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關(guān)鍵詞：Skyline 網(wǎng)絡(luò)3DGIS 優(yōu)缺點(diǎn)

中圖分類號： TN711 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：

1引言

自八十年代末以來，空間信息三維可視化技術(shù)一直就是業(yè)界的研究熱點(diǎn)。由于三維GIS有著二維GIS不可比擬的優(yōu)勢，近年來國內(nèi)三維GIS市場更是得到快速的發(fā)展，在城市規(guī)劃、綜合應(yīng)急、軍事仿真、虛擬旅游、智能交通、海洋資源管理、石油設(shè)施管理、無線通信基站選址、環(huán)保監(jiān)測、地下管線等領(lǐng)域都得到了很好的應(yīng)用。國內(nèi)外各三維GIS廠商都分別推出了自己的三維GIS平臺，如國外的Skyline、Google Earth、ArcGlobe，國內(nèi)的北京國遙新天地信息技術(shù)有限公司開發(fā)的EV-Globe、適普軟件有限公司的IMAGIS，靈圖軟件技術(shù)有限公司的VRMap、武漢武大吉奧公司的GeoGlobe等，使得國內(nèi)三維GIS軟件市場一片繁榮。下面本文就Skyline軟件平臺在建立網(wǎng)絡(luò)三維地理信息系統(tǒng)中的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析說明。

2 Skyline在建立網(wǎng)絡(luò)3DGIS中的優(yōu)缺點(diǎn)分析說明

由于三維GIS是由二維GIS發(fā)展而來，在空間數(shù)據(jù)處理、矢量數(shù)據(jù)查詢等傳統(tǒng)GIS技術(shù)方面各主流廠商之間可以說是難分伯仲。而海量數(shù)據(jù)處理能力、海量數(shù)據(jù)顯示能力、三維空間分析、系統(tǒng)穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)的安全性、網(wǎng)絡(luò)三維地理數(shù)據(jù)能力、二次開發(fā)能力等方面成為了考驗(yàn)三維GIS軟件性能的重要指標(biāo)。下面，從以上幾方面對比說明Skyline的特性。

2.1海量數(shù)據(jù)處理能力

三維空間信息數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)二維數(shù)據(jù)相比，具有數(shù)據(jù)復(fù)雜和數(shù)據(jù)量龐大的特點(diǎn)，它一般包含有三維地形數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)、三維模型數(shù)據(jù)、還有矢量數(shù)據(jù)。這對軟件的空間數(shù)據(jù)管理和調(diào)度能力提出了很高的要求。Skyline具有強(qiáng)大空間信息存儲和管理能力，支持ArcSDE服務(wù)，連接Oracle空間數(shù)據(jù)庫等，能從多種途徑存取和獲取空間數(shù)據(jù)。它基于網(wǎng)絡(luò)的海量空間數(shù)據(jù)管理，可實(shí)現(xiàn)將不同尺度、不同類型的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)、遙感影像數(shù)據(jù)、數(shù)字線劃圖、三維模型等空間數(shù)據(jù)一體化存儲、管理和調(diào)度。

2.2海量數(shù)據(jù)顯示能力

在提高數(shù)據(jù)顯示速度方面的關(guān)鍵技術(shù)（如LOD技術(shù)）各個軟件都進(jìn)行了應(yīng)用，所以該項(xiàng)性能指標(biāo)，國內(nèi)外相關(guān)軟件相差不是特別大，但是在細(xì)節(jié)上還是有區(qū)別。比如：Skyline在大數(shù)據(jù)量進(jìn)行數(shù)據(jù)瀏覽時，瀏覽速度能夠大于每秒25幀，最大停頓時間小于2秒，顯示的非常迅速，效果非常的平滑。并且Skyline還支持粒子系統(tǒng)（可以模擬雨、雪、火焰等效果）、動畫紋理、環(huán)境映射、漫反射。

2.3三維空間分析

從人們懂得通過空間信息來認(rèn)識和改造世界開始，空間信息主要是以圖形化的形式存在的。然而，用二維的圖形界面展示空間信息是非常抽象的，只有專業(yè)的人士才懂得使用。相比二維GIS，三維GIS為空間信息的展示提供了更豐富、逼真的平臺，使人們將抽象難懂的空間信息可視化和直觀化，人們結(jié)合自己相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)就可以理解，從而做出準(zhǔn)確而快速的判斷。毫無疑問，三維GIS在可視化方面有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。雖然三維GIS的動態(tài)交互可視化功能對計算機(jī)圖形技術(shù)和計算機(jī)硬件也提出了特殊的要求，但是一些先進(jìn)的圖形卡、工作站的陸續(xù)問世，不僅完全可以滿足三維GIS對可視化的硬件要求，而且在GIS理論研究不斷深入和發(fā)展的推動下，三維GIS還可以帶來意想不到的展示和體驗(yàn)效果。空間信息的分析過程，往往是復(fù)雜、動態(tài)和抽象的，如淹沒分析、地質(zhì)分析、日照分析、空間擴(kuò)散分析、通視性分析等。相比較而言，三維環(huán)境下的空間分析具有更直觀的效果。Skyline提供三維測量及地形分析工具，但缺少淹沒分析、填挖方分析等專業(yè)性很強(qiáng)的功能。但是Skyline也為用戶提供了解決方案，即利用ArcGIS提供的ArcEngine的編程接口以ArcGIS進(jìn)行后臺的空間分析，Skyline以前臺顯示的方式解決。這對后期的二次開發(fā)能力提出了更高的要求，開發(fā)人員除了要有Skyline的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，同時也要有ArcGIS平臺下的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)。

2.4系統(tǒng)穩(wěn)定性

由于三維空間信息數(shù)據(jù)管理復(fù)雜存儲量龐大，用戶使用軟件平臺的時候，數(shù)據(jù)運(yùn)算量大、算法復(fù)雜，如果軟件平臺在系統(tǒng)設(shè)計的初期沒有進(jìn)行很好的規(guī)劃設(shè)計，很容易造成日后用戶在使用時出現(xiàn)死機(jī)和執(zhí)行效率低下的情況。所以，在選擇三維網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)的構(gòu)建平臺時，系統(tǒng)的穩(wěn)定性成為一個重要的衡量平臺。Skyline是基于微軟公司的COM技術(shù)進(jìn)行底層開發(fā)，全組件式結(jié)構(gòu)，為系統(tǒng)的后期的無縫升級、以及用戶的二次開發(fā)提供了良好基礎(chǔ)；支持OPENGL與DirectX，充分的利用了硬件的3D加速性能；遵循了國際標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（TCP\IP、HTTP），為用戶搭建局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)平臺做好了技術(shù)鋪墊。

2.5數(shù)據(jù)的安全性

提到數(shù)據(jù)的安全性，首先要介紹一下，“World Wind”，它是由美國國家航空暨太空總署（NASA）阿莫斯研究中心的科研人員開發(fā)的開放源代碼(Open Source)。“World Wind”可以利用Landsat 7、SRTM、MODIS、GLOBE,Landmark Set等多顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)，將Landsat衛(wèi)星的圖像和航天飛機(jī)雷達(dá)遙感數(shù)據(jù)結(jié)合在一起，讓用戶遨游三維地球。用戶在使用“World Wind”進(jìn)行客戶端瀏覽時，服務(wù)器會將影像等數(shù)據(jù)下載到客戶端，對于當(dāng)今“數(shù)據(jù)為王”的時代，這種瀏覽方式顯然不利于數(shù)據(jù)的安全以及知識產(chǎn)權(quán)的保護(hù)。由于其軟件是對外開放源代碼，所以該軟件一經(jīng)推出，立即成為一些生產(chǎn)三維的軟件公司、科研機(jī)構(gòu)、學(xué)生學(xué)者的研究對象。其中有一些三維軟件通過修改該代碼或借用該代碼的某一部分而推出的，這樣的瀏覽方式并未徹底的改變。而Skyline從底層開發(fā)到應(yīng)用層都完全擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，其采用獨(dú)特的“文件流”傳輸技術(shù)為數(shù)據(jù)安全提供了技術(shù)保障。

2.6網(wǎng)絡(luò)三維地理數(shù)據(jù)能力

構(gòu)建分布式地理信息系統(tǒng)已經(jīng)是一種趨勢，如何把服務(wù)器上的數(shù)據(jù)發(fā)給客戶端，讓客戶端順利的瀏覽和查詢服務(wù)器上的數(shù)據(jù)，顯得尤為重要。三維地理數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)能力也是制約后期開發(fā)的系統(tǒng)應(yīng)用的因素。Skyline采用TCP/IP協(xié)議，其強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)服務(wù)器技術(shù)，可以實(shí)時向數(shù)以千計的客戶傳輸三維地理地形數(shù)據(jù)集，基于網(wǎng)絡(luò)無縫可變帶寬運(yùn)行策略，不會被連通性的潛伏和中斷而影響。當(dāng)初始影像以低分辨率被用戶接收，用戶就能夠開始進(jìn)行三維顯示，而不用等到所有的數(shù)據(jù)集都傳輸完畢。使數(shù)以千計的用戶接收帶寬由低到高的真實(shí)的、無限制量的數(shù)據(jù)集，給每個用戶不間斷的觀看效果。

2.7二次開發(fā)能力

市面上提供的三維軟件基本上提供的都是些基本的功能，而我們面對的客戶和市場都是帶有很強(qiáng)專業(yè)性，如何解決這種供需矛盾，這就需要我們在此平臺上進(jìn)行二次開發(fā)。最終開發(fā)出來的應(yīng)用系統(tǒng)的好壞，除了與開發(fā)人員編程能力的高低有關(guān)外，更多是該系統(tǒng)二次開發(fā)的擴(kuò)展能力。Skyline為三維地理信息提供企業(yè)級解決方案，用戶可以方便使用C++、VB、delphi、.net等常用的編程語言搭建三維GIS平臺，并且系統(tǒng)升級時開發(fā)成果也可以無縫升級，為用戶帶來極大的便利，并且Skyline在國內(nèi)各大行業(yè)都有成功案例，具有很強(qiáng)的用戶基礎(chǔ)，為日后開發(fā)時尋求幫助提供了便利。

3結(jié)語

經(jīng)過綜合分析與比較，可以說Skyline是可以滿足大部分網(wǎng)絡(luò)3DGIS構(gòu)建的需求，它以技術(shù)的先進(jìn)性、系統(tǒng)的穩(wěn)定性、功能的強(qiáng)大性贏得了眾多行業(yè)用戶的信任。盡管它也有一些缺點(diǎn)，例如價格相對于國產(chǎn)軟件來說有點(diǎn)貴、操作界面及幫助文檔是英文等等，這些缺點(diǎn)在其絕對的優(yōu)點(diǎn)面前，仍然不能阻礙Skyline是目前非常好的三維GIS平臺。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞：信息化；地形圖；數(shù)字化地形測量

中圖分類號：P208

1 數(shù)字地籍測繪概述

地籍測量方法和方法是現(xiàn)階段各種測繪技術(shù)應(yīng)用的綜合，為實(shí)現(xiàn)測繪資料管理現(xiàn)代化、科學(xué)化、信息化而奠定了夯實(shí)基礎(chǔ)，它是在測繪方法和技術(shù)應(yīng)用發(fā)展技術(shù)上而進(jìn)一步發(fā)展。事實(shí)上，相比較傳統(tǒng)的地籍測量，數(shù)字地籍測繪對經(jīng)緯儀、大小平板對各種地籍要素及有關(guān)的地物和地貌要素進(jìn)行了數(shù)字化發(fā)展。傳統(tǒng)的地形圖只是將梯度行的經(jīng)緯線轉(zhuǎn)到平面上，從而構(gòu)建一定經(jīng)緯度間隔表示的經(jīng)緯線，對地球表面上任意一點(diǎn)的地理坐標(biāo)進(jìn)行標(biāo)識，最后需要用專用符號和按一定的比例尺繪制成圖，最終得到的是傳統(tǒng)人工繪制的模擬地籍圖。

當(dāng)今社會，正是日新月異的計算機(jī)軟硬件技術(shù)和不斷發(fā)展的科學(xué)研究，都為各種軟件的開發(fā)應(yīng)用和電子測繪儀器的發(fā)展和應(yīng)用提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支持和保障，同時，也推動了測繪技術(shù)向自動化、數(shù)字化方向不斷發(fā)展。傳統(tǒng)的測量成果已無法滿足測繪人員的需求，它正在從紙質(zhì)圖被以數(shù)字形式存儲在計算機(jī)中可以傳輸、處理、共享的數(shù)字閣所取代。

數(shù)字地籍測量作為數(shù)字測繪技術(shù)在地籍測量中的應(yīng)用的一部分，主要是通過將點(diǎn)、線、面的幾何數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)等原件組成統(tǒng)一的格式文件，最終形成圖形數(shù)據(jù)文件。其實(shí)質(zhì)是一種全解析的，機(jī)助測圖的方法。圖形數(shù)據(jù)文件以塊圖為單位進(jìn)行數(shù)據(jù)信息存儲，圖形與數(shù)據(jù)應(yīng)有拓?fù)潢P(guān)系，圖數(shù)互動。與此同時，由這些塊圖數(shù)據(jù)文件生成分幅圖圖形文件，相鄰的文件名要求必須與圖幅編號一致，且兩幅分圖幅必須能進(jìn)行無縫拼接。

數(shù)字地籍測量發(fā)展到現(xiàn)在，其模式主要可以分為三種，首先是數(shù)字?jǐn)z影地籍測量模式，同時它也是在行業(yè)內(nèi)最被廣泛應(yīng)用的，第二種是野外數(shù)字地籍測量模式，它具有自動化程度高，精度準(zhǔn)的特點(diǎn)。第三種是內(nèi)業(yè)掃描數(shù)字化地籍測量模式。這三種模式各有優(yōu)缺點(diǎn)，它們相輔相成，從而最終實(shí)現(xiàn)地籍信息的全覆蓋采集。

2 GIS應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

GIS反映了當(dāng)今社會人們賴以生存的現(xiàn)實(shí)世界（資源與環(huán)境）的現(xiàn)勢和變遷的各類空間數(shù)據(jù)及描述這些空間數(shù)據(jù)特征的屬性，GIS在現(xiàn)階段計算機(jī)軟硬件的支持與保障下，對整個或部分地球表層的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集分析的系統(tǒng)，其原理主要是根據(jù)點(diǎn)文件信息，將屬于同一地物的各個測點(diǎn)按照一定的格式進(jìn)行排列和處理，形成圖形文件，借助圖形編輯功能在計算機(jī)屏幕上對顯示圖形進(jìn)行圖形編輯、修改、注記等，將地圖這種獨(dú)特的視覺化效果和地理分析功能與一般的數(shù)據(jù)庫操作相結(jié)合，最后形成正式的碎部點(diǎn)文件和圖形文件。如果將GIS與其他信息系統(tǒng)作比較，其最大的區(qū)別應(yīng)該是對空間信息的存儲管理分析。GIS不僅是計算機(jī)、測繪、制圖學(xué)、圖形學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)等多學(xué)科技術(shù)集成的基礎(chǔ)平臺，同時，它也是表現(xiàn)和處理空間地理信息的一種重要工具。總之，GIS技術(shù)是野外數(shù)據(jù)采集軟件的重要基礎(chǔ)。

在長期的生產(chǎn)和研究實(shí)踐過程中，對原始野外采集的碎部測量數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、排錯、解碼、碎部測點(diǎn)坐標(biāo)計算等處理，形成碎部點(diǎn)文件，有關(guān)系礦、地籍測繪及環(huán)境專家早已關(guān)心這些復(fù)雜的空間數(shù)據(jù)信息，他們一直在探親快速處理這些空間數(shù)據(jù)信息的途徑，GIS技術(shù)的出現(xiàn)，為空間地理信息處理提供了極為方便的手段，因此有關(guān)專家開始嘗試將GIS技術(shù)引入礦山環(huán)境和土地測繪領(lǐng)域的空間數(shù)據(jù)信息處理中。而我國GIS在地籍測繪中的應(yīng)用起步則相對較晚。

3 數(shù)字化地形測量

數(shù)字地籍測量是地籍測量中一種充分吸收整合GIS、GPS、RS和DK等技術(shù)的綜合性技術(shù)和方法，數(shù)據(jù)類型分為：點(diǎn)、線、面、注記，按規(guī)定的圖層進(jìn)行存儲。它的最大優(yōu)點(diǎn)是在完成地籍測量的同時可建立地籍圖形數(shù)據(jù)庫，從而為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化地籍管理奠定基礎(chǔ)。

數(shù)字地籍測量是利用數(shù)字化采集設(shè)備采集各種池籍信息數(shù)據(jù)，傳輸?shù)接嬎銠C(jī)中，再利用相應(yīng)的應(yīng)用軟件對采集的數(shù)據(jù)加以處理，最后輸出并繪制各種所需的地籍圖件和表冊的一種自動化測繪技術(shù)和方法。

數(shù)據(jù)采集過程就是利用一定的儀器和設(shè)備.獲取有關(guān)的地籍要素信息數(shù)據(jù)，并按照規(guī)定的格式存儲在相應(yīng)的記錄介質(zhì)上或直接傳輸給數(shù)據(jù)處理設(shè)備的過程。野外數(shù)據(jù)采集是在地質(zhì)勘查、區(qū)域地質(zhì)調(diào)查、水文工程環(huán)境地質(zhì)調(diào)查和物化遙勘查的野外工作中用各種手段采集數(shù)據(jù)的總稱。數(shù)據(jù)采集是野外科學(xué)調(diào)查研究工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它是基于手持智能終端的野外科學(xué)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為科學(xué)工作者提供便捷的移動數(shù)據(jù)采集工具和手段，使得在野外直接采集各種觀測數(shù)據(jù)（如地理坐標(biāo)、圖片、語音等）可直接上傳至數(shù)據(jù)服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)野外采集數(shù)據(jù)規(guī)范定義、任務(wù)安排、采集過程追蹤管理、采集數(shù)據(jù)的、查詢統(tǒng)計、報表分析和地圖展示。

在地籍測量中數(shù)據(jù)采集有很多種，常規(guī)的數(shù)據(jù)采集是用經(jīng)緯僅加小平板繪圖。隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)采集的方法也不斷變化，全站儀，GPS等普遍的應(yīng)用在測量中，特別是隨著遙感圖像的分辨率的不斷提高.利用遙感圖像來獲取數(shù)據(jù)大大減輕了測量工作人員的野外工作量，提高了數(shù)據(jù)采集的速度在實(shí)際測繪過程中，一般來說，野外數(shù)據(jù)采集的技術(shù)要求主要有儀器的對中偏差不能大于5mm。而用測距儀施測地形地物點(diǎn)時，測距一次讀數(shù)，當(dāng)儀器的2C小于40秒時，水平角可測半測回；能直接測出平距時，可不測改平用的垂直角，否則垂直角測半測回。每一測站測完后，應(yīng)歸零檢查，歸零差應(yīng)不大于40秒。施測碎部點(diǎn)高程時，垂直角可測半測回，當(dāng)垂直角指標(biāo)差大于17時，應(yīng)加以改正。儀器高、覘標(biāo)高量取至厘米。

參考文獻(xiàn)：

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[6]謝啟姣.城市熱島演變及其影響因素研究[D].華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，2011.

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關(guān)鍵詞:玩具 探究工具 地球儀

地球和地圖是初中地理課程內(nèi)容的重要組成部分,是初中地理教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)所在。

地球儀伴隨著學(xué)生健康地成長,能不能將“玩具”變?yōu)椤疤骄抗ぞ摺币M(jìn)課堂,能不能通過耳熟能詳?shù)摹巴婢摺眮砬擅畹氐⑷趸菊鹿?jié)的重難點(diǎn),將學(xué)生自然地引進(jìn)地理知識的大門呢?筆者嘗試著要求每位同學(xué)帶一個地球儀進(jìn)課堂,精心創(chuàng)設(shè)各種活動,巧妙地將“玩具”轉(zhuǎn)化為學(xué)生學(xué)習(xí)本章節(jié)內(nèi)容的“探究工具”。

一、創(chuàng)建各種活動,玩具轉(zhuǎn)化為探索工具得以實(shí)現(xiàn)

1.擺放地球儀

地球的模型――地球儀這節(jié)課是學(xué)生第一次帶地球儀進(jìn)課堂,如何讓地球儀閃亮登場?如何讓學(xué)生明白手中的玩具是學(xué)習(xí)地理的好幫手,如何瞬間拉進(jìn)的地球儀與學(xué)生的距離?

學(xué)生的課桌上都擺放了千姿百態(tài)的地球儀時候,學(xué)生都用好奇的心理看著或用手轉(zhuǎn)動著,自然達(dá)成良好的情景效應(yīng)。老師抓住這一鍥機(jī),設(shè)計這樣一個問題:“地球真是太大了,老師很想看到它的全貌,誰幫老師出主意呀?”“地球儀。”學(xué)生舉起地球儀得意地答著――達(dá)到了地球儀閃亮登場的目的。然后,教師乘勝追擊詢問學(xué)生:“大家經(jīng)常玩地球儀,有誰知道地球儀是怎樣擺放的?”教室頓時炸開了鍋,爭論、辯論達(dá)到自然生成。最后,老師明確點(diǎn)撥:“地球儀正確的擺放為:北極指向北極星附近。”(學(xué)生頓悟)

設(shè)計意圖:地球儀由“玩具”轉(zhuǎn)變?yōu)椤疤骄抗ぞ摺边M(jìn)入課堂,關(guān)注了初一年級學(xué)生的年齡特點(diǎn),尊重初一新生的審美情趣。同時,老師用兒童的視角點(diǎn)來觀察現(xiàn)象,用兒童化的語言來設(shè)計問題,尊重了初一新生的語言情趣,學(xué)生從“地球儀我天天玩,有什么好探討的”發(fā)展到“地球儀還有那么多的秘密還不知道呢”的心理變化,形成強(qiáng)大的內(nèi)驅(qū)力,激發(fā)學(xué)生的探索欲望,同時使學(xué)生感知地理知識無處不在,培養(yǎng)了學(xué)生攝取地理信息的敏感度。

2.觀察地球儀

地球的模型――地球儀這段教學(xué)內(nèi)容的突破是通過學(xué)生從宏觀與微觀來觀察地球儀、判讀地球儀、感知地球儀,從而獲得閱讀地球儀的技巧。

首先,教師慢慢地、不停地旋轉(zhuǎn)自己手中的“小”地球儀(創(chuàng)造情境――讓學(xué)生從宏觀角度觀察),請學(xué)生講講發(fā)現(xiàn)到什么?學(xué)生發(fā)現(xiàn):“地球儀繞地軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)”“地軸于地球儀相交的兩點(diǎn)叫南極、北極”“地球儀是地球的模型”“地球儀是傾斜著旋轉(zhuǎn)”“藍(lán)色是海洋”“海洋的面積大……”

其次,教師請學(xué)生觀察自己手中的地球儀又發(fā)現(xiàn)了什么。(讓學(xué)生從微觀角度觀察)學(xué)生發(fā)現(xiàn):“中國”“美國”“加拿大”“俄羅斯”“麥哲倫航海環(huán)球航行線” “經(jīng)線、緯線等等”。

然后,教師反問學(xué)生如何區(qū)別出哪里是中國哪里是美國?這是河流哪是湖泊?(笑聲――又是簡單問題)學(xué)生:“顏色、文字、符號來幫助識別。”

最后,請同學(xué)們觀察并動腦筋思考,地球儀與地球真實(shí)的面貌有哪些不同?

學(xué)生:“地球儀是縮小的模型”“地球儀上的經(jīng)線、緯線在地球上不存在。”“地軸是虛擬的。”

設(shè)計意圖:學(xué)生有感而發(fā),真正實(shí)現(xiàn)了課堂動態(tài)生成,做到師生共建課堂教學(xué)資源,同時對學(xué)生的發(fā)散思維能力、語言表達(dá)能力、歸納表述的能力進(jìn)行了無形的培養(yǎng)。

3.描畫地球儀

緯線和經(jīng)線是教材的重中之重,特別是平面上彎曲的經(jīng)緯線、經(jīng)緯度立體的判讀,東西半球的劃分,是本設(shè)計的重中之重。

(1)緯線、緯度的設(shè)計

①請同學(xué)用紅色的色筆在地球儀上逐條描繪一下緯線(大約1分鐘,教師不需要過多的啟發(fā)性語言)。

設(shè)計意圖:讓學(xué)生靜下心慢慢地描、靜靜地觀察,在描畫中探索、發(fā)現(xiàn),教師注意觀察每位學(xué)生情況,特別是注意學(xué)困生。

②請同學(xué)嘗試用手在空中勾畫數(shù)條緯線。

設(shè)計意圖:讓學(xué)生感知立體的緯線形狀,幫助學(xué)生樹立緯線的空間概念。

③請同學(xué)們盡情說所觀察到的內(nèi)容,并盡量讓學(xué)生用手勢表達(dá),教師順勢利導(dǎo)將學(xué)生所講凌亂的內(nèi)容進(jìn)行羅列小結(jié)。

設(shè)計意圖:讓學(xué)生積極參與知識的動態(tài)生成過程。

例如:學(xué)生通過描畫緯線、勾畫空中的緯線以后比劃道:“緯線是一個圓圈。”“緯線是大小不一的圓圈。”“除了正對是相等,其他都不等。”“南北兩極是點(diǎn)。”“赤道是最大的緯線圈,越往兩極越小。”“南北回歸線、南北極圈是虛線,其他緯線是實(shí)線。”“所有的緯線表示東西方向。”(因?yàn)楦鱾€學(xué)生的視角點(diǎn)不一樣、思維不同,觀察到的內(nèi)容也不盡相同,盡其說。)

教師:勾畫板圖進(jìn)行本段知識的小結(jié)。

④憶圖:讓同學(xué)閉上眼睛,發(fā)揮自己的想像,感悟頭腦中的緯線形狀、指示方向、長度的分布規(guī)律、緯度的變化規(guī)律等。

設(shè)計意圖:樹立緯線的空間概念,培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力。

(2)經(jīng)線、經(jīng)度的設(shè)計

學(xué)生活動:

①請同學(xué)用黃色的色筆在地球儀上逐條描繪一下經(jīng)線。

②請同學(xué)嘗試用手在空中勾畫數(shù)條經(jīng)線。

③對比緯線、緯度特征,探索出經(jīng)線形狀、指示方向、長度的分布規(guī)律、經(jīng)度的變化規(guī)律以及等。

④憶圖:讓同學(xué)閉上眼睛,發(fā)揮自己的想像,感悟頭腦中的經(jīng)線形狀、指示方向、長度的分布規(guī)律、經(jīng)度的變化規(guī)律等。

設(shè)計意圖:通過“描畫”、“想像”、“對比”探索出經(jīng)線、經(jīng)度的特征以及與緯線、緯度的差異。

⑤請同學(xué)們用綠色的色筆在地球儀上逐條描繪0°,180°,20°W,160°E四條經(jīng)線,讓學(xué)生自己選擇構(gòu)成東西半球分界線,并說明原因。

本段主要是通過學(xué)生用不同的“色”筆在地球儀上分別涂畫不同的經(jīng)線、緯線以及特殊的經(jīng)緯線(如:赤道,20°,160°,0°,180°),這些活動將重點(diǎn)淡化,難點(diǎn)易化,通過學(xué)生在觀察中不斷探究,通過師生對話、生生對話,生生互補(bǔ)、生生糾錯,共同達(dá)成經(jīng)緯線、經(jīng)緯度的特點(diǎn)、東西半球、南北半球的劃分以及經(jīng)緯網(wǎng)的作用,讓學(xué)生在不知不覺活動中建立了空間概念。

4.轉(zhuǎn)動地球儀

地球的運(yùn)動本段教學(xué)所涉及的現(xiàn)象具有空間動態(tài)變化的特點(diǎn),本段的突破口是讓學(xué)生借助地球儀與自己的手巧妙配合,正確地演示地球自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn);借助自己的眼觀察地球儀,感知太陽照射情況,探索基本的運(yùn)動規(guī)律,幫助學(xué)生建立直觀、立體、動態(tài)的概念。

(1)地球自轉(zhuǎn)的設(shè)計

①讓學(xué)生用地球儀演示地球自轉(zhuǎn)并回答:地球圍繞什么自轉(zhuǎn),自轉(zhuǎn)的方向如何,地球自轉(zhuǎn)一周需要多少時間?

②讓學(xué)生分別從北極、南極觀察地球的自轉(zhuǎn)方向,嘗試“用箭頭勾畫出地球自轉(zhuǎn)方向(順時針、逆時針)”。

③“右手螺旋法則”教會學(xué)生在無地球儀的情況下,可以幫助自己解決一些地球自轉(zhuǎn)的問題。

④讓學(xué)生伸出左手呈緊握拳頭狀,想像左拳為“太陽”,與地球儀配合演示、觀察、探究、發(fā)現(xiàn):中國是白晝時的情況以及當(dāng)中國是白晝時,哪些國家是白晝,哪些國家是黑夜?哪些國家既有晝又有夜?為什么產(chǎn)生晝夜?當(dāng)?shù)厍蜃赞D(zhuǎn)時,中國的晝夜有什么變化?北京和東京相比,哪一個城市時間早?如果外國的朋友(比如:美國、德國、英國等)來上海參加世博會,手表的指針如何調(diào)整?

(2)地球公轉(zhuǎn)的設(shè)計

①教師演示地球公轉(zhuǎn):教師左手緊握拳頭狀,視為“太陽”,右手持旋轉(zhuǎn)的地球儀圍繞“太陽”運(yùn)行,讓學(xué)生對比地球自轉(zhuǎn)觀察思考:地球圍繞什么公轉(zhuǎn)?公轉(zhuǎn)的方向如何?公轉(zhuǎn)一周需要多少時間?地球圍繞太陽公轉(zhuǎn)的特征?

②讓學(xué)生將地球儀放在課桌的左右前后,學(xué)生的頭在中心位置,讓學(xué)生通過自己的眼睛(將“視線”想像為“太陽光”)感知太陽照射位置的差異;讓學(xué)生看中國,注意自己視角大小的變化,感知太陽高度的變化規(guī)律。

本段的設(shè)計主要是通過學(xué)生自己對地球儀的自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)的演示,將宏觀運(yùn)動直觀化、空間運(yùn)動形象化,感知地球自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)的意義。

5.地球儀下崗

地圖(第一課時)在地圖上依據(jù)經(jīng)緯線特別是彎曲的經(jīng)緯線確定方向是文中難點(diǎn),本段主要通過學(xué)生自我感受、自我發(fā)現(xiàn)來說明地球儀、地圖的優(yōu)缺點(diǎn),在平時學(xué)習(xí)中學(xué)會正確地選擇工具。

教學(xué)設(shè)計:

(1)請同學(xué)談一談近一個月與地球儀交流的感受。然后,教師說:“從今天開始,地球儀要下崗了,同學(xué)猜猜原因。”(生:攜帶不方便)“用什么方法可以代替?”(生:地圖)

(2)請同學(xué)瀏覽地圖冊,談一談最感興趣的地圖或最不明白的地圖,通過學(xué)生相互交流,盡快掌握閱讀地圖,攝取有效信息的方法,并為今后正確地選擇地圖、使用地圖做好鋪墊;并通過此活動讓學(xué)生對比思考地圖和地球儀的異同以及使用的優(yōu)缺點(diǎn)。

(3)出示彎曲的經(jīng)緯線地圖,讓學(xué)生嘗試判讀方向。學(xué)生的答案千奇百怪,教師不必急于公布答案,教師應(yīng)注意學(xué)生的動向,有的學(xué)生會主動拿出地球儀,讓這樣的孩子說說答案,并談?wù)勈褂玫姆椒?目的讓學(xué)生明白:“地球儀只是暫時地下崗,它是我們學(xué)習(xí)的好幫手,在我們?nèi)粘Ｉ钪幸鶕?jù)實(shí)際需要選擇合適的工具解決地理學(xué)習(xí)問題。”最后,讓學(xué)生自己歸納總結(jié)地圖與地球儀的主要特征與使用特點(diǎn)。

二、“玩具”變?yōu)椤皩W(xué)具”的感觸

1.替學(xué)生著想為先。俗話說“沒有最好,只有更好”,我覺得“適合學(xué)生為最佳”。地球儀由“玩具”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W(xué)具”進(jìn)入課堂,關(guān)注了初一年級學(xué)生的年齡特點(diǎn),尊重初一新生的審美情趣。同時,老師用兒童的視角點(diǎn)來觀察現(xiàn)象,用兒童化的語言來表達(dá),更加尊重初一新生的語言情趣,學(xué)生從“地球儀我天天玩,有什么好探討的”發(fā)展到“地球儀還有那么多的秘密我還不知道呢”的心理變化,形成強(qiáng)大的內(nèi)驅(qū)力,更加激發(fā)學(xué)生的探索欲望,培養(yǎng)學(xué)習(xí)攝取地理信息的敏感度。

篇4

關(guān)鍵詞 海洋環(huán)境污染 海洋災(zāi)害 海洋工程與海洋環(huán)境相互作用

隨著沿海經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，近海海域遭到越來越嚴(yán)重的污染，使海域環(huán)境質(zhì)量明顯下降，生態(tài)環(huán)境日趨惡化，并對生物資源和人體健康產(chǎn)生有害影響。近海水域的污染已成為世界各國，特別是象我國這樣具有相當(dāng)長的海岸線和眾多海灣的國家所共同關(guān)心的環(huán)境問題。海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展還面臨嚴(yán)酷的海洋自然環(huán)境，海洋災(zāi)害直接影響著海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展規(guī)模、速度和效益，精確預(yù)報海洋災(zāi)害的發(fā)生、發(fā)展和應(yīng)該采取何種防災(zāi)、抗災(zāi)和減災(zāi)工程措施，也成為嚴(yán)重關(guān)注的環(huán)境問題。為了開發(fā)海洋中的空間、礦產(chǎn)、漁業(yè)、能源等物質(zhì)資源，需要在海上進(jìn)行各類工程建設(shè)，在目前科技日益發(fā)展的情況下，工程建設(shè)的規(guī)模日益巨大，這些大規(guī)模的工程建設(shè)和海洋環(huán)境之間的相互作用也將是開發(fā)海洋中的一個應(yīng)引起特別關(guān)注的重要問題。為了適應(yīng)我國海洋經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，海洋環(huán)境的日益惡化，海洋災(zāi)害的頻發(fā)和海洋工程向大型化發(fā)展，近海石油氣田的開發(fā)，以及海岸帶開發(fā)過程中的后效問題的研究需要，針對我國重大海洋環(huán)境與保護(hù)問題開展研究是十分必要和迫切的。

在這方面，重點(diǎn)需要開展的研究課題大體上有三類。第一類課題是海洋環(huán)境特征對各類污染物作用的機(jī)理和規(guī)律研究，第二類課題是海洋工程設(shè)施防災(zāi)、抗災(zāi)和減災(zāi)研究，第三類課題是海洋工程及海洋環(huán)境工程與海洋環(huán)境的相互作用吸防治措施與對策。

一、海洋環(huán)境特征對各類污染物的作用機(jī)理和規(guī)律研究

以海洋流體動力對各類污染物遷移、擴(kuò)散、轉(zhuǎn)化規(guī)律的研究為基礎(chǔ)，考慮各種自然環(huán)境因素（浪、流、風(fēng)、光、溫度、濕度）、物理因素（擴(kuò)散、揮發(fā)、沉降、吸附、釋放）、化學(xué)因素、生物因素的作用，揭示污染物在海洋復(fù)雜條件下的運(yùn)動及演變規(guī)律，并建立海洋水質(zhì)預(yù)測預(yù)報模型。此外，近年來，在我國沿海海域，赤潮頻發(fā)嚴(yán)重。因此，除了加強(qiáng)赤潮的監(jiān)測和預(yù)報外，也應(yīng)加強(qiáng)在建立赤潮生長機(jī)理和發(fā)展規(guī)律方面的研究工作。

此項(xiàng)研究應(yīng)通過現(xiàn)場觀測、物理模型實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)模擬研究相結(jié)合的方法來進(jìn)行。由于現(xiàn)場觀測工作耗資巨大，且受到許多客觀條件的限制，所獲得的數(shù)據(jù)往往有許多綜合因素的共同作用，很難將其中的單因素影響分離出來，因此，往往只能用它來作為對某一水質(zhì)預(yù)測預(yù)報模型進(jìn)行檢驗(yàn)其可行性和精度的一個實(shí)例。

用數(shù)學(xué)模擬方法來建立海洋水質(zhì)預(yù)測預(yù)報模型是一個較為有效的方法。目前，在這方面國內(nèi)外已有不少水質(zhì)預(yù)測預(yù)報模型，這些水質(zhì)預(yù)測預(yù)報模型大體上都基于以下幾方面的模型：水流數(shù)學(xué)模型；波浪數(shù)學(xué)模型；液流相互作用模型；近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化數(shù)學(xué)模型。

在水流數(shù)學(xué)模型研究方面，對于較大范圍的海域，通常可采用深度平均的潮流教學(xué)模型，對于紊動影響不顯著的海域，可不考慮湍流影響，而對于湍流效應(yīng)顯著的區(qū)域，如排污口近區(qū)，則應(yīng)考慮湍流效應(yīng)。此外，采用坐標(biāo)變換，可建立一種能夠考慮復(fù)雜地形和套流效應(yīng)的三維潮流數(shù)學(xué)模型，這樣才能夠較好地重現(xiàn)實(shí)際海域的三維潮流特征。在較小范圍的水域，水流數(shù)學(xué)模型可以以N－S方程和通用的k－（湍流模型為基礎(chǔ)，針對水溫和鹽度分層流的流動特性，考慮浮力對紊動的影響，建立用于模擬同時存在溫度和鹽度梯度這一類密度分層流的k－（單流體數(shù)學(xué)模型。也可以基于多流體模型的基本概念，分別對兩相本身的湍流輸運(yùn)規(guī)律以及相間相互作用規(guī)律進(jìn)行模擬，建立兩相湍浮力分層流的雙流體數(shù)學(xué)模型。

在波浪數(shù)學(xué)模型研究方面，可應(yīng)用BI—CGSTAB法求解由橢圓型緩坡方程離散得到的代數(shù)方程組，以提高求解效率。從水波發(fā)展方程出發(fā)，可導(dǎo)出一種用于大區(qū)域波浪變形問題的數(shù)學(xué)模型。通過引入弱非線性波色散關(guān)系，可使雙曲型緩坡方程能夠有效地考慮波浪的非線性效應(yīng)。對高階Boussinesq方程的進(jìn)一步研究，可使方程的色激性從入水到深水都達(dá)到很高精度，并提高方程的非線性精度，可以更精確的計算較深水域波浪的非線性特征。

針對帶自由表面的波浪場問題，通過把能有效模擬自由面形態(tài)的N— S方程和波能平衡方程的結(jié)合，可導(dǎo)出一個能考慮破波能量損失的拋物型緩坡療程，用這個方程可模擬規(guī)則波和不規(guī)則波破碎引起的波高變化。建立沿岸流數(shù)學(xué)模型，可模擬海岸上波高變化和破碎波波高、波浪增減水和沿岸流。

在波流相互作用模型的研究方面，對于弱流情形，可采用一種考慮流影響的修正的合流緩坡模型；對于強(qiáng)流情形，可采用在Botssinesq方程中考慮流影響的模型。可以將輻射應(yīng)力的計算公式與拋物型緩坡方程中的待求變量聯(lián)系起來，建立一種輻射應(yīng)力計算的新方法，用該方法可對較大區(qū)域均勻斜坡地形上的波浪輻射應(yīng)力進(jìn)行數(shù)值模擬。

在近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化數(shù)學(xué)模型研究方面，基于N一S方程所建立的深度平均的二維應(yīng)力一通量代數(shù)全場模型，可對非對稱潮流作用下的側(cè)向岸邊排放問題過分?jǐn)?shù)值模擬。以研究近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化的三維預(yù)報系統(tǒng)作為目標(biāo)，在分析近海環(huán)境中各種物理、化學(xué)和生物現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，針對近海海域水污染的特點(diǎn)，從三維湍流模型出發(fā)，在動量方程中引入表面風(fēng)應(yīng)力、底部切應(yīng)力以及柯氏力的作用；在輸運(yùn)方程中引入反映物理、化學(xué)、生物等作用的源、匯項(xiàng)，可建立一個統(tǒng)一考慮物理、化學(xué)和生物等過程綜合作用的近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化的三維預(yù)報模型，它可為環(huán)境評價、水質(zhì)規(guī)劃、污染控制以及水域排污工程設(shè)計等提供重要的科學(xué)依據(jù)；同時對確定水域環(huán)境容量，從而制定水域環(huán)境保護(hù)策略，也具有十分重要的理論價值和應(yīng)用前景。

應(yīng)該指出，在海洋水質(zhì)預(yù)測預(yù)報模型研究方面，數(shù)學(xué)模擬無疑是一種十分有效的手段，但不論是何種數(shù)學(xué)模型，其模型中所需的必要參數(shù)和邊界條件的處理是研究水質(zhì)模型的技術(shù)關(guān)鍵，直接影響到水質(zhì)模型的科學(xué)性和預(yù)測能力。而這些必要的數(shù)據(jù)是無法從數(shù)學(xué)模型本身來取得的，有些可以通過現(xiàn)場觀測來得到，但其中一些最基本的卷數(shù)是要通過基本機(jī)理的研究才能得到，在這方面物理模型實(shí)驗(yàn)研究將是一個有效的手段。

能模擬海洋動力因素的先進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，現(xiàn)代化的量測儀器和測試系統(tǒng)是開展物理模型實(shí)驗(yàn)研究的必備條件。進(jìn)一步完善PIV和LIF的濃度場、速度場同步測量系統(tǒng)，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結(jié)構(gòu)，獲得流場中水質(zhì)點(diǎn)速度的空間分布和時間過程；并同步獲得波浪及波流相互作用下濃度場的空間及時間變化過程，可用以分析定量污染物團(tuán)在波浪及波流相互作用下擴(kuò)散的基本特征和擴(kuò)散系數(shù)。

二、海洋災(zāi)害的精確預(yù)報及海洋工程設(shè)施防災(zāi)、抗災(zāi)和減災(zāi)的研究

海洋災(zāi)害主要包括風(fēng)暴潮、海浪、海冰、海嘯、赤潮及海岸侵蝕等。90年代以來，我國海洋災(zāi)害所造成的損失每年達(dá)上百億元人民幣，是世界上海洋災(zāi)害最嚴(yán)重的國家之一。海洋工程結(jié)構(gòu)的投資費(fèi)用很高，一旦發(fā)生破壞，將會造成重大的人員傷亡和巨額財產(chǎn)損失（如1969年渤海冰推倒“海二井”平臺，1989年風(fēng)暴潮損失超6億元，1991年DB29銷管船在南海通臺風(fēng)翻沉等）。當(dāng)前我國海洋能源開發(fā)與海洋空間利用的絕大部分活動是在近海和極淺海海域。為了保證在這些海域所建造的工程設(shè)施能夠安全服役免遭破壞，面臨的首要問題是弄清這一海域中嚴(yán)酷和復(fù)雜多變的環(huán)境因素。我國東臨西北太平洋，每年出現(xiàn)的臺風(fēng)數(shù)目占全球的38%，其中對我國可能造成災(zāi)害的臺風(fēng)每年有7—8個。每當(dāng)臺風(fēng)在我國登陸或接近我國沿海通過時，都會在沿岸局部地區(qū)產(chǎn)生風(fēng)暴潮，形成風(fēng)暴潮災(zāi)害。

在我國北方海域（渤海和北黃海），冬季由于受寒潮影響，沿岸地區(qū)每年都有結(jié)冰現(xiàn)象，結(jié)冰嚴(yán)重的年份則出現(xiàn)冰害。若對這些海洋災(zāi)害估計不足將會帶來巨大的損失。渤海重疊冰與堆積冰的形成，不但可給結(jié)構(gòu)物以強(qiáng)大的冰壓力，而且由于冰激引起的振動作用，也會給海洋平臺的使用和安全帶來巨大的損害。而冰區(qū)溢油的遷移規(guī)律及預(yù)防和清理技術(shù)，至今尚未進(jìn)行過深入的研究。對近岸大面積冰排和海上浮冰，在波浪、潮汐作用下都會引起海冰的斷裂，斷裂后冰塊的尺度直接影響其對結(jié)構(gòu)物的作用。在渤海海域建造的海洋平臺，為了抵抗冰害，往往建成正、倒錐體的結(jié)構(gòu)型式，冰排對錐體結(jié)構(gòu)的冰荷載及與其的動力相互作用，也是目前尚未解決的課題。在海冰力學(xué)的研究中，除進(jìn)行理論分析和數(shù)值模擬外，實(shí)驗(yàn)研究也是一個重要的手段。在實(shí)驗(yàn)研究中，模型冰可采用凍結(jié)模型冰和非凍結(jié)模型冰來進(jìn)行，它們各有其優(yōu)缺點(diǎn)，發(fā)展這兩種技術(shù)是海冰力學(xué)研究中的一個課題。

我國是一個多地震的國家，海域中時有地震發(fā)生。強(qiáng)烈的地震將有可能是海上工程設(shè)施的主要破壞荷載。如果一旦在地震中結(jié)構(gòu)物（海洋平臺、鉆井船、人工島、輸油及輸氣管道等）發(fā)生破壞，除其直接經(jīng)濟(jì)損失極大外，其次生災(zāi)害——火災(zāi)、環(huán)境污染等的后果也不堪設(shè)想。

近年環(huán)太平洋地區(qū)地震的頻度和強(qiáng)度都在上升，造成重大災(zāi)害。大型海上工程在地震作用下的安全性，特別是抗震防災(zāi)的基本原理和減震技術(shù)措施需要認(rèn)真研究。海域中的大型海上水工建筑物在地震作用下的響應(yīng)和振動破壞機(jī)理更有待深入研究。日本阪神地震記錄資料表明，地震及由此引發(fā)的巨浪共同作用對水中和岸邊建筑物造成的破壞十分嚴(yán)重。水工建筑物的這類破壞機(jī)理，至今國內(nèi)外對此都很少研究，且由于試驗(yàn)條件的限制，國內(nèi)外對此方面的試驗(yàn)研究工作開展極少。這是海上水工建筑物抗震研究中的一個新領(lǐng)域。

以下的一些研究內(nèi)容將是為解決海洋工程設(shè)施抗震措施中的關(guān)鍵技術(shù)所必需考慮的，如近海環(huán)境地震危險性分析，設(shè)計地震動參數(shù)和頻譜特性，強(qiáng)震海底多維地震動及其空間分布規(guī)律，地震波傳播特性及地震動輸入機(jī)理；海域中大型海上水工建筑物在地震作用下，考慮周圍水介質(zhì)影響的結(jié)構(gòu)振動破壞機(jī)理、振動控制、地震動時頗聯(lián)合分析模型和輸入機(jī)制、非線性動力分析和動力破壞試驗(yàn)；核電站海域工程建筑物抗地震性能，海洋采油平臺及地下輸油管線與地基土動力相互作用，碼頭及護(hù)岸建筑物地震穩(wěn)定性；海域中水工建筑物的性能設(shè)計和地震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)等。

海上水工建筑物在長期運(yùn)行過程中健康狀況逐漸惡化，其損傷主要來自兩個方面：其一是結(jié)構(gòu)的老化、疲勞、超載、內(nèi)部損傷（裂縫）、地基沉降變形以及環(huán)境的物理化學(xué)損傷（低溫、凍融、大氣侵蝕）等；其二是設(shè)計不周或設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)偏低，施工質(zhì)量差，原材料不合格，管理維護(hù)不善等。大型海上水工建筑物的損傷和事故都將對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展造成重大的影響。

因此，發(fā)展以下的一些技術(shù)和方法將是十分重要的。如在考慮海洋環(huán)境荷載在幅值。時間及方向上的隨機(jī)性所導(dǎo)致結(jié)構(gòu)安全的不確定性情況下，對現(xiàn)役海洋工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行健康診斷和評估剩余可靠度的理論；結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)及損傷檢測的新技術(shù)和新方法；結(jié)構(gòu)病害治理用的新材料、新技術(shù)和新方法；海洋工程結(jié)構(gòu)在多種復(fù)雜海洋環(huán)境條件下（風(fēng)、浪、流、冰、地震等）的可靠度和優(yōu)化理論研究，設(shè)計與建造新型抗災(zāi)工程結(jié)構(gòu)；研究和設(shè)計使海洋工程結(jié)構(gòu)物在設(shè)計使用期限內(nèi)有足夠的安全度，而在退役之后又便于拆除的各種工程措施。

為了及時掌握海洋環(huán)境的風(fēng)云變幻和災(zāi)害的可能來臨，發(fā)展海洋環(huán)境及災(zāi)害的預(yù)報技術(shù)是非常必要的。為此需要建立以下一些系統(tǒng)，如建立由近海到遠(yuǎn)海的海洋環(huán)境及災(zāi)害觀測網(wǎng)絡(luò)、預(yù)報與預(yù)警系統(tǒng)、沿岸防災(zāi)準(zhǔn)備和各類應(yīng)急處理系統(tǒng)；以主要海域和海岸帶區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展為背景，進(jìn)行重點(diǎn)研究，建立數(shù)字化的海洋環(huán)境信息系統(tǒng)模型與結(jié)構(gòu)；以及建立海岸和近海工程設(shè)施防災(zāi)減災(zāi)數(shù)字信息系統(tǒng)，將海岸和近海工程與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人算機(jī)技術(shù)、遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)相結(jié)合，建立數(shù)學(xué)物理模型，通過多媒體技術(shù)，形象化地描述災(zāi)害成因、發(fā)生機(jī)理、傳播規(guī)律、模擬災(zāi)害破壞的過程，建成智能化的防災(zāi)、抗災(zāi)和減災(zāi)決策支持系統(tǒng)。

三、海洋工程及海洋環(huán)境工程與海洋環(huán)境的相互作用及防治措施與對策

為了充分利用海洋空間，現(xiàn)代海洋空間利用除傳統(tǒng)的港口和海洋運(yùn)輸外，正在向海上人造城市、發(fā)電站、海洋公園、海上機(jī)場、海底隧道和海底倉儲的方向發(fā)展。人們現(xiàn)已在建造或設(shè)計海上生產(chǎn)、工作、生活用的各種大型人工島、超大型浮式海洋結(jié)構(gòu)和海底工程，估計到21世紀(jì)，可能出現(xiàn)能容納10萬人的海上人造城市。我國澳門和日本已經(jīng)在海上建成了人工島海上機(jī)場。為緩解緊張的陸地資源及減少城市噪音等，日本已經(jīng)于99年8月在東京灣用6塊380米長，60米寬的矩形漂浮鋼板拼裝海上漂浮機(jī)場。

由此可見，隨著海洋資源與空間的開發(fā)利用，各類海上工程建筑物數(shù)量不斷增多、規(guī)模日益復(fù)雜和龐大，保證這些海上工程設(shè)施的安全運(yùn)行及采取海洋工程防災(zāi)減災(zāi)措施將越來越重要。海岸帶和近岸海域是各種動力因素最復(fù)雜的地區(qū)，但同時又是經(jīng)濟(jì)活動最為發(fā)達(dá)的地區(qū)，海上工程建設(shè)如果考慮不當(dāng)將會在一定程度上引發(fā)環(huán)境災(zāi)害。工程設(shè)施可能破壞原有海岸帶的動態(tài)平衡，影響岸灘的沖淤變化。海上回填和疏浚會改變海岸的形態(tài)，破壞某些海洋生物賴以生存的棲息地，若對含有污染物的疏浚污泥傾拋處理不當(dāng)則會造成二次污染。海上石油生產(chǎn)中的溢油事故將對海洋環(huán)境造成極其嚴(yán)重的污染。日益增多的海上退役工程設(shè)施如果不及時處理也將會逐漸成為海上障礙物以致引起公害。海洋工程抗災(zāi)減災(zāi)的任務(wù)是一方面要保證最大限度地減少自然界海洋災(zāi)害帶來的報失，另一方面又要避免人為造成的海洋環(huán)境災(zāi)害。

隨著人類對海洋資源的不斷開發(fā)和利用，海洋環(huán)境保護(hù)與人類生產(chǎn)實(shí)踐活動協(xié)調(diào)發(fā)展日顯重要。如港口開發(fā)中的環(huán)境問題，主要內(nèi)容包括：航道、港池開挖、疏浚引起的泥沙輸運(yùn)及其疏浚物拋放對海洋環(huán)境的影響，深水港口水工建筑物、大型人工島、超大型浮式結(jié)構(gòu)的環(huán)境和生態(tài)影響；破波帶及其附近水域沿岸流對物質(zhì)輸運(yùn)擴(kuò)散規(guī)律研究；大型海岸工程、岸灘保護(hù)和整治工程引起的海域環(huán)境的變遷和海岸演變；海岸演變、防護(hù)及開發(fā)利用新概念的原則與理論，如由于工程措施所引起的海岸動力學(xué)、生態(tài)學(xué)、社會經(jīng)濟(jì)學(xué)及與環(huán)境關(guān)系的綜合分析與協(xié)調(diào)。

隨著沿海大、中型城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，城平建設(shè)中的污水深海排放技術(shù)，感潮水域污水多點(diǎn)排放漂移擴(kuò)散研究，天然海灣、人工湖及人工運(yùn)河的水質(zhì)交換能力，人工沙灘的保護(hù)措施，灘涂圍墾對水域環(huán)境的影響等，都將是需要認(rèn)真解決的問題。

鑒于黃河三角洲海岸線不斷依退所帶來的國土面積減少、陸上設(shè)施受到威脅甚至破壞、對黃河三角洲濕地自然條件的毀滅性破壞等一系列問題，也是非常迫切需要研究的課題。此外，長江三角洲、珠江口及珠江三角洲的海岸開發(fā)、灘涂圍墾和岸灘保護(hù)及整治工程對水域影響所引起的環(huán)境問題及其對策，也是需要重點(diǎn)研究的課題。

篇5

【論文摘要】：改革開放以來，沿海地區(qū)因?yàn)楸憷乃辖煌ê拓S富的海洋資源，使得經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展。但在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時，我們也應(yīng)該看到，海洋正在遭受著前所未有的破壞，如何在促進(jìn)海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時，讓海洋的生態(tài)環(huán)境得到應(yīng)有的保護(hù)，已成為全世界共同關(guān)心的話題。文章就針對海洋經(jīng)濟(jì)和海洋環(huán)境的相互作用，談一談自己的看法。

隨著沿海經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，近海海域遭到越來越嚴(yán)重的污染，使海域環(huán)境質(zhì)量明顯下降，生態(tài)環(huán)境日趨惡化，并對生物資源和人體健康產(chǎn)生有害影響。近海水域的污染已成為世界各國，特別是象我國這樣具有相當(dāng)長的海岸線和眾多海灣的國家所共同關(guān)心的環(huán)境問題。海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展還面臨嚴(yán)酷的海洋自然環(huán)境，海洋災(zāi)害直接影響著海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展規(guī)模、速度和效益，精確預(yù)報海洋災(zāi)害的發(fā)生、發(fā)展和應(yīng)該采取何種防災(zāi)、抗災(zāi)和減災(zāi)工程措施，也成為嚴(yán)重關(guān)注的環(huán)境問題。為了開發(fā)海洋中的空間、礦產(chǎn)、漁業(yè)、能源等物質(zhì)資源，需要在海上進(jìn)行各類工程建設(shè)，在目前科技日益發(fā)展的情況下，工程建設(shè)的規(guī)模日益巨大，這些大規(guī)模的工程建設(shè)和海洋環(huán)境之間的相互作用也將是開發(fā)海洋中的一個應(yīng)引起特別關(guān)注的重要問題。為了適應(yīng)我國海洋經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，海洋環(huán)境的日益惡化，海洋災(zāi)害的頻發(fā)和海洋工程向大型化發(fā)展，近海石油氣田的開發(fā)，以及海岸帶開發(fā)過程中的后效問題的研究需要，針對我國重大海洋環(huán)境與保護(hù)問題開展研究是十分必要和迫切的。

在這方面，重點(diǎn)需要開展的研究課題大體上有三類。第一類課題是海洋環(huán)境特征對各類污染物作用的機(jī)理和規(guī)律研究，第二類課題是海洋工程設(shè)施防災(zāi)、抗災(zāi)和減災(zāi)研究，第三類課題是海洋工程及海洋環(huán)境工程與海洋環(huán)境的相互作用吸防治措施與對策。

一、海洋環(huán)境特征

對各類污染物的作用機(jī)理和規(guī)律研究以海洋流體動力對各類污染物遷移、擴(kuò)散、轉(zhuǎn)化規(guī)律的研究為基礎(chǔ)，考慮各種自然環(huán)境因素（浪、流、風(fēng)、光、溫度、濕度）、物理因素（擴(kuò)散、揮發(fā)、沉降、吸附、釋放）、化學(xué)因素、生物因素的作用，揭示污染物在海洋復(fù)雜條件下的運(yùn)動及演變規(guī)律，并建立海洋水質(zhì)預(yù)測預(yù)報模型。此外，近年來，在我國沿海海域，赤潮頻發(fā)嚴(yán)重。因此，除了加強(qiáng)赤潮的監(jiān)測和預(yù)報外，也應(yīng)加強(qiáng)在建立赤潮生長機(jī)理和發(fā)展規(guī)律方面的研究工作。

此項(xiàng)研究應(yīng)通過現(xiàn)場觀測、物理模型實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)模擬研究相結(jié)合的方法來進(jìn)行。由于現(xiàn)場觀測工作耗資巨大，且受到許多客觀條件的限制，所獲得的數(shù)據(jù)往往有許多綜合因素的共同作用，很難將其中的單因素影響分離出來，因此，往往只能用它來作為對某一水質(zhì)預(yù)測預(yù)報模型進(jìn)行檢驗(yàn)其可行性和精度的一個實(shí)例。

用數(shù)學(xué)模擬方法來建立海洋水質(zhì)預(yù)測預(yù)報模型是一個較為有效的方法。目前，在這方面國內(nèi)外已有不少水質(zhì)預(yù)測預(yù)報模型，這些水質(zhì)預(yù)測預(yù)報模型大體上都基于以下幾方面的模型：水流數(shù)學(xué)模型；波浪數(shù)學(xué)模型；液流相互作用模型；近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化數(shù)學(xué)模型。

在水流數(shù)學(xué)模型研究方面，對于較大范圍的海域，通常可采用深度平均的潮流教學(xué)模型，對于紊動影響不顯著的海域，可不考慮湍流影響，而對于湍流效應(yīng)顯著的區(qū)域，如排污口近區(qū)，則應(yīng)考慮湍流效應(yīng)。此外，采用坐標(biāo)變換，可建立一種能夠考慮復(fù)雜地形和套流效應(yīng)的三維潮流數(shù)學(xué)模型，這樣才能夠較好地重現(xiàn)實(shí)際海域的三維潮流特征。在較小范圍的水域，水流數(shù)學(xué)模型可以以N－S方程和通用的k－單流體數(shù)學(xué)模型。也可以基于多流體模型的基本概念，分別對兩相本身的湍流輸運(yùn)規(guī)律以及相間相互作用規(guī)律進(jìn)行模擬，建立兩相湍浮力分層流的雙流體數(shù)學(xué)模型。

在波浪數(shù)學(xué)模型研究方面，可應(yīng)用BI—CGSTAB法求解由橢圓型緩坡方程離散得到的代數(shù)方程組，以提高求解效率。從水波發(fā)展方程出發(fā)，可導(dǎo)出一種用于大區(qū)域波浪變形問題的數(shù)學(xué)模型。通過引入弱非線性波色散關(guān)系，可使雙曲型緩坡方程能夠有效地考慮波浪的非線性效應(yīng)。對高階Boussinesq方程的進(jìn)一步研究，可使方程的色激性從入水到深水都達(dá)到很高精度，并提高方程的非線性精度，可以更精確的計算較深水域波浪的非線性特征。

針對帶自由表面的波浪場問題，通過把能有效模擬自由面形態(tài)的N— S方程和波能平衡方程的結(jié)合，可導(dǎo)出一個能考慮破波能量損失的拋物型緩坡療程，用這個方程可模擬規(guī)則波和不規(guī)則波破碎引起的波高變化。建立沿岸流數(shù)學(xué)模型，可模擬海岸上波高變化和破碎波波高、波浪增減水和沿岸流。

在波流相互作用模型的研究方面，對于弱流情形，可采用一種考慮流影響的修正的合流緩坡模型；對于強(qiáng)流情形，可采用在Botssinesq方程中考慮流影響的模型。可以將輻射應(yīng)力的計算公式與拋物型緩坡方程中的待求變量聯(lián)系起來，建立一種輻射應(yīng)力計算的新方法，用該方法可對較大區(qū)域均勻斜坡地形上的波浪輻射應(yīng)力進(jìn)行數(shù)值模擬。

在近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化數(shù)學(xué)模型研究方面，基于N一S方程所建立的深度平均的二維應(yīng)力一通量代數(shù)全場模型，可對非對稱潮流作用下的側(cè)向岸邊排放問題過分?jǐn)?shù)值模擬。以研究近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化的三維預(yù)報系統(tǒng)作為目標(biāo)，在分析近海環(huán)境中各種物理、化學(xué)和生物現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，針對近海海域水污染的特點(diǎn)，從三維湍流模型出發(fā)，在動量方程中引入表面風(fēng)應(yīng)力、底部切應(yīng)力以及柯氏力的作用；在輸運(yùn)方程中引入反映物理、化學(xué)、生物等作用的源、匯項(xiàng)，可建立一個統(tǒng)一考慮物理、化學(xué)和生物等過程綜合作用的近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化的三維預(yù)報模型，它可為環(huán)境評價、水質(zhì)規(guī)劃、污染控制以及水域排污工程設(shè)計等提供重要的科學(xué)依據(jù)；同時對確定水域環(huán)境容量，從而制定水域環(huán)境保護(hù)策略，也具有十分重要的理論價值和應(yīng)用前景。

應(yīng)該指出，在海洋水質(zhì)預(yù)測預(yù)報模型研究方面，數(shù)學(xué)模擬無疑是一種十分有效的手段，但不論是何種數(shù)學(xué)模型，其模型中所需的必要參數(shù)和邊界條件的處理是研究水質(zhì)模型的技術(shù)關(guān)鍵，直接影響到水質(zhì)模型的科學(xué)性和預(yù)測能力。而這些必要的數(shù)據(jù)是無法從數(shù)學(xué)模型本身來取得的，有些可以通過現(xiàn)場觀測來得到，但其中一些最基本的卷數(shù)是要通過基本機(jī)理的研究才能得到，在這方面物理模型實(shí)驗(yàn)研究將是一個有效的手段。

能模擬海洋動力因素的先進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，現(xiàn)代化的量測儀器和測試系統(tǒng)是開展物理模型實(shí)驗(yàn)研究的必備條件。進(jìn)一步完善PIV和LIF的濃度場、速度場同步測量系統(tǒng)，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結(jié)構(gòu)，獲得流場中水質(zhì)點(diǎn)速度的空間分布和時間過程；并同步獲得波浪及波流相互作用下濃度場的空間及時間變化過程，可用以分析定量污染物團(tuán)在波浪及波流相互作用下擴(kuò)散的基本特征和擴(kuò)散系數(shù)。

二、海洋災(zāi)害的精確預(yù)報及海洋工程設(shè)施防災(zāi)、抗災(zāi)和減災(zāi)的研究

海洋災(zāi)害主要包括風(fēng)暴潮、海浪、海冰、海嘯、赤潮及海岸侵蝕等。

90年代以來，我國海洋災(zāi)害所造成的損失每年達(dá)上百億元人民幣，是世界上海洋災(zāi)害最嚴(yán)重的國家之一。海洋工程結(jié)構(gòu)的投資費(fèi)用很高，一旦發(fā)生破壞，將會造成重大的人員傷亡和巨額財產(chǎn)損失。當(dāng)前我國海洋能源開發(fā)與海洋空間利用的絕大部分活動是在近海和極淺海海域。為了保證在這些海域所建造的工程設(shè)施能夠安全服役免遭破壞，面臨的首要問題是弄清這一海域中嚴(yán)酷和復(fù)雜多變的環(huán)境因素。我國東臨西北太平洋，每年出現(xiàn)的臺風(fēng)數(shù)目占全球的38%，其中對我國可能造成災(zāi)害的臺風(fēng)每年有7—8個。每當(dāng)臺風(fēng)在我國登陸或接近我國沿海通過時，都會在沿岸局部地區(qū)產(chǎn)生風(fēng)暴潮，形成風(fēng)暴潮災(zāi)害。

在我國北方海域，冬季由于受寒潮影響，沿岸地區(qū)每年都有結(jié)冰現(xiàn)象，結(jié)冰嚴(yán)重的年份則出現(xiàn)冰害。若對這些海洋災(zāi)害估計不足將會帶來巨大的損失。渤海重疊冰與堆積冰的形成，不但可給結(jié)構(gòu)物以強(qiáng)大的冰壓力，而且由于冰激引起的振動作用，也會給海洋平臺的使用和安全帶來巨大的損害。而冰區(qū)溢油的遷移規(guī)律及預(yù)防和清理技術(shù)，至今尚未進(jìn)行過深入的研究。對近岸大面積冰排和海上浮冰，在波浪、潮汐作用下都會引起海冰的斷裂，斷裂后冰塊的尺度直接影響其對結(jié)構(gòu)物的作用。在渤海海域建造的海洋平臺，為了抵抗冰害，往往建成正、倒錐體的結(jié)構(gòu)型式，冰排對錐體結(jié)構(gòu)的冰荷載及與其的動力相互作用，也是目前尚未解決的課題。在海冰力學(xué)的研究中，除進(jìn)行理論分析和數(shù)值模擬外，實(shí)驗(yàn)研究也是一個重要的手段。在實(shí)驗(yàn)研究中，模型冰可采用凍結(jié)模型冰和非凍結(jié)模型冰來進(jìn)行，它們各有其優(yōu)缺點(diǎn)，發(fā)展這兩種技術(shù)是海冰力學(xué)研究中的一個課題。

我國是一個多地震的國家，海域中時有地震發(fā)生。強(qiáng)烈的地震將有可能是海上工程設(shè)施的主要破壞荷載。如果一旦在地震中結(jié)構(gòu)物發(fā)生破壞，除其直接經(jīng)濟(jì)損失極大外，其次生災(zāi)害——火災(zāi)、環(huán)境污染等的后果也不堪設(shè)想。 轉(zhuǎn)貼于

近年環(huán)太平洋地區(qū)地震的頻度和強(qiáng)度都在上升，造成重大災(zāi)害。大型海上工程在地震作用下的安全性，特別是抗震防災(zāi)的基本原理和減震技術(shù)措施需要認(rèn)真研究。海域中的大型海上水工建筑物在地震作用下的響應(yīng)和振動破壞機(jī)理更有待深入研究。日本阪神地震記錄資料表明，地震及由此引發(fā)的巨浪共同作用對水中和岸邊建筑物造成的破壞十分嚴(yán)重。水工建筑物的這類破壞機(jī)理，至今國內(nèi)外對此都很少研究，且由于試驗(yàn)條件的限制，國內(nèi)外對此方面的試驗(yàn)研究工作開展極少。這是海上水工建筑物抗震研究中的一個新領(lǐng)域。

海上水工建筑物在長期運(yùn)行過程中健康狀況逐漸惡化，其損傷主要來自兩個方面：其一是結(jié)構(gòu)的老化、疲勞、超載、內(nèi)部損傷（裂縫）、地基沉降變形以及環(huán)境的物理化學(xué)損傷（低溫、凍融、大氣侵蝕）等；其二是設(shè)計不周或設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)偏低，施工質(zhì)量差，原材料不合格，管理維護(hù)不善等。大型海上水工建筑物的損傷和事故都將對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展造成重大的影響。

因此，發(fā)展以下的一些技術(shù)和方法將是十分重要的。如在考慮海洋環(huán)境荷載在幅值。時間及方向上的隨機(jī)性所導(dǎo)致結(jié)構(gòu)安全的不確定性情況下，對現(xiàn)役海洋工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行健康診斷和評估剩余可靠度的理論；結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)及損傷檢測的新技術(shù)和新方法；結(jié)構(gòu)病害治理用的新材料、新技術(shù)和新方法；海洋工程結(jié)構(gòu)在多種復(fù)雜海洋環(huán)境條件下（風(fēng)、浪、流、冰、地震等）的可靠度和優(yōu)化理論研究，設(shè)計與建造新型抗災(zāi)工程結(jié)構(gòu)；研究和設(shè)計使海洋工程結(jié)構(gòu)物在設(shè)計使用期限內(nèi)有足夠的安全度，而在退役之后又便于拆除的各種工程措施。

為了及時掌握海洋環(huán)境的風(fēng)云變幻和災(zāi)害的可能來臨，發(fā)展海洋環(huán)境及災(zāi)害的預(yù)報技術(shù)是非常必要的。為此需要建立以下一些系統(tǒng)，如建立由近海到遠(yuǎn)海的海洋環(huán)境及災(zāi)害觀測網(wǎng)絡(luò)、預(yù)報與預(yù)警系統(tǒng)、沿岸防災(zāi)準(zhǔn)備和各類應(yīng)急處理系統(tǒng)；以主要海域和海岸帶區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展為背景，進(jìn)行重點(diǎn)研究，建立數(shù)字化的海洋環(huán)境信息系統(tǒng)模型與結(jié)構(gòu)；以及建立海岸和近海工程設(shè)施防災(zāi)減災(zāi)數(shù)字信息系統(tǒng)，將海岸和近海工程與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人算機(jī)技術(shù)、遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)相結(jié)合，建立數(shù)學(xué)物理模型，通過多媒體技術(shù)，形象化地描述災(zāi)害成因、發(fā)生機(jī)理、傳播規(guī)律、模擬災(zāi)害破壞的過程，建成智能化的防災(zāi)、抗災(zāi)和減災(zāi)決策支持系統(tǒng)。

三、海洋工程及海洋環(huán)境工程與海洋環(huán)境的相互作用及防治措施

為了充分利用海洋空間，現(xiàn)代海洋空間利用除傳統(tǒng)的港口和海洋運(yùn)輸外，正在向海上人造城市、發(fā)電站、海洋公園、海上機(jī)場、海底隧道和海底倉儲的方向發(fā)展。

人們現(xiàn)已在建造或設(shè)計海上生產(chǎn)、工作、生活用的各種大型人工島、超大型浮式海洋結(jié)構(gòu)和海底工程，估計到21世紀(jì)，可能出現(xiàn)能容納10萬人的海上人造城市。我國澳門和日本已經(jīng)在海上建成了人工島海上機(jī)場。為緩解緊張的陸地資源及減少城市噪音等，日本已經(jīng)于99年8月在東京灣用6塊380米長，60米寬的矩形漂浮鋼板拼裝海上漂浮機(jī)場。

由此可見，隨著海洋資源與空間的開發(fā)利用，各類海上工程建筑物數(shù)量不斷增多、規(guī)模日益復(fù)雜和龐大，保證這些海上工程設(shè)施的安全運(yùn)行及采取海洋工程防災(zāi)減災(zāi)措施將越來越重要。海岸帶和近岸海域是各種動力因素最復(fù)雜的地區(qū)，但同時又是經(jīng)濟(jì)活動最為發(fā)達(dá)的地區(qū)，海上工程建設(shè)如果考慮不當(dāng)將會在一定程度上引發(fā)環(huán)境災(zāi)害。工程設(shè)施可能破壞原有海岸帶的動態(tài)平衡，影響岸灘的沖淤變化。海上回填和疏浚會改變海岸的形態(tài)，破壞某些海洋生物賴以生存的棲息地，若對含有污染物的疏浚污泥傾拋處理不當(dāng)則會造成二次污染。海上石油生產(chǎn)中的溢油事故將對海洋環(huán)境造成極其嚴(yán)重的污染。日益增多的海上退役工程設(shè)施如果不及時處理也將會逐漸成為海上障礙物以致引起公害。海洋工程抗災(zāi)減災(zāi)的任務(wù)是一方面要保證最大限度地減少自然界海洋災(zāi)害帶來的報失，另一方面又要避免人為造成的海洋環(huán)境災(zāi)害。

隨著人類對海洋資源的不斷開發(fā)和利用，海洋環(huán)境保護(hù)與人類生產(chǎn)實(shí)踐活動協(xié)調(diào)發(fā)展日顯重要。如港口開發(fā)中的環(huán)境問題，主要內(nèi)容包括：航道、港池開挖、疏浚引起的泥沙輸運(yùn)及其疏浚物拋放對海洋環(huán)境的影響，深水港口水工建筑物、大型人工島、超大型浮式結(jié)構(gòu)的環(huán)境和生態(tài)影響；破波帶及其附近水域沿岸流對物質(zhì)輸運(yùn)擴(kuò)散規(guī)律研究；大型海岸工程、岸灘保護(hù)和整治工程引起的海域環(huán)境的變遷和海岸演變；海岸演變、防護(hù)及開發(fā)利用新概念的原則與理論，如由于工程措施所引起的海岸動力學(xué)、生態(tài)學(xué)、社會經(jīng)濟(jì)學(xué)及與環(huán)境關(guān)系的綜合分析與協(xié)調(diào)。

隨著沿海大、中型城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，城平建設(shè)中的污水深海排放技術(shù)，感潮水域污水多點(diǎn)排放漂移擴(kuò)散研究，天然海灣、人工湖及人工運(yùn)河的水質(zhì)交換能力，人工沙灘的保護(hù)措施，灘涂圍墾對水域環(huán)境的影響等，都將是需要認(rèn)真解決的問題。

篇6

關(guān)鍵詞：工程測繪；新技術(shù)；發(fā)展

中圖分類號：P24 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

工程測繪是以計算機(jī)技術(shù)、光電技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、空間科學(xué)、信息科學(xué)為基礎(chǔ)，以全球定位系統(tǒng)(GPS)、遙感(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)為技術(shù)核心，將地面已有的特征點(diǎn)和界線通過測量手段獲得反映地面現(xiàn)狀的圖形和位置信息，供工程建設(shè)的規(guī)劃設(shè)計和行政管理之用。

在開發(fā)一片處女地或進(jìn)行大型工程建設(shè)前，都必須由測繪工程師測量繪制地形圖，并提供其他信息資料，才能進(jìn)行決策、規(guī)劃、設(shè)計等工作。而且在工程建設(shè)中也離不開工程測繪，也需要工程測繪來提供更多地理信息資料，促進(jìn)工程建設(shè)，保證工程質(zhì)量。我國的工程測繪已有多年的社會實(shí)踐，促進(jìn)了社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展。到20世紀(jì)末，我國的工程測繪開始與全球定位系統(tǒng)結(jié)合，測繪技術(shù)開始朝著網(wǎng)絡(luò)化和信息化方向發(fā)展。到21世紀(jì)，工程測繪技術(shù)不斷吸取先進(jìn)技術(shù)知識，測繪技術(shù)得到了迅速發(fā)展，在社會經(jīng)濟(jì)建設(shè)中取得了不錯的成效。工程測繪技術(shù)的發(fā)展將會促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)生活的巨大進(jìn)步。

1工程測繪新技術(shù)發(fā)展趨勢分析

在信息時代里，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)迅速發(fā)展，工程測繪技術(shù)也在不斷發(fā)展著，工程測繪技術(shù)朝著自主一體化、系統(tǒng)智能化、測量結(jié)果數(shù)字化、管理可視化方向發(fā)展。現(xiàn)代測繪儀器開始逐漸擺脫以往的固定性、方向性、不確定性、范圍性等特點(diǎn)，測繪儀器可以放置在不同方向不同位置，測繪的范圍大大擴(kuò)展，同時，測量的數(shù)據(jù)也更加精確。而測繪儀器和測繪技術(shù)的發(fā)展帶動工程測繪的發(fā)展，提高工程測繪的質(zhì)量。新技術(shù)在實(shí)際運(yùn)用中受到自然環(huán)境的影響越來越小，運(yùn)用時也更加方便，為工程建設(shè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

工程測繪技術(shù)的發(fā)展離不開科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人才發(fā)展，各個相關(guān)行業(yè)的發(fā)展帶來了技術(shù)革新，不斷促進(jìn)新技術(shù)朝著智能化、信息化、數(shù)字化、可視化方向發(fā)展，提高測繪精度。人才培養(yǎng)除了高校培養(yǎng)之外，在企業(yè)中也要不斷進(jìn)行培訓(xùn)學(xué)習(xí)，要不斷學(xué)習(xí)先進(jìn)測繪技術(shù)知識，提高測繪工程師的專業(yè)素質(zhì)，從而更好的使用測繪技術(shù)和儀器，促進(jìn)工程測繪的順利開展。

2工程測繪新技術(shù)發(fā)展分析

隨著計算機(jī)技術(shù)、光電技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)等的發(fā)展，工程測繪技術(shù)不斷革新，工程測繪開始朝著更加廣泛的領(lǐng)域發(fā)展，逐漸深入到社會經(jīng)濟(jì)建設(shè)的各行各業(yè)中，促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展。那么，現(xiàn)階段下，工程測繪新技術(shù)主要有哪些呢？

2.1智能化移動測繪技術(shù)

智能化移動測繪技術(shù)是在傳統(tǒng)的移動測繪技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。移動測繪技術(shù)的優(yōu)勢主要是可以提高工程測繪的精確度和測量的效率，目前主要有：空間同步技術(shù)、移動信息傳輸技術(shù)和自動提取技術(shù)。智能化移動測繪技術(shù)在運(yùn)用起來更加方便，功能也更加齊全，如：PDA野外數(shù)據(jù)采集技術(shù)、DMI信息提取技術(shù)，智能化移動測繪技術(shù)在實(shí)際工程運(yùn)用中可以獲取較為準(zhǔn)確的測量數(shù)據(jù)，可以提高測量的工作效率，受到自然環(huán)境的影響也比較小，可以在較為惡劣的環(huán)境中工作，它大大促進(jìn)了我國工程測繪的發(fā)展壯大。

2.2衛(wèi)星定位技術(shù)（GPS技術(shù)）

GPS技術(shù)的發(fā)展使得其運(yùn)用的空間越來越廣泛，已經(jīng)普遍運(yùn)用于各行各業(yè)中，在城市規(guī)劃、空間定位、汽車線路導(dǎo)航中運(yùn)用最為普遍。由GPS技術(shù)衍生出來的新技術(shù)層出不窮。在工程測繪中，GPS技術(shù)的運(yùn)用也很普遍，運(yùn)用GPS技術(shù)實(shí)現(xiàn)全天候的精確的三維定位，可以提高測繪水平和工作效率，減少人力資源和物質(zhì)資源的使用。由于GPS是衛(wèi)星定位技術(shù)，它具有抗干擾性強(qiáng)、功能齊全、保密性好、安全度高的特點(diǎn)，因此在工程測繪中得到了廣泛運(yùn)用，并且在未來有遠(yuǎn)大的發(fā)展空間和前景。

2.3地理信息系統(tǒng)（GIS技術(shù)）

地理信息系統(tǒng)是一個較大區(qū)域的空間信息系統(tǒng)，對這個地理空間的圖像數(shù)據(jù)、空間定位數(shù)據(jù)、遙感數(shù)據(jù)等資料進(jìn)行分析處理，從而解決實(shí)際工程中的難題，促進(jìn)工程規(guī)劃和設(shè)計的合理。GIS技術(shù)將空間信息、計算機(jī)技術(shù)、環(huán)境、測繪遙感等有機(jī)結(jié)合起來，能夠有效的反應(yīng)地理空間信息，可以實(shí)現(xiàn)對地理空間信息的采集、處理和存儲。在觀察地理空間信息時還可以實(shí)現(xiàn)信息的預(yù)測和預(yù)報，功能較多。可以說，GIS技術(shù)不僅僅是一種工程測繪新技術(shù)，它同時也是一門新興產(chǎn)業(yè)，在城市規(guī)劃、海洋氣象、農(nóng)林建設(shè)、地質(zhì)礦山、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域有較大應(yīng)用空間。在工程測繪中，GIS技術(shù)采用數(shù)字化成圖，大大減少了工作量，而且得出的數(shù)據(jù)資料非常精確，也易于保存和管理。

2.4數(shù)字?jǐn)z影測繪技術(shù)

數(shù)字?jǐn)z影測繪技術(shù)是將數(shù)字?jǐn)z影與數(shù)字測繪技術(shù)相結(jié)合，運(yùn)用計算機(jī)對數(shù)字影像進(jìn)行處理和匹配，運(yùn)用模式識別等方法來完成工程測繪工作。航空攝影可以繪制大比例的地形圖，可以對較大面積的地形進(jìn)行精確測量，為人們提供數(shù)字化的地理影像信息和資料。伴隨著航空攝影和信息技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字?jǐn)z影測繪技術(shù)得到了迅速發(fā)展，數(shù)字化測繪圖像產(chǎn)品可以實(shí)現(xiàn)4D形式的產(chǎn)品，促進(jìn)了全球數(shù)字化發(fā)展，促進(jìn)數(shù)字化信息系統(tǒng)的建設(shè)。

2.5遙感技術(shù)（RS技術(shù)）

遙感技術(shù)可以在較大區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)同步觀測，時效性較強(qiáng)，數(shù)據(jù)的可比性和經(jīng)濟(jì)性較強(qiáng)，因而在工程測繪中得到了廣泛運(yùn)用。RS技術(shù)利用遙感器從空中對地面進(jìn)行實(shí)時勘測，遙感器的工作原理是不同的物體對于波普會有不同的響應(yīng)，從而正確識別地面上的物體。利用遙感衛(wèi)星，可以獲得高分辨率的信息圖像，在一些中小比例的地理地形圖的測繪中運(yùn)用較廣，而且便于更新。

2.6“3S”集成技術(shù)

所謂“3S”集成技術(shù)就是將前文中所提的GPS、GIS、RS三種技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來形成一種技術(shù)。這三種技術(shù)都是有各自的優(yōu)勢和弱點(diǎn)的，將三者結(jié)合起來，有利于揚(yáng)長避短。GPS技術(shù)可以為GIS和RS技術(shù)提供精確的定位和數(shù)據(jù)處理，RS技術(shù)可以提供豐富的地理地形信息，可以提供高分辨率的信息圖像，GIS技術(shù)將GPS技術(shù)和RS技術(shù)提供的大量數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析處理，從而得出精確的工程測繪資料。在南水北調(diào)、三峽工程、西氣東輸?shù)裙こ痰囊?guī)劃、設(shè)計和建設(shè)中就有運(yùn)用過“3S”集成技術(shù)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，“3S”集成技術(shù)將會不斷發(fā)展，不斷促進(jìn)工程測繪的發(fā)展。

2.7數(shù)字城市

數(shù)字城市是工程測繪技術(shù)未來發(fā)展的一個重要方向，它是將城市的地理、環(huán)境、資源、人口、經(jīng)濟(jì)、社會服務(wù)等方面的內(nèi)容進(jìn)行數(shù)字化、虛擬仿真、網(wǎng)絡(luò)化和可視化，構(gòu)建出城市基礎(chǔ)信息平臺，促進(jìn)我國城市發(fā)展的數(shù)字化，促進(jìn)社會服務(wù)的數(shù)字化，促進(jìn)城市發(fā)展的現(xiàn)代化。

結(jié)束語

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，工程測繪技術(shù)將會不斷發(fā)展革新，不斷促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)建設(shè)，促進(jìn)人們生活水平的提高。加上各種測繪技術(shù)有不同的優(yōu)缺點(diǎn)，因此在實(shí)際的運(yùn)用中要充分結(jié)合工程的特點(diǎn)來選擇合適的工程測繪技術(shù)，從而獲取最為精確、最具經(jīng)濟(jì)性的數(shù)據(jù)資料。

參考文獻(xiàn)：

[1]李智強(qiáng).信息化測繪時代工程測繪的發(fā)展[J].地球，2013(3).

[2]任同賢.當(dāng)代測繪新儀器、新技術(shù)在測繪工程中的應(yīng)用[J].城市建設(shè)，2012(24).

篇7

關(guān)鍵詞：GPS-RTK;土地調(diào)查;地籍測量

1 引言

RTK（ Real Time Kinematic， 實(shí)時動態(tài)）技術(shù)是在GPS基礎(chǔ)上發(fā)展起來的， 能夠?qū)崟r提供流動站在指定坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)，并在一定的范圍內(nèi)達(dá)到厘米精度的一種新的GPS定位測量方式。GPS測量技術(shù)中的載波相位實(shí)時動態(tài)測量RTK技術(shù)因?yàn)樗鼘ぷ鳝h(huán)境要求低、定位精度高、數(shù)據(jù)安全可靠、減少誤差積累、數(shù)據(jù)處理簡捷、操作簡便以及作業(yè)效率高等優(yōu)勢，在測繪領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用， GPS技術(shù)在土地利用更新調(diào)查中更是有著廣闊的應(yīng)用前景。本文論述了RTK技術(shù)的系統(tǒng)組成、基本原理，簡要介紹了RTK技術(shù)的應(yīng)用。

2 GPS-RTK的系統(tǒng)組成

GPS系統(tǒng)由空間部分、地面控制部分和用戶接收部分（即GPS接收機(jī)）的三部分組成。RTK系統(tǒng)是建立在GPS系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，其組成包括基站、流動站、數(shù)據(jù)通信鏈、RTK軟件和通訊系統(tǒng)，通俗地說，就是用多臺GPS接收機(jī)和天線組成的一個小區(qū)域網(wǎng)形測量系統(tǒng)。其中，基準(zhǔn)站包括GPS接收機(jī)、GPS天線、無線電通訊發(fā)射設(shè)備、供GPS接收機(jī)和無線電通訊設(shè)備使用的電源及基站控制器等;流動站由GPS 天線、GPS 接收機(jī)、電源、無線電通訊接收設(shè)備及流動站顯示控制等部件組成。

3 GPS-RTK的工作原理

GPS （Global Positioning System）即為全球定位系統(tǒng)，其工作原理就是測量出已知位置的衛(wèi)星到用戶接收機(jī)之間的距離，然后綜合多顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)就可以得到接收機(jī)的具置。RTK技術(shù)是建立在GPS系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，是以載波相位測量為基礎(chǔ)的實(shí)時差分GPS測量技術(shù)，是在GPS測量技術(shù)中應(yīng)用比較廣泛的一種，是GPS測量技術(shù)的一個突破性發(fā)展，其工作原理也是基于GPS衛(wèi)星的定位原理。GPS衛(wèi)星定位原理是采用無線電交會測距原理，通過衛(wèi)星這個媒介，把地面設(shè)備發(fā)射的無線電信號傳遞給三顆以上的衛(wèi)星，再由衛(wèi)星反饋給地面接收設(shè)備，通過數(shù)據(jù)解算等方法交會出地面測站點(diǎn)的三維位置坐標(biāo);因?yàn)橹灰蠫PS接收設(shè)備就能接收GPS衛(wèi)星信號，所以我們也可以由接收機(jī)獲得衛(wèi)星的空間位置，當(dāng)接收到三顆以上衛(wèi)星的信號時，可以得到測站點(diǎn)到各個衛(wèi)星的距離，并通過衛(wèi)星星歷解算出衛(wèi)星的空間坐標(biāo)，交會解算出測站點(diǎn)的三維坐標(biāo)。現(xiàn)在通過一個方程公式解釋一下交會法解算三維坐標(biāo)的過程。現(xiàn)假設(shè)在t時刻，在測站點(diǎn)同時得到測站點(diǎn)到三顆衛(wèi)星的距離分別是S1、S2、S3，由導(dǎo)航電文、星歷等解算出該時刻的各個衛(wèi)星的坐標(biāo)分別是（Xi，Yi，Zi），i=1，2，3。其公式如下：

RTK（Real Time Kinematic）技術(shù)是利用載波相位差分觀測值的動態(tài)相對定位技術(shù)，是GPS載波實(shí)時差分技術(shù)的簡稱。因?yàn)椴皇芴鞖獾韧庠谝蛩氐挠绊懀摷夹g(shù)能夠?qū)崟r動態(tài)地提供測站點(diǎn)三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)，并且能保證數(shù)據(jù)的精度達(dá)到厘米級。RTK又可分為修正法和差分法：修正法是將基準(zhǔn)站的載波相位修正值發(fā)送給移動站，移動站接收載波相位，經(jīng)改正后再求解出坐標(biāo)，這稱為準(zhǔn)RTK;差分法是把由基準(zhǔn)站采集到的載波相位，并把誤差改正數(shù)及時發(fā)送給移動站，然后再求解出坐標(biāo)，這種方法稱為真正的RTK，其定位精度也大大提高。

GPS-RTK測量技術(shù)是建立在在WGS-84坐標(biāo)系中的，而地籍測量是在本地坐標(biāo)系上進(jìn)行的，這就需要對流動站點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的一種方法是用至少3個以上同時擁有WGS-84地心坐標(biāo)和本地坐標(biāo)的已知點(diǎn)，求解出7個轉(zhuǎn)換參數(shù)。其數(shù)學(xué)公式模型為：

式中：為兩個坐標(biāo)系統(tǒng)的三個平移參數(shù);

為兩個坐標(biāo)系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)參數(shù);

兩個坐標(biāo)系統(tǒng)的尺度參數(shù)。

簡化求解方法是：在忽略7個參數(shù)的尺度比和旋轉(zhuǎn)參數(shù)時，可求出3個平移參數(shù)，即令為1，均為0即可。其簡化公式為：

僅求出3個平移參數(shù)，仍可以滿足一定精度要求的轉(zhuǎn)換參數(shù)。

4 GPS-RTK的優(yōu)缺點(diǎn)

從工程測量的應(yīng)用中，我們可以看到GPS-RTK測量技術(shù)的優(yōu)越性，這充分顯示了此種衛(wèi)星定位技術(shù)高精度和高效益的特點(diǎn)。

（1）因?yàn)槠涠ㄎ痪雀摺⒆鳂I(yè)效率高等優(yōu)勢，所以在土地測量中應(yīng)用GPS-RTK測量技術(shù)，節(jié)約人力成本和投入，同時也拓寬了GPS測量技術(shù)的應(yīng)用范圍。

（2）此技術(shù)操作簡單，不受環(huán)境約束，能全天候全天時使用。

（3）用RTK技術(shù)測出界址點(diǎn)的坐標(biāo)，即可確定界址線、畫出宗地圖、計算出宗地權(quán)屬面積。

（4）GPS -RTK 測量技術(shù)操作簡便，能實(shí)時測設(shè)，動態(tài)監(jiān)測，將土地權(quán)屬信息入庫存檔，數(shù)字化信息的管理與共享，這樣做到能保證土地權(quán)屬信息的及時更新，極大提高了土地信息的監(jiān)管水平的應(yīng)用。

（5）因?yàn)槠鋱D形強(qiáng)度系數(shù)較高，采用GPS方法布設(shè)大地控制網(wǎng)，能夠有效地提高點(diǎn)位測設(shè)的速度，而且便于網(wǎng)形優(yōu)化。

5 土地調(diào)查工作中的GPS-RTK技術(shù)

隨著GPS-RTK 技術(shù)在我國土地調(diào)查中的飛速發(fā)展，已成為土地測量中不可缺少的儀器運(yùn)用。GPS-RTK 定位技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用科研人員應(yīng)著重研究更為優(yōu)良的土地調(diào)查測量技術(shù)。以便在土地調(diào)查工作中充分利用。從GPS-RTK 定位技術(shù)中獲得精準(zhǔn)高效的土地資源數(shù)據(jù)，為土地管理部門建立數(shù)據(jù)庫和技術(shù)服務(wù)站。由于GPS-RTK 技術(shù)，使土地調(diào)查工作更快，更準(zhǔn)確，這種新技術(shù)尤其是RTK 技術(shù)的出現(xiàn)，它為導(dǎo)航系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)，只需要在一定的基準(zhǔn)控制點(diǎn)的數(shù)量，就可以很快的找到單測點(diǎn)和地物點(diǎn)，地形點(diǎn)的坐標(biāo)。利用測圖系統(tǒng)把數(shù)據(jù)匯成電子地圖，用計算機(jī)打印出來。應(yīng)用RTK 技術(shù)把3個差分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸給GPS 流動接收站繪制動態(tài)地圖，這一技術(shù)一經(jīng)應(yīng)用，就受到工作人員的青睞和重視。

GPS-RTK 的好多優(yōu)點(diǎn)為他們的發(fā)展前景鋪上了有力的階梯，GPS-RTK 系統(tǒng)建立在于解決全球范圍內(nèi)的導(dǎo)航問題。主要用于軍事方面，經(jīng)過科技人員的不斷開闊改進(jìn)和完善，我國GPS-RTK 技術(shù)可以在海、陸、空進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，在調(diào)查、工程建設(shè)的土地資源、海洋開發(fā)、交通管制和其他高科技產(chǎn)業(yè)中非常熟練地處理應(yīng)用。對導(dǎo)彈、土地工程測量起到精密定位時間和速度的控制等。GPS-RTK 定位系統(tǒng)，在土地勘測中發(fā)揮了巨大的作用。將GPS-RTK 定位技術(shù)的功能更新運(yùn)用，在今后的土地調(diào)查中發(fā)揮它的高效、靈活、快捷的測繪能力，對土地調(diào)查勘測信息進(jìn)行有效地分析利用。GPS-RTK 技術(shù)已成為現(xiàn)代土地的發(fā)展方向，具有廣闊的應(yīng)用意義和現(xiàn)實(shí)意義。但在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中GPS-RTK 技術(shù)還是有些漏洞，除對特殊要求的設(shè)計外，一般GPS 的基線長度過大，也會使GPS 測量值不真實(shí)。GPS-RTK 選用的開放式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)常有波動，可以換為封閉環(huán)式的網(wǎng)絡(luò)。減少誤差。天氣對GPS 沒有影響，但對 RTK 的精度有影響，強(qiáng)的電磁波干擾會使GPS-RTK 出現(xiàn)技術(shù)誤差。所以，要設(shè)置網(wǎng)站應(yīng)選擇遠(yuǎn)離雷達(dá)、無線電、微波中繼站。

6 結(jié)語

在土地調(diào)查未來的發(fā)展中，GPS-RTK 導(dǎo)航技術(shù)以領(lǐng)先的技術(shù)開發(fā)，為土地調(diào)查測量定位技術(shù)提供諸多優(yōu)點(diǎn)。因此，地籍測量以GPS-RTK 為主，傳統(tǒng)的方法為輔。在現(xiàn)代化的土地調(diào)查方式下，發(fā)揮更大的作用。

參考文獻(xiàn)：

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篇8

關(guān)鍵詞:海洋漁業(yè)水域環(huán)境;現(xiàn)狀;保護(hù);修復(fù)

海洋漁業(yè)水域環(huán)境是海洋漁業(yè)資源賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，為魚類的生長和繁殖提供了必要的生存空間和適宜的生態(tài)條件，其狀況和變化更是對漁業(yè)生產(chǎn)發(fā)展起著決定性的作用。保護(hù)海洋漁業(yè)水域環(huán)境不僅是海洋漁業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的需要，也是確保人民群眾身體健康的需要。

當(dāng)前中國海洋漁業(yè)水域環(huán)境惡化、漁業(yè)資源衰退，嚴(yán)重制約了海洋漁業(yè)的健康發(fā)展。按照科學(xué)發(fā)展觀的要求，必須加強(qiáng)對海洋漁業(yè)水域環(huán)境的保護(hù)，建立并完善海洋漁業(yè)水域環(huán)境保護(hù)的法律制度，維護(hù)海洋漁業(yè)水域的生態(tài)平衡，防止海洋漁業(yè)水域環(huán)境的污染，改善海洋漁業(yè)生物資源的養(yǎng)護(hù)載體，實(shí)現(xiàn)海洋漁業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[1]。為此，本文以中國海洋漁業(yè)水域環(huán)境的研究現(xiàn)狀為中心，從面臨的問題、破壞的原因及保護(hù)、修復(fù)研究等方面就目前中國海洋漁業(yè)水域環(huán)境的研究及存在的不足加以綜合評述，以期對以后的研究工作有所啟示。

1中國海洋漁業(yè)水域環(huán)境現(xiàn)狀

由圖1可知，2001~2008年，中國未達(dá)到清潔水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的海域總面積在上下波動中呈現(xiàn)出一定的下降趨勢。但是在未達(dá)到清潔水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的海域總面積下降的表象下，伴隨著的卻是較清潔海域面積的大幅下降。

污染海域面積特別是中度及嚴(yán)重污染海域面積的比重持續(xù)較高。如: 2008年，中國未達(dá)到清潔水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的海域總面積約為7·2萬km2，比2007年減少約2·2萬km2，但中度及嚴(yán)重污染海域面積的比重達(dá)到31%，與2007年基本持平。可見，中國海洋環(huán)境的質(zhì)量并未出現(xiàn)明顯的好轉(zhuǎn)。

圖1　2001 ~ 2008年中國不同污染程度海域面積的變化趨勢Fig 1 The trend of sea areawith different levelsofpollution during 2001-2008 in China據(jù)《2008年中國海洋環(huán)境質(zhì)量公報》[2]顯示， 2008年，中國污染海域面積減少，較清潔海域面積增加，但總體污染程度依然較高。全海域未達(dá)到清潔海域水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)面積約13·7萬km2，比2007年減少約0·8萬km2。較清潔海域、輕度污染海域、中度污染海域和嚴(yán)重污染海域面積分別約為6·5、2·9、1·7和2·5萬km2。

嚴(yán)重污染海域主要分布在遼東灣、渤海灣、萊州灣、長江口、杭州灣、珠江口和部分大中城市近岸局部水域。

另外，據(jù)《2008年中國近岸海域環(huán)境質(zhì)量公報》[3]顯示，中國海洋漁業(yè)水域環(huán)境狀況總體保持穩(wěn)定，局部漁業(yè)水域污染仍比較嚴(yán)重，主要污染物為氮、磷、石油類和銅。中國海洋天然重要漁業(yè)水域主要受到無機(jī)氮、活性磷酸鹽和石油類的污染。無機(jī)氮污染以東海區(qū)、黃渤海區(qū)部分漁業(yè)水域和珠江口相對較重;活性磷酸鹽污染以東海區(qū)、渤海及南海近岸部分漁業(yè)水域相對較重;石油類污染以渤海部分漁業(yè)水域相對較重。

海水重點(diǎn)養(yǎng)殖區(qū)主要受到無機(jī)氮、活性磷酸鹽和石油類的污染。無機(jī)氮污染以東海區(qū)和南海區(qū)部分養(yǎng)殖水域相對較重;活性磷酸鹽污染以東海區(qū)部分養(yǎng)殖水域相對較重;石油類污染以南海區(qū)和渤海部分養(yǎng)殖水域相對較重。海洋漁業(yè)水域沉積物中，主要受到鎘、砷、銅和鉛的污染。鎘、銅污染以東海區(qū)和南海區(qū)及渤海部分漁業(yè)水域相對較重;砷污染以南海區(qū)和渤海部分漁業(yè)水域相對較重;鉛污染以南海區(qū)部分漁業(yè)水域相對較重。

以上表明，中國海洋漁業(yè)水域環(huán)境狀況總體上保持良好，但局部漁業(yè)水域的污染較為嚴(yán)重，海洋漁業(yè)水域環(huán)境嚴(yán)重受損，海洋漁業(yè)經(jīng)濟(jì)面臨的生態(tài)環(huán)境十分惡劣(表1)。

2中國海洋漁業(yè)水域面臨的主要問題及原因2.1中國海洋漁業(yè)水域面臨的主要問題2. 1. 1漁業(yè)水域富營養(yǎng)化，赤潮頻發(fā)環(huán)境污染引起的富營養(yǎng)化使得近年來中國沿海赤潮發(fā)生次數(shù)增多，發(fā)生時間提前或者延長，主要赤潮生物種類增多，總次數(shù)和累計影響面積逐年大幅度增加。2008年，中國海域共發(fā)生赤潮68次，累計發(fā)生面積達(dá)到約1·4萬km2，造成的直接經(jīng)濟(jì)損失約為0·02億元[4]。赤潮的多發(fā)海域北移，已逐漸影響到黃海和渤海海域，且持續(xù)的時間呈上升趨勢。如:2008年2月，在遼寧省大連灣附近海域就發(fā)生了面積達(dá)到108 km2的赤潮[4]。赤潮的頻繁發(fā)生對海洋漁業(yè)水域的生態(tài)平衡，海洋漁業(yè)資源以及人類健康起著巨大的破壞作用。

2.1.2　水產(chǎn)品質(zhì)量下降，經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重由于海洋漁業(yè)水域環(huán)境受到污染，一些水產(chǎn)品受到汞、鎘、病原體等污染;此外，養(yǎng)殖水體環(huán)境惡化，導(dǎo)致病害頻繁發(fā)生，水產(chǎn)品中的殘留污染物出現(xiàn)了致癌物和對人體健康造成嚴(yán)重危害的物質(zhì)。由漁業(yè)水域環(huán)境引發(fā)的水產(chǎn)品質(zhì)量問題，已經(jīng)開始導(dǎo)致中國水產(chǎn)品市場競爭力下降，喪失了部分市場的準(zhǔn)入資格，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

2.1.3　漁業(yè)水域污染事故頻繁，漁業(yè)損失巨大污染事故主要有溢油污染、化學(xué)危險品污染、液化氣船重大事故污染等[5]。污染事故對漁業(yè)水域環(huán)境造成的危害特別大。由此還引發(fā)許多社會矛盾，影響漁區(qū)的社會穩(wěn)定。2008年，全國共發(fā)生海洋漁業(yè)水域污染事故88次，污染面積約1814hm2，造成直接經(jīng)濟(jì)損失約3680萬元。其中，影響最大的海洋漁業(yè)污染事故為: 2008年9月24日，在廣東江門川島以東飛沙州海域，韓國籍貨輪“ZEUS”因遭遇臺風(fēng)“黑格比”襲擊發(fā)生斷裂翻沉溢油，造成該海域42家養(yǎng)殖戶約4000 m2網(wǎng)箱養(yǎng)殖魚類受到不同程度的污染，其主要養(yǎng)殖品種芝麻斑、青斑、紅魚、紅魷等大量死亡，經(jīng)濟(jì)損失達(dá)800萬元[4]。

2.1.4　漁業(yè)水域生態(tài)功能退化，漁業(yè)資源衰退海洋漁業(yè)資源棲息環(huán)境的破壞導(dǎo)致了生物組成結(jié)構(gòu)的變化，生物種群結(jié)構(gòu)趨向單一，生物多樣性在不同程度上遭到破壞。監(jiān)測資料表明:中國海洋生物多樣性指數(shù)明顯降低，生物物種減少;底棲生物生物量下降;傳統(tǒng)主要經(jīng)濟(jì)魚類資源先后衰退;水生野生物種、國家保護(hù)的水生生物急劇減少和消失[6]。如曾是渤海最重要漁業(yè)種類的對蝦、小黃魚、帶魚資源已經(jīng)嚴(yán)重衰退，而小型中上層魚類成為渤海的優(yōu)勢種，渤海生物資源結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化[7]。又如東海傳統(tǒng)的漁獲物小型化、低齡化和性成熟提早的現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，其中小黃魚和帶魚年漁獲量中均以補(bǔ)充群體和幼魚為主[8]。種類交替、數(shù)量下降、漁獲個體小型和低質(zhì)化，嚴(yán)重制約了漁業(yè)資源的可持續(xù)利用。

2.2中國海洋漁業(yè)水域環(huán)境破壞原因2.2.1　陸源污染陸源污染是指從陸地向海域排放的對海洋漁業(yè)的生長、增殖、索餌造成或者可能造成威脅的污染物，包括工業(yè)廢水、城鎮(zhèn)生活污水、農(nóng)業(yè)廢水等點(diǎn)源污染和非點(diǎn)源污染[9]。海洋污染物總量的85%以上來自于陸源污染物[5]。工業(yè)廢水是漁業(yè)水域最嚴(yán)重的污染源，其含有大量的懸浮物、有機(jī)物和還原性物質(zhì)，以及多量的有毒有害物質(zhì)，工業(yè)廢水導(dǎo)致的漁業(yè)污染事故占總發(fā)案率的70%[9]。生活廢水來源于人們?nèi)粘Ｉ钪挟a(chǎn)生的各種混合性污水，其中含無機(jī)鹽類、有機(jī)物及多種致病性微生物，是造成漁業(yè)水質(zhì)有機(jī)污染、生物污染和產(chǎn)生富營養(yǎng)化作用的主要來源。

農(nóng)業(yè)廢水是指通過大氣降水、地表徑流的沖刷進(jìn)入漁業(yè)水域的含有大量農(nóng)藥、化肥的廢水，其加速水體富營養(yǎng)化進(jìn)程，該非點(diǎn)源污染對近岸海域的氮、磷污染較大。

2.2.2　養(yǎng)殖業(yè)自身污染一方面，海水養(yǎng)殖的生產(chǎn)過程和發(fā)展需要清潔、未污染的水質(zhì);另一方面，隨著近年來養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，養(yǎng)殖方式由半集約化向高度集約化發(fā)展，養(yǎng)殖自身污染問題顯露且日漸突出。

養(yǎng)殖區(qū)殘存的餌料、排泄的廢物、施用的化肥等直接影響水體富營養(yǎng)化產(chǎn)生過程，成為誘發(fā)局部海域赤潮的原因之一;其次，在養(yǎng)殖的過程中，為預(yù)防養(yǎng)殖疾病、清除敵害生物、消毒和抑制有毒有害生物而大量使用化學(xué)藥品，這些含有不同程度毒物的治療藥物、消毒劑和防腐劑已成為直接影響海洋漁業(yè)水域環(huán)境的重要因子。

2.2.3　海上事故及不合理的海洋開發(fā)由于不可抗力致使船舶觸礁、碰撞、擱淺、爆炸等事故，使有害物質(zhì)進(jìn)入海洋，對局部海域造成重大污染，這類事故對海洋漁業(yè)水域環(huán)境造成的危害特別巨大[3]。此外，由于缺乏嚴(yán)格的法規(guī)規(guī)范和宏觀調(diào)控，各行業(yè)和各類工程建設(shè)對海洋水域環(huán)境的影響日益加重，尤其是不合理的圍涂造地、河口造田、炸島采石、海底挖砂、海洋傾廢排污及違法捕撈，改變了海域的自然地形地貌、底質(zhì)分布和潮(水)流條件，導(dǎo)致億萬年來自然形成的優(yōu)越的水產(chǎn)動物產(chǎn)卵場、育肥場和越冬場等逐漸消失，近岸海域生物種類不斷減少，海洋和漁業(yè)資源日趨衰退，海洋漁業(yè)水域環(huán)境遭到了不可逆轉(zhuǎn)的損害[9]。例如:中國曾在20世紀(jì)50年代和80年代分別掀起了圍海造田和發(fā)展養(yǎng)蝦業(yè)兩次大規(guī)模圍海建設(shè)熱潮，使沿海自然灘涂濕地總面積縮減了約一半。灘涂濕地的自然景觀遭到了嚴(yán)重破壞，重要經(jīng)濟(jì)魚、蝦、蟹、貝類生息繁衍場所消失，而且大大降低了灘涂濕地調(diào)節(jié)氣候、儲水分洪、抵御風(fēng)暴潮及護(hù)岸保田等能力。據(jù)不完全統(tǒng)計，中國沿海地區(qū)累計已喪失濱海灘涂濕地面積約119萬hm2，另因城鄉(xiāng)工礦占用濕地約100萬hm2，兩項(xiàng)之和相當(dāng)于沿海濕地總面積的50%。對沿海灘涂的破壞面積仍呈逐年上升趨勢[5]。

3　海洋漁業(yè)水域環(huán)境的研究

3.1海洋漁業(yè)水域環(huán)境保護(hù)的研究為維護(hù)海洋漁業(yè)資源的生態(tài)平衡，促進(jìn)資源、環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)海洋漁業(yè)水域環(huán)境狀況的根本好轉(zhuǎn)和漁業(yè)經(jīng)濟(jì)的健康、快速增長，必須加強(qiáng)對海洋漁業(yè)水域環(huán)境的保護(hù)措施。中國在水域環(huán)境污染控制和保護(hù)治理方面的研究起步較晚，從目前保護(hù)措施的研究成果來看，概況起來主要有如下幾點(diǎn):3.1.1　加強(qiáng)宣傳力度，樹立可持續(xù)發(fā)展觀念海洋漁業(yè)水域環(huán)境保護(hù)是關(guān)系到漁業(yè)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的大事，要開展持續(xù)的、形式多樣的普法宣傳教育活動，努力增強(qiáng)全社會的漁業(yè)水域環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展意識，形成全民的懂水、愛水、護(hù)水、富水意識，爭取社會各界對海洋漁業(yè)水域環(huán)境保護(hù)工作的關(guān)注和支持，為海洋漁業(yè)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造良好的社會環(huán)境，在全社會形成人人理解、關(guān)心和支持水域環(huán)境保護(hù)工作的良好氛圍。

3.1.2　完善保護(hù)法規(guī)，加強(qiáng)污染源的控制漁業(yè)水域環(huán)境是一個有機(jī)統(tǒng)一體，漁業(yè)水域環(huán)境保護(hù)方面的法規(guī)不應(yīng)僅限于單項(xiàng)的管理控制，而要考慮引起污染的每一方面。中國現(xiàn)有涉及水域環(huán)境保護(hù)的法規(guī)多為單項(xiàng)法規(guī)。因此要加快環(huán)境保護(hù)綜合性法規(guī)的制訂，以法規(guī)的形式規(guī)定管理機(jī)關(guān)的責(zé)任與權(quán)力，建立完善的監(jiān)督管理約束機(jī)制，加強(qiáng)對污染源的控制，實(shí)現(xiàn)對污染事故的事后治理向事前防范的轉(zhuǎn)變。

3.1.3　加強(qiáng)修復(fù)技術(shù)的研究海洋漁業(yè)水域環(huán)境的惡化已成為制約中國海洋漁業(yè)持續(xù)發(fā)展的主要因素之一，實(shí)施海洋漁業(yè)水域環(huán)境修復(fù)工程，恢復(fù)海洋漁業(yè)水域環(huán)境的正常功能將是中國海洋漁業(yè)發(fā)展亟待解決的非常關(guān)鍵的問題之一。環(huán)境修復(fù)技術(shù)是近年來伴隨著環(huán)境污染和環(huán)境大規(guī)模治理的實(shí)施而發(fā)展起來的。中國的環(huán)境修復(fù)技術(shù)還剛剛起步，但在許多方面已取得了相當(dāng)?shù)某煽儭?/p>

3.2海洋漁業(yè)水域環(huán)境修復(fù)的研究環(huán)境修復(fù)技術(shù)有物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)及生物修復(fù)。

其中，生物修復(fù)方法是利用微生物、植物及其他生物，將環(huán)境中的危險性污染物降解為二氧化碳和水或轉(zhuǎn)化為其他無害物質(zhì)的工程技術(shù)系統(tǒng)。相對于物理和化學(xué)修復(fù)技術(shù)來說，具有費(fèi)用低廉，處理操作簡單以及安全性較高等優(yōu)點(diǎn)，是一項(xiàng)發(fā)展?jié)摿^大、環(huán)境友好的處理技術(shù)，已成為當(dāng)前環(huán)境修復(fù)研究的熱點(diǎn)及趨勢[10]。根據(jù)生物修復(fù)的生物類群，目前的生物修復(fù)可分為:微生物修復(fù)、植物修復(fù)、動物修復(fù)等其他修復(fù)技術(shù)。

3.2.1　微生物修復(fù)技術(shù)微生物修復(fù)技術(shù)就是利用水中的異養(yǎng)微生物分解有機(jī)物質(zhì)。有機(jī)物質(zhì)在微生物特別是細(xì)菌產(chǎn)生的各種酶的作用下，經(jīng)過好氧或厭氧過程，發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)，被逐步降解，最后轉(zhuǎn)化成無機(jī)元素(礦化)而被植物吸收利用的技術(shù)。Pritchard等[11]利用微生物進(jìn)行阿拉斯加石油泄漏后的環(huán)境修復(fù)，取得很好的效果。有學(xué)者在篩選環(huán)境微生物的基礎(chǔ)上尋找功能基因，對構(gòu)建超級工程菌進(jìn)行大尺度生態(tài)修復(fù)進(jìn)行研究[12-13]。中國也在該基礎(chǔ)上啟動了渤海典型海岸帶生物環(huán)境修復(fù)技術(shù)。在菌類篩選方面，Chakrabarty[14]使用具有四種降解質(zhì)粒的“多質(zhì)粒超級菌”，使海上浮油在幾個小時內(nèi)即可降解。李秋芬等[15]從蝦池底泥中篩選到10株有機(jī)降解菌， 72h內(nèi)化學(xué)耗氧量(COD)去除率分別達(dá)到60%和70%以上。

于明等[16]使用光合細(xì)菌在富營養(yǎng)化水體治理中也顯示出良好的效果。

微生物修復(fù)技術(shù)在受污染水域的凈化和水生生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)中具有巨大的功效和獨(dú)特的優(yōu)勢，優(yōu)點(diǎn)明顯。不過，微生物修復(fù)對磷的處理效果有限，而且微生物處理相對于物理化學(xué)方法來說處理速度較慢，受處理環(huán)境變化的影響較大[17]。目前，微生物修復(fù)技術(shù)正逐漸從應(yīng)用機(jī)理和基礎(chǔ)研究轉(zhuǎn)向?qū)嶋H應(yīng)用方面，并取得了明顯的效果，但仍未真正大規(guī)模、大范圍地應(yīng)用到海洋漁業(yè)水域環(huán)境修復(fù)工程中。

3.2.2　植物修復(fù)技術(shù)植物修復(fù)就是利用植物根系(或莖葉)吸收、富集、降解或固定受污染土壤、水體、空氣中的污染物，以實(shí)現(xiàn)消除或降低污染環(huán)境的污染強(qiáng)度，達(dá)到修復(fù)環(huán)境的目的[18]。在該研究過程中，一些大型海藻因特殊的生理功能而受到關(guān)注。與浮游植物和其他清潔生物相比，大型藻類體內(nèi)的營養(yǎng)貯存機(jī)制使其更適合在營養(yǎng)鹽波動的水體環(huán)境中生長，其不僅能夠凈化水質(zhì)，還能與赤潮微藻進(jìn)行營養(yǎng)競爭，向環(huán)境中分泌相生相克類的化合物，抑制赤潮微藻的生長，起到防止赤潮生物爆發(fā)性繁殖與增長的作用。Nakai等[19]發(fā)現(xiàn)大型海藻海膜(Halymenia floresia)能夠持續(xù)分泌一種不穩(wěn)定的、對藍(lán)藻生長具有抑制作用的化合物。Jin等[20]發(fā)現(xiàn)石莼(Ulva lactuca)分泌一些化合物，抑制共培養(yǎng)體系中赤潮異灣藻(Heterosigma akashiwo)和塔瑪亞歷山大藻(Alexandrium tamarense)的生長。Hogetsu等[21]研究發(fā)現(xiàn)，大藻(Pistia stratiotes)分泌的相生相克類化合物能夠抑制其它藻類的生長，并首次提出利用大藻的克生作用作為微藻生長的控制手段。

植物修復(fù)相對于其他修復(fù)技術(shù)方式有著自身的優(yōu)點(diǎn)，其適用于大面積、低濃度的污染，成本低，適用范圍廣，可處理多種污染物和多種環(huán)境;是一個自然過程，安全性較高;收獲相對容易，而且有相當(dāng)多的種類可獲得額外的經(jīng)濟(jì)效益。植物修復(fù)的優(yōu)點(diǎn)讓植物修復(fù)技術(shù)的研究得到不斷的加強(qiáng)。但是植物修復(fù)過程較慢，營養(yǎng)物質(zhì)集中在植物體內(nèi)并沒有真正去除，植物的收獲需要增加額外的費(fèi)用，環(huán)境因子對植物的生長和去除效率影響較大[17]。

3.2.3　其他生物修復(fù)技術(shù)除了微生物修復(fù)以及植物修復(fù)以外，還有動物修復(fù)以及一些特殊的生物應(yīng)用到水域環(huán)境中的修復(fù)方式，這一類的修復(fù)技術(shù)主要是通過一些底棲生物或者濾食性生物的攝食習(xí)性對水域環(huán)境中的有機(jī)物利用。已有報道指出[22]，濾食性貝類、某些棘皮動物等可以去除富營養(yǎng)化水中的營養(yǎng)物質(zhì)，進(jìn)而凈化水環(huán)境。沈新強(qiáng)等[23]通過投放以巨牡蠣(Crassostrea sp·)為主的底棲動物在長江口水域開展底棲生物修復(fù)試驗(yàn)的效果明顯。此外，多毛類(Poly-chaetes)在海洋生態(tài)系統(tǒng)食物鏈的能量流動和物質(zhì)循環(huán)中處于關(guān)鍵環(huán)節(jié)，可很好地利用底質(zhì)中的有機(jī)污染物和一些重金屬轉(zhuǎn)化為自身的生產(chǎn)力，其作為海洋食物鏈中的一個分室且生產(chǎn)單元，能夠凈化底質(zhì)，使系統(tǒng)內(nèi)部的廢棄物再利用和循環(huán)，增加環(huán)境生態(tài)效益，是海洋漁業(yè)水域環(huán)境中原位生物修復(fù)的重要生物種類[24]。

相對于微生物和植物修復(fù)技術(shù)來說，目前此類生物修復(fù)技術(shù)的研究報道較少，多集中在養(yǎng)殖區(qū)水域環(huán)境，且使用要求較高，單獨(dú)使用難度較大。

4　展望

良好的海洋漁業(yè)水域環(huán)境是中國漁業(yè)穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展的基本保證。事實(shí)表明，漁業(yè)水域環(huán)境惡化已經(jīng)成為新時期中國海洋漁業(yè)發(fā)展的最主要、最突出的制約因素;是中國海洋漁業(yè)由數(shù)量型向質(zhì)量效益型轉(zhuǎn)變的最大障礙;是中國海洋漁業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略調(diào)整中最急需解決的關(guān)鍵問題。因此，正確認(rèn)識中國海洋漁業(yè)水域環(huán)境現(xiàn)狀，加強(qiáng)海洋漁業(yè)水域環(huán)境的保護(hù)、修復(fù)及相關(guān)領(lǐng)域的研究，是中國漁業(yè)發(fā)展刻不容緩亟待解決的重大關(guān)鍵問題。

4.1　保護(hù)措施的研究

漁業(yè)水域環(huán)境監(jiān)測為漁政機(jī)構(gòu)對漁業(yè)環(huán)境的管理提供科學(xué)的數(shù)據(jù)與評價資料，為執(zhí)法提供可靠的依據(jù)，對海洋漁業(yè)水域環(huán)境保護(hù)具有特別重要的意義。中國海洋漁業(yè)水域環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)還有待健全，集中的海洋環(huán)境監(jiān)測管理機(jī)構(gòu)也有待建立。今后的研究工作應(yīng)主要圍繞漁業(yè)環(huán)境有害物質(zhì)和有害生物有效監(jiān)測體系的設(shè)計和建立，各類環(huán)境樣品中痕量污染物質(zhì)快速分析方法的開發(fā)，生態(tài)環(huán)境影響綜合評價方法等。

從海洋漁業(yè)水域環(huán)境保護(hù)出發(fā)，重點(diǎn)對需優(yōu)先控制的污染物(有機(jī)氯化合物和其它有機(jī)污染物、重金屬、石油烴、天然毒素、人工藥物、病原菌等)開展研究，掌握其在自然水域中對海洋漁業(yè)水域環(huán)境結(jié)構(gòu)和功能的不利影響。此外，漁業(yè)水域環(huán)境質(zhì)量管理是漁業(yè)水域生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作的一個重要組成部分。今后可通過對漁業(yè)環(huán)境質(zhì)量管理技術(shù)和措施兩方面的研究，為漁業(yè)行政主管部門制定漁業(yè)環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系和相關(guān)的法律、法規(guī)提供重要的理論支持。

4.2修復(fù)技術(shù)的研究

在海洋漁業(yè)水域環(huán)境修復(fù)技術(shù)的具體使用上，由于各種修復(fù)技術(shù)都有一定的缺點(diǎn)，一定要合理選取最適合的應(yīng)用方法。鑒于生物修復(fù)的巨大優(yōu)勢，應(yīng)著重加強(qiáng)這方面的研究工作。如可以把現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)用到修復(fù)生物的改良中，加快生物修復(fù)技術(shù)規(guī)模化、工程化培育等應(yīng)用技術(shù)以及相關(guān)領(lǐng)域的研究。

從海洋漁業(yè)水域環(huán)境修復(fù)出發(fā)，今后應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)修復(fù)作用菌的研究，篩選出高效作用菌或利用現(xiàn)代生物技術(shù)構(gòu)建高效基因工程菌;加強(qiáng)環(huán)境因子對修復(fù)菌的修復(fù)能力影響的研究，提高微生物修復(fù)在實(shí)際應(yīng)用中的效率;加強(qiáng)微生物修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用性和大范圍推廣的研究以及微生物技術(shù)在海洋漁業(yè)水域環(huán)境修復(fù)的應(yīng)用;選擇高效、高適應(yīng)性植物修復(fù)品種或通過現(xiàn)代生物技術(shù)研究篩選新型修復(fù)植物;加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)修復(fù)植物的研究，降低處理成本;加強(qiáng)修復(fù)植物的大規(guī)模生產(chǎn)培育技術(shù)以及實(shí)際應(yīng)用過程中的工程管理技術(shù)的研究和推廣;結(jié)合各種生物修復(fù)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，加強(qiáng)對新的生物修復(fù)技術(shù)及高效綜合生物修復(fù)技術(shù)的研究等。

參考文獻(xiàn)

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篇9

關(guān)鍵詞：課程模式；實(shí)踐；多媒體；翻轉(zhuǎn)課堂

一、聲樂課程模式的合理設(shè)計

（一）小組模式的研究

一般情況下，綜合類院校的聲樂教學(xué)往往是以小組課為主，由于多人上課，稍有時間不夠充足、針對性不強(qiáng)的問題。但其實(shí)事物都有兩面性，小組課程雖然有一些弊端，但它也有自身的優(yōu)勢，有更強(qiáng)的觀摩對比性，聲樂的學(xué)習(xí)演唱必然是學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，但會聽其實(shí)也是學(xué)習(xí)過程中的重中之重，如果可以先聽懂了再唱，這樣才是更科學(xué)更容易的學(xué)習(xí)順序。能夠聽懂老師的示范，聽出同組同學(xué)的演唱的優(yōu)缺點(diǎn)，聽的同時可以對聲樂方法進(jìn)行多次的分析辯證。正確的部分可以給自己加深印象，錯誤的部分可以避免自己演唱的時候會再出現(xiàn)。包括對演唱形體，面部表情，整體狀態(tài)的對比和分析，這些聽到的看到的對自己的演唱都會起到深刻鮮明的鞭策和提醒。這樣反而是節(jié)省了時間，提高了課堂效率。當(dāng)然如何能夠避免小組課的缺點(diǎn)最大限度的發(fā)揮小組課的優(yōu)點(diǎn)，還是有些細(xì)節(jié)上的設(shè)計要求。首先根據(jù)上課的環(huán)境和課程時間安排合理的人數(shù)，一般正常課節(jié)時間內(nèi)以不超過三個人為最佳。小組課盡量安排男生一組、女生一組、聲部相同或相近的一組。盡量安排嗓音條件比較相似的學(xué)生在一組。過程中可以根據(jù)具體的學(xué)習(xí)進(jìn)度和變化進(jìn)行調(diào)整，達(dá)到小組課教學(xué)模式的最大優(yōu)化。

（二）劇場實(shí)踐課程的重要性

聲樂專業(yè)的學(xué)習(xí)對實(shí)踐環(huán)節(jié)的要求比較高，無論從技術(shù)運(yùn)用的掌握還是表演部分的操作都是不可缺少的學(xué)習(xí)內(nèi)容。聲樂教學(xué)注重技能訓(xùn)練，注重音準(zhǔn)、節(jié)奏等知識的傳授。但不要忽略了舞臺表演實(shí)踐活動的價值，聲樂教學(xué)不能停留在聲音的基本訓(xùn)練與聲樂基本技能掌握的基礎(chǔ)層面，這樣的聲樂學(xué)習(xí)是不夠完善的。聲樂理論來源于大量的聲樂藝術(shù)實(shí)踐，聲樂教學(xué)本身的發(fā)展也必將推動聲樂理論本身的創(chuàng)造。聲樂教學(xué)和舞臺實(shí)踐是密不可分的。舞臺表演既是對聲樂教學(xué)的再現(xiàn)，又是聲樂教學(xué)演唱的超越。從教學(xué)、表演雙方面塑造學(xué)生，為聲樂舞臺實(shí)踐打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。隨著聲樂藝術(shù)的不斷發(fā)展，聲樂教學(xué)和舞臺實(shí)踐之間的價值關(guān)系會顯得越來越重要，只有將兩者結(jié)合起來才能促進(jìn)聲樂教學(xué)的發(fā)展，進(jìn)而推動舞臺活動的實(shí)踐能力。

二、多媒體技術(shù)在聲樂教學(xué)中的實(shí)踐研究

在教學(xué)中大力推廣并運(yùn)用多媒體技術(shù)，能夠促使聲樂教育理念革新，并且建立新型聲樂教學(xué)模式，來發(fā)揮良好的教學(xué)效果。聲樂教學(xué)從傳統(tǒng)的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢暋⒖陕牎⒖裳永m(xù)的新型的教學(xué)模式，具有積極地意義。在現(xiàn)階段聲樂教學(xué)的過程中，多媒體的運(yùn)用會起到非重要的輔助和補(bǔ)充作用，可以完善和加強(qiáng)聲樂教學(xué)中出現(xiàn)的不足。在很多音樂基礎(chǔ)課里面已經(jīng)廣泛的采用了多媒體技術(shù)的支持，使教學(xué)變得圖文并茂，從而激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)聲樂的積極性。首先讓大家印象里把這么抽象的一門學(xué)科變得更直觀具體，不僅用耳朵辨別和記住聲音的形象還能看到聲樂課程內(nèi)容的文字和邏輯形象。在原有教師配備的情況下，增加了課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)延展的學(xué)習(xí)功能，且大大增強(qiáng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣和能力。多媒體技術(shù)的應(yīng)用推動著聲樂教學(xué)模式的革新，教學(xué)模式體現(xiàn)出個性化特點(diǎn)，多媒體的突出的優(yōu)勢和特點(diǎn)可以為學(xué)生提供多樣化的教學(xué)模式。

三、翻轉(zhuǎn)課堂模式對聲樂課程的啟發(fā)

翻轉(zhuǎn)課堂注重學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)，顛覆傳統(tǒng)教學(xué)“教師課上講解，學(xué)生課下作業(yè)”的教學(xué)過程，將知識內(nèi)化放在課外，讓學(xué)生根據(jù)教師提供的學(xué)習(xí)資源，通過自主學(xué)習(xí)完成知識掌握，回到課堂上教師輔助學(xué)生解決自學(xué)中的疑難問題和深入學(xué)習(xí)。讓學(xué)生在教學(xué)中充分發(fā)揮自己的主體性，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。學(xué)生是課堂學(xué)習(xí)的主人，學(xué)生活動的重點(diǎn)從聽教師講變?yōu)楦鶕?jù)學(xué)習(xí)資源獨(dú)立自主的學(xué)習(xí)。這種學(xué)習(xí)模式與教育中提倡的自主學(xué)習(xí)不謀而合。使學(xué)生的學(xué)習(xí)更加的有效，為學(xué)生的終身學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)打下基礎(chǔ)。國內(nèi)對翻轉(zhuǎn)課堂模式的研究是從2012年開始出現(xiàn)的，當(dāng)時屬于比較新鮮的話題。2014年開始，對于翻轉(zhuǎn)課堂的研究開始大幅度的發(fā)展起來，對基礎(chǔ)問題類的研究位居研究類目的榜首，占43.48%的比重，主要研究翻轉(zhuǎn)課堂的起源、翻轉(zhuǎn)課堂的發(fā)展以及對我國教學(xué)的啟示與反思。

四、結(jié)語

在時代飛速發(fā)展的今天，大學(xué)聲樂課程也要不斷的更新和進(jìn)步，傳統(tǒng)的教學(xué)模式一定會面臨新的挑戰(zhàn)，學(xué)生們的創(chuàng)新能力、實(shí)踐應(yīng)用能力要提升到一個新的高度，學(xué)生的培養(yǎng)要和市場需求接軌。不管是“翻轉(zhuǎn)課堂”還是“多媒體教學(xué)模式”都是廣大聲樂工作者在長期的一線工作中積累的經(jīng)驗(yàn)和新的改革創(chuàng)新，這些新科技的加入一定會對聲樂教學(xué)帶來更多的啟發(fā)和更蓬勃的發(fā)展空間。

[參考文獻(xiàn)]

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[3]彭根發(fā).聲樂表演中的“生命狀態(tài)”[J].南京藝術(shù)學(xué)院學(xué)報(音樂與表演版),2001,01.

篇10

關(guān)鍵詞：高中藏語；寫作能力

中圖分類號：G633.3文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B文章編號：1672-1578（2015）08-0317-01

在高中藏語文教學(xué)中，一提到作文，很多學(xué)生都會感到十分棘手，往往覺得無話可說、無物可寫、無情可抒。不少學(xué)生覺得無從下筆，不知如何表達(dá)，教師也為此感到頭疼。寫作能力是學(xué)生重要的素質(zhì)，學(xué)生的成長、就業(yè)等都有重要的影響。因此，在高中藏語文教學(xué)中，教師應(yīng)該高度重視學(xué)生寫作能力。但是，作文在學(xué)生的心中是處于"討厭"的地位。所以一接觸作文就"談虎變色"，要么廖廖幾筆，草草牧場，要么就閉門造車；搬亂造；要么就抄襲范文，生搬硬套。到底是什么原因造成呢？通過與學(xué)生交流，根據(jù)自己多年教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，談?wù)勎以诓卣Z文教學(xué)中提高學(xué)生藏語文寫作能力的幾點(diǎn)看法：

1.創(chuàng)設(shè)藏語文作文起步的情感環(huán)境，激發(fā)學(xué)生作文興趣

都說興趣是最好的老師，所以藏文作文起步訓(xùn)練，首先是培養(yǎng)小學(xué)生想寫的興趣，激發(fā)學(xué)生我要寫，而不是老師要我寫的情感，讓他們自愿寫作，熱愛寫作。培養(yǎng)學(xué)生對將要寫的作文的情感。藏語文作文教學(xué)首先要克服言詞組織秩序上的障礙，把藏語中的獨(dú)特的優(yōu)美詞匯有順序的組織起來，克服藏語地方方言的發(fā)音障礙。其次，是做到言之有物，通過語言障礙的克服。通過詞匯的積累組織做到語言生動形象，句子指向具體。最后進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)言之有情，讓學(xué)生通過對語言的組織表現(xiàn)傾訴自己所要表達(dá)的情感，從寫作語言到寫作內(nèi)容，再注入寫作情感逐漸過渡。使學(xué)生在寫作情感上有一個循序漸進(jìn)的過程，提升學(xué)生寫作的成就感，為以后克服作文的恐懼心理奠定基礎(chǔ)，教師為作文創(chuàng)設(shè)愉悅的環(huán)境。其方式多種多樣，如信息技術(shù)應(yīng)用到藏語作文起步教學(xué)。創(chuàng)設(shè)圖文并茂，聲情并存的作文空間起到激情、激趣的作用；情景教學(xué)：把學(xué)生帶到要寫的作文環(huán)境中去，讓學(xué)生主體身臨其境。自由作文、起步作文。主要是激趣，激發(fā)小學(xué)生的作文感情和情緒，激發(fā)學(xué)生作文的內(nèi)在動機(jī)和動力。設(shè)置大命題環(huán)境下的小范圍的自由命題作文。比如寫人的作文：《我喜歡的**》給學(xué)生更多的自由作文空間，讓學(xué)生表達(dá)自己的感情，讓學(xué)生以情作文。

2.加強(qiáng)課外閱讀，為有源頭活水來

課外閱讀是中學(xué)生讀書生活的重要組成部分，無論對于中學(xué)生的知識積累、智力培養(yǎng)還是思想發(fā)展都有著特別重要的意義，尤其是對他們的寫作也有很大的幫助。"熟讀唐詩三百首，不會作詩也會吟"說的也是這個意思。讀多了，看多了，自然而然積累的也就多了，自己寫起作文來也就有了活水之源了。

"新課標(biāo)"要求學(xué)生："有較大的閱讀量和較廣的閱讀面。"要讓學(xué)生做到大量閱讀，應(yīng)確保學(xué)生有足夠的閱讀材料，力求做到人人有書讀，時時有書看。做好課外閱讀工作方法很多，下面略舉幾例：

2.1課內(nèi)外結(jié)合，推薦讀物。按教學(xué)大綱，課程標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定推薦一些具有典范性、文質(zhì)兼美、題材、體裁、風(fēng)格豐富多樣、富有文化內(nèi)涵和時代氣息的優(yōu)秀作品給學(xué)生。日本教育學(xué)家認(rèn)為：學(xué)生不進(jìn)行課外閱讀，就不可能學(xué)活、學(xué)深、學(xué)好。課外閱讀是課堂的延伸和補(bǔ)充。引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合課堂學(xué)習(xí)，開展課外閱讀，對于提高學(xué)生的閱讀興趣和閱讀效果大有裨益。

2.2鼓勵學(xué)生經(jīng)常到閱覽室、圖書室。閱覽室、圖書室的規(guī)模大，藏書豐富、閱讀氣氛濃厚。教師應(yīng)該鼓勵學(xué)生積極上閱覽室或圖書室借閱課外讀物，騰出閱讀時空，保證讓學(xué)生能更廣泛地參與課外閱讀實(shí)踐活動。這樣，讓學(xué)生在廣闊的書籍海洋里自由自在地遨游，覓食，開闊視野，增長見識。 作文教學(xué)是漫長的逐漸推進(jìn)的過程，需要我們耐心細(xì)致地進(jìn)行，在激發(fā)學(xué)生的寫作興趣、逐步提高學(xué)生的寫作能力等方面多動腦筋，變換方式，只有這樣才能不斷提高學(xué)生的寫作水平。

3.合理利用藏語文教材中的素材

3.1在藏語文教材中，有很多的名家名篇，其中的內(nèi)容可謂是豐富多樣，而在這些豐富多樣、風(fēng)格各異的優(yōu)秀篇章中有大量的寫作素材可以為我們所用。因此，我們千萬不要浪費(fèi)教材中的這些寶貴資源，而要把這些資源都積累起來，以便為我們的寫作服務(wù)。

3.2挖掘語文教材內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生練習(xí)仿寫。在作文教學(xué)訓(xùn)練的實(shí)踐中，可以采取"模仿"的形式。仿寫是一種綜合體現(xiàn)語言運(yùn)用要求的語言訓(xùn)練形式。作為一種考查形式，它在各式各樣的考試中可謂是"保留節(jié)目"。而仿寫的要求，幾乎涉及語言運(yùn)用的全部要求--規(guī)范、簡明、連貫、得體，當(dāng)然也涵蓋了這些要求內(nèi)部的全部子項(xiàng)要求。在練習(xí)仿寫時，既要考查仿寫對象是否符合語用的諸多具體要求，更要檢查自己的答案是否合乎語用的各項(xiàng)要求。教師精選出一些結(jié)構(gòu)整齊完整并且語言優(yōu)美有文采的優(yōu)秀作文，或者是開頭結(jié)尾非常好的作文。先讀，讓學(xué)生賞析、評品，說出作文的優(yōu)缺點(diǎn)，取其長處，摒棄缺點(diǎn)，進(jìn)行仿寫。或者仿結(jié)構(gòu)、或者仿開頭結(jié)尾、或者仿精彩片段，加上自己的經(jīng)歷和文化底蘊(yùn)，修改加工，最后成文。以期達(dá)到模仿的目的。這種方法可以幫助一部分同學(xué)克服語言呆板、不夠生動，謀篇布局雜亂無序的毛病，提高其寫作能力。

4.鼓勵學(xué)生寫出自己的真情實(shí)感

4.1作文從本質(zhì)上來說就是抒發(fā)一個人情感的文章，因此，想讓學(xué)生對作文保持興趣，教師就要鼓勵他們從自己熟悉的現(xiàn)實(shí)生活出發(fā)，寫出自己的真情實(shí)感。藝術(shù)源于現(xiàn)實(shí)，如果沒有現(xiàn)實(shí)生活的積累，而是寫自己完全沒有任何感受的文章，那么對于任何人來說都是件困難的事情。即使寫出來了，這樣的文章也只是徒有形式，而沒有真實(shí)的感情，感動不了讀者。因此，為了幫助學(xué)生掌握作文的訣竅，教師需要鼓勵學(xué)生寫自己熟悉的生活，從中發(fā)現(xiàn)美，找回自己的寫作興趣。

4.2培養(yǎng)口頭作文能力，以說促寫并用，其即教學(xué)生學(xué)會用口頭語言和書面語言通順地表達(dá)自己的思想。在日常生活中，我們時時可以看到有些學(xué)生說話滔滔不絕，口若懸河，而寫作文時卻絞盡腦汁，無從下筆。原因何在？因?yàn)檎f在實(shí)際生活中實(shí)踐較多而寫卻較少，沒有實(shí)踐，怎能靈活運(yùn)用呢？因此在寫作訓(xùn)練時，可以強(qiáng)調(diào)學(xué)生先說后寫，即在作文時讓學(xué)生構(gòu)思后，把要寫的內(nèi)容先說出來再寫。

5.創(chuàng)設(shè)想象情境，激發(fā)想象力