海洋空间资源的优缺点范文

导语：如何才能写好一篇海洋空间资源的优缺点，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

关键词：Skyline 网络3DGIS 优缺点

中图分类号： TN711 文献标识码： A 文章编号：

1引言

自八十年代末以来，空间信息三维可视化技术一直就是业界的研究热点。由于三维GIS有着二维GIS不可比拟的优势，近年来国内三维GIS市场更是得到快速的发展，在城市规划、综合应急、军事仿真、虚拟旅游、智能交通、海洋资源管理、石油设施管理、无线通信基站选址、环保监测、地下管线等领域都得到了很好的应用。国内外各三维GIS厂商都分别推出了自己的三维GIS平台，如国外的Skyline、Google Earth、ArcGlobe，国内的北京国遥新天地信息技术有限公司开发的EV-Globe、适普软件有限公司的IMAGIS，灵图软件技术有限公司的VRMap、武汉武大吉奥公司的GeoGlobe等，使得国内三维GIS软件市场一片繁荣。下面本文就Skyline软件平台在建立网络三维地理信息系统中的优缺点进行分析说明。

2 Skyline在建立网络3DGIS中的优缺点分析说明

由于三维GIS是由二维GIS发展而来，在空间数据处理、矢量数据查询等传统GIS技术方面各主流厂商之间可以说是难分伯仲。而海量数据处理能力、海量数据显示能力、三维空间分析、系统稳定性、数据的安全性、网络三维地理数据能力、二次开发能力等方面成为了考验三维GIS软件性能的重要指标。下面，从以上几方面对比说明Skyline的特性。

2.1海量数据处理能力

三维空间信息数据与传统二维数据相比，具有数据复杂和数据量庞大的特点，它一般包含有三维地形数据、影像数据、三维模型数据、还有矢量数据。这对软件的空间数据管理和调度能力提出了很高的要求。Skyline具有强大空间信息存储和管理能力，支持ArcSDE服务，连接Oracle空间数据库等，能从多种途径存取和获取空间数据。它基于网络的海量空间数据管理，可实现将不同尺度、不同类型的基础地理数据、遥感影像数据、数字线划图、三维模型等空间数据一体化存储、管理和调度。

2.2海量数据显示能力

在提高数据显示速度方面的关键技术（如LOD技术）各个软件都进行了应用，所以该项性能指标，国内外相关软件相差不是特别大，但是在细节上还是有区别。比如：Skyline在大数据量进行数据浏览时，浏览速度能够大于每秒25帧，最大停顿时间小于2秒，显示的非常迅速，效果非常的平滑。并且Skyline还支持粒子系统（可以模拟雨、雪、火焰等效果）、动画纹理、环境映射、漫反射。

2.3三维空间分析

从人们懂得通过空间信息来认识和改造世界开始，空间信息主要是以图形化的形式存在的。然而，用二维的图形界面展示空间信息是非常抽象的，只有专业的人士才懂得使用。相比二维GIS，三维GIS为空间信息的展示提供了更丰富、逼真的平台，使人们将抽象难懂的空间信息可视化和直观化，人们结合自己相关的经验就可以理解，从而做出准确而快速的判断。毫无疑问，三维GIS在可视化方面有着得天独厚的优势。虽然三维GIS的动态交互可视化功能对计算机图形技术和计算机硬件也提出了特殊的要求，但是一些先进的图形卡、工作站的陆续问世，不仅完全可以满足三维GIS对可视化的硬件要求，而且在GIS理论研究不断深入和发展的推动下，三维GIS还可以带来意想不到的展示和体验效果。空间信息的分析过程，往往是复杂、动态和抽象的，如淹没分析、地质分析、日照分析、空间扩散分析、通视性分析等。相比较而言，三维环境下的空间分析具有更直观的效果。Skyline提供三维测量及地形分析工具，但缺少淹没分析、填挖方分析等专业性很强的功能。但是Skyline也为用户提供了解决方案，即利用ArcGIS提供的ArcEngine的编程接口以ArcGIS进行后台的空间分析，Skyline以前台显示的方式解决。这对后期的二次开发能力提出了更高的要求，开发人员除了要有Skyline的开发经验，同时也要有ArcGIS平台下的开发经验。

2.4系统稳定性

由于三维空间信息数据管理复杂存储量庞大，用户使用软件平台的时候，数据运算量大、算法复杂，如果软件平台在系统设计的初期没有进行很好的规划设计，很容易造成日后用户在使用时出现死机和执行效率低下的情况。所以，在选择三维网络地理信息系统的构建平台时，系统的稳定性成为一个重要的衡量平台。Skyline是基于微软公司的COM技术进行底层开发，全组件式结构，为系统的后期的无缝升级、以及用户的二次开发提供了良好基础；支持OPENGL与DirectX，充分的利用了硬件的3D加速性能；遵循了国际标准的网络协议（TCP\IP、HTTP），为用户搭建局域网、互联网平台做好了技术铺垫。

2.5数据的安全性

提到数据的安全性，首先要介绍一下，“World Wind”，它是由美国国家航空暨太空总署（NASA）阿莫斯研究中心的科研人员开发的开放源代码(Open Source)。“World Wind”可以利用Landsat 7、SRTM、MODIS、GLOBE,Landmark Set等多颗卫星的数据，将Landsat卫星的图像和航天飞机雷达遥感数据结合在一起，让用户遨游三维地球。用户在使用“World Wind”进行客户端浏览时，服务器会将影像等数据下载到客户端，对于当今“数据为王”的时代，这种浏览方式显然不利于数据的安全以及知识产权的保护。由于其软件是对外开放源代码，所以该软件一经推出，立即成为一些生产三维的软件公司、科研机构、学生学者的研究对象。其中有一些三维软件通过修改该代码或借用该代码的某一部分而推出的，这样的浏览方式并未彻底的改变。而Skyline从底层开发到应用层都完全拥有自主知识产权，其采用独特的“文件流”传输技术为数据安全提供了技术保障。

2.6网络三维地理数据能力

构建分布式地理信息系统已经是一种趋势，如何把服务器上的数据发给客户端，让客户端顺利的浏览和查询服务器上的数据，显得尤为重要。三维地理数据数据量大、数据结构复杂，所以系统的网络能力也是制约后期开发的系统应用的因素。Skyline采用TCP/IP协议，其强大的网络数据服务器技术，可以实时向数以千计的客户传输三维地理地形数据集，基于网络无缝可变带宽运行策略，不会被连通性的潜伏和中断而影响。当初始影像以低分辨率被用户接收，用户就能够开始进行三维显示，而不用等到所有的数据集都传输完毕。使数以千计的用户接收带宽由低到高的真实的、无限制量的数据集，给每个用户不间断的观看效果。

2.7二次开发能力

市面上提供的三维软件基本上提供的都是些基本的功能，而我们面对的客户和市场都是带有很强专业性，如何解决这种供需矛盾，这就需要我们在此平台上进行二次开发。最终开发出来的应用系统的好坏，除了与开发人员编程能力的高低有关外，更多是该系统二次开发的扩展能力。Skyline为三维地理信息提供企业级解决方案，用户可以方便使用C++、VB、delphi、.net等常用的编程语言搭建三维GIS平台，并且系统升级时开发成果也可以无缝升级，为用户带来极大的便利，并且Skyline在国内各大行业都有成功案例，具有很强的用户基础，为日后开发时寻求帮助提供了便利。

3结语

经过综合分析与比较，可以说Skyline是可以满足大部分网络3DGIS构建的需求，它以技术的先进性、系统的稳定性、功能的强大性赢得了众多行业用户的信任。尽管它也有一些缺点，例如价格相对于国产软件来说有点贵、操作界面及帮助文档是英文等等，这些缺点在其绝对的优点面前，仍然不能阻碍Skyline是目前非常好的三维GIS平台。

参考文献

[1]梁吉欣,左小清.Skyline在Web三维GIS中的应用研究[J].昆明理工大学学报（理工版）,2009,34(2):1-4.

[2]周海兵.基于SKYLINE的3维空间信息库构建技术研究[J].测绘与空间地理信息, 2008,31（5）:115-118.

篇2

关键词：信息化；地形图；数字化地形测量

中图分类号：P208

1 数字地籍测绘概述

地籍测量方法和方法是现阶段各种测绘技术应用的综合，为实现测绘资料管理现代化、科学化、信息化而奠定了夯实基础，它是在测绘方法和技术应用发展技术上而进一步发展。事实上，相比较传统的地籍测量，数字地籍测绘对经纬仪、大小平板对各种地籍要素及有关的地物和地貌要素进行了数字化发展。传统的地形图只是将梯度行的经纬线转到平面上，从而构建一定经纬度间隔表示的经纬线，对地球表面上任意一点的地理坐标进行标识，最后需要用专用符号和按一定的比例尺绘制成图，最终得到的是传统人工绘制的模拟地籍图。

当今社会，正是日新月异的计算机软硬件技术和不断发展的科学研究，都为各种软件的开发应用和电子测绘仪器的发展和应用提供了坚实的技术支持和保障，同时，也推动了测绘技术向自动化、数字化方向不断发展。传统的测量成果已无法满足测绘人员的需求，它正在从纸质图被以数字形式存储在计算机中可以传输、处理、共享的数字阁所取代。

数字地籍测量作为数字测绘技术在地籍测量中的应用的一部分，主要是通过将点、线、面的几何数据和属性数据等原件组成统一的格式文件，最终形成图形数据文件。其实质是一种全解析的，机助测图的方法。图形数据文件以块图为单位进行数据信息存储，图形与数据应有拓扑关系，图数互动。与此同时，由这些块图数据文件生成分幅图图形文件，相邻的文件名要求必须与图幅编号一致，且两幅分图幅必须能进行无缝拼接。

数字地籍测量发展到现在，其模式主要可以分为三种，首先是数字摄影地籍测量模式，同时它也是在行业内最被广泛应用的，第二种是野外数字地籍测量模式，它具有自动化程度高，精度准的特点。第三种是内业扫描数字化地籍测量模式。这三种模式各有优缺点，它们相辅相成，从而最终实现地籍信息的全覆盖采集。

2 GIS应用现状与发展趋势

GIS反映了当今社会人们赖以生存的现实世界（资源与环境）的现势和变迁的各类空间数据及描述这些空间数据特征的属性，GIS在现阶段计算机软硬件的支持与保障下，对整个或部分地球表层的数据进行采集分析的系统，其原理主要是根据点文件信息，将属于同一地物的各个测点按照一定的格式进行排列和处理，形成图形文件，借助图形编辑功能在计算机屏幕上对显示图形进行图形编辑、修改、注记等，将地图这种独特的视觉化效果和地理分析功能与一般的数据库操作相结合，最后形成正式的碎部点文件和图形文件。如果将GIS与其他信息系统作比较，其最大的区别应该是对空间信息的存储管理分析。GIS不仅是计算机、测绘、制图学、图形学、应用数学等多学科技术集成的基础平台，同时，它也是表现和处理空间地理信息的一种重要工具。总之，GIS技术是野外数据采集软件的重要基础。

在长期的生产和研究实践过程中，对原始野外采集的碎部测量数据进行分类、排错、解码、碎部测点坐标计算等处理，形成碎部点文件，有关系矿、地籍测绘及环境专家早已关心这些复杂的空间数据信息，他们一直在探亲快速处理这些空间数据信息的途径，GIS技术的出现，为空间地理信息处理提供了极为方便的手段，因此有关专家开始尝试将GIS技术引入矿山环境和土地测绘领域的空间数据信息处理中。而我国GIS在地籍测绘中的应用起步则相对较晚。

3 数字化地形测量

数字地籍测量是地籍测量中一种充分吸收整合GIS、GPS、RS和DK等技术的综合性技术和方法，数据类型分为：点、线、面、注记，按规定的图层进行存储。它的最大优点是在完成地籍测量的同时可建立地籍图形数据库，从而为实现现代化地籍管理奠定基础。

数字地籍测量是利用数字化采集设备采集各种池籍信息数据，传输到计算机中，再利用相应的应用软件对采集的数据加以处理，最后输出并绘制各种所需的地籍图件和表册的一种自动化测绘技术和方法。

数据采集过程就是利用一定的仪器和设备.获取有关的地籍要素信息数据，并按照规定的格式存储在相应的记录介质上或直接传输给数据处理设备的过程。野外数据采集是在地质勘查、区域地质调查、水文工程环境地质调查和物化遥勘查的野外工作中用各种手段采集数据的总称。数据采集是野外科学调查研究工作的关键环节，它是基于手持智能终端的野外科学数据采集系统为科学工作者提供便捷的移动数据采集工具和手段，使得在野外直接采集各种观测数据（如地理坐标、图片、语音等）可直接上传至数据服务器，实现野外采集数据规范定义、任务安排、采集过程追踪管理、采集数据的、查询统计、报表分析和地图展示。

在地籍测量中数据采集有很多种，常规的数据采集是用经纬仅加小平板绘图。随着计算机技术的不断发展，数据采集的方法也不断变化，全站仪，GPS等普遍的应用在测量中，特别是随着遥感图像的分辨率的不断提高.利用遥感图像来获取数据大大减轻了测量工作人员的野外工作量，提高了数据采集的速度在实际测绘过程中，一般来说，野外数据采集的技术要求主要有仪器的对中偏差不能大于5mm。而用测距仪施测地形地物点时，测距一次读数，当仪器的2C小于40秒时，水平角可测半测回；能直接测出平距时，可不测改平用的垂直角，否则垂直角测半测回。每一测站测完后，应归零检查，归零差应不大于40秒。施测碎部点高程时，垂直角可测半测回，当垂直角指标差大于17时，应加以改正。仪器高、觇标高量取至厘米。

参考文献：

[1]毛腊梅.利用GIS数据编制专题地图的方法探讨[J].科技创新导报，2010（12）.

[2]周利利，施贵刚.3S技术在土地整理中的应用[J].安徽建筑工业学院学报（自然科学版），2010（6）.

[3]万林.网格GIS下协同式空间信息工作流实现技术研究[D].中国地质大学，2012.

[4]徐卓揆.基于代码迁移的WPS服务研究[D].中南大学，2012.

[5]都平平.生态脆弱区煤炭开采地质环境效应与评价技术研究[D].中国矿业大学，2012.

[6]谢启姣.城市热岛演变及其影响因素研究[D].华中农业大学，2011.

篇3

关键词:玩具 探究工具 地球仪

地球和地图是初中地理课程内容的重要组成部分,是初中地理教学重点、难点所在。

地球仪伴随着学生健康地成长,能不能将“玩具”变为“探究工具”引进课堂,能不能通过耳熟能详的“玩具”来巧妙地淡化、弱化本章节的重难点,将学生自然地引进地理知识的大门呢?笔者尝试着要求每位同学带一个地球仪进课堂,精心创设各种活动,巧妙地将“玩具”转化为学生学习本章节内容的“探究工具”。

一、创建各种活动,玩具转化为探索工具得以实现

1.摆放地球仪

地球的模型――地球仪这节课是学生第一次带地球仪进课堂,如何让地球仪闪亮登场?如何让学生明白手中的玩具是学习地理的好帮手,如何瞬间拉进的地球仪与学生的距离?

学生的课桌上都摆放了千姿百态的地球仪时候,学生都用好奇的心理看着或用手转动着,自然达成良好的情景效应。老师抓住这一锲机,设计这样一个问题:“地球真是太大了,老师很想看到它的全貌,谁帮老师出主意呀?”“地球仪。”学生举起地球仪得意地答着――达到了地球仪闪亮登场的目的。然后,教师乘胜追击询问学生:“大家经常玩地球仪,有谁知道地球仪是怎样摆放的?”教室顿时炸开了锅,争论、辩论达到自然生成。最后,老师明确点拨:“地球仪正确的摆放为:北极指向北极星附近。”(学生顿悟)

设计意图:地球仪由“玩具”转变为“探究工具”进入课堂,关注了初一年级学生的年龄特点,尊重初一新生的审美情趣。同时,老师用儿童的视角点来观察现象,用儿童化的语言来设计问题,尊重了初一新生的语言情趣,学生从“地球仪我天天玩,有什么好探讨的”发展到“地球仪还有那么多的秘密还不知道呢”的心理变化,形成强大的内驱力,激发学生的探索欲望,同时使学生感知地理知识无处不在,培养了学生摄取地理信息的敏感度。

2.观察地球仪

地球的模型――地球仪这段教学内容的突破是通过学生从宏观与微观来观察地球仪、判读地球仪、感知地球仪,从而获得阅读地球仪的技巧。

首先,教师慢慢地、不停地旋转自己手中的“小”地球仪(创造情境――让学生从宏观角度观察),请学生讲讲发现到什么?学生发现:“地球仪绕地轴进行旋转”“地轴于地球仪相交的两点叫南极、北极”“地球仪是地球的模型”“地球仪是倾斜着旋转”“蓝色是海洋”“海洋的面积大……”

其次,教师请学生观察自己手中的地球仪又发现了什么。(让学生从微观角度观察)学生发现:“中国”“美国”“加拿大”“俄罗斯”“麦哲伦航海环球航行线” “经线、纬线等等”。

然后,教师反问学生如何区别出哪里是中国哪里是美国?这是河流哪是湖泊?(笑声――又是简单问题)学生:“颜色、文字、符号来帮助识别。”

最后,请同学们观察并动脑筋思考,地球仪与地球真实的面貌有哪些不同?

学生:“地球仪是缩小的模型”“地球仪上的经线、纬线在地球上不存在。”“地轴是虚拟的。”

设计意图:学生有感而发,真正实现了课堂动态生成,做到师生共建课堂教学资源,同时对学生的发散思维能力、语言表达能力、归纳表述的能力进行了无形的培养。

3.描画地球仪

纬线和经线是教材的重中之重,特别是平面上弯曲的经纬线、经纬度立体的判读,东西半球的划分,是本设计的重中之重。

(1)纬线、纬度的设计

①请同学用红色的色笔在地球仪上逐条描绘一下纬线(大约1分钟,教师不需要过多的启发性语言)。

设计意图:让学生静下心慢慢地描、静静地观察,在描画中探索、发现,教师注意观察每位学生情况,特别是注意学困生。

②请同学尝试用手在空中勾画数条纬线。

设计意图:让学生感知立体的纬线形状,帮助学生树立纬线的空间概念。

③请同学们尽情说所观察到的内容,并尽量让学生用手势表达,教师顺势利导将学生所讲凌乱的内容进行罗列小结。

设计意图:让学生积极参与知识的动态生成过程。

例如:学生通过描画纬线、勾画空中的纬线以后比划道:“纬线是一个圆圈。”“纬线是大小不一的圆圈。”“除了正对是相等,其他都不等。”“南北两极是点。”“赤道是最大的纬线圈,越往两极越小。”“南北回归线、南北极圈是虚线,其他纬线是实线。”“所有的纬线表示东西方向。”(因为各个学生的视角点不一样、思维不同,观察到的内容也不尽相同,尽其说。)

教师:勾画板图进行本段知识的小结。

④忆图:让同学闭上眼睛,发挥自己的想像,感悟头脑中的纬线形状、指示方向、长度的分布规律、纬度的变化规律等。

设计意图:树立纬线的空间概念,培养学生的空间想象能力。

(2)经线、经度的设计

学生活动:

①请同学用黄色的色笔在地球仪上逐条描绘一下经线。

②请同学尝试用手在空中勾画数条经线。

③对比纬线、纬度特征,探索出经线形状、指示方向、长度的分布规律、经度的变化规律以及等。

④忆图:让同学闭上眼睛,发挥自己的想像,感悟头脑中的经线形状、指示方向、长度的分布规律、经度的变化规律等。

设计意图:通过“描画”、“想像”、“对比”探索出经线、经度的特征以及与纬线、纬度的差异。

⑤请同学们用绿色的色笔在地球仪上逐条描绘0°,180°,20°W,160°E四条经线,让学生自己选择构成东西半球分界线,并说明原因。

本段主要是通过学生用不同的“色”笔在地球仪上分别涂画不同的经线、纬线以及特殊的经纬线(如:赤道,20°,160°,0°,180°),这些活动将重点淡化,难点易化,通过学生在观察中不断探究,通过师生对话、生生对话,生生互补、生生纠错,共同达成经纬线、经纬度的特点、东西半球、南北半球的划分以及经纬网的作用,让学生在不知不觉活动中建立了空间概念。

4.转动地球仪

地球的运动本段教学所涉及的现象具有空间动态变化的特点,本段的突破口是让学生借助地球仪与自己的手巧妙配合,正确地演示地球自转与公转;借助自己的眼观察地球仪,感知太阳照射情况,探索基本的运动规律,帮助学生建立直观、立体、动态的概念。

(1)地球自转的设计

①让学生用地球仪演示地球自转并回答:地球围绕什么自转,自转的方向如何,地球自转一周需要多少时间?

②让学生分别从北极、南极观察地球的自转方向,尝试“用箭头勾画出地球自转方向(顺时针、逆时针)”。

③“右手螺旋法则”教会学生在无地球仪的情况下,可以帮助自己解决一些地球自转的问题。

④让学生伸出左手呈紧握拳头状,想像左拳为“太阳”,与地球仪配合演示、观察、探究、发现:中国是白昼时的情况以及当中国是白昼时,哪些国家是白昼,哪些国家是黑夜?哪些国家既有昼又有夜?为什么产生昼夜?当地球自转时,中国的昼夜有什么变化?北京和东京相比,哪一个城市时间早?如果外国的朋友(比如:美国、德国、英国等)来上海参加世博会,手表的指针如何调整?

(2)地球公转的设计

①教师演示地球公转:教师左手紧握拳头状,视为“太阳”,右手持旋转的地球仪围绕“太阳”运行,让学生对比地球自转观察思考:地球围绕什么公转?公转的方向如何?公转一周需要多少时间?地球围绕太阳公转的特征?

②让学生将地球仪放在课桌的左右前后,学生的头在中心位置,让学生通过自己的眼睛(将“视线”想像为“太阳光”)感知太阳照射位置的差异;让学生看中国,注意自己视角大小的变化,感知太阳高度的变化规律。

本段的设计主要是通过学生自己对地球仪的自转与公转的演示,将宏观运动直观化、空间运动形象化,感知地球自转与公转的意义。

5.地球仪下岗

地图(第一课时)在地图上依据经纬线特别是弯曲的经纬线确定方向是文中难点,本段主要通过学生自我感受、自我发现来说明地球仪、地图的优缺点,在平时学习中学会正确地选择工具。

教学设计:

(1)请同学谈一谈近一个月与地球仪交流的感受。然后,教师说:“从今天开始,地球仪要下岗了,同学猜猜原因。”(生:携带不方便)“用什么方法可以代替?”(生:地图)

(2)请同学浏览地图册,谈一谈最感兴趣的地图或最不明白的地图,通过学生相互交流,尽快掌握阅读地图,摄取有效信息的方法,并为今后正确地选择地图、使用地图做好铺垫;并通过此活动让学生对比思考地图和地球仪的异同以及使用的优缺点。

(3)出示弯曲的经纬线地图,让学生尝试判读方向。学生的答案千奇百怪,教师不必急于公布答案,教师应注意学生的动向,有的学生会主动拿出地球仪,让这样的孩子说说答案,并谈谈使用的方法,目的让学生明白:“地球仪只是暂时地下岗,它是我们学习的好帮手,在我们日常生活中要根据实际需要选择合适的工具解决地理学习问题。”最后,让学生自己归纳总结地图与地球仪的主要特征与使用特点。

二、“玩具”变为“学具”的感触

1.替学生着想为先。俗话说“没有最好,只有更好”,我觉得“适合学生为最佳”。地球仪由“玩具”转变为“学具”进入课堂,关注了初一年级学生的年龄特点,尊重初一新生的审美情趣。同时,老师用儿童的视角点来观察现象,用儿童化的语言来表达,更加尊重初一新生的语言情趣,学生从“地球仪我天天玩,有什么好探讨的”发展到“地球仪还有那么多的秘密我还不知道呢”的心理变化,形成强大的内驱力,更加激发学生的探索欲望,培养学习摄取地理信息的敏感度。

篇4

关键词 海洋环境污染 海洋灾害 海洋工程与海洋环境相互作用

随着沿海经济的迅猛发展，近海海域遭到越来越严重的污染，使海域环境质量明显下降，生态环境日趋恶化，并对生物资源和人体健康产生有害影响。近海水域的污染已成为世界各国，特别是象我国这样具有相当长的海岸线和众多海湾的国家所共同关心的环境问题。海洋经济的发展还面临严酷的海洋自然环境，海洋灾害直接影响着海洋经济的发展规模、速度和效益，精确预报海洋灾害的发生、发展和应该采取何种防灾、抗灾和减灾工程措施，也成为严重关注的环境问题。为了开发海洋中的空间、矿产、渔业、能源等物质资源，需要在海上进行各类工程建设，在目前科技日益发展的情况下，工程建设的规模日益巨大，这些大规模的工程建设和海洋环境之间的相互作用也将是开发海洋中的一个应引起特别关注的重要问题。为了适应我国海洋经济的快速发展，海洋环境的日益恶化，海洋灾害的频发和海洋工程向大型化发展，近海石油气田的开发，以及海岸带开发过程中的后效问题的研究需要，针对我国重大海洋环境与保护问题开展研究是十分必要和迫切的。

在这方面，重点需要开展的研究课题大体上有三类。第一类课题是海洋环境特征对各类污染物作用的机理和规律研究，第二类课题是海洋工程设施防灾、抗灾和减灾研究，第三类课题是海洋工程及海洋环境工程与海洋环境的相互作用吸防治措施与对策。

一、海洋环境特征对各类污染物的作用机理和规律研究

以海洋流体动力对各类污染物迁移、扩散、转化规律的研究为基础，考虑各种自然环境因素（浪、流、风、光、温度、湿度）、物理因素（扩散、挥发、沉降、吸附、释放）、化学因素、生物因素的作用，揭示污染物在海洋复杂条件下的运动及演变规律，并建立海洋水质预测预报模型。此外，近年来，在我国沿海海域，赤潮频发严重。因此，除了加强赤潮的监测和预报外，也应加强在建立赤潮生长机理和发展规律方面的研究工作。

此项研究应通过现场观测、物理模型实验和数学模拟研究相结合的方法来进行。由于现场观测工作耗资巨大，且受到许多客观条件的限制，所获得的数据往往有许多综合因素的共同作用，很难将其中的单因素影响分离出来，因此，往往只能用它来作为对某一水质预测预报模型进行检验其可行性和精度的一个实例。

用数学模拟方法来建立海洋水质预测预报模型是一个较为有效的方法。目前，在这方面国内外已有不少水质预测预报模型，这些水质预测预报模型大体上都基于以下几方面的模型：水流数学模型；波浪数学模型；液流相互作用模型；近海海域污染物迁移转化数学模型。

在水流数学模型研究方面，对于较大范围的海域，通常可采用深度平均的潮流教学模型，对于紊动影响不显著的海域，可不考虑湍流影响，而对于湍流效应显著的区域，如排污口近区，则应考虑湍流效应。此外，采用坐标变换，可建立一种能够考虑复杂地形和套流效应的三维潮流数学模型，这样才能够较好地重现实际海域的三维潮流特征。在较小范围的水域，水流数学模型可以以N－S方程和通用的k－（湍流模型为基础，针对水温和盐度分层流的流动特性，考虑浮力对紊动的影响，建立用于模拟同时存在温度和盐度梯度这一类密度分层流的k－（单流体数学模型。也可以基于多流体模型的基本概念，分别对两相本身的湍流输运规律以及相间相互作用规律进行模拟，建立两相湍浮力分层流的双流体数学模型。

在波浪数学模型研究方面，可应用BI—CGSTAB法求解由椭圆型缓坡方程离散得到的代数方程组，以提高求解效率。从水波发展方程出发，可导出一种用于大区域波浪变形问题的数学模型。通过引入弱非线性波色散关系，可使双曲型缓坡方程能够有效地考虑波浪的非线性效应。对高阶Boussinesq方程的进一步研究，可使方程的色激性从入水到深水都达到很高精度，并提高方程的非线性精度，可以更精确的计算较深水域波浪的非线性特征。

针对带自由表面的波浪场问题，通过把能有效模拟自由面形态的N— S方程和波能平衡方程的结合，可导出一个能考虑破波能量损失的抛物型缓坡疗程，用这个方程可模拟规则波和不规则波破碎引起的波高变化。建立沿岸流数学模型，可模拟海岸上波高变化和破碎波波高、波浪增减水和沿岸流。

在波流相互作用模型的研究方面，对于弱流情形，可采用一种考虑流影响的修正的合流缓坡模型；对于强流情形，可采用在Botssinesq方程中考虑流影响的模型。可以将辐射应力的计算公式与抛物型缓坡方程中的待求变量联系起来，建立一种辐射应力计算的新方法，用该方法可对较大区域均匀斜坡地形上的波浪辐射应力进行数值模拟。

在近海海域污染物迁移转化数学模型研究方面，基于N一S方程所建立的深度平均的二维应力一通量代数全场模型，可对非对称潮流作用下的侧向岸边排放问题过分数值模拟。以研究近海海域污染物迁移转化的三维预报系统作为目标，在分析近海环境中各种物理、化学和生物现象的基础上，针对近海海域水污染的特点，从三维湍流模型出发，在动量方程中引入表面风应力、底部切应力以及柯氏力的作用；在输运方程中引入反映物理、化学、生物等作用的源、汇项，可建立一个统一考虑物理、化学和生物等过程综合作用的近海海域污染物迁移转化的三维预报模型，它可为环境评价、水质规划、污染控制以及水域排污工程设计等提供重要的科学依据；同时对确定水域环境容量，从而制定水域环境保护策略，也具有十分重要的理论价值和应用前景。

应该指出，在海洋水质预测预报模型研究方面，数学模拟无疑是一种十分有效的手段，但不论是何种数学模型，其模型中所需的必要参数和边界条件的处理是研究水质模型的技术关键，直接影响到水质模型的科学性和预测能力。而这些必要的数据是无法从数学模型本身来取得的，有些可以通过现场观测来得到，但其中一些最基本的卷数是要通过基本机理的研究才能得到，在这方面物理模型实验研究将是一个有效的手段。

能模拟海洋动力因素的先进实验设备，现代化的量测仪器和测试系统是开展物理模型实验研究的必备条件。进一步完善PIV和LIF的浓度场、速度场同步测量系统，可研究非破碎波浪、破碎波浪及波流相互作用下水流的垂直结构，获得流场中水质点速度的空间分布和时间过程；并同步获得波浪及波流相互作用下浓度场的空间及时间变化过程，可用以分析定量污染物团在波浪及波流相互作用下扩散的基本特征和扩散系数。

二、海洋灾害的精确预报及海洋工程设施防灾、抗灾和减灾的研究

海洋灾害主要包括风暴潮、海浪、海冰、海啸、赤潮及海岸侵蚀等。90年代以来，我国海洋灾害所造成的损失每年达上百亿元人民币，是世界上海洋灾害最严重的国家之一。海洋工程结构的投资费用很高，一旦发生破坏，将会造成重大的人员伤亡和巨额财产损失（如1969年渤海冰推倒“海二井”平台，1989年风暴潮损失超6亿元，1991年DB29销管船在南海通台风翻沉等）。当前我国海洋能源开发与海洋空间利用的绝大部分活动是在近海和极浅海海域。为了保证在这些海域所建造的工程设施能够安全服役免遭破坏，面临的首要问题是弄清这一海域中严酷和复杂多变的环境因素。我国东临西北太平洋，每年出现的台风数目占全球的38%，其中对我国可能造成灾害的台风每年有7—8个。每当台风在我国登陆或接近我国沿海通过时，都会在沿岸局部地区产生风暴潮，形成风暴潮灾害。

在我国北方海域（渤海和北黄海），冬季由于受寒潮影响，沿岸地区每年都有结冰现象，结冰严重的年份则出现冰害。若对这些海洋灾害估计不足将会带来巨大的损失。渤海重叠冰与堆积冰的形成，不但可给结构物以强大的冰压力，而且由于冰激引起的振动作用，也会给海洋平台的使用和安全带来巨大的损害。而冰区溢油的迁移规律及预防和清理技术，至今尚未进行过深入的研究。对近岸大面积冰排和海上浮冰，在波浪、潮汐作用下都会引起海冰的断裂，断裂后冰块的尺度直接影响其对结构物的作用。在渤海海域建造的海洋平台，为了抵抗冰害，往往建成正、倒锥体的结构型式，冰排对锥体结构的冰荷载及与其的动力相互作用，也是目前尚未解决的课题。在海冰力学的研究中，除进行理论分析和数值模拟外，实验研究也是一个重要的手段。在实验研究中，模型冰可采用冻结模型冰和非冻结模型冰来进行，它们各有其优缺点，发展这两种技术是海冰力学研究中的一个课题。

我国是一个多地震的国家，海域中时有地震发生。强烈的地震将有可能是海上工程设施的主要破坏荷载。如果一旦在地震中结构物（海洋平台、钻井船、人工岛、输油及输气管道等）发生破坏，除其直接经济损失极大外，其次生灾害——火灾、环境污染等的后果也不堪设想。

近年环太平洋地区地震的频度和强度都在上升，造成重大灾害。大型海上工程在地震作用下的安全性，特别是抗震防灾的基本原理和减震技术措施需要认真研究。海域中的大型海上水工建筑物在地震作用下的响应和振动破坏机理更有待深入研究。日本阪神地震记录资料表明，地震及由此引发的巨浪共同作用对水中和岸边建筑物造成的破坏十分严重。水工建筑物的这类破坏机理，至今国内外对此都很少研究，且由于试验条件的限制，国内外对此方面的试验研究工作开展极少。这是海上水工建筑物抗震研究中的一个新领域。

以下的一些研究内容将是为解决海洋工程设施抗震措施中的关键技术所必需考虑的，如近海环境地震危险性分析，设计地震动参数和频谱特性，强震海底多维地震动及其空间分布规律，地震波传播特性及地震动输入机理；海域中大型海上水工建筑物在地震作用下，考虑周围水介质影响的结构振动破坏机理、振动控制、地震动时颇联合分析模型和输入机制、非线性动力分析和动力破坏试验；核电站海域工程建筑物抗地震性能，海洋采油平台及地下输油管线与地基土动力相互作用，码头及护岸建筑物地震稳定性；海域中水工建筑物的性能设计和地震设防标准等。

海上水工建筑物在长期运行过程中健康状况逐渐恶化，其损伤主要来自两个方面：其一是结构的老化、疲劳、超载、内部损伤（裂缝）、地基沉降变形以及环境的物理化学损伤（低温、冻融、大气侵蚀）等；其二是设计不周或设计标准偏低，施工质量差，原材料不合格，管理维护不善等。大型海上水工建筑物的损伤和事故都将对国民经济的发展造成重大的影响。

因此，发展以下的一些技术和方法将是十分重要的。如在考虑海洋环境荷载在幅值。时间及方向上的随机性所导致结构安全的不确定性情况下，对现役海洋工程结构进行健康诊断和评估剩余可靠度的理论；结构健康状态及损伤检测的新技术和新方法；结构病害治理用的新材料、新技术和新方法；海洋工程结构在多种复杂海洋环境条件下（风、浪、流、冰、地震等）的可靠度和优化理论研究，设计与建造新型抗灾工程结构；研究和设计使海洋工程结构物在设计使用期限内有足够的安全度，而在退役之后又便于拆除的各种工程措施。

为了及时掌握海洋环境的风云变幻和灾害的可能来临，发展海洋环境及灾害的预报技术是非常必要的。为此需要建立以下一些系统，如建立由近海到远海的海洋环境及灾害观测网络、预报与预警系统、沿岸防灾准备和各类应急处理系统；以主要海域和海岸带区域经济发展为背景，进行重点研究，建立数字化的海洋环境信息系统模型与结构；以及建立海岸和近海工程设施防灾减灾数字信息系统，将海岸和近海工程与网络技术人算机技术、遥感技术、地理信息系统、全球定位系统相结合，建立数学物理模型，通过多媒体技术，形象化地描述灾害成因、发生机理、传播规律、模拟灾害破坏的过程，建成智能化的防灾、抗灾和减灾决策支持系统。

三、海洋工程及海洋环境工程与海洋环境的相互作用及防治措施与对策

为了充分利用海洋空间，现代海洋空间利用除传统的港口和海洋运输外，正在向海上人造城市、发电站、海洋公园、海上机场、海底隧道和海底仓储的方向发展。人们现已在建造或设计海上生产、工作、生活用的各种大型人工岛、超大型浮式海洋结构和海底工程，估计到21世纪，可能出现能容纳10万人的海上人造城市。我国澳门和日本已经在海上建成了人工岛海上机场。为缓解紧张的陆地资源及减少城市噪音等，日本已经于99年8月在东京湾用6块380米长，60米宽的矩形漂浮钢板拼装海上漂浮机场。

由此可见，随着海洋资源与空间的开发利用，各类海上工程建筑物数量不断增多、规模日益复杂和庞大，保证这些海上工程设施的安全运行及采取海洋工程防灾减灾措施将越来越重要。海岸带和近岸海域是各种动力因素最复杂的地区，但同时又是经济活动最为发达的地区，海上工程建设如果考虑不当将会在一定程度上引发环境灾害。工程设施可能破坏原有海岸带的动态平衡，影响岸滩的冲淤变化。海上回填和疏浚会改变海岸的形态，破坏某些海洋生物赖以生存的栖息地，若对含有污染物的疏浚污泥倾抛处理不当则会造成二次污染。海上石油生产中的溢油事故将对海洋环境造成极其严重的污染。日益增多的海上退役工程设施如果不及时处理也将会逐渐成为海上障碍物以致引起公害。海洋工程抗灾减灾的任务是一方面要保证最大限度地减少自然界海洋灾害带来的报失，另一方面又要避免人为造成的海洋环境灾害。

随着人类对海洋资源的不断开发和利用，海洋环境保护与人类生产实践活动协调发展日显重要。如港口开发中的环境问题，主要内容包括：航道、港池开挖、疏浚引起的泥沙输运及其疏浚物抛放对海洋环境的影响，深水港口水工建筑物、大型人工岛、超大型浮式结构的环境和生态影响；破波带及其附近水域沿岸流对物质输运扩散规律研究；大型海岸工程、岸滩保护和整治工程引起的海域环境的变迁和海岸演变；海岸演变、防护及开发利用新概念的原则与理论，如由于工程措施所引起的海岸动力学、生态学、社会经济学及与环境关系的综合分析与协调。

随着沿海大、中型城市经济建设的快速发展，城平建设中的污水深海排放技术，感潮水域污水多点排放漂移扩散研究，天然海湾、人工湖及人工运河的水质交换能力，人工沙滩的保护措施，滩涂围垦对水域环境的影响等，都将是需要认真解决的问题。

鉴于黄河三角洲海岸线不断依退所带来的国土面积减少、陆上设施受到威胁甚至破坏、对黄河三角洲湿地自然条件的毁灭性破坏等一系列问题，也是非常迫切需要研究的课题。此外，长江三角洲、珠江口及珠江三角洲的海岸开发、滩涂围垦和岸滩保护及整治工程对水域影响所引起的环境问题及其对策，也是需要重点研究的课题。

篇5

【论文摘要】：改革开放以来，沿海地区因为便利的水上交通和丰富的海洋资源，使得经济飞速发展。但在经济发展的同时，我们也应该看到，海洋正在遭受着前所未有的破坏，如何在促进海洋经济发展的同时，让海洋的生态环境得到应有的保护，已成为全世界共同关心的话题。文章就针对海洋经济和海洋环境的相互作用，谈一谈自己的看法。

随着沿海经济的迅猛发展，近海海域遭到越来越严重的污染，使海域环境质量明显下降，生态环境日趋恶化，并对生物资源和人体健康产生有害影响。近海水域的污染已成为世界各国，特别是象我国这样具有相当长的海岸线和众多海湾的国家所共同关心的环境问题。海洋经济的发展还面临严酷的海洋自然环境，海洋灾害直接影响着海洋经济的发展规模、速度和效益，精确预报海洋灾害的发生、发展和应该采取何种防灾、抗灾和减灾工程措施，也成为严重关注的环境问题。为了开发海洋中的空间、矿产、渔业、能源等物质资源，需要在海上进行各类工程建设，在目前科技日益发展的情况下，工程建设的规模日益巨大，这些大规模的工程建设和海洋环境之间的相互作用也将是开发海洋中的一个应引起特别关注的重要问题。为了适应我国海洋经济的快速发展，海洋环境的日益恶化，海洋灾害的频发和海洋工程向大型化发展，近海石油气田的开发，以及海岸带开发过程中的后效问题的研究需要，针对我国重大海洋环境与保护问题开展研究是十分必要和迫切的。

在这方面，重点需要开展的研究课题大体上有三类。第一类课题是海洋环境特征对各类污染物作用的机理和规律研究，第二类课题是海洋工程设施防灾、抗灾和减灾研究，第三类课题是海洋工程及海洋环境工程与海洋环境的相互作用吸防治措施与对策。

一、海洋环境特征

对各类污染物的作用机理和规律研究以海洋流体动力对各类污染物迁移、扩散、转化规律的研究为基础，考虑各种自然环境因素（浪、流、风、光、温度、湿度）、物理因素（扩散、挥发、沉降、吸附、释放）、化学因素、生物因素的作用，揭示污染物在海洋复杂条件下的运动及演变规律，并建立海洋水质预测预报模型。此外，近年来，在我国沿海海域，赤潮频发严重。因此，除了加强赤潮的监测和预报外，也应加强在建立赤潮生长机理和发展规律方面的研究工作。

此项研究应通过现场观测、物理模型实验和数学模拟研究相结合的方法来进行。由于现场观测工作耗资巨大，且受到许多客观条件的限制，所获得的数据往往有许多综合因素的共同作用，很难将其中的单因素影响分离出来，因此，往往只能用它来作为对某一水质预测预报模型进行检验其可行性和精度的一个实例。

用数学模拟方法来建立海洋水质预测预报模型是一个较为有效的方法。目前，在这方面国内外已有不少水质预测预报模型，这些水质预测预报模型大体上都基于以下几方面的模型：水流数学模型；波浪数学模型；液流相互作用模型；近海海域污染物迁移转化数学模型。

在水流数学模型研究方面，对于较大范围的海域，通常可采用深度平均的潮流教学模型，对于紊动影响不显著的海域，可不考虑湍流影响，而对于湍流效应显著的区域，如排污口近区，则应考虑湍流效应。此外，采用坐标变换，可建立一种能够考虑复杂地形和套流效应的三维潮流数学模型，这样才能够较好地重现实际海域的三维潮流特征。在较小范围的水域，水流数学模型可以以N－S方程和通用的k－单流体数学模型。也可以基于多流体模型的基本概念，分别对两相本身的湍流输运规律以及相间相互作用规律进行模拟，建立两相湍浮力分层流的双流体数学模型。

在波浪数学模型研究方面，可应用BI—CGSTAB法求解由椭圆型缓坡方程离散得到的代数方程组，以提高求解效率。从水波发展方程出发，可导出一种用于大区域波浪变形问题的数学模型。通过引入弱非线性波色散关系，可使双曲型缓坡方程能够有效地考虑波浪的非线性效应。对高阶Boussinesq方程的进一步研究，可使方程的色激性从入水到深水都达到很高精度，并提高方程的非线性精度，可以更精确的计算较深水域波浪的非线性特征。

针对带自由表面的波浪场问题，通过把能有效模拟自由面形态的N— S方程和波能平衡方程的结合，可导出一个能考虑破波能量损失的抛物型缓坡疗程，用这个方程可模拟规则波和不规则波破碎引起的波高变化。建立沿岸流数学模型，可模拟海岸上波高变化和破碎波波高、波浪增减水和沿岸流。

在波流相互作用模型的研究方面，对于弱流情形，可采用一种考虑流影响的修正的合流缓坡模型；对于强流情形，可采用在Botssinesq方程中考虑流影响的模型。可以将辐射应力的计算公式与抛物型缓坡方程中的待求变量联系起来，建立一种辐射应力计算的新方法，用该方法可对较大区域均匀斜坡地形上的波浪辐射应力进行数值模拟。

在近海海域污染物迁移转化数学模型研究方面，基于N一S方程所建立的深度平均的二维应力一通量代数全场模型，可对非对称潮流作用下的侧向岸边排放问题过分数值模拟。以研究近海海域污染物迁移转化的三维预报系统作为目标，在分析近海环境中各种物理、化学和生物现象的基础上，针对近海海域水污染的特点，从三维湍流模型出发，在动量方程中引入表面风应力、底部切应力以及柯氏力的作用；在输运方程中引入反映物理、化学、生物等作用的源、汇项，可建立一个统一考虑物理、化学和生物等过程综合作用的近海海域污染物迁移转化的三维预报模型，它可为环境评价、水质规划、污染控制以及水域排污工程设计等提供重要的科学依据；同时对确定水域环境容量，从而制定水域环境保护策略，也具有十分重要的理论价值和应用前景。

应该指出，在海洋水质预测预报模型研究方面，数学模拟无疑是一种十分有效的手段，但不论是何种数学模型，其模型中所需的必要参数和边界条件的处理是研究水质模型的技术关键，直接影响到水质模型的科学性和预测能力。而这些必要的数据是无法从数学模型本身来取得的，有些可以通过现场观测来得到，但其中一些最基本的卷数是要通过基本机理的研究才能得到，在这方面物理模型实验研究将是一个有效的手段。

能模拟海洋动力因素的先进实验设备，现代化的量测仪器和测试系统是开展物理模型实验研究的必备条件。进一步完善PIV和LIF的浓度场、速度场同步测量系统，可研究非破碎波浪、破碎波浪及波流相互作用下水流的垂直结构，获得流场中水质点速度的空间分布和时间过程；并同步获得波浪及波流相互作用下浓度场的空间及时间变化过程，可用以分析定量污染物团在波浪及波流相互作用下扩散的基本特征和扩散系数。

二、海洋灾害的精确预报及海洋工程设施防灾、抗灾和减灾的研究

海洋灾害主要包括风暴潮、海浪、海冰、海啸、赤潮及海岸侵蚀等。

90年代以来，我国海洋灾害所造成的损失每年达上百亿元人民币，是世界上海洋灾害最严重的国家之一。海洋工程结构的投资费用很高，一旦发生破坏，将会造成重大的人员伤亡和巨额财产损失。当前我国海洋能源开发与海洋空间利用的绝大部分活动是在近海和极浅海海域。为了保证在这些海域所建造的工程设施能够安全服役免遭破坏，面临的首要问题是弄清这一海域中严酷和复杂多变的环境因素。我国东临西北太平洋，每年出现的台风数目占全球的38%，其中对我国可能造成灾害的台风每年有7—8个。每当台风在我国登陆或接近我国沿海通过时，都会在沿岸局部地区产生风暴潮，形成风暴潮灾害。

在我国北方海域，冬季由于受寒潮影响，沿岸地区每年都有结冰现象，结冰严重的年份则出现冰害。若对这些海洋灾害估计不足将会带来巨大的损失。渤海重叠冰与堆积冰的形成，不但可给结构物以强大的冰压力，而且由于冰激引起的振动作用，也会给海洋平台的使用和安全带来巨大的损害。而冰区溢油的迁移规律及预防和清理技术，至今尚未进行过深入的研究。对近岸大面积冰排和海上浮冰，在波浪、潮汐作用下都会引起海冰的断裂，断裂后冰块的尺度直接影响其对结构物的作用。在渤海海域建造的海洋平台，为了抵抗冰害，往往建成正、倒锥体的结构型式，冰排对锥体结构的冰荷载及与其的动力相互作用，也是目前尚未解决的课题。在海冰力学的研究中，除进行理论分析和数值模拟外，实验研究也是一个重要的手段。在实验研究中，模型冰可采用冻结模型冰和非冻结模型冰来进行，它们各有其优缺点，发展这两种技术是海冰力学研究中的一个课题。

我国是一个多地震的国家，海域中时有地震发生。强烈的地震将有可能是海上工程设施的主要破坏荷载。如果一旦在地震中结构物发生破坏，除其直接经济损失极大外，其次生灾害——火灾、环境污染等的后果也不堪设想。 转贴于

近年环太平洋地区地震的频度和强度都在上升，造成重大灾害。大型海上工程在地震作用下的安全性，特别是抗震防灾的基本原理和减震技术措施需要认真研究。海域中的大型海上水工建筑物在地震作用下的响应和振动破坏机理更有待深入研究。日本阪神地震记录资料表明，地震及由此引发的巨浪共同作用对水中和岸边建筑物造成的破坏十分严重。水工建筑物的这类破坏机理，至今国内外对此都很少研究，且由于试验条件的限制，国内外对此方面的试验研究工作开展极少。这是海上水工建筑物抗震研究中的一个新领域。

海上水工建筑物在长期运行过程中健康状况逐渐恶化，其损伤主要来自两个方面：其一是结构的老化、疲劳、超载、内部损伤（裂缝）、地基沉降变形以及环境的物理化学损伤（低温、冻融、大气侵蚀）等；其二是设计不周或设计标准偏低，施工质量差，原材料不合格，管理维护不善等。大型海上水工建筑物的损伤和事故都将对国民经济的发展造成重大的影响。

因此，发展以下的一些技术和方法将是十分重要的。如在考虑海洋环境荷载在幅值。时间及方向上的随机性所导致结构安全的不确定性情况下，对现役海洋工程结构进行健康诊断和评估剩余可靠度的理论；结构健康状态及损伤检测的新技术和新方法；结构病害治理用的新材料、新技术和新方法；海洋工程结构在多种复杂海洋环境条件下（风、浪、流、冰、地震等）的可靠度和优化理论研究，设计与建造新型抗灾工程结构；研究和设计使海洋工程结构物在设计使用期限内有足够的安全度，而在退役之后又便于拆除的各种工程措施。

为了及时掌握海洋环境的风云变幻和灾害的可能来临，发展海洋环境及灾害的预报技术是非常必要的。为此需要建立以下一些系统，如建立由近海到远海的海洋环境及灾害观测网络、预报与预警系统、沿岸防灾准备和各类应急处理系统；以主要海域和海岸带区域经济发展为背景，进行重点研究，建立数字化的海洋环境信息系统模型与结构；以及建立海岸和近海工程设施防灾减灾数字信息系统，将海岸和近海工程与网络技术人算机技术、遥感技术、地理信息系统、全球定位系统相结合，建立数学物理模型，通过多媒体技术，形象化地描述灾害成因、发生机理、传播规律、模拟灾害破坏的过程，建成智能化的防灾、抗灾和减灾决策支持系统。

三、海洋工程及海洋环境工程与海洋环境的相互作用及防治措施

为了充分利用海洋空间，现代海洋空间利用除传统的港口和海洋运输外，正在向海上人造城市、发电站、海洋公园、海上机场、海底隧道和海底仓储的方向发展。

人们现已在建造或设计海上生产、工作、生活用的各种大型人工岛、超大型浮式海洋结构和海底工程，估计到21世纪，可能出现能容纳10万人的海上人造城市。我国澳门和日本已经在海上建成了人工岛海上机场。为缓解紧张的陆地资源及减少城市噪音等，日本已经于99年8月在东京湾用6块380米长，60米宽的矩形漂浮钢板拼装海上漂浮机场。

由此可见，随着海洋资源与空间的开发利用，各类海上工程建筑物数量不断增多、规模日益复杂和庞大，保证这些海上工程设施的安全运行及采取海洋工程防灾减灾措施将越来越重要。海岸带和近岸海域是各种动力因素最复杂的地区，但同时又是经济活动最为发达的地区，海上工程建设如果考虑不当将会在一定程度上引发环境灾害。工程设施可能破坏原有海岸带的动态平衡，影响岸滩的冲淤变化。海上回填和疏浚会改变海岸的形态，破坏某些海洋生物赖以生存的栖息地，若对含有污染物的疏浚污泥倾抛处理不当则会造成二次污染。海上石油生产中的溢油事故将对海洋环境造成极其严重的污染。日益增多的海上退役工程设施如果不及时处理也将会逐渐成为海上障碍物以致引起公害。海洋工程抗灾减灾的任务是一方面要保证最大限度地减少自然界海洋灾害带来的报失，另一方面又要避免人为造成的海洋环境灾害。

随着人类对海洋资源的不断开发和利用，海洋环境保护与人类生产实践活动协调发展日显重要。如港口开发中的环境问题，主要内容包括：航道、港池开挖、疏浚引起的泥沙输运及其疏浚物抛放对海洋环境的影响，深水港口水工建筑物、大型人工岛、超大型浮式结构的环境和生态影响；破波带及其附近水域沿岸流对物质输运扩散规律研究；大型海岸工程、岸滩保护和整治工程引起的海域环境的变迁和海岸演变；海岸演变、防护及开发利用新概念的原则与理论，如由于工程措施所引起的海岸动力学、生态学、社会经济学及与环境关系的综合分析与协调。

随着沿海大、中型城市经济建设的快速发展，城平建设中的污水深海排放技术，感潮水域污水多点排放漂移扩散研究，天然海湾、人工湖及人工运河的水质交换能力，人工沙滩的保护措施，滩涂围垦对水域环境的影响等，都将是需要认真解决的问题。

篇6

关键词：工程测绘；新技术；发展

中图分类号：P24 文献标识码：A 文章编号：

工程测绘是以计算机技术、光电技术、网络通讯技术、空间科学、信息科学为基础，以全球定位系统(GPS)、遥感(RS)、地理信息系统(GIS)为技术核心，将地面已有的特征点和界线通过测量手段获得反映地面现状的图形和位置信息，供工程建设的规划设计和行政管理之用。

在开发一片处女地或进行大型工程建设前，都必须由测绘工程师测量绘制地形图，并提供其他信息资料，才能进行决策、规划、设计等工作。而且在工程建设中也离不开工程测绘，也需要工程测绘来提供更多地理信息资料，促进工程建设，保证工程质量。我国的工程测绘已有多年的社会实践，促进了社会经济发展。到20世纪末，我国的工程测绘开始与全球定位系统结合，测绘技术开始朝着网络化和信息化方向发展。到21世纪，工程测绘技术不断吸取先进技术知识，测绘技术得到了迅速发展，在社会经济建设中取得了不错的成效。工程测绘技术的发展将会促进社会经济生活的巨大进步。

1工程测绘新技术发展趋势分析

在信息时代里，网络技术、计算机技术迅速发展，工程测绘技术也在不断发展着，工程测绘技术朝着自主一体化、系统智能化、测量结果数字化、管理可视化方向发展。现代测绘仪器开始逐渐摆脱以往的固定性、方向性、不确定性、范围性等特点，测绘仪器可以放置在不同方向不同位置，测绘的范围大大扩展，同时，测量的数据也更加精确。而测绘仪器和测绘技术的发展带动工程测绘的发展，提高工程测绘的质量。新技术在实际运用中受到自然环境的影响越来越小，运用时也更加方便，为工程建设打下坚实的基础。

工程测绘技术的发展离不开科学技术的发展和人才发展，各个相关行业的发展带来了技术革新，不断促进新技术朝着智能化、信息化、数字化、可视化方向发展，提高测绘精度。人才培养除了高校培养之外，在企业中也要不断进行培训学习，要不断学习先进测绘技术知识，提高测绘工程师的专业素质，从而更好的使用测绘技术和仪器，促进工程测绘的顺利开展。

2工程测绘新技术发展分析

随着计算机技术、光电技术、网络技术、通信技术等的发展，工程测绘技术不断革新，工程测绘开始朝着更加广泛的领域发展，逐渐深入到社会经济建设的各行各业中，促进社会经济建设的快速发展。那么，现阶段下，工程测绘新技术主要有哪些呢？

2.1智能化移动测绘技术

智能化移动测绘技术是在传统的移动测绘技术基础上发展而来的。移动测绘技术的优势主要是可以提高工程测绘的精确度和测量的效率，目前主要有：空间同步技术、移动信息传输技术和自动提取技术。智能化移动测绘技术在运用起来更加方便，功能也更加齐全，如：PDA野外数据采集技术、DMI信息提取技术，智能化移动测绘技术在实际工程运用中可以获取较为准确的测量数据，可以提高测量的工作效率，受到自然环境的影响也比较小，可以在较为恶劣的环境中工作，它大大促进了我国工程测绘的发展壮大。

2.2卫星定位技术（GPS技术）

GPS技术的发展使得其运用的空间越来越广泛，已经普遍运用于各行各业中，在城市规划、空间定位、汽车线路导航中运用最为普遍。由GPS技术衍生出来的新技术层出不穷。在工程测绘中，GPS技术的运用也很普遍，运用GPS技术实现全天候的精确的三维定位，可以提高测绘水平和工作效率，减少人力资源和物质资源的使用。由于GPS是卫星定位技术，它具有抗干扰性强、功能齐全、保密性好、安全度高的特点，因此在工程测绘中得到了广泛运用，并且在未来有远大的发展空间和前景。

2.3地理信息系统（GIS技术）

地理信息系统是一个较大区域的空间信息系统，对这个地理空间的图像数据、空间定位数据、遥感数据等资料进行分析处理，从而解决实际工程中的难题，促进工程规划和设计的合理。GIS技术将空间信息、计算机技术、环境、测绘遥感等有机结合起来，能够有效的反应地理空间信息，可以实现对地理空间信息的采集、处理和存储。在观察地理空间信息时还可以实现信息的预测和预报，功能较多。可以说，GIS技术不仅仅是一种工程测绘新技术，它同时也是一门新兴产业，在城市规划、海洋气象、农林建设、地质矿山、环境监测等领域有较大应用空间。在工程测绘中，GIS技术采用数字化成图，大大减少了工作量，而且得出的数据资料非常精确，也易于保存和管理。

2.4数字摄影测绘技术

数字摄影测绘技术是将数字摄影与数字测绘技术相结合，运用计算机对数字影像进行处理和匹配，运用模式识别等方法来完成工程测绘工作。航空摄影可以绘制大比例的地形图，可以对较大面积的地形进行精确测量，为人们提供数字化的地理影像信息和资料。伴随着航空摄影和信息技术的发展，数字摄影测绘技术得到了迅速发展，数字化测绘图像产品可以实现4D形式的产品，促进了全球数字化发展，促进数字化信息系统的建设。

2.5遥感技术（RS技术）

遥感技术可以在较大区域内实现同步观测，时效性较强，数据的可比性和经济性较强，因而在工程测绘中得到了广泛运用。RS技术利用遥感器从空中对地面进行实时勘测，遥感器的工作原理是不同的物体对于波普会有不同的响应，从而正确识别地面上的物体。利用遥感卫星，可以获得高分辨率的信息图像，在一些中小比例的地理地形图的测绘中运用较广，而且便于更新。

2.6“3S”集成技术

所谓“3S”集成技术就是将前文中所提的GPS、GIS、RS三种技术有机结合起来形成一种技术。这三种技术都是有各自的优势和弱点的，将三者结合起来，有利于扬长避短。GPS技术可以为GIS和RS技术提供精确的定位和数据处理，RS技术可以提供丰富的地理地形信息，可以提供高分辨率的信息图像，GIS技术将GPS技术和RS技术提供的大量数据信息进行分析处理，从而得出精确的工程测绘资料。在南水北调、三峡工程、西气东输等工程的规划、设计和建设中就有运用过“3S”集成技术，随着科学技术的发展，“3S”集成技术将会不断发展，不断促进工程测绘的发展。

2.7数字城市

数字城市是工程测绘技术未来发展的一个重要方向，它是将城市的地理、环境、资源、人口、经济、社会服务等方面的内容进行数字化、虚拟仿真、网络化和可视化，构建出城市基础信息平台，促进我国城市发展的数字化，促进社会服务的数字化，促进城市发展的现代化。

结束语

随着科学技术的发展，工程测绘技术将会不断发展革新，不断促进社会经济建设，促进人们生活水平的提高。加上各种测绘技术有不同的优缺点，因此在实际的运用中要充分结合工程的特点来选择合适的工程测绘技术，从而获取最为精确、最具经济性的数据资料。

参考文献：

[1]李智强.信息化测绘时代工程测绘的发展[J].地球，2013(3).

[2]任同贤.当代测绘新仪器、新技术在测绘工程中的应用[J].城市建设，2012(24).

篇7

关键词：GPS-RTK;土地调查;地籍测量

1 引言

RTK（ Real Time Kinematic， 实时动态）技术是在GPS基础上发展起来的， 能够实时提供流动站在指定坐标系中的三维坐标，并在一定的范围内达到厘米精度的一种新的GPS定位测量方式。GPS测量技术中的载波相位实时动态测量RTK技术因为它对工作环境要求低、定位精度高、数据安全可靠、减少误差积累、数据处理简捷、操作简便以及作业效率高等优势，在测绘领域得到越来越广泛的应用， GPS技术在土地利用更新调查中更是有着广阔的应用前景。本文论述了RTK技术的系统组成、基本原理，简要介绍了RTK技术的应用。

2 GPS-RTK的系统组成

GPS系统由空间部分、地面控制部分和用户接收部分（即GPS接收机）的三部分组成。RTK系统是建立在GPS系统的基础上，其组成包括基站、流动站、数据通信链、RTK软件和通讯系统，通俗地说，就是用多台GPS接收机和天线组成的一个小区域网形测量系统。其中，基准站包括GPS接收机、GPS天线、无线电通讯发射设备、供GPS接收机和无线电通讯设备使用的电源及基站控制器等;流动站由GPS 天线、GPS 接收机、电源、无线电通讯接收设备及流动站显示控制等部件组成。

3 GPS-RTK的工作原理

GPS （Global Positioning System）即为全球定位系统，其工作原理就是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离，然后综合多颗卫星的数据就可以得到接收机的具置。RTK技术是建立在GPS系统的基础上，是以载波相位测量为基础的实时差分GPS测量技术，是在GPS测量技术中应用比较广泛的一种，是GPS测量技术的一个突破性发展，其工作原理也是基于GPS卫星的定位原理。GPS卫星定位原理是采用无线电交会测距原理，通过卫星这个媒介，把地面设备发射的无线电信号传递给三颗以上的卫星，再由卫星反馈给地面接收设备，通过数据解算等方法交会出地面测站点的三维位置坐标;因为只要有GPS接收设备就能接收GPS卫星信号，所以我们也可以由接收机获得卫星的空间位置，当接收到三颗以上卫星的信号时，可以得到测站点到各个卫星的距离，并通过卫星星历解算出卫星的空间坐标，交会解算出测站点的三维坐标。现在通过一个方程公式解释一下交会法解算三维坐标的过程。现假设在t时刻，在测站点同时得到测站点到三颗卫星的距离分别是S1、S2、S3，由导航电文、星历等解算出该时刻的各个卫星的坐标分别是（Xi，Yi，Zi），i=1，2，3。其公式如下：

RTK（Real Time Kinematic）技术是利用载波相位差分观测值的动态相对定位技术，是GPS载波实时差分技术的简称。因为不受天气等外在因素的影响，该技术能够实时动态地提供测站点三维坐标数据，并且能保证数据的精度达到厘米级。RTK又可分为修正法和差分法：修正法是将基准站的载波相位修正值发送给移动站，移动站接收载波相位，经改正后再求解出坐标，这称为准RTK;差分法是把由基准站采集到的载波相位，并把误差改正数及时发送给移动站，然后再求解出坐标，这种方法称为真正的RTK，其定位精度也大大提高。

GPS-RTK测量技术是建立在在WGS-84坐标系中的，而地籍测量是在本地坐标系上进行的，这就需要对流动站点进行坐标转换。坐标转换的一种方法是用至少3个以上同时拥有WGS-84地心坐标和本地坐标的已知点，求解出7个转换参数。其数学公式模型为：

式中：为两个坐标系统的三个平移参数;

为两个坐标系统的旋转参数;

两个坐标系统的尺度参数。

简化求解方法是：在忽略7个参数的尺度比和旋转参数时，可求出3个平移参数，即令为1，均为0即可。其简化公式为：

仅求出3个平移参数，仍可以满足一定精度要求的转换参数。

4 GPS-RTK的优缺点

从工程测量的应用中，我们可以看到GPS-RTK测量技术的优越性，这充分显示了此种卫星定位技术高精度和高效益的特点。

（1）因为其定位精度高、作业效率高等优势，所以在土地测量中应用GPS-RTK测量技术，节约人力成本和投入，同时也拓宽了GPS测量技术的应用范围。

（2）此技术操作简单，不受环境约束，能全天候全天时使用。

（3）用RTK技术测出界址点的坐标，即可确定界址线、画出宗地图、计算出宗地权属面积。

（4）GPS -RTK 测量技术操作简便，能实时测设，动态监测，将土地权属信息入库存档，数字化信息的管理与共享，这样做到能保证土地权属信息的及时更新，极大提高了土地信息的监管水平的应用。

（5）因为其图形强度系数较高，采用GPS方法布设大地控制网，能够有效地提高点位测设的速度，而且便于网形优化。

5 土地调查工作中的GPS-RTK技术

随着GPS-RTK 技术在我国土地调查中的飞速发展，已成为土地测量中不可缺少的仪器运用。GPS-RTK 定位技术的发展与应用科研人员应着重研究更为优良的土地调查测量技术。以便在土地调查工作中充分利用。从GPS-RTK 定位技术中获得精准高效的土地资源数据，为土地管理部门建立数据库和技术服务站。由于GPS-RTK 技术，使土地调查工作更快，更准确，这种新技术尤其是RTK 技术的出现，它为导航系统奠定了基础，只需要在一定的基准控制点的数量，就可以很快的找到单测点和地物点，地形点的坐标。利用测图系统把数据汇成电子地图，用计算机打印出来。应用RTK 技术把3个差分数据传输给GPS 流动接收站绘制动态地图，这一技术一经应用，就受到工作人员的青睐和重视。

GPS-RTK 的好多优点为他们的发展前景铺上了有力的阶梯，GPS-RTK 系统建立在于解决全球范围内的导航问题。主要用于军事方面，经过科技人员的不断开阔改进和完善，我国GPS-RTK 技术可以在海、陆、空进行远程控制，在调查、工程建设的土地资源、海洋开发、交通管制和其他高科技产业中非常熟练地处理应用。对导弹、土地工程测量起到精密定位时间和速度的控制等。GPS-RTK 定位系统，在土地勘测中发挥了巨大的作用。将GPS-RTK 定位技术的功能更新运用，在今后的土地调查中发挥它的高效、灵活、快捷的测绘能力，对土地调查勘测信息进行有效地分析利用。GPS-RTK 技术已成为现代土地的发展方向，具有广阔的应用意义和现实意义。但在网络建设中GPS-RTK 技术还是有些漏洞，除对特殊要求的设计外，一般GPS 的基线长度过大，也会使GPS 测量值不真实。GPS-RTK 选用的开放式网络结构常有波动，可以换为封闭环式的网络。减少误差。天气对GPS 没有影响，但对 RTK 的精度有影响，强的电磁波干扰会使GPS-RTK 出现技术误差。所以，要设置网站应选择远离雷达、无线电、微波中继站。

6 结语

在土地调查未来的发展中，GPS-RTK 导航技术以领先的技术开发，为土地调查测量定位技术提供诸多优点。因此，地籍测量以GPS-RTK 为主，传统的方法为辅。在现代化的土地调查方式下，发挥更大的作用。

参考文献：

[1] Jan Knorn Andreas Rabe ，Volker C.Radeloff，et al.land cover mapping of large areas using chain classification of nehboring Landdsat satellite images [J].Remote Sensing of Environment.2009，（113）：957-964.

篇8

关键词:海洋渔业水域环境;现状;保护;修复

海洋渔业水域环境是海洋渔业资源赖以生存和发展的重要物质基础，为鱼类的生长和繁殖提供了必要的生存空间和适宜的生态条件，其状况和变化更是对渔业生产发展起着决定性的作用。保护海洋渔业水域环境不仅是海洋渔业生产可持续发展的需要，也是确保人民群众身体健康的需要。

当前中国海洋渔业水域环境恶化、渔业资源衰退，严重制约了海洋渔业的健康发展。按照科学发展观的要求，必须加强对海洋渔业水域环境的保护，建立并完善海洋渔业水域环境保护的法律制度，维护海洋渔业水域的生态平衡，防止海洋渔业水域环境的污染，改善海洋渔业生物资源的养护载体，实现海洋渔业的可持续发展[1]。为此，本文以中国海洋渔业水域环境的研究现状为中心，从面临的问题、破坏的原因及保护、修复研究等方面就目前中国海洋渔业水域环境的研究及存在的不足加以综合评述，以期对以后的研究工作有所启示。

1中国海洋渔业水域环境现状

由图1可知，2001~2008年，中国未达到清洁水质标准的海域总面积在上下波动中呈现出一定的下降趋势。但是在未达到清洁水质标准的海域总面积下降的表象下，伴随着的却是较清洁海域面积的大幅下降。

污染海域面积特别是中度及严重污染海域面积的比重持续较高。如: 2008年，中国未达到清洁水质标准的海域总面积约为7·2万km2，比2007年减少约2·2万km2，但中度及严重污染海域面积的比重达到31%，与2007年基本持平。可见，中国海洋环境的质量并未出现明显的好转。

图1　2001 ~ 2008年中国不同污染程度海域面积的变化趋势Fig 1 The trend of sea areawith different levelsofpollution during 2001-2008 in China据《2008年中国海洋环境质量公报》[2]显示， 2008年，中国污染海域面积减少，较清洁海域面积增加，但总体污染程度依然较高。全海域未达到清洁海域水质标准面积约13·7万km2，比2007年减少约0·8万km2。较清洁海域、轻度污染海域、中度污染海域和严重污染海域面积分别约为6·5、2·9、1·7和2·5万km2。

严重污染海域主要分布在辽东湾、渤海湾、莱州湾、长江口、杭州湾、珠江口和部分大中城市近岸局部水域。

另外，据《2008年中国近岸海域环境质量公报》[3]显示，中国海洋渔业水域环境状况总体保持稳定，局部渔业水域污染仍比较严重，主要污染物为氮、磷、石油类和铜。中国海洋天然重要渔业水域主要受到无机氮、活性磷酸盐和石油类的污染。无机氮污染以东海区、黄渤海区部分渔业水域和珠江口相对较重;活性磷酸盐污染以东海区、渤海及南海近岸部分渔业水域相对较重;石油类污染以渤海部分渔业水域相对较重。

海水重点养殖区主要受到无机氮、活性磷酸盐和石油类的污染。无机氮污染以东海区和南海区部分养殖水域相对较重;活性磷酸盐污染以东海区部分养殖水域相对较重;石油类污染以南海区和渤海部分养殖水域相对较重。海洋渔业水域沉积物中，主要受到镉、砷、铜和铅的污染。镉、铜污染以东海区和南海区及渤海部分渔业水域相对较重;砷污染以南海区和渤海部分渔业水域相对较重;铅污染以南海区部分渔业水域相对较重。

以上表明，中国海洋渔业水域环境状况总体上保持良好，但局部渔业水域的污染较为严重，海洋渔业水域环境严重受损，海洋渔业经济面临的生态环境十分恶劣(表1)。

2中国海洋渔业水域面临的主要问题及原因2.1中国海洋渔业水域面临的主要问题2. 1. 1渔业水域富营养化，赤潮频发环境污染引起的富营养化使得近年来中国沿海赤潮发生次数增多，发生时间提前或者延长，主要赤潮生物种类增多，总次数和累计影响面积逐年大幅度增加。2008年，中国海域共发生赤潮68次，累计发生面积达到约1·4万km2，造成的直接经济损失约为0·02亿元[4]。赤潮的多发海域北移，已逐渐影响到黄海和渤海海域，且持续的时间呈上升趋势。如:2008年2月，在辽宁省大连湾附近海域就发生了面积达到108 km2的赤潮[4]。赤潮的频繁发生对海洋渔业水域的生态平衡，海洋渔业资源以及人类健康起着巨大的破坏作用。

2.1.2　水产品质量下降，经济损失严重由于海洋渔业水域环境受到污染，一些水产品受到汞、镉、病原体等污染;此外，养殖水体环境恶化，导致病害频繁发生，水产品中的残留污染物出现了致癌物和对人体健康造成严重危害的物质。由渔业水域环境引发的水产品质量问题，已经开始导致中国水产品市场竞争力下降，丧失了部分市场的准入资格，造成了巨大的经济损失。

2.1.3　渔业水域污染事故频繁，渔业损失巨大污染事故主要有溢油污染、化学危险品污染、液化气船重大事故污染等[5]。污染事故对渔业水域环境造成的危害特别大。由此还引发许多社会矛盾，影响渔区的社会稳定。2008年，全国共发生海洋渔业水域污染事故88次，污染面积约1814hm2，造成直接经济损失约3680万元。其中，影响最大的海洋渔业污染事故为: 2008年9月24日，在广东江门川岛以东飞沙州海域，韩国籍货轮“ZEUS”因遭遇台风“黑格比”袭击发生断裂翻沉溢油，造成该海域42家养殖户约4000 m2网箱养殖鱼类受到不同程度的污染，其主要养殖品种芝麻斑、青斑、红鱼、红鱿等大量死亡，经济损失达800万元[4]。

2.1.4　渔业水域生态功能退化，渔业资源衰退海洋渔业资源栖息环境的破坏导致了生物组成结构的变化，生物种群结构趋向单一，生物多样性在不同程度上遭到破坏。监测资料表明:中国海洋生物多样性指数明显降低，生物物种减少;底栖生物生物量下降;传统主要经济鱼类资源先后衰退;水生野生物种、国家保护的水生生物急剧减少和消失[6]。如曾是渤海最重要渔业种类的对虾、小黄鱼、带鱼资源已经严重衰退，而小型中上层鱼类成为渤海的优势种，渤海生物资源结构发生了变化[7]。又如东海传统的渔获物小型化、低龄化和性成熟提早的现象日趋严重，其中小黄鱼和带鱼年渔获量中均以补充群体和幼鱼为主[8]。种类交替、数量下降、渔获个体小型和低质化，严重制约了渔业资源的可持续利用。

2.2中国海洋渔业水域环境破坏原因2.2.1　陆源污染陆源污染是指从陆地向海域排放的对海洋渔业的生长、增殖、索饵造成或者可能造成威胁的污染物，包括工业废水、城镇生活污水、农业废水等点源污染和非点源污染[9]。海洋污染物总量的85%以上来自于陆源污染物[5]。工业废水是渔业水域最严重的污染源，其含有大量的悬浮物、有机物和还原性物质，以及多量的有毒有害物质，工业废水导致的渔业污染事故占总发案率的70%[9]。生活废水来源于人们日常生活中产生的各种混合性污水，其中含无机盐类、有机物及多种致病性微生物，是造成渔业水质有机污染、生物污染和产生富营养化作用的主要来源。

农业废水是指通过大气降水、地表径流的冲刷进入渔业水域的含有大量农药、化肥的废水，其加速水体富营养化进程，该非点源污染对近岸海域的氮、磷污染较大。

2.2.2　养殖业自身污染一方面，海水养殖的生产过程和发展需要清洁、未污染的水质;另一方面，随着近年来养殖产业规模不断扩大，养殖方式由半集约化向高度集约化发展，养殖自身污染问题显露且日渐突出。

养殖区残存的饵料、排泄的废物、施用的化肥等直接影响水体富营养化产生过程，成为诱发局部海域赤潮的原因之一;其次，在养殖的过程中，为预防养殖疾病、清除敌害生物、消毒和抑制有毒有害生物而大量使用化学药品，这些含有不同程度毒物的治疗药物、消毒剂和防腐剂已成为直接影响海洋渔业水域环境的重要因子。

2.2.3　海上事故及不合理的海洋开发由于不可抗力致使船舶触礁、碰撞、搁浅、爆炸等事故，使有害物质进入海洋，对局部海域造成重大污染，这类事故对海洋渔业水域环境造成的危害特别巨大[3]。此外，由于缺乏严格的法规规范和宏观调控，各行业和各类工程建设对海洋水域环境的影响日益加重，尤其是不合理的围涂造地、河口造田、炸岛采石、海底挖砂、海洋倾废排污及违法捕捞，改变了海域的自然地形地貌、底质分布和潮(水)流条件，导致亿万年来自然形成的优越的水产动物产卵场、育肥场和越冬场等逐渐消失，近岸海域生物种类不断减少，海洋和渔业资源日趋衰退，海洋渔业水域环境遭到了不可逆转的损害[9]。例如:中国曾在20世纪50年代和80年代分别掀起了围海造田和发展养虾业两次大规模围海建设热潮，使沿海自然滩涂湿地总面积缩减了约一半。滩涂湿地的自然景观遭到了严重破坏，重要经济鱼、虾、蟹、贝类生息繁衍场所消失，而且大大降低了滩涂湿地调节气候、储水分洪、抵御风暴潮及护岸保田等能力。据不完全统计，中国沿海地区累计已丧失滨海滩涂湿地面积约119万hm2，另因城乡工矿占用湿地约100万hm2，两项之和相当于沿海湿地总面积的50%。对沿海滩涂的破坏面积仍呈逐年上升趋势[5]。

3　海洋渔业水域环境的研究

3.1海洋渔业水域环境保护的研究为维护海洋渔业资源的生态平衡，促进资源、环境的可持续发展，实现海洋渔业水域环境状况的根本好转和渔业经济的健康、快速增长，必须加强对海洋渔业水域环境的保护措施。中国在水域环境污染控制和保护治理方面的研究起步较晚，从目前保护措施的研究成果来看，概况起来主要有如下几点:3.1.1　加强宣传力度，树立可持续发展观念海洋渔业水域环境保护是关系到渔业经济可持续发展的大事，要开展持续的、形式多样的普法宣传教育活动，努力增强全社会的渔业水域环境保护和可持续发展意识，形成全民的懂水、爱水、护水、富水意识，争取社会各界对海洋渔业水域环境保护工作的关注和支持，为海洋渔业经济的可持续发展创造良好的社会环境，在全社会形成人人理解、关心和支持水域环境保护工作的良好氛围。

3.1.2　完善保护法规，加强污染源的控制渔业水域环境是一个有机统一体，渔业水域环境保护方面的法规不应仅限于单项的管理控制，而要考虑引起污染的每一方面。中国现有涉及水域环境保护的法规多为单项法规。因此要加快环境保护综合性法规的制订，以法规的形式规定管理机关的责任与权力，建立完善的监督管理约束机制，加强对污染源的控制，实现对污染事故的事后治理向事前防范的转变。

3.1.3　加强修复技术的研究海洋渔业水域环境的恶化已成为制约中国海洋渔业持续发展的主要因素之一，实施海洋渔业水域环境修复工程，恢复海洋渔业水域环境的正常功能将是中国海洋渔业发展亟待解决的非常关键的问题之一。环境修复技术是近年来伴随着环境污染和环境大规模治理的实施而发展起来的。中国的环境修复技术还刚刚起步，但在许多方面已取得了相当的成绩。

3.2海洋渔业水域环境修复的研究环境修复技术有物理修复、化学修复及生物修复。

其中，生物修复方法是利用微生物、植物及其他生物，将环境中的危险性污染物降解为二氧化碳和水或转化为其他无害物质的工程技术系统。相对于物理和化学修复技术来说，具有费用低廉，处理操作简单以及安全性较高等优点，是一项发展潜力较大、环境友好的处理技术，已成为当前环境修复研究的热点及趋势[10]。根据生物修复的生物类群，目前的生物修复可分为:微生物修复、植物修复、动物修复等其他修复技术。

3.2.1　微生物修复技术微生物修复技术就是利用水中的异养微生物分解有机物质。有机物质在微生物特别是细菌产生的各种酶的作用下，经过好氧或厌氧过程，发生一系列化学反应，被逐步降解，最后转化成无机元素(矿化)而被植物吸收利用的技术。Pritchard等[11]利用微生物进行阿拉斯加石油泄漏后的环境修复，取得很好的效果。有学者在筛选环境微生物的基础上寻找功能基因，对构建超级工程菌进行大尺度生态修复进行研究[12-13]。中国也在该基础上启动了渤海典型海岸带生物环境修复技术。在菌类筛选方面，Chakrabarty[14]使用具有四种降解质粒的“多质粒超级菌”，使海上浮油在几个小时内即可降解。李秋芬等[15]从虾池底泥中筛选到10株有机降解菌， 72h内化学耗氧量(COD)去除率分别达到60%和70%以上。

于明等[16]使用光合细菌在富营养化水体治理中也显示出良好的效果。

微生物修复技术在受污染水域的净化和水生生态系统的恢复中具有巨大的功效和独特的优势，优点明显。不过，微生物修复对磷的处理效果有限，而且微生物处理相对于物理化学方法来说处理速度较慢，受处理环境变化的影响较大[17]。目前，微生物修复技术正逐渐从应用机理和基础研究转向实际应用方面，并取得了明显的效果，但仍未真正大规模、大范围地应用到海洋渔业水域环境修复工程中。

3.2.2　植物修复技术植物修复就是利用植物根系(或茎叶)吸收、富集、降解或固定受污染土壤、水体、空气中的污染物，以实现消除或降低污染环境的污染强度，达到修复环境的目的[18]。在该研究过程中，一些大型海藻因特殊的生理功能而受到关注。与浮游植物和其他清洁生物相比，大型藻类体内的营养贮存机制使其更适合在营养盐波动的水体环境中生长，其不仅能够净化水质，还能与赤潮微藻进行营养竞争，向环境中分泌相生相克类的化合物，抑制赤潮微藻的生长，起到防止赤潮生物爆发性繁殖与增长的作用。Nakai等[19]发现大型海藻海膜(Halymenia floresia)能够持续分泌一种不稳定的、对蓝藻生长具有抑制作用的化合物。Jin等[20]发现石莼(Ulva lactuca)分泌一些化合物，抑制共培养体系中赤潮异湾藻(Heterosigma akashiwo)和塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)的生长。Hogetsu等[21]研究发现，大藻(Pistia stratiotes)分泌的相生相克类化合物能够抑制其它藻类的生长，并首次提出利用大藻的克生作用作为微藻生长的控制手段。

植物修复相对于其他修复技术方式有着自身的优点，其适用于大面积、低浓度的污染，成本低，适用范围广，可处理多种污染物和多种环境;是一个自然过程，安全性较高;收获相对容易，而且有相当多的种类可获得额外的经济效益。植物修复的优点让植物修复技术的研究得到不断的加强。但是植物修复过程较慢，营养物质集中在植物体内并没有真正去除，植物的收获需要增加额外的费用，环境因子对植物的生长和去除效率影响较大[17]。

3.2.3　其他生物修复技术除了微生物修复以及植物修复以外，还有动物修复以及一些特殊的生物应用到水域环境中的修复方式，这一类的修复技术主要是通过一些底栖生物或者滤食性生物的摄食习性对水域环境中的有机物利用。已有报道指出[22]，滤食性贝类、某些棘皮动物等可以去除富营养化水中的营养物质，进而净化水环境。沈新强等[23]通过投放以巨牡蛎(Crassostrea sp·)为主的底栖动物在长江口水域开展底栖生物修复试验的效果明显。此外，多毛类(Poly-chaetes)在海洋生态系统食物链的能量流动和物质循环中处于关键环节，可很好地利用底质中的有机污染物和一些重金属转化为自身的生产力，其作为海洋食物链中的一个分室且生产单元，能够净化底质，使系统内部的废弃物再利用和循环，增加环境生态效益，是海洋渔业水域环境中原位生物修复的重要生物种类[24]。

相对于微生物和植物修复技术来说，目前此类生物修复技术的研究报道较少，多集中在养殖区水域环境，且使用要求较高，单独使用难度较大。

4　展望

良好的海洋渔业水域环境是中国渔业稳定持续发展的基本保证。事实表明，渔业水域环境恶化已经成为新时期中国海洋渔业发展的最主要、最突出的制约因素;是中国海洋渔业由数量型向质量效益型转变的最大障碍;是中国海洋渔业发展战略调整中最急需解决的关键问题。因此，正确认识中国海洋渔业水域环境现状，加强海洋渔业水域环境的保护、修复及相关领域的研究，是中国渔业发展刻不容缓亟待解决的重大关键问题。

4.1　保护措施的研究

渔业水域环境监测为渔政机构对渔业环境的管理提供科学的数据与评价资料，为执法提供可靠的依据，对海洋渔业水域环境保护具有特别重要的意义。中国海洋渔业水域环境监测网络还有待健全，集中的海洋环境监测管理机构也有待建立。今后的研究工作应主要围绕渔业环境有害物质和有害生物有效监测体系的设计和建立，各类环境样品中痕量污染物质快速分析方法的开发，生态环境影响综合评价方法等。

从海洋渔业水域环境保护出发，重点对需优先控制的污染物(有机氯化合物和其它有机污染物、重金属、石油烃、天然毒素、人工药物、病原菌等)开展研究，掌握其在自然水域中对海洋渔业水域环境结构和功能的不利影响。此外，渔业水域环境质量管理是渔业水域生态环境保护工作的一个重要组成部分。今后可通过对渔业环境质量管理技术和措施两方面的研究，为渔业行政主管部门制定渔业环境质量标准体系和相关的法律、法规提供重要的理论支持。

4.2修复技术的研究

在海洋渔业水域环境修复技术的具体使用上，由于各种修复技术都有一定的缺点，一定要合理选取最适合的应用方法。鉴于生物修复的巨大优势，应着重加强这方面的研究工作。如可以把现代生物技术应用到修复生物的改良中，加快生物修复技术规模化、工程化培育等应用技术以及相关领域的研究。

从海洋渔业水域环境修复出发，今后应重点加强修复作用菌的研究，筛选出高效作用菌或利用现代生物技术构建高效基因工程菌;加强环境因子对修复菌的修复能力影响的研究，提高微生物修复在实际应用中的效率;加强微生物修复技术的应用性和大范围推广的研究以及微生物技术在海洋渔业水域环境修复的应用;选择高效、高适应性植物修复品种或通过现代生物技术研究筛选新型修复植物;加强经济修复植物的研究，降低处理成本;加强修复植物的大规模生产培育技术以及实际应用过程中的工程管理技术的研究和推广;结合各种生物修复技术的优缺点，加强对新的生物修复技术及高效综合生物修复技术的研究等。

参考文献

[1]唐启升.中国专属经济区海洋生物资源与栖息环境[J].北京:科学出版社，2006.

[2]国家海洋局. 2008年中国海洋环境质量公报[R].北京:国家海洋局，2009.

[3]环境保护部. 2008年中国近岸海域环境质量公报[R].北京:环境保护部，2009.

[4]国家海洋局. 2008年中国海洋灾害公报[R].北京:国家海洋局，2009.

[5]王淼，胡本强，辛万光，等.中国海洋环境污染的现状、成因与治理[J].中国海洋大学学报，2006，5，1-6.

[6]唐启升.中国专属经济区海洋生物资源与栖息环境[M].北京:科学出版社，2006.

篇9

关键词：课程模式；实践；多媒体；翻转课堂

一、声乐课程模式的合理设计

（一）小组模式的研究

一般情况下，综合类院校的声乐教学往往是以小组课为主，由于多人上课，稍有时间不够充足、针对性不强的问题。但其实事物都有两面性，小组课程虽然有一些弊端，但它也有自身的优势，有更强的观摩对比性，声乐的学习演唱必然是学习的重点，但会听其实也是学习过程中的重中之重，如果可以先听懂了再唱，这样才是更科学更容易的学习顺序。能够听懂老师的示范，听出同组同学的演唱的优缺点，听的同时可以对声乐方法进行多次的分析辩证。正确的部分可以给自己加深印象，错误的部分可以避免自己演唱的时候会再出现。包括对演唱形体，面部表情，整体状态的对比和分析，这些听到的看到的对自己的演唱都会起到深刻鲜明的鞭策和提醒。这样反而是节省了时间，提高了课堂效率。当然如何能够避免小组课的缺点最大限度的发挥小组课的优点，还是有些细节上的设计要求。首先根据上课的环境和课程时间安排合理的人数，一般正常课节时间内以不超过三个人为最佳。小组课尽量安排男生一组、女生一组、声部相同或相近的一组。尽量安排嗓音条件比较相似的学生在一组。过程中可以根据具体的学习进度和变化进行调整，达到小组课教学模式的最大优化。

（二）剧场实践课程的重要性

声乐专业的学习对实践环节的要求比较高，无论从技术运用的掌握还是表演部分的操作都是不可缺少的学习内容。声乐教学注重技能训练，注重音准、节奏等知识的传授。但不要忽略了舞台表演实践活动的价值，声乐教学不能停留在声音的基本训练与声乐基本技能掌握的基础层面，这样的声乐学习是不够完善的。声乐理论来源于大量的声乐艺术实践，声乐教学本身的发展也必将推动声乐理论本身的创造。声乐教学和舞台实践是密不可分的。舞台表演既是对声乐教学的再现，又是声乐教学演唱的超越。从教学、表演双方面塑造学生，为声乐舞台实践打下坚实的基础。随着声乐艺术的不断发展，声乐教学和舞台实践之间的价值关系会显得越来越重要，只有将两者结合起来才能促进声乐教学的发展，进而推动舞台活动的实践能力。

二、多媒体技术在声乐教学中的实践研究

在教学中大力推广并运用多媒体技术，能够促使声乐教育理念革新，并且建立新型声乐教学模式，来发挥良好的教学效果。声乐教学从传统的教学模式转变为可视、可听、可延续的新型的教学模式，具有积极地意义。在现阶段声乐教学的过程中，多媒体的运用会起到非重要的辅助和补充作用，可以完善和加强声乐教学中出现的不足。在很多音乐基础课里面已经广泛的采用了多媒体技术的支持，使教学变得图文并茂，从而激发了学生学习声乐的积极性。首先让大家印象里把这么抽象的一门学科变得更直观具体，不仅用耳朵辨别和记住声音的形象还能看到声乐课程内容的文字和逻辑形象。在原有教师配备的情况下，增加了课前预习和课后复习延展的学习功能，且大大增强了学生自主学习的兴趣和能力。多媒体技术的应用推动着声乐教学模式的革新，教学模式体现出个性化特点，多媒体的突出的优势和特点可以为学生提供多样化的教学模式。

三、翻转课堂模式对声乐课程的启发

翻转课堂注重学生自主学习能力培养，颠覆传统教学“教师课上讲解，学生课下作业”的教学过程，将知识内化放在课外，让学生根据教师提供的学习资源，通过自主学习完成知识掌握，回到课堂上教师辅助学生解决自学中的疑难问题和深入学习。让学生在教学中充分发挥自己的主体性，培养自主学习能力。学生是课堂学习的主人，学生活动的重点从听教师讲变为根据学习资源独立自主的学习。这种学习模式与教育中提倡的自主学习不谋而合。使学生的学习更加的有效，为学生的终身学习能力的培养打下基础。国内对翻转课堂模式的研究是从2012年开始出现的，当时属于比较新鲜的话题。2014年开始，对于翻转课堂的研究开始大幅度的发展起来，对基础问题类的研究位居研究类目的榜首，占43.48%的比重，主要研究翻转课堂的起源、翻转课堂的发展以及对我国教学的启示与反思。

四、结语

在时代飞速发展的今天，大学声乐课程也要不断的更新和进步，传统的教学模式一定会面临新的挑战，学生们的创新能力、实践应用能力要提升到一个新的高度，学生的培养要和市场需求接轨。不管是“翻转课堂”还是“多媒体教学模式”都是广大声乐工作者在长期的一线工作中积累的经验和新的改革创新，这些新科技的加入一定会对声乐教学带来更多的启发和更蓬勃的发展空间。

[参考文献]

[1]曹理.音乐学习与教学心理[M].上海:上海音乐出版社,2000.

[2]郭俪雅.多媒体技术在声乐教学中的运用探索[J].中国音乐,2005,02.

[3]彭根发.声乐表演中的“生命状态”[J].南京艺术学院学报(音乐与表演版),2001,01.

篇10

关键词：高中藏语；写作能力

中图分类号：G633.3文献标识码：B文章编号：1672-1578（2015）08-0317-01

在高中藏语文教学中，一提到作文，很多学生都会感到十分棘手，往往觉得无话可说、无物可写、无情可抒。不少学生觉得无从下笔，不知如何表达，教师也为此感到头疼。写作能力是学生重要的素质，学生的成长、就业等都有重要的影响。因此，在高中藏语文教学中，教师应该高度重视学生写作能力。但是，作文在学生的心中是处于"讨厌"的地位。所以一接触作文就"谈虎变色"，要么廖廖几笔，草草牧场，要么就闭门造车；搬乱造；要么就抄袭范文，生搬硬套。到底是什么原因造成呢？通过与学生交流，根据自己多年教学的经验，谈谈我在藏语文教学中提高学生藏语文写作能力的几点看法：

1.创设藏语文作文起步的情感环境，激发学生作文兴趣

都说兴趣是最好的老师，所以藏文作文起步训练，首先是培养小学生想写的兴趣，激发学生我要写，而不是老师要我写的情感，让他们自愿写作，热爱写作。培养学生对将要写的作文的情感。藏语文作文教学首先要克服言词组织秩序上的障碍，把藏语中的独特的优美词汇有顺序的组织起来，克服藏语地方方言的发音障碍。其次，是做到言之有物，通过语言障碍的克服。通过词汇的积累组织做到语言生动形象，句子指向具体。最后进一步强调言之有情，让学生通过对语言的组织表现倾诉自己所要表达的情感，从写作语言到写作内容，再注入写作情感逐渐过渡。使学生在写作情感上有一个循序渐进的过程，提升学生写作的成就感，为以后克服作文的恐惧心理奠定基础，教师为作文创设愉悦的环境。其方式多种多样，如信息技术应用到藏语作文起步教学。创设图文并茂，声情并存的作文空间起到激情、激趣的作用；情景教学：把学生带到要写的作文环境中去，让学生主体身临其境。自由作文、起步作文。主要是激趣，激发小学生的作文感情和情绪，激发学生作文的内在动机和动力。设置大命题环境下的小范围的自由命题作文。比如写人的作文：《我喜欢的**》给学生更多的自由作文空间，让学生表达自己的感情，让学生以情作文。

2.加强课外阅读，为有源头活水来

课外阅读是中学生读书生活的重要组成部分，无论对于中学生的知识积累、智力培养还是思想发展都有着特别重要的意义，尤其是对他们的写作也有很大的帮助。"熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟"说的也是这个意思。读多了，看多了，自然而然积累的也就多了，自己写起作文来也就有了活水之源了。

"新课标"要求学生："有较大的阅读量和较广的阅读面。"要让学生做到大量阅读，应确保学生有足够的阅读材料，力求做到人人有书读，时时有书看。做好课外阅读工作方法很多，下面略举几例：

2.1课内外结合，推荐读物。按教学大纲，课程标准的规定推荐一些具有典范性、文质兼美、题材、体裁、风格丰富多样、富有文化内涵和时代气息的优秀作品给学生。日本教育学家认为：学生不进行课外阅读，就不可能学活、学深、学好。课外阅读是课堂的延伸和补充。引导学生结合课堂学习，开展课外阅读，对于提高学生的阅读兴趣和阅读效果大有裨益。

2.2鼓励学生经常到阅览室、图书室。阅览室、图书室的规模大，藏书丰富、阅读气氛浓厚。教师应该鼓励学生积极上阅览室或图书室借阅课外读物，腾出阅读时空，保证让学生能更广泛地参与课外阅读实践活动。这样，让学生在广阔的书籍海洋里自由自在地遨游，觅食，开阔视野，增长见识。 作文教学是漫长的逐渐推进的过程，需要我们耐心细致地进行，在激发学生的写作兴趣、逐步提高学生的写作能力等方面多动脑筋，变换方式，只有这样才能不断提高学生的写作水平。

3.合理利用藏语文教材中的素材

3.1在藏语文教材中，有很多的名家名篇，其中的内容可谓是丰富多样，而在这些丰富多样、风格各异的优秀篇章中有大量的写作素材可以为我们所用。因此，我们千万不要浪费教材中的这些宝贵资源，而要把这些资源都积累起来，以便为我们的写作服务。

3.2挖掘语文教材内容，引导学生练习仿写。在作文教学训练的实践中，可以采取"模仿"的形式。仿写是一种综合体现语言运用要求的语言训练形式。作为一种考查形式，它在各式各样的考试中可谓是"保留节目"。而仿写的要求，几乎涉及语言运用的全部要求--规范、简明、连贯、得体，当然也涵盖了这些要求内部的全部子项要求。在练习仿写时，既要考查仿写对象是否符合语用的诸多具体要求，更要检查自己的答案是否合乎语用的各项要求。教师精选出一些结构整齐完整并且语言优美有文采的优秀作文，或者是开头结尾非常好的作文。先读，让学生赏析、评品，说出作文的优缺点，取其长处，摒弃缺点，进行仿写。或者仿结构、或者仿开头结尾、或者仿精彩片段，加上自己的经历和文化底蕴，修改加工，最后成文。以期达到模仿的目的。这种方法可以帮助一部分同学克服语言呆板、不够生动，谋篇布局杂乱无序的毛病，提高其写作能力。

4.鼓励学生写出自己的真情实感

4.1作文从本质上来说就是抒发一个人情感的文章，因此，想让学生对作文保持兴趣，教师就要鼓励他们从自己熟悉的现实生活出发，写出自己的真情实感。艺术源于现实，如果没有现实生活的积累，而是写自己完全没有任何感受的文章，那么对于任何人来说都是件困难的事情。即使写出来了，这样的文章也只是徒有形式，而没有真实的感情，感动不了读者。因此，为了帮助学生掌握作文的诀窍，教师需要鼓励学生写自己熟悉的生活，从中发现美，找回自己的写作兴趣。

4.2培养口头作文能力，以说促写并用，其即教学生学会用口头语言和书面语言通顺地表达自己的思想。在日常生活中，我们时时可以看到有些学生说话滔滔不绝，口若悬河，而写作文时却绞尽脑汁，无从下笔。原因何在？因为说在实际生活中实践较多而写却较少，没有实践，怎能灵活运用呢？因此在写作训练时，可以强调学生先说后写，即在作文时让学生构思后，把要写的内容先说出来再写。

5.创设想象情境，激发想象力