發(fā)布時(shí)間：2023-03-17 18:00:57
序言：寫(xiě)作是分享個(gè)人見(jiàn)解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的地理信息論文樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
關(guān)鍵詞:GIS;環(huán)境地理信息系統(tǒng);空間數(shù)據(jù)庫(kù)
一、環(huán)境地理信息系統(tǒng)的概念
環(huán)境地理信息系統(tǒng)(GeographicInformationSystemforEnvironment,簡(jiǎn)稱EGIS)是收集、存儲(chǔ)、管理、綜合分析和處理空間信息和環(huán)境信息的計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)。它是GIS技術(shù)在環(huán)境領(lǐng)域的延伸,是GIS技術(shù)與環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)、環(huán)境管理技術(shù)等各種環(huán)境信息分析和處理技術(shù)的集成。環(huán)境地理信息系統(tǒng)的主要功能有:
1.基本功能包括對(duì)空間和屬性數(shù)據(jù)的輸入、存儲(chǔ)、編輯,以及制圖和空間分析等功能。編輯功能允許用戶添加、修改、刪除點(diǎn)、線、面或修改其屬性信息;制圖功能可以靈活多樣地制作和顯示及輸出各種專題地圖,如污染分布圖、水功能區(qū)劃圖、環(huán)境規(guī)劃圖等等,地理要素可放大縮小以顯示不同的細(xì)節(jié)內(nèi)容,并能夠測(cè)量地圖上線段的長(zhǎng)度或指定區(qū)域的面積。
2.空間統(tǒng)計(jì)分析(SpatialStatisticsAnalysis)是指對(duì)空間數(shù)據(jù)庫(kù)中的專題數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。畢業(yè)論文包括各種屬性數(shù)據(jù)的集征數(shù)、離散特征數(shù)及其分類(lèi)分級(jí)統(tǒng)計(jì)等。
3.疊加分析(OverlayAnalysis)功能允許兩個(gè)或多個(gè)圖層在空間上比較各空間要素和屬性,分為合成疊加和統(tǒng)計(jì)疊加。合成疊加得到一個(gè)新圖層,它將顯示原圖層的全部特征,交叉的特征區(qū)域僅顯示共同特征;統(tǒng)計(jì)疊加可以統(tǒng)計(jì)一種空間要素在另一種空間要素中的分布特征。對(duì)不同的圖層進(jìn)行疊加分析,從而獲得各種感興趣信息,如利用類(lèi)型疊置分析獲取新的類(lèi)型。如土壤圖與植被圖疊置,以分析土壤與植被的關(guān)系,可以計(jì)算某一區(qū)域內(nèi)的植被類(lèi)型的數(shù)量及面積,即通過(guò)對(duì)同一地區(qū)、相同屬性、不同時(shí)間的柵格數(shù)據(jù)的疊置,可以分析由時(shí)間引起的變化,通過(guò)與所需提取的范圍的疊加運(yùn)算,快速地進(jìn)行范圍內(nèi)信息的提取等。
4.緩沖區(qū)分析(BufferAnalysis)是GIS的基本空間操作功能之一。例如,某地區(qū)有危險(xiǎn)品倉(cāng)庫(kù),要分析一旦倉(cāng)庫(kù)爆炸所涉及的范圍,這就需要進(jìn)行點(diǎn)緩沖區(qū)分析,結(jié)合與居民地圖層的疊加分析,可以獲取需要疏散的人口數(shù)等等。
綜上所述,空間分析是地理信息系統(tǒng)軟件的核心,空間統(tǒng)計(jì)分析、疊加分析、緩沖分析等功能為環(huán)境地理信息系統(tǒng)提供了強(qiáng)大的環(huán)境分析功能與廣闊的應(yīng)用空間。隨著其功能的不斷完善和發(fā)展,環(huán)境地理信息系統(tǒng)將為環(huán)境各部門(mén)提供一個(gè)功能強(qiáng)大的空間信息服務(wù)和管理工具,成為各部門(mén)日常工作不可或缺的工作手段。
二、環(huán)境地理信息系統(tǒng)的具體應(yīng)用
由于環(huán)境地理信息系統(tǒng)具有強(qiáng)大的信息服務(wù)和管理功能,具有廣泛的應(yīng)用范圍。具體體現(xiàn)在兩個(gè)方面,一是它可以應(yīng)用在環(huán)境管理的各個(gè)環(huán)節(jié),如區(qū)域環(huán)境規(guī)劃、環(huán)境監(jiān)督管理、區(qū)域環(huán)境監(jiān)測(cè)及環(huán)境評(píng)價(jià)研究等;二是它可以廣泛應(yīng)用在國(guó)家、省、市等不同層次的管理。下面簡(jiǎn)單介紹一下它的具體應(yīng)用。
1.電子地圖使環(huán)境管理工作變得輕松直觀
由于采用空間數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫(kù)掛接,改變了傳統(tǒng)的信息管理方法,地圖由傳統(tǒng)的靜態(tài)紀(jì)錄變?yōu)樾畔⒇S富多樣的動(dòng)態(tài)的電子地圖,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)可視化。它使環(huán)境主管部門(mén)對(duì)各種環(huán)境要素的管理變得直觀、簡(jiǎn)單和輕松。如通過(guò)直接對(duì)地圖要素進(jìn)行查詢,可以獲得環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)位、污染源等的空間分布及其與環(huán)境敏感區(qū)域的空間關(guān)系等信息?？梢詫?duì)各種環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合的統(tǒng)計(jì)并分析以及采用直觀的豐富多樣的表現(xiàn)方式進(jìn)行展示,為環(huán)境決策提供科學(xué)快捷的支持。
2.強(qiáng)大的環(huán)境規(guī)劃手段
區(qū)域環(huán)境規(guī)劃是EGIS應(yīng)用發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域之一,目前基于EGIS的環(huán)境規(guī)劃模型還處于深化研究階段,將環(huán)境應(yīng)用模型與GIS集成為一體,可以為環(huán)境規(guī)劃提供更強(qiáng)大的技術(shù)手段。由于應(yīng)用EGIS能夠更好地考慮和評(píng)價(jià)建設(shè)項(xiàng)目對(duì)環(huán)境的影響,因此在建設(shè)項(xiàng)目的環(huán)境評(píng)價(jià)中得到廣泛應(yīng)用。
3.危險(xiǎn)物運(yùn)輸管理
借助GIS的運(yùn)行路徑選擇功能,可以對(duì)危險(xiǎn)物轉(zhuǎn)移運(yùn)輸線路進(jìn)行優(yōu)化選擇,能避開(kāi)人口集中居住區(qū)、飲用水源地等環(huán)境敏感區(qū)域制定運(yùn)輸計(jì)劃。并可以通過(guò)GPS對(duì)危險(xiǎn)物的運(yùn)輸線路進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。
4.環(huán)境模型模擬分析
環(huán)境模型在環(huán)境決策中有著重要的作用,如可以通過(guò)模型模擬出污染事故發(fā)生后各個(gè)時(shí)間的擴(kuò)散情況,為決策提供科學(xué)的參考依據(jù)。碩士論文常用的模型主要有大氣擴(kuò)散模型、1維水污染擴(kuò)散模型、2維水污染擴(kuò)散模型等等,實(shí)現(xiàn)各種模型的模擬結(jié)果的生成、2維和3維的顯示等功能。
5.為數(shù)字環(huán)保提供技術(shù)平臺(tái)
數(shù)字環(huán)保是最近提出來(lái)的終極環(huán)境管理系統(tǒng),它是繼數(shù)字地球概念提出以后,環(huán)保領(lǐng)域提出的新概念,它將是未來(lái)十年環(huán)保領(lǐng)域信息化建設(shè)的終極方向,EGIS作為數(shù)字環(huán)保的基礎(chǔ)平臺(tái),將能夠?yàn)橛脩籼峁?shí)時(shí)動(dòng)態(tài)環(huán)境信息服務(wù),也能夠?yàn)榄h(huán)境管理者提供決策信息,逐步控制污染,改善環(huán)境狀況,提高人民生活水平。三、國(guó)外環(huán)境地理信息系統(tǒng)的研究重點(diǎn)
1.數(shù)據(jù)采集的技術(shù)比選
當(dāng)前環(huán)境管理決策要求EGIS提供的數(shù)據(jù)種類(lèi)及其范圍都在不斷擴(kuò)大,同時(shí)信息采集技術(shù)也有了很大的發(fā)展,包括GPS技術(shù)、視頻技術(shù)、高清晰衛(wèi)星圖像、實(shí)時(shí)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)等等。這些實(shí)時(shí)信息采集系統(tǒng)都有很多傳感器,包括空氣質(zhì)量、溫度、氣壓及水質(zhì)等等。如最近微軟公司正在基于VirtualEarth開(kāi)發(fā)一項(xiàng)新技術(shù),用戶可以在地圖上搜索大量的實(shí)時(shí)信息,如道路擁堵情況、天氣狀況、空氣質(zhì)量,甚至是汽油價(jià)格等等實(shí)時(shí)信息,這需要大量的傳感器采集空間及其相關(guān)的實(shí)時(shí)信息,這無(wú)疑會(huì)推動(dòng)更多的數(shù)據(jù)采集技術(shù)的開(kāi)發(fā)。
2.EGIS與環(huán)保信息化之間如何協(xié)調(diào)發(fā)展可以預(yù)計(jì)未來(lái)五年內(nèi)EGIS將會(huì)與環(huán)境信息化越來(lái)越緊密地集成起來(lái),發(fā)揮良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益,大大提高現(xiàn)有的環(huán)境管理與決策水平。二者的緊密集成還需要研究以下問(wèn)題:
1.制定所需空間數(shù)據(jù)及環(huán)境數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn),以保證系統(tǒng)的擴(kuò)展性與兼容性;
2.空間數(shù)據(jù)的獲取渠道以及更新途徑,以保證系統(tǒng)的可用性及可靠性;
3.研究以何種方式進(jìn)行有效集成,并分析這種方式的可行性;
4.研究環(huán)境信息與空間信息及其分析、模擬結(jié)果的綜合表現(xiàn)方式;
5.建立示范項(xiàng)目以便分析和測(cè)試集成的效果。
3.海量空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù)
隨著空間信息與環(huán)境信息的積累,EGIS的數(shù)據(jù)庫(kù)的維護(hù)會(huì)變得越來(lái)越重要,新的數(shù)據(jù)采集技術(shù)可能會(huì)使數(shù)據(jù)量以幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng),海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與維護(hù)是要繼續(xù)研究的課題。如:采用什么技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的更新與歷史數(shù)據(jù)的備份?如何實(shí)現(xiàn)新舊空間數(shù)據(jù)的合并和統(tǒng)一?如何利用數(shù)據(jù)挖掘與信息抽取技術(shù)來(lái)更好地發(fā)揮數(shù)據(jù)的利用價(jià)值?遙感數(shù)據(jù)如何才能得到有效的利用?等等。
四、發(fā)展環(huán)境地理信息系統(tǒng)的策略探討和建議
隨著國(guó)外EGIS技術(shù)的逐漸成熟和數(shù)據(jù)采集技術(shù)的快速發(fā)展,建立環(huán)境地理信息系統(tǒng)的條件開(kāi)始逐漸成熟,而且將成為我國(guó)發(fā)展GIS的重點(diǎn)領(lǐng)域,從GIS在我國(guó)近幾年的發(fā)展領(lǐng)域也可以看出這種趨勢(shì)。當(dāng)前我國(guó)有關(guān)部門(mén)已經(jīng)開(kāi)始著手進(jìn)行環(huán)境地理信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā),并進(jìn)行了一些有益的嘗試,如廣東省環(huán)境信息中心開(kāi)發(fā)的珠三角水環(huán)境信息管理系統(tǒng)等,但鑒于我國(guó)GIS基礎(chǔ)工作薄弱,特別是基本的空間信息數(shù)據(jù)庫(kù)尚未建立,因此EGIS的開(kāi)發(fā)費(fèi)用十分巨大;加上EGIS的發(fā)展涉及眾多部門(mén)和多種技術(shù),因此有關(guān)部門(mén)應(yīng)當(dāng)重視和開(kāi)展我國(guó)EGIS的發(fā)展策略研究。
發(fā)展EGIS應(yīng)當(dāng)采用“統(tǒng)一規(guī)劃、注重基礎(chǔ)、緊密跟進(jìn)、高起點(diǎn)開(kāi)發(fā)、協(xié)調(diào)發(fā)展”的發(fā)展策略。
1.統(tǒng)一規(guī)劃。由于EGIS的發(fā)展不但涉及眾多環(huán)境部門(mén),還包括與其他各級(jí)政府管理部門(mén)(如土地管理、環(huán)保、環(huán)境管理等部門(mén))之間的信息交流;同時(shí)又涉及多種信息技術(shù),而信息技術(shù)發(fā)展的速度十分迅速,為了降低空間數(shù)據(jù)資源采集和管理的成本,為了適應(yīng)未來(lái)發(fā)展的需要,必須在多方部門(mén)的參與下,統(tǒng)一規(guī)劃和構(gòu)建EGIS的發(fā)展框架。
2.注重基礎(chǔ)。由于我國(guó)GIS發(fā)展基礎(chǔ)薄弱,數(shù)據(jù)基礎(chǔ)是系統(tǒng)生命力的關(guān)鍵,失去了完善可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的支撐,系統(tǒng)的功能再?gòu)?qiáng)大也不能發(fā)揮其作用,因此要在統(tǒng)一規(guī)劃的思路和明確的發(fā)展框架下,不斷加強(qiáng)基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫(kù)和基礎(chǔ)環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)的積累與建設(shè)。
3.緊密跟進(jìn)、高起點(diǎn)開(kāi)發(fā)、協(xié)調(diào)發(fā)展。職稱論文在技術(shù)上緊密跟進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的GIS技術(shù),高起點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)開(kāi)發(fā),與我國(guó)的信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度相協(xié)調(diào),共同發(fā)展適合我國(guó)國(guó)情的EGIS。
當(dāng)前我國(guó)各地許多部門(mén)雖然已經(jīng)開(kāi)展了EGIS的研究與開(kāi)發(fā),但這些開(kāi)發(fā)均是出于本部門(mén)的需要,很少考慮到將來(lái)部門(mén)之間的數(shù)據(jù)交流和共享,加上沒(méi)有全國(guó)性的EGIS發(fā)展框架和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),數(shù)據(jù)的通用性將成為
影響EGIS開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵因素,建議有關(guān)部門(mén)及時(shí)組織開(kāi)展EGIS發(fā)展體系和框架標(biāo)準(zhǔn)的研究。
五、結(jié)束語(yǔ)
地理信息系統(tǒng)是近二十年來(lái)迅速發(fā)展的信息技術(shù)的重要組成部分,它的應(yīng)用已經(jīng)從早期的礦產(chǎn)資源管理拓展到與空間地理相關(guān)聯(lián)的更廣泛的領(lǐng)域,特別是在環(huán)境領(lǐng)域,原有的多種環(huán)境信息處理技術(shù)(環(huán)境模型、環(huán)境規(guī)劃分析)正在與地理信息系統(tǒng)融合,逐漸形成具有強(qiáng)大功能并具有環(huán)境特征的地理信息管理系統(tǒng),即環(huán)境地理信息系統(tǒng)(EGIS)。它將成為各個(gè)環(huán)境管理部門(mén)日常信息處理不可缺少的新工具。它將徹底改變傳統(tǒng)的信息處理方式。可以說(shuō)它是環(huán)境管理進(jìn)入信息時(shí)代的標(biāo)志。
參考文獻(xiàn):
鎮(zhèn)江市基礎(chǔ)地理信息管理與服務(wù)系統(tǒng)的建設(shè)，是一項(xiàng)復(fù)雜而又艱巨的信息化工程。使用大型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)Oracle來(lái)管理空間和屬性數(shù)據(jù)。對(duì)于空間數(shù)據(jù)，使用ArcSDE做為中間層服務(wù)管理空間數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)多源數(shù)據(jù)的無(wú)縫集成。通過(guò)空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)將分別建立的基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)字影像數(shù)據(jù)庫(kù)、測(cè)繪成果數(shù)據(jù)庫(kù)、控制測(cè)量成果數(shù)據(jù)庫(kù)、元數(shù)據(jù)庫(kù)、系統(tǒng)維護(hù)管理數(shù)據(jù)庫(kù)和其他專題數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行統(tǒng)一的管理。各種比例尺、各種類(lèi)型的空間數(shù)據(jù)庫(kù)的空間數(shù)據(jù)能夠相互套合、相互疊加，形成集成化的空間數(shù)據(jù)庫(kù)。在地形數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行更新操作時(shí)，任何外部數(shù)據(jù)入庫(kù)和數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的修改都必須首先在工作庫(kù)中進(jìn)行，檢查無(wú)誤后才能從工作庫(kù)更新到現(xiàn)勢(shì)庫(kù)，同時(shí)把更新對(duì)應(yīng)的原始數(shù)據(jù)導(dǎo)入到歷史庫(kù)形成數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)更新歷史庫(kù)(如圖2所示)。
2系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)
1)測(cè)繪成果管理子系統(tǒng)測(cè)繪成果管理子系統(tǒng)是幫助測(cè)繪成果數(shù)據(jù)管理人員靈活、方便、快捷地管理及使用測(cè)繪成果數(shù)據(jù)，通過(guò)統(tǒng)一的界面操作不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)測(cè)繪成果數(shù)據(jù)的錄入、修改、刪除和提取等一般操作，還可以有效地查詢和統(tǒng)計(jì)測(cè)繪成果庫(kù)的數(shù)據(jù)信息。其管理的數(shù)據(jù)內(nèi)容包括DLG，DEM，DOM，DRG(4D產(chǎn)品)等標(biāo)準(zhǔn)圖幅數(shù)據(jù)，零星圖、竣工圖等非標(biāo)準(zhǔn)圖幅數(shù)據(jù)，以及控制點(diǎn)測(cè)量數(shù)據(jù)。系統(tǒng)主要功能為數(shù)據(jù)的入庫(kù)、更新、刪除、檢索、瀏覽、提取，以及實(shí)現(xiàn)相關(guān)表、參數(shù)的配置。測(cè)繪成果管理系統(tǒng)將測(cè)繪成果數(shù)據(jù)按測(cè)繪任務(wù)和數(shù)據(jù)類(lèi)型進(jìn)行建庫(kù)管理，并提供方便、快捷、直觀的數(shù)據(jù)檢索提取功能，主要包括:測(cè)繪項(xiàng)目管理、測(cè)繪成果管理、測(cè)繪成果檢索、成果管理配置、控制測(cè)量成果管理等(如圖3所示)。圖3測(cè)繪成果管理子系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖Fig．3Mappingresultsmanagementsubsystemfunctionalblockdiagram2)空間數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)基于流行的GIS平臺(tái)(ArcGIS)開(kāi)發(fā)，是提供GIS數(shù)據(jù)瀏覽、數(shù)據(jù)檢索、元數(shù)據(jù)檢索、數(shù)據(jù)分析、制圖打印、DEM數(shù)據(jù)瀏覽等功能的數(shù)據(jù)管理平臺(tái)(如圖4所示)。圖4空間數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖Fig．4Spatialdatamanagementsubsystemfunctionalblockdiagram空間數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)中最核心的部分。它以空間數(shù)據(jù)庫(kù)為核心，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)入庫(kù)、數(shù)據(jù)整合、數(shù)據(jù)更新、數(shù)據(jù)瀏覽(包括歷史數(shù)據(jù))、數(shù)據(jù)庫(kù)管理等系列數(shù)據(jù)管理功能;對(duì)發(fā)生在諸如接收來(lái)自生產(chǎn)體系的數(shù)據(jù)源，向用戶服務(wù)平臺(tái)、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)平臺(tái)提供成果數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)庫(kù)管理等事件過(guò)程中的所有數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)和數(shù)據(jù)處理的操作進(jìn)行統(tǒng)一管理;為前端用戶服務(wù)平臺(tái)的信息、數(shù)據(jù)分發(fā)、數(shù)據(jù)交換中的數(shù)據(jù)交接等環(huán)節(jié)提供數(shù)據(jù)保障和技術(shù)支持;為綜合利用的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)平臺(tái)提供數(shù)據(jù)資源，并支持對(duì)基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘和深層次開(kāi)發(fā)應(yīng)用;為數(shù)據(jù)生產(chǎn)體系提供原始數(shù)據(jù)的供應(yīng)保障和成果數(shù)據(jù)的質(zhì)量監(jiān)理和入庫(kù)管理;為不同來(lái)源、不同格式的數(shù)據(jù)提供數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能。3)系統(tǒng)子系統(tǒng)數(shù)據(jù)系統(tǒng)通過(guò)ArcIMS構(gòu)建GIS網(wǎng)絡(luò)，提供元數(shù)據(jù)目錄、目錄搜索、GIS數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)獲取服務(wù)、地名詞典服務(wù)以及網(wǎng)絡(luò)制圖服務(wù)?？梢远ㄖ艫rcIMS服務(wù)，從GIS庫(kù)和測(cè)繪成果庫(kù)中提取相應(yīng)數(shù)據(jù)快照，生成ArcXML文件，與客戶端進(jìn)行交互，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)GIS的數(shù)據(jù)瀏覽與元數(shù)據(jù)功能(如圖5所示)。4)系統(tǒng)配置子系統(tǒng)對(duì)于任何一個(gè)大型的信息系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)維護(hù)都是一個(gè)必不可少的方面，用于整個(gè)基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的日常維護(hù)管理，需具有特定權(quán)限的系統(tǒng)管理員才能登錄和操作，整個(gè)系統(tǒng)包括用戶功能權(quán)限管理、符號(hào)管理、數(shù)據(jù)樹(shù)圖管理、系統(tǒng)參數(shù)管理等。系統(tǒng)維護(hù)的目的是保證整個(gè)系統(tǒng)正常而可靠地運(yùn)行，并能使系統(tǒng)功能不斷得到改善和提高。本子系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如圖6所示。
3關(guān)鍵技術(shù)
3．1多源、多尺度數(shù)據(jù)的集成
地理空間數(shù)據(jù)具有不同比例尺、不同數(shù)據(jù)類(lèi)型等特征，本系統(tǒng)通過(guò)建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)來(lái)約束并規(guī)范已有的各類(lèi)地理信息系統(tǒng)以達(dá)到空間數(shù)據(jù)共享、降低數(shù)據(jù)維護(hù)成本，以及保證數(shù)據(jù)獲取、更新、建庫(kù)、產(chǎn)品制作、分發(fā)服務(wù)以及質(zhì)量控制等過(guò)程的科學(xué)性和高效率。采用對(duì)象－關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)(如Oracle)結(jié)合空間數(shù)據(jù)引擎技術(shù)(SDE)對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)組織、分級(jí)存儲(chǔ)，形成了一個(gè)空間數(shù)據(jù)的金字塔結(jié)構(gòu)，并建立多源、多尺度空間數(shù)據(jù)之間的幾何關(guān)聯(lián)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的無(wú)縫拼接與漫游。
3．2元數(shù)據(jù)技術(shù)
元數(shù)據(jù)庫(kù)是對(duì)基礎(chǔ)地理信息資源的描述，是鎮(zhèn)江市基礎(chǔ)地理信息管理與服務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)之間溝通的紐帶，主要負(fù)責(zé)在數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、整合等操作所產(chǎn)生的信息進(jìn)行管理。結(jié)合建庫(kù)的實(shí)際需求，本系統(tǒng)的元數(shù)據(jù)分為“標(biāo)準(zhǔn)元數(shù)據(jù)”(或者基本元數(shù)據(jù))和“成長(zhǎng)元數(shù)據(jù)”(或者擴(kuò)展元數(shù)據(jù))。元數(shù)據(jù)對(duì)海量數(shù)據(jù)的管理起著至關(guān)重要的作用，它的實(shí)現(xiàn)為滿足社會(huì)各行業(yè)用戶對(duì)各類(lèi)空間地理數(shù)據(jù)的需求提供了高效、可靠的手段，同時(shí)為實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下空間數(shù)據(jù)共享提供了技術(shù)支持。
3．3數(shù)據(jù)更新與歷史數(shù)據(jù)管理
數(shù)據(jù)更新是一個(gè)繁雜的過(guò)程，必須有效地處理好現(xiàn)勢(shì)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，以及數(shù)據(jù)更新時(shí)的并行和沖突問(wèn)題。本系統(tǒng)建立了完善的數(shù)據(jù)更新機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了圖幅級(jí)和要素級(jí)兩種數(shù)據(jù)更新模式。另外，采用數(shù)據(jù)庫(kù)增量模式、版本技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)遷移技術(shù)來(lái)管理多個(gè)時(shí)期的歷史數(shù)據(jù)，保證了基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)的現(xiàn)勢(shì)性、完整性和準(zhǔn)確性。
4結(jié)束語(yǔ)
一個(gè)省級(jí)的基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)不是簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)，而是基礎(chǔ)測(cè)繪管理工作的重要內(nèi)容，必須有相應(yīng)的行政管理體系與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系與之配套。因此，廣西基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)主要由計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、軟件環(huán)境、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系、管理體系、數(shù)據(jù)庫(kù)等構(gòu)成。
1.1計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境
廣西基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)將以廣西基礎(chǔ)地理信息中心作為網(wǎng)絡(luò)中心，其它各測(cè)繪院、機(jī)關(guān)、測(cè)繪管理處、質(zhì)量檢查站等為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，構(gòu)成一個(gè)C/S網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。硬件以微機(jī)為主，網(wǎng)絡(luò)中心使用部分服務(wù)器及工作站，設(shè)備包括繪圖儀、掃描儀、打印機(jī)、光盤(pán)機(jī)、磁帶機(jī)、數(shù)字化儀等。
1.2軟件環(huán)境
系統(tǒng)軟件采用技術(shù)成熟、應(yīng)用廣泛的軟件，如UNIX、WINDOS95、WINDOWSNT及數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件?；A(chǔ)軟件平臺(tái)應(yīng)選擇國(guó)產(chǎn)軟件，這對(duì)于將來(lái)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)、數(shù)據(jù)安全及促進(jìn)我國(guó)地理信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展均具有重要意義；在目前國(guó)產(chǎn)軟件暫時(shí)不能滿足要求的情況下，可先使用成熟的商業(yè)軟件（如ARC/INFO,GENAMAP等），但需要保證數(shù)據(jù)將來(lái)能移植到國(guó)產(chǎn)軟件平臺(tái)。應(yīng)用軟件（數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理軟件、圖形圖像處理等）宜采用成熟的國(guó)產(chǎn)化軟件，如武漢測(cè)繪科技大學(xué)的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)Virtuozo及測(cè)量平差軟件包、中國(guó)測(cè)繪科學(xué)研究院的微機(jī)數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)、國(guó)產(chǎn)矢量化軟件GEOSCAN、MAPVECTOR等；部分應(yīng)用軟件自己開(kāi)發(fā)，但要避免低水平的重復(fù)開(kāi)發(fā)現(xiàn)象。
1.3技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系
系統(tǒng)應(yīng)具有統(tǒng)一完整的技術(shù)體系，如數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)建庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查與控制標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)更新標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)使用標(biāo)準(zhǔn)等。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)采用相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)沒(méi)有國(guó)標(biāo)和行標(biāo)時(shí)，可按國(guó)標(biāo)和行標(biāo)的建標(biāo)指導(dǎo)原則建立自己的標(biāo)準(zhǔn)。此外，還應(yīng)有一批訓(xùn)練有素的技術(shù)干部作為系統(tǒng)的支撐。
1.4管理體系
嚴(yán)格地說(shuō)，廣西基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)是為滿足現(xiàn)代基礎(chǔ)測(cè)繪管理需要而建立的一套現(xiàn)代化的測(cè)繪管理系統(tǒng)，因此必須根據(jù)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及辦公自動(dòng)化的特點(diǎn)，建立一套新的管理體系，包括測(cè)繪行業(yè)管理、生產(chǎn)管理、質(zhì)量管理、技術(shù)管理、成果管理、數(shù)據(jù)安全管理、數(shù)據(jù)版權(quán)管理等。
1.5數(shù)據(jù)庫(kù)
數(shù)據(jù)庫(kù)是系統(tǒng)的核心。廣西基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)部分包括：
管理數(shù)據(jù)庫(kù)：行政辦公、人事檔案管理、財(cái)務(wù)管理、測(cè)繪行業(yè)管理、質(zhì)量監(jiān)督管理、測(cè)繪生產(chǎn)管理、技術(shù)管理等數(shù)據(jù)。
技術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)：所有的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)書(shū)、技術(shù)文檔說(shuō)明等。
1/25萬(wàn)數(shù)據(jù)庫(kù)：是全國(guó)1/25萬(wàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的分庫(kù)，包括地形、地名、數(shù)字高程模型、景觀影象四個(gè)部分。
1/5萬(wàn)數(shù)據(jù)庫(kù)。
1/1萬(wàn)數(shù)據(jù)庫(kù)及基礎(chǔ)數(shù)字地面高程模型。
1/5千數(shù)據(jù)庫(kù)（重點(diǎn)地區(qū)）。
數(shù)字正射影像庫(kù)。
大地測(cè)量成果數(shù)據(jù)庫(kù)。
地名數(shù)據(jù)庫(kù)。
境界數(shù)據(jù)庫(kù)：包括國(guó)界、省界、地區(qū)界、市界、縣界、鄉(xiāng)界、村界、屯界等。
其它專題數(shù)據(jù)庫(kù)：如綜合區(qū)情地理信息系統(tǒng)(9202)專題等。
3廣西基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的建設(shè)方針
廣西基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的建設(shè)擬本著“總體設(shè)計(jì)、急用優(yōu)先、重點(diǎn)優(yōu)先、成熟優(yōu)先、分步實(shí)施”的方針，綜合利用地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)、辦公信息系統(tǒng)（OIS）技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及多媒體技術(shù)等技術(shù)手段，進(jìn)行系統(tǒng)建設(shè)。同時(shí)，系統(tǒng)的建設(shè)要高起點(diǎn)并切合實(shí)際，以保證系統(tǒng)有較長(zhǎng)的生命周期及良好的可擴(kuò)展性。因此，該系統(tǒng)建設(shè)強(qiáng)調(diào)以下三個(gè)原則：
3.1實(shí)用性
確立以滿足現(xiàn)代測(cè)繪管理工作為主要目標(biāo)的思路。從實(shí)際出發(fā)，以解決實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題為主，這樣容易見(jiàn)效益，也使得系統(tǒng)自身能獲得滾動(dòng)發(fā)展和不斷完善、擴(kuò)充、更新的能力。
3.2先進(jìn)性
當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外地理信息系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用已取得了一定的經(jīng)驗(yàn)，因此，本系統(tǒng)的建設(shè)在技術(shù)方案、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、運(yùn)行管理等方面應(yīng)具有一定的先進(jìn)性，系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)建設(shè)應(yīng)采用軟件工程學(xué)所倡導(dǎo)的開(kāi)發(fā)模式及最新的理論、技術(shù)和方法，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)采用可視化技術(shù)、數(shù)據(jù)流與控制流集成化、軟件功能部件化等最新分析設(shè)計(jì)方法，同時(shí)，考慮到系統(tǒng)的發(fā)展完善，系統(tǒng)的軟硬件配置將具有一定時(shí)期的先進(jìn)性；另外對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行管理要有較高的要求，以保證系統(tǒng)具有一定的先進(jìn)性和較長(zhǎng)的生命周期。3.3可擴(kuò)展性
根據(jù)客觀情況，廣西基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的建設(shè)將是一個(gè)不斷完善、逐步提高的長(zhǎng)期發(fā)展過(guò)程，這樣就要求系統(tǒng)具有較強(qiáng)的可擴(kuò)展性。
事實(shí)上，廣西基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的建設(shè)已經(jīng)有了一定的基礎(chǔ)：廣西測(cè)繪局全局的數(shù)字化測(cè)繪生產(chǎn)已基本形成規(guī)模，計(jì)算機(jī)的使用已比較普遍，局屬各單位基本上都建立了自己的局域網(wǎng)，各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)對(duì)此已有一定的認(rèn)識(shí)，1996年成立的廣西基礎(chǔ)地理信息中心已經(jīng)從整體上考慮這方面的有關(guān)問(wèn)題。只要領(lǐng)導(dǎo)重視，各方面共同努力，此項(xiàng)工作會(huì)取得較快的進(jìn)展。
4須重點(diǎn)考慮的幾個(gè)問(wèn)題
廣西基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的建設(shè)，在技術(shù)方面已基本成熟，只要遵循上述提出的“總體設(shè)計(jì)、急用優(yōu)先、重點(diǎn)優(yōu)先、成熟優(yōu)先、分步實(shí)施”的建設(shè)方針，系統(tǒng)建設(shè)工作可順利開(kāi)展。在實(shí)施過(guò)程中，須重點(diǎn)考慮如下幾個(gè)主要問(wèn)題：
4.1經(jīng)費(fèi)投入問(wèn)題
系統(tǒng)建設(shè)需要大量的經(jīng)費(fèi)投入。一方面，廣西基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)屬于基礎(chǔ)測(cè)繪項(xiàng)目，部分經(jīng)費(fèi)可從基礎(chǔ)測(cè)繪經(jīng)費(fèi)中投入。另一方面，系統(tǒng)建設(shè)工作屬科研項(xiàng)目，應(yīng)投入部分科研經(jīng)費(fèi)。部分專題數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)經(jīng)費(fèi)可從專題經(jīng)費(fèi)中解決（如9202工程）。類(lèi)似如地名數(shù)據(jù)庫(kù)、境界數(shù)據(jù)庫(kù)這樣的專題建設(shè)費(fèi)用可聯(lián)合其它有關(guān)部門(mén)共同解決。
4.2管理問(wèn)題
現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展給測(cè)繪管理工作提出的挑戰(zhàn)是不可避免的，與其被動(dòng)地接受，不如主動(dòng)地迎接。廣西基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的建設(shè)，必定給測(cè)繪局乃至測(cè)繪系統(tǒng)的行政管理、生產(chǎn)、質(zhì)量管理、測(cè)繪成果管理等帶來(lái)重大變化。如測(cè)繪成果提供方式由現(xiàn)在的模擬產(chǎn)品方式向數(shù)字化產(chǎn)品方式過(guò)渡，再如數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)將使現(xiàn)在航測(cè)生產(chǎn)方法徹底改變，在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期內(nèi)，模擬測(cè)繪產(chǎn)品與數(shù)字化測(cè)繪產(chǎn)品并存等等，其中有一系列問(wèn)題需要研究和探討。
4.3人才問(wèn)題
技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用離不開(kāi)高素質(zhì)的技術(shù)人才。測(cè)繪行業(yè)過(guò)去一段時(shí)期人才流失比較嚴(yán)重。新技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用一方面可鍛煉和培養(yǎng)人才，另一方面可吸引人才，給技術(shù)人才以用武之地。
4.4數(shù)據(jù)版權(quán)問(wèn)題
模擬的測(cè)繪產(chǎn)品版權(quán)問(wèn)題較好解決。受法律不健全、法制觀念淡薄等客觀條件的影響，數(shù)字化測(cè)繪產(chǎn)品的版權(quán)問(wèn)題亟待解決，因?yàn)閿?shù)字化產(chǎn)品一經(jīng)提供，可以輕而易舉地進(jìn)行復(fù)制。要解決這個(gè)問(wèn)題，除了法律外，還需要制定一系列的管理規(guī)章制度，如“權(quán)威數(shù)據(jù)審查制度”，當(dāng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)者提交設(shè)計(jì)成果時(shí)，同時(shí)應(yīng)提交所使用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的來(lái)源證明，以限制數(shù)據(jù)的非法使用。
按照用電設(shè)備性質(zhì)和功能，地下通信工程的電力負(fù)荷一般可分為四類(lèi)：通信與指揮自動(dòng)化負(fù)荷（數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備、指揮調(diào)度終端、無(wú)線電臺(tái)設(shè)備、內(nèi)部電子設(shè)備等）、動(dòng)力負(fù)荷（風(fēng)機(jī)、水泵、電動(dòng)門(mén)和倉(cāng)庫(kù)桁吊等）、照明負(fù)荷（應(yīng)急照明、普通照明和特殊照明等）、生活保障負(fù)荷（空調(diào)、炊事設(shè)備、生活電器等）。按照電力負(fù)荷的重要程度、供電連續(xù)性及中斷供電造成的損失和影響的程度的不同，地下通信工程中的電力負(fù)荷分為三級(jí)［1］：①一級(jí)負(fù)荷：與作戰(zhàn)指揮和內(nèi)部防護(hù)直接相關(guān)的負(fù)荷，包括指揮通信系統(tǒng)、三防（防核輻射、防化學(xué)煙霧、防生物戰(zhàn)劑）系統(tǒng)、指揮大廳的通風(fēng)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等；②二級(jí)負(fù)荷：內(nèi)部非核心功能區(qū)的通風(fēng)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)，及維護(hù)內(nèi)部環(huán)境所必須的機(jī)械動(dòng)力設(shè)備。中斷供電將明顯惡化內(nèi)部生存環(huán)境；③三級(jí)負(fù)荷：除上述一級(jí)、二級(jí)負(fù)荷以外的其他負(fù)荷。
2電力負(fù)荷特性分析
地下通信工程平時(shí)少數(shù)人員維護(hù)，戰(zhàn)時(shí)首長(zhǎng)機(jī)關(guān)進(jìn)駐。其備戰(zhàn)工程的性質(zhì)，決定了工程內(nèi)部的設(shè)備平時(shí)動(dòng)用少，戰(zhàn)時(shí)任務(wù)重。根據(jù)設(shè)備性能參數(shù)及維護(hù)使用的實(shí)際情況，地下通信工程內(nèi)部電力負(fù)荷有以下特性。
（1）通信與指揮自動(dòng)化負(fù)荷。通信與指揮自動(dòng)化設(shè)備所需的－48V直流電，由380V交流電整流變換而來(lái)。由于通信類(lèi)電子設(shè)備基本屬于電感（容）性，經(jīng)過(guò)高頻整流開(kāi)關(guān)整流器，反映到供電端的電壓與電流成非線性關(guān)系，電流相位滯后或提前于電壓相位，會(huì)釋放或吸收無(wú)功能量。同時(shí)由于各類(lèi)通信電源的變頻特性，會(huì)對(duì)供配電系統(tǒng)產(chǎn)生一定的諧波污染。
（2）動(dòng)力負(fù)荷。電動(dòng)門(mén)、風(fēng)機(jī)和水泵等動(dòng)力設(shè)備均由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，由于交流電機(jī)的性能穩(wěn)定可靠性更高，因此國(guó)防工程內(nèi)部多為交流籠型電機(jī)，直接由380V／220V的工頻電驅(qū)動(dòng)。交流籠型電機(jī)最大的特性就是電壓與電流成非線性關(guān)系，且電流相位滯后電壓相位，需要從電源吸收感性無(wú)功功率，屬于電感流負(fù)荷。
（3）照明負(fù)荷。照明系統(tǒng)中的白熾燈屬于電阻流負(fù)荷，功率因素為1，電壓與電流成線性關(guān)系，且同相位，不會(huì)對(duì)供電端的電壓和電流相位造成影響。熒光燈、管形氙燈、高壓鈉燈等屬于電感（容）流負(fù)荷，電壓與電流成非線性關(guān)系，且不同相位，會(huì)釋放或吸收無(wú)功能量，影響供電端的電壓和電流。
（4）其它電力負(fù)荷。主要有內(nèi)部人員的生活用電，包括熱水器、電磁爐等；還有部分醫(yī)療設(shè)備的用電。由于用電容量小，對(duì)供電端的電壓和電流影響不大。
3電力負(fù)荷計(jì)算方法
電力負(fù)荷的變化受多種因素影響，工程中沒(méi)有普遍適用的公式，而是根據(jù)不同的場(chǎng)所和設(shè)備，采用符合要求的計(jì)算方法。地下通信工程電力負(fù)荷屬于建筑用電的一種，通常采用的計(jì)算方法有利用系數(shù)法、二項(xiàng)式法、需用系數(shù)［2］。（1）利用系數(shù)法是以平均負(fù)荷為基礎(chǔ)，利用概率論分析出最大負(fù)荷與平均負(fù)荷的關(guān)系。其方法是通過(guò)利用系數(shù)Kl求出最大負(fù)荷的平均功率，再根據(jù)設(shè)備實(shí)際運(yùn)行中的功率情況，乘以與有效臺(tái)數(shù)有關(guān)的最大系數(shù)Km得出計(jì)算負(fù)荷。利用系數(shù)法是以數(shù)理統(tǒng)計(jì)為依據(jù)，要確定的系數(shù)多，計(jì)算步驟復(fù)雜［3］。在以往的地下通信工程建設(shè)使用中，沒(méi)有相關(guān)的數(shù)據(jù)積累，難以確定利用系數(shù)Kl與最大系數(shù)Km，因此當(dāng)前的負(fù)荷計(jì)算多不采用。
（2）二項(xiàng)式法是考慮用電設(shè)備數(shù)量和大容量設(shè)備對(duì)計(jì)算負(fù)荷影響的經(jīng)驗(yàn)公式，二項(xiàng)式法中計(jì)算負(fù)荷由兩個(gè)分量組成，一個(gè)分量是設(shè)備組平均負(fù)荷，另一個(gè)分量是x臺(tái)大容量設(shè)備工作造成的附加負(fù)荷。二項(xiàng)式法過(guò)分突出了大型設(shè)備對(duì)電力負(fù)荷的影響，使得計(jì)算結(jié)果往往偏大，僅適用于機(jī)械加工業(yè)，局限性大，與地下通信工程內(nèi)部負(fù)荷情況相差較大，使用起來(lái)比較困難。
（3）需用系數(shù)法不考慮大容量用電設(shè)備最大負(fù)荷造成的負(fù)荷波動(dòng)，是在對(duì)用電設(shè)備測(cè)量與統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上，給出各類(lèi)負(fù)荷的需用系數(shù)和同時(shí)系數(shù)，然后把設(shè)備功率乘以需用系數(shù)和同時(shí)系數(shù)，直接求出計(jì)算負(fù)荷。地下通信工程供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本依據(jù)是用電設(shè)備的安裝容量，由于運(yùn)行的設(shè)備不可能都滿負(fù)荷，因此在計(jì)算地下通信工程負(fù)荷時(shí)普遍采用需用系數(shù)法。采用需用系數(shù)法計(jì)算負(fù)荷時(shí)，由于工程內(nèi)很多設(shè)備都是主備用配套，且主用與備用只有一套運(yùn)轉(zhuǎn)，因此具體計(jì)算時(shí)以主用設(shè)備容量為依據(jù)，同時(shí)系數(shù)為1。步驟是先將性質(zhì)不同的用電設(shè)備分組，在分組的基礎(chǔ)上進(jìn)行多組的總負(fù)荷計(jì)算。計(jì)算公式如下。
4電力負(fù)荷計(jì)算實(shí)例
下面以某地下通信工程的用電設(shè)備數(shù)據(jù)為依據(jù)，采取需用系數(shù)法進(jìn)行電力負(fù)荷計(jì)算。將工程內(nèi)的用電設(shè)備按性質(zhì)相同、需用系數(shù)相近的原則分類(lèi)，然后依照公式進(jìn)行各類(lèi)用電設(shè)備的負(fù)荷計(jì)算。具體數(shù)據(jù)如表1所示。在用電設(shè)備負(fù)荷計(jì)算的基礎(chǔ)上，對(duì)各類(lèi)負(fù)荷進(jìn)行分類(lèi)匯總，結(jié)果如表2所示。
5結(jié)論
論文摘要：從地方一般本科院校教學(xué)質(zhì)量管理的現(xiàn)狀出發(fā)，基于教育生態(tài)學(xué)原理剖析了地方高校教學(xué)質(zhì)量管理的本質(zhì)特點(diǎn)，有針對(duì)性地提出創(chuàng)新高校教學(xué)質(zhì)量管理的有效途徑。
論文關(guān)鍵詞：地方高校教學(xué)質(zhì)量管理生態(tài)學(xué)
大眾化高等教育給地方高等院校的發(fā)展帶來(lái)了空前的機(jī)遇，但同時(shí)也使得人才培養(yǎng)質(zhì)量問(wèn)題變得越來(lái)越嚴(yán)峻。如：教學(xué)質(zhì)量保障主體單一，教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)制度不完善，教學(xué)管理制度不健全等等，這些問(wèn)題最終可歸結(jié)為缺乏科學(xué)的質(zhì)量觀，教育經(jīng)費(fèi)投入不足，教學(xué)管理改革滯后…。地方高校要在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中立穩(wěn)腳跟，求生存，謀發(fā)展，就必須更加注重內(nèi)涵建設(shè)，不斷提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。如何加強(qiáng)教學(xué)質(zhì)量管理，建立有效的教學(xué)質(zhì)量保障機(jī)制，是地方高等院校共同關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題。
一、教育生態(tài)學(xué)與高校教學(xué)質(zhì)量管理
教育生態(tài)是指教育應(yīng)按生態(tài)學(xué)原理，致力于解決教育過(guò)程中“本體自然”、“體外自然”以及兩者之間的矛盾，并通過(guò)兩者的調(diào)適和超越，實(shí)現(xiàn)教育的和諧發(fā)展和良性循環(huán)，從而推動(dòng)社會(huì)不斷進(jìn)步?，F(xiàn)代生態(tài)哲學(xué)的廣泛影響，必將導(dǎo)致大學(xué)教育的思想變革。教育生態(tài)化是以生態(tài)學(xué)的生態(tài)觀念為價(jià)值取向形成的一種教育新理念，是社會(huì)可持續(xù)發(fā)展對(duì)教育的必然要求，也是教育系統(tǒng)自身持續(xù)發(fā)展的迫切需要J。早在1966年，英國(guó)教育學(xué)家阿什比(Ashby，E．)就已經(jīng)提出“高等教育生態(tài)學(xué)(ecologyofhighereducation)”概念，他運(yùn)用生物學(xué)“遺傳”的內(nèi)涵通過(guò)對(duì)中世紀(jì)大學(xué)的世界主義的理想、19世紀(jì)歐洲大學(xué)的主要區(qū)別以及歐洲大學(xué)向外早期移植的歷史背景進(jìn)行分析，認(rèn)為“大學(xué)構(gòu)造必須繼續(xù)使它們自身適應(yīng)變化的大學(xué)環(huán)境”L3J，并得出“任何類(lèi)型的大學(xué)都是遺傳與環(huán)境的產(chǎn)物”的著名論斷，為高等教育的研究提供了一個(gè)嶄新的視角。
從1999年開(kāi)始，中國(guó)高校招生規(guī)模逐步擴(kuò)大，使得高等學(xué)校存在的矛盾日益突出：一是師資緊缺，生師比迅速提高；二是教學(xué)資源日益緊張，教學(xué)儀器設(shè)備、圖書(shū)資料、生均設(shè)備值達(dá)不到辦學(xué)要求。這使高等教育生態(tài)系統(tǒng)負(fù)載加大，同時(shí)引發(fā)與教育質(zhì)量的沖突。高等教育大幅度超常規(guī)的擴(kuò)展，高等教育系統(tǒng)的生態(tài)資源承載力和生態(tài)環(huán)境承載力還未來(lái)得及提供足夠的容納能力，也沒(méi)有足夠的資源從外界輸入，使發(fā)展規(guī)模與系統(tǒng)的生態(tài)承載力不協(xié)調(diào)，最后必然導(dǎo)致高等教育系統(tǒng)的生態(tài)失衡。因此，從生態(tài)角度來(lái)探討高校的教學(xué)質(zhì)量管理成為一種有益的探索。
二、地方高校教學(xué)質(zhì)量管理現(xiàn)狀的生態(tài)分析
高校教學(xué)質(zhì)量管理的生態(tài)學(xué)分析，其核心就是著眼于高教管理的可持續(xù)發(fā)展與不斷創(chuàng)新。高校管理在一定意義上，就是要營(yíng)造一個(gè)有利于高校生存和發(fā)展的生態(tài)環(huán)境。通過(guò)生態(tài)分析可以開(kāi)拓管理的新空間，挖掘形成新的活力，推動(dòng)管理選擇最適宜本校改革發(fā)展的辦學(xué)思路，調(diào)動(dòng)校內(nèi)外各方面的積極性，凝聚并有效利用各種資源，使學(xué)校的教學(xué)質(zhì)量、科研檔次及服務(wù)社會(huì)的水平不斷提高，形成內(nèi)有凝聚力、外有競(jìng)爭(zhēng)力、發(fā)展有潛力的優(yōu)勢(shì)和特色。
(一)生態(tài)管理問(wèn)題分析
生態(tài)管理問(wèn)題分析就是用生態(tài)管理方法對(duì)地方高校管理現(xiàn)狀進(jìn)行剖析。如：把地方高校質(zhì)量管理對(duì)象模擬為生命體和生態(tài)系統(tǒng)，然后用生態(tài)學(xué)的理論和方法分析地方高校質(zhì)量管理生態(tài)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)、功能結(jié)構(gòu)、動(dòng)態(tài)演進(jìn)、協(xié)同進(jìn)化等。目前，教學(xué)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的單一性與培養(yǎng)人才的社會(huì)適應(yīng)性之間矛盾凸顯，表現(xiàn)為人才質(zhì)量的多樣化、異質(zhì)化需求與人才培養(yǎng)單一化模式之間的沖突與挑戰(zhàn)。地方高校的教學(xué)質(zhì)量管理還呈現(xiàn)出自身突出特點(diǎn)，重視行政管理而忽視學(xué)術(shù)管理，全員參與管理的機(jī)制不暢、積極性不高，管理的剛性太強(qiáng)、柔性不足，從而導(dǎo)致教師教學(xué)自由空間少，教學(xué)創(chuàng)新積極性不高，教學(xué)任務(wù)重，知識(shí)更新與科技創(chuàng)新時(shí)間不足；學(xué)生彈性學(xué)習(xí)選擇范圍不大，不利于自主學(xué)習(xí)與個(gè)性發(fā)展。而且，教學(xué)管理隊(duì)伍尚存在著數(shù)量過(guò)于龐大，結(jié)構(gòu)不夠合理，總體素質(zhì)不高等問(wèn)題。地方高校領(lǐng)導(dǎo)者僅憑個(gè)人的專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)來(lái)管理學(xué)校顯然已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，他們?cè)趯W(xué)校的管理和領(lǐng)導(dǎo)方面的“有限能力”和“有限理性”已是不爭(zhēng)的事實(shí)。這些問(wèn)題的出現(xiàn)是機(jī)械管理觀的體現(xiàn)。生態(tài)管理觀則強(qiáng)調(diào)把高校作為一個(gè)有機(jī)統(tǒng)一的整體。科學(xué)生態(tài)世界觀要求進(jìn)行教學(xué)質(zhì)量管理時(shí)，必須樹(shù)立“大管理”的管理觀，徹底拋棄那種“只見(jiàn)樹(shù)木，不見(jiàn)森林”的機(jī)械論世界觀。就是要拋棄只見(jiàn)個(gè)別現(xiàn)象，不見(jiàn)質(zhì)量管理各個(gè)要素之間聯(lián)系的、僵化的、機(jī)械的管理觀?，F(xiàn)在，以還原分析為根本特征的思維方式已經(jīng)讓位于整體性的生態(tài)思維方式。生態(tài)方法既給出了從整體上分析問(wèn)題、處理問(wèn)題的新模式，從而實(shí)現(xiàn)從機(jī)械論的還原性世界現(xiàn)向有機(jī)論的整體性世界現(xiàn)的轉(zhuǎn)變。
(二)生態(tài)環(huán)境分析
高等教育質(zhì)量管理系統(tǒng)是一個(gè)開(kāi)放的系統(tǒng)，它與社會(huì)生態(tài)系統(tǒng)不斷地進(jìn)行著物質(zhì)與能量的交換，與其生態(tài)環(huán)境相互作用。當(dāng)高等教育生態(tài)系統(tǒng)中的各種循環(huán)斷裂時(shí)，為了重新建立平衡，一方面，需要引進(jìn)能量和資源，另一方面，需要進(jìn)行內(nèi)部的環(huán)境改造和組織變革，以此進(jìn)行自我調(diào)節(jié)，建立新的平衡。
在高等教育大眾化進(jìn)程中，地方本科院校起著舉足輕重的作用，規(guī)模的快速擴(kuò)張，造成了優(yōu)質(zhì)資源的稀缺，加之地方一般本科院校的發(fā)展歷史不長(zhǎng)，所處地域、經(jīng)費(fèi)來(lái)源、生源和就業(yè)面向等因素的影響和限制，其師資、教學(xué)條件等均呈弱勢(shì)。主要表現(xiàn)在對(duì)高等教育經(jīng)費(fèi)的投入需求與國(guó)民經(jīng)濟(jì)承受能力的沖突、高等教育的人才培養(yǎng)輸出結(jié)構(gòu)與社會(huì)就業(yè)崗位和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)沖突、高等教育的人才輸出流向與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的沖突、高等教育的傳統(tǒng)文化觀與社會(huì)文化觀念的更新及文化導(dǎo)向的沖突、高等教育的功利主義與理性精神的沖突等。這些沖突將導(dǎo)致高等教育系統(tǒng)生態(tài)平衡的失調(diào)。地方高校只有根據(jù)社會(huì)環(huán)境及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)及時(shí)調(diào)節(jié)和完善自身內(nèi)部結(jié)構(gòu)，才可能與社會(huì)形成和諧共生關(guān)系。
(三)生態(tài)發(fā)展分析
地方高校作為高教發(fā)展的急先鋒，其突出表現(xiàn)為教育質(zhì)量發(fā)展與社會(huì)需求之間的失衡，表現(xiàn)在有限的教育教學(xué)水平、教學(xué)條件與不斷發(fā)展的辦學(xué)規(guī)模之間的矛盾日益突出，從而教育教學(xué)質(zhì)量問(wèn)題隨著招生數(shù)量的膨脹而成為關(guān)注的焦點(diǎn)。短時(shí)間內(nèi)，地方高校在規(guī)模上急劇發(fā)展，教育投人明顯不足，可能會(huì)使自身的教育系統(tǒng)超越其生態(tài)承載力而破壞系統(tǒng)的生態(tài)平衡，最終導(dǎo)致教育危機(jī)的發(fā)生。目前有調(diào)查表明，地方高校發(fā)展所需的生態(tài)承載力已接近甚至部分超出系統(tǒng)生態(tài)承載力的閾值，這必須引起全社會(huì)高度重視。地方高校只有在進(jìn)行校情分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合國(guó)家社會(huì)發(fā)展需要和世界教育發(fā)展趨勢(shì)，尋找和開(kāi)拓自身生存與發(fā)展的新空間，確定高校管理的生存策略和發(fā)展策略，使得人一教育一環(huán)境這一復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)更加合理、高效地運(yùn)行。
三、創(chuàng)新地方高校教學(xué)質(zhì)量管理的新思維
地方高校立足于自己的生態(tài)環(huán)境，著眼于生態(tài)適應(yīng)與生態(tài)改造，創(chuàng)新管理思維，實(shí)現(xiàn)高校管理與生態(tài)環(huán)境的良性互動(dòng)、和諧共生。
(一)從統(tǒng)一到分類(lèi)指導(dǎo)，多樣化、特色化發(fā)展的追求
生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)和平衡能力主要決定于系統(tǒng)成分的多樣性和結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。因此，多樣而異質(zhì)有利于高教管理系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定，具有發(fā)展生機(jī)和潛力，是其實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的結(jié)構(gòu)性基礎(chǔ)。為此，必須拋棄計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制下形成的“大統(tǒng)一”觀念，鼓勵(lì)分類(lèi)指導(dǎo)，追求高等教育的多樣化、特色化發(fā)展。在共生與競(jìng)爭(zhēng)的生態(tài)環(huán)境中，由重統(tǒng)一管理向重多樣化管理轉(zhuǎn)變，在管理中努力實(shí)現(xiàn)教育效益的最大化，鼓勵(lì)共生基礎(chǔ)上的錯(cuò)位競(jìng)爭(zhēng)、特色競(jìng)爭(zhēng)。
(二)從盲從到理性，在開(kāi)放中不斷優(yōu)化生態(tài)環(huán)境平衡是高教管理生態(tài)系統(tǒng)的核心和靈魂。在動(dòng)態(tài)平衡下，該系統(tǒng)內(nèi)容的整體性以及功能上的整合性，生態(tài)環(huán)境的層次性、相互影響性要求高等教育教管理必須國(guó)際化視野、全球化思維，形成一種開(kāi)放的、整體的、更具哲學(xué)涵蓋性的全方位觀照，注意分析環(huán)境因素的復(fù)雜性、矛盾性和不同環(huán)境因素的關(guān)聯(lián)性，營(yíng)造和諧的生態(tài)文化，優(yōu)化資源配置，增強(qiáng)高等教育生存發(fā)展與競(jìng)爭(zhēng)能力，促進(jìn)高等教育的可持續(xù)發(fā)展。
(三)合而不同，滿足市場(chǎng)需求的同時(shí)，探尋大學(xué)理念，回歸大學(xué)本然，實(shí)現(xiàn)高等教育管理的適應(yīng)與超越學(xué)術(shù)和市場(chǎng)力量的上升，形成高等教育管理中政府、市場(chǎng)、學(xué)術(shù)之問(wèn)的三角力關(guān)系，如何平衡這三種力量，塑造具有中國(guó)特色的高校管理文化是一個(gè)重大問(wèn)題。高校其任務(wù)來(lái)自社會(huì)需求，所需條件與資源來(lái)自社會(huì)供給，高校管理在一定意義上就是要充分在政府行為，以及市場(chǎng)力量的背景下界定和捍衛(wèi)學(xué)術(shù)自主，彰顯大學(xué)內(nèi)在邏輯，營(yíng)造一個(gè)有利于高校生存和發(fā)展的生態(tài)環(huán)境。
四、地方高校教學(xué)質(zhì)量管理的生態(tài)方法
(一)以人為本，構(gòu)建和諧的生態(tài)環(huán)境“以人為本”，營(yíng)造和諧的生態(tài)教育環(huán)境，這是由高等教育的職能——擔(dān)負(fù)著培養(yǎng)人才、知識(shí)創(chuàng)新、服務(wù)社會(huì)的歷史責(zé)任，以及人在大學(xué)教學(xué)管理中的地位決定的。人既是高教管理的主體，也是高教管理的客體，大學(xué)教學(xué)管理是通過(guò)管理人員與教師、學(xué)生以及教師與學(xué)生之間的雙向互動(dòng)進(jìn)行的。
“以人為本”管理理念的確立，不僅是觀念上的轉(zhuǎn)變與更新，更重要的是貫徹落實(shí)在具體管理工作中；高校領(lǐng)導(dǎo)要率先垂范，各級(jí)管理人員模范執(zhí)行，廣大教師也要認(rèn)真履行。體現(xiàn)在人才培養(yǎng)上，就是要以育人為本，建立以學(xué)生為主體的教學(xué)體制，充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性、創(chuàng)造性，促進(jìn)學(xué)生最大限度的發(fā)展。體現(xiàn)在辦學(xué)上，就是要以人才為本，堅(jiān)持學(xué)校工作的學(xué)術(shù)本位，充分發(fā)揮教代會(huì)、學(xué)術(shù)委員會(huì)等在學(xué)校民主管理中的作用，促使教師在管理他人和接受被管理這二者上實(shí)現(xiàn)內(nèi)化為自主行為的雙贏。
在教育這個(gè)大的生態(tài)系統(tǒng)中，汲取生態(tài)學(xué)的運(yùn)行法則，利用有限的資源，協(xié)調(diào)好內(nèi)部各方面以及與其生存環(huán)境之間的關(guān)系，從而保證高校教學(xué)質(zhì)量管理有序和諧地運(yùn)轉(zhuǎn)，使各子系統(tǒng)與諸因素互利共生，不僅要有競(jìng)爭(zhēng)而且要有合作、互相促進(jìn)，實(shí)現(xiàn)人與自然和諧相處，教育與經(jīng)濟(jì)社會(huì)以及人的全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展，是高校建設(shè)和發(fā)展的根本目的。
(二)加強(qiáng)教學(xué)管理隊(duì)伍建設(shè)，建立生態(tài)價(jià)值鏈
教學(xué)管理人員作為管理實(shí)踐活動(dòng)中的主體，首先，應(yīng)牢固樹(shù)立服務(wù)意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)，學(xué)會(huì)及時(shí)收集、加工、處理、利用各種信息的能力；了解一線的教師和學(xué)生的需求，為其作好相應(yīng)的服務(wù)；根據(jù)教學(xué)管理中的確定性與不確定性，創(chuàng)造性地開(kāi)展工作，調(diào)查、研究并及時(shí)處理和解決教學(xué)中的實(shí)際問(wèn)題。其次，要善于利用教育生態(tài)學(xué)原理指導(dǎo)實(shí)踐，強(qiáng)調(diào)對(duì)人的激勵(lì)和引導(dǎo)來(lái)實(shí)現(xiàn)管理目標(biāo)和效果，注重在管理工作中開(kāi)發(fā)教師及學(xué)生的聰明才智，實(shí)行制度管理與人心管理相結(jié)合，謀求量化管理與模糊管理相統(tǒng)一。與此同時(shí)，還要在教學(xué)管理實(shí)踐中不斷探索和總結(jié)教學(xué)管理的理論和方法，盡快掌握現(xiàn)代化的管理手段，使之應(yīng)用到教學(xué)管理實(shí)踐中去，從而提高管理質(zhì)量與效益。高校教學(xué)管理是全員管理，就是要充分調(diào)動(dòng)每個(gè)師生員工的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性，為提高教學(xué)質(zhì)量不懈努力。
(三)構(gòu)建生態(tài)管理工作運(yùn)行體系
在管理機(jī)制上，加強(qiáng)學(xué)術(shù)管理、層次管理與制度管理，引入創(chuàng)新、激勵(lì)和競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制提高管理效率，加強(qiáng)引導(dǎo)型服務(wù)，如：政策引導(dǎo)、信息引導(dǎo)等。在管理程序上，公開(kāi)透明，職能部門(mén)的責(zé)任公開(kāi)、辦事程序公開(kāi)、制度公開(kāi)以及辦事結(jié)果公開(kāi)等。在管理功能上，寓管理于服務(wù)中，為學(xué)校發(fā)展創(chuàng)造良好的、寬松的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境，為學(xué)生、教師提供完善的公共服務(wù)，全方位實(shí)現(xiàn)為一線教學(xué)服務(wù)的職能。在管理技術(shù)手段上，建設(shè)好教學(xué)網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)；通過(guò)管理信息化，不僅建立職能部門(mén)、學(xué)生、教師共同參與的、雙向互動(dòng)的咨詢與決策機(jī)制；而且還可以為學(xué)生、教師提供更廣泛、便捷的信息和服務(wù)，減少滋生腐敗現(xiàn)象產(chǎn)生的溫床，提高管理效率。
(四)積極推進(jìn)教學(xué)管理制度創(chuàng)新
在制度上要切實(shí)保障服務(wù)理念貫穿于教學(xué)管理權(quán)力運(yùn)作的全過(guò)程，按照“有所為有所不為”的原則，強(qiáng)監(jiān)管、弱審批，并明確界定各級(jí)管理的職責(zé)范圍，進(jìn)一步下放權(quán)力。進(jìn)行教學(xué)管理制度創(chuàng)新，一方面積極推進(jìn)學(xué)分制，為學(xué)生提供自主選擇學(xué)習(xí)和發(fā)展的空間；另一方面要進(jìn)行學(xué)生學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)制度的創(chuàng)新，樹(shù)立多元質(zhì)量觀，重視學(xué)生的能力培養(yǎng)、成長(zhǎng)與發(fā)展，由運(yùn)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)過(guò)渡到多元的質(zhì)量評(píng)價(jià)。還要建立有效的科學(xué)績(jī)效評(píng)估制度，如：設(shè)立績(jī)效目標(biāo)、進(jìn)行績(jī)效考評(píng)、建立績(jī)效誘因機(jī)制等，揚(yáng)長(zhǎng)避短，激發(fā)教學(xué)管理干部的工作積極性，促進(jìn)教學(xué)管理績(jī)效的提高。
1.1教材針對(duì)性不強(qiáng)
針對(duì)地理信息科學(xué)專業(yè)而言,測(cè)量成果是地理信息系統(tǒng)的主要數(shù)據(jù)源之一,測(cè)量學(xué)是采集和獲取地球空間定位數(shù)據(jù),建立基礎(chǔ)地理信息庫(kù)的一門(mén)測(cè)繪類(lèi)課程,[3]但目前大部分有關(guān)測(cè)繪綜合實(shí)習(xí)的教材都傾向于測(cè)繪類(lèi)專業(yè),沒(méi)有針對(duì)地理信息科學(xué)專業(yè)的教材,且教學(xué)大綱和內(nèi)容具有滯后性。因此,在教材方面應(yīng)針對(duì)地理信息科學(xué)專業(yè)的特點(diǎn)制定測(cè)繪綜合實(shí)習(xí)教學(xué)內(nèi)容,著重強(qiáng)調(diào)對(duì)測(cè)量學(xué)理論知識(shí)的彌補(bǔ)與擴(kuò)張,強(qiáng)調(diào)其與地理信息科學(xué)的對(duì)地觀測(cè)體系、遙感、信息科學(xué)等方面的密切結(jié)合,更好地為數(shù)字地球、智慧城市建設(shè)服務(wù)。
1.2測(cè)繪實(shí)踐實(shí)驗(yàn)課時(shí)數(shù)偏少
隨著測(cè)繪科技的發(fā)展,新方法、新儀器都導(dǎo)致了教學(xué)內(nèi)容的增加,從而導(dǎo)致本專業(yè)學(xué)生在有限的測(cè)繪實(shí)習(xí)課時(shí)內(nèi)只能掌握基本儀器如水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀的實(shí)戰(zhàn)操作而對(duì)全站儀等先進(jìn)電子測(cè)量?jī)x器僅限于認(rèn)識(shí)層面,造成許多學(xué)生不會(huì)操作全站儀。需增加測(cè)繪綜合實(shí)習(xí)課時(shí)以便學(xué)生在充分了解水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造、原理的基礎(chǔ)上具有熟練的實(shí)際操作技能,此外還能讓學(xué)生有充分時(shí)間了解全站儀并熟練應(yīng)用全站儀進(jìn)行角度、高差等測(cè)量。
2教學(xué)觀念和教學(xué)方法的改革
注重教學(xué)形式、教學(xué)內(nèi)容及有效地組織教學(xué)活動(dòng)可以最大限度發(fā)揮實(shí)踐教學(xué)的成效,能更好地促進(jìn)理論教學(xué)和培養(yǎng)社會(huì)需要的人才。[4]我校地理信息科學(xué)專業(yè)相關(guān)老師和領(lǐng)導(dǎo)非常重視企業(yè)平臺(tái)等在測(cè)繪實(shí)踐課程中的作用,積極與南方測(cè)繪、南通測(cè)繪院等企業(yè)建立校企聯(lián)合,以這些企業(yè)為依托建立測(cè)繪產(chǎn)學(xué)研實(shí)踐教學(xué)基地,以達(dá)到資源共享。這種校企聯(lián)合辦學(xué)的模式有效地解決了學(xué)校教學(xué)資源不足的缺點(diǎn);同時(shí)在參觀中學(xué)習(xí)是一種很好的教學(xué)方式,通過(guò)測(cè)繪實(shí)例展示和工程技術(shù)人員的現(xiàn)場(chǎng)講解激發(fā)學(xué)生的專業(yè)興趣。測(cè)繪綜合實(shí)習(xí)采取了相對(duì)自由的教學(xué)形式,在實(shí)踐教學(xué)方法上引入了引導(dǎo)式教學(xué)模式,學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為主動(dòng)學(xué)習(xí),強(qiáng)調(diào)學(xué)生的動(dòng)手能力。
實(shí)踐環(huán)節(jié)開(kāi)始前,對(duì)全班學(xué)生進(jìn)行分組,確定實(shí)踐任務(wù)要求學(xué)生提前預(yù)習(xí);老師主要是布置相關(guān)任務(wù),介紹測(cè)繪工作流程和大致方法,講解工作要領(lǐng)和注意事項(xiàng)。具體的測(cè)繪工作由實(shí)習(xí)小組獨(dú)立完成,以提高學(xué)生之間的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。在測(cè)繪實(shí)習(xí)過(guò)程中,指導(dǎo)老師進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)并隨時(shí)對(duì)學(xué)生提問(wèn),要求學(xué)生有針對(duì)性地回答教師提出的問(wèn)題。此外,為了避免團(tuán)隊(duì)中個(gè)別學(xué)生的濫竽充數(shù)現(xiàn)象,在實(shí)踐中要求每個(gè)學(xué)生都會(huì)使用測(cè)量?jī)x器并熟練了解各項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),直到滿足技術(shù)要求為止,最終提交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求每人獨(dú)立完成。當(dāng)測(cè)量結(jié)果誤差超限時(shí),鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考分析誤差產(chǎn)生的原因,應(yīng)重測(cè)直到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)滿足技術(shù)精度要求為止,達(dá)到提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決實(shí)際問(wèn)題的能力并養(yǎng)成良好的測(cè)量習(xí)慣。
3綜合實(shí)習(xí)成績(jī)?cè)u(píng)定方法的改革
通過(guò)加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)的管理和考核可以很好地提高實(shí)踐教學(xué)的成效。測(cè)量學(xué)實(shí)驗(yàn)課是認(rèn)識(shí)測(cè)量?jī)x器和鞏固理論知識(shí)的基礎(chǔ),通常是根據(jù)實(shí)驗(yàn)課時(shí)數(shù)與理論課時(shí)數(shù)的比例關(guān)系,確定實(shí)驗(yàn)課的考核評(píng)分辦法確保每個(gè)學(xué)生具有單獨(dú)進(jìn)行儀器操作的機(jī)會(huì)。測(cè)繪綜合實(shí)習(xí)主要過(guò)程是通過(guò)團(tuán)隊(duì)協(xié)作完成相應(yīng)實(shí)際任務(wù),是對(duì)學(xué)生測(cè)量技能的提高階段,對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組,每組8人左右。在實(shí)行新的教學(xué)考核方式以前,實(shí)習(xí)成績(jī)的評(píng)定往往是對(duì)每個(gè)小組進(jìn)行整體打分,個(gè)人考核是由組長(zhǎng)在小組內(nèi)進(jìn)行比較、權(quán)衡,這樣缺乏縱向的、組與組之間的比較,且組長(zhǎng)往往顧及同學(xué)情誼平均分配成績(jī),不能很好體現(xiàn)埋頭苦干同學(xué)的付出。為了改善這種平均主義的現(xiàn)象,實(shí)習(xí)考核改變了以前以實(shí)習(xí)小組為單位考核的辦法,考核對(duì)象細(xì)化到每位學(xué)生,按照其出勤、實(shí)習(xí)表現(xiàn)、分析測(cè)量誤差的能力表現(xiàn)等多方面、多角度進(jìn)行考核。同時(shí),考核成績(jī)與學(xué)生在測(cè)繪實(shí)習(xí)過(guò)程中團(tuán)結(jié)協(xié)作、吃苦耐勞、勇于奉獻(xiàn)的精神相結(jié)合,全面考核學(xué)生的測(cè)量業(yè)務(wù)能力和綜合素質(zhì),具體評(píng)價(jià)指標(biāo)為:出勤占10%,主要反映學(xué)生學(xué)習(xí)和參與的積極性;儀器操作能力、數(shù)據(jù)處理和分析能力、繪圖能力考核占50%,該項(xiàng)考核指標(biāo)是從學(xué)生的專業(yè)技能方面考慮;團(tuán)結(jié)協(xié)作能力占20%,由小組組長(zhǎng)和組員認(rèn)定;實(shí)習(xí)報(bào)告占20%。學(xué)生的實(shí)習(xí)報(bào)告內(nèi)容主要包括:實(shí)習(xí)技術(shù)總結(jié)和分析、實(shí)習(xí)心得體會(huì)和對(duì)實(shí)習(xí)及教學(xué)方式的意見(jiàn)與建議。考核機(jī)制的改革有效地促進(jìn)了學(xué)生主動(dòng)參與實(shí)習(xí)的積極性,動(dòng)手能力和專業(yè)興趣有了明顯提高,增強(qiáng)了專業(yè)素養(yǎng)。通過(guò)目前2011級(jí)學(xué)生專業(yè)實(shí)習(xí)的效果和反饋情況看,這種考核有效地促進(jìn)了學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力、鞏固了學(xué)生測(cè)量技能。
興趣是最好的老師，是學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力，是教學(xué)成功的前提條件，同樣也是培養(yǎng)學(xué)生地理思維習(xí)慣的重要前提?？菰锏慕虒W(xué)氛圍，無(wú)法激起學(xué)生學(xué)習(xí)的激情與動(dòng)力，學(xué)生只能是機(jī)械而被動(dòng)地參與，根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)思維的激活、創(chuàng)新的閃現(xiàn)，更別提培養(yǎng)學(xué)生的思維能力了。因此在地理教學(xué)中我們要改變以往枯燥的教學(xué)，要努力為學(xué)生營(yíng)造愉悅的教學(xué)氛圍，以激發(fā)與培養(yǎng)學(xué)生對(duì)地理學(xué)科濃厚的學(xué)習(xí)興趣。在教學(xué)中我們要靈活運(yùn)用多種教學(xué)手段，改變以往單一而枯燥的教學(xué)方法與手段，為教學(xué)注入生機(jī)與活力，讓學(xué)生在整節(jié)課中都保持濃厚的學(xué)習(xí)興趣與強(qiáng)烈的探究動(dòng)機(jī)，這樣才能真正激活學(xué)生的思維，引導(dǎo)學(xué)生展開(kāi)主動(dòng)的思維活動(dòng)。良好的開(kāi)端是成功的一半。一則幽默的故事、一曲動(dòng)聽(tīng)的音樂(lè)，一段精彩的視頻、一張生動(dòng)的圖片、一個(gè)有趣的問(wèn)題等，都可以在較短的時(shí)間內(nèi)吸引學(xué)生的注意力，將學(xué)生帶入最佳的學(xué)習(xí)狀態(tài)，讓學(xué)生展開(kāi)參與探究的動(dòng)力。靈活的教學(xué)，在教學(xué)的主體部分不僅要重視學(xué)生的主體參與，還要靈活運(yùn)用多種教學(xué)手段，來(lái)為學(xué)生的主動(dòng)思考與積極思維提供機(jī)會(huì)、創(chuàng)造條件，讓學(xué)生始終處于思維的亢奮狀態(tài)，如開(kāi)展互動(dòng)探究性學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)等，徹底改變以往的知識(shí)灌輸，而是讓學(xué)生以主體身份來(lái)展開(kāi)主動(dòng)探究，這樣更能激活學(xué)生的思維，發(fā)展學(xué)生的思維。
二、有效提問(wèn)，引導(dǎo)學(xué)生思維形成
傳統(tǒng)的以教師為中心的灌輸式教學(xué)，將知識(shí)單向傳遞給學(xué)生，使得學(xué)生失去了思考與探究的機(jī)會(huì)，地理思維能力自然無(wú)從談起。在知識(shí)的關(guān)鍵處、理解困難處、思維的轉(zhuǎn)折點(diǎn)處巧妙設(shè)問(wèn)，可以激發(fā)學(xué)生的好奇心與求知欲，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考、積極思維，展開(kāi)主動(dòng)探究，在探究中發(fā)現(xiàn)、在探究中創(chuàng)造，這樣才能促進(jìn)學(xué)生地理思維能力的逐漸形成。這包括兩個(gè)方面。一是教師的置疑。為了引發(fā)學(xué)生的關(guān)注、加強(qiáng)學(xué)生的理解，教師可以設(shè)計(jì)富有啟發(fā)性與探索性的問(wèn)題，以問(wèn)激趣、啟思、導(dǎo)行，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的“憤悱狀態(tài)”，這樣才能讓學(xué)生帶著明確的學(xué)習(xí)目的，在生生之間、師生之間展開(kāi)互動(dòng)探究，讓學(xué)生成為探究的主人、知識(shí)的主動(dòng)構(gòu)建者。二是學(xué)生的質(zhì)疑。學(xué)生具有較強(qiáng)的問(wèn)題意識(shí)，能夠自主提問(wèn)這是培養(yǎng)學(xué)生思維能力的核心。解決問(wèn)題只是一種手段，而發(fā)現(xiàn)問(wèn)題則是一個(gè)思維過(guò)程，是學(xué)生與知識(shí)對(duì)話的過(guò)程，進(jìn)行思維的碰撞。我們不僅要讓學(xué)生能夠自主地解決問(wèn)題，更為重要的是還要鼓勵(lì)學(xué)生質(zhì)疑，引導(dǎo)學(xué)生問(wèn)難，讓學(xué)生能夠自主地提問(wèn)。
三、利用現(xiàn)代信息技術(shù)
豐富學(xué)生思維表象學(xué)生正處于由形象具體思維向抽象邏輯思維過(guò)渡的階段，感性認(rèn)識(shí)是思維的起點(diǎn)。要培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，就必須要重視學(xué)生對(duì)形象直觀的感性材料的獲取與加工，豐富學(xué)生的思維表象，這樣才能上升為規(guī)律性認(rèn)知。現(xiàn)代信息技術(shù)集圖文聲像于一體，可以突破傳統(tǒng)教學(xué)中的諸多限制，來(lái)為教學(xué)提供更為豐富、直觀的教學(xué)素材，從而幫助學(xué)生從中獲取大量直觀認(rèn)知，進(jìn)而在教師的相機(jī)誘導(dǎo)與啟發(fā)下，在學(xué)生的獨(dú)立思考與探究下，促進(jìn)學(xué)生由對(duì)事物的感性認(rèn)知上升為對(duì)事物本質(zhì)和規(guī)律的理性思考。比如在對(duì)等高線以及季風(fēng)氣候進(jìn)行講解的時(shí)候，我們也可以用現(xiàn)代信息技術(shù)來(lái)進(jìn)行演示，采用動(dòng)畫(huà)模擬的效果能夠更加直觀地將這些知識(shí)講授透徹。同時(shí)地理學(xué)科的系統(tǒng)的知識(shí)涵蓋量是比較豐富的，對(duì)于不同的地理事物有著不同的解釋，所涉及的知識(shí)涵蓋方方面面，所以我們可以用現(xiàn)代信息技術(shù)的設(shè)備來(lái)輔助我們進(jìn)行初中地理課程的教學(xué)工作，運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)可以更加生動(dòng)形象，通過(guò)這些具體、生動(dòng)、形象的現(xiàn)代信息技術(shù)內(nèi)容可以幫助學(xué)生加深記憶，還原地理的真實(shí)面貌，利用現(xiàn)代化的手段教學(xué)，增加課堂的積極氛圍，能夠使學(xué)生輕松愉快地接受知識(shí)信息。在對(duì)整體知識(shí)復(fù)習(xí)時(shí)，可以用現(xiàn)代信息技術(shù)制造時(shí)間軸，將地理事件按照時(shí)間先后順序，依次排列，以動(dòng)態(tài)的時(shí)間軸穿插起所學(xué)過(guò)的知識(shí)，能夠達(dá)到不錯(cuò)的效果。
四、運(yùn)用地圖
培養(yǎng)學(xué)生思維習(xí)慣地圖是地理學(xué)科的第二語(yǔ)言，承載著更多的地理事物空間分布信息，既是學(xué)習(xí)地理的重要工作，又是應(yīng)用地理的基礎(chǔ)。現(xiàn)行地理教材中各類(lèi)圖形圖表占有很大的比例，簡(jiǎn)明、生動(dòng)、易讀，這正是發(fā)展學(xué)生思維能力的重要手段。在教學(xué)中我們要重視學(xué)生用圖能力的培養(yǎng)，指導(dǎo)學(xué)生掌握基本的讀圖方法，在讀圖時(shí)要注意地圖的名稱、圖例以及重要的地理界線等。這樣才能發(fā)揮地圖的功效，幫助學(xué)生獲取更為豐富的地理信息，用來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題，幫助學(xué)生構(gòu)建完整的地理知識(shí)體系。如關(guān)于五帶分布，文字?jǐn)⑹鱿鄬?duì)來(lái)說(shuō)繁瑣，為此我們可以將其簡(jiǎn)化濃縮于圖上，更具簡(jiǎn)潔性，這樣更加利于學(xué)生的理解與記憶。因此在教學(xué)中我們要重視地圖的運(yùn)用，培養(yǎng)學(xué)生用圖、讀圖、作圖能力，讓學(xué)生養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣。
五、課外活動(dòng)
理想情況下，CDMA通信系統(tǒng)中使用的擴(kuò)頻序列集應(yīng)具有如下相關(guān)特性：1.每個(gè)擴(kuò)頻序列的自相關(guān)函數(shù)應(yīng)該是一個(gè)沖激函數(shù)，即除零時(shí)延外，其值應(yīng)處處為零；2.每對(duì)擴(kuò)頻序列的互相關(guān)函數(shù)值應(yīng)該處處為零。遺憾的是，已經(jīng)證明具有這種理想相關(guān)特性的序列集是不存在的。近年來(lái)低/零相關(guān)區(qū)擴(kuò)頻序列的研究引起了廣泛關(guān)注，它針對(duì)準(zhǔn)同步CDMA系統(tǒng)的特性，即系統(tǒng)的同步誤差控制在一定范圍之內(nèi)，如一個(gè)或幾個(gè)碼片周期，要求擴(kuò)頻序列在同步誤差范圍內(nèi)具有（接近）理想相關(guān)特性。
本論文圍繞低/零相關(guān)區(qū)理論，對(duì)低/零相關(guān)區(qū)擴(kuò)頻序列的理論界、低相關(guān)區(qū)擴(kuò)頻序列設(shè)計(jì)、具有低/零相關(guān)區(qū)的二維信號(hào)設(shè)計(jì)、整環(huán)上正交序列集設(shè)計(jì)、LA序列設(shè)計(jì)等五個(gè)方面內(nèi)容進(jìn)行了深入研究。
針對(duì)一些相關(guān)函數(shù)（包括非周期相關(guān)函數(shù)、周期相關(guān)函數(shù)、周期奇相關(guān)函數(shù)）具有低/零相關(guān)區(qū)特性的序列，在Welch內(nèi)積界的基礎(chǔ)上統(tǒng)一建立了其理論界。研究表明，經(jīng)過(guò)適當(dāng)修訂，所有已知的一般序列的理論界都可應(yīng)用于低/零相關(guān)區(qū)序列，只要將相關(guān)范圍限定在低/零相關(guān)區(qū)內(nèi)。
得到了一種由GMW序列復(fù)合生成多相低相關(guān)區(qū)序列集的方法，在低相關(guān)區(qū)內(nèi)，其相關(guān)函數(shù)的邊峰值為-1；更確切地說(shuō)，在整個(gè)定義域內(nèi)除個(gè)別點(diǎn)外，相關(guān)函數(shù)的值都等于-1。通過(guò)選擇相應(yīng)的m-序列對(duì)的抽樣關(guān)系，得到了一大類(lèi)漸近最佳多相低相關(guān)區(qū)序列集。借用另一不同的構(gòu)造思想，本文還得到了一類(lèi)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的漸近最佳二元低相關(guān)序列集。
將低/零相關(guān)區(qū)的概念從一維推廣到了二維，并提出了幾種利用二維正交非周期互補(bǔ)序列集構(gòu)造具有零相關(guān)區(qū)的二維信號(hào)的方法，還成功地生成了具有低相關(guān)區(qū)的二維信號(hào)，這些二維信號(hào)的相關(guān)函數(shù)在原點(diǎn)四周的一個(gè)矩形區(qū)域內(nèi)非常小或?yàn)榱?。。?lèi)似地，本文所述構(gòu)造方法也可推廣到高維信號(hào)設(shè)計(jì)。
基于m-序列的自相關(guān)特性，本文利用Galois環(huán)上元素的跡函數(shù)生成了整環(huán)上的正交序列集，并利用兩個(gè)移位寄存器實(shí)現(xiàn)該序列集，還提出了一個(gè)快速的兩級(jí)解擴(kuò)算法，對(duì)抽樣信號(hào)實(shí)施快速?gòu)V義Hadamard變化，極大地減小了運(yùn)算量。
建立了LA序列的數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)了LA序列長(zhǎng)度的理論下界，提出了幾個(gè)構(gòu)造方法。結(jié)果表明，其中以基于進(jìn)化算法的構(gòu)造方法為最佳，所生成的LA序列遠(yuǎn)優(yōu)于已知結(jié)果，大部分新LA序列達(dá)到了長(zhǎng)度的理論下界。
本文所設(shè)計(jì)的低/零相關(guān)區(qū)序列可用于準(zhǔn)同步CDMA擴(kuò)頻通信系統(tǒng)，降低甚至消除共信道干擾，提高系統(tǒng)容量。
關(guān)鍵詞：擴(kuò)頻序列，準(zhǔn)同步CDMA系統(tǒng)，低相關(guān)區(qū)，零相關(guān)區(qū)
THETHEORYOFLOWORZEROCORRELATIONZONEANDSEQUENCEDESIGNFORREADECTRUMCOMMUNICATIONSYSTEM
Atract
IdealcodesusedforCDMAsystemshouldhaveimpulsive-likeauto-correlationfunctioandzerocro-correlationfunctio.Unfortunately,ithasbeenshownthatsuchidealcodesdonotexist.Recently,theresearchonreadingsequenceswithloworzerocorrelationzoneisbeingpaidmoreandmoreattention.Thesesequenceshaveidealorverylowcorrealtionfunctiowithinaecificzone,whichcanbeusedinquasi-synchronousCDMAsystem,wherethesynchronizationamonguserscanbecontrolledwithinpermiibletimedifference.
Inthisthesis,fivesequencedesigntopicsrelatedtothetheoryofloworzerocorrelationzone(LCZorZCZ)areinvestigated,i.e.,lowerboundsonthecorrelationofthereadingsequencesetwithloworzerocorrelationzone,sequencedesignwithlowcorrelationzone,binaryarraydesignwithloworzerocorrelationzone,orthogonalreadingsequencedesignover,andtheLAsequencedesign.
Basedontheboundsonierproduct,wehaveestablishedseveralboundsonvariouscorrelatioofLCZ(ZCZ)sequences,includeaperiodiccorrelationbound,periodiccorrelationboundandoddcorrelationbound.Ourinvestigatonshowsthat,allknownlowerboundsonvariouscorrelatioforordinarysequences,derivedfromboundsonierproduct,canbeextendedtoLCZorZCZsequencesbylimitingthecorrelationoperationrangewithintheloworzerocorrelationzone.
AnewclaofpolyphaseLCZsequencesoverGF(p),basedonGMWsequences,iscotructed.Thesequenceshavethepropertythat,inthelowcorrelationzone,theout-of-phaseautocorrelationandcro-correlationvaluesareallequalto-1.Furthermore,thecorrelationvaluesarealmostallequalto-1withinthewholetimedurationexceptforafewvalues.Byselectinganaropriatesamplerforapairofm-sequences,alargeclaofasymptoticallyoptimalpolyphaseLCZsequenceset,canbeobtained.Inaddition,byborrowingadifferentstrategy,anotherclaofasymptoticallyoptimalbinaryLCZsequencessetispresented.
By generalizingtheconceptofZCZandLCZfromone-dimeiontotwo-dimeion,aclaofbinaryarrayswithZCZproperty,basedonaclaofmutuallyorthogonaltwo-dimeionalcomplementarycodes,ispresented.Besides,aclaofbinaryarrayswithlowcorrelationzoneisalsoobtained.Thecorrlationfunctioofthesearraysarezeroorverylowwithinarectanglearoundtheorigin.Itinotedthat,similarconceptandcotructioncabeeasilyextendedtothree-dimeionalorhigherdimeionalcodewithloworzerocorrelation.
Basedontheautocorrelationpropertyofm-sequenceoverGF(p),amethodforcotructingorthogonalsequencesetsoverGaloisringisderivedbymakinguseofthetracefunction.Itcanbesimplyrealizedbymeaoftwoshiftregisters.Inordertodereadthesignalefficientlyatthereceiver,afastalgorithmforimplementingthebankofcorrelatorsisalsoderivedtodecreaseloaddramatically,byperforminggeneralizedfastHadamardtraformoftheblockofpermutedsamples.
