遥感技术的好处范文

时间:2023-12-06 17:54:29

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遥感技术的好处

篇1

关键词:国土资源;遥感技术;土地资源调查;国土资源管理

Abstract: With the development and application of geographic information technology, remote sensing technology as a basic support technology which is widely used, it brings the gratifying achievements the impetus to the further exploration and development. In this paper, the present application situation and development trend of remote sensing technology in the land and resources of are analyzed and discussed, in order to promote the dissemination and development of better land resources remote sensing technology.

Key words: land resources; remote sensing technology; land resources survey; land and resources management

中图分类号: TP79

0 前言

遥感技术具有很多无可比拟的优势,它可以高效地获取高分辨卫星数据,快速提取土地利用程度和地质构造等方面的信息,这些优势使得遥感技术近年来在土地、矿产卫片执法检查、土地利用动态监测及对其变更调查数据的复核以及地质灾害勘察和矿产资源查找等诸多方面有着广泛的应用。尤其是在1999年国土资源部在连续十年开展的国土利用动态遥感监测和其进行的第二次全国土地普查中,广泛地采用了遥感技术,使其渐渐进入到土地资源调查评价领域,同时也显示出广阔的应用前景。

1 国土资源传感技术的应用现状

随着遥感技术在国土资源领域中的应用逐渐广泛和升级,其作用早已从初始时的遥感地质填土拓展到了地质灾害预警预测、矿产资源开发多角度检测,尤其是遥感技术在矿产资源调查和土地利用检测等方面的运用,体现出绝对的竞争优势,也使得其研究应用实现了跨越式发展。

1.1遥感技术与土地资源调查检测

遥感技术跨越式地提升了获取信息的效率,相比于传统的数据采集技术,遥感技术可以全天候地获取到更加丰富的信息,缩短了信息获取的周期,有更好的动态性和多光普特性,因此很广泛地应用到了我们的国土资源调查监测中。我国从上世纪80年代初开始利用卫星遥感技术进行土地状况调查到现在,已经逐步建成了全国性的土地遥感监测体系,在此期间,遥感技术实现了标准化、规模化的发展,在土地资源调查监测中所起到的作用逐步加强。在2007年开展的全国土地调查中,遥感技术得到了进一步的规模化应用。

1.2遥感技术与地质及地质灾害调查

基于航空航天技术与遥感技术的长足发展,地质环境监测和灾害预警研究呈现出广阔的前景。现代遥感技术在地震、泥石流和滑坡等地质灾害的研究与调查中体现出了重大作用。

首先是新一代遥感影像填土技术的应用。其技术参数已经由当初的1:5万区域地质调查发展到1:25万填土实验研究,在基于不同地质体的遥感影像差异基础上,划分了三级影像岩石填土单元,对三大岩类的解译方法和地质构造的认识也提升到新的水平。2008年汶川地震,利用高精度遥感影像对环形构造和活动性线性构造进行提取分析,得到断裂、冒沙和位移等方面要素,而且以构造的活动程度、规模以及与其他构造的结构关系等方面为依据,对余震发生的概率和危害程度作出识别和评价。另外,通过对比不同时相的遥感资料,可对崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害的易发地作出预测并及时预防。

其次,遥感技术可为地质灾害的检测提供实时性的点对点服务。在1998年长江水灾和2000年的易贡滑坡时,遥感技术对整个过程进行了实时监测,为指挥救灾和灾后重建工作提供了重要的参考依据。与此同时,环境与土地的遥感检测技术已经实现了工程化应用。到目前为止,我国已经实现了对大部分城市的遥感动态检测部署工作,对每年进行的土地执法、土地利用利用状况普查提供了重要的便利、有效条件,使得每年的国土资源状况调查得以顺利进行。

1.3遥感技术与矿产资源调查及其开发利用检测

高光谱遥感技术的应用,使得矿产资源开发和利用监测得到了有效的技术支撑。通过搭载于航空航天平台上的成像光谱仪,高光谱遥感可以测量矿物等地物的光谱特性,得到图谱合一的信息,以此进行地物识别和环境探测。从第一台成像光谱仪A IS-1于1983年问世,实现了史无前列的“谱像合一”,成为遥感科学领域的一大跨越式发展,遥感地质的应用也由传统的多光谱定性描述发展到高光谱定量物质组成的鉴别。自上世界90年代以来,我国已经对全国大部分省区和重点矿区进行了调查和监测,对不同矿种的开采位置、无证开采、废弃物分布等情况有了基本的掌握。经过了多年的探索和改进,针对矿产资源开发形成了完善的遥感监测和调查的方法流程,规范了相关的技术标准,健全了相应的技术体系。这位我国在以后对其他地区的矿产资源探测和开发奠定了必要的技术支持和基础。

另外,矿化蚀变提取技术的质地提升也为矿产资源的探测提供了必要的技术支持。通过分析TM图像的比值主要成分,筛选出能够突出矿化蚀变的高特征量利用空间滤波等图像分类处理技术,在图像上显示出异常区,依次来辨别出矿化蚀变带。利用遥感信息挑选出异常带,已经成为矿产、油气资源探测中常用的技术手段。

最后,还需提及的一项技术是微波遥感技术。实验表明,在地形起伏的高地,采用DEM数据,将地面监测点同步到卫星轨道参数中,借助雷达多普勒方程产生卫星空间数据,,保证SAR数据的准确性。处理斑点噪声时,只对噪声作出弱化处理,主要技术思路是主成分去噪声法。将雷达的弱信息和强信息进行分类合成,突出不同后向散射系数,加之利用纹理识别技术对不同地形的纹理度量分析,确定高山矿产资源的分布和量化。

2 国土资源遥感技术发展趋势

作为一门综合性极强的新技术应用,它的发展状况与其构成技术成分的发展状况密切相关。近年来,网络技术、数据库技术、GIS等都得到了卓有成效的进步,同时,土地利用现状数据库、土地利用规划数据库、土地执法监察数据库等新形信息资料库的建成和完善,遥感技术的独特优势体现得更加深刻和广泛。

2.1我国国土资源遥感技术的差距

应用基础性研究存在软肋,发展滞后于当今最领先的水平。主要表现为对遥感新技术、方法等研发投入不足,现实工作中,主要精力忙于将现实已经成熟的技术方法应用到实际工作生产中去,而对于新的技术研发、跟进方面,显得力不从心。使得我们的遥感技术一直都处于一个跟随者的位置。

另一个因素是,我国的资源卫星无论在规模、性能还是技术等方面都存在很多缺陷,所以,尽管我们拥有自己的卫星,但是很多方面的实际应用中还不得已借助国外的卫星完成,严重制约了我国遥感技术的自主发展。

设备更新慢也同样是制约遥感技术进步的一个重要因素。特别是自动成图、数据库建设、数据获取、GIS应用等方面的设备严重老化,并且不是绝对地配套,难成系统。成为制约技术提升的一个重要瓶颈。

2.2发展趋势

鉴于我国的遥感技术发展现状,要改变我国遥感技术相对落后的局面,要从基础性的环节做起,引进国外的先进传感设备及其配套设备,同时还要在此基础上进行在创新。同时与国际前沿技术紧密结合,争取成为技术开拓的驱动者。总结起来,国土传感技术的发展在如下几个方面变化比较显著。

遥感数据源更加多样化,以满足更多领域的需求。为保证航空遥感在国内的优势,必须将航空与航天遥感技术同步起来。现在,环境与生态在国家的可持续发展方面中的地位日益突出,国家对其关注的程度也是前所未有。鉴于此,机载光谱成像仪、数字航空摄像仪等设备的引进和再开发会更快推动航空遥感技术的发展。这将进一步拓宽地理信息数据获取的渠道和质量,使得遥感技术在新一轮地质填图、城市综合调查中的作用更加突出。

为适应国家各方面发展的需求,必须努力追踪世界相关技术的发展前沿,采用产、学、研紧密结合的发展思路,推进对干涉雷达、3S技术系统的研究。对土地、海洋、地质矿产等资源领域展开更详细、更精确的数据采集,建成集动态性、完善性、系统性好的信息系统,为决策提供更有质量水准的基础资料。

借助航空航天采集到的具有高空间分辨率和高光谱分辨率的遥感数据,可以对城市环境进行综合性检测和研究,以适应我国城市的规模化和质量化发展。对于城市的各种指标如土壤、水体状况,电磁辐射程度等都可以有详尽、及时地了解。

3.总结

国土资源遥感技术在人类社会的现代化进程中发挥着越来越重要的作用,对于改善人类的生活环境、提升人们的生活水品和质量、更好处理人与自然的关系都扮演着不可替代的作用,作为我国发展的重要部分,国土遥感技术应被放在很高的战略位置来看待。

【参考文献】

[1] 赵福岳.遥感在1:25万区域地质编图工作中的应用效果和作用[J].国土资源遥感,1997, (3):17-19.

篇2

关键词:信息技术;农机技术推广;应用

如何提升农业生产质量与生产效率、实现技术推广提高农业经济效益、改善农民、基层劳务人员生活水平是国家目前的研究方向与目标。随着信息技术的发展,信息技术应用范围也越来越广泛,信息技术在农机技术推广中的应用更是取得了良好成效。由此可见,信息技术的应用不仅突破了传统模式农业发展所遗留下的难题,更是凭借其方便快捷的技术特点为农业的发展提供了高效有益的帮助。

1信息技术在农机技术推广中的应用

1.1遥感技术

遥感技术作为一种可以勘测地面景物的综合技术,其本身是根据电磁波的理论应用传感仪器对远距离目标所辐射和反射出的电磁波信息进行收集、处理并形成图像达成对目标的监测。遥感技术本身应用广泛,军事侦察、民用性质的土地规划、环境污染监测等均在可运行的范畴内,在农机技术中更是起到了至关重要的作用。“农业遥感”是将遥感技术与农学及农业相关技术原理相结合,借助遥感技术的应用原理对土地的利用现状、农作物的病虫害防治监测、栽培环境的影响与农作物的生长情况进行分析调查[1]。农业遥感技术的应用主要体现在以下几方面:农业资源调查及动态监测、农作物的相关估产、自然灾害的监测与评估。

1.2地理信息系统

地理信息系统作为一种特定重要的空间信息系统,它凭借地理学、地图学及相关计算机科学的运用对地球上存在的各种现象与发生的事件进行成图与分析。随着信息技术的发展创新,地理信息系统这一信息技术不仅让抽象化的地理环境具有了数据、属性与特征进而帮助相关人员分析研究,还拓展了信息技术的应用范围与服务对象,促使人们的生活发展朝着“数字化”的趋势前进。《地理信息系统及其在农业的应用》中更是明确介绍了地理信息系统的原理、特征、功能与数据的采集分析等在农业科学中的应用技术和应用方法,以供给农业、地理、生态环境的资源开发与管理对策。

2信息技术在农业生产中的应用

2.1改进灌溉技术

农业灌溉技术在不断更新发展,由最为传统的“人力灌溉技术”,再到“水泵灌溉技术”与“滴灌”的运用,对人力资源与时间的消耗都是巨大的,并且长时间的应用下去只会带来越来越多的灌溉困难与资源浪费。以“水泵灌溉技术”为例,虽然在一定程度上节省了人力的支出,过程看似简单只需要在水源处设置水泵、拉水管接电源就可以实行自主灌溉;但是灌溉过程中却加大了水资源的浪费,灌溉面积的不均匀还会造成局部缺水的情况发生,进而影响农作物生长[2]。正因如此,相关技术人员应及时改进灌溉技术,结合科技智能的信息技术创造高效、便捷的“智能化”灌溉技术,以同时实现:灌溉需求及时化、灌溉分区针对化、灌溉高效节水化这三点,对灌溉情况进行验收检查、观察对农作物的影响与生长情况的进展。

2.2合理施肥

不同于传统的施肥方式,在农机技术中适时适度地尝试利用信息技术进行合理施肥。由于现阶段信息技术发展日益成熟,新兴信息化监测方法的应用让农作物的生长历程更为具体,甚至给相关人员的研究提供了数字图像化的合理依据。在农机技术推广中运用信息技术施肥,应满足以下几个条件:测土施肥、数据记录、数据查询导出、数据分析改正。以测土施肥为例,以往施肥人们更多的是凭借自身积累的经验去选择应用,而信息技术下则不同,技术人员可以凭借信息技术根据土壤肥力、基肥施用的情况确定施肥与灌水时间、灌水次数与灌水的数量,进而提高肥料的使用率,最大化的降低用肥成本,实现肥料合理高效运用[3]。其次,正确合理施肥本就基于信息技术的应用与分析监测,技术人员可通过输入测土的数据计算出土壤与所施肥料间的关系,针对土壤中缺少的营养元素进行补充,进而提高农作物的质量与产量。

2.3科学种植,提高精准度

科学种植是指凭借先进的信息技术按照市场的需求与自然环境进行农业的相关生产研究。根据研究分析培养生产质量好、产量高、成本低的优良品种进行种植,进而改良土壤环境,提高农机技术的运用水平,提高农作物的生产收益。信息技术的应用不仅可以在种植选择上提供准确科学的检测方法,还可以为种植中存在的问题提供相应有效的解决策略。相关技术人员应顺应时代的改革变迁,将科学性的信息技术与农业技术相结合,采取科学种植方式的同时提高相应的精准度[4]。不同于传统理念上的“无依据”尝试,科学种植更注重对土地、肥料、专业技术的应用把握,明确规避种植风险与土壤肥料间的问题,采取“对症下药”的种植理念,从根本上解决问题并树立正确的种植方法与技术应用。

3农机技术推广中的建议与对策

3.1科学推广提高认知度

想要在农机技术中推广信息技术的运用,需要改变农民的传统种植观念,改进特色种植。以一些偏远地区文化程度较低的散户为例,受传统的种植观念影响,种植人员在技术上完全遵循传统种植模式,极力追求种植果实的大小,认为果实越大种植效果便越好。当然也不乏存在着“过渡型”改变传统理念中的种植人员,这类人员往往是现阶段参与农业改革比重最大的一部分,不同于前者,他们在种植想法、种植技术上想要趋近于新兴种植理念与新兴技术,但他们却又无法“对症下药”、在行动上无依无据无法实现改变。正因如此,相关政府部门应加大信息技术在农机技术应用的宣传力度,鼓励相关技术人员科学推广以提高农户认知度。把握新技术再种植,避开传统观念的“大果实,小果实”,多思考研究新技术的应用怎样才能提高果实的质量和产量,怎样才能把握农业发展和市场的“新”观念,怎样才能发现好处,怎样才能科学合理地推广应用新技术,引导他们改善种植技术中存在的问题,使新技术在农户中得到推广,从而提高种植质量和效率,促进农业的进一步发展。

3.2加强对农机高科技人才的培养

《国务院关于加快推进农业机械化和农机装备产业转型升级的指导意见》将“切实加强农机人才队伍的建设”列为重大任务之一。当前,国家对农机技术的运用尚未成熟,想要在农机技术中运用信息技术更为困难。因此,国家应加强对农机高科技人才的培养力度,从“农机装备的研发创新”和“农机技术的建设改进”两个方面入手,打造有技术、有效率、有目标的农机化技术推广队伍。制定合理长远的培养计划,科学规划培养体系,选择能够调动积极性的培训方式,善于从团队中发掘运用人才。相关部门应分析农机队伍建设现状及农机人员缺少的原因,加大落实农机技术人员的体恤政策,注重农机技术的引领与推广,使农机技术人才不再流失[5]。

3.3在农机技术中加强信息技术的应用

新兴技术的崛起并不能代表农业的进步,技术的广泛研究与种植人员对农机技术的掌握程度并不匹配。目前,我国农机技术应用仍处于推广阶段,工作难度大,相关制度尚未建立完善,因此,国家应进一步推动农机信息技术在农机技术中的推广应用,开展科技示范户宣传活动,以“面对面”“零距离沟通”的方式,帮助农民了解信息技术和农机技术。相关专家对种植户进行农业技术指导,鼓励种植人员尝试选用新品种,推广使用新技术的同时激发种植户的探索欲,通过不断的成果展示与实践研究让种植人员感知学习,用心参与日后的技术学习提高自身的种植素养,加强信息技术在农机技术中的推广与应用。农业相关部门注重强化农机信息技术知识,让信息技术在农机技术的运用得以保障,有了知识体系的建立推广,技术应用的困难也将得到缓解,基层人员想要学习掌握、运用这一技术也变得有依据、有对策,避免了盲目追从改变种植技术带来的负面影响。针对偏远地区文化程度较低的种植户,政府部门应加大资金投入,明确提供政府鼓励支持的相关政策,种植户有了政府扶持对农机技术的认识也将越来越清晰,农机技术信息化的发展才能实现“全民化”,农业的发展均衡才能实现良性竞争、共同进步。

篇3

[关键词]水文水资源 发展趋势 技术推广应用

中图分类号:TV7 38 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)34-0358-01

可持续发展已经成为当今时代的焦点话题,如何科学利用资源实现加速发展是世界面临的共同难题。水文水资源是重要的基础型资源,对于保障经济进步和社会和谐发展有着重要的支撑作用和保障价值。水文水资源技术是新时期信息技术、控制理论、生态科学、地理学等学科的综合统一体,对于保障社会生产和人民生活中科学利用水文水资源有着至关重要的价值,在生态恢复、环境保护、水系治理、水资源管理、抗旱排涝等重要工作有着不可替代的作用,是确保社会总体发展质量和发展速度的重要支撑。

一、我国水文水资源领域技术发展趋势和需求

1、在强烈的社会实践需求和现代科学技术发展的推动下,水文水资源的技术开发和研究将进一步深化,其研究领域和研究尺度不断扩大,技术方法的先进性将进一步提高,服务于水利和相关行业生产实践的能力将进一步提高。水文水资源领域科技发展的趋势是:

(1)水文信息的采集和监测能力将不断提高。通过正确配置监测站、采集站、雷达气象台,得到了很多关于地面的信息,大大提高对整体水文事件特别是极端水文事件的分析、监测和预警能力。

(2)大尺度以及环境变迁影响下水文研究工作的开展。不仅研究陆面地表水、土壤水和地下水量的转换机制,利用空中遥感技术,在空中信息、地面检测、空中遥感呼应的同时,也形成了客观、科学、准确、严密的信息采集系统。

(3)跨学科的综合和交叉。水文水资源与地球科学、计算机与信息系统、系统工程科学、社会学、经济学、生态学等的交叉性不断加强,将促进实现水源有效开发利用与经济高速增长和生态环境的协调发展。

(4)现代高新技术的广泛推广及应用。随着现代科学技术的迅猛发展,核技术、地球观测技术、信息技术、现代控制理论和方法等在水文水资源研究的各个领域中取得了很大的推广,使得水文水资源的研究方法出现突破性进展。

2、我国水文水资源的科技需求

我国经济社会快速发展、工业的进步和城市化进程使人民生活水平不断提高,但同时也使造成了水资源短缺、水环境污染和水旱灾害等问题,这些问题制约了国家经济社会的可持续发展。所以改善水资源的可持续利用,支持经济社会的可持续发展,是水文水资源科技研究的首要任务。结合水文水资源领域科技的发展趋势与科技状况,水文水资源领域的技术需求主要包括:

(1)在防洪抗旱减灾方面。洪涝、干旱、水环境监测(包括水雨情时空分布、地下水监测、土壤墒情生态条件等,可以利用对雷达测雨、卫星遥感、地理信息系统、同位素技术、信息技术等新技术、新途径和预测预报技术的推广应用,加强水文与气象耦合的水文预报技术研究,提高防汛抗旱能力,降低灾害。

(2)在水资源利用和管理方面。主要从两个方面实施:一方面是“开源”,利用非传统水资源技术,如流域洪水资源利用技术、城市雨水资源利用技术、雨洪回补地下水技术、污水资源利用以及海水淡化等应用和推广;另一方面是“节流”,开发和推广先进的节水灌溉技术、水资源水质水量监控技术,建设水资源实时监控与管理信息系统,以达到控制浪费的目的。

(3)在生态环境保护方面。增强对水资源的实时监测和预警技术,来保护水资源减少浪费;运用新一代卫星遥感技术对水体浊度、水环境、生态条件等水资源问题的监测,快速发现生态环境遭到影响的原因,并且做好处理。

(4)大型公用基础软件和信息共享平台建设。基础资料是进行所有创新性科学研究的根本和基础。所以促进信息共享平台的建设十分重要,通过共享来避免重复采集信息。对于水资源评价、监测等适用性、专业性都很强的区域,可以推广并管理一些专业的软件,包括水文监测分析、水资源评价、水资源调度、水资源管理等软件,这样就能充分利用软件与网络信息,提高水文资源的管理力度,从而提高水文水资源行业的水平。

二、水文水资源领域技术的推广应用

1、现代水文预报预测技术

现代水文预报预测技术的核心就在于提高水文预报预测的预见能力,从而从根本上解决水资源短缺、水环境污染和洪旱灾害。所以必须加强气象与水文相耦合的预报预测技术的开发和推广,并推进定量的气象数值预报预测产品在水文领域中的应用,以不断提高抗旱、防洪、水环境变化等各项预报能力;并加强对台风、水雨情、天气的预报预测工作。这些推广技术包括气象与水文相耦合的对降雨径流中长期的预报技术、结合定量的气象数值预报预测产品、基于新途径和新技术的水文预报预测技术、基于分布式水文模型和天气雷达测雨信息源的实时天气预报。

2、恶劣自然条件下水文测报技术

建设适应高山峡谷、高寒缺氧无人区自动水文测报站,需要研究和推广适应恶劣自然条件下的水文测报技术。近年来我国自然灾害频繁发生,迫切需要推广适用于重大自然灾害或突发水事件地区和环境恶劣、条件复杂下的水文应急监测自动测报装置,为调度决策部门的应急决策和指挥调度服务。

3、水文信息的监测、传输技术

能够准确及时的对水雨情和水质、旱情等状况进行监测预警的技术和设备,并且是具有较高的效率,操作简便,灵敏度高的技术进行推广,以满足社会经济可持续发展,实现抗旱防洪减灾目标的要求。这些推广技术包括水文信息的监测传感器、远程传输、信息采集、数据管理、处理和分析的技术与设备、地下水温度和水位等自动监测的技术与设备;河湖水质的在线自动监测的技术与设备,依靠卫星遥感信息进行大范围的土壤墒情的实时监测分析技术与设备等。

4、水资源的合理配置与调度技术

通过健全水资源流域的调整体系,相关技术及设施的推广,从而实现从单一的水利工程调度跨越到跨流域或全流域多水源(过境水、地下水、地表水)的统一配置和调度技术,以解决生态隐患、供水安全与防洪目标等。使水资源得到合理规划、科学的管理。这些推广技术包括了跨流域生态改善与应急输水监测技术、流域工程体系中多目标联合调控的技术、区域地下水的修复与保护技术研究、半干旱和干旱地区的地下水数值的模拟及其水资源的优化配置等。

结束语

水资源作为经济可持续发展的重要条件,是人类得以生存的基本条件。但是随着经济的快速发展,加上人们的不节制,导致现在水文水资源的可持续再生受到威胁。因此,必须对水文水资源技术的发展和应用予以高度地重视,要认清水文水资源技术在我国发展的实际。我国的水文水资源科研领域将会面对一个又一个的难题以及挑战,因此,在水资源开发与利用中,不能单纯的停留在经济开发与利用上,相关技术的发展要同实际的需求相适应,要从环境、生态价值等方面齐抓,这样才能推动水资源可持续发展,为全面小康社会的实现提供扎实的基础和技术性保障。

参考文献

[1] 杨连春.浅议我国水文水资源领域技术需求分析及推广应用[J].河南科技,2013,(12):215.

篇4

关键词:有色金属 找矿方法 地质

一、前言

实现加强有色金属矿山地质找矿的突破,不仅是为了发展我们国家的国民经济,也是巩固我国在有色金属矿山地质找矿方面的国际地位的迫切需求。为了使我国地质勘探方面的实力能够得到快速有成效的增强,国务院在2006年出台了《关于加强地质工作的决定》。在国家政策的指导下,地质工作者们的责任更加重大,要达到的要求也更高。加强有色金属矿山地质找矿是整个地质找矿工作改革发展的重要一环,但是随着有色金属勘查工作方面的程度不断加深,露出地表的和近地表的有色金属矿产愈越来越少。这就需要我们把找矿的目标从已经大体查明的第一深度空间转变到更深的第二深度空间。

二、需要改进的方法

1、创新理论,更新观念

鉴于前言所提到的,为了缓解有色金属矿产的资源危机,那么就要加强深部的有色金属矿产勘探力度。深部找矿在现有的各项技术条件下是可以实施的,而且其理论和观念与我国的可持续发展理念相符。

鉴于深部找矿是一个比较新的课题,发现并勘探到深部的资源对于我们来说还是个非常大的挑战。这就要求我们在实际工作中不断学习,不断总结,不断创新。对已发现的深部矿床的区域地质背景、成矿条件(物质来源、构造条件)、成矿作用、矿体特征加以研究,不断完善资料、提高认识、总结,形成成矿模式,为以后深部找矿工作提供科学依据。认真地学习国内国外深部找矿的相关理论和借鉴先进的找矿技术,只有不断提高认识、不断创新理论,才能在深部找矿中取得突破。

2、理论与实践相结合

在找矿工作中仅仅有了新的观念和理论还是不够的,还需要能够灵活运用。对于矿床学乃至所有的科学领域,无论是理论还是实践都是很重要的。对于做有色金属矿产勘探开发的地质工作者来说,理论与实践的结合是做好工作所必不可少的。而在现今的实际工作和科研中,最常见的一个不好现象就是只重理论而忽视实践的重要性。一些典型的行为表现在:对于全面阐释有色金属勘探过程中的实际现象、全面研究有色金属矿产特征的成果很少;很重视论文的发表,而忽略实际生产工作中的应用情况和实践检验中是否合理的情况。而与此相反的是,有些前线工作者拥有丰富的经验,但是却不注意随时更新自身的知识储备,不注意补充最新的理论知识,这都不利于找矿工作的发展。

有鉴于以上的种种现象,本文提出了以下一些改进措施:①坚持生产学习科研相结合,实践证明,这在大多数科学领域都是非常有效的方法,在我们有色金属矿产勘探领域,也有着十分明显的效果;②对于个人评价,应该结合理论成果和实践成果,对有色金属勘探研究领域取得的成果应该分成两种:一种是理论上的创新,一种是实际工作中有重要的发现,两者不应该只取其一,应该齐头并进,都考虑到个人评价当中;③对于新进单位的年轻人,应该先全面培养其综合科研能力,可以先接触一下深入研究的综合性的科研项目,全面打好地质方面的基础能力,为未来培养长久人才;④对于前线工作者,可以定期或者不定期的组织各种培训课程,或者多提供一些去高校进修的机会,这样可以使第一线的找矿工作者不仅拥有丰富的经验,还能提高他们的学术水平,丰富最新的理论知识,将他们培养成更高一级的地质人才。

3、勘查技术的创新

随着科学技术的发展,各种勘探技术也不断创新,如地球物理勘探技术等。传统的地球物理勘探是以重磁电法、激发极化法等作为主要的工作方法,而随着科学技术水平的不断提高,传统地球物理勘探方法也有了很大的发展,各种地球物理勘探的新方法和技术推陈出新。主要包括三维地震技术、地面高精度重力勘查技术、地面高精度磁测技术、地面瞬变电磁法勘查技术、可控源音频大地电磁法、频谱激电法、井中声波透视法技术、地下电磁波法等[1,2]。

同样,计算机技术的迅猛发展也促进了数学地质方法的发展;遥感技术也是勘探的重要手段之一,新型传感器的出现、工作频率向全波段的延伸、图像处理技术的不断提高,使得遥感技术在找矿中的作用不断增大。

以上只是其中的几个例子,种种勘查技术的不断发展与创新,带来的是有色金属地质找矿工作取得的成果越来越大,找矿效率越来越高。所以我们要不断寻找更新、更完善的勘查技术,使之为我们的深部地质找矿服务。

4、加大资金投入

兵马未动,粮草先行。充足的资金对于任何一项科学研究都是必不可少的,何况是地质勘探这么一个高投入高风险的行业。只有有了充足的资金,才能吸纳最杰出的地质人才,才能使用更先进的勘探设备,得到最全面的地质资料,得到更好的勘探效果。

但是这里的加大资金投入并不是盲目的、浪费的,而是要用在刀刃上的。必须提前做好完善的预算,保证专款专用,确保每一分钱都用得恰到好处。对于必需大量资金投入的地方绝不吝啬,对于可以节省开支的地方也绝不浪费,这样才能使资金的投入和取得的成果成正比。

5、建立和健全鼓励创新的地质人才开发机制和管理体制

对任何行业来说,人才都是核心,地质找矿工作也是如此,培养和鼓励优秀的地质人才,也是不可忽视的一个措施。比如可以改善一线工作者的工作条件,提高野外出工的工资补贴;可以建立更完善的工资分配或者奖励制度,使收入分配更合理,按所取得的成果大小和贡献比例来分配;还应该加强地质人才的专业能力和业务能力培养,培育创新型的新时代地质工作者。只有充分培养和利用各层次的人才,才能更好地促进找矿事业的发展。

篇5

航道就是在湖泊、港湾等水域里为船舶提供安全的航行通道。而港口则是为船舶的停靠和安全进出提供的有利条件。航道作为港口水域布局的一个重要方面,其规划合理性对提高港口水域通航安全和效率有很大作用。本文就从航道港口的泥沙淤泥问题、航道选线和航道宽度设计、防波堤结构设计等方面进行探讨。

关键词

港口航道 相关问题 探讨

前言

随着全球经济同益一体化,国际贸易发展迅速,我国进出口贸易总额的年均增长率已超过15%,国内贸易流通量也成倍上升。而港口码头等基础设施作为物流的关键节点,承受着日益繁重的压力,由于紧靠陆域腹地,具有深水航道的沿岸资源日益稀缺,为了缓解供需压力,在离岸、近海岛屿上修建大型深水港口码头以及相应航道的建设成为一种必然的趋势。

一、解决港口、航道泥沙淤泥的方法

1、水流泥沙数学模型的应用

与先进的国际水平相比,国内水流泥沙数学模型及计算机的应用虽然起步比较晚,但是进步的速度却非常快,尤其是在20世纪90年代后,在这方面的进展就更加突飞猛进。以广州港为例,解决它的泥沙淤泥问题,必须用到这种技术。它是基于TK一2D软件的二维潮流数学模型而建立的。二维潮流的基本方程包括连续性方程和动量方程。而基本方程的定解条件包括边界条件和初始条件。对于边界条件来讲,要取开边界流速、潮位的实测、分析值,固边界则取流速的法向分量为零。对于初始条件,流速一律取零值,潮位则取初始时刻的值。

数值的计算方法,则是基于三角形网格的有限差分数值方法,在时间方向上采用向前差分格式,空间导数则是采用显示离散格式。

计算的确定和网格剖分,首先要确定整个计算区域的范围。南边界在大万山岛以南的纬度线,北边界在虎门附近的纬度线,西边界的精度线,东边界的精度线以及东西的距离、南北的距离。整个计算域包括伶仃洋西四口门、香港水道、伶仃洋外万山群岛。用不规则的三角形网格剖分计算域,考虑大大小小的岛屿一并计算在内。三角形网格能够较好地概括了伶仃洋内外复杂的海岸线、岛屿和地形特征。能够计算出最大空间的步长、最小空间步长、三角形网格节点、三角形的单元个数。模型的外海开边界潮位资料是由中国近海潮汐模型chinatide计算确定。

最后进行模型验证,如果模型的验证值和实际的测量值能够基本吻合,涨落潮流态与海区地形轮廓相符,那么这个验证就是成功的。可以应用本模型对海区内各种工程方案的潮流场进行模拟计算分析。

2、其他高新科技解决的方法

遥感技术的应用。卫星遥感技术是一门新型的高新技术,目前已经广泛应用于社会经济各个领域中。近年来,研究人员在原有的工作基础上,遵循以应用研究为重点、紧密结合工程实际的原则,不断地改进遥感模型及其分析技术,建立并且完善了泥沙含沙量遥感定量分析模式,对珠江崖门口等河口海岸地区在不同季节的涨落潮流特点、泥沙的来源、悬沙分布特点及运移特点进行追踪分析研究,逐步提高了精度。然后根据实际情况设置港口位置,以及如何排沙排泥。

二、航道选线和航道宽度设计

航道选线

航道选线要贯彻操船安全、挖方量少、施工期短、疏浚维护方便和投资省等技术经济合理原则,为了有助于航道设计者掌握选线方法,建议有关选线设计的布置原则和要求如下:

(1)布置进出港航道选择航线方案时,应首先按设计阶段要求进行地形水深测量,水文气象观测和地质地貌勘查以及研究分析工作,在满足港口总体规划的前提下,根据地形条件尽量多利用天然水深选择较短航道,避免大量开挖岩石、暗礁和底质不稳定的浅滩,并对航道的泥沙回淤做出论证。

(2)为保证船舶在航道中安全方便进出港口,满足良好的操船作业条件,提高航道通过能力,航道轴线的平面布置应符合以下要求:①航道的轴线应该尽量顺直,避免“s”行弯转向。②航道需要转向时,转向角应爆量控制300以内,超过300时可根据具体条件适当加大转弯半径,加宽航道,减小航速或使用拖轮助航。应避免多次转向,但当航道较长又受地形限制,必须要转几次弯才能进港、出港时,要根据船舶性能、吨级大小、航道断面尺度、导助航设施和自然条件等,除减小转向角外,还应满足转弯前调整修正船位的直线段和两次转弯间的直线段长度要求。④防波堤口门前的航道应直线布置,若受地形条件限制有弯道时,其直线长度可按上述两次转弯间的直线长度要求控制。⑤防波堤口门内进出港航道与转头水域连接时最好按直线布置,并应该满足制动距离要求。对于进口门后必须转向的航道,其转弯半径建议为5L~8L。⑥航道轴线与桥墩,灯塔和观测平台等固定设施靠近时,由于受风和水流的影响,改变了建筑物周围的流场,破坏了航道上水流和风流状态,使船舶经过这些设施时候发生偏航,为了消除这些影响,一般航道边线与固定设施之间要大于3.5倍设施的宽度。⑦航道通过桥梁等狭窄水域时,其两侧航道应各有5米直线长度,以满足调整船位对标进线的要求。

(3)河口航道选择原则。根据河口地区的自然条件,选择最优的航道位置,使航道易于维持通航,因为便于安全操船是河口港的中心问题。①对于河口上游的近口段选槽定线问题,应本着维持原来的水力状态,沿着河道中主流冲刷的深槽布线,保持弯道河势,顺应水流的自然流态,有利于航槽稳定。②要保证通航条件,必须采取工程措施,加强落潮流,冲刷航道,维持航深。③沿落潮主流路选择航道轴线,然而航槽较稳定,挖方量少,容易采取工程措施,满足通航要求。④我国北方冬季港口选择航道方位时,要注意研究冬季封港冰况,包括封港时间,岸冰和浮冰的出现和消失时间。⑤航道选线应该设置制造简单,维修方便,使用安全可靠的导助航设施和标志。

2航道宽度

航道宽度是指设计低水位或乘潮水位时航槽断面设计水深(一般为公告水深,不含备淤深度)处两底边线之间的宽度。

2. 1航迹带宽度

船舶在航道上行驶受风、流影响,其航迹很难与航道平行,即使是在无风、流状态下行驶,由于螺旋桨的致偏作用,即使操正舵时也会使得船舶旨向左或向右偏转。船舶需要不断地操纵舵角才能保持航向,故其航迹是在导航中线左右摆动呈蛇行路线。经验得出航迹带宽度一般在2.OB~4.5B的范围内。

2. 2船舶间宽度

船舶相遇错船时,为了防止船吸现象,保证安全,两航迹带间内侧应该留有一定距离。两船间的相互作用,主要受船型尺度、两船间距、航速、两船的尺度比例、速度比例和操船性能等因素影响,通常可分解为船舶的横向作用力和回转力矩,横向力随两船相对位置不同而有大小和方向上的变化,在有吸引力作用时,因为船舶对横向移动的抵抗力大,所以除两船速度差很小而长时间并行的情况外,其影响较回转力矩小,可以忽略不计。至于回转力矩,尤其是向内侧的回转力矩极为重要,回转力矩将使得两船均向内侧转向而相互急剧靠近。可以参考大量科研结果来研究如何测量两船间最小安全距离。

2. 3船舶与航道底边间的富裕间距

人工开挖的航道,由于航槽内外水深差形成航槽壁,船舶在这样狭窄的航道内航行,为了防止船舶因为岸吸现象擦壁或搁浅,减少操船困难,必须与槽壁保持一定距离。根据总结,模型试验和实船航行实践表明,岸吸现象与下列因素有关:(1)越近岸壁航行越激烈,过于接近则很难保向。(2)水道宽度越窄越激烈。(3)航速越高越明显。(4)水深越浅越明显。(5)船型越肥大越明显。

当航道较长,导标灵敏度(方位叠标导航时,船上测者能够发现叠标标志错开时船舶偏离叠标线的最小距离)不易控制,船舶定位困难和自然条件特别恶劣时,航道宽度可适当加宽,相反情况可以缩窄。典型双向航道宽度约为8倍船宽,单向航道宽度约为5倍船宽。此外船舶在航道弯曲段航行,由于船舶在转向时飘动和必须以投影宽度通过弯道,要求的宽度比直线段大。需要加宽的数值与转向角和转弯半径R,可采用规范建议的图解法进行设计,设计中主要有两种方法,切角法与折线切割法。其中,切角法确定航道的转弯内侧边缘,通过两次转向,每次转半个预定转向角,最终达到转向的目的。折线切割法确定航道内侧边缘,通过n次转向,每次转向/n,最终达到转向的目的。

三、防波堤结构设计

根据近海岛屿上的特殊性,及带来的风险因素,在工程设计别注重了海堤设计标准的合理确定、海堤抗浪性能研究、堤前护底研究及深水海堤新型结构型式的研究和探索。

3.1防波堤建设标准的合理确定

设计标准尤其是堤顶越浪量的控制又直接决定着本工程的经济造价。因此,因地制宜地结合工程拟建地实际的地形、地貌、工程总平面布置,提出不同时期合适的堤前设计波浪要素和合适的堤顶越浪量则显得至关重要。我们从以下三个方面着手来分析、解决这个问题。

1.利用工程总平面布置的有利因素合理降低堤前设计波高及防波堤的标准在本防波堤工程海侧lOOm处将建成前沿线长1700m宽55m的能靠泊10万吨级集装箱船(第六代国际集装箱船)的高桩梁板式码头平台。在该码头平台建成后,也就是防波堤工程的使用期,波浪受到码头平台这个“透空式防波堤”的阻挡削减后,波能将大大减少,波浪将均被破碎,对防波堤的冲击也将相应减少。因此,在防波堤工程的使用期可以采用受到透空式防波堤阻挡削减后的波要素来进行设计计算。从长远来讲,由于码头平台建设改变了原来的水流动力环境,码头岸侧的堤前海域在码头平台建成使用期内还会大量淤积,这对消浪也大有好处。

2.充分利用工程的总进度计划安排和后方陆域原有的有利地形地貌条件来合理降低防波堤的设计标准,防波堤施工期间堤顶可以允许适当越浪,防波堤工程的设计标准可适当降低。

3.仔细研究使用期的港区布局和排水设施来优化堤的结构,采取合理的建设标准:

在防波堤工程的使用期,根据港区规划,防波堤与堆场之间有一条30m宽的港区道路,加上港区内四通八达的道路交通系统,能满足防汛的要求,从节省工程投资的角度出发,可不考虑在堤顶另设防汛专用通道,仅在防波堤顶部外侧设置一道稳定坚固的防浪墙,对防浪墙的高度也可不作限制。按照浙江省海塘规范要求,防浪墙顶标高按下式确定:

Zp=Hp+Rf+h (3-1)

式中:zp――防浪墙顶标高

Hp――设计高水位

Rf――设计波浪爬高

h――安全超高

考虑到防波堤后方陆域地面标高较高,在设计条件下,少量越浪是允许的,故设计波浪爬高按相应于设计位下,设计有效波高H13%产生的波浪爬高R13%来确定,经计算,R13%约为2.5m。根据规范,允许越浪的防波堤工程安全超高取0.4m,则防浪墙顶标高为+5.57+2.5+0.4=+8.47m,取+8.50m,越浪量为0.04m3/m.S,满足规范要求,越浪量也不小,但可采取堤后设置排水沟的方案予以解决。

3.2防波堤的结构选型

海岛地域地质条件较为特殊,具有鲜明的特点。比如大榭某集装箱码头防波堤区域地基条件差,表层为淤泥质粘土,压缩性大,强度低,且竖向分布深厚。同时防波堤区域滩面标高―2~―3m之间,滩面低,波浪大,具有典型的深水防波堤结构。宜选用斜坡式结构。相对而言,具有对地基承载力要求低、对地基沉降变化适应性强、消浪效果好,对于深水区域的不利环境条件具有更好的适应性。

结束语

随着对外经济的发展,内河航运、港口发挥着越来越重要的作用,所以在航道、港口建设方面我们要提高技术水平,确保更大收容量的同时,保证安全、合理。

参考文献

《港口工程技术规范》,人民交通出版社,2002

篇6

关键词:机动车;尾气;检测技术;污染;防治措施

我国目前的经济发展速度较快,工业化进程也在不断推进。机动车在我国的数量正在大幅增加,机动车的使用不仅方便了人们出行,也带动了相关经济的快速发展。但是,机动车在运行过程中会排放大量尾气,不仅污染环境,还给人们的身体健康造成严重影响。因此,采取相关技术对尾气排放进行检测,并做好相应的污染防治工作就具有重要的现实意义。

一、机动车尾气的主要检测技术

1.室外检测。在机动车尾气的主要检测技术中,室外检测技术目前应用效果较好。室外检测技术主要应用的是先进的遥感技术,将紫外线光谱等与遥感技术相结合,对机动车排放的尾气中不同物质成分及其各自比例进行检测。室外检测技术在应用的过程中,可以在机动车正常运行的过程中进行,不仅检测的速度比较快。还具有较强的自动化性质,因此目前受到了比较广泛的关注。但是需要注意的是,室外检测技术在应用过程中,对于室外环境有较高要求,受环境因素的影响较大。与此同时,室外检测技术一般仅可以用于检测机动车的尾气浓度,具有一定程度的限制性,应用范围比较有限。

2.车载尾气技术。车载尾气技术也是机动车尾气的检测技术之一,该项技术在应用过程中主要是利用了便携式技术,将该技术与机动车尾气检测相结合,可以实现对机动车尾气的不同参数的检测。在该项技术的应用过程中,相关人员可以对机动车运行过程中的环境数据进行实时模拟,这样,车载尾气检测技术就可以对机动车在运行中的不同环境、不同路段、不同时间排放出的尾气进行检测,保证机动车尾气检测的整体效果。该项技术在应用过程中,具有较高的精准程度,所检测到的相关数据具有极强的可靠性,还能降低相关检测人员的工作强度,提高尾气检测的效率。因此,车载尾气检测技术在具体应用中的效果较好,并且具有极为广阔的发展前景。

3.底盘检测。除了上述两种尾气检测技术之外,底盘检测技术也是较为常用的一种,是比较传统的检测技术。该项技术主要可以用于实验室检测,相关人员可以将底盘测功机与相应的仪器设备配合使用,假想机动车在运行过程之中,以此对机动车排放出的尾气进行检测。底盘检测技术目前仍被广泛应用,可以帮助相关人员去收集机动车的尾气排放数据等,具有较好的应用效果,值得一提的是,底盘检测技术一般是在机动车固定形式的状态下得以应用的,对于机动车实时运行中的尾气排放无法进行及时检测。

二、机动车尾气的污染防治措施

在分析了机动车尾气的主要检测技术之后,就需要针对尾气排放带来的环境污染加以分析,以此探讨机动车尾气的污染防治措施。

1.加强环保检测。相关部门若想对机动车尾气的污染进行防治,首先就需要加强环保监测。早在2000年,我国相关部门就在《污染防治法》中明确规定了机动车的环保检测应当与其安全检测工作同时进行,但是在2014年颁布的相关条例中,则不再要求相关部门强制性进行环保检测,这样就导致机动车尾气的污染防治工作无法得到有效保证。因此,在上述背景下,目前我国机动车尾气的污染防治工作,就需要相关部门加强环保检测。我国有关部门应当针对机动车尾气带来的环境污染来制定相应的法律、法规、条例等,将机动车尾气的环保检测列为其中的重要内容。此外,在相关法规的制定过程中,有关部门还需要对机动车尾气的环保检测进行硬性规定与强制性要求,要求下属检测部门对环保检测与安全检测一视同仁,未通过环保检测的机动车不能允许其进行行驶。只有加强环保检测,才能为机动车尾气排放的污染防治工作奠定坚实基础,确保后续的各项防治措施可以得到有效实施,保证机动车尾气污染防治工作的顺利进行。

2.严禁劣质燃料的生产、使用。机动车的运行离不开燃料的使用,但是,目前我国对于机动车燃料的生产及具体使用缺乏监管力度,导致大量的劣质燃料流入市场,进而使机动车尾气的排放造成严重的环境污染。劣质燃料的使用,对于机动车内部的供油系统、运行系统、安全系统等都有很大影响,不仅无法保证机动车的运行寿命,还会排放出大量的有毒、有害物质,影响我国环境。因此,相关部门应当在机动车尾气的污染防治工作中对机动车燃料加强监管,严格控制燃料的生产来源及具体流向,对机动车燃料生产企业进行定期检查,并将检查情况及时公布。对于生产劣质燃料的企业,有关部门要加强监管,加大处罚力度,严禁劣质燃料流入机动车市场。

3.加强环保宣传。机动车尾气排放带来的环境污染之所以在我国长期得不到有效解决,还与我国民众的环保意识较差有较大关系,因此,相关部门应当在全社会范围内开展环保宣传,让人们意识到机动车尾气污染的严重性。某市为了对机动车尾气带来的环境污染进行有效防治,十分重视环保宣传工作。该市交通部门在每个月都会开展“无车日”,并且向市民介绍机动车尾气污染的严重危害,让市民意识到低碳交通的重要价值。该市交通部门还与各大媒体合作,向市民宣传公共交通的好处,并且向市民宣传自行车出行的重要价值。此外,在环保宣传工作中,该市有关部门还大力推广尾气排放量低、环保性能较好的机动车型,鼓励市民积极购买,并按照国家相关部门制定的标准给予市民补贴优惠。由于该市长期宣传机动车尾气污染的危害,该市的市民切实认识到了防治机动车尾气污染的重要性,并自觉乘坐公共交通出行,机动车驾驶员也自觉抵制劣质燃料,保证了该市机动车尾气污染防治工作的整体效果。

4.严格规定尾气排放标准。我国目前很多城市的机动车数量都在大幅增加,有些城市甚至已经对机动车的购买采取了限号、摇号等措施,但是收效甚微。在此背景下,即便机动车尾气的排放没有超标,过多的机动车数量也会导致尾气排放给环境带来严重污染。因此,我国相关部门应当根据目前机动车发展的实际状况,严格制定尾气排放的具体标准,并对尾气排放标准进行严格的监管,确保机动车尾气排放在可控范围之内,实现尾气污染的有效防治。

三、结语

机动车在运行中排放出的大量尾气含有很多有毒、有害物质成分,给我国的环境保护等工作带来了严重的影响。因此,需要相关部门加强对机动车尾气的检测,一般来说,常用的尾气检测技术为室外检测、车载尾气检测等方法。在此基础之上,相关部门还需要加强机动车尾气的污染防治工作,确保将机动车尾气带来的环境污染程度将至最低,切实保护我国环境。

参考文献:

[1]游大龙,胡涛,郑芳,马哲河,罗李.机动车尾气污染与防治措施研究[J].环境科学与管理,2015(01).

篇7

关键词:三维景观建模;SketchUp;ArcGIS;数据模型

中图分类号:P208 文献标识码:A

文章编号:1674-9944(2013)01-0258-03

1 引言

随着计算机技术、GIS技术、遥感技术、影像处理技术的发展,三维景观建模技术也开始逐步兴起并广泛的出现在人们的视野中,拥有良好的发展前景。目前常用的三维景观建模方法有三维图形库OpenGL或虚拟现实建模语言VRML等构建三维模型,以及使用模型软件AutoCAD、3DMAX、ImaGIS建立模型,前者可根据用户的需要方便地实现各种功能,但对建模者的操作能力要求高,操作复杂;后者则操作简单,易于掌握,建模效率高,但在功能的实现和效果方面有所不足[1]。

利用SketchUp软件构建虚拟城市三维景观的方法,界面简洁,易学易用,完全避免了其他设计软件的复杂性;此软件可以为表面赋予材质、贴图,使用者能方便地实现从二维平面图形到三维模型的设计,更大大降低构建大规模三维景观所花费的时间和精力[2]。利用SketchUp与ArcGIS结合构建三维景观建模的方法,为目前三维景观建模提供了一条方便、快捷、有效的技术路线。

本文探讨了如何利用ArcGIS与SketchUp合作构建景观模型的方法,详细阐述了数据来源以及数据处理的过程,以及在SketchUp进行景观模型的构建以及纹理贴图,并以某校园为例建立三维景观模型图。利用SketchUp与ArcGIS进行数据处理时具有非常好的兼容性,较好的实现了两种软件的交互式合作。

2 研究思路

2.1 SketchUp与ArcGIS结合建模的技术优势

SketchUp是本文在三维建模和与ArcGIS交互的主要应用软件。虽然这两种软件使用的数据格式并不相同,致使数据不能无缝连接,但通过使用了SketchUp for ESRI插件便可以实现数据格式的无缝连接。在SketchUp中,无需频繁地切换坐标系,在3D界面中绘制平面草图,拉伸成三维,这是贯穿始终的交互生成的环节。有智能的绘图辅助工具如平行、垂直、量角器等,可以轻松而又精确地绘制出二维图形,再利用面拉伸工具实时地控制拉伸厚度[3]。在三维表现方面,除了传统的材质、灯光外,还提供了实时的三维空间虚拟漫游,实时硬件渲染、实时拖动式阴影布置等丰富的表现手段。

2.2 构建三维模型的技术流程

三维景观建模技术就是利用二维数据和影像数据重构成三维模型,涉及到多种景观模型,例如陆地、建筑物、公用设施、绿地、河流等种类。本文制作的三维景观模型所需要的地形数据是由Google SketchUp 导出带有坐标的影像,将其以TIF格式导出后并加载到ArcGIS中进行数据处理,同时在矢量化过程中建立数据库并添加高程数据设置坐标系,然后将二维矢量地图加载到SketchUp中进行三维模型的构建与调整,使模型吻合实际地物位置,最后进行材质贴图并将三维模型构造完毕以后到Google Earth上进行预览(图1)。

3 三维景观建模

3.1 数据来源

由于组成三维景观模型的两大要素是几何特征和纹理图像特征。所以,三维景观数据也是有描述三维空间实体几何特征的数据和描述三维空间实体纹理图像特征的数据这两部分组成的。一般来说,前者主要是一些GIS矢量数据;而后主要是基于像元灰度值的图像数据或GIS栅格数据。具体而言,三维景观数据主要包括三维地形、三维建筑数据、建筑物的纹理图像数据以及地表其他客观实体数据(如:路灯,树木和草坪等)等[4]。二维平面图和建筑物高度数据对于三维模型的质量有着重要的影响。本文中需进行地形数据、材质贴图(建筑照片)的采集工作。

3.1.1 地形数据的获取

三维地形数据,通常是以数字高程模型 (DEM)数据为主。它在三维景观的构建中起着举足轻重的作用。本文建模过程中使用的核心软件Google SketchUp与Google Earth都是由Google的软件,具有良好的兼容性与协作性,三维景观的建模是建立在具有空间坐标的底图上的,底图可以是遥感影像也可以是经过校准的矢量数据,选择由Google SketchUp 导出带有坐标的影像的好处是矢量化后不需要进行坐标系转换,可以直接导入Google SketchUp进行景观模型的构建。

3.1.2 材质贴图的采集

建筑模型的构建需要的数据包括建筑物三维空间数据和纹理数据。空间数据包括平面数据和高度数据。建筑物平面数据,主要指的是建筑物在三维俯视图中投影到地表平面的轮廓线。这样可以利用现有的地图数据,从中提取这些轮廓线获取,或进行测量获取,用它们作为三维建筑物的底面。纹理数据主要是数码相机拍摄建筑物的相片,经过Photoshop等图像软件处理过后的图像数据[3]。

3.2 数据处理

3.2.1 地形图图形处理及属性编辑

在Google SketchUp中搜索建模对象,选中研究区域,导出带有坐标的影像并以TIF图形格式加载到ArcGIS中,以供ArcMap矢量化使用。

在矢量化过程中需要新建各面状要素图层并添加高程值即“height”字段,类型为“float”。同时选择WGS 1984 PDC Mercato 坐标系统(投影坐标里最常用的就是这个),在ArcGIS中进行矢量化过程通过功能键ArcCatalog 选择路径后建立“Personal Geodatabase”,并新建各面状要素图层,根据所添加的高程值便可在ArcGIS中计算出其他各要素的值。

3.2.2 纹理照片处理

拍摄实景照片时,就是将建筑物以及陆地、草地等景观具有表象的局部特征提取出来,在SketchUp中用于纹理贴图来表现虚拟的模型外观。采集照片时,会出现一些问题使其不能直接应用到三维建模中,如照片不可能从完全垂直建筑物表面的角度拍摄,透视关系和光照条件等因素的影响,在导入软件前要对存在形变以及照片的色度、亮度出现差异的照片进行处理。处理的过程中需要利用Photoshop软件,经过亮度和饱和度的调整,拉伸变换、旋转裁剪等处理最后实现模型的数据统一进一步进行贴图[2,5]。

3.3 三维景观模型的构建与调整

SKP格式为Google SketchUp专用的SketchUp模型文件格式,将面状要素图层导出为SKP格式后即可在Google SketchUp加载,继而进行三维景观模型的构建。导入模型后可能出现定位不准确的情况,根据二维矢量图层,找到需要进行建模的建筑物所在的位置,获取建筑物形状、大小等信息,重新定义模型坐标,使用软件自带的工具,可以轻松地完成调整工作。同时模型大小、高度也可能不符合要求,因此需要进一步的调整。

模型高度、形状、大小的调整是一个需要大量时间与耐心的工作。首先需要进行调整的是模型的位置,目的是使模型吻合实际地物位置,使其大小和位置与底图相一致,形成三维景观图。使用到的视角操作工具有:环绕观察、平移、缩放;调整工具有:移动、旋转和调整大小。适当使用上述工具,可以将模型调整到准确的位置和形状[6]。在调整建筑高度的过程中,可以随时使用“卷尺”工具测量模型高度,以便随时进行调整,除建筑物外,还需要对场景中的陆地、草地等其他景观进行建模,这类地物可采用SketchUp中已有的模型。

3.4 模型材质贴图

三维模型的位置以及大小构建完毕后,便具有准确的位置与形态,但是视觉效果还只是一个“带颜色的盒子”,仅仅是完成了三维空问信息数据的架构。为使模型看起来与真实地物更加相似,就要对模型进行材质贴图。

纹理一般是软件自带的多种材质纹理,例如植被纹、木质纹、砖石纹、水纹、瓦片等。由于比较简单单调,这些纹理一般情况下只适用于模型的简单贴图[7]。

图片素材,也就是经过变形、校正、修饰等处理后的照片,可以使模型更加趋近于真实地物外貌,因此对建筑物选择校正过的照片进行材质贴图。

3.5 模型在Google Earth中的

模型构建完成后,可以输出为多种格式,如二维图形、三维模型和动画等,可供打印和使用软件在计算机平台上浏览。除此之外,还可以将模型到Google公司的3D模型库中,与其他建模者共享作品,以便相互学习,提高水平。

通过注册Google通行证,然后上传具有真实空间坐标的三维模型,经过Google公司的审核成功会在Google Earth中,这样所有Google Earth的用户在浏览时打开3D建筑图层即可在对应位置找到你所建立的的三维模型。

4 中国地质大学长城学院的三维模型

构建

在建立长城学院三维景观建模过程中,所需要的原始数据主要包括建模区域的二维平面图、建筑物的高度数据、粘贴纹理所需的建筑物照片和地形图。选择了由Google SketchUp 导出带有坐标的影像在ArcMap软件中数据处理。建筑物涵盖了校园中不同用途的各类建筑,包括教学楼、学生公寓、食堂、体育馆等公用建筑,这类建筑物主体部分的建模直接进行高程赋值即可建立(本文中各建筑物的高度值均为目测值),同时包括其他的景观如陆地,绿地等(表1、图2、图3)。

5 结语

本文提出了如何利用SketchUp与ArcGIS结合的方式来构建三维景观建模的技术路线,较好的实现了两种软件的交互式合作。同时,利用SketchUp软件进行三维景观建模简单易行、效率高、建模周期短,所建模型可以直接导入Google Earth中进行预览。随着数字城市建设的不断兴起和发展,三维景观建模技术也会随之不断改进和完善。

由于地理坐标系统不一致,导致模型导入SketchUp后需要逐个调整位置,同时,在进行材质贴图操作前应使用Photoshop等图像处理软件对有畸变、偏差、色调不一致等问题的照片素材进行充分的加工修饰。限于个人水平,本人对三维景观建模技术还了解不深,存在一些不足之处,在未来的工作中,将逐步构建所有建筑的精细模型,准确采集贴图素材,并进行充分的校正加工,进一步地完善和提高三维景观模型的技术应用。

参考文献:

[1] 曾润国,聂志锋,卢建刚.数码校园GIS中的三维建模[J].工程勘察,2002,6(3):16~19.

[2] 李传华,李新艳.基于Google SketchUp的虚拟校园三维景观构建[J].矿山测量,2011(6):30~32.

[3] 刘德利,张亚双.数字校园三维景观建模方法的分析与应用[J].科技创新导报,2011(5):73~74.

[4] 单 楠,况明生,李营刚.基于SketchUp和ArcGIS的三维GIS开发技术研究[J].铁路计算机应用,2009,18(4):14~17.

[5] 王 蔚,3DS MAX在三维城市景观建模中的应用研究[J].福建电脑,2011(4):73~74.

篇8

关键词:边坡工程地质勘查

中图分类号:P62文献标识码: A

目前,由于各地大规模的开发建设,我国的地质环境发生了很大的变化,部分地区在地质灾害的数量和摧毁程度上有所增加,很多地区在发展的过程中,经济、文化以及其他领域都受到了很大的负面影响。此外,自然灾害的发生对社会的安定和团结也产生了一定的影响。

例如,作为全球性三大地质灾害(地震、洪水、崩塌滑坡泥石流)之一的边坡失稳塌滑严重危及到国家财产和人们的生命安全。在我国铁路、公路、矿山和基础设施的建设中,遇到了大量的地质工程问题,尤其在工程建设中形成的边坡,往往会引起滑坡、崩塌、剥落等地质灾害的发生,如遇到雨天,滑坡、崩塌则频频发生,影响道路的通畅,给人民生命财产安全造成极大的损失。再如,随着经济的不断发展和我国综合国力的不断提升,给矿业市场注入了新的活力。我国是一个能源大国,露天矿为我国经济的发展做出了巨大的贡献。然而近几年来,露天矿的边坡是否稳定直接影响着露天矿的边坡工程质量,直接影响着露天矿行业经济的发展。

随着我国地质勘查技术的不断发展,运用地质勘察手段对边坡进行合理的地质勘查,把边坡失稳造成的灾害降低到最低限度,正在逐渐变为现实。边坡工程地质勘察可以为露天矿边坡设计及治理方案提供基础数据,是进行边坡稳定性评价和边坡治理的基础工作。

地质勘查是以地球科学和自然科学作为理论基础,以地球物理技术、地球化学技术、测试技术、遥感技术、地质学和计算机技术等作为手段,并以资源的普查和勘探、地质背景与地质结构的调查作为主要对象,最终为科学技术发展、经济建设和国防建设的需要服务的先导性工程领域。

工程地质勘察的目的是查明工程建筑场地的工程地质条件,研究各种地质现象的性质、分布和规律,预测可能出现的工程地质问题,为工程选址、设计和施工提供可靠的地质资料。

边坡工程的地质勘察主要目的是查明边坡的工程地质条件、确定边坡的类型和破坏模式、为边坡稳定性分析和设计计算提供必备的参数,同时给出不稳定边坡的整治建议措施。其具体内容包括地形地貌特征、地层结构特征、地质构造、地下水、地震、边坡岩土体的物理力学参数以及边坡的稳定性勘察。

相对而言,边坡滑坡工程在施工的时候,危险系数高、难度大,是我国的重点建设工程。从地质勘察的角度来说,工作量很大,不仅仅要对当地进行相应的勘察,同时对周边地区的地质情况也要有一个详细的了解,避免因为疏漏造成太大的问题。从防治的角度来说,仅仅防治,并不困难。真正的困难在于,既不能耽误经济的发展,同时又要治理好边坡滑坡工程,而现阶段又要就在工作质量上提高、在成本上控制。这些因素都成为了防治工作的重要影响性因素。

在矿床边坡地质勘探阶段要为露天矿边坡设计提供以下几类资料:一、边坡工程地质资料;二、边坡水文地质资料;三、边坡岩石力学性质资料;四、要求提供的地质勘探阶段。边坡工程地质资料包括岩心的强度、结构面的产状和充填物等。边坡水文地质资料包括边坡部位的含水层厚度、富水性、渗透性、涌水量、含水层和隔水层与地表水系之间的水力联系,断层破碎带的含水性、渗透性及其与各含水层之间的水力联系。边坡岩石力学性质资料包括对构成最终边帮的岩石进行强度测定。

对边坡进行工程勘探常用的手段有钻探法、掘探法及地球物理勘探三类。钻探和掘探是直接勘探手段,能较可靠地了解地下地质情况。钻探作为一项重要的基础勘察手段,对大型边坡滑坡和中型边坡滑坡都能够详细的勘察,同时,在范围和厚度,以及物质构成方面,都能够达到一个理想的效果。钻探工作能够对边坡滑坡工程治理产生较大的积极作用,在获得一个详细的资料和数据以后,再加上对地质情况的确切分析,相对应的防治措施一定能发挥出应有的效果,并且在很大程度上彻底解决问题,避免滑坡的情况反复发生。坑探便于更直观地观察滑坡内部结构的变化,鉴定滑带的物质组成和结构特征、测定其产状要素,采取滑带原状土样进行物理力学试验,或提供现场原位剪切试验场地等。但是,坑探方式主要是针对一些复杂的地区,在相对简单的地区来说,还是使用钻探方式较为妥当。

地球物理勘探简称物探,是一种间接的勘探手段。钻探法,是用各种钻探工具钻入岩土体中分层取样鉴别、描述和测试的方法。

露天矿边坡工程地质测绘主要测量出露在台阶上的岩性变化,结构面分布,出水点,采掘台阶现状,工程地质分区及剖面线,岩石力学试验取样地点。测绘的范围应包括可能对边坡稳定有影响的所有地段。测绘的方法有:用经纬仪,罗盘和卷尺现场测量观察。工程地质摄影技术,包括:地面立体摄影等。测绘的比例尺一般在1:500~1:2000。

测试工作主要包括岩土试验和监测工作。岩土试验着重确定岩土的抗剪强度和岩土体软弱面的抗剪强度。通过室内试验测定边坡主要地层岩土的物理参数、强度参数、变形参数。软弱结构面(可能的滑动面)的物理参数、强度参数、变形参数。岩体原位测试,主要有变形试验、强度试验及天然应力量测等。变形试验测试方法有:承压板法和声波法。原位岩体强度试验主要有直剪试验、单轴和三轴抗压试验等。岩体应力测试常用的方法有:应力解除法、应力恢复法和水压致裂法等。

从现有的情况来看,工程边坡的特点也会发生一定的变化。随着经济的不断发展,在目前城市化建设进程中,为了扩大建设用地,会采取高位削坡的措施来达到目的。这就势必会打破天然边坡的原有平衡体系,使得坡体坡度变得更加陡直临空面进一步增大,稳定性大大降低。从客观的角度来说,由于采用了错误的建设方式和开发方式的,导致工程边坡的情况比较严重。工程边坡的特点也是重点治理的方面,必须通过针对性的方式来解决问题,只有这样才能避免问题的反复发生,将安全系数有效的提升。

对于工程边坡来说,其结构是地质勘查与防治的又一重点部分。相对来说,工程边坡的结构具有非常明显的地域化特点,因此在勘察工作和防治工作当中,要充分融合当地的实际情况。比方说在新疆喀什地区,工程边坡主要为单一结构的土质边坡或土质和岩石组成的二元结构混合边坡。受自然因素的影响,土体的物理性能发生很大变化。混合边坡上部为粉质粘土、下部为岩石的二元结构和顶部土层厚度小、底部岩石层厚度大的特点,边坡的稳定性较高。由此可见,工程边坡的结构特点对地质勘察和防治措施的制定具有非常大的影响,一方面要结合当地的实际情况来工作,另一方面又要在客观上和主观上满足实际的诉求。

总之,边坡问题在工程施工中客观存在,如果得不到很好处理,容易诱发滑坡等危险,给工程以及建设带来人身以及财产损失。通过对边坡进行地质勘查,可以判定边坡的稳定性,对不稳定边坡能预测可能的破坏形式,还能查明软弱结构面或潜在滑动面的位置、特征等,并对边坡治理的设计提供经济合理的建议和准确可靠的岩土设计参数,对边坡治理施工提供可靠的地质资料,从而可有效预防边坡滑坡的发生,避免造成经济和人员的双重损失。相信在日后的工作当中,边坡滑坡工程一定能够得到更好的治理。

参考文献:

[1]张弛宇.边坡治理工程地质勘察问题的探讨.科技风.2013.15期

篇9

关键词:信息技术教学质量学生素养教学理念

信息技术(InformationTechnology,简称IT),是主要用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称。它是指有关信息的收集、识别、提取、变换、存储、处理、检索、检测、分析和利用等的技术。

凡是能扩展人的信息功能的技术,都是信息技术。它是指利用电子计算机和现代通信手段实现获取信息、传递信息、存储信息、处理信息、显示信息、分配信息等的相关技术。

具体来讲,信息技术主要包括以下几方面技术:

1.感测与识别技术它的作用是扩展人获取信息的感觉器官功能。它包括信息识别、信息提取、信息检测等技术。这类技术的总称是“传感技术”。它几乎可以扩展人类所有感觉器官的传感功能。传感技术、测量技术与通信技术相结合而产生的遥感技术,更使人感知信息的能力得到进一步的加强。

信息识别包括文字识别、语音识别和图形识别等。通常是采用一种叫做“模式识别”的方法。

2.信息传递技术它的主要功能是实现信息快速、可靠、安全的转移。各种通信技术都属于这个范畴。广播技术也是一种传递信息的技术。由于存储、记录可以看成是从“现在”向“未来”或从“过去”向“现在”传递信息的一种活动,因而也可将它看作是信息传递技术的一种。

3.信息处理与再生技术信息处理包括对信息的编码、压缩、加密等。在对信息进行处理的基础上,还可形成一些新的更深层次的决策信息,这称为信息的“再生”。信息的处理与再生都有赖于现代电子计算机的超凡功能。

4.信息施用技术是信息过程的最后环节。它包括控制技术、显示技术等。

由上可见,传感技术、通信技术、计算机技术和控制技术是信息技术的四大基本技术,其中现代计算机技术和通信技术是信息技术的两大支柱。

随着时代的发展、科学技术的进步,信息技术这一现代化的教学手段显现出了他独特的功能和作用。计算机、多媒体在教学中的有效运用改变了教学内容的呈现方式,调动了学生视觉、听觉、触觉扥多种感官参与学习活动,不仅有效地改变了教师的教学方式,而且改变了学生的学习方式,为学生的学习和发展提供了丰富多彩的教育环境,大大提高了课堂销路,增加了课堂教学的知识容量,更有利于调动学生学习的积极性、激发学生钻研的兴趣,提高教学质量。

一、在教学中引用信息技术对教学质量的提高具有重要的作用。

1、运用信息技术进行教学能激发和强化学生学习的兴趣

孔子说过:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者。”兴趣对于学习具有头等重要的意义。在课堂教学中,恰如其分的利用信息技术的多样性、新颖性、艺术性、直观性等特点,以及灵活多变的使用方法,可以使学生对原本觉得枯燥、难懂、抽象的问题感到生动、有趣和具体,从而爱学、乐学,有利于提高学习兴趣,激发学习积极性。使学生感到学习过程的愉快。

2、运用信息技术进行教学对发展学生的智力、培养能力,具有重要作用

信息技术的合理运用,能引起学生对学习问题观察的兴趣和注意;能够增大观察的可见度和清晰度;可以扩大观察的范围,许多在教室里或在当时当地无法看到,但根据教学需要又必须让学生观察的事物或现象,使用多媒体信息技术教学都可以把它们展现在学生面前,把他们的视野引向古今中外,以及微观和宏观世界的各个领域;能够突出观察对象的重点和本质特征,提高观察效率;还可以对观察对象有目的地进行选择、剪辑,使之更集中、更典型,因而更有代表性,往往可以使学生获得比在现场观察还要好的效果。教师利用信息技术提供的上述有利条件对学生进行观察训练,学生的观察能力就会得到更好的培养。同时由于多媒体信息技术能在较短的时间内向学生提供丰富的感性材料,可以使学生的思维特别活跃,思路格外开阔,有助于学生凭借感性材料由形象思维迅速过渡到抽象思维,实现认识上的飞跃,这对培养能力是十分重要的。

3、运用信息技术进行教学可以更好地对学生进行审美教育;促进学生良好品德的形成

信息技术可以把课文的各种美的因素(如形象美、意境美、语言美等)直观地再现出来,而且往往比教材中的文字描述更鲜明、更强烈、更集中、更形象,更具说服力,加之信息技术所特有的呈现方式,可以更好地发挥审美教育的作用。培养他们的审美情趣,从而达到形象地对学生进行思想教育,培养他们的高尚情操和优良品质,树立远大理想。运用信息技术教学可以寓真理于具体的、生动活泼的形象之中,感染力强,能更好地晓之以理、动之以情、导之以行,促进学生良好品德的形成。。

4、运用信息技术进行教学节省时间,提高课堂效率

合理运用信息技术进行教学,可以节省时间。可以加大课堂教学容量,增加学生课堂自学和练习时间与密度,从而在同样多的时间内学到更多的东西,并加深理解,增强记忆,提高效率,减轻课外作业负担。

必须强调的是;信息技术在教育教学中的应用,一定要在正确的指导思想下,恰到好处的应用,要考虑其不可代替性,如果不是这样,先进的技术可能成为“助纣为虐”的工具。

二、正视信息时代对教师教学理念的冲击,这是提高教学质量的前提

1、教学内容多元化。以往的教学内容主要采用文字资料,其主要内容是描述性的文字和补充说明性的图例、图表。在信息技术的支持下,教学内容以及教学资料可以采用文字、图象、声音、视频、动画等媒体形式存在。此外,现代教育技术能以最快的速度、最准确的信息、最灵活的方式和最佳的效果更新教学内容,使教学内容始终保持科学性、新颖性、系统性和综合性等特点,以适应培养高素质人才的需要。

2、教学资料共享化。现代教学中,教学内容和资料不仅以多媒体形式存在,而且大量内容和资料经数字化后存贮。这样使得教学资料能够方便的大量存贮,而且方便广大教师和学生通过数字图书馆、信息网络共享。数字化资料的共享不再局限于小范围、小集团内部,而是在更广泛的范围共享,甚至实现全球资源共享。

3、教学形式开发化。传统教育采取学生在学校集中学习的封闭、集中形式,受时间、空间限制,学生只能在规定的时间内、有限的空间范围中受到教育。在现代信息技术支持下,特别是网络技术的发展和广泛使用,不仅大大扩展教育资源的使用范围和利用率,而且可以打破教育资源的时空限制,打破传统单一的面对面的教学形式,使远程教育成为现代教育的一个重要组成部分。通过信息网络,各种教育资源可以在网上实现资源共享,信息网络将学校乃至全国、全球的教育资源连成一个整体,教师可以通过网络进行教学,辅导答疑,批改作业,学生则可以通过网络听课、搜集资料、请教问题,学生甚至可以根据自己的情况选择教师,打破地区、院校、专业的界限限制,使教育形式开发化。

4、教学过程个性化。现代信息技术为学生的自主学习方式提供物质条件和技术保障。在教学过程中,学生可以根据自己的学习情况和需求,决定学习的内容及其顺序,学习的次数,学生成为学习的主人,学生的学习具有鲜明的自主性和个性。另外教师在组织教学中,也呈现个性化。传统的教学方式单一,教师可以选择的余地很小。现代信息技术支持下的教学,教师可以根据教学内容、个人的习惯和技能,选择有个性的教学方法。

5、教学手段多媒体化。传统的教学过程主要采用"一支粉笔、一块黑板"的教学方式,形式单调。利用现代信息技术,教学活动可采用多种教学方式,如采用多媒体课件教学和自学,投影教学,利用网络进行远程教学等。这些教学形式和手段是根据教学内容选择,从文字、图表、动画、声音等多个角度去刺激学生,加深学生对新理论、新知识、新观点的理解、记忆、思考和掌握,最大限度地调动学生的求学、求知兴趣,激发其学习的积极性、主动性和创造性,促进学生综合素质的全面提高。

三、确保信息环境对学生信息素养的培养,这是提高教学质量的核心

跨入21世纪的今天,世界继新技术革命以后,又掀起了一场以加速社会信息化为宗旨的信息高速公路建设的浪潮,信息正以其前所未有的迅猛态势渗透于社会的方方面面,改变着人们原有的社会空间,信息已日益成为社会各领域中最活跃、最具有决定意义的因素。那么,如何在教学中培养学生的信息素养,提高他们的信息感悟、信息实践能力,真正提高课堂的教学质量,以促进他们的身心发展,为进一步培养创新型人才奠定基础呢?

1、投石探路——认识信息

同样重要的信息,有的人善于抓住,有的人却漠然视之,这正是由于各人的信息意识强弱不同所致。信息,指的是当人们与外界接触时,有意无意所接受到的一些事物材料,有数字、文字、影像、数量关系等。如果能使学生对接受到的这些信息源加以分析、整理,主动获取自己所需的信息,或找到对自己有利的信息而后加以利用,则将促使他们关注周围的事物,沟通数学与生活的联系,大大提高他们的信息意识。

(1)、感知信息。信息意识形式有两种:一是被动接受状态,二是自觉活跃状态。前者指人们从社会的信息环境中被动地接受事先未料及的信息;后者指信息意识的觉醒状态,它促使人们制订信息活动计划,主动关心和了解各种变化,并作出相应的选择。数学教学时应力求促使学生从被动接受状态转化为自觉活跃状态,当他们面对一些信息时,能快速作出对信息的判断并引起思考。如教学“千克、克的认识”时,课前我首先让学生掂一掂文具盒、书包、椅子、硬币……,并告诉他们,文具盒大约有200克,书包约有4千克,椅子约有3千克,硬币约有1克……,让学生面对这么多信息,引起他们对千克、克的思考,再适时引入“天平”,进行千克、克的具体教学。这样久而久之的训练,学生就能关注起周围的事物、外界的信息,并对信息加以描述、思考,体会到数学与信息的联系及价值。

(2)、评价信息。当信息涌入我们面前时,我们就应及时作出思考,作出相应的判断,哪些信息是我们自己本来就明了的,哪些是陌生的,如何评价各类信息?在数学教学时,应多让学生接触各种信息,并评价它们,如互相矛盾的信息,相互一致的信息,系统性的信息等,让学生在评价中提高自己的信息感悟能力。如在复习分数应用题时,我出示了“桃树有40棵,柑树比李树多-,李树有60棵,桃树比苹果树少-,杏树有60棵。”让学生从中选择条件再提出相应的问题。这时,学生便必须对这些条件进行分析、评价,哪些条件是有联系的,哪些条件之间没有联系,能提出什么问题。这样类似的训练,将大大提高学生评价各类信息的灵敏度及准确度。

2、找频看球——感受信息

一个球迷,只要找到自己想看的球赛频道,便会津津有味地看下去,甚至于不吃不睡。数学教学时,就应尽可能增强学生的信息情感,培养他们类似于“看球”的热衷情感,当他们多次从多方面感受信息时,便能形成某种持久、稳定的、反映心底需求关系的内心体验,这便是信息情感。当学生形成较稳定的信息情感时,便能产生巨大的信息热情,这将大大提高他们对信息的敏感性与兴趣性。

(1)、对信息的敏感性。不同的人面对同样信息会有不同的态度,敏感性强的人,面对信息,即便是与知识结构相矛盾或不能解释的信息,他们会发出疑问:“这是为什么?”从而激发起好奇心和求知欲,进而去探索、实验,去求知、去寻找原因,他们对信息是热情的、欢迎的、敏感的,从而不断地促使自己知识结构的变化。数学教学时就应采用多种形式提高学生对信息的敏感性,如口算训练的限时、限量,应用题的补充条件、补充问题、改编应用题,概念教学的换一种说法,怎么说得清楚、明白又不重复不遗漏等,让学生多次类似地训练、竞赛,便能提高对信息的敏感度,以便周密考虑问题。

(2)、对信息的兴趣性。兴趣是一种持久的情感体验,人们的信息搜集活动是受信息需求驱使的,影响需求力量的大小主要是需求被意识的清晰程度——意识越明确,行动目标越清楚,则信息活动的动机越稳定、持久、强烈,努力程度也就越高。在数学教学时,应有意识地设置各种情境,让学生在信息输入时产生浓厚兴趣,并能以较稳定、浓厚的兴致保持下去,从而以积极、热情的态度对待信息,这样将激发他们发出超常的智慧和高涨的热情,如教学象“一根木头锯成2段需5分钟,要把这根木头锯成6段需几分钟”这样的开放题,如果平时多让学生观察人数与间隔、折纸、抓楼梯与上几层楼等这样的事物,学生解决问题时便能得心应手,很快明白锯6段需锯5次,就是25分钟以及别的想法。这样的训练,不仅学生热情参与,还大大开阔了他们的思维。

3、点石成金——利用信息

在信息时代,静态的知识不具有情报信息价值,只有对知识的新认识和深入挖掘,并进行动态处理,才能使其产生推动社会进步的巨大能量。认识和挖掘出知识的现实价值,并利用好它,这才是信息素质的最好体现。只有具有利用信息能力的人,才知识怎样组织知识,发现和使用信息,他们也才具有终身学习的能力。

(1)、搜集信息。信息就是资源,不掌握最新信息,就等于落后于时代。信息是桥梁。“他山之石,可以攻玉”,个人在信息活动中应表现出的积极的行为倾向,就是搜集信息。当我们需要某方面的信息时,学生能有意识地从生活、学习中找到与之相应的相关信息,为进一步学好数学,培养能力奠定基础,如教学“小数认识”时,我让学生课前去搜集有关商品的标价,去咨询妈妈每天上市场购物情况,去了解自己的身高、体重等,在众多的信息面前,学生找到了共同点——小数,则后面的教学就顺理成章了。平时可让学生就某一点发表见解,收集资料,如年月日的学习等,学生经常这样的训练,便能很好形成找资料,收信息的习惯,使自己学会学习。

(2)、处理信息。面对众多的信息,应学会对这些信息进行分析和评价,对经过分析和评价的信息进行综合,并用口头或文字的形式对综合的信息进行表现,这便是处理信息。平时教学时,应多让学生有意识地去选择、辨析、改变信息,如信息的多选条件、多选问题,辨析题中字眼的增添变化、不同前提下同一结果、同一前提下的不同结果,让学生对信息进行分类、验证,有机处理,这样学生在多样信息环境不断提高信息处理能力,学会学习。

当代社会,信息是最主要的资源,对整个社会的发展具有决定性的作用,教师在教学中培养学生的信息素养是提高课堂教学质量的核心,是学生接受终身教育的前提条件,更是培养可持续发展的先决条件。

四、科学利用网络技术对课堂的辅予教学,这是提高教学质量的保证

现代教育技术是小学数学教学手段的革命。教育技术手段能激发学生的学习兴趣,增强信息强度,增大信息密度,直观、形象、生动地展现知识的形成过程,有效地调动学生的多种感官参与学习活动,激活学生的思维,从而使学生学得积极、主动、有创造。既提高课堂教学效率,又促进了学生的全面、主动发展。

新教学观认为,新课程理念下的小学数学课堂教学应当努力促进信息技术与数学学科教学的整合,为学生的发展提供丰富多彩的教育环境和有利的学习工具,使学生兴趣盎然地投入到现实的、探索性的数学活动中去,让学生的学习不是依赖教师的讲授与课本的学习,而是利用信息化平台和数字化资源,通过对资源的收集利用、探究知识、发现知识、创造知识、展示知识的方式进行学习。

1、利用网上资源,引导自学,构建自主式学习环境。

教科书作为学生学习数学的重要资源,承担着向学生传递数学知识和数学思想的重要职能,但它并非是唯一的数学课程资源。要着眼于学生的发展,满足学生日益增长的多元化的学习需求。作为新课程理念下的教师要积极地开发课程资源,引领学生走进丰富多彩的数学世界。应引导学生到网上去学习,“网上的资源是无穷无尽的”让他们在这个广阔的天地里学会捕捉信息、提取信息、搜集资料,开阔视野,促进发展。

如:在引导学生学习“小数的初步认识”、“认识人民币”等知识时,课前先让学生去搜集一些介绍有关知识的数学背景等,如小数是怎样产生的,什么是人民币等等,这些资料能使学生们对数学的发生与发展过程有所了解,激发学生学习数学的兴趣,使学生体会到数学在人类发展历史中的作用和价值。同时,使更多的学生参与到扩展课程资源的过程中来,体会网络学习带来的喜悦与收获。

2、巧借信息技术,倡导自主,扩展探索式学习空间。

数学课堂中信息技术的使用不仅为学生提供了丰富的学习资源,更重要的是冲击着、改变着学生原已习惯了的接受式学习方式。它通过有效的整合可以建构出一种理想的学习环境,这种环境可以支持创设情境、不受时空限制的资源共享、快速灵活的信息获取、丰富多样的交互方式、打破地区界限的协作交流、有利于培养学习者创造性的自主发现和自主探索……。在此基础上可以进一步开展充分体现学生主体作用的全新学习方式----即研究性学习与合作式学习。

如:一位老师就利用几何画板上了一节平面图形的复习课“周长一定,什么图形的面积最大?”这节课的教学内容正是学生们在网络当中,由一个故事引发而提出来的。教师不但及时抓住了学生所提出的这一有价值的问题,而且在课堂上又大胆地利用几何画板来引导学生进行探索式学习。课堂上学生可以在教师预设的界面环境中进行大胆的尝试。教师则通过网络,可以调出任意一个小组的画面,监控学生的研究情况,根据不同的问题,予以具体的指导和帮助。在这节课上,学生在经历数学、感受数学、体验数学的学习过程中不断地去发现、去探索、去交流、去创造,计算机成了学生验证、研究、探索的工具,改变了以往教师讲、学生听,教师操作、学生看的状态,扩展了学生探索学习的空间。

3、凭架网络特性,实现对话,提供协作式学习平台。

基于Internet的教育网络中的教育不受时间、空间和地域的限制,这种网络教育可以扩展到全社会的每一个角落,甚至是全世界,这是真正意义上的开放学习。在网上开展网络平台,有利于促进学生认知能力的发展,有助于学生协作意识、技巧、能力、责任心等素质的培养。网络的特性为协作式学习提供了良好的技术基础和支持环境,学生可以采用竞争、协同伙伴和角色扮演的模式进行交流。