:A
1 概述
同陆地一样,海洋与江河湖泊开发的前期基础性工作也是测绘。不同的是,海洋测绘是测量水下地形图或水深图。兴建港口、水上运输、海上采油、海底探矿、海洋捕捞,发展水产、海域划界,海战保障、监测海底运动,研究地球动力等任务都需要各种内容的水下地形测量。 水下地形测量主要包括定位和测深两大部分。定位的作用是不言而喻的,目前的水上定位手段有光学仪器定位、无线电定位、水声定位、卫星定位和组合定位。[1]平面位置的控制基础主要是陆上已有的国家等级控制点,卫星定位如采用差分方式,其岸台亦多采用已知控制点,以求坐标系统的统一。水上定位同时, 测量水的深度是确定水下地形的重要内容。测深与定位是必须瞬时同步进行的工作,都是描述水底地形的要素。但规范规定的测深中误差要求却不是一个定值,而是随着使用方法不同、所测深度不同以及是否感潮水域而有不同的精度要求。
2 水下地形测量技术
2.1 水下地形测量的发展历史
水下地形测量的发展是与测深手段的不断完善紧密相连的。在回声测深仪问世之前,主要的测深工具是测深铅锤和测深杆。这种测深方法不仅精度很低,费时费力,而且对于测量现场的要求很高,例如为了保证精度测量的水深不能过深,测量只能在测船停泊的时候进行定点测量,风浪对测量精度的影响非常大。20世纪60年代, 出现了侧扫声纳, 可探测船一侧( 或两侧) 一定面积海域内的水下障碍物和水底地貌,可以取得类似于航摄效果的水底表面声学图像。20世纪70年代, 又出现了多波束测深系统, 它能一次给出与航线垂直的平面内几十个甚至百余个海底被测点的水深值, 形成一定宽度的全覆盖的水深条带, 可以比较可靠地反映出水下地形的细微起伏, 比单一测线的水深测量确定水下地形更真实。目前,多波速测深系统正向小型化发展,适用浅水海域和简易船只的新产品已经有售。20世纪80年代以后, 又推出了高效率的机载激光测深系统, 激光光束的高分辨率能获得海底传真图像, 从而可以详细调查海底地貌和底质。美国国防制图局于1990年研制的ABS机载水深测量系统, 除包括一台激光测深仪外, 还有一台多光谱扫描仪和一台电磁剖面仪, 能够在各种环境条件下, 在飞机上利用激光、光谱和电磁测量几种方法互补快速测制沿海的水下地形图。这些手段一般可测深30~50m,精度在±0.3m左右。目前, 还可以利用卫星上安装合成孔径雷达(SAR)等设备对海面遥感摄影, 通过对照片处理确定水深。需要强调的是,以上水深测量得到的瞬时值存在着仪器、潮汐等因素的影响。因此,需在数据后处理中加入相关改正,并归算至统一的高程基准面。为了与陆上地形图实现拼接,水下地形图宜采用与陆地统一的高程基准。而为航海服务的海图通常采用理论深度基准面, 它和平均海面相差一个常数。国外少数国家,在水下工程施工前, 还利用潜水器携带水下立体摄影机获取水下地形的立体相片,或者利用高分辨率声学系统采取全息摄影技术测量水下地形。在特殊地区还可利用水下经纬仪、水下激光测距仪、水下气压水准仪和水下液体比重水准仪、水下电视摄影系统测量水下地形。
2.2 水下地形测量方法
2.2.1 测深仪的选择
当前常见测深主要靠回声测深仪进行。利用水声换能器垂直向下发射声波并接收水底回波, 根据回波时间和声速来确定被测点的水深, 通过水深的变化就可以了解水下地形的情况。[2]为提高发射功率,改善方向性,回声测深仪的换能器从单个发展到多个;为扩大探测面积,从单波束发展为多波束,他能一次给出与航线相垂直的平面内几十个海底被测点水深值,或者测出航线一定宽度的全覆盖的水深条带。并应用了计算机和数字显示技术,提高了精确度,扩大了使用范围。
测深仪的测深精度与测深仪的固有误差、水温、水深、河床类型等因素有关,而与比例尺无关。实际测深精度为:
δ2深度比例误差=h深度 * 1/100
δ实际定位=[(δ2测深仪固有误差+δ2深度比例尺误差+δ2湿度+δ2盐度+…)/n]1/2
从公式可以看到,测深精度的主要误差源在于深度比例误差,因而在选择设备时,应尽量选择大量程、高灵敏度的测深仪。测深仪机型可分为单频测深仪和双频测深仪。单频测深仪可满足一般的深度测量需求,但对于兼有淤积、土方计算类型的测量就变得困难,因后者水深测量需要测定两个深度,一个为表层深度,另一个为积岩深度,故只有用具有两个不同探测频率的双频测深仪才可实现。[3]
2.2.2 常规水下地形测量
常规水下地形测量的工作包括测深、定位和水位观测三部分内容。首先在河道两岸建立一定密度的控制点,布设一定数量的水位站,要考虑到水位站的控制范围与测深精度、瞬时水位差、水位改正模型之间的关系,水位站的密度必须满足控制范围内内插后的水位精度。具体作业时运用GPS和导航软件对测深船进行定位,并指导测深船在指定测量断面上航行,导航软件或测深系统每隔一个时间段自动记录观测数据。测量数据处理主要包括坐标转换、声速改正、水位改正、时间同步改正、地形图生成等。
2.2.3 无验潮模式下GPS-RTK水深测量
常规的水下地形测量是用GPS测定水底点的平面位置,利用测深仪测定水深,通过对潮位、测船吃水等参数的改正,得到定位点高程。但是由于水面比降、潮汐等影响,使验潮站之间与待测位置之间的距离受到一定的限制,必须设置验潮站测量水位,推算潮汐传播规律。由于快速逼近整周模糊度技术的出现和不断改进,整周未知数可以迅速确定,从而保证了GPS实时载波相位差分(RTK)可以在动态环境下,实时地以厘米级的精度给出用户站的三维坐标。采用RTK技术可实时精确求得测定两点之间的相对高差,通过该高差可反算出流动站GPS相位中心的高程,该高程同基准站具有相同的高程基准面。但RTK得到的是WGS84坐标系中的高程,属于大地高程系统。如果能将该大地高转换成正常高或正高,就可以直接确定水下地形点的高程而无需进行验潮,因此称之为免验潮的水下地形测量。该测量方法摈弃了传统水下地形测量对潮位观测的严格需求,直接获得水底点高程,操作和实施方便、快捷。但上述方法同传统的测量方法一样,存在着船体姿态对测量成果精度的影响。在水面条件平稳情况下,姿态对测量精度影响较小;反之,影响较大时,必须进行测量和补偿。[4]
3 结语
随着计算机技术、空间技术和通讯技术的飞速发展,水下地形测量装备正在朝着系统功能更加集成化,系统外观更加小型化和轻便型方向发展。随着测量理论研究和测量手段的变化,测量精度将明显提高。具有面状测量功能的多波速测量系统将被广泛应用,各种水声校准设备的使用也将提高声纳设备的测量精度。数据采集和处理软件将得到进一步的发展,功能将满足不同用户的特殊要求。整个系统的简化和发展,使水下地形测量有着更加光明的未来。[5]
参考文献:
[1] 梁开龙. 水下地形测量[J]. 测绘通报, 2001,(06):16.
[2]于岱峰,李良良,李登富. 新旧水下地形测量方法浅析[J]. 山东建材, 2008,(02):63~65.
[3] 周军根. 水下地形测量技术方案的探讨[J]. 四川测绘, 2003,(03):137~140.
遵守国家法律和法规,有良好的职业道德和敬业精神。取得工程师或助理工程师资格后,年度考核均为合格(称职)以上。
取得工程师或助理工程师资格后,出现下列情况之一,在规定的年限上延迟申报。
㈠年度考核基本合格(基本称职)及以下或受警告处分者,延迟1年以上。
㈡受记过以上处分者,延迟2年以上。
㈢伪造学历、资历,剽窃他人成果等弄虚作假者,延迟3年以上。
二、学历、资历要求
申报高级专业技术资格必须具备下列条件之一:
㈠博士研究生学历(博士学位),取得工程师资格后,从事本专业技术工作2年以上;
㈡硕士研究生学历(硕士学位),取得工程师资格后,从事本专业技术工作4年以上;
㈢大学本科学历(学士学位),取得工程师资格后,从事本专业技术工作5年以上;
㈣取得大学专科学历后从事本专业技术工作15年(或取得大学专科学历且累计从事本专业技术工作20年)以上,取得工程师资格后,从事本专业技术工作5年以上;
㈤省(部)级科技进步三等奖(及相关奖项)以上获奖项目的主要完成人(以个人奖励证书为准)。
评审条件
一、专业理论知识要求
㈠系统掌握本专业的基础理论和技术知识,对本专业的某一分支领域有较深入的研究,熟悉相关专业知识,具有指导下一级专业技术人员学习、工作的水平和能力。
㈡了解本专业领域国内外最新技术现状和发展趋势,并能将国内外先进技术或新理论应用于实际工作中,具有开拓新的方法技术或新研究领域的能力。
㈢熟悉本专业有关的法律、法规,熟练掌握本专业技术标准、技术规范、技术规程。
二、专业技术工作经历(能力)要求
申报高级工程师,必须取得工程师资格后,具备下列条件之一:
㈠省(部)级测绘科技、工程项目的主要参加者。
㈡主持完成市(厅)级以上测绘科技、工程项目2项以上。
㈢主持技术推广项目,采用新技术、新材料、新工艺或开发新产品2项以上,或主要参加3项以上。
㈣编制或审核大型测绘工程项目综合技术设计2项以上,或单项设计书4项以上,并组织或主持完成大型测绘工程项目或生产任务1项以上。
㈤主持完成3项以上大型测绘工程项目的质量检查,编写相应的技术报告。
㈥编辑设计或编审过市级以上普通地图集或专题图集,并已出版。
㈦年承担完成了3种类型10台以上测绘仪器维修或检测鉴定任务,能独立解决其重大技术问题。
㈧主持完成测绘仪器的研制、改装或精密仪器的安装测试工作1项以上。
㈨主要参加地理信息系统建设及技术推广工作,完成数字化制图或编辑入库等项工作。
㈩参与开发和研制测绘专业信息系统2项以上。
(十一)主持或组织完成2项以上500个生产工日以上的大地测量、摄影测量、地形测量、工程测量、海洋测绘、地籍测绘、房产测绘、地图制图与印刷、地理信息等测绘工程项目。
三、业绩、成果要求
申报高级工程师,必须取得工程师资格后,具备下列条件之一:
㈠市(厅)级科技进步三等奖(及相应奖项)以上获奖项目的主要完成人(以个人奖励证书为准)。
㈡主持或组织完成的项目成果获市(厅)级以上优秀成果奖、优秀图书奖一等奖以上(以个人奖励证书为准)。
㈢主持完成大型测绘工程项目,以省级以上主管部门审定,其项目设计水平先进,质量优良,产生显著的效益。
㈣主持开发、推广的科技成果2项以上,具有明显的经济效益或社会效益。
㈤在测绘生产技术工作中,理论结合实际有创新,解决了本专业领域科研生产中关键性技术问题,编写了相应的技术报告。
四、论文、著作要求
申报高级工程师,必须取得工程师资格后,发表、出版本专业有较高水平的论文、著作等,符合下列条件之一:
㈠出版本专业著作或译著1部(本人撰写5万字以上)。
㈡在省级以上专业学术期刊上2篇以上。
㈢在省级以上学术会议上宣读并获奖的论文2篇以上。
㈣为解决复杂的技术问题而撰写的有较高水平的专项技术报告或编写的大中型项目技术设计书3篇以上。
五、外语要求
符合下列条件之一:
㈠硕士研究生学历(硕士学位)以上。
㈡参加全国或全省统一组织的职称外语考试,其应用水平符合实际工作需要。
㈢因公出国,出国前通过国家出国人员外语水平考试,并在国外学习或工作1年以上。
㈣符合省人事(职称)部门的相关规定。
六、计算机应用能力要求
必须具备下列条件之一:
㈠计算机专业大学本科学历(学士学位)以上。
㈡参加国家或全省统一组织的职称计算机应用能力考试(核),其应用能力符合实际工作需要。
㈢取得省人事厅组织的全省专业技术人员继续教育《信息化素质培训考核合格证》。
㈣参加全国计算机软件专业技术资格(水平)考试,成绩合格。
关于申报研究员级高级专业技术资格条件(注:机关公务员身份不能申报)
1.大学本科毕业以上学历;
2.取得高级工程师资格后,在工程技术岗位上工作满五年;
3.取得高级工程师资格后,有下列成绩之一:
⑴组织和解决过国家重点工程项目或技术攻关项目的关键性性问题,取得了显著技术成果或经济效益的;
⑵掌握本专业国内外科技发展动态,开创性地提出本专业的研究或开发方向,取得了重要成果,或填补国内空白并取得显著经济效益的;
水深测量是测绘活动中一项常见而重要的内容,在海图测绘、江河湖泊及水库调查、涉水项目工程设计、涉水建筑物安全维护、航道监测、水道冲淤研究等方面均需要进行不同比例尺的水下地形图的测绘。
水深测量的目的是获取水底不同位置相对于某一稳定的高程(深度)基准面的高程(水深),测深和定位是水深测量两项最主要的内容。由于在绝大部分情况下水深测量都是动态条件下的测量,测量载体的姿态和水深基准面的确定在大多数情况下已成为影响着水深测量精度的主要因素。因此确定水深测量时测量载体的姿态变化和测量瞬间的测量基准面的位置成为提高水深测量的关键。
最新的《水运工程测量规范》(JTS131-2012)已规定可以采用“RTK三维水深测量”方法进行精密水深测量,并规定了指导性的作业方式和数据处理方法。其定义为:“RTK三维水深测量是利用GPS RTK 提供的瞬时高精度三维解,通过时延改正、姿态改正,最终为回声测深系统换能器提供准确的三维基准,进而根据回声测深结果,得到水底点的三维坐标。”但对何种条件下必须采用姿态传感器,规范里并无明确的规定。
为此需要分析不同条件下的水深测量误差,确定需要采用姿态传感器设备的条件。
水深测量误差分析
正如前面分析所言,水深测量的误差来源众多,包括定位的误差、测深仪自身的测距误差,测量介质引起的声速效应误差、测量载体姿态引起的测量误差等。其中定位误差目前已可忽略,测深仪自身的测距误差也远小于其它因素的影响。这里可以认为对测量深度的主要因素包括传播介质、测量载体等相关效应,有声速、姿态和船只静、动吃水的影响。具体分析如下。
1、声速效应对测深的影响
声速效应的影响直接影响到回声测深仪测量的深度部分,根据回声测深原理,深度等于介质中声波传输速度与传播时间一半的乘积,而声波在水体中的传播速度并非是一个固定值,它和测时环境相关,同水体的温度、盐度、密度以及声波频率相关,可以根据测区水域的温度和盐度进行改正,通常公式计算某温度、盐度下的声速。
由于水体中(特别是海区)的水温和盐度在垂直方向上存在梯度分布,引起声速在垂直方向上存在梯度分布,而且位置不同,声速梯度分布也不尽相同。在测量的时候,不同的测点需采用该测点测量时声速传播路径上的平均声速(可采用声速剖面仪测定),采用后处理的方法进行声速改正,
理论上:平均声速Cm应为声波传播全路径上的瞬时声速平均值,若采用水深参数h表达应为:
■(1),(1)中:D为从换能器到水底的深度。
由于不可能知道声速传播路径上每一处的声速,故在实际计算中采用式(2)进行抽样离散的计算:
■(2),式(2)中,n为声波路径上的抽样数,也就是分层数;di为各水层的厚度,Ci为各水层的声速值,n值越大,即抽样数越多,结果越准确。
上式(2)可称为计算平均声速的精确公式。
实际上在水深测量的时候,我们都将一个固定的设计声速C0(一般取1500m/s或者某一位置的表层声速)输入测深仪,此时测得的每一个位置的水深实际上是一个近似水深,需要在后处理时进行声速改正。声速改正值dh=h(Cm-C0)/ C0 。 (3)
从上式(3)可知,测深值的声速改正值与观测深度成正比,水深越大,声速改正值越大,还与声速差成正比。改正值数值的大小见下表1所示:
表1 声速改正值数值表
2、测船姿态变化产生的测深误差
姿态影响是指载体受到风、浪、流的作用而导致的测量不准,无论是横摇、纵摇、艏摇和倾斜,其作用机理都是导致测深仪中心波束倾斜而产生复杂的误差变化,它是一个即影响平面定位又影响深度测量的复杂过程。
2.1 测船横摇产生的测深误差
理论上,波浪对测深的影响是通过对船姿态的改变来产生作用的,因此,波浪对测深的影响可分为测船纵摇,横摇、升沉等对测深的影响几个方面。
设α为测船横摇角,左舷下倾时取正值,θ为换能器半波束角,s为记录深度,d为真实深度。很明显,如果│α│≤θ,α角造成的测深信号的偏移仍在波束角范围之内,所测得的深度可以认为是没有附加误差的,则发射的测深信号偏离了垂直方向而产生了附加误差。
一般情况下,测深线是沿水底地形变化梯度方向布设的,所以沿测深线垂直方向(即测船的横摇方向)可以认为是平面,此时产生的附加深度误差Δdroll可以估计为:
Δdroll = H'-H =s[cos(α-θ)-1] (4)
从上式(4)可以看出,由横摇α产生的附加深度误差Δdroll与测量水深值H成正比。
以波束角7°为例,在不同的水深H和横摇角度α的条件下,产生的横摇误差Δdroll见下表2所示:
表2 不同的水深H和横摇角度α的条件下横摇误差Δdroll
在进行水深测量时,若同时测定了横摇α角,真实的深度为:
H'= H cos(α-θ) (5)
可是若通过(5)式的该算,就产生了另外一个问题,改正后的水深H'是测深仪换能器的中心的垂线上,因为横摇α角的存在,引起了定位中心与测深中心不在一个水平面上,这是就产生了定位的误差,其偏离数值的大小与定位天线与测深中心的距离成正比。在建立了严密的船体坐标系并实时测量了船体姿态的条件下,能对定位中心作出正确的改算。
2.2 测船纵摇产生的测深误差
测船纵摇产生的测深误差比较复杂,若海底是平台的,则产生的误差与横摇产生的误差类似,可按照(5)式进行深度改正。显然,纵摇不产生偏离测深线的位移,但使水深点在测线上前后摆动。如过不进行改正,即使水底是光滑的平面,但记录的图像可能不是一个平面。不过在浅水区,假定H≤50, θ=3.5°,当纵摇角β≤6°时,引起的水深误差≤5cm,可以不予考虑。
2.3 测船升沉对测深值的影响
测量的时候,换能器固定安装在船体的下方,与测船形成刚体连接,因此,测船的升沉的变化值就直接反映在水深值里。
测船升沉对测深值的影响的大小和测深仪换能器与测船的测船的相对关系有关。通过理论分析,当测深仪换能器与测船的重心重合是,测船姿态和升沉的变化对测深值的影响最小,而且有利于通过HEAVE传感器或者其他方式对其作出改正。
目前,对升沉的改正一般有以下两种方式:①HEAVE传感器法:通过高精度的涌浪传感器(其原理一般为加速速计)直接测定船体的升沉,当传感器与测深仪换能器位置一致时,传感器测得的数值即为水深值的改正值;②RTK高程分量法:即利用高精度的GPS高程测量分量进行升沉改正。
3、换能器动态吃水对测深值的影响
动态吃水是一个水中运动载体的一种客观现象。一般地,动态吃水采用如下定义:因船只航速变化引起船体沉浮而使换能器吃水产生的动态变化。
动态吃水ΔH测定的方法很多,目前规范上和实际采用的主要有:①水准仪定点观测法;②水准仪固定断面法;③RTK定位法。
根据实际工作中的经验,采用合适的测船非常重要,既不能太小,也不能太大,太小了稳定性不够,太大了动态吃水较大。测量是的船速亦需要控制,不可盲目追求高速。
从另一个角度来说,既然RTK发能够准确地确定换能器的动态吃水,当采用“RTK三维水深测量”方法的时候,可以利用高精度的高程分量来对动态吃水进行准确的改算。
4、时延改正及其影响
时延反映的是GPS RTK 定位与测深的不同步。为将GPS RTK 三维归位到换能器,为测深提供瞬时平面和垂直基准,并最终实现波束在水下的归位计算,就必须消除时延的影响。
若船速为8 节(约4.111 m/s),导航时延确定误差为0.2 秒,则导航时延确定误差统计结果表明:时延误差引起的最大平面位置偏差为0.8m。
通过理论研究,时延对平面定位和测深的影响最为显著,其影响与船速成正比。因此,实际作业中,一方面应根据实验精确计算时延;另一方面应尽量减小船速,保持测量载体的稳定性,将时延确定误差的影响减小到最小。
无姿态传感器条件下的RTK三维水深测量的实施
无姿态传感器的“RTK 三维水深测量”构成简单,只是在常规的水深测量系统别强调了厘米级的定位和高程测量。由于GPS RTK测量或者是PPK测量获得高精度的平面定位和高程数据已经是相当成熟的技术,在多年的测量实践中已得到验证和应用,太多的论文和文献对这个问题进行了阐释。
无姿态传感器的“RTK 三维水深测量”主要包括以下几个环节:①测区控制网测量;②高程转换模型的建立;③高精度声速剖面的测量;④内业资料处理;⑤精度评估。
笔者在80公里的长江入海口河段进行了验证测量,该河段属于感潮河段采用常规的验潮站进行水下地形测量需要耗费大量的人力。而采用“RTK 三维水深测量”将大大地减小工作量。
验证测量实施过程如下:在测区两岸布设一定密度的E级GPS控制网,联测控制点的水准高程,采用几何曲面模型构建了该区域的高程转换模型。实现了GPS大地高到正常高系统的无缝转换。
在进行“RTK 三维水深测量”的同时,根据规范的要求。在测区两岸布设了20个验潮站进行潮位控制,以便两者进行对比。通过两种方法对水下测点高程的计算,对计算出的差异成果按照0.1m的区间宽度进行分析统计。共统计测点测点32153个,差异区间如下表3所示。
表3 两种方法计算的测点高程差值统计表
以上实例表明,该项目中采用不需要任何姿态传感器的RTK的三维水深测量技术得到的测量结果与常规的潮位控制得到的结果没有明显的差异,其精度和可靠性都得到了很好的验证。
总结
从以上从六个引起测深误差的主要方面进行了分析,并定量地分析计算了在不同的测量条件下,这些影响因素对测深带来的误差的数值,同时通过实例进行了分析,可以得出很重要的结论:
在目前的技术条件下,定位和测深引起的误差在水深测量误差中已退居次要地位,声速改正误差和测量载体的姿态误差等因素已称为水深测量误差的主要来源。
辅以姿态传感器、罗经等外部设备的“RTK三维水深测量”,能够精确地改正各项的主要测量误差。为了简化操作,且在经济上简便易行,有必要研究无姿态传感器条件下RTK三维水深测量的实施条件。
具备一定的的测量环境,可以不需要任何姿态传感器(包括罗经和涌浪传感器)就可实现基于RTK的三维水深测量技术的单波束精密测深。
参考文献:
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[2] 管铮. 西北太平洋大于200米水深回声测深改正公式[J]. 测绘学报,第16卷第1期,1987年2月.
[3] 申家双 陆秀平. 水深测量数据处理方法研究与软件实现[J]. 海洋测绘,第22卷第5期,2002年9月.
中图分类号:S75861;P283
文献标识码:A文章编号:1671-3168(2012)06-0006-04
收稿日期:2012-11-01
作者简介:唐世斌(1963-),男,重庆梁平人,副教授,硕士生导师。研究方向为风景园林建筑工程与规划设计、3S技术在风景园林学中的应用等。Email:
国家技术监督局于1992年12月批准了《中华人民共和国国家标准 国家基本比例尺地形图分幅和编号》(GB/T 13989-92)[1],次年7月1日施行。在实际使用中,将1993年以前按地形图分幅编号标准产生的地形图图幅号称为旧图幅号,1993年以后按新的国家基本比例尺地形图分幅和编号标准(即GB/T 13989-92)产生的地形图图幅号称为新图幅号。
现阶段,我国正在使用中的国家基本比例尺地形图,其图幅编号有新、旧之分,这给人们尤其是市县级以下基层生产单位专业技术人员带来了较大的障碍或困难,造成了使用中的不便。《中华人民共和国国家标准 国家基本比例尺地形图分幅和编号》(GB/T 13989-92)只是规范了新的图幅分幅与编号规则,并未给出我国国家基本比例尺地形图新、旧图幅号彼此间的换算关系;为解决新、旧图幅号之间的换算关系,我国的一些科技工作者从不同角度对此进行了探索研究。笔者通过多渠道检索,查到17篇相关期刊论文[2-18]。最早的关于地形图新旧图幅编号的换算研究文献发表于1997年,其中半数研究文献发表于近5年的相关科技期刊上,这些研究文献基本上是基于国家基本比例尺地形图的经纬度条件下,地形图分幅与图幅编号的新旧图幅号之间的换算,且多侧重于编程自动换算,以方便于科研或生产项目中批量操作管理,但满足不了基层生产单位专业技术人员在实际工作中遇到的少量或个别的只用手工即可进行的新旧图幅号便捷换算方法。
2009~2010年,笔者有幸参与广西新一轮森林资源规划设计调查(即二类资源调查)的部分县区的外、内业工作,尤其是内业制图工作,在工作中常遇到1∶1万地形图新、旧图幅号需要彼此间换算的问题,经过查阅相关规范、文献资料,反复探索研究,找到了适用于工作中遇到的少量或个别的可手工进行的新旧图幅号便捷换算方法,经验证,结果正确,便捷有效,现将研究成果系统整理出来,供业界同仁共享,方便工作。
1国家1∶1万地形图新、旧图幅号的构成及其含义
11地形图旧图幅号
1∶1万地形图的旧图幅编号是以1∶10万地形图为基础进行的,而1∶10万地形图的旧图幅编号又基于1∶100万地形图,其具体的分幅和编号相关知识请查阅相关规范、文献资料。
1∶1万地形图的旧图幅号由4组代码组成,各组代码间用“-”连接:
其中:第1组“×”——1∶100万地形图的图幅列号(纬度方向),为1位“字符码”,由于我国地处地球的东半球赤道以北,图幅范围在纬度0°~56°内,因此,行号为A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N 14个英文字符之一。
林 业 调 查 规 划第37卷第6期唐世斌:1∶1万地形图新、旧图幅号的手工换算方法
第2组“××”——1∶100万地形图的图幅行号(经度方向),为1~2位“数字码”,由于我国地处地球的东半球赤道以北,图幅范围在经度72°~138°内,因此,列号为2位“数字码”,为43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54等11组数字之一。
第3组“×××”——1∶1万地形图所在的1∶10万地形图,其在1∶100万地形图中的位置代码,即图位号,为1~3位“数字码”;每幅1∶100万地形图划分为12行(经度方向)12列(纬度方向)共144幅1∶10万地形图,其位置代码(图位号)为1、2、3、……、142、143、144等144组数字之一,在本文中的新、旧图幅号的换算公式里用“m”表示。
第4组“(××)”——“( )” 中的“××”,为1∶1万地形图在1∶10万地形图中的位置代码,即图位号,为1~2位“数字码”;每幅1∶10万地形图划分为8行(经度方向)8列(纬度方向)共64幅1∶1万地形图,其位置代码(图位号)为1、2、3、……、62、63、64等64组数字之一,在本文中的新、旧图幅号的换算公式里用“n”表示。
第1组代码(1∶100万地形图的图幅列号(经度方向))和第2组代码(1∶100万地形图的图幅行号(纬度方向))共同构成1∶100万地形图的图幅号,如广西南宁市所在的1∶100万地形图的图幅号为F-49。
1∶1万地形图是在1∶10万地形图图幅号的尾部加上其在1∶10万地形图中的位置代码,即图位号,如F-49-37-(30)。而1∶10万地形图是在1∶100万地形图图幅号的尾部加上其在1∶100万地形图中的位置代码,即图位号,如F-49-37。
12地形图新图幅号
1∶1万地形图的新图幅编号是直接以1∶100万地形图为基础进行的。
1∶1万地形图的新图幅号由5组共10位代码组成,各组代码间直接相连:
× ×× × ××× ×××
第1组 第2组 第3组 第4组 第5组
其中:第1组“×”——1∶100万地形图的图幅行号(纬度方向),为1位“字符码”,与旧图幅号的第1组代码含义相同,我国的为A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N 14个英文字符之一。
第2组“××”——1∶100万地形图的图幅列号(经度方向),为2位“数字码”,与旧图幅号的第2组代码含义相同,我国的为43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54数字之一。
第3组“×”——地形图的比例尺代码,为1位“字符码”,1∶1万地形图的比例尺代码为“G”;其他基本比例尺地形图的比例尺代码见《中华人民共和国国家标准 国家基本比例尺地形图分幅和编号》[1]。
第4组“×××”——1∶1万地形图的图幅行号(纬度方向),即在1∶100万地形图中的图幅行号(纬度方向),为3位“数字码”;每幅1∶100万地形图的行向(纬度方向)划分为96行1∶1万地形图,其图幅行号为001、002、003、……、094、095、096等96组数字之一,在本文中的新、旧图幅号的换算公式里用“x”表示。
第5组“×××”——1∶1万地形图的图幅列号(经度方向),即在1∶100万地形图中的图幅列号(经度方向),为3位“数字码”;每幅1∶100万地形图的列向(经度方向)划分为96列1∶1万地形图,其图幅列号为001、002、003、……、094、095、096等96组数字之一,在本文中的新、旧图幅号的换算公式里用“y”表示。
从1∶1万地形图的新、旧图幅号的构成关系来看,同一幅1∶1万地形图其新、旧图幅号的第1组代码和第2组代码是相同的,只不过是旧图幅号的纬度方向为列,经度方向为行,新图幅号的纬度方向为行,经度方向为列,二者有所不同而已。
其他的国家基本比例尺地形图的新图幅号构成与1∶1万地形图的构成相同。
2地形图从旧图幅号换算成新图幅号
从上述分析知,同一幅1∶1万地形图其新、旧图幅号的第1组代码和第2组代码是相同的,因此在进行新旧图幅号的换算时,只需要考虑旧图幅号中的第3、第4两组代码与新图幅号的第4、第5两组代码之间的关系即可,而新图幅号中的第3组代码为地形图比例尺代码,对于1∶1万地形图来说,为“G”,始终不变。
同4结语
本文只述及在实际工作中经常使用的1∶1万地形图其新、旧图幅号的手工换算方法,此法是基于同幅1∶1万地形图的旧图幅号或新图幅号来解决其新、旧图幅号的换算问题,直接用旧图幅号换算其相应的新图幅号,或直接用新图幅号换算其旧图幅号,而不须该地形图图幅的经纬度或公里网坐标。
文中1∶1万地形图新、旧图幅号彼此间相互换算的关系也可用于编程,实现计算机或计算器进行自动换算;依照本文解决1∶1万地形图新、旧图幅号相互换算的思路,也可解决我国的其他基本比例尺地形图直接利用其图幅号进行新、旧图幅号间的相互换算。
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中图分类号:P231文献标识码: A 文章编号:
随着时代的进步,科学技术不断的发展。当前的空间定位技术、计算机信息技术和传感技术的飞速发展,使得航空摄影测量几何定位方法实现了超前的进展,并且即将实现脱离地面控制的高水准。下面笔者就和大家一起探讨一下航空摄影测量影像定向技术。
一、航空摄影测量影像定向技术的发展
在当今这个数字摄影测量时代,人们是以3S技术为主要手段、以4D产品(DEM、DOM、DLG、DRG)生产为终极目标的。如何充分发挥当代航空摄影测量技术的优势进行4D产品的大规模生产并对相应数据库实施快速更新需要我们不断的努力探索
二、我国航空摄影测量影像定向技术的现状
目前,航空摄影测量主要有常规航空摄影测量、GPS航空摄影测量、DGPS/IMU航空摄影测量3种模式。航空影像的获取和影像定向方法的不同是这三种测量技术最主要的区别。航空摄影测量影像定向技术是借助大量地面控制点加密技术获取模型定向点来实现的。通过GDPS/IMU来直接测定传感器的六个外方位元素,能够让客户认为价格是合适的。直接地面参考技术即GDPS/IMU能够将传感器数据或目标数据直接转化到一个本地或者全球的坐标系统,从而能够进行下一步的处理。将GDPS/IMU数据作为辅助信息用于对比小、没有明显特征的地区的空中三角测量的作业是很有用处的,但是直接用校正过的定向参数而不进行整体的空中三角测量,所能达到的地面精度,主要依赖行高度。对于几何模型考虑的比较简单,导致即使区域网结构十分完美且检校场及GDPS/IMU数据联合处理准确无误,直接地面参考所能达到的精度仍然难以满足大比例尺测图的需要。而基于DEM和DOM的航空摄影测量直接解具有地学编码、信息翔实等优点,并且能够轻易实现快速更新和实现变化检测的自动化与半自动化。基于已知定向参数影像的航空摄影侧量直接解则需要满足一些要求。首先,必须能够从数据库中能够得到原有影像及它们的定向参数值;其次,影像的重叠度和约束点的分布必须满足稳定的几何构造,以保证达到较高的精度;并且新旧影像在内容上必须有相关性,这样我们才能提取同名点。
三、航空摄影测量影像定向作业的要求及实验
现代的航空摄影测量在作业上一般在航空摄影、地面控制和内业测绘上有一定的要求。在采用GPS航空摄影测量时一般会将动态GPS接收机与航摄仪固联以提高影像获取的质量。一般在采用DGPS/IMU航空摄影测量时,都会在航摄仪上安装POS系统。根据不同的情况要选择不同的地面控制方案,以获得最佳的加密点坐标和像片外方位元素。内业测绘采用影像匹配技术识别同名像点,以完成地形和地物的自动测绘现行的4D产品生产中,一般按照单片内定向y像对相对定向y单模型绝对定向y立体模型测绘的流程进行作业,仅仅是在DGPS/IMU航空摄影测量之直接对地目标定位方法中探讨如何利用POS系统获取的影像定向参数进行模型恢复的有关理论和方法。航空摄影测量几何定位有摄影测量加密和直接对地目标定位两种方式。其中,摄影测量加密是将所获取影像坐标与地面控制点和/或影像的外方位元素作为带权观测值进行整体光束法区域网平差,以解求影像的定向参数和目标点的空间坐标,主要是为立体模型测图提供定向控制点和进行高精度的对地目标定位。现行航空摄影测量内业规范对不同比例尺、不同类别地形的摄影测量加密规定了具体的加密方法、地面控制方案,并对加密点精度给出了定量指标,已作为一种成熟技术被广泛使用。直接对地目标定位是在获得高精度影像外方位元素的前提下,利用立体像对上同名像点的像平面坐标按照空间前方交会理论计算出相应地面点的物方空间坐标,以直接确定物点的空间位置,从而实现4D产品的生产。现行的4D产品生产都是利用摄影测量区域网平差所获得的加密点作为模型定向点用的,不会直接使用影像外方位元素来恢复立体模型。所以,现行规范中并没有规定影像外方位元素的精度。一般说来,只要加密时在单个模型上量测了足够多的加密点,且加密点精度符合限差要求,据其进行单个模型的绝对定向就能建立可量测的几何模型,进而可提取符合要求的三维空间信息。利用现行摄影测量加密方法获取的影像外方位元素进行直接对地目标定位完全可以满足测绘地形碎部点的精度要求。
四、总结
对于同一地区利用己知定向参数的影像进行新影像的定向的理论和方法,通过模拟和实际试验证实了方法可行性,纯粹利用两期影像进行联合光束法区域网平差所确定地面点的精度可满足规范要求,可真正实现无需地面控制点的航空摄影测量作业,这对于减少摄影测量外业控制测量、地形图修测、地理信息数据库快速更新、多时相遥感影像的自动变化检测等具有十分重要的意义。符合规范精度要求的摄影测量加密方法获取的影像外方位元素可以直接用于影像的定向以构建立体模型进行4D产品的生产,而由POS系统提供的影像外方位元素带有较大的误差,目前还难以直接用于摄影测量中提取三维空间信息。当前数字摄影测量时代可以让 3种摄影测量模式共同存在,航摄影像的定向手段也变得丰富多彩,从而使得摄影测量作业也越来越轻松。通过本文的研究,我们可以得到这样的结论:常规摄影测量加密技术比较成熟,应用的也比较广泛,GPS辅助空中三角测量则比较经济实惠,POS直接传感器定向技术也越来越成熟。就基础地理信息的获取而言,我们应当根据不同的情况采取不同的技术方案,才能够减少消耗以获得最大的利润。常规摄影测量方法在交通便利、地势平坦地区的大比例尺地形测图中应该要重点的进行使用。而无地面控制GPS航空摄影测量技术则可以在困难地区、无图区或者人员不能通达地区普及使用以获得基础地理信息。POS航空摄影测量方法则可以在正射影像图制作、小范围的4D产品更新等应用中进行使用,而且在城市大比例尺测图和一些具有比较高水平的科研项目上,POS系统的应用前景是相当的可观的。为了能够经济、快速的获取地球空间信息,我们应尽快完善POS系统与其他传感器的集成技术,不断的进行探索研究,从而达成理想的目标。
参考文献:
1 概述
台风是世界上最严重的自然灾害之一。在全球的台风生成区中,西北太平洋地区的发生频率最高,占全球总数的1/3以上,同时西北太平洋中的台风强度也是最强的[1]。福建省所处的地区台风灾害发生频繁,是中国遭受台风影响最严重的省份之一。由于其造成的经济损失剧增,同时对民众生活也造成一定影响,人们对台风的关注也越来越多,为了满足这种需求就需要有一个表现力强,信息表达明确的信息了解渠道。高交互性、富客户端的基于Flex、WebGIS的台风灾害数据的时空可视化表达技术越来越受到人们的关注。通过该技术可以动态、直观、多层次地掌握台风信息,使得台风信息的表达更加丰富,从而给予人们更多的台风信息服务。本文以台风“珍珠”登陆为例,构建基于ArcGIS Server以及Flex的台风灾害数据的时空可视化表达的开发,将台风从发生到结束过程中,受影响的各个站点的信息;包括各大新闻频道的信息、相关政府管理部门的应急措施以及现场情况;按照时间的先后顺序进行可视化表达,为用户提供展现台风灾害信息的时空可视化表达系统。
2 WebGIS与Flex技术研究现状
2.1 WebGIS研究进展
随着Internet 技术的发展,GIS与Internet结合成为必然的趋势,WebGIS顺应而生,WebGIS是在Internet或Intranet环境下实现对地理信息的获取、存储、查询、分析、显示和输出的计算机系统,它是GIS发展的重要方向[2]。与传统的Web应用相比,WebGIS的最大特点是在空间框架下实现图形、图像数据与属性数据的动态链接,提供可视化查询和空间分析的功能[3-4]。但是,WebGIS与传统的Web应用一样,具有一定的局限性,体现在:(1)用户界面图形显示和交互能力较弱,不能满足Web技术不断发展下用户对系统丰富体验的要求,降低了系统的可用性。(2)没有充分利用客户端的处理能力,大多数用户请求集中在服务器端处理,加重了服务器的计算负担,提高了对网络带宽的要求。(3)基于HTML静态标签建立,语义性差、可重用性和可扩展性都不强,建立新的应用大多要重新设计和开发[5]。
2.2 Flex研究进展
由于传统WebGIS存在以上不足,因此能够创建高交互性、富客户端的RIA技术也应用于WebGIS客户端的生成过程。
RIA(Rich Internet Applications)称为富互联网应用,具有高度互动性、丰富用户体验以及功能强大的客户端[6]。RIA的特点是在客户端可以进行完整的数据处理,与用户的交互更加友好,更迅速。界面交互并不依赖页面,消息通过异步请求传递,面向用户界面中的各个小模块,客户端的模块之间关系清晰,处理起来也更灵活。在不会影响到原有应用的前提下,RIA技术对表现层进行了大幅度的增强,更好的提升了界面的友好程度。并减少了用户与系统的远程交互频率,也减少了带宽需求 。
Flex是Adobe公司推出的RIA解决方案,Flex是一种基于标准编程模型的高效RIA开发产品集,使用Flex技术开发部署RIA应用程序非常简单。由于Flex技术基于MXML标准、CSS标准、XML标准、Action Script 3.0标准,并提供丰富的组件,使得Flex开发人员只需将注意力集中于业务逻辑开发上。Flex编程模型和各个产品构成了完整的RIA开发平台,并且拥有完善的文档和示例,拥有规模较大的开发社区,是目前最成熟和完善的RIA技术[4-5]。
2.3 Flex技术与WebGIS技术结合应用于气象领域现状
随着科学技术的快速发展,人类获取台风数据的技术愈加快速、准确,这使得台风信息内容更充实,决策辅助的准确性也大幅度提高。近几年来,随着地理信息系统(Geographic Information System,GIS)在各领域应用的广泛和深入,气象领域的应用也越来越普及,更多气象工作者开始认识到地理信息系统技术的应用价值,地理信息系统的发展,为台风数据的管理提供了技术手段,同时,GIS在气象领域的应用也为地理信息系统与台风预报系统的有效结合提供了依据[7]。
目前,国内在将WebGis技术应用于台风数据管理和方面取得了一定成果,如中国中央气象台网站、中国香港天文台网站、福建水利信息网、广西气象台网站、四创公司“风影2005”软件等。其中中国中央气象台网站在2009年将Flex技术引入了台风的网站建设上来,使用户能够更方便,更快捷,更丰富的接触到台风信息,同时能够提供有关信息供相关部门及时的采取相应救助措施[8]。自从该网站运来以来,经受了较大的公众用户的并发访问量,证明了其技术路线的可行性。故本文引入了Flex技术进行基于WebGIS的台风灾害数据时空可视化表达的系统开发中来。
另一方面,从以上网站的运行结果来看,目前大部分台风网站的台风数据并没有与时间相联系,只是纯粹地展现台风的空间数据,而没有将相关的政府应急,包括各类灾害信息融入,在信息的丰富程度上存在不足。因此本文以台风“珍珠”登陆为例,进行基于ArcGIS Server以及Flex技术的台风灾害信息数据的时空可视化表达的开发,为用户提供展现台风灾害数信息的一个应用服务窗口。
3 基于Flex 的台风灾害信息数据时空可视化表达系统开发
3.1 系统开发平台
本系统是以美国ESRI公司的ArcGIS Server以及Macromedia公司的Flex Builder系列软件作为WebGIS的开发平台,以及Microsoft公司的IIS作为网络服务软件,运用Flex 技术、技术进行开发的基于WebGIS的台风灾害数据时空可视化表达。
3.2 系统总体结构
本次系统的框架主要分为3层,即表现层、应用层、数据层。
表现层。基于浏览器的一个富客户端,为用户呈现一个丰富的、具有高交互性的可视化界面,以图文一体化的方式显示空间和属性信息,主要包括台风信息数据的获取、网上距离的量测、多媒体信息的游览等。
应用层。主要是负责响应Flex富客户端请求的核心层。它接受来自客户端的请求,并根据用户请求类型做出相应响应。通过.NET应用服务器与ArcGIS Server服务器进行响应空间数据和属性数据请求,对空间数据进行分析和控制。
数据层。它是系统的底层,负责空间数据和属性数据的存取机制,维护各种数据之间的关系。具体的框架如图1所示。
3.3 系统核心功能设计和实现
3.3.1 常规地图操作功能
平台具有对地图图层的各种操作功能,如放大、缩小、漫游、全图显示、前一视图、后一视图、量距、测量面积、属性信息获取等功能。当台风逼近某一城市时,可方便地测量任意两点和多点之间的距离,根据当前位置和预报位置,结合移动速度和风圈半径,为实施防汛预案提供科学依据。
3.3.2台风灾害信息数据聚合获取
台风信息数据及相关灾害信息数据的获取主要通过两种渠道,一种是直接调用数据库内容,另一种实时数据,则需要直接连接到远程相关政府部门信息网站,以信息聚合形式将相应信息按来源分类加以整理,并返回XML格式的文档,接着由Flex直接获取XML数据,并在浏览器端根据数据类型来加以显示。以台风信息数据为例,主要包括台风的中心气压,经纬度信息,最大风速,风力,移动速度信息,方向,以及七级、10级、12级风圈半径信息等文本信息数据。相应灾害信息如灾害警报,启动的预案等级等。由于从各相应政府管理部门实时聚合获取的数据中不少有明确时间标识,因此可将此数据直接通过时空可视化表达系统按时间来动态表达。获取的数据中除普通的文本信息数据,还可以是图像数据,视频数据,这依据于相应政府管理部门数据源而定。
3.3.3台风路径动态显示及灾害信息可视化表达功能
该可视化表达系统的总体界面框架如图2所示,界面中间位置为地图显示窗口和时间轴控制窗口,中间部分上部为地图操作工具条,界面框架左上角为时间信息,左下角为类似于福建气象局、中央气象局等各类相关政府管理部门的台风灾害信息窗口,右上角为信息控制中心,包括数据的导入,动态播放的控制,右下角为相应多媒体信息的播放。
台风信息动态显示的功能如界面中间部分的地图内容所示,随着时间的变化,点击播放时,会进行台风路径动态的播放,同时将不同时刻中各相关政府部门的数据及信息在相应的左下角位置进行更新,同时各类带有时间属性的图片、视频信息也可在右下角的多媒体信息播放窗口进行相应显示。这样可以较好地将相应灾害事件及政府管理部门应对措施通过时空的概念明确结合在一起,实现灾害信息数据的时空可视化表达。
如需直接控制播放速度,或快速浏览动态变化结果,则可使用界面中间位置的时间轴控制窗口来灵活拖动,这样各类相关信息就会自动刷新。
4 结语
本文基于ArcGIS Server、Flex技术,对台风灾害数据信息的时空可视化显示平台的建设进行了探讨,并通过实际WebGis应用信息系统的设计将Flex技术融入到台风灾害相关数据信息网站的建设中来。系统开发结果在台风灾害信息可视化表达方面效果较好,但作为一个GIS应用系统,系统还需要在专业性和为各部门的服务上加强研究,为Webgis技术应用于相关灾害管理和信息上提供有益的经验。
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中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2013)23-0048-02
作者简介:张飞,副教授,研究方向为资源遥感与3S技术应用的教学。
随着全球化进程的发展,世界上各个国家交流的趋势日益增强,社会对人才所具备的素质的需求也越来越高,对国际化人才的需求增多,高等教育的国际化趋势得到了强化。这种趋势要求在培养专业人才的学科建设中进行专业化和国际化的改革,实施国际化的教学方式,通过实施专业课程的双语教学,实现培养既掌握扎实的理论基础和专业知识、又通晓国际语言、熟悉国际惯例与规则的专业化、国际化人才的目标。[1]双语教学是指为了实现学生能够运用母语和外语理解、掌握专业知识,并且能够熟练应用并实现专业技能目的,通过采用两种语言――母语及第二外语,同步对同一知识进行描述的教学方式。[2]经过多年的双语教学证明,在我国高校推行专业课程双语教学是可行的,教学效果也是显著的。鉴于双语教学是我国高校培养高素质、国际化人才的有效手段之一,[3]因此教育部在《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》中强调指出:“按照教育面向现代化、面向世界、面向未来的要求,为适应经济全球化和科技革命的挑战,各个高校要积极推进双语教学,本科教育要创造条件使用英语等外语进行公共课和专业课教学。”[4]因此,本文将选择《遥感地学分析》课程作为案例,并配合我校精品课程建设项目,探讨开展《遥感地学分析》课程双语教学建设必要性和内容。
一、遥感地学分析课程双语教学的必要性
进行《遥感地学分析》课程的双语教学是3S(GIS,GPS,RS)学科发展趋势的必然需求。该课程是地理信息系统和遥感科学与技术专业的必修课程,随着遥感技术的发展,遥感地学分析已成为地理信息系统学科的重要部分。地理信息系统学科目前呈现出应用化、国际化的发展趋势,这种趋势一方面体现在对专业人才的需求不仅局限在3S领域,其它涉及空间信息的领域,如环保、林业等部门,对于具有空间信息处理的人才需求很大;另一方面体现在随着大量外国公司进入中国(如:ESRI公司)和中国公司跨出国门(如:Supermap公司),针对空间信息处理领域既具有专业技能又有较强专业外语能力的人才需求强烈,因此推行遥感地学分析课程的势在必行;另外,进行《遥感地学分析》课程的双语教学也是3S课程教学改革的要求。课程教学改革的目标是培养专业素质硬、应用能力高和动手能力强的高素质人才,满足社会对3S专业人才的需要。由于现在高校中普遍存在的英语学习与专业理论学习脱节的情况,使得很多学生虽然通过了CET4、CET6考试,但是在专业上使用外语的能力差,不能很好理解专业文献,不能熟练运用ENVI,ArcGIS,Erdas等专业软件,更不能进行专业方面的国际交流沟通,这种状况对3S课程的教学改革目标的实现是一种危害。为了减轻这种危害,目前很多高校都开展了遥感地学分析的双语教学,这种教学方式使学生将专业知识的提高与外语的应用融合起来,以培养具有较高综合素质的人才,适应社会的需求。
二、遥感地学分析双语教学课程建设内容
1.双语教学的教材与教案建设
双语教学必须根据课程性质灵活选择使用原版外文教材或自编教材。在使用原版外文教材时,要遵守适用、适合的原则,积极进行原版教材本土化探索,自编双语辅助教材。满足教学大纲要求的优秀双语教材是双语教学成功的前提。笔者根据学校遥感地学分析课程教学大纲的要求,在参考国外多种原版遥感教材,如《Satellite Remote Sensing》、《Advances in Land Remote Sensing》、《Remote Sensing:Models and Methods for Image Processing》的基础上,并结合其它中英文教材编写《遥感地学分析》双语教学讲义。
2.双语教学的师资队伍建设
一支结构合理、外语教学水平较高、教学效果好的双语教学团队是双语教学成功的关键。虽然聘请国外专家参与双语教学工作可以在一定程度上推动双语教学,但是立足于本校,建立一支本土化的教师队伍才是双语教学成功的关键。双语教师应具备较强的英语听、说、读、写、译能力,能够流利地运用英语进行专业课程的授课。因此,为了更好地完成双语教学任务,教师应经常阅读英文版遥感书籍杂志,特别注意阅读遥感专业英语期刊论文,如:《Remote Sensing of Environment》、《ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing》、《International Journal of Remote Sensing》、《IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing》等遥感类权威杂志,同时也要经常浏览影响力强的遥感类国际网站,如:美国摄影测量与遥感协会网站和加拿大遥感协会网站等,这样可以及时把握遥感发展动态,拓宽视野,为讲课提供生动的案例。
3.双语教学的内容建设
在教学内容的选材方面,需要反映国际上本领域最新的科研成果,紧紧围绕素质教育和创新教育来组织,力求体现遥感地学分析的理念,注重基础知识、基本方法与基本技能的训练。《遥感地学分析》着重讲述遥感物理基础(Physical basis of remote sensing);遥感平台及特点(Remote sensing platforms and their characteristics);遥感传感器及其成像特征(Sensors and imagery characteristics);遥感数据源(Remote sensing data sources);可见光~反射红外遥感(Visible-reflection infrared remote sensing);热红外遥感(Thermal infrared remote sensing);微波遥感(Microwave remote sensing);遥感图像目视判读(Visual Interpretation of remotely sensed imagery);遥感图像计算机分类(Classification of imagery by computer);定量遥感(Quantitative remote sensing);土地遥感(Land remote sensing);植物遥感(Vegetation remote sensing)以及水体遥感(Water remote sensing)。通过对遥感地学分析课程双语教学内容的建设,使学生利用中英文对照教材进行预习,教学效果将得到大幅度的提高。
4.双语教学过程中教学方法和手段建设
在教学方法上,应循序渐进、因材施教,根据学生对知识的理解与掌握程度逐步推进。在教学中,采用“预习――授课――复习”三段式教学法,努力营造双语教学氛围,为学生创造一个良好的双语教学环境。在课堂教学中,全方位地训练学生外语思维和应用的能力,除了教学内容中的难点与重点增加中文解释外,教师与学生互动、作业等都用英语进行,培养学生用英语思考问题、解决问题的能力,锻炼实际英语应用能力。课外,鼓励学生积极研读外文文献,培养利用外文获取知识的能力,并建立双语教学网站,把它作为一个平台,将相关的中英文教案、习题、实验指南、最新动态等放在网页中,实现资料共享。
5.本科生英语学习能力的培养
学生是双语教学的主体,是教学活动的最终归宿。我国传统的英语教学方法重视语法、句法学习,忽视听说训练,忽视英语交流能力的培养。针对这种情况,首先,给学生布置提前阅读教材与讲义的任务,使他们预先熟悉课程内容,以便上课时能够跟得上。另外,布置一些听说作业并定期检查,努力培养学生使用语言进行实际交流的能力。
实施双语教学是实现高等教育国际化,培养面向现代化、面向未来的复合型人才的有效途径。当然,建立一整套规范完善的双语教学模式,从原版教材的引进、双语教师的培养,到教学方法的更新完善,还有待于教育工作者大胆探索、不断实践。
参考文献:
[1]叶勤等.关于摄影测量与遥感双语教学的实践与思考[J].测绘通报,2006,(2).
中图分类号:G271 文献标识码:A 文章编号:
1.引言
随着现代企业信息化进程不断加快,各种各样的信息系统纷纷建成、运行。企业开始建立使用办公自动化(OA)系统、ERP系统、财务管理系统、人力资源管理系统等。信息化建设使得企业在各项生产、经营、管理活动过程中形成的实体文件越来越少,取而代之的是电子文件。而传统的档案实体管理模式无法有效地收集、管理易逝的、流动的和脆弱的电子文件。不少企业档案机构只是盲目地进行档案信息化建设,缺乏先进的思想理念作为指导,对档案信息化建设的根本目的没有深刻的认识,重藏轻用,重视档案管理系统的建设而忽视档案信息资源的开发利用,结果导致档案信息化建设效益低下。
2档案管理中电子信息技术的应用
2.1档案管理内容中电子信息技术的一般应用。
档案管理内容相对较多,传统的档案内容几乎都是管理人员手动完成,为了进一步提高工作效率和工作质量,可将电子信息技术应用到档案内容的管理当中,具体可在以下内容中应用:其一,档案文件目录存储、检索和复制;其二,档案内容信息存储和检索;其三,档案文件的编目、统计和汇总;其四,档案文件关键词自动标引;其五,档案借阅管理与咨询服务;其六,档案文书立卷与管理;其七,档案文件目录打印;其八,档案数据信息备份;其九,档案库房管理与安全保护;其十,档案及档案工作情况统计分析;其十系统维护与数据传输等等。
2.2电子信息技术在档案信息管理系统构建中的应用。
档案信息管理系统是一种集多种现代化技术于一身的先进管理系统,在系统构建的过程中,可大量应用电子信息技术,如系统后台数据库的建立可采用SQLServer2003,客户端浏览器则可以采用IE8.0。大部分档案信息管理系统基本都是有诸多模块组成,这种模块化的设计也离不开电子信息技术,各个模块可以借助电子信息技术实现自身的功能,并且还可以借助电子信息技术互相联系到一起,进而构成一个完整的系统,可见电子信息技术在档案信息管理系统中的应用无所不在,其也充分体现出了自身作用和优势,为档案管理信息化建设提供了强有力的技术支撑。
2.3电子信息技术档案备份与恢复中的应用。
虽然电子档案具有诸多优点,但是它的缺点也是显而易见的,即电子档案很容易损坏或丢失,当前计算机网络安全问题日益严峻,这使得电子档案信息的安全性也随之受到威胁,一旦重要的档案信息丢失、损坏或是泄漏,势必会造成非常严重的后果。所以必须对电子档案进行必要的备份,而这一过程则需要应用电子信息技术来实现。
完整的档案数据备份和恢复方案具体包括备份硬件、软件、策略、恢复计划等。若是需要对档案信息管理系统进行备份则需要系统软件、应用软件、工具软件以及驱动程序等等。目前常用的备份硬件主要包括光盘、磁带和硬盘。其中硬盘的存储容量是最大的,但也是成本最高的,光盘虽然成本较低但会受到访问次数的限制并且容量也比较有限,如果档案数据信息需要长时间且大量进行保存的话,那么采用光盘会使整体安全性和可靠性下降。而磁带除了具有较大的存储容量之外,价格相对较低,并且访问速度适中,可长时间保存,还有自动管理功能,安全性高,能确保其中备份的档案数据信息的可靠性,为此,建议应用磁带对档案数据信息进行备份
3.关于档案管理电子化建设的建议
3.1实现传统档案的电子化和信息化
企业的信息化的档案管理应在建立了信息化建设的基本设备的基础之上实现传统纸
质档案的电子化和信息化,实际上档案管理信息化基础设施建设建立了企业档案管理信息化建设的管理平台。信息化的档案管理建设建立和电子化的企业档案,通过计算机技术的使用实现了对传统档案文件信息载体的转换、实现了企业档案的收集整体、筛选加工,从而建立了电子化的档案形式,方便人们的使用。
3.2加强企业档案管理信息化的基础设施建设
针对企业传统档案管理问题现状,企业的档案管理应建立更为高效而有序的档案管理模式,随着信息技术的发展和计算机技术的提高以及企业现代化管理和信息化建设的新型高效企业管理模式,企业应建立担纲管理的信息化模式,从而为企业的档案管理建立更为有效的管理模式。
3.3实现企业信息档案的网络化
企业传统档案在建立了电子化和信息化的管理模式后还应建立企业档案的共享和利用网络平台,实现企业传统档案的网络化和共享化,提高企业档案的利用效率,也建立了信息的共享和利用模式。企业还可建立电子档案的数据库,即企业档案库,通过互联网的实现了档案的共享。当前企业的档案管理系统没有建立统一的信息管理和网络建设和共享模式,其共享性和服务性较差,难以适应企业现代化档案管理的需要。现代企业应建立网络化和共享化的企业电子档案,提供电子档案的管理和共享模式,从更大程度上减少了电子档案的重复建设,从而建立高效的企业档案管理模式。
3.4要树立文档一体化意识
我们认为文档一体化的实质是:把现代文秘工作和档案工作从组织制度到具体程序交融在一起,加强对文本管理的超前控制,使文档工作流程科学化、合理化。档案是人们社会实践的历史记录与凭证。文书工作是档案工作的源头,搞好档案工作必须从文书工作抓起。文档一体化的基础性工作是文书工作,文书工作人员由于直接参与公文的收发,比较完整地把握工作流程,对于文件的历史与现实价值有深刻认识,文书工作人员必须具有较强的档案意识,每一个文秘人员不仅仅只是为当前工作服务,更要站在对历史负责的高度,按文档一体化的要求,强化文书工作即档案工作的理念,在文书流转的过程中及时保存、上缴各种文本。档案工作人员也要经常性对文书工作人员进行档案业务指导,使其明确归档范围。
3.5规范电子档案管理制度
建立电子档案管理制度,用以规范电子文件形成、积累过程中的档案管理行为。首先从电子文件产生的源头开始对电子档案的质量做到有效监控。电子文件是电子档案的前身,其质量好坏直接决定了电子档案的质量。档案部门要协同有关部门,对单位各部门形成电子文件提出相关要求,确保电子文件从拟定开始即符合相应归档要求。其次,要为档案部门增配必要的设备方便电子档案的整理。第三,在电子档案归档的同时要对其对应的纸质文件进行审鉴,以保证纸质文件与相应电子信息的一致性,避免出现信息不一致的情况。
4.结语
传统的档案管理工作基本上都是依靠档案管理人员手工操作来完成,这不仅费时而且费力,工作效率也相对较低,而通过应用电子信息技术之后,借助计算机这一平台作为档案管理的基础,管理人员便可以随时随地借助计算机的多种功能对各式各样的数据信息进行整理、归纳、检索,这样一来便无需在翻阅厚厚的纸质档案,从而能够节省大量的时间,工作效率自然会获得显著提高,档案管理也变得更加快捷。