测绘硕士论文范文
时间：2023-03-15 17:19:57
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篇1
【关键词】资源环境代价核算理论
一、国外资源环境代价核算理论、方法研究进展
环境代价评估的发展是以人类社会发展及对环境价值认识的深入，而不断发展的。经济发达国家对环境与经济的关系以及环境影响的代价意识较中国早。
新古典经济学派代表马歇尔首次在其1890年发表的《经济学原理》中提出“外部性”的具体概念，庇古在其1920年的《福利经济学》中提出了“外部不经济”的概念与内容，并指出市场机制自身无法消除外部性，应该实行政府干预促使外部性内部化，进一步完善了外部性问题。庇古理论的实质是通过国家的力量促使私人收益与社会收益相互持平，从而实现资源配置的帕累托改进。随后帕累托、卡尔多、希克斯、西多夫斯基等人也相继提出了系列性观点，并与庇古形成了外部性理论体系，这一体系成为环境代价的评估的理论基础。国外早在20世纪初就已开展了环境代价的定量化评估研究和实践，以美国为例，在20世纪初美国政府委托相关的研究机构就建设项目带来的环境经济影响开展了定量化的评估和计量工作。并已将由马歇尔、庇古等人形成的一系列外部性理论应用到了水、大气污染代价定量评估中。
自产业革命开始后，由资源开发所带来的不仅是环境污染，而且还有比之更为严重的生态系统损害，这逐渐成为人们的研究和关注热点，人们开始认识到传统经济发展模式的局限性，在福利经济学思想的影响下，发达国家政府提出了要求环境破坏者补偿由此带来的环境代价。在这一背景环境下，对大气、水、土壤的污染损失的评估计量研究得到了迅速发展，与之带来的是有关的环境质量与公共物品经济学理论得以滋长生根。而公共物品经济学理论的发展，又为评估环境的非使用价值或者说是不可直接计量的非使用价值（如存在、选择价值等）提供了理论基础，并学界逐渐完善了环境代价的评估体系。这一时期值得一提的是，学术界还开展了重要污染物剂量―反应关系的研究，形成了以市场价值法为代表的一系列环境代价评估方法。
20世纪80年代中期至今，综合环境经济核算研究在不同层面逐渐开展，挪威、法国等发达国家率先开展将环境资源核算纳入国民核算体系（SNA）的研究工作，联合国和世界银行组织力量进行较系统的研究工作，制定核算办法。提出进行环境经济核算，建立环境卫星帐户，对国民经济帐户进行调整，把环境数据和经济数据统一起来，在各种案例性研究成果基础上逐步形成有关综合环境经济核算的基本框架、原则、概念、方法，并提供了包括SEEA―1993、SEEA―2000、SEEA―2003在内的三个综合环境经济核算手册。而作为环境成本核算的核心―――环境代价评估在计算对象的内容上，从微观层次上升到全球系统层次，从环境资源核算扩展环境服务核算，从经济效益核算扩展到人类福利核算。形成了以替代市场法和假想市场法为代表的新一代环境代价评估技术。
虽然不同的环境代价评估方法的得到了应用，但它们的研究对象多是发达国家针对水资源开发、森林资源开发、大气污染造成的环境代价进行的估算，研究方面理论方法比较成熟、案例分析较多。而将矿产资源开发造成的环境代价作为研究对象的研究成果比较少。这是因为国际上在注重环境代价核算时的这一、二十年来，世界矿产资源的开发主要集中在不发达国家。不发达国家的开发一般都没有进行矿产资源开发环境代价核算研究及其政府管制。因此，矿产资源开发环境代价核算理论方法研究在国际上研究成果不多，研究的深度也不够。随着世界各国环境意识的加强，矿产资源开发的环境代价核算正在成为研究热点。
与此同时，在发达国家，控制环境代价的制度问题一般被假设由市场机制所包容，并放在环境与资源框架内分析，缺乏对资源环境空间负外部性的各种现象进行科学研究和系统分析，明显不适用于市场机制不完善、监测和量化资源开发所造成的环境污染技术水平较低的发展中国家，因而也有待于进一步深化。
二、国内资源开发环境代价核算理论、方法研究进展
开发和利用非再生资源，不仅会消耗资源，而且还会带来生态破坏，产生环境损失，国内有学者已开始对资源自身价值和生态环境损失的补偿进行定量研究。雷明围绕资源―经济―环境一体化核算这一主题，基于边际机会成本理论，从投入―产出核算出发，提出一套绿色投入―产出核算的方法，并且在此基础上对相关应用问题如绿色GDP核算、绿色税费、资源―能源―经济―环境综合核算进行了深入分析。王广成对此一体化核算体系还进行了实证。这些成果总的来讲仍是理论太强，可操作性太低，而且对矿产资源与环境资产价格的确定、矿产资源和环境资源价值帐户的设置以及与国民经济核算体系的连接问题仍需进一步研究。徐篙龄认为中国环境价值损失评估中存在以下两个问题：对环境经济损失计量的目的和用途没有进一步的认识；以及这种计量缺乏充分而完备的可计算性。同时，他还进一步分析了我国进行环境损失评价的原因，并提出了相应的治理措施。曹凤中对我国这方面的研究进行了综述，指出了研究中存在的主要问题：一是在研究方法上，为了对污染损失的价值进行货币化，一般采用了基于成本的方法如恢复费用法、人力资本法、旅行成本法等评估生态破坏和环境损失的程度。他认为这样基于成本的方法对支付意愿的估计偏低；二是计算环境污染损失必须确定环境污染程度与健康损害间的剂量―反映关系，但我国却缺乏流行病学的调查资源，因而使环境价值的评估缺乏真实性；三是存在重复计算问题。因而他主张加强中国环境法律估算的方法学和综合研究。
此外，张金屯、黄广宇、青卫平、张坤民、陈妙江等则从区域或者城市的角度对其环境污染损失进行了定量分析和评估。这些研究虽然考察了资源开发利用造成的区域内生态和环境损害，但没有考察资源开发利用中的价值折耗和补偿问题，更没有考察跨区域的环境损失以及补偿问题，以致没有形成对资源开发利用造成的环境代价的全面核算。
目前，环境经济学家已开发出了不少对环境损害进行货币化评价的方法，新的文献仍在不断出现，并且其中的一些评估结果已被决策部门作为其制定可持续发展政策和进行绿色GDP核算的依据。虽然这些环境价值评估方法都根植于传统经济学，但它们又都包含了环境经济学家的创新。在核算环境损害价值的过程中，传统上主要有三种核算技术：即总量假设估算法、结构分析法和综合总量分析法。这一思路虽然有用，但由于它省略了环境产品和服务的利益相关者群体的中间规模层次，无法解决物质稀缺性与经济稀缺性不一致的矛盾，再加之，它存在不能贯彻“穷尽性原则，和“独立性原则”等问题，因而，在深入分析的基础上，最近有学者还提出了新的环境价值估算思路，目的是对己有研究思路进行完善。新的研究思路主要有由于江涛（1998）从宏观层次上提出的环境价值估算的索洛方程法和赵景柱等人（2004）从利益相关者群体等中观层次提出的环境产品和服务经济价值的评估体系。张云（2007）对非再生资源开发中的资源价值和环境损害价值补偿进行了研究。余振国、冯春涛、赵冉（2007）对煤炭开发的环境代价进行了研究。可以说，我国明确尚没有出现矿产资源开发环境代价核算理论方法和核算制度方面的系统、全面、有重要价值的研究成果。
三、现有资源环境代价核算理论、方法研究评述与展望
从现有的研究成果分析，从国内外环境价值评估的实践看，常用的进行环境损害评估的基本方法主要有基于市场价格来确定环境价值的生产率法、人力资本法（包括改进的人力资本法）、重置成本法、机会成本法；基于替代物的市场价格来衡量没有市场价格的环境物品价值的旅行费用法以及基于假设的市场来衡量环境质量及其变动价值的意愿调查法（CVM）等。虽然这些基本方法对准确评估环境损害价值有重要意义，但由于这些基本方法在进行具体评估时需要大量的数据、经费及时间等，因此，在一定范围内使用基于上述相关方法衡量的环境损害价值评估的研究成果估计类似环境影响的货币化价值的方法―成果参照法或称转移效益法（（transferbenefit method）在环境价值评估中也被广泛使用，这在贫穷落后的发展中国家和地区表现的最为明显。
在对我国的资源环境代价进行经济评价的过程中，国内外主要存在以下三个问题：一是计算结果均不全面。如世界银行（1997）在研究我国环境损害经济价值时，都是围绕环境污染造成的环境损害进行评估，而没有对生态退化的经济损失进行评估；而且它计算的主要是大气污染的经济损失，而对其他污染基本没有计算。美国东西方中心（1990）在计算中也一直强调由于数据和信息缺乏，其计算结果是高度保守的；二是从研究对象来看，国内外的环境代价核算的研究主要集中在污染造成损失，而对资源开发造成的环境价值损害没有综合的予以考虑；三是环境污染对人体健康的损害和生产力的破坏在研究中占重要地位。但从研究结果看，国内外研究的结果差距很大。这主要是因为对污染引起早死的经济损失计量方法不同。国外主要采用WTP，而国内则主要采用人力资本法；四是对生态破坏的损失进行了初步测算并且由于统计数据的缺乏，评估的主要内容又是围绕大气污染和水污染造成的损害进行的，对生态服务价值或生态退化造成的经济损失进行评估的研究相对较少。如国家环境保护总局在2000―2002年会同国家测绘局、国家统计局、各省人民政府、中国环境监测总站、中国环境科学院、中日友好环境保护中心等开展的西部和中东部生态环境调查显示，因生态破坏造成的直接经济损失，西部和中东部分别相当于其GDP的13%、5%～
12%。因此，从己有的研究结果看，中国环境污染和生态破坏造成的经济损失大约相当于全部GDP的7%～20%。
近一两年，中国国土资源经济研究院的学者对1949―2004年间的煤炭资源开采造成的环境代价进行了核算，形成了一些初步的研究成果，在此基础上，形成了矿产资源开发环境代价核算的理论与方法体系。虽然我国针对资源开发的环境代价有了一些尝试和研究基础，但到目前为止，对于矿产资源开发的环境代价核算仍处于探索阶段。
（基金项目：中国地质调查局地质大调查项目（编号：12120113006800）；国土资源部公益性行业科研专项项目（2 00811044）。）
【参考文献】
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篇2
摘要 运用运动视频分析技术，对浙江省大学生高水平跳远运动员的跳远技术进行运动分析研究，从运动视频分析角度上对运动员的跳远技术提出整改要求。
关键词 运动视频分析技术 着地角 扇面角 蹬地角
运用计算机对运动视频进行分析为体育竞技服务是近几年新兴的一项科学技术手段，在以往的研究中，研究对象主要为国内高水平运动员，从事研究的人员也以计算机专业工作人员居多。随着视频捕捉设备、计算机软硬件技术的发展，该运动分析技术的门槛在逐步降低。
笔者运用了瑞士飞鱼公司的dartfis运动视频分析软件、两台Sony HDVF-EL100摄像机，对浙江省高水平跳远运动员的技术动做进行分析，以实现高端运动视频分析技术在高校水平层次的运动员身上的应用。
一、研究对象和方法
（一）研究对象
本文研究对象为浙江大学高水平运动队选手高水丰、陈伯好及参加浙江省第十二届大学生运动会的丁组选手，他们的平均成绩为7.32，最好成绩为7.53，他们的运动竞技水平代表了浙江省高校男子跳远的最高水平。
（二）研究方法
1.文献资料法
为进行本研究，本文作者通过中国知网、中国期刊网查阅了自1980年至2008年有关跳远技术研究、运动视频分析技术的论文近100多篇，并根据研究类别进行了分类处理。通过文献资料的查阅，了解跳远运动研究需要解决和目前解决的比较好的技术问题。从而确定本文研究对象的研究内容：起跳阶段着地角、扇面角、蹬地角。
2.图像解析法
视频摄像所用机器为两台Sony HDVF-EL100，架设位置如图1所示，一台距离跑道30m，主光轴对踏板后5m，距离地面1.2m，运用定点跟踪拍摄手法，对研究对象的跳远全过程进行拍摄；一台架距踏板平面5m处，高1.2m，主光轴对准踏板中央，拍摄研究对象踏板瞬间影像。拍摄速度均为50帧/秒。
所拍摄视频资料后期采集、渲染、解析、均采用瑞士dartfish专业版软件进行处理，研究距离的测绘上以踏板宽度20cm、和起跳板1m后进行标记作为参照，对研究对象的助跑距离，助跑速度变化（最后10m），起跳阶段时像分析、各角度变化、腾空角等数据进行测绘，获取所需研究数据。
3.数理统计法
用EXCELL 2003、spss 11.5软件对所获取研究数据进行升降序、相关系数分析、独立样本的T检验，回归方程建立，获取研究对象各研究参数的相关程度、显著性检验。
二、结果与分析
着地角是反映踏跳瞬间人体重心和脚掌支撑点的连线和后地面水平线构成的矢量角，着地角的大小反映了运动员踏板着地时，人体重心位置的情况，着地角的大小能反映两个问题：一、如果着地角偏小，势必增加踏板缓冲，从而减少水平速度；二、也有专家认为，有关着地角大小模式的看法应该是辨证的。在适宜范围内着板角较小，有助于充分预先拉长起跳腿肌肉收缩前的初长度，加大起跳腿完成退让性工作的程度，从而加大起跳腿肌肉的弹性形变，有助于把助跑的动能转变成弹性势能储存在肌肉中，为起跳缓冲阶段获得较大的身体重心垂直速度奠定物质基础。世界优秀运动员起跳时的着地角一般在66度±3，费歇尔的着地角模式为64度～69度，BH·谢卢亚诺夫踏跳模式为65-70度。
从表2可以看出，浙江大学生运动员里着地角最大的是徐光伟57.09度，最小的是俞小波54.09度，平均为56.04度，五名研究对象着地角均未达到理论模式的范围。起跳扇面角是起跳阶段着地角和蹬地角形成的夹角，即180度-（着地角+蹬地角），它反映了在起跳过程中人体重心在水平方向的运动状况，与身体重心连线的夹角，它的大小表明在起跳过程中身体重心向前移动的距离和运动员在着板和离板两个瞬间身体的后倾和前倾程度，同时也间接表明运员起跳的速度，它也与着地角、蹬地角密切相关，三个角的和是180度。根据费尔歇模式看适宜的起跳扇面角，应为28―43度。
对于运动员在起跳时的扇面角，目前的研究认为，高跳型运动员缓冲动在身体重心离起跳脚支撑点垂直面前较远一些就已完成，随后即进入快速蹬期。这种类型的运动员在起跳时身体重心移动的扇面角较小，在起跳时水平度的损失较大，但腾起后获得的垂直速度也较大。而低跳型运动员缓冲动作完成要迟于高跳型运动员，有的运动员的蹬伸动作甚至要到身体重心移过支点正上方时才开始，其身体重心移动的扇面角较大。不过，这样起跳的运动员在水平速度上的损失较小，但获得的垂直速度也小。
从表2得出浙江大学生运动员扇面角最大的为俞小波，最小为高水丰，均值为52.85度，大于费尔歇模式的上限。与世界优秀运动员扇面角39.5度差异显著p
本文认为，影响起跳阶段扇面角大小的其中二个重要因素，一是起跳腿的抗缓冲能力，二是起跳阶段摆动腿的角速度大小。科研成果表明，在起跳过程中，摆动腿摆动力量，占整个起跳力量的60-70%，换言之，就是摆动的作用要大于起跳腿的蹬伸作用。起跳腿上板时，摆动腿快速有力的摆动，可以引起起跳腿下压角速度的增大，起跳腿的积极下压，又会带动髋关节反向运动速度的加快，使得上板时送髋更充分，使板角相应增大。已有研究表明我国运动员摆动腿摆动角速度较小，外在表现为着板角和扇面角较小。另据研究证实，起跳腿平均摆动角速度与垂直速度增加值呈显著性相关（r=0.73，P
三、结论与建议
综上研究得出，目前浙江大学生男子跳跃运动员平均着地角偏小，增加了重心在水平线上的移动距离，不利于水平速度向垂直速度的转化，扇面角平均值偏大，不利于垂直速度增加，蹬地角与理论模式对比也偏小，不利与垂直速度增加。
建议加强跳远技术最后三步的节奏训练，使运动员能有更快的时间完成踏板到腾空的转变。
参考文献：
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篇3
关键词 ：三维激光扫描仪；误差测定；影响因素；
中图分类号： R814 文献标识码： A 文章编号：
引言
三维激光扫描技术是一种先进的全自动高精度立体扫描技术。又称为“实景复制技术”，主要面向高精度逆向工程的三维建模与重构。它可以高效地采集大量的三维点。少则几万个，多则几百万个。它可以深入到复杂的现场环境中进行扫描，将各种大型的、复杂的、不规则的实景三维数据完整地采集到电脑中，从而快速重构出目标的三维点云模型。此外，它所采集的三维激光点云数据还可进行各种后处理工作，如测绘、计量、分析、仿真、模拟、展示、监测、虚拟现实等。这对于有限元分析、工程力学分析、流体动力分析等是非常重要的。这种逆向工程的数据获取方式目前在我国还是个薄弱的领域。
一、三维激光扫描仪的概念
三维激光扫描技术是测绘领域继GPS技术之后的一次技术革命。三维激光扫描仪通过高速激光发射器运用激光测距原理，瞬时测得空间三维坐标值的测量仪器。它突破了传统的单点测量方法，具有高效率、高精度的独特优势。三维激光扫描技术能够提供扫描物体表面的三维点云数据，因此可以用于获取高精度高分辨率的数字地形模型。
二、地面型三维激光扫描系统工作原理
三维激光扫描仪运用了激光的方向性、单色性、高亮性、相干性等特点，实现了测量速度快，操作简单，测量精确度高等目的。对地面三维激光扫描仪来说，采用的是仪器坐标系统，即所采集到的物体表面点的空间信息是以其自身的坐标系统为准的。系统以激光束发射处为坐标原点；Z轴位于仪器的竖向扫描面内，向上为正；X轴位于仪器的横向扫描面内；Y轴位于仪器的横向扫描面内且与X轴垂直，如图1-1，由此可得点坐标的计算公式：
图1采用脉冲测距法的三维激光点坐标 图2 目标物体倾斜引起测距偏差
二、点云数据的误差来源及分析
从误差理论来分析，径向扫描系统测量误差可分为系统误差和偶然误差。系统误差引起三维激光扫描点的坐标偏差。可通过公式改正或修正系统予以消除或减小。测量系统的偶然性误差是一些随机性误差的综合体现。
三维激光脚点测量误差的影响因素较多。大致可分为三类：仪器误差、与目标物体反射面有关的误差、外界环境条件。仪器误差是仪器本身性能缺陷造成的测量误差，包括激光测距的误差、扫描角度测量的误差；与目标物体反射面有关的误差主要包括目标物体反射面倾斜的影响和表面粗糙度的影响；外界环境条件主要包括温度、气压等因素。
2.1激光测距的影响
激光测距信号处理的各个环节都会带来一定的误差，特别是光学电子电路中光脉冲回波信号处理时引起的误差，主要包括扫描仪计时的系统误差和测距技术中不确定间隔的缺陷引起的误差。脉冲计的系统误差造成循环、混淆现象与测距的凸角误差相类似，测距技术中不确定间隔更可能造成数据突变，目前，可运用一些较好的技术（如频率倍乘、微调作用）处理这些突变的误差。激光测距误差综合体现为测距的固定误差和比例误差，可以通过仪器检定确定测距误差的大小。
2.2扫描角的影响
扫描角的影响包括水平扫描角度和竖直扫描角度测量的影响。扫描角度引起的误差是扫描镜的镜面平面角误差、扫描镜转动的微笑震动、扫描电机的非均匀转动控制误差等因素的综合影响。目前扫描角测量可达到很高的精度，如徕卡的HDS2500三维激光扫描仪的扫描角精度达到±0.5″。
2.3目标物体反射面倾斜的影响
激光扫描测距系统中激光测距单元由激光发射头和激光接收器两部分组成。用于加工发射和接受窗口的孔径直径有一定的大小。由于激光发射哈接受共用一条光路，且激光光束具有一定的发散角，扫描到目标物体表面形成激光角点光斑。激光角点光斑的大小d、激光发散孔径D和激光光束发散角y存在如下关系：
（2）
式中，S为激光发散点到物体表面上激光角点中心之间的距离。
当扫描目标物体倾斜时，则出现扫描目标物体表面法线与激光光束方向不重合。当表面切平面法线与激光光束方向的夹角为α，根据图2，存在如下几何关系：
（3）
则引起激光角点的位置的最大偏差ds
（4）
由于y/2很小，则siny/2=y/2，所以
（5）
2.4目标物体反射表面粗糙程度的影响
三维激光扫描点云的精度与物体表面的粗糙程度有密切关系。由于三维激光回波信号有多值性特点，有些三维激光扫描系统只能处理首次反射回来的回波信号，有些三维激光扫描系统只能处理最后反射回来的回波信号，也有一些三维激光扫描系统能够综合处理首次和最后反射回来的回波信号。以处理首次反射回来激光回波信号为例（如图3所示），目标物体表面粗糙程度引起激光角点位置的偏差ds，接近于物体表面粗糙极值的1/2.
2.5温度、气压等外界环境条件的影响
温度、气压等外界环境条件对激光扫描的影响主要表现为温度变化对精密机械结构关系的细微影响、扫描过程中风的震动、激光在空气中传播的方向等。较差的外界环境条件对三维激光扫描数据的影响也较大。
径向三维激光扫描仪测量的主要误差来源于测距误差或扫描角误差。由于测距误差包含固定误差和比例误差两部分，其影响具有一定是规律性。如HDS2500仪器的测距误差在50m以内为6mm，超过50m后仪器测距误差随距离线性增加，在200m时达到42mm.扫描角的误差是一种与距离有关的误差，扫描角对扫描点的影响随距离增大而增大。
目前，基于TOF测距技术的三维激光扫描仪已经成为测绘领域的一个新的研究热点，但是，对三维激光扫描仪的仪器设备及测量误差的研究还很少。本文在对三维激光扫描仪的分类基础之上，对径向三维激光扫描仪器的测量误差影响因素进行了较为全面地理论分析，并指出了测距误差和扫描角误差是三维激光扫描误差的主要误差源之一。
结束语
现今，人类社会已经进入了高度文明的时代，各行各业都在寻求更好的发展途径，三维激光测量技术的应用越来越广泛，在今后的发展中，我国必定会不断完善测量技术，为相关领域的稳定收益保驾护航。三维激光扫描仪目前广泛应用于各个领域，是研究的热点。本文主要研究了三维激光测量误差来源――仪器误差、与目标物体反射面有关的误差和外界条件影响。通过实验得知了仪器Trimble GX200的测距精度和扫描精度。
参考文献
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篇4
一、生平简介
陈述彭（1920.2—2008.11）曾是中国科学院学部委员（院士），后当选为第三世界科学院院士及国际欧亚科学院院士。任中国科学院遥感应用研究所名誉所长，资源与环境信息系统国家重点实验室名誉主任。他还曾担任国际欧亚科学院中国科学中心副主席兼地球信息科学学部主任，国际地理联合会地理数据地理模型委员会委员，国际空间委员会中国委员会委员，IGBP中国委员会委员，中国地理学会理事长，中国国际减灾委员会科技顾问，国家遥感中心顾问以及中巴资源卫星应用分系统总设计师等。陈述彭创办了《地球信息科学(学报)》和《遥感信息》等刊物并长期担任主编，著有《地学的探索》六卷、《石坚文存》三卷，联合撰写《遥感地学分析》、《地理信息系统导论》、《地球信息科学》、《遥感信息机理研究》、《地学信息图谱》等专著，主编《遥感大词典》及《地球系统科学》等大型工具书，主持设计编辑和印制了《中华人民共和国大地图集—自然地图集》、《中国陆地卫星遥感分析图集》等大型图集，发表中、英、俄文论文300多篇。曾获国家自然科学二等、三等奖，国家科技进步奖，何梁何利奖，陈嘉庚地球科学奖，国际欧亚科学院一级勋章，美国地理学会0.Miller金质奖章等奖项。
二、陈述彭的地学思想
1.陈述彭地学思想的启蒙
陈述彭从小兴趣广泛，5岁起跟着父亲学习识字。在长沙高级中学时刊登的《南岳游记》受到校长的赞赏，成为了引导陈述彭走上地学的第一个无声信号。1927年陈述彭以优异的成绩考入浙江大学。在的烽火年代，竺可桢先生大力倡导着徐霞客的毅力和精神，热爱自然，热爱祖国，推崇科学、民主的求实精神，浙大史地系更是名家云集，老师们讲授地球演化的历史、自然演化的过程、文化人类学、历史地理学，严格的野外基本训练和系统的地学基础知识令陈述彭大开眼界。浙大的学术空气异常浓郁：涂长望教授的大气物理、气象观测，叶良辅教授的历史低值和演示抗污分析，任美锷教授的地形发育旋回和经济地理区位理论，谭其骧教授的沿革地理，张其昀教授的地缘政治天上地下，自然人文，展现出了地球科学的大千世界，这些积累为他后来树立一切从实际出发实践第一的精神和建立可持续发展的理论思维打下了初步基础，这里也成为树立陈述彭地学科学大有可为这一坚定信念的发源地。
2.以历史唯物主义为基础研究地学历史的发展规律
陈述彭十分注重基于历史唯物主义的研究方法，他系统的分析和研究我国地图学发展过程，发表了《地图的故事》、《地图史话》等论述。以历史唯物主义的观点，结合历史背景和社会发展对地学的需求分析其发展的历史过程，剖析社会效益和历史作用。他凭借丰富的历史和人文基础知识及理论，阐述了地学作为自然科学与社会科学的桥梁在与人类社会共同进步过程中的普遍发展规律。陈述彭科学的分析评价了中国和世界古代地图科学的先驱希腊的托勒密和中国的裴秀，指出：“在世界地图科学史上，希腊的托勒密和中国的裴秀，好像两颗璀璨的明星，东西辉映。他们的著作标志着山谷时代地图学的总结性成就，反映了东方和西方不同的发展特点，奠定了地图学的基石，对后来地图制图产生过长期的、深远的影响。”陈述彭还分析了中世纪西方和中国地学研究停滞不前的原因，肯定了中国罗盘、齿轮、造纸、印刷术对世界测绘发展的贡献，对于近代地形图测绘和专题地图的出现与发展也有着深入的思索，并以此为基础系统地总结了地图学几个主要历史阶段的时代体征，并提出了以史为鉴自力更生的发展道路。
3.以实践为基础的区域论地学思想
地学研究往往都是通过环境论与人地关系论视角、区域—空间论的视角、综合的视角或地理学的空间表述完成的。在传统的地学思想中，系统论和区域论是二元对立的，但现代地学研究中却大量运用了系统科学的信息论、控制论、系统论等要素作为方法依据。现代地学既注重对实体性、具体性区域的综合性和独特性分析，同时也采用区位分析和空间分析手段强调空间模式化、理论化研究。陈述彭明确指出地理建设、规划、实践中应坚持“因地制宜”，任何空间政策的实施都不应做概括性处理，而是根据地理环境的差异做适当的调整。陈述彭以大量科学考察和野外观测为基础，在1947《螳螂川流域之地文与人生》的硕士论文中，通过大量的基础数据和绘图，阐述了对区域地文与人生综合、逻辑研究的趋势。文章从分析该区域的自然背景、地形发育和人地关系方面入手，探究区域内各种地理因素间的相互影响，指出地理现象之整合性与综合性:“如具有生命之机体，不容分割且具个性”，通过分析个别地理因素为区域地理研究打下基础。他还先后赴遵义、沁河流域、桂林七星岩、南岭山地等一系列对于地理典型区域具有代表意义的人地景观开展地貌、自然基础、地文与人生的研究，注重通过挖掘各区域的演变与历史发展过程，恰当的运用注重空间分布和空间差异性的区域论地理学思想，诠释被研究对象的整体性和统一性。在早年的《桂林七星岩喀斯特洞穴地貌图》中，陈述彭以现有的地形—地质平面图和综合剖面图为基础，提出关于洞穴地貌演进过程的假设和推断。在论述了洞穴地貌图的六种类型后，归纳总结出了一般地貌制图的基本步骤。陈述彭还在《遵义附近之相对地势》一文中对地文分析方法中有关“相对地势”的计算方法开展过比较研究，在《遵义附近之聚落》中对“估计人口之方法”给予了论述，这些都不失为区域论地学研究的典型实例。随着二十世纪五十年代，陈述彭以任务带科研组织开展大地图集编制时，将地理学研究和地图制图相结合，明确了制图综合研究方法是建立在对制图区域整体认识基础上的系统论的整体观。在地图学研究过程中，陈述彭重视区域各种地理因素之间的相互影响及其空间差异性，分析当地地文与人文之间的密切关系，强调综合制图要以自然综合体与经济体综合体为依据，注重“自然综合体的内在联系与自然地带规律性的体现”和“区域各种地理要素之相互影响，与当地的地文与人生之深切关系”的研究思路，指出制图实践“能具体揭示自然综合体的类型和分布规律，反应地域之间的相似性与差异性，为进行主导因素分析，地理相关研究和叠置法的运用提供可靠地地图资料”的论述，形成的基于系统性区域论地理学思维方式和研究方法的地图制图理论，这一系列在地图制图理论与方法上的示范和影响，启发了当时一代的地理与地图工作及爱好者，随后的十余年全国出现了综合制图和综合地图集的编制期。
4.以系统论、认识论和各种地学方法推动遥感地学的研究
篇5
关键词：三维可视化；土地整治；高程数据；航空影像
中图分类号：TU984 文献标识码： A
三维地形可视化技术是指在计算机上对数字地形模型中的地形数据进行逼真的三维显示、模拟仿真、简化、多分辨率表达和网络传输等内容的一种技术，它用直观，可视，形象，多视角，多层次的方法，快速逼真的模拟出三维地形的二维图像，使地形模型和用户有很好的交互性，使用户有“身临其境”的感觉。它涉及到测绘学、现代数学、计算机三维图形学、计算几何、地理信息系统、虚拟现实、科学计算可视化、计算机网络等众多学科领域，在战场环境仿真，娱乐与游戏，地形漫游，道路选线，土地规划，三维地理信息系统等众多领域有着广泛的应用[1]。
该技术在“数字地球”概念的大背景衬托下，显示出了强大的生命力和蓬勃生机，并随着与之相关的学科迅速发展而不断更新。进行遥感图像三维可视化及影像动态分析的目的是综合利用“3S”技术、遥感图像数字处理技术、虚拟现实和全数字摄影测量等高科技，通过遥感图像正射处理、多源遥感图像数据融合、高精度DEM生成和影像复合等工序，按照一定比例尺和飞行路线生成研究区域的虚拟三维影像动画。因此，对其深入研究具有重要的理论意义与现实价值[2]。
1 数据处理
1.1 遥感影像数据处理
本研究项目区域为村庄，位于山区地带，之所以选择这个区域，主要是该区域地势复杂，山势起伏，对土地整治建设项目产生一定难度，同时有利于三维可视化效果的演示。
使用的遥感影像数据为航空影像数据（图1），在数据预处理上，主要是通过几何校正、正射校正、裁剪与拼接，最后与高程数据DEM进行配准。
1）几何校正
几何校正主要解决像元在不同坐标系上的差异，主要表现为位移、旋转、缩放、弯曲等。
遥感影像校正的主要步骤[3]：1、完成模型和投影参数设置2、采集地面控制点3、进行图像重采样（本研究选择最邻近像元重采样法）
2）正射校正
由于此次研究区内地势起伏，所以采用多项式进行影像的几何纠正就能满足精度的要求，利用数字高程模型进行正射纠正。
3）裁剪与拼接
遥感影像图与项目区的范围可能不吻合，所以根据项目区对影像图要进行裁剪与拼接处理，此项操作在ERDAS9.2软件中进行处理。
1.2 DEM数据处理
1）DEM数据简介
数字高程模型（DigitalElevationModel，简称DEM）是场景建模中广泛采用的一种数据格式。它是在一定的地域范围内按一定的规则获取和记录一些点的高程而形成的用来描述地形的数字模型.DEM数据通过灰度渲染形成可视的地形形态，其应用包括农、林、牧、水利、交通、军事以及测绘制图，遥感等诸多领域，可以用于与高程分析有关的地貌形态分析、透视图、断面图制作以及坡度分析、土石方计算、表面积统计、通视条件分析、洪水淹没区分析等许多方面。
2）DEM数据采集
DEM数据采集的方法按采集的方式可分为选点采集、随机采集、沿等高线采集、沿断面采集等；按数据采集的方法分，有人工、半自动、自动采集等；按数据的来源分，有野外实地直接测量获取DEM数据、利用摄影测量方法获取DEM数据、以地形图为数据源的DEM数据获取方法等[4]。
以地形图为数据源的DEM数据获取方法[5]。它是目前应用最广泛的一种方法。因为采用这种方法所需的原始数据源容易获取，对采集作业所需的仪器设备和作业人员的要求不太高，采集速度也比较快，易于进行大批量作业。
本次研究所用的DEM数据源为第三种采集方法，以地形图为数据源获取。
1.3 其他辅助数据
在影像图的基础上，对项目研究区域现状图进行矢量化制作，由于使用的遥感影像底图分辨率较高，所以为地物识别，提供了精准的参考，对现状图矢量化的成图提供了有力的保障，矢量图件制作完成后，进行符号化，凸显各个地类要素现状性质。高程数据采用DEM数据，为三维可视化模型的建立提供高程数据支撑。
2 三维可视化技术的实现
地理信息系统中，三维可视化模型的建立，主要是通过遥感影像资料、高程数据、矢量数据以及其他辅助数据实现[6]，三维可视化模型构建具体技术一般为：
1.航空影像几何校正和配准
2.现状图矢量化
3.高程数据DEM、二维影像数据与现状图叠加
4.生成三维数据模型
2.1 矢量现状图与遥感影像图的叠加
在ARCGIS里面进行矢量化操作，矢量化后的现状图与项目区的影像图进行叠加，然后导出栅格文件，实现了二维文件的合并，然后再进行图件配准，实现二维图件有坐标系，为与高程数据进行叠加做。
2.2 二维数据与高程数据的叠加
在遥感软件ERDAS里，实现二维数据与高程数据进行叠加，初步实现项目区域三维可视化表达，建立三维可视化模型，增加了地形、地貌等信息，由于项目区地处山区，包括坡度等相关信息，在此基础上进行现状调查与后期规划，更具有直观性。
3 三维模型的动画制作
在三维图件形成的初期，只能显示三维效果，可视性还是较差，因此，可以通过ERDAS遥感软件进行项目区的动画制作，实现全方位的展示与视角，对项目区有更全面的了解与信息的掌握。
3.1 项目区飞行路线的制定
由于土地整治建设项目有侧重点与重点区域，特别是环境特别复杂的区域，那么在进行动画制作的时候，就重要针对这些区域进行操作，制定好详细的路线，以及观测的高度，以便飞行后制作的动画有针对性，可以及时反馈需要的信息，以便为接下来的工作提供基础保障
3.2项目区飞行操作
在制定了详细的飞行路线后，启动飞行，通过窗口对飞行视角进行观测，实时注意视角的变化，以便达到飞行鸟瞰的效果。
4 结语
在本研究中，主要是利用三维可视化地理信息系统技术，把调查的现状要素从通常的二维模式转化为三维模式，这样就为土地整治项目的前期现状调查工作提供了数据基础，受数据精度、工作时间和研究条件的限制，没有对三维可视化及其应用进行更深入的研究，但实验结果仍然具有较强的理论意义和实际价值。
（1） 更直观、更准确的反应了项目区的地形、地貌特征；高精度的三维影像动画，对于宏观观察者（如领导干部、项目决策者等）而言，其实际效果相当于乘坐在一定高度的飞行器上进行航空路线观察；对于遥感图像解译者而言，高精度的三维影像动画提供了可供反复使用的真实、客观、信息连续的宏观分析地面景观影像。提高了土地整治建设项目规划设计的效率与质量。
（3） 随着虚拟现实技术的不断发展，应用三维可视化技术实现动态仿真变成可能[8]。本文以土地整治建设项目为例，通过现状模型三维可视化，可实时、快速、全面的动态演示时空变化，可以为规划设计工作提供可视化载体。
参 考 文 献
[1] 王永明.地形可视化[J].中国图像图形学报.2002，5（6）：“9―456.
[2] 龚建华.地形可视化探讨[J].遥感学报.1999，3（3）：236―244.
[3] 夏春林；马书英；王朝辉.城市地理信息系统中数据更新探讨[J].辽宁工程技术大学学报；自然科学版，2006，25（2）：186-188.
[4] 雷磊.三维地形生成及可视化技术研究.哈尔滨工程大学.硕士论文.2005
[5] 卫亚星，王莉雯.遥感图像增强方法分析[J].测绘与空间地理信息，2006，（4）：24-26.
[6] 罗书，张高平，王光勇，王守斌.CASS大比例尺地形图绘制关键技术研究[J]. 科技创新导报，2010， 89～92
篇6
关键词：GNSS系统；模糊度双差计算；零值差分相位测量；
Abstract:Based on original code and phase measurements to three or more ranging signals offered by future GNSS systems, this paper outlines geometry-free and geometry-based ambiguity resolution (AR) strategies for DD phase measurements and introduces the algorithms that improve estimation of zero-differenced (ZD) phase biases using a network of GNSS reference stations.
Keywords：GNSS systems；DD phase measurements；zero-differenced (ZD) phase biases；
1.介绍
实时定位系统的主要制约因素是因距离产生的参考站和用户之间的系统误差，例如轨道误差、电离层误差、对流层误差等。这就限制了数据用户使用范围只能是离参考站20公里以内，而目前实时精密定位服务的参考站间隔大约是70-90公里。因此，如果不改进运算模型，参考站数量远远不够。本文第一步主要描述在无几何模型和基于几何模型中如何选择最优的模糊度解算信号，第二步描述三种GNSS信号的相位偏差计算方法。
2 无几何模型与基于几何模型的三频模糊度计算
参数表示： 表示卫星和接收机之间的几何距离; 表示真空中的光速； 表示轨道误差； 表示接收机差； 表示卫星钟差； 表示对流层误差； 表示卫星初始相位； 接收机的初始相位； 表示电离层延迟参数。
2.1.无几何模型模糊度计算
无几何模型的三频模糊度解算利用伪距测量和相位测量的初始值进行解算。在前面的方式中，整周模糊度无几何的观测模型：
其中：
（l,m,n）和（i,j,k）是两组不相关的整数。伪距和相位测量信号的电离层误差和其他误差综合起来最小的信号可以认定是最好的模糊度计算信号。三种常见的信号是宽巷组合信号（ ）、（ ），超宽巷组合（ ）。但是如果在不同的电离层噪声影响下，我们可以选择噪声误差更加微小的虚拟信号，我们定义一个周期内总的噪声为：
其中:
在公式（14）中圈定一定的误差范围合测量信号选择范围，例如（ ）组合信号，我们就可以确定两个最为优良的相互独立的超宽巷/宽巷信号。
对于五种不同的三频信号，图1给出了在三种不同的电离层延迟误差下各种信号的特定和噪声误差（单个周期内）。从图1中可以选出最好两组最好超宽巷、宽巷信号组合。第一组是超宽巷信号，其噪声是最小的。每一组GNSS信号中，都有几组超宽巷、宽巷组合信号 ，例如
用的宽巷组合信号 、 。在前面超宽巷信号组合测试的情况下，我们可以首先选定任何一个噪声比较小的信号测试模糊度。这样我们就可以用更少的时间和更高的效率计算模糊度。从图1中我们也可以得出这样一个结论，伽利略L1、E6、E5A（E5B）是最好的模糊度测试信号。
同样的过程，我们可以选出第三个测试信号。这个过程的主要困难是我们不能像上述那样简单的确认信号的模糊度。宽巷、窄巷组合信号的模糊度计算会受到伪距测量和相位测量的误差干扰。尽管如此，我们仍然可以通
其中 可以是宽巷信号 或者 。
2.2基于几何模型的三频信号模糊度计算
基于几何模型的三频信号模糊度计算利用双差观测模型，其计算公式：
（16）
根据我们可以通过上述公式选择信号，（16）式的噪声计算公式如下：
（17）
如果 （17）式值最小，那么其信号就式最好的模糊度测算信号。经过计算，我们可以总结出，在基于几何模型的超宽巷与宽巷组合信号模糊度计算中，伽利略L1、E6、E5A(E5B)组合计算的精度式最高的。而在宽巷与窄巷组合测试中，而窄巷信号在长距离的测试中，其精度更好一点。
3.三频信号相位误差的零差计算方法
在三种或者三种以上的频率中 ，如果我们优化相位的测量值那么我们必然会增大电离层误差的影响。根据（6）式和（7）式，定义相位测量零差计算值：
其中（l,m,n）和（i,j,k）式两组不相关的整数组。各项误差最小伪距信号和相位信号可以确定式最好的相位误差测量信号。但是，其中的电离层误差的值达数十米。在其他的信号双差如（ ， ） ， （ ， ）组合中，公式（16）中的电离层延迟被消除了，其伪距误差噪声也值相当于几厘米。尽管如此，宽巷信号WL 如果不消除电离层延迟也并不适合于定位导航。所以，我们如果选择了无电离层延迟的信号组合，如GPS信号（ ），其误差噪声虽然比前面两组大四倍，但是在没有电离层校正的情况下仍可用于定位导航。确定了测试信号 ，
（19）
上述的零差相位模糊度计算公式需要长时间的观测。尽管如此，由于一些自然因素和多路径误差影响，必须数十分钟以上的观测值的平均数才是比较准确的。
尽管如此，如果双差整周模糊度可以计算的话，得利于多站间高稳定性的测试数据，我们就可以用于提高零差相位偏差计算。假设 表示多站之间零值偏差估计，那么下面的公式
（20）
4.结论
利用多频GNSS信号未来可以在任何一个区域内优化实时定位服务。参考站装备多频GNSS接收机相隔数千公里，可以在特定区域内提供不同的实时定位和导航服务。本文主要阐述了利用基于几何模型和无几何模型三频的模糊度计算方法。在三频情况下，模糊度计算用两种最好的超宽巷信号组合是最稳定的。在双频情况下，基于几何模型的宽巷和窄巷信号组合在长距离实时定位导航方面表现更好一点。当参考站之间双差整周模糊度可以计算情况下，所有的站之间的零值双差测量精度都可以通过提高每套接收机零值偏差估的精度而提高。
参考文献：
[1]柴洪洲. 动态GPS定位及模糊度参数确定的研究，测绘学院硕士论文，1999
[2]许其风. GPS卫星导航与精密定位，出版社，1994
[3]林洪桦. 动态测试数据处理，北京理工大学出版社，1995
[4]Hatch,R. Instantaneous ambiguity resolution . Proceedings of KIS’90，Banff，Canada，September 10-13，pp.299-308.
篇7
关键词：园林景观设计；视觉，应用
园林景观是作为主体的人与作为客体的环境之间互动而形成的被感知到的视觉形态物以及相互之间的关系，作为一门综合性学科，既是空间的艺术，同时也是视觉的艺术。人们通过视觉认识空间环境。因此，探讨视觉元素的应用，对指导设计有着十分重大的意义。
1视觉的相关理论
1.1生理意义的视觉概念
从横向说，各门学科对视觉的认识也不尽相同。生理学中的视觉概念是视觉器官及其功能，心理学中的视觉概念则是眼睛对事物的刺激所引起的心理反应。
人之所以能看到外界影像，全依赖于一双明亮的眼睛。人眼为一个直径约25mm的球状组织，人的眼睛就像一架摄像机，位于眼球前面突起部分的中央可见到一个洞，这就是瞳孔，呈黑颜色，因为它是开向眼球内部的黑色区域。瞳孔就好比是个可调节的窗口，可以使光线直驱而入，它被一个状似面包圈的虹膜包围着，颜色可以发蓝、绿或棕色如同照相机的光圈一样，虹膜可以随着光亮的强弱度改变大小。
1.2设计领域的视觉概念
视觉传达设计领域内的“视觉”的概念有两层意义：其一，就人的一般感觉方式说，“视觉”是受传者或观众获取设计图像信息的主要感觉方式，这是“视觉”的一般概念。其二，就视觉传达设计的信息交流过程看，“视觉”就是设计图像。这是“视觉”的特殊概念。在这一过程中，设计师创造的是设计图像，受传者或观众通过接触设计图像获取相泣的信息。因此，在整个视觉传达的过程中，“视觉”的产生、转移和获取都是以设计图像为基础的。
2视觉与园林景观设计
法国后期印象派代表塞尚所说：“人的知觉生来就是混乱的，但由于专心和研究，艺术家可以使混乱纳入秩序，绘画艺术也就是要在视觉范围内获得这种结构的秩序”。其显著特点就部分组成整体，但它决不等于构成它的部分之和，而是一个全独立于部分之外的全新整体。既然人类对外界感知的主要途径是视觉，那么在室外环境的组织和室外空间的塑造中，园林景观的空间划分更多是通过人的视觉上的感知实现的。因此，注重视觉特性在园林景观中的应用是园林作品获得成功的重要因素之一。但是园林空间区别于其他休闲游憩空间最明显的特征在于植物围合的相对私密的空间赋予的种种独特性。园林空间虚实相间的植物空间使得空间的视觉组成不仅限于空间内部，空间背景中的外部环境大大丰富了人们的视觉感受。
3视觉在园林景观设计中的应用
3.1点在园林景观设计中的运用
点，在视觉元素中是最基本的元素，它是图形、图像最基本的组成部分，也是图像中最细小的成分。点通过在面积上和方向上的改变，转换成线和面。点，以其位置为主，应该形象称之为点，不是由它自身的大小所决定，而是常常由它与周围的形象所产生的比例来决定。当空间中只有一个点时，视线会不自觉地聚焦于此；当大小不同的两个点同在一个空间中，视线会由大点移向小点，产生由大到小、由近到远的视觉感受；当大小相同的点在同一个空间中，它们之间就有了“线”；当三点共存时，即产生了“面”的感觉。现代园林景观设计中点的内容扩大，植物、山石、亭塔、台凳、汀步、石矶、灯光、水池、雕塑等有一定位置的、形状不巨大的要素均可以视物化了的点。点的内涵也得到补充，有功能性和装饰性之分。功能性点的存在有实实在在的景观功能作用，装饰性点有的仅是为视觉形式的需要，有的是作为一种视觉信息传递的符号。
3.2线在园林景观设计中的运用
视觉中的线，是由众多的点沿着相同的方向，紧密地排列在一起所形成的，即线是点的运动轨迹。线的特点主要是具有长度和方向，其外形有长短、粗细、轻重、强弱、直接、转折、顿挫等不同的变化。同时，线能给人以力量、速度、连续、流畅、移动、纤巧、弹力等视觉体验。“线条能产生一种视觉上的联系，并且是视觉艺术中各因素之间最为重要的沟通方式。”线条能引起一种视觉对话或视觉上的关注。尽管有其独立性，但线条也能分割它所在的块面，既能产生和谐，又能产生紧张。不同的线条引起审美感受肯定不同。在园林景观设计中有相对长度和方向的道路、长廊、围墙、栏杆、路灯、溪流、驳岸、曲桥等均可视为线的元素。直线，其坚强、刚毅、有气魄，通常被用于主题相对严肃，具有鲜明主题的规则式园林景观中，如纪念性公园、各类人民公园、城市中心公园等。凡尔赛有一条自宫殿中央延伸长达2 km的中轴线，两侧大片的树林把中轴线衬托成为一条宽阔的林荫道，交错的直线路网系统有一种无以名状的威严感，它所显示的恢宏的气魄，是法国绝对君权的象征。曲线则轻柔、温和，给人以飘逸、自然的感觉，它一般会用于较为休闲、娱乐的场所，如度假村、城市休闲绿地、小区花园等。著名的纽约中央公园就是多由曲线构成。线的网状交叉在景观设计中可以应用在较大的平面上，它也给人面的感觉。线的造型应用在景观设计中是屡见不鲜的，其主要包括线的粗细搭配、线的交错、线的实虚处理、线的直曲对比、线群和线面、线的方向及动势等。
3.3面在园林景观设计中的运用
任何面积较大的形在视觉上都会给人以面的感觉，点、线的积聚会形成面。线条首尾相接形成的视觉空间也有面的感觉。面有虚实之分，内部充实的面可以看成是实面，而内部空虚的面则是虚面。这在园林景观中我们可以理解为广场地面或者草坪是实面，而水池和溪流则是虚面了。如图5中，水面和草坪的设计就是虚实面的处理变化。视觉上的面可以是在平面上，也可以在三维空间中，面可以水平摆放也可以垂直或者倾斜处理，不同面之间可以利用相离、相遇、相融、相切的方法进行位置的处理，这要求设计师充分发挥想象，在设计中去寻找面的巧妙的变化。面在外形上可分为几何形面和自然形面，相同形状或近似形状面的重复、组合，面的色彩及明暗变化，这些在园林景观设计运用不同的材料和施工方法都可以实施。大面积的面一般要和点、线组合使用效果才会更理想。
3.4形体在园林景观设计中的运用
形体是形在三维空间中的运动，当不同的面于不同的方向，并在边沿的位置连在一起就形成形体。形体是形状在空间中的延伸，是形变化的延续，它能引导人们的视线从水平线以下向高处发展，使得空间也随之发生改变，给人以不同的视觉体验和心理感受。与此同时，形体在光线的影响下产生的明暗变化也将大大提高和丰富形体的视觉层次。形体在园林景观设计中表现为假山、雕塑、建筑、装置等，它可以打破园林景观设计时面的单调，同时它也可以和平面上的图形相呼应、协调，使得景观产生较舒适的视觉感受，甚至会形成视觉的焦点。在园林景观设计中的形体还应包括半立体，如浮雕等。由于完美的外形和简约的形态，在现代园林景观设计中大量的几何形体被广泛的运用，在设计中创造一种符合现代人审美趣味的构成感。
4结束语
我国园林景观设计中视觉要素的应用，还处在积极探索的阶段，应认真的学习和借鉴先进国家的景观设计经验和成果，结合现代视觉元素和设计理论，大胆创新和实践，走出一条既符合中国传统造园思想又具有先进的国际景观设计理念的景观发展之路。
参考文献
[1]刘丽.中国古典园林空间划分与组合研究[D].上海交通大学硕士论文：2006.
[2]孙善芳，唐治锋，杨春淮，城市景观的视觉分析与模拟控制方法[J].武汉测绘科技大学学报，1994，（03）：254-258.
篇8
【关键词】文化地理学；历史文化名城；GIS；保护
经济的快速发展、人口的增加，正日益侵蚀着历史文化名城赖以生存的环境，使许多保护较好的名城遭受到冲击，甚至面临着遭受破坏的危险。因此，急需提高对历史文化名城规划和管理工作的认识，并抓紧实施。目前，历史文化名城及风貌保护规划采用的大多是传统的方法和手段，主要从感性的角度来分析收集现状基础数据，缺乏对现状基础数据的快速准确分析，使得名城及风貌保护规划无法在综合考虑相关数据相互影响的基础上做出科学的分析。因此，传统方法难以满足形势发展的需要，探索用新技术、新手段来解决历史文化名城及风貌保护规划与管理中遇到的问题成了当务之急。而计算机技术和信息技术的发展，特别地理信息系统技术的应用，给这些问题的解决带来了新的契机。
以下笔者试图以历史、文化地理学的基本观点作为历史文化名城保护的理论基础，总结了GIS在历史、文化地理学研究中的应用及展望，从而梳理了GIS在历史文化名城保护与更新中的应运，并通过几个实例，说明经由GIS的数据处理技术建立起来的历史文化名城及风貌保护规划空间地理数据，为城市规划管理和设计提供准确、动态的规划成果信息平台。
1 基于文化地理学对历史文化名城保护的理论思考
历史文化名城不仅具有丰富的文物古迹 、鲜明的城市空间格局和建筑风貌，而且具有深厚的文化内涵和传统。历史文化名城的城市形体环境作为一种符号系统和文化载体是某一地区在一定历史时期内的政治、经济、文化、军事、建筑、科学 、教育等人类活动的历史见证。因此，历史文化名城堪称是人类文化的“活化石”，具有极为重要 的历史、科学、文化和 艺术价值。在当今城市国际化、信息化和飞速发展的激流中，唯有传统文化才能显示出城市的特色、身份和归宿。
历史文化名城保护与城市发展的矛盾普遍存在，在我国社会整体文化素质还不高，面临全球化竞争又迫切需要大力发展经济的特殊历史阶段，历史文化名城保护与发展的矛盾显得尤为突出。从实践看，在历史文化名城保护工作中，重局部，轻整体，重近期，轻长远，重物质环境，轻文化内涵，重技术手段，轻人文精神，重空间关系，轻社会网络，重经济利益，轻历史、科学、艺术价值的现象较为普遍，造成许多名城“建设性破坏”和“城市灵魂的失落”。这一方面反映了新时期城市建设面临 问题和矛盾的错综复杂，另一方面则 凸现了历史文化名城保护理 沦与方法研究的薄弱。
文化地理学是人文地理学的一个重要分支学科，着重研究一定空间范围内各种文化现象的空间分异、地域组合及文化区的形成、发展和演变。文化地理学强调从地域的观点探索文化现象的形成和发展，揭示文化现象的特性及其与地理环境的关系。早在19世纪初，德国地理学家洪堡就提出，应把景观作为地理学的中心问题，探讨由原始的自然景观变成文化景观的过程。因此，文化地理学的基本观点和理论可以作为对历史文化名城保护进行系统研究的理论基础。
2 GIS在历史、文化地理学研究中的应用及展望
历史地理学和文化地理学是现代地理学中两个关系密切的分支学科。人文现象是历史地理学重要的研究对象，文化地理学研究也离不开其历史属性，两者相互交叉形成了诸如历史文化地理或历史人文地理等学科。随着当今世界科技的飞速发展，历史地理学和文化地理学正面临一些急需解决的问题，传统的空间和时间分析方法凸显其欠缺，这对学科发展也提出了新的要求，如何采用新的研究方法提高研究成果的精确性，以促进学科的进一步发展显得十分重要。由于GIS 为地理研究和地理决策服务提供了技术支撑，在历史、 文化地理研究中，可将卫星图片、 地图、 文献资料、遗产及文化景观等按一定的格式化要求予以融合，建立历史文化地理数据库，进行信息的多元综合分析和应用，实现地理空间数据处理、分析和可视化，成为历史、文化地理学研究的新趋势。
其中，GIS在历史地理学研究中的应用：（1）历史地图资料的数字化；( 2)空间历史数据的管理和可视化；( 3) 基于空间分析方法探知历史过程。GIS 在文化地理学研究中的应用：( 1) GIS 应用于物质文化景观的研究；( 2) GIS应用于非物质文化景观的研究；另外，文化资源的管理也是历史、文化地理学的重要研究内容，主要包括文物资源的管理、文化遗址的评价以及数字博物馆建设等方面。采用文物保护管理信息系统，可增强系统对空间数据的处理与操作能力，系统功能更为完善，实用化程度得到进一步提高。文化遗址景观的脆弱性关系到遗址保护与持续利用，采用GIS 技术，可对文化遗址景观敏感度进行综合评价。
3 典型事例分析
下面以青岛和南京为例，介绍基于GIS的历史文化名城名城及风貌保护规划管理信息系统的设计及功能等。
3.1 GIS在青岛历史文化名城及风貌保护规划中的应用
3.1.1 概述：
青岛是国务院批准的国家级历史文化名城，作为近代欧亚文化的交汇区，青岛具有独特的历史内涵，对中国近代历史和社会发展产生过重要影响和作用。这是我们亟需保护和发扬光大的文化珍宝，正是由于各个历史时期的城市建设特点，使青岛城市发展历史长河中既有明晰的文化主脉，又有中外多国不同文化交汇而呈现出的多彩文化，构成了城市建筑文化多元化的总体风貌特色。规划将滨海旅游区以及展示本区域历史文化的各类建、构筑物在空间上组织起来，形成网络体系 使人们便于感知和理解保护区历史文化渊源，给老城区增添活力。
为了很好地组织和管理这些信息，使之作为科学的分析和决策依据我们建立的青岛历史文化名城及风貌保护规划成果空间数据库，为进一步完善城市规划成果数据库的组织结构和管理体系，提高规划编制和规划管理的科学性、准确性和高效性，提供了有力的技术支持。
3.1.2 数据转换：
衡量一种CAD数据到GIS空间数据库转换方法的性能，首先应考虑数据转换前后的一致性，比如在保护建筑物在GIS空间数据库中是以“面” 的形式存储的数据， 在转换前，主要对CAD图形文件做的处理工作为：
（1）对于CAD图形分层不标准的图形文件，要先进行图层分类标准化，按照点、线、面及不同的属性和用途进行分类，从而达到显示和分析的目的。然后按照不同图层分别进行转换。
（2）对CAD未封闭成面的保护建筑物，通过ARCATALOG的拓扑校验来查找未满足要求的图形，通过人工干预校正图形，最终实现数据转换。
（3）数据的组织：
由CAD转换的GIS数据并不能实现用户对数据的真正需求，其只是实现了数据的显示目的，转换后的这些资料和信息具有空间定位特征，为空间信息，其拥有图形数据。
数据的完整性不仅包括图形数据，还包括与其相关联的属性数据，从而实现图形属性一体化，按照不同图形的地物要素，制定不同的属性数据 。 以 ” 保护建筑物” 面层为例，其属性表如表1所示。
属性字段是进行统计和分析等操作的必要条件。属性字段还可以连接如照片和法定保护图则等多煤体数据，照片可以是一张也可是多张，为保证图则数据的相对安全性，采用DWF格式 。
3.1.4 功能实现
GIS 可以对空间数据按地理坐标和空间位置进行各种处理，对数据进行有效管理，研究各种空间实体的相互关系，通过多图层多因素的综合分析，可以迅速地获取用户所需要的信息，并以图形等数据形式表示出来。
对查询结果的空间数据的属性进行多方位连接，在这些数据中，包含各种形式的数据，多种文件格式，多个数据来源，把这些数据有效地组织起来，建立一个统一的数据管理系统，显示保护建筑的相关数据，比如说：现状照片、法定图则 、 文字说明等。
根据查询结果计算出保护建筑物、绝对保护区、建设控制区的面积。此系统的查询模块包括：供圈选查询、组合查询、定位查询的方式。
3.2 基于GIS技术在南京历史文化名城保护规划中划定历史街区的应用
历史文化名城保护并不是要保护城市的全部，而是保护反映城市风貌特色的历史街区、历史格局和历史风貌等，其中，历史街区是城市传统历史文化的载体，是历史文化名城重要的组成部分。划定历史地段、历史建筑群等历史保护区的保护界限，提出相应的规划控制和建设要求是历史文化名城保护规划的主要内容之一。以南京为例，在历史文化名城空间数据库基础上，建立划定历史街区保护界限的综合评价评估体系，使评价体系做到对历史资源的合理分类、科学分级，并使之通过分类标准所确定的保护对象体系能够与保护规划相衔接。
3.2.1 评价原理及方法
评价原理及方法包括：（1）评价指标体系的建立。在选择具体的评价指标因子时，应遵守指标因子的客观性、可测性、可比性、简明性和灵敏度等基本原则。同时建立面状资源评价体系，在南京老城的所有地块中寻找风貌最好，价值最高的单元作为历史街区的候选对象。因此，面状资源评价体系是以确定保护价值为目标层的单目标评价体系，选择资源自身价值、完整性价值作为面状历史资源的评价准则如表2所示。（2）评价指标因子分级和权重值的确定。
3.2.2 多因子综合评价方法在南京老城划定历史街区中的应用
（1）指标因子的评价与分析：包括历史价值计算，如先计算出城市空间沉淀深厚度分布图，再计算出权力空间沉淀深厚程度，最后将得到的等级指数分别乘以各自的权重值，进行累加得到每个评价单元历史价值综合评价的总分。格局价值计算、历史资源点富集度、形态完整性。
（2）南京老城历史街区划定的多因子综合评价
例如将每个评价单元的历史价值综合评价值、格局价值、和景观价值等级指数的得分值分别乘以各自的权重值（表1），将这三个指标因子所得值累加得到每个单元的自身价值综合评价得分；将每个评价单元的历史资源点富集度综合评价值和形态完整性等级指数的得分值分别乘以各自的权重值，将这两个指标因子所得值累加得到每个单元的完整性价值综合评价得分；再根据两个准则层的数据计算结果，按层次分析法算得的权重，计算出老城内地块单元保护重要性。需严格保护的地块单元主要集中在民国公馆集中的颐和路、明故宫周边、总统府周边、老城南及秦淮河畔。在对老城内面状空间单元评价的基础上，可将综合价值高的空间单元划定为历史街区。
4 结论
在专业设计人员和 GIS 专业人员的配合协作下，GIS 空间数据应用于规划设计将存在着具大的应用空间并将发挥更大的作用。不仅实现了空间信息的分析、统计、管理、制图和可视化表示，为政府的管理和决策及专业人员的设计提供支持，促使规划设计走向规范化与标准化，同时也将平面设计引向三维空间设计，规划成果空间数据库的日益完善，对城市规划的管理体制必将产生深远影响。
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