1、为什么查重率高查重率偏高的原因非常多,常见的原因就是检测系统,因为不同的检测系统的数据库是不一样的,检测的算法原理也不尽相同,在整个修改论文过程当中利用不同的查重工具所生成的报告不一样,有的查重工具的查重率就比较高,可是有的就比较低,在检测的时候是需要找到学校指定的软件,这样更具有参考意义。2、修改方法不当修改方法不正确会导致重复率不断的上升,有的人在修改的时候会把重复内容直接删减掉,这种方法并不能够降低重复率,反而会导致重复率上升,系统检测重复率会有算法的设置,如果是文字的内容与数据库的内容的比率太高,这就会导致重复率上升,但是如果直接把红色的重复内容删减掉,这导致总的字数在增加,而且重复率也会相应的增加。论文初稿检测可以使用paper系列的论文查重系统,例如paperfree查重
了解必要论文有没有达到相关规定,那么就一定要看论文是不是具备原创性,写的时候有没有进行修改,内容在修改时有没有紧紧围绕主题。以上都满足的话毕业论文才算合格。大部人会遇到这样的难题,就是觉得毕业论文本身的感觉没有什么原创度上的困难,但在论文进行查重时原创度是很低的。下面一起来了解下论文重复率过高应该如何是好。论文查重率太高应该怎么办呢?就对查重论文来讲,如果存在论文重复率高的情况,那么在检测论文的系统之上,你必须要做的一件事就是能够马上修改。一份合格的论文检测系统大部分都有,他们的论文查重会在他们的查重会上都会有一份查重报告。考核表上的考核表,相对的内容会有一些。如果论文查重率很高,那么就会像在数据库查询中一样,在数据查询中出现一些销售话术。果真如此,相关查重报告中的某些话语就成了红色的一部分。这种红色的部分可以马上表现出来。其实,在所有的论文还没有交齐之前,有很多方法可以拯救它们。毕业论文的修改只要采取有效的方法就可以了。把标红的一部分用自己的话再叙述一遍,然后再检验一遍。第二遍检查后仍不符合规定的,重新修改一遍,再重新检查一遍修改后的毕业论文,看论文重复率是否符合规定。你的毕业论文只有达到要求才能提交。1.外文文献翻译:即查阅论文涉及领域的外文文献,特别是一些高水平的期刊文献,将理论翻译成中文,然后放入自己的论文中。2.改变措辞:当我们使用他人论文中的一些内容时,我们可以根据其原始含义改变一些单词和句子,如改变句子结构。更改关键字或直接删除和调整。3.中英翻译:即使用翻译软件将原中文翻译成英文,然后根据自己的理解将其翻译成中文。此时,原始句子结构也会发生变化,这可以在一定程度上降低论文的查重率。
一、先解决大段的问题很多人可能已经发现自己的毕业论文存在大量重复的情况,尤其是有些段落整体被标红,在这个情况下还不进行处理就没办法通过学校的审核。所以论文查重率太高怎么弄更多或是要先解决掉大段的问题,比较简单来说就是先将整个段落做好修改,可以在意思不变的情况下来做好同类句型和词语的转换,这样基本都可以解决掉大段重复的问题。二、合理引用和排版论文中出现了引用文献的内容,只要搞好正确的格式,一般都不会有问题,但是注意要合理的引用,而且数量不能太多,否则也会在查重的过程中立即被认为是重复的内容,这样便会造成论文查重论文重复率过高。如果有有些英文版毕业论文内容的引用,也要做好翻译处理,其实论文查重率太高怎么弄并没我们想象中的那么难,撑握相应方式方法即可。三、适度做好内容的删减和拆换如果毕业论文的论文重复率高到没办法修改的地步,这样的内容存在在我们的毕业论文中肯定是没办法继续使用的,这个情况下最好还是整段的删减和修改,留下较为重要的论点和论证其他内容自己可以做好填充,这样也能够降低论文重复率。
注意:论文查重比例高是相对情况,不是都得必须改,和学校要求的查重软件一致更重要。最大可能是你的抄袭的多,但是这个比例并不能代表什么,主要看这个比例是否是你们学校要求一样的查重软件的的查重比例,如果查重软件不一样,那么和学校的查重比例也不一样,这个要根据学校要求的查重系统定比例。好多的情况是,在第三方查重软件比例高,用知网查重比例变低,这个和数据库收录数据有关。前期可以用任何查重软件进行查重,都是可以作为前期参考。但是定稿了还是要用和学校一样的查重系统。如果是用的和学校不一样的查重系统,那么结果是不一样的,定稿了再用和学校一样的才能有保障。人工降重的方法1、长句变短句,短句变长句,换种表述方式表达;比如2001年,可以写成二十一世纪初。2、变换表达法把字句换成被字句,类似这种方式进行替换。比如我把他打了,换成他被我打了。3、翻译法把论文中重复率高的句子,翻译成小语种,比如泰语,然后再翻译成英文,英文在翻译成汉语,这种方法虽然快,整体还是有可读性,但是质量还得人工润色。4、机器降重软件或者用Paperbye论文查重软件的机器人降重先整篇降重一遍,可以快速进行修改。辅助自己快速修改论文。
一、先解决大段的问题很多人可能已经发现自己的毕业论文存在大量重复的情况,尤其是有些段落整体被标红,在这个情况下还不进行处理就没办法通过学校的审核。所以论文查重率太高怎么弄更多或是要先解决掉大段的问题,比较简单来说就是先将整个段落做好修改,可以在意思不变的情况下来做好同类句型和词语的转换,这样基本都可以解决掉大段重复的问题。二、合理引用和排版论文中出现了引用文献的内容,只要搞好正确的格式,一般都不会有问题,但是注意要合理的引用,而且数量不能太多,否则也会在查重的过程中立即被认为是重复的内容,这样便会造成论文查重论文重复率过高。如果有有些英文版毕业论文内容的引用,也要做好翻译处理,其实论文查重率太高怎么弄并没我们想象中的那么难,撑握相应方式方法即可。三、适度做好内容的删减和拆换如果毕业论文的论文重复率高到没办法修改的地步,这样的内容存在在我们的毕业论文中肯定是没办法继续使用的,这个情况下最好还是整段的删减和修改,留下较为重要的论点和论证其他内容自己可以做好填充,这样也能够降低论文重复率。
了解必要论文有没有达到相关规定,那么就一定要看论文是不是具备原创性,写的时候有没有进行修改,内容在修改时有没有紧紧围绕主题。以上都满足的话毕业论文才算合格。大部人会遇到这样的难题,就是觉得毕业论文本身的感觉没有什么原创度上的困难,但在论文进行查重时原创度是很低的。下面一起来了解下论文重复率过高应该如何是好。论文查重率太高应该怎么办呢?就对查重论文来讲,如果存在论文重复率高的情况,那么在检测论文的系统之上,你必须要做的一件事就是能够马上修改。一份合格的论文检测系统大部分都有,他们的论文查重会在他们的查重会上都会有一份查重报告。考核表上的考核表,相对的内容会有一些。如果论文查重率很高,那么就会像在数据库查询中一样,在数据查询中出现一些销售话术。果真如此,相关查重报告中的某些话语就成了红色的一部分。这种红色的部分可以马上表现出来。其实,在所有的论文还没有交齐之前,有很多方法可以拯救它们。毕业论文的修改只要采取有效的方法就可以了。把标红的一部分用自己的话再叙述一遍,然后再检验一遍。第二遍检查后仍不符合规定的,重新修改一遍,再重新检查一遍修改后的毕业论文,看论文重复率是否符合规定。你的毕业论文只有达到要求才能提交。1.外文文献翻译:即查阅论文涉及领域的外文文献,特别是一些高水平的期刊文献,将理论翻译成中文,然后放入自己的论文中。2.改变措辞:当我们使用他人论文中的一些内容时,我们可以根据其原始含义改变一些单词和句子,如改变句子结构。更改关键字或直接删除和调整。3.中英翻译:即使用翻译软件将原中文翻译成英文,然后根据自己的理解将其翻译成中文。此时,原始句子结构也会发生变化,这可以在一定程度上降低论文的查重率。
注意:论文查重比例高是相对情况,不是都得必须改,和学校要求的查重软件一致更重要。最大可能是你的抄袭的多,但是这个比例并不能代表什么,主要看这个比例是否是你们学校要求一样的查重软件的的查重比例,如果查重软件不一样,那么和学校的查重比例也不一样,这个要根据学校要求的查重系统定比例。好多的情况是,在第三方查重软件比例高,用知网查重比例变低,这个和数据库收录数据有关。前期可以用任何查重软件进行查重,都是可以作为前期参考。但是定稿了还是要用和学校一样的查重系统。如果是用的和学校不一样的查重系统,那么结果是不一样的,定稿了再用和学校一样的才能有保障。人工降重的方法1、长句变短句,短句变长句,换种表述方式表达;比如2001年,可以写成二十一世纪初。2、变换表达法把字句换成被字句,类似这种方式进行替换。比如我把他打了,换成他被我打了。3、翻译法把论文中重复率高的句子,翻译成小语种,比如泰语,然后再翻译成英文,英文在翻译成汉语,这种方法虽然快,整体还是有可读性,但是质量还得人工润色。4、机器降重软件或者用Paperbye论文查重软件的机器人降重先整篇降重一遍,可以快速进行修改。辅助自己快速修改论文。
论文的查重和修改对很多人来说应该是一件头疼的事情,也是必须要去做的。所以今天就来说说论文查重率太高怎么办,我们该怎么修改。
1.外文文献翻译:即查阅论文涉及领域的外文文献,特别是一些高水平的期刊文献,将理论翻译成中文,然后放入自己的论文中。
2.改变措辞:当我们使用他人论文中的一些内容时,我们可以根据其原始含义改变一些单词和句子,如改变句子结构。更改关键字或直接删除和调整。
3.中英翻译:即使用翻译软件将原中文翻译成英文,然后根据自己的理解将其翻译成中文。此时,原始句子结构也会发生变化,这可以在一定程度上降低论文的查重率。
首先,学生需要找出自己毕业论文重复率过高的原因。如果论文是自己原创的,那么就要重点分析论文的引用部分,看他们是不是忘了引用引用的内容,引用是否过多。以上问题比较简单。你只需要根据学校论文的排版要求,标注引用的内容,或者在保证原意不变的基础上,对论文内容进行调整,这样就可以通过修改论文来降低论文的重复率。
根据论文查重报告修改和降低论文的重复率。论文的修改在毕业论文的完成中占了比较大的比重,因为之前的内容填充工作只需要我们交代清楚自己论文的查重问题。查重结束后,如果重复率过高,就要修改论文的重复率。高重复率部分用红色显示,需要重点修改!
最后根据初稿后的查重报告对查重系统进行修改,最后使用学校系统进行检测。由于查重过程要经过多次修改和重新查重,为了提高工作效率,保证查重结果的有效性,要分析每个查重系统的具体需求。
森林资源调查中SPOT5遥感图像处理方法探讨王照利、黄生、张敏中、马胜利(国家林业局西北林业规划设计院,遥感计算中心,西安710048)本文发表于<陕西林业科技>2005 摘要: 目前,多光谱、高空间分辨率的SPOT5卫星遥感数据被广泛应用到森林资源调查中。本文结合SPOT5遥感数据的特点,根据森林资源调查的需要,从遥感数据的正射校正、波段组合、融合处理和数据变换处理等方面探讨了SPOT5数据的处理和信息提取。探讨性地提出了适应于森林资源调查的SPOT5遥感数据处理方法。 关键词:SPOT5 遥感数据,森林资源调查、数据处理DISCUSSION ON SPOT5 IMAGE DATA PROCESSING FOR FOREST INVENTORYWang Zhaoli, Huangsheng,Zhangminzhong,Ma Shengli(Northwest Institute for Forest Inventory, Planning &Design, Xi’an China 710048)Abstract: Now days, high spatial resolution and multispectral SPOT5 image data are widely applied in forest inventory in China. Based on the characteristics of SPOT5 image and requirements of forest inventory, this paper discusses the processing procedures of ordering image data, ortho-rectification, image bands composition and image data fusion. The complete steps of image processing for forest inventory are words: SPOT5 image data,forest inventory, data processing 前言 卫星遥感影像具有空间宏观性、视角广、多分辨率(光谱和空间)、多时相、周期性、信息量丰富等特点,所以卫星遥感影像既可以提供森林资源的宏观空间分布信息又能提供局部的详细信息以及随时间、空间变化的信息等[1]。目前在林业领域卫星遥感数据被广泛的应用于不同尺度层次的森林资源调查、资源监测、病虫害、火灾监测等方面。2002年5月法国SPOT地球观测卫星系列之5号卫星(即SPOT5星)发射。SPOT5遥感数据的多光谱波段空间分辨率为10米(短波红外空间分辨率为20米),但全色波段空间分辨率达到米。SPOT5遥感数据的高空间分辨率和多光谱分辨率为森林资源调查提供了丰富的、可靠的、高精度的基础数据源。从性价比分析,在其他高分辨率遥感数据目前比较昂贵的状况下,SPOT5遥感数据比较适宜应用于大面积的森林资源调查,可大幅度的森林调查的减少外业工作量、提高工作效率。在我国SPOT5卫星数据已被大量地应用于森林资源调查工作中,尤其,是在森林资源“二类”调查中被作基本的森林资源信息源提取各类信息。针对于将多光谱分辨率和高空间分辨率的SPOT5遥感数据应用于森林资源调查的数据处理技术和方法鲜有报道。本文总结工作实践,结合SPOT5遥感数据的特点,根据森林资源调查的需要,从遥感数据的订购、正射校正、波段组合、融合处理和数据变换处理等方面探讨了SPOT5数据的基本处理方法。 1.SPOT5卫星遥感数据特点 SPOT卫星系统采用线性阵列传感器和推扫式扫描技术,具有旋转式平面镜可以进行倾斜观察获得倾斜图像和立体像对。采用与太阳同步的近极地的椭圆形轨道,轨道高度约832Km,轨道倾角 ,每天绕地球14圈多,重复覆盖周期26天[2]。由于有倾斜观测功能,使重复覆盖周期减少到2-3天。SPOT5卫星载有2台高分辨率几何成像仪(HRG)、1台高分辨率立体成像装置(HRS)和1台宽视域植被探测仪(VGT)。高分辨率几何成像仪的波段选择是总结了多年的研究成果,认为HRG的波段设置(见表1)足以取得辨别作物和植被类型的最佳效果。本文主要探讨HRG高空间分辨率数据的处理。2.SPOT5数据的处理方法和过程 SPOT5数据处理工作流程: 遥感数据的订购 订购数据时,用户需向数据代理商提供购买区域的四个角的大地坐标或者数据的景号(PATH/ROW)。特别应该注意数据订购时间和用户拿到数据之间有时间差,间隔时间长短因用户的要求、天气、卫星重复覆盖周期而异。相对于其他卫星数据,比较有利的一面是SPOT5卫星装置有旋转式平面镜可以进行倾斜观察,用户可向代理商申请红色编程提前得到调查区域的遥感数据,但要支付编程费。对于遥感数据的时相、云量、入射角、阴影量、是否购买高空间分辨率的全色波段等用户根据自己具体的工作需要向代理商提出限制要求。 根据我们对SPOT5遥感数据的使用,对于森林资源调查,北方9,10月份和11月初的遥感影像比较适宜。代理商向用户提供经过处理的不同级别的影像产品,在森林资源调查中建议购买SPOT1A级产品,用户可根据自己的工作需要进行处理,同时也可减少费用。 基础数据准备 大比例尺地形图和高精度DEM是进行SPOT5遥感数据高精度正射校正必需的基础地理数据。建议购买1:10000地形图和1:25000数字高程模型(DEM)。 将1:1万地形图扫描,扫描分辨率设置为300DPI。将扫描好的地形图进行几何精纠正,纠正精度控制在毫米内。从测绘部门购买的1:1万地形图为北京54坐标系3度分带高斯克吕格投影,而1:万DEM为北京54坐标系6度分带投影。在数据准备时,将校正好的1:1万地形图通过换带转换转成和DEM一致的6度分带投影。 对于没有1:1万地形图的地区,建议使用差分GPS接收机采集地面控制点。 几何正射校正 正射校正过程应用了法国SPOT公司发行的GEOIMAGE软件。GEOIMAGE软件有针对SPOT5卫星数据开发的SPOT5物理模型。模型模块自动读取DEM信息。SPOT 物理模型可读取卫星在获取遥感数据的瞬间状态参数,这些参数存贮在数据的头文件中[3]。卫星状态参数包括:卫星成像瞬间的经纬度、高度、倾角等。卫星状态参数能够帮助提高几何校正的精度。 以校正好的1:1万地形图为基准,在影像图上找出和地形图上地物相匹配的明显地物作为地面控制点。在进行正射校正时,应先进行全色波段数据校正,然后以校正好的全色波段数据为基准进行多光谱数据校正。以全色波段数据为基准校正多光谱波段就比较容易校正,且能提高两者的匹配精度。地面控制点应分布均匀,影像的边缘部分布要有控制点分布,同时在不同的高程范围最好都有控制点。地面控制点的数量因地形地貌的复杂程度而定,根据我们的经验,一景60KmX60Km的SPOT5数据,一般地势平缓的地区20个左右控制点即可达到满意的结果,在高山区25个左右控制点就可使正射校正精度满足要求。重采样方法采用双线性内插法。 辐射校正 用户购买的SPOT5的各级数据,数据提供商已经根据卫星的记录参数对遥感数据做了辐射校正,即消除了传感器自身引起的、大气辐射引起的辐射噪声。若果影像存在薄雾或地形高差较大引起的辐射误差情况,用户应进一步进行辐射校正处理。薄雾的简单消除原理是基于近红外波段不受大气辐射影响,清澈的水体或死阴影区的数值应为零。从各波段数据中减去近红外波段的水体或阴影的不为零值。地形起伏引起的辐射误差校正公式: f (x,y)=g(x,y)/cosa,g(x,y)为坡度为a的倾斜面上的地物影像;f (x,y)为校正后的影像。由于坡度因子参与校正所以需要DEM支持。 波段组合 根据SPOT5数据波谱特征(表1),各波段分别记录反映了植被的不同特征方面:B4(SWIR)短波红外反映植物和土壤的含水量,利于植被水分状况和长势分析;B3(NIR)近红外波段对植被类别、密度、生长力、病虫害等的变化敏感;B2(RED)红光波段对植被的覆盖度、植被的生长状况敏感;B1(VIS)可见光波段对植物的叶绿素和叶绿素浓度敏感。经过比较分析和实际应用发现SPOT5的B3、B4、B2波段组合对植被类型的识别要优于B3、B2和B1的组合。但由于B4波段的空间分辨率为20米,使B342组合对植被空间几何细节表达没有B321组合清晰,例如林缘界线信息表达方面B321要优于B342。 影像数据融合 对于购买有高空间分辨率全色波段数据的用户,进行数据融合是必不可少的。影像数据融合能够综合不同波段、不同空间分辨率数据(层)的特征,融合后的数据具有更丰富、更可靠的信息[4]。 根据影像数据融合的水平阶段,影像融合分为:像元级、特征级和决策级三个层次。为了最大限度的从SPOT5遥感数据中提取森林植被信息,应进行像元级的数据融合,将米的全色波段和10米多光谱数据进行融合。融合得到的新数据既具有全色波段数据的高空间分辨率特征又具有多光谱特征。像元级数据融合的方法多种多样,根据数据融合的目的,即最大限度的突显森林植被信息,应选取B4、B3、B2和PAN波段,根据我们的试验Brovey 融合算法方法比较理想:遥感影像地图 将融合好的数据按Rfused、Gfused、Bfused组合,叠加上行政界线、公里格网、坐标、比例尺等辅助信息,按1:1万地形图分幅生成1:1万纸质图作为外业手图。 3. 结果和讨论 几何精度 利用SPOT5物理模型,采用1:1万地形图和万DEM ,经过正射校正处理,可使影像的几何精度控制在2个像元内(<10米),达到1:1万制图标准要求。为以遥感影像为基础信息源提取林分调查因子、区划林班界线生成大比例尺的林相图、森林分布图提供了几何精度保障。 波段选择 对于没有全色波段的情况,SPOT5数据的B342组合有利于森林植被类型的识别。在应用遥感技术进行森林资源调查区划中,林分类型信息提取是最为重要的环节,所以B342波段组合是小班区划和外业手图的最佳组合。 融合效果 融合数据技术使SPOT5遥感影像既具有全色波段的高空间分辨率又拥有多光谱数据的光谱分辨率,丰富了遥感影像的信息量。采用Brovey算法使SPOT5遥感影像从色彩、纹理等方面增强了影像的可判读性,提高了小班因子正判率和林分小班的区划精度。 参考文献 1.周成虎,杨晓梅,骆剑承等.《遥感影像地学理解与分析》,科学出版社,北京,2001,3-4. 2.赵英时.《遥感应用分析原理与方法》,科学出版社,北京, 3.北京视宝卫星图像有限公司.《专业制图工作室GEOIMAGE用户指南》,2004,68-70. 4.Christine Pohl. Geometric Aspects of Multisensor Image Fusion for Topographic Map Updating in The Humid Tropics, ITC Publication, 1996,世纪遥感与GIS的发展 来源: 李德仁 时间: 2005-08-11-23:09 浏览次数: 79 21世纪遥感与GIS的发展李德仁 (武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室,武汉市珞瑜路129号,430079)摘要:在20世纪,人类的一大进步是实现了太空对地观测,即可以从空中和太空对人类赖以生存的地球通过非接触传感器的遥感进行观测,并将所得到的数据和信息存储在计算机网络上,为人类社会的可持续发展服务。在短短的30年中,遥感和GIS作为一个边缘交叉学科已发展成为一门科学、技术和经济实体。本文深入地论述了21世纪中遥感的6大发展趋势和GIS的5个发展特征。 关键词:发展趋势;航空航天遥感;地理信息系统;对地观测 中图法分类号:P208; 随着计算机技术、空间技术和信息技术的发展,人类实现了从空中和太空来观测和感知人类赖以生存的地球的理想,并能将所感知到的结果通过计算机网络在全球流通,为人类的生存、繁荣和可持续发展服务。在20世纪后半叶,遥感和地理信息系统作为一门新兴的科学和技术,迅速地成长起来。 1 遥感技术的主要发展趋势 航空航天遥感传感器数据获取技术趋向三多(多平台、多传感器、多角度)和三高(高空间分辨率、高光谱分辨率和高时相分辨率) 从空中和太空观测地球获取影像是20世纪的重大成果之一,短短几十年,遥感数据获取手段迅猛发展。遥感平台有地球同步轨道卫星(35000km)、太阳同步卫星(600—1000km)、太空飞船(200—300km)、航天飞机(240—350km)、探空火箭(200—1000km),并且还有高、中、低空飞机、升空气球、无人飞机等;传感器有框幅式光学相机、缝隙、全景相机、光机扫描仪、光电扫描仪、CCD线阵、面阵扫描仪、微波散射计雷达测高仪、激光扫描仪和合成孔径雷达等,它们几乎覆盖了可透过大气窗口的所有电磁波段。三行CCD阵列可以同时得到3个角度的扫描成像,EOS Terra卫星上的MISR可同时从9个角度对地成像。 卫星遥感的空间分辨率从Ikonos Ⅱ的1m,进一步提高到Quckbird(快鸟)的,高光谱分辨率已达到5—6nm,500—600个波段。在轨的美国EO-1高光谱遥感卫星,具有220个波段,EOS AM-1(Terra)和EOS PM-1(Aqua)卫星上的MODIS具有36个波段的中等分辨率成像光谱仪。时间分辨率的提高主要依赖于小卫星技术的发展,通过发射地球同步轨道卫星和合理分布的小卫星星座,以及传感器的大角度倾斜,可以以1—3d的周期获得感兴趣地区的遥感影像。由于具有全天候、全天时的特点,以及用INSAR和D-INSAR,特别是双天线INSAR进行高精度三位地形及其变化测定的可能性,SAR雷达卫星为全世界各国所普遍关注。例如,美国宇航局的长远计划是要发射一系列太阳同步和地球同步的长波SAR,美国国防部则要发射一系列短波SAR,实现干涉重访问间隔为8d、3d和1d,空间分辨率分别为20m、5m和2m。我国在机载和星载SAR传感器及其应用研究方面正在形成体系。“十五”期间,我国将全方位地推进遥感数据获取的手段,形成自主的高分辨率资源卫星、雷达卫星、测图卫星和对环境与灾害进行实时监测的小卫星群。 航空航天遥感对地定位趋向于不依赖地面控制 确定影像目标的实地位置(三维坐标),解决影像目标在哪儿(Where)是摄影测量与遥感的主要任务之一。在已成功用于生产的全自动化GPS空中三角测量的基础上,利用DGPS和INS惯性导航系统的组合,可形成航空/航天影像传感器的位置与姿态的自动测量和稳定装置(POS),从而可实现定点摄影成像和无地面控制的高精度对地直接定位。在航空摄影条件下的精度可达到dm级,在卫星遥感的条件下,其精度可达到m级。该技术的推广应用,将改变目前摄影测量和遥感的作业流程,从而实现实时测图和实时数据库更新。若与高精度激光扫描仪集成,可实现实时三维测量(LIDAR),自动生成数字表面模型(DSM),并可推算出数字高程模型(DEM)。 美国NASA在1994年和1997年两次将航天激光测高仪(SLA)安装在航天飞机上,企图建立基于SLA的全球控制点数据库,激光点大小为100m,间隔为750m,每秒10个脉冲;随后又提出了地学激光测高系统(GLAS)计划,已于2002年12月19日将该卫星IICESat(cloud and land elevation satellite)发射上天。该卫星装有激光测距系统、GPS接收机和恒星跟踪姿态测定系统。GLAS发射近红外光(1064nm)和可见绿光(532nm)的短脉冲(4ns)。激光脉冲频率为40次/s,激光点大小实地为70m,间隔为170m,其高程精度要明显高于SRTM,可望达到m级。他们的下一步计划是要在2015年之前使星载LIDAR的激光测高精度达到dm和cm级。 法国利用设在全球的54个站点向卫星发射信号,通过测定多普勒频移,以精确解求卫星的空间坐标,具有极高的精度。测定距地球1300km的Topex/Poseidon卫星的高度,精度达到±3cm。用来测定SPOT 4卫星的轨道,3个坐标方向达到±5cm精度,对于SPOT 5和Envisat,可望达到±1m精度。若忽略SPOT 5传感器的角元素,直接进行无地面控制的正射像片制作,精度可达到±15m,完全可以满足国家安全和西部开发的需求。 摄影测量与遥感数据的计算机处理更趋向自动化和智能化 从影像数据中自动提取地物目标,解决它的属性和语义(What)是摄影测量与遥感的另一大任务。在已取得影像匹配成果的基础上,影像目标的自动识别技术主要集中在影像融合技术,基于统计和基于结构的目标识别与分类,处理的对象既包括高分辨率影像,也更加注重高光谱影像。随着遥感数据量的增大,数据融合和信息融合技术逐渐成熟。压缩倍率高、速度快的影像数据压缩方法也已商业化。我国学者在这些方面取得了不少可喜的成果。 利用多时像影像数据自动发现地表覆盖的变化趋向实时化 利用遥感影像自动进行变化监测(What change)关系到我国的经济建设和国防建设。过去人工方法投入大,周期长。随着各类空间数据库的建立和大量新的影像数据源的出现,实时自动化监测已成为研究的一个热点。 自动变化监测研究包括利用新旧影像(DOM)的对比、新影像与旧数字地图(DLS)的对比来自动发现变化和更新数据库。目前的变化监测是先将新影像与旧影像(或数字地图)进行配准,然后再提取变化目标,这在精度、速度与自动化处理方面都有不足之处。笔者提出了把配准与变化监测同步的整体处理[1]。最理想的方法是将影像目标三维重建与变化监测一起进行,实现三维变化监测和自动更新。进一步的发展则是利用智能传感器,将数据处理在轨完成,发送回来的直接为信息,而不一定为影像数据。 摄影测量与遥感在构建“数字地球”、“数字中国”、“数字省市”和“数字文化遗产”中正在发挥愈来愈大的作用 “数字地球”概念是在全球信息化浪潮推进下形成的。1999年12月在北京成功地召开了第一届国际“数字地球”大会后,我国正积极推进“数字中国”和“数字省市”的建设,2001年国家测绘局完成了构建“数字中国”地理空间基础框架的总体战略研究。在已完成1∶100万和1∶25万全国空间数据库的基础上,2001年全国各省市测绘局开始1∶5万空间数据库的建库工作。在这个数据量达11TB的巨型数据库中,摄影测量与遥感将用来建设DOM(数字正射影像)、DEM(数字高程模型)、DLG(数字线划图)和CP(控制点数据库)。如果要建立全国1m分辨率影像数据库,其数据量将达到60TB。如果整个“数字地球”均达到1m分辨率,其数据量之大可想而知。本世纪内可望建成这一分辨率的数字地球。 “数字文化遗产”是目前联合国和许多国家关心的一个问题,涉及到近景成像、计算机视觉和虚拟现实技术。在近景成像和近景三位量测方面,有室内各种三维激光扫描与成像仪器,还可以直接由视频摄像机的系列图像获取目标场三维重建信息。它们所获取的数据经过计算机自动处理后,可以在虚拟现实技术支持下形成文化遗迹的三维仿真,而且可以按照时间序列,将历史文化在时间隧道中再现,对文化遗产保护、复原与研究具有重要意义。 全定量化遥感方法将走向实用 从遥感科学的本质讲,通过对地球表层(包括岩石圈、水圈、大气圈和生物圈4大圈层)的遥感,其目的是为了获得有关地物目标的几何与物理特性,所以需要通过全定量化遥感方法进行反演。几何方程式是有显式表示的数学方程,而物理方程一直是隐式。目前的遥感解译与目标识别并没有通过物理方程反演,而是采用了基于灰度或加上一定知识的统计、结构和纹理的影像分析方法。但随着对成像机理、地物波谱反射特征、大气模型、气溶胶的研究深入和数据积累,多角度、多传感器、高光谱及雷达卫星遥感技术的成熟,相信在21世纪,估计几何与物理方程式的全定量化遥感方法将逐步由理论研究走向实用化,遥感基础理论研究将迈上新的台阶。只有实现了遥感定量化,才可能真正实现自动化和实时化。 2 GIS技术的主要发展趋势 空间数据库趋向图形、影像和DEM三库一体化和面向对象[2] GIS发展曾经历过栅格、矢量两个不同数据结构发展阶段,目前随着高分辨率卫星遥感数据的飞快增长和数字地球、数码城市的需求,形成了面向对象的数据模型和三库(图形矢量库、影像栅格库和DEM格网库)一体化的数据结构。这样的数据库结构使GIS的发展更加趋向自然化、逼真化,更加贴近用户。以面向应用的GIS软件为前台,以大型关系数据库(Oracle 8i,9i等)为后台数据库管理,成为当前GIS技术的主流趋势。 空间数据表达趋向多比例尺、多尺度、动态多位和实时三维可视化 在传统的GIS中,空间数据是以二维形式存储并挂接相应的属性数据。目前,空间数据表达的趋势是基于金字塔和LOD(level of detail)技术的多比例尺空间数据库,在不同尺度表示时可自动显示出相应比例尺或相应分辨率的数据,多比例尺数据集的跨度要比传统地图的比例尺大,在显示不同比例尺数据时,可采用LOD或地图综合技术。真三维GIS的空间数据要存储三维坐标。动态GIS在土地变更调查、土地覆盖变化监测中已有较好的应用,真四维的时空GIS将有望从理论研究转入实用阶段。基于三库一体化的时空3D可视化技术发展势头迅猛,已能再PC机上实现GIS环境下的三维建筑物室外室内漫游、信息查询、空间分析、剖面分析和阴影分析等,基于虚拟现实技术的真三维GIS将使人们在现实空间外,可以同时拥有一个Cyber空间。 空间分析和辅助决策智能化需要利用数据挖掘方法从空间数据库和属性数据库中发现更多的有用知识 GIS是以应用导向的空间信息技术,空间分析与辅助决策支持是GIS的高水平应用,它需要基于知识的智能系统。知识的获取是专家系统中最困难的任务。随着各种类型数据库的建立,从数据库中挖掘知识成为当今计算机界一个非常引人注目的课题。从GIS空间数据库中发现的知识可以有效的支持遥感图像解译,以解决“同物异谱”和“同谱异物”的问题。反过来,从属性数据库中挖掘的知识又具有优化资源配置等一些列空间分析的功能[3]。尽管数据挖掘和知识发现这一命题仍处于理论研究阶段,但随着数据库的快速增大和对数据挖掘工具的深入研究,其应用前景是不可估量的。 通过Web服务器和WAP服务器的互联网和移动GIS将推进联邦数据库和互操作的研究及地学信息服务事业 随着计算机通讯网络(包括有线和无线网)的大容量和高速化,GIS已成为在网络上的分布式异构系统。许多不同单位、不同组织维护管理的既独立又互联互用的联邦数据库,将可提供全社会各行各业的应用需要。因此,联邦数据库和互操作(federal databases & interoperability)问题成为当前国际GIS联合研究的一个热点。互操作意味着数据库中数据的直接共享,GIS规律功能模块的互操作与共享,以及多点之间的相同工作,这方面的研究已显示出明显的成效。未来的GIS用户将可能在网络上缴纳为其需要所选用数据和软件功能模块的使用费,而不必购买这个数据库和整套的GIS软硬件,这些成果产生的直接效果是GIS应用将走向地学信息服务。 目前已兴起的LBS和MLS,即基于位置的服务和移动定位服务,突出地反映了这种变化趋势。它引起的革命性变化使GIS将走出研究院所和政府机关,成为全社会人人具备的信息服务工具。我国目前已有2亿个手机用户,若每人每月为MLS支付10元费用,全国一年的产值将达到240亿。可以预测在不久的将来,地学信息将能随时随地为任何人和任何事情进行4A服务(geo-in-formation for anyone and anything at anywhere and anytime)。 地理信息科学的研究有望在本世纪形成较完整的理论框架体系 笔者曾扼要地叙述了地球空间信息科学的7大理论问题[4]:(1)地球空间信息的基准,包括几何基准、物理基准和时间基准;(2)地球空间信息标准,包括空间数据采集、存储与交换标准、空间数据精度与质量标准、空间信息的分类与代码标准、空间信息的安全、保密及技术服务标准以及元数据标准等;(3)地球空间信息的时空变化理论,包括时空变化发现的方法和对时空变化特征的和规律的研究;(4)地球空间信息的认知,主要通过各目标各要素的位置、结构形态、相互关联等从静态上的形态分析、发生上的成因分析、动态上的过程分析、演化上的力学分析以及时态上的演化分析达到对地球空间的客观认知;(5)地球空间信息的不确定性,包括类型的不确定性、空间位置的不确定性、空间关系的不确定性、逻辑的不一致性和信息的不完备性;(6)地球空间信息的解译与反演,包括定性解译和定量反演,贯穿在信息获取、信息处理和认知过程中;(7)地球空间信息的表达与可视化,涉及到空间数据库多分辨率表示、数字地图自动综合、图形可视化、动态仿真和虚拟现实等。目前,这些方面的研究对建立完备的理论尚嫌不足,需要在今后加强这方面的基础研究。 关于遥感与GIS的集成,涉及到GPS和通信技术的集成,本文未作具体讨论,其具体内容可参见文献[4—6]。 3 结语 遥感与GIS在20世纪出现,在21世纪不仅将形成自身的理论体系和技术体系,而且将形成天地一体化的空间信息服务产业,为国民经济建设、国家安全、社会可持续发展和提高人民生活质量做出愈来愈大的贡献。 参考文献: [1] Li D R, Sui H G. Automatic Change Detection of Geospatial Data from Imagery. The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 2002,34(II):245—251 [2] 龚健雅. 地理信息系统基础. 北京:科学出版社,2001 [3] 邸凯昌. 空间数据发掘与知识发现(第一版). 武汉:武汉大学出版社,2000. 182 [4] 李德仁,关泽群. 空间信息系统的集成与实现(第一版). 武汉:武汉测绘科技大学出版社,2000. 244 [5] 李德仁,李清泉. 论地球空间信息技术与通信技术的集成. 武汉大学学报(信息科学版),2001,26(1):1—7 [6] 李德
森林资源调查中SPOT5遥感图像处理方法探讨王照利、黄生、张敏中、马胜利(国家林业局西北林业规划设计院,遥感计算中心,西安710048)本文发表于<陕西林业科技>2005 摘要:目前,多光谱、高空间分辨率的SPOT5卫星遥感数据被广泛应用到森林资源调查中。本文结合SPOT5遥感数据的特点,根据森林资源调查的需要,从遥感数据的正射校正、波段组合、融合处理和数据变换处理等方面探讨了SPOT5数据的处理和信息提取。探讨性地提出了适应于森林资源调查的SPOT5遥感数据处理方法。关键词:SPOT5 遥感数据,森林资源调查、数据处理DISCUSSION ON SPOT5 IMAGE DATA PROCESSING FOR FOREST INVENTORYWang Zhaoli, Huangsheng,Zhangminzhong,Ma Shengli(Northwest Institute for Forest Inventory, Planning &Design, Xi’an China 710048)Abstract: Now days, high spatial resolution and multispectral SPOT5 image data are widely applied in forest inventory in China. Based on the characteristics of SPOT5 image and requirements of forest inventory, this paper discusses the processing procedures of ordering image data, ortho-rectification, image bands composition and image data fusion. The complete steps of image processing for forest inventory are words: SPOT5 image data,forest inventory, data processing前言卫星遥感影像具有空间宏观性、视角广、多分辨率(光谱和空间)、多时相、周期性、信息量丰富等特点,所以卫星遥感影像既可以提供森林资源的宏观空间分布信息又能提供局部的详细信息以及随时间、空间变化的信息等[1]。目前在林业领域卫星遥感数据被广泛的应用于不同尺度层次的森林资源调查、资源监测、病虫害、火灾监测等方面。2002年5月法国SPOT地球观测卫星系列之5号卫星(即SPOT5星)发射。SPOT5遥感数据的多光谱波段空间分辨率为10米(短波红外空间分辨率为20米),但全色波段空间分辨率达到米。SPOT5遥感数据的高空间分辨率和多光谱分辨率为森林资源调查提供了丰富的、可靠的、高精度的基础数据源。从性价比分析,在其他高分辨率遥感数据目前比较昂贵的状况下,SPOT5遥感数据比较适宜应用于大面积的森林资源调查,可大幅度的森林调查的减少外业工作量、提高工作效率。在我国SPOT5卫星数据已被大量地应用于森林资源调查工作中,尤其,是在森林资源“二类”调查中被作基本的森林资源信息源提取各类信息。针对于将多光谱分辨率和高空间分辨率的SPOT5遥感数据应用于森林资源调查的数据处理技术和方法鲜有报道。本文总结工作实践,结合SPOT5遥感数据的特点,根据森林资源调查的需要,从遥感数据的订购、正射校正、波段组合、融合处理和数据变换处理等方面探讨了SPOT5数据的基本处理方法。1.SPOT5卫星遥感数据特点SPOT卫星系统采用线性阵列传感器和推扫式扫描技术,具有旋转式平面镜可以进行倾斜观察获得倾斜图像和立体像对。采用与太阳同步的近极地的椭圆形轨道,轨道高度约832Km,轨道倾角 ,每天绕地球14圈多,重复覆盖周期26天[2]。由于有倾斜观测功能,使重复覆盖周期减少到2-3天。SPOT5卫星载有2台高分辨率几何成像仪(HRG)、1台高分辨率立体成像装置(HRS)和1台宽视域植被探测仪(VGT)。高分辨率几何成像仪的波段选择是总结了多年的研究成果,认为HRG的波段设置(见表1)足以取得辨别作物和植被类型的最佳效果。本文主要探讨HRG高空间分辨率数据的处理。2.SPOT5数据的处理方法和过程SPOT5数据处理工作流程: 遥感数据的订购订购数据时,用户需向数据代理商提供购买区域的四个角的大地坐标或者数据的景号(PATH/ROW)。特别应该注意数据订购时间和用户拿到数据之间有时间差,间隔时间长短因用户的要求、天气、卫星重复覆盖周期而异。相对于其他卫星数据,比较有利的一面是SPOT5卫星装置有旋转式平面镜可以进行倾斜观察,用户可向代理商申请红色编程提前得到调查区域的遥感数据,但要支付编程费。对于遥感数据的时相、云量、入射角、阴影量、是否购买高空间分辨率的全色波段等用户根据自己具体的工作需要向代理商提出限制要求。根据我们对SPOT5遥感数据的使用,对于森林资源调查,北方9,10月份和11月初的遥感影像比较适宜。代理商向用户提供经过处理的不同级别的影像产品,在森林资源调查中建议购买SPOT1A级产品,用户可根据自己的工作需要进行处理,同时也可减少费用。 基础数据准备大比例尺地形图和高精度DEM是进行SPOT5遥感数据高精度正射校正必需的基础地理数据。建议购买1:10000地形图和1:25000数字高程模型(DEM)。将1:1万地形图扫描,扫描分辨率设置为300DPI。将扫描好的地形图进行几何精纠正,纠正精度控制在毫米内。从测绘部门购买的1:1万地形图为北京54坐标系3度分带高斯克吕格投影,而1:万DEM为北京54坐标系6度分带投影。在数据准备时,将校正好的1:1万地形图通过换带转换转成和DEM一致的6度分带投影。对于没有1:1万地形图的地区,建议使用差分GPS接收机采集地面控制点。几何正射校正正射校正过程应用了法国SPOT公司发行的GEOIMAGE软件。GEOIMAGE软件有针对SPOT5卫星数据开发的SPOT5物理模型。模型模块自动读取DEM信息。SPOT 物理模型可读取卫星在获取遥感数据的瞬间状态参数,这些参数存贮在数据的头文件中[3]。卫星状态参数包括:卫星成像瞬间的经纬度、高度、倾角等。卫星状态参数能够帮助提高几何校正的精度。以校正好的1:1万地形图为基准,在影像图上找出和地形图上地物相匹配的明显地物作为地面控制点。在进行正射校正时,应先进行全色波段数据校正,然后以校正好的全色波段数据为基准进行多光谱数据校正。以全色波段数据为基准校正多光谱波段就比较容易校正,且能提高两者的匹配精度。地面控制点应分布均匀,影像的边缘部分布要有控制点分布,同时在不同的高程范围最好都有控制点。地面控制点的数量因地形地貌的复杂程度而定,根据我们的经验,一景60KmX60Km的SPOT5数据,一般地势平缓的地区20个左右控制点即可达到满意的结果,在高山区25个左右控制点就可使正射校正精度满足要求。重采样方法采用双线性内插法。 辐射校正用户购买的SPOT5的各级数据,数据提供商已经根据卫星的记录参数对遥感数据做了辐射校正,即消除了传感器自身引起的、大气辐射引起的辐射噪声。若果影像存在薄雾或地形高差较大引起的辐射误差情况,用户应进一步进行辐射校正处理。薄雾的简单消除原理是基于近红外波段不受大气辐射影响,清澈的水体或死阴影区的数值应为零。从各波段数据中减去近红外波段的水体或阴影的不为零值。地形起伏引起的辐射误差校正公式: f (x,y)=g(x,y)/cosa,g(x,y)为坡度为a的倾斜面上的地物影像;f (x,y)为校正后的影像。由于坡度因子参与校正所以需要DEM支持。 波段组合根据SPOT5数据波谱特征(表1),各波段分别记录反映了植被的不同特征方面:B4(SWIR)短波红外反映植物和土壤的含水量,利于植被水分状况和长势分析;B3(NIR)近红外波段对植被类别、密度、生长力、病虫害等的变化敏感;B2(RED)红光波段对植被的覆盖度、植被的生长状况敏感;B1(VIS)可见光波段对植物的叶绿素和叶绿素浓度敏感。经过比较分析和实际应用发现SPOT5的B3、B4、B2波段组合对植被类型的识别要优于B3、B2和B1的组合。但由于B4波段的空间分辨率为20米,使B342组合对植被空间几何细节表达没有B321组合清晰,例如林缘界线信息表达方面B321要优于B342。 影像数据融合对于购买有高空间分辨率全色波段数据的用户,进行数据融合是必不可少的。影像数据融合能够综合不同波段、不同空间分辨率数据(层)的特征,融合后的数据具有更丰富、更可靠的信息[4]。 根据影像数据融合的水平阶段,影像融合分为:像元级、特征级和决策级三个层次。为了最大限度的从SPOT5遥感数据中提取森林植被信息,应进行像元级的数据融合,将米的全色波段和10米多光谱数据进行融合。融合得到的新数据既具有全色波段数据的高空间分辨率特征又具有多光谱特征。像元级数据融合的方法多种多样,根据数据融合的目的,即最大限度的突显森林植被信息,应选取B4、B3、B2和PAN波段,根据我们的试验Brovey 融合算法方法比较理想:遥感影像地图将融合好的数据按Rfused、Gfused、Bfused组合,叠加上行政界线、公里格网、坐标、比例尺等辅助信息,按1:1万地形图分幅生成1:1万纸质图作为外业手图。3. 结果和讨论 几何精度利用SPOT5物理模型,采用1:1万地形图和万DEM ,经过正射校正处理,可使影像的几何精度控制在2个像元内(<10米),达到1:1万制图标准要求。为以遥感影像为基础信息源提取林分调查因子、区划林班界线生成大比例尺的林相图、森林分布图提供了几何精度保障。 波段选择对于没有全色波段的情况,SPOT5数据的B342组合有利于森林植被类型的识别。在应用遥感技术进行森林资源调查区划中,林分类型信息提取是最为重要的环节,所以B342波段组合是小班区划和外业手图的最佳组合。 融合效果融合数据技术使SPOT5遥感影像既具有全色波段的高空间分辨率又拥有多光谱数据的光谱分辨率,丰富了遥感影像的信息量。采用Brovey算法使SPOT5遥感影像从色彩、纹理等方面增强了影像的可判读性,提高了小班因子正判率和林分小班的区划精度。参考文献1.周成虎,杨晓梅,骆剑承等.《遥感影像地学理解与分析》,科学出版社,北京,2001,.赵英时.《遥感应用分析原理与方法》,科学出版社,北京,.北京视宝卫星图像有限公司.《专业制图工作室GEOIMAGE用户指南》,2004,.Christine Pohl. Geometric Aspects of Multisensor Image Fusion for Topographic Map Updating in The Humid Tropics, ITC Publication, 1996,世纪遥感与GIS的发展来源: 李德仁 时间: 2005-08-11-23:09 浏览次数: 7921世纪遥感与GIS的发展李德仁(武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室,武汉市珞瑜路129号,430079)摘要:在20世纪,人类的一大进步是实现了太空对地观测,即可以从空中和太空对人类赖以生存的地球通过非接触传感器的遥感进行观测,并将所得到的数据和信息存储在计算机网络上,为人类社会的可持续发展服务。在短短的30年中,遥感和GIS作为一个边缘交叉学科已发展成为一门科学、技术和经济实体。本文深入地论述了21世纪中遥感的6大发展趋势和GIS的5个发展特征。关键词:发展趋势;航空航天遥感;地理信息系统;对地观测中图法分类号:P208;随着计算机技术、空间技术和信息技术的发展,人类实现了从空中和太空来观测和感知人类赖以生存的地球的理想,并能将所感知到的结果通过计算机网络在全球流通,为人类的生存、繁荣和可持续发展服务。在20世纪后半叶,遥感和地理信息系统作为一门新兴的科学和技术,迅速地成长起来。1 遥感技术的主要发展趋势 航空航天遥感传感器数据获取技术趋向三多(多平台、多传感器、多角度)和三高(高空间分辨率、高光谱分辨率和高时相分辨率)从空中和太空观测地球获取影像是20世纪的重大成果之一,短短几十年,遥感数据获取手段迅猛发展。遥感平台有地球同步轨道卫星(35000km)、太阳同步卫星(600—1000km)、太空飞船(200—300km)、航天飞机(240—350km)、探空火箭(200—1000km),并且还有高、中、低空飞机、升空气球、无人飞机等;传感器有框幅式光学相机、缝隙、全景相机、光机扫描仪、光电扫描仪、CCD线阵、面阵扫描仪、微波散射计雷达测高仪、激光扫描仪和合成孔径雷达等,它们几乎覆盖了可透过大气窗口的所有电磁波段。三行CCD阵列可以同时得到3个角度的扫描成像,EOS Terra卫星上的MISR可同时从9个角度对地成像。卫星遥感的空间分辨率从Ikonos Ⅱ的1m,进一步提高到Quckbird(快鸟)的,高光谱分辨率已达到5—6nm,500—600个波段。在轨的美国EO-1高光谱遥感卫星,具有220个波段,EOS AM-1(Terra)和EOS PM-1(Aqua)卫星上的MODIS具有36个波段的中等分辨率成像光谱仪。时间分辨率的提高主要依赖于小卫星技术的发展,通过发射地球同步轨道卫星和合理分布的小卫星星座,以及传感器的大角度倾斜,可以以1—3d的周期获得感兴趣地区的遥感影像。由于具有全天候、全天时的特点,以及用INSAR和D-INSAR,特别是双天线INSAR进行高精度三位地形及其变化测定的可能性,SAR雷达卫星为全世界各国所普遍关注。例如,美国宇航局的长远计划是要发射一系列太阳同步和地球同步的长波SAR,美国国防部则要发射一系列短波SAR,实现干涉重访问间隔为8d、3d和1d,空间分辨率分别为20m、5m和2m。我国在机载和星载SAR传感器及其应用研究方面正在形成体系。“十五”期间,我国将全方位地推进遥感数据获取的手段,形成自主的高分辨率资源卫星、雷达卫星、测图卫星和对环境与灾害进行实时监测的小卫星群。 航空航天遥感对地定位趋向于不依赖地面控制确定影像目标的实地位置(三维坐标),解决影像目标在哪儿(Where)是摄影测量与遥感的主要任务之一。在已成功用于生产的全自动化GPS空中三角测量的基础上,利用DGPS和INS惯性导航系统的组合,可形成航空/航天影像传感器的位置与姿态的自动测量和稳定装置(POS),从而可实现定点摄影成像和无地面控制的高精度对地直接定位。在航空摄影条件下的精度可达到dm级,在卫星遥感的条件下,其精度可达到m级。该技术的推广应用,将改变目前摄影测量和遥感的作业流程,从而实现实时测图和实时数据库更新。若与高精度激光扫描仪集成,可实现实时三维测量(LIDAR),自动生成数字表面模型(DSM),并可推算出数字高程模型(DEM)。美国NASA在1994年和1997年两次将航天激光测高仪(SLA)安装在航天飞机上,企图建立基于SLA的全球控制点数据库,激光点大小为100m,间隔为750m,每秒10个脉冲;随后又提出了地学激光测高系统(GLAS)计划,已于2002年12月19日将该卫星IICESat(cloud and land elevation satellite)发射上天。该卫星装有激光测距系统、GPS接收机和恒星跟踪姿态测定系统。GLAS发射近红外光(1064nm)和可见绿光(532nm)的短脉冲(4ns)。激光脉冲频率为40次/s,激光点大小实地为70m,间隔为170m,其高程精度要明显高于SRTM,可望达到m级。他们的下一步计划是要在2015年之前使星载LIDAR的激光测高精度达到dm和cm级。法国利用设在全球的54个站点向卫星发射信号,通过测定多普勒频移,以精确解求卫星的空间坐标,具有极高的精度。测定距地球1300km的Topex/Poseidon卫星的高度,精度达到±3cm。用来测定SPOT 4卫星的轨道,3个坐标方向达到±5cm精度,对于SPOT 5和Envisat,可望达到±1m精度。若忽略SPOT 5传感器的角元素,直接进行无地面控制的正射像片制作,精度可达到±15m,完全可以满足国家安全和西部开发的需求。 摄影测量与遥感数据的计算机处理更趋向自动化和智能化从影像数据中自动提取地物目标,解决它的属性和语义(What)是摄影测量与遥感的另一大任务。在已取得影像匹配成果的基础上,影像目标的自动识别技术主要集中在影像融合技术,基于统计和基于结构的目标识别与分类,处理的对象既包括高分辨率影像,也更加注重高光谱影像。随着遥感数据量的增大,数据融合和信息融合技术逐渐成熟。压缩倍率高、速度快的影像数据压缩方法也已商业化。我国学者在这些方面取得了不少可喜的成果。 利用多时像影像数据自动发现地表覆盖的变化趋向实时化利用遥感影像自动进行变化监测(What change)关系到我国的经济建设和国防建设。过去人工方法投入大,周期长。随着各类空间数据库的建立和大量新的影像数据源的出现,实时自动化监测已成为研究的一个热点。自动变化监测研究包括利用新旧影像(DOM)的对比、新影像与旧数字地图(DLS)的对比来自动发现变化和更新数据库。目前的变化监测是先将新影像与旧影像(或数字地图)进行配准,然后再提取变化目标,这在精度、速度与自动化处理方面都有不足之处。笔者提出了把配准与变化监测同步的整体处理[1]。最理想的方法是将影像目标三维重建与变化监测一起进行,实现三维变化监测和自动更新。进一步的发展则是利用智能传感器,将数据处理在轨完成,发送回来的直接为信息,而不一定为影像数据。 摄影测量与遥感在构建“数字地球”、“数字中国”、“数字省市”和“数字文化遗产”中正在发挥愈来愈大的作用“数字地球”概念是在全球信息化浪潮推进下形成的。1999年12月在北京成功地召开了第一届国际“数字地球”大会后,我国正积极推进“数字中国”和“数字省市”的建设,2001年国家测绘局完成了构建“数字中国”地理空间基础框架的总体战略研究。在已完成1∶100万和1∶25万全国空间数据库的基础上,2001年全国各省市测绘局开始1∶5万空间数据库的建库工作。在这个数据量达11TB的巨型数据库中,摄影测量与遥感将用来建设DOM(数字正射影像)、DEM(数字高程模型)、DLG(数字线划图)和CP(控制点数据库)。如果要建立全国1m分辨率影像数据库,其数据量将达到60TB。如果整个“数字地球”均达到1m分辨率,其数据量之大可想而知。本世纪内可望建成这一分辨率的数字地球。“数字文化遗产”是目前联合国和许多国家关心的一个问题,涉及到近景成像、计算机视觉和虚拟现实技术。在近景成像和近景三位量测方面,有室内各种三维激光扫描与成像仪器,还可以直接由视频摄像机的系列图像获取目标场三维重建信息。它们所获取的数据经过计算机自动处理后,可以在虚拟现实技术支持下形成文化遗迹的三维仿真,而且可以按照时间序列,将历史文化在时间隧道中再现,对文化遗产保护、复原与研究具有重要意义。 全定量化遥感方法将走向实用从遥感科学的本质讲,通过对地球表层(包括岩石圈、水圈、大气圈和生物圈4大圈层)的遥感,其目的是为了获得有关地物目标的几何与物理特性,所以需要通过全定量化遥感方法进行反演。几何方程式是有显式表示的数学方程,而物理方程一直是隐式。目前的遥感解译与目标识别并没有通过物理方程反演,而是采用了基于灰度或加上一定知识的统计、结构和纹理的影像分析方法。但随着对成像机理、地物波谱反射特征、大气模型、气溶胶的研究深入和数据积累,多角度、多传感器、高光谱及雷达卫星遥感技术的成熟,相信在21世纪,估计几何与物理方程式的全定量化遥感方法将逐步由理论研究走向实用化,遥感基础理论研究将迈上新的台阶。只有实现了遥感定量化,才可能真正实现自动化和实时化。2 GIS技术的主要发展趋势 空间数据库趋向图形、影像和DEM三库一体化和面向对象[2]GIS发展曾经历过栅格、矢量两个不同数据结构发展阶段,目前随着高分辨率卫星遥感数据的飞快增长和数字地球、数码城市的需求,形成了面向对象的数据模型和三库(图形矢量库、影像栅格库和DEM格网库)一体化的数据结构。这样的数据库结构使GIS的发展更加趋向自然化、逼真化,更加贴近用户。以面向应用的GIS软件为前台,以大型关系数据库(Oracle 8i,9i等)为后台数据库管理,成为当前GIS技术的主流趋势。 空间数据表达趋向多比例尺、多尺度、动态多位和实时三维可视化在传统的GIS中,空间数据是以二维形式存储并挂接相应的属性数据。目前,空间数据表达的趋势是基于金字塔和LOD(level of detail)技术的多比例尺空间数据库,在不同尺度表示时可自动显示出相应比例尺或相应分辨率的数据,多比例尺数据集的跨度要比传统地图的比例尺大,在显示不同比例尺数据时,可采用LOD或地图综合技术。真三维GIS的空间数据要存储三维坐标。动态GIS在土地变更调查、土地覆盖变化监测中已有较好的应用,真四维的时空GIS将有望从理论研究转入实用阶段。基于三库一体化的时空3D可视化技术发展势头迅猛,已能再PC机上实现GIS环境下的三维建筑物室外室内漫游、信息查询、空间分析、剖面分析和阴影分析等,基于虚拟现实技术的真三维GIS将使人们在现实空间外,可以同时拥有一个Cyber空间。 空间分析和辅助决策智能化需要利用数据挖掘方法从空间数据库和属性数据库中发现更多的有用知识GIS是以应用导向的空间信息技术,空间分析与辅助决策支持是GIS的高水平应用,它需要基于知识的智能系统。知识的获取是专家系统中最困难的任务。随着各种类型数据库的建立,从数据库中挖掘知识成为当今计算机界一个非常引人注目的课题。从GIS空间数据库中发现的知识可以有效的支持遥感图像解译,以解决“同物异谱”和“同谱异物”的问题。反过来,从属性数据库中挖掘的知识又具有优化资源配置等一些列空间分析的功能[3]。尽管数据挖掘和知识发现这一命题仍处于理论研究阶段,但随着数据库的快速增大和对数据挖掘工具的深入研究,其应用前景是不可估量的。 通过Web服务器和WAP服务器的互联网和移动GIS将推进联邦数据库和互操作的研究及地学信息服务事业随着计算机通讯网络(包括有线和无线网)的大容量和高速化,GIS已成为在网络上的分布式异构系统。许多不同单位、不同组织维护管理的既独立又互联互用的联邦数据库,将可提供全社会各行各业的应用需要。因此,联邦数据库和互操作(federal databases & interoperability)问题成为当前国际GIS联合研究的一个热点。互操作意味着数据库中数据的直接共享,GIS规律功能模块的互操作与共享,以及多点之间的相同工作,这方面的研究已显示出明显的成效。未来的GIS用户将可能在网络上缴纳为其需要所选用数据和软件功能模块的使用费,而不必购买这个数据库和整套的GIS软硬件,这些成果产生的直接效果是GIS应用将走向地学信息服务。目前已兴起的LBS和MLS,即基于位置的服务和移动定位服务,突出地反映了这种变化趋势。它引起的革命性变化使GIS将走出研究院所和政府机关,成为全社会人人具备的信息服务工具。我国目前已有2亿个手机用户,若每人每月为MLS支付10元费用,全国一年的产值将达到240亿。可以预测在不久的将来,地学信息将能随时随地为任何人和任何事情进行4A服务(geo-in-formation for anyone and anything at anywhere and anytime)。 地理信息科学的研究有望在本世纪形成较完整的理论框架体系笔者曾扼要地叙述了地球空间信息科学的7大理论问题[4]:(1)地球空间信息的基准,包括几何基准、物理基准和时间基准;(2)地球空间信息标准,包括空间数据采集、存储与交换标准、空间数据精度与质量标准、空间信息的分类与代码标准、空间信息的安全
不再仅仅只是看肉眼所见,活体环境下的微观世界也正在向我们展示它独特的 “风景”。历时三年的艰苦攻关,清华大学研究团队成功打破传统光学成像局限,创造性提出数字自适应光学框架,发明了扫描光场成像技术,自主研制出扫描光场显微镜,合称为 DAOSLIMIT (Digital Adaptive Optics Scanning Lightfield Mutual Iterative Tomography),这意味着活体三维、长时间、高分辨率的显微观测最终成为现实。2021 年 5 月 25 日,题为《数字自适应光学迭代层析成像技术使三维亚细胞毫秒尺度活动的小时级长时活体观测成为可能》(Iterative tomography with digital adaptive optics permits hour-long intravital observation of 3D subcellular dynamics at millisecond scale)的研究论文,在线发表于《细胞》(Cell)期刊上。该论文由清华大学脑与认知科学研究院、自动化系戴琼海课题组,以及该校生命学院俞立课题组合作完成。该研究将仪器研发与生命科学应用紧密结合,通过深入地交叉合作、迭代开发,构建了一套可解决一系列具体生命科学问题的超级显微镜,为未来更多生物发现提供了可能。论文第一作者、清华大学自动化系博士后吴嘉敏向 DeepTech 介绍:“这项研究最大的成就在于,DAOSLIMIT 能够在大范围的成像视野内,实现分块自适应光学,以横向 220nm 和轴向 400nm 的光学衍射极限分辨率,保持毫秒级的三维成像速度,将哺乳动物活体三维连续观测时长提高到小时级,活体成像时空分辨率大幅提升,而光照对样本的光毒性却大大降低。”现阶段,在离体培养的细胞上进行生命科学研究仍然是主要手段,比如培养的肿瘤细胞,在体外就可以很轻易被杀死。而一旦肿瘤细胞在活体环境内,有着三维血管以及各种各样细胞因子的影响,会让很多药物束手无策。吴嘉敏表示:“我们认为生命科学研究发展的趋势,是从体外细胞这种相对简单模式到活体环境下去观测大量不同细胞、不同细胞器间在不同时空尺度下交互的真实过程,比如果蝇、斑马鱼、小鼠、非人灵长类等模式动物,这种越来越复杂的动物模型可能会给人类带来更直接的帮助。但这也给传统成像带来前所未有的挑战,因为生物体内成像环境非常复杂,变化非常快,传统的显微成像很难在活体环境内达成较好的成像效果。这就好比学车的时候从固定的训练场里转变到复杂的城市街道以及森林山地一样。”受到三维组织分布、光学像差、光毒性等诸多因素的限制,在哺乳动物活体环境内进行高速亚细胞分辨率长时程观测,始终是一个悬而未决的问题,极大地制约了脑科学、免疫学、肿瘤学等等的深入研究。正是出于实现高分辨率长时程观测的初衷,该课题组展开了长期的实验研究,而辛苦耕耘终将有收获,此项研究成果把一切都变成了可能。DAOSLIMIT 的这三个突破,其实是以一套技术去整体实现的过程。首先它是一个全新的成像技术框架,能够动态获取成像场景的三维信息,并能在较大轴向范围内保持场景的聚焦,充分利用被激发的整个三维体内的荧光光子,从而能用极微弱光照去来激发整个三维体,并保持足够高的信噪比。传统光场成像,可以通过多角度获得三维信息但严重损失了空间分辨率,主要原因是受到海森堡不确定性原理的限制,在空间分辨率和角度分辨率之间存在难以弥补的矛盾,无法同时获得很高的空间分辨率和很高的角度分辨率。而 DAOSLIMIT 成像方法的最大优势,在于它绕过了这种矛盾,它能充分利用微透镜本身的光学衍射带来多角度间的频率耦合,结合高速空间扫描,借鉴叠层成像的概念,先损失一部分空间分辨率去获取足够的角度分辨率,再利用样本时空连续性的约束,去恢复足够的空间分辨率,从而同时获得高的空间与角度分辨率。另外一个优势是,DAOSLIMIT 提出了数字自适应光学的框架。在活体组织内,三维折射率的不均匀分布所引起的像差,导致深层成像的分辨率都非常的低。DAOSLIMIT 通过不同角度的光线采集,在数字端进行像差估计和恢复,可以非常高速地实现大范围的自适应光学矫正。最终保证活体成像的时候,分辨率也能够达到衍射极限。“迁移体” 是清华大学俞立实验室近年来发现的一种新的细胞器。得益于 DAOSLIMIT 的运用,迁移体能够在活体哺乳动物内被清晰观测。吴嘉敏表示:“我们同时在多种实验中观测到了迁移体,分别是在斑马鱼与小鼠的活体内,清晰地观测到了迁移体和丝状伪足在哺乳动物体内的生成与变化,以及一系列可能存在的功能。”迁移体在免疫反应方面,会起到类似烽火台的作用。免疫细胞遍布在肝脏表面,移动的时候留下很多迁移体。哪里发生细菌感染或者免疫反应,迁移体就会去通知邻近的免疫细胞,实现大范围的信息交流。而肿瘤转移与此类似,比如肿瘤细胞有时候会被限制在一些比较狭窄的血管难以通过,它就会主动吐出囊泡,去做到更好的扩散。而当肿瘤细胞在血管内会受到冲击时,它还会在相邻细胞间生成丝状结构,帮助抵抗血流流速的压力。至于为什么会选择斑马鱼和小鼠来进行实验?原因在于它们是生物科学研究中比较典型的模式动物。斑马鱼是脊椎动物,特别是斑马鱼幼鱼会比较透明,成像更容易。而小鼠是很小的一个哺乳动物。模式动物越接近人,观测到的现象才越能够对人类 健康 产生越直接的影响。吴嘉敏认为对这种迁移体的观察,可能会对未来生命科学和医学带来几个方面的改变:第一个改变是,现在生命科学研究的许多细胞或者细胞器,可能会在活体环境下展示新的功能或者说新的现象,而这些现象是以往培养的细胞中不具备的,比如说免疫感染或者肿瘤转移;第二个改变是,迁移体提供了一种新的细胞相互交互方式。以往人们认为,细胞是通过互相接触进行的细胞交互。但现在有了新发现,细胞可能类似于我们寄快递,会在某个位置抛下一个迁移体,通过这个迁移题实现远距离的传输,比如肿瘤细胞的转移。这种新的细胞交互方式,可能会给生命科学会拓展更多的研究领域;第三个改变,体现在临床应用上,研究人员发现血管内,囊泡的数量远远大于细胞本身的数量。好比如 100 毫升血液,它包含一个肿瘤细胞的概率是非常低的,但 100 毫升血液包含有肿瘤遗传物质囊泡的概率,却会有显著的提升。这为未来的早期癌症研究,提供了一个新的思路。“门捷列夫曾经说过,科学从测量开始。列文虎克发明了显微镜,才打开了整个微观世界的大门,正所谓工欲善其事必先利其器,我觉得科学仪器的发展,能够不断地开拓人类认知的边界。因此我科研上的初心,就是通过自己的努力,不断去开阔人类认知视野,拓展科学的边界。” 吴嘉敏表示。而 DAOSLIMIT 显然就是一个这样的科学仪器,通过计算成像的手段,让人们去了解或者说看到更广泛的一个世界,从而推动包括细胞生物学、肿瘤学、脑科学等在内的整个自然科学的进步。因为像这类基础科学,包括细胞与细胞间的交互作用以及细胞器间的交互作用,在单个细胞层面已经取得了不少研究成果。吴嘉敏告诉 DeepTech:“但是当某个细胞或细胞器处于真实的生命体内时,表达的功能可能会涉及到一些更复杂的层面,而在体外并不具备这样的研究环境。由于在活体内的传统成像难以观测,因此我们只能通过旁敲侧击的方法去理解它扮演的角色。而我们为这系列问题都提供了一种新的解决方案。”最重要的是,DAOSLIMIT 的实用价值并不止于此。首当其冲的就是药物筛选,比如一些往常异常艰难的关于类器官的药物筛选,因为有了更好的成像能力,人们就可以在活体的环境下,给出更多更真实、更高效的药物筛选建议。据他介绍,团队下一步要做的是介观尺度的动态三维成像,一方面它能够助力实现百万,千万量级的神经同步记录,另外也能够去开拓被他称之为介观尺度的生命科学,这也是戴琼海院士团队一直努力的方向。除此之外还可以引申到另外一个问题,因为以往的光显系统设计更多的是为人眼进行的设计,表现为一种模拟化的成像方式,从而对光学信号进行模拟变换,让人眼看到的图像更清晰。但是在信息化智能时代,我们需要设计一种新的光学系统,它是为机器服务的,智能光场成像就是其中的典型。未来,科学仪器的地位将会不断提升,也必定会有更多新颖、先进的机器涌现出来,陪伴着人类开拓更广阔的科研无人区。
摄影测量与遥感技术发展论文主要通过对摄影技术与遥感技术的发展进行了研究,并对其在各个方面的运用进行了论述。
摄影测量与遥感技术发展论文【1】
摘要:随着经济的不断发展,科学的不断进步,摄影测量与遥感技术因其运用范围广、作用大而走上了逐渐发展的道路,并且对国民经济生活起着重要的影响。
关键词:摄影测量;遥感技术;发展;应用
摄影测量与遥感技术被划分在地球空间信息科学的范畴内,它在获取地球表面、环境等信息时是通过非接触成像传感器来实现的,并对其进行分析、记录、表达以及测量的科学与技术。
3S技术的应用、运用遥感技术以及数字摄影测量是其主要研究方向。
在多个领域内都可以运用遥感技术与摄影测量,比如:自然灾害、勘查土木工程、监测环境以及国土资源调查等。
随着我国经济的不断发展,运用到遥感技术与摄影测量的领域也在逐渐的增多。
在人类认识宇宙方面,遥感技术与摄影测量为人类提供了新的方式与方法,也为人类对地球的认知以及和谐共处提供了新的方向。
遥感技术和摄影测量可以提供比例不同的地形图以服务于各种工作,并且还能实现基础地理信息数据库的建立;遥感技术与摄影测量与地图制图、大地测量、工程测量以及卫星定位等构成了一整套技术系统,是测绘行业的支柱。
一、摄影测量与遥感技术的发展
从摄影测量与遥感技术的发展来看,摄影测量与遥感技术在近30年的时间里已经涉及到城市建设、水利、测绘、海洋、农业、气象、林业等各个领域,在我国的经济发展中起着至关重要的作用。
摄影测量从20世纪70年代后期从模拟摄影中分离出来,并逐渐步入数字摄影阶段,摄影测量正在逐渐的转变为数字化测绘技术体系。
(一)摄影测量与遥感技术有利于推动测绘技术的进步
我国的摄影测量从上世纪70年代后期经历一个系统的转变。
在经历了模拟摄影测量以及解析摄影测量阶段之后,摄影测量终于步入了数字摄影测量的阶段,这也成为我国传统测绘体系解体,测绘技术新体系兴起的标志。
首先,从数字影像的类型来看,当前我国已经建立了数字栅格图、数字高程模型以及数字正射影像,土地利用与地名数据库也随之建立起来,摄影测量与数据库的多样性在一定程度上为生产运用提供了可能,从而进一步推动了测绘技术的发展。
其次,由于摄影测量与遥感技术的飞速发展,也逐渐被国家所重视,并利用这两项技术来完成了各种地理比例尺地形图的绘制。
此外,还推动了诸多具有全国界别的基础地理信息数据库的建立。
比如:比例尺级别为1:50000,1:1000000等的国家级地理信息数据库;除开国家级的,还有省级、县级等的地理信息数据库等。
(二)摄影测量与遥感技术有利于提升空间数据的获取能力
我国获取空间数据的能力在经过五十年的发展,有了较大的提升。
对具有自主知识产权的处理遥感数据平台进行了研发,从而推动了国产卫星遥感影像地面处理系统的建立,并在摄影测量方面积极进行研究和探索,为我国独立处理信息、获取观测体系的建立提供了坚实的基础。
首先,从获取数据的能力方面来看,传感器在国家863以及973计划的支持上成功被研制出来,成功发射了对地观测的包括通信卫星、海洋卫星、气象卫星以及资源卫星等五十多颗卫星,并推动了资源、风云、环境减灾以及海洋四大民用对地观测卫星体系的建立,实现了从太阳和地球同步轨道对地球多传感器、多平台的观测以及对地球表面分辨率不同的雷达和光学图像的获取,并将这些获取的数据用于对海洋现象、大气成分、自然灾害以及水循环等各个方面的监测。
其次,从数据储备方面来看,数据积累已经成功的覆盖了全国海域、陆地以及我国周围国家和地区的包括一千五百万平方公里的地球表面数据。
二、摄影测量与遥感技术在国民经济各项领域中的运用
(一)摄影测量与遥感技术在应对自然灾害中的运用
在发生自然灾害时,为了能够第一时间了解灾情的具体分布,获取高分辨率灾区遥感影像,可以采用低空无人遥感、航天、航空遥感等方式,对灾区原有的地理信息以及尺度进行整合,推动地理信息服务平台的建立,将多尺度影像地图制作出来,及时、有效的提供地理信息以及地图数据支持,为及时制定出应对自然灾害的措施提供了依据。
比如在汶川地震时,在灾区道路交通与通信严重受损的情况下,通过摄影测量与遥感技术在第一时间获取了灾区的详细信息与资料,并利用航空遥感技术和无人机连续、动态的实现对灾区的监测,并对道路交通以及房屋倒塌等情况进行分析,建立起灾区地理信息综合服务平台,将灾区的地理信息数据进行整合,比如水系、居民地以及交通等,为各级抗震救灾指挥部门作出正确的决策以及救援人员的搜救工作提供了及时有效的灾情信息。
在灾区的救援工作中,发挥着至关重要的作用。
(二)摄影测量与遥感技术在气象中的运用
在气象方面中,摄影测量与遥感技术主要运用在对各种气象灾害的.预报和监测两方面。
在热带天气系统的监测方面,气象卫星发挥着极其重要的作用,尤其是对于台风的预报和监测。
在我国的春、夏季中,雷雨、暴雨等作为多发性的灾害性天气,在监测和分析方面,如果运用常规的气象观测资料是非常困难的。
利用具有高空间分辨率和高时间密度特点的卫星云图以及卫星产品,可以对对流系统的演变、发生、移动以及发展过程进行全方位的监测,从而为对流天气的分析和提前预警提供了非常重要的信息。
三、结语
摄影测量与遥感技术的应用已经逐渐步入信息化阶段。
随着我国航空航天技术的不断发展,如何将各行各业的发展与摄影测量和遥感技术相结合从而推动我国经济的发展,已经成为未来摄影测量和遥感技术发展的主要方向。
【参考文献】
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摄影测量与遥感技术的新特点及技术【2】
摘要:本文主要分析了近年来我国摄影测量与遥感技术表现出的许多新的特点,分别从航空摄影自动定位技术、近景摄影测量、低空摄影测量、SAR数据处理、多源空间数据挖掘等方面进行了总结与论述。
关键词:电子科技论文发表,科技论文网,自动定位技术,近景摄影测量,低空摄影测量,SAR数据处理,多源空间数据挖掘
前言:摄影测量与遥感是从摄影影像和其他非接触传感器系统获取所研究物体,主要是地球及其环境的可靠信息,并对其进行记录、量测、分析与应用表达的科学和技术。
随着摄影测量发展到数字摄影测量阶段及多传感器、多分辨率、多光谱、多时段遥感影像与空间科学、电子科学、地球科学、计算机科学以及其他边缘学科的交叉渗透、相互融合,摄影测量与遥感已逐渐发展成为一门新型的地球空间信息科学。
1、航空摄影自动定位技术
近年来,随着卫星导航和传感器技术的进步,遥感对地目标定位逐步摆脱了地面控制点的束缚,向少控制点甚至是无控制点的方向发展。
利用基于载波相位测量的GPS动态定位技术测定航空影像获取时刻投影中心的3维坐标,以此为基础研究了GPS辅助空中三角测量理论和质量控制方法,在加密区四角布设地面控制点的GPS辅助光束法区域网平差的精度可满足摄影测量规范的精度要求,大量减少了航空摄影测量所需的地面控制点。
研究成果已大规模用于国家基础测绘,产生了显著的社会和经济效益。
开展利用在飞机上装载IMU和GPS构成的POS系统直接获取航摄像片6个外方位元素的多传感器航空遥感集成平台研究,可实现定点航空摄影和无地面控制的高精度对地目标定位。
研究成果表明,在1:5万及以下比例尺的4D产品生产中,可直接使用POS系统测得的像片外方位元素进行影像定向,基本无需地面控制点和摄影测量加密,从而改变了航空摄影测量的作业模式,并使无图区、困难地区的地形测绘和空间信息数据的实时更新成为可能。
2、近景摄影测量技术
近景摄影测量的研究应用领域已涉及空间飞行器制造、航空工业、船舶工业、汽车工业、核能工业、化学工业以及医学、生物工程、公安刑事侦破、交通事故及其他事故现场处理、古建筑建档和恢复、大型工程建设监测等方面。
利用数字相机与实时数字近景摄影测量技术相结合建立相应的工业零件检测系统。
该类系统使用高重叠度序列图像作为影像数据源,利用较多同名特征的冗余观测值成功地进行粗差剔除,根据2维序列图像导出物体不同部位的3维信息,然后将这些3维信息融为统一的表面模型,实现了高精度3维重建。
利用数码相机与全站仪集成形成一个全新的测量系统——摄影全站仪系统。
尽管传统近景摄影测量近年来得巨大发展,但必须在被测物体表面或周围布设一定数量的控制点,摄影测量工作者心中的“无接触测量“没有真正实现。
全站仪作为一种高精度测量仪器在工程测量中被广泛接受,本质上它是一种基于”点“的测量仪器。
将它与基于”面“的摄影测量有机地结合起来,形成一个全新的测量系统——摄影全站仪系统。
在该系统中,量测数码相机安装在全站仪的望远镜上,测量时利用全站仪进行导线测量,在每个导线点利用量测数码相机对被测物体进行摄影。
每张影像对应的方位元素可以由导线测量与全站仪的读数中获取。
3、低空摄影测量技术
近年来随着低空飞行平台(固定翼模型飞机、飞艇、直升机、有人驾驶小型飞机)及其辅助设备的进一步完善、数码相机的快速普及和数字摄影测量技术的日趋成熟,由地面通过无线电通讯网络,实现起飞、到达指定空域、进行遥感飞行以及返回地面等操作的低空遥感平台为获取地面任意角度的清晰影像提供了重要途径。
建立基于无人驾驶飞行器的低空数字摄影测量与遥感硬件系统。
硬件平台包括无人驾驶遥控飞行平台,差分GPS接收机,姿态传感器,高性能数码相机和视频摄像机,数据通讯设备,影像监视与高速数据采集设备,高性能计算机等等。
需要深入研究无人驾驶飞行平台的飞行特性,并研制三轴旋转云台、差分GPS无线通讯、视频数据的自动下传、自动曝光等关键技术。
研究无人驾驶飞行平台的自动控制策略。
在飞行器上搭载飞控计算机,由差分GPS数据得到飞艇(相机)的精确位置,在此基础上对较低分辨率的视频序列影像进行匹配,结合姿态传感器的输出信号实时自动确定飞行器的姿态,从而进行飞行自动控制,并将所有数据同时下传到地面监控计算机。
研究多基线立体影像中连接点的多影像匹配方法与克服影像几何变形的稳健影像匹配方法。
数字表面模型与正射影像的自动获取及立体测图。
4、SAN数据处理技术
SAR成像具有全天时、全天候的工作能力,它与可见光红外相比具有独特的优势。
随着我国SAR传感器研制技术的进一步发展,先后研制了不同波段,不同极化方式,空间分辨率达到 In的传感器,并在SAR立体测绘方面设计了不同轨道和相同轨道的重复观测,为我国开展SAR技术的相关研究奠定了数据基础。
根据不同应用目的的SAR图像与可见光图像的融合。
利用SAR和可见光反映地物不同特性的特点,在提取不同土壤性质以及洪水监测和灾害评估方面采用不同的融合方法,取得了一定的理论成果,并完成了国家和部门的科研课题。
SAR图像噪声去除方法。
由于SAR的成像特点,造成了SAR图像的信噪比低,噪声严重。
提出了自适应滤波思想,基于图斑的去噪方法以及噪声去除方法的评价等。
机载和星载重复轨道的SAR立体测图技术以及星载的InSAR技术和D—InSAR的突破。
完成了星载InSAR生成DEM及D—InSAR形变检测的相关软件开发,利用极化SAR数据提取地物目标,开展极化干涉测量的研究。
5、多源空间数据挖掘技术
多源空间数据挖掘技术主要研究应用数学方法和专业知识从多源对地观测数据中,提取各种面向应用目的的地学信息。
从遥感图像数据中挖掘GIS数据。
在统计模式识别的基础上,通过神经网络、模糊识别和专家系统等技术实现图像光谱特征自动分类。
基于纹理分析的分类识别。
包括基于统计法的纹理分析、基于分形法的纹理分析、基于小波变换的纹理分析、基于结构法的纹理分析、基于模型法的纹理分析和空间/频率域联合纹理分析等。
遥感图像的解译信息提取。
把计算机自动识别出来的影像,结合GIS数据库或解译员的知识,确定其对应的地学属性。
包括基于GIS数据的图像信息识别、基于地学知识辅助的图像信息识别、基于专家知识辅助的图像信息识别、基于立体观察的图像信息识别、基于矢量栅格转化的信息提取和基于多源数据融合的信息识别等。
摄影测量与遥感的现状及发展趋势【3】
摘 要:随着信息时代的来临,人类社会步入全方位信息时代,各种新兴的科学技术迅猛发展,并广泛应用于人类生活中去。
摄影测量与遥感技术被广泛应用于我国测绘工作去,本文探讨了我国摄影测量与遥感的发展现状以及展望了发展趋势。
关键词:摄影测量;遥感;现状
随着信息时代的来临,人类社会步入全方位信息时代,各种新兴的科学技术迅猛发展,并广泛应用于人类生活中去。
摄影测量经历了模拟摄影测量、解析摄影测量和数字摄影测量三个阶段。
而在这期间,从遥感数据源到遥感数据处理、遥感平台和遥感器以及遥感的理论基础探讨和实际应用,都发生了巨大的变化。
数字地球(digitalearth)的概念是基于信息高速公路的假设和地理空间信息学的高速发展而产生的,数字地球为摄影测量与遥感学科提供了难得一遇的机会和明确的发展方向,与此同时,也向摄影测量和遥感技术提出了一些列的挑战。
而摄影测量和遥感学科是为数字地球提供空间框架图像数据及从数据图像中获得相关信息惟一技术手段
一、国内外摄影测量与遥感的现状
(一)摄影测量现状
摄影测量经历了漫长的发展过程,随着计算机技术以及自动控制技术的高数发展,进入20世纪末期的时候,基于全数字自动测图软件的完成,数字摄影测量工作站获得了迅猛发展并普遍存在于测量工作中。
进入21世纪后,科学技术的提升帮助摄影测量进入了数字化时代,数字摄影测量学学科与计算机科学有了大面积的知识交叉,摄影测量工具也变为较为经济的计算机输入输出设备,这种革命性的变革,使得数字摄影测量提升到了另一个台阶,数字摄影测量的语义信息提取、影像识别与分析等方面均产生了从质到量的变化。
目前我国各省测绘局均已广泛应用了数字摄影测量,建立了数字化测绘生产基地,实现了全数字化摄影测量与全球定位系统之间的有机合成,并且应用与测量实际工作中。
(二)遥感技术现状
目前遥感技术主要应用在日常的天气、海洋、环境预报及灾害监测、土地利用、城市规划、荒漠化监测、环境保护等方面,为社会带来了巨大的经济利益。
尤其要提出的是航天遥感,是利用卫星遥感获取各种信息是目前最有效的方法。
在实现数字地球概念,卫星遥感技术具有很重要的地位。
数字地球的实际意义就是将地球转为一个虚拟的球体,以数字形式来表达地球上的不同种类的信息,实现三维式和多分辨形式的地球描述。
数字地球是一个数量庞大的工程,从长远来看,信息量的更新一集信息的收取都需要卫星遥感技术提供可靠的信息源,换句话说,卫星遥感是实现数字地球的必要手段,也是其他手段不能够替代的。
二、摄影测量与遥感的应用与主要技术
(一)摄影测量与遥感在地籍测量中的应用
应用数字摄影测量与遥感模式进行地籍测量前景非常广阔。
航空航天事业的飞速发展,为高分辨率卫星遥感影像技术为空间地理信息提供主要的数据元。
主要以激光成像雷达、双天线SAR系统等三维数字摄影测量系统。
利用卫星遥感进行土地资源调查和土地利用动态监测,为快速及时的变更地籍测量做好参照,同时还能顺利的完成地籍线画图的测绘,还可以得到正射影像地籍图、三维立体数字地籍图等附属产品。
数字摄影测量主要以大比例尺航空像片为数据采集对象,利用该技术在航片上采集地籍数据,实行空三加密。
数字摄影测量与模式得到的地籍图信息丰富,实时性强;大部分工作均在室内完成,降低劳动强度与人工成本,还能大幅度提高工作效率,是一种非常实用的地籍测量模式。
(二)摄影测量在三维模型表面重建的应用
三维物体的重建技术可广泛应用于古建筑重建和文物保护、医学重建、工业量测、人脸重建、人体重建及程勘察等方面,这种技术主要通过手持量测数码相机进行操作,得到一组具有短基线和多度重叠的图片,通过立体匹配获取可靠的模型点数据。
基于短基线多影像数字摄影测量的快速三维重建技术能够解决静静摄影测量中不能同时兼顾变形早点近景和远景的问题,在操作过程中采用量测数码相机以及手持拍摄方式,使得这种技术简单快速,并且具有高度自动化的有点。
(三)遥感自动定位技术的应用
遥感自动定位技术能够确定影响目标的实际位置,并且准确的解译影响属性,在GPS空中三角测量的基础上,利用惯性导航系统,形成航空影响传感器,实现高精度的定点摄影成像。
在卫星遥感条件下,精度甚至可以达到米级。
遥感自动定位技术的应用,有助于实现实时测图和实时数据更新的作业流程,能够大量减少野外像控测量的工作量。
三、摄影测量与遥感发展展望
目前,摄影测量与遥感技术在数据获取与处理、信息服务和数据分析方面都有了新的进展,数据获取装备发展迅猛,数据处理系统自动化程度相应的提高,航空摄影测量软件实现模块化和标准化,实现了内外一体化的航空摄影测量方法,遥感影像信息管理能力增强。
除此之外,还可以看到测绘领域的全球化进程日益加剧。
四、结语
虽然现在摄影测量与遥感技术相对发展迅速,并且已经广泛应用与测绘工作中,逐步实现数字化与智能化。
在我国目前,摄影测量与遥感装备存在产品种类单一、生产效率低等实际生产问题,这是与飞速发展的信息产业背道而驰的,达不到国际水平。
需要国家发展测绘仪器制造业和专业软件开发能力,跨学科展开合作,集中优势力量,通过政府出台政策来引导市场发展,我国想要在摄影测量与遥感上取得更大的飞跃,还有一段很长的路要走。
参考文献:
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[3]郑立中,陈秀万.中国卫星遥感与定位技术应用的现状和发展[A].中国遥感奋进创新二十年学术论丈集[C].北京:气象出版社,2001.
研究生毕业论文查重标准是相当严格的,对于论文的重复率是严格把控的,会根据研究生论文查重结果来判断是否符合研究生论文查重标准。更加准确来说就是,就是查抄袭率。一般一篇论文的抄袭率不能够超过20%,低于5%,可以直接送审或者答辩,5%-20%之间则需要导师审核做出判定。20%-35%之间的就需要重新进行研究生毕业论文查重了。
各层次的学术论文难度也会有所不同,目前各院校对学生的毕业论文越来越重视,坚决杜绝有论文抄袭、剽窃等个人学术不端行为,简单来说是学术造假行为。各学校对不同学历的论文要求是不一样的,本科类毕业论文重复率至少要求在30%以上,硕士研究生会比较严格一些,那么硕士论文和本科论文的查重有什么不一样?特别是硕士论文查重是怎么做的?和papertime小编一起来了解下吧!
做论文检测前,首先要先去了解权威论文查重系统的检测结构。根据小编的了解,权威检测系统都是设置门限的,并且采用了最先进的模糊算法,我们的论文内容如有抄袭成分,即使在抄袭时稍作改动,也会被查到。
硕士论文查重,是有专门版本的,一篇硕士论文基本是几万字,甚至几十万字,所以我们在选择版本时要选择权威的博硕论文检测版本,硕士论文检测系统基本都是几万字,那么我们在选择版本时要选择权威的博硕论文检测系统。
目前利用权威进行检测的高校所占比例达到了90%以上,但有的学校采用的是非权威,所以我们在进行检测前,要知道自己学校需要用什么系统进行检测,这样我们也可以有针对性地选择,这样做的主要目的是确保检测结果与学校正式审查时的结果一致。
总的说来,硕士论文的查重和我们本科做的论文查重检测没有什么区别,同样的是要达到学校的重复率才能有机会参加答辩,只是在重复率上可能更严格。因此我们只要保证好自己论文的格式,并且了解到学校要求的论文查重网站,该修改的就对照报告去修改,总是可以通过论文来查重。
研究生进入校图书馆或者校内网,找到知网入口,根据提示输入正确的作者名字和论文标题,再上传论文查重,最后等待结果即可完成查重。本科论文提交到pmlc系统,硕博论文提交到进行查重检测,于提交后1-3小时会得到查重结果。很多高校都可以免费提供学生1-3次免费知网查重的机会,每个同学都会得到相应的账号密码。
算。通常论文检测主要包括论文的标题、摘要、前言和正文部分,而论文的正文部分占据了很大的篇幅。图片、公式、图标等,不参与论文查重,但是要非常注意,论文的整体格式一定要设置好。如果设置不好,会影响论文查重的结果。如前所述,图片、公式、图标等。不参与文论文检测,在对论文重复率进行降低时,如果遇到非常难以修改的重复内容,可以使用插入图片的方法,也可以使用一些降重技巧来修改这些句子。最后,值得注意的是,论文中的参考文献不需要参与检测,只要格式设置正确,被参考文献就不会参与检测,因此,论文的格式很重要,所以要确保格式正确。为了保证查重率与学校查重率相近,因此一般查重都会选择知网。
查重(Paper check),全称论文查重,论文原创性检测方法,指将写好的论文通过论文检测系统资源库的比对,得出与各大论文库的相似比。简而言之,就是检测抄袭率,看你论文的原创度,是不是抄袭的论文。高校对于论文的查重非常严格,所以同学们在写论文的时候要认真准备,要有原创性,避免后续论文重复率高。如果论文重复率偏高,每个人都会面临非常痛苦的修改步骤。
那么论文查重哪部分容易出现重复?1、引文部分也许每个人都觉得论文引用了一些文献内容,只要是格式正确就没有问题。引用的时候的确比较少的时候就不用担心这部分会出现大量重复的情况,但是如果一段直接引用了五六百字,肯定会被标红,所以要特别注意好引用部分的格式,以及字数方面的控制。2、致谢部分致谢部分进行查重检测时,八成以上的同学的论文致谢部分都是会被标红的。由于许多人使用的致谢模板都是相同的,句子和关键字都没有做修改调整,只是加了自己导师的名字,这通过查重时很难的,学校要是要求提交致谢部分,那致谢部分是很容易出现标红的。3、表格部分做实验研究得出结论时,直接用表格展示效果确实会更好。但是有些研究结果的表格是很容易标红的,可能是因为很多研究结果都是用统一的表格,只是简单地修改和调整几个数字是不行的,是要做好全面的修改调整才可以避免标红情况的。4、相同论点很多人的论文本身是根据一些文献得出的结论,大多数人的论文都是选择一个小点进行论述的,也许这样是会很容易出现重复的。如果与别人的论文思路有些相似是没有关系的,大家要转换句式,这部分在写的时候就是要注意的重点,是要把相应标红部分修改调整好才可以的。
初中数学教学高效课堂论文
导语:初中数学教学高效课堂的论文有什么内容呢?引导学生做好数学课前预习,是创造初中数学教学高效课堂的重要元素之一。数学教师在每节数学课结束之前,应及时提醒学生做好下一节数学课的预习准备。下面是我分享的初中数学教学高效课堂的论文,欢迎阅读!
论文摘要: 现阶段,随着我国社会经济发展水平的快速提高,传统的教学思想及教学方法,已经无法很好地满足现代教育的要求。为了更好地进行学生的素质教育,国家教育部门结合实际教学水平进行了新课程教学改革。在初中数学教学中,教师应通过一系列的方法培养学生的数学技能及方法,创造数学教学高效课堂,以达到数学课程的教学目标。本文将简要分析,创造初中数学教学高效课堂方面的相关内容,旨在更好地促进初中数学教学水平的提高。
论文关键词: 创造;初中;数学教学;高效课堂
教学经验表明,在初中数学教学中,为了全面提高学生的数学能力,构建高效的数学课堂,在提高数学教学效率的同时,要更好地培养学生的数学技能和数学方法。数学教师在实际的教学过程中,应结合新课程教学改革的要求,树立全新的教学理念,创造性地使用数学教材,采取切实可行的方法来完成数学教学目标,并重视学生参与教学实践活动的积极性,从而为进一步提高学生的数学能力奠定良好的基础。因此,需要针对初中数学课堂教学中存在的问题,采取有效的措施完善数学教学课堂的问题,从而全面培养学生的数学素养。
一、创造初中数学教学高效课堂的前提条件
在实际的教学活动中,数学课堂是师生活动的一种重要形式,它是教与学的基本组织方式,是学生获得数学知识及锻炼数学能力最重要的途径之一。但是由于传统“填鸭式”的教学方法的影响,学生完全被动地接受知识,数学教学的课堂效率非常低。随着新课程改革进程的推进,数学教师只有积极探究有效的教学方法,构建初中数学教学的高效课堂,才能改善以往初中数学教学中存在的问题,不断地提高学生的数学能力。
1.建立和谐的师生关系,营造轻松的课堂学习氛围。
曾有位心理学家说过:“人在情绪低落的时候,想象力只有平时的二分之一甚至更少。”因此,建立和谐的师生关系,营造轻松的课堂学习氛围,不但是创造高效数学课堂的重要基础,也是提高学生创造性思维能力的有效方式。而且在初中数学教学课堂中,师生之间需要围绕数学教学内容进行信息交流的活动,这种信息交流活动是以情感为载体,以彼此的信任为基础的。建立和谐的师生关系,勇于打破数学教学沉闷的教学氛围,通过师生之间的真诚交流,更加了解彼此。在数学教师的引导下,学生化被动为主动,积极地参与数学课堂教学活动,从而在数学教师的帮助下,顺利完成全部的课堂学习任务。
2.培养学生学习数学的兴趣。
数学是一门最基本的自然学科,由于这个学科本身就具有一定的特殊性,这个学科的知识相对抽象,难以理解,学生在学习的过程中往往由于难以接受数学知识的难度,表现出反感、抵触的现象。为了进一步改善这种现象,培养学生学习数学的兴趣,成为至关重要的事。著名学者莎士比亚曾说过:“学问必须合乎自己的兴趣,方才可以得益。”在初中数学课堂教学活动中,要培养学生学习数学的兴趣,通过激发学生学习数学的兴趣,引导其发挥主观能动性进行学习,全身心地投入到数学学习中,就会逐渐树立学习数学的信心,从而改变过去对待数学学习的消极态度。
3.积极引导学生认识数学知识的应用价值。
现代社会是快速发展的信息化时代,社会经济的发展对高素质人才的需求逐渐增加。在数学课堂教学活动中,数学教师应积极地引导学生认识数学知识的应用价值,并在数学教学课堂中培养学生的逻辑思维能力、创新思维能力,为将来学生参与社会工作奠定基础。因此,在数学课堂的教学活动中,应让学生体会学习数学知识的重要性与必要性,积极鼓励学生探究数学知识在实际生活中的应用,使其真正认识数学知识的价值,并学会如何运用掌握的数学知识,改变自己的生活。
二、明确数学教学目的,改进教学方法
随着新课程改革进程的不断推进,其对初中数学目标提出了较为明确的表述。在初中数学教学过程中,应培养学生运用所学知识解决问题的数学能力,并在解决问题的过程中引导学生通过实践活动将实际问题抽象成数学问题,形成一定的数学意识。因此,在初中整个阶段的教学过程中,数学教师必须明确数学教学的目的,并紧紧围绕数学教学目的开展相关的教学实践活动。同时,数学教师应认真地在数学课堂教学中总结学生学习中存在的问题,利用专业能力积极地探究有效的数学教学方法。通过改进数学教学方法,改善数学课堂教学中存在的问题,不断提高数学课堂教学的效率,使学生能积极地发挥主观能动性进行学习。其次,在数学课堂教学中改进数学教学方法,要及时关注学生的学习状况及对改进教学方法的意见与建议。其次,数学教师也可以根据数学教材的内容,选择活泼生动、贴近学生生活的教学方法,引起学生的情感共鸣,使学生对数学知识产生强烈的求知欲,从而促使学生积极地参与数学课堂教学活动。另外,数学教师也可以通过课前的备课,选择兼具严谨与活泼的教学结构,为学生营造和谐、轻松的课堂氛围,充分调动学生学习数学的积极性和主动性。另外,在不断的数学课堂实践活动中,数学教师还应注意安排适当难度的练习题,让学生在解题中付出一定的努力,锻炼其自身的意志力。
三、构建高效的数学课堂教学模式
不断的教育实践活动表明,数学作为一门基础性学科,其自身有着独特的逻辑思维能力,学好数学需要发挥老师的点拨及学生的自主学习能力。学生只有在数学教师的指导下,依靠自身自主学习的能力,主动构建数学知识网络。数学教师在数学课堂教学中,要时刻思考如何激发学生学习数学的兴趣,尽量激发全体学生参与数学问题的讨论与探索,引导学生通过合作讨论的方式,进行数学问题的探索。在学生进行自主探究的过程中,发挥高效数学课堂教学模式的作用,让学生深刻体会学习数学知识的乐趣,并帮助学生树立解决数学问题的自信心。因此,在初中数学教学中,构建高效的数学课堂教学模式,采用引导学生做好数学课前预习、划分学习小组与讨论小组、加强学习小组的有效管理、建立健全有效的激励与评价机制等方式进行教学活动,对于提高数学课堂教学效率及学生的学习效果是非常重要的。
1.引导学生做好数学课前预习。
引导学生做好数学课前预习,是创造初中数学教学高效课堂的重要元素之一。数学教师在每节数学课结束之前,应及时提醒学生做好下一节数学课的预习准备。对于如何进行充足的预习准备,数学教师应进行适当的引导,使学生明白预习是学生对课堂教学知识的提前了解,学生事先对即将学习的数学知识进行简要的浏览,在对新知识形成初步的认识后,再认真分析一下新知识的构造原理,遇到不懂的地方可以做好标记,留在下一节数学课堂中从老师的讲解中寻找答案。这种预习方式,可以让学生在数学课堂更加集中注意力听老师的讲解,无形中就会提高学生的听课效率,为进一步提高学生的数学知识理解力及培养其掌握一定的数学方法奠定坚实的基础。
2.划分学习小组与讨论小组。
在初中数学课堂教学中,划分学习小组与讨论小组,实现优化学生组合的目标。数学教师可以结合数学教材的教学任务,根据学生的学习成绩、兴趣、性和、性别以及成绩,按照“组间同质、组内异质”的原则,将学生合理地划分为五人到八人的组合。在数学课堂教学过程中,让学生充分讨论数学问题,逐渐提高学生间合作的能力,并在不断的问题探究中,提高学生的数学能力,使之可以更好地享受学习数学的过程,积极地发挥主观能动性进行学习。
3.加强学习小组的有效管理。
划分学习小组与讨论小组,实现了学生以小组讨论的方式进行学习,并逐渐提高了学习的`效率。但是为了避免划分的学习小组与讨论小组在探究学习中存在问题,加强学习小组的有效管理,成为数学教师必须思考的重要问题之一。加强学习小组的有效管理,是为了更好地在小组学习中培养学生的合作能力,在小组合作学习开始之前,数学教师应明确当堂数学课程的学习任务及合作学习的有关流程,让学生通过小组合作学习的方式进行问题探究和完成学习任务,确保每个学生都能在参与数学探究、合作完成学习任务的过程中,提高自身的数学能力。因此,加强学习小组的有效管理,是创造初中数学教学高效课堂的重要事项之一。
4.建立健全有效的激励与评价机制。
创造初中数学教学高效课堂,需要教师及学生的共同努力才能实现。在初中数学课堂教学中,建立健全有效的激励与评价机制,对于完善小组合作学习的方式也十分有益。建立健全有效的激励与评价机制,使学生在小组内形成帮差优扶的学习习惯,数学教师可以针对学生的表现,进行合理的奖惩。对于在课堂活动中学习态度积极的学生提出一定的表扬,并给予一定的奖励;对于数学课堂学习态度不认真及不积极参与小组合作学习的学生,在鼓励其参与学习的基础上,耐心地劝导其端正学习态度,并取消其所在小组的优秀小组竞争资格一周,激励其奋发学习,和小组其他成员为整个小组的荣誉而努力。
四、结语
综上所述,初中数学作为一门基础教育学科,对于培养学生的数学思维能力、创新能力等方面,都具有非常重要的影响。创造高效的数学教学课堂,需要教师和学生共同努力,教师和学生作为课堂教学活动的参与主体,只有师生之间的积极互动,才能创造融洽的教学氛围,促使学生发挥主观能动性进行学习。其次,在初中数学教学过程中,要求数学教师结合学生在数学课堂学习中存在的问题,深入分析问题产生的原因,潜心钻研高效的数学教学方法,积极地创造初中数学教学课堂,在提高学生数学能力的同时,提高数学教学的质量,为进一步提高数学教学能力而不断努力。
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提高数学课堂效率为提高数学课堂教学效率,对数学课堂采取“班内分层教学”。一、具体方法是:1、对学生分层;2、对教学内容分层;3、指导学习方法。二、班内分层教学的优点:1、有利于面向全体学生;2、有利于发挥学生的主体作用;3、有利于优化学生的思维品质。 针对当前中学班额大,学生数学基础和教学能力具有较大的差异,为提高数学课堂教学效率而设计一种课堂教学形式——班内分层教学。 所谓“班内分层教学”就是在不打乱原班级的情况下,通过对学生分层、教学内容分层,对不同层次的学生区别施教,进行分层递进教学,因材施教,面向全体 另外,我们的课堂教学已有了很大的改进,但普遍存在着效率不高的问题。提高课堂教学效率要明确课堂教学目的、任务,突出重点、化解难点,根据课堂教学的具体内容,选择恰当的教学方法,在课堂教学中组织和处理好例题,多做课堂练习,腾出时间让学生多实践,要有适当的课堂提问,要善于应用现代化教学手段,要重视教师自身的语言修养,要想方设法与学生建立融洽的关系。等等着一些都是提高课堂效率的有效方法,希望和老师们共同探讨,共同进步。预习,提高数学课堂效率的保障2009-02-04 16:31预习,提高数学课堂效率的保障新课程改革已经好几个年头,很多老师感到极不适应:教材出示的例题简单,练习题却比较深;老师如果讲得太多,学生少了自主学习的时间,如果讲得过少,学生的作业质量就会不如人意;学生的错题比以前多了,改正作业的时间却少了……一句话:时间不够。其实归根结底,我认为是我们教师在“提高课堂效率”这一关键问题上没下足功夫。如何提高数学课的课堂效率呢?我觉得让学生预习新课是保障课堂高效的重要途径。提到“预习”,不少老师会觉得那是语文的专利,那是对“预习”的误解,我认为每门功课都可以进行预习,而且都能促进学生较快地掌握知识。有的老师说学生预习不好,他们认为:( 1 ) 学生不预习课堂上经常有精彩之语,学生预习了课堂反而沉闷了,没有激情,只有少数几个人在跳,多数人做了陪衬。( 2 )部分学生对预习还是有一定的困难的,尤其是中下等生,好学生会越学越好,差生则学不会,跟不上全班学习的步伐,弄得不好会挫伤学生学习的积极性。( 3 )绝大多数的学生进行的预习,只注重了结果,而往往忽略过程。到了课堂上,是“一瓶不满而半瓶晃荡”,说他不会吧,他又知道结果了,说他会吧,他是只知其然而不知其所以然,于是乎,对所学内容又缺乏应有的兴趣,不能参与到真正的探究中来,(他所掌握的知识,和死记硬背得来的差不了多少)这样下去的结果是,过不了三天,对所学内容是忘记的一干二净,不要说灵活的应用了。( 4 )学生众口一词,教师顺水行船,课堂就像表演场。( 5 )不预习使学生对所学内容有一种新鲜感,有一种探究的欲望和热情,有助于培养学生思维的敏捷性,提高学习的效率。我觉得之所以会出现种种问题是因为学生不会预习,不知道数学该从哪里预习起,该预习些什么。作为课堂教学的引导者,我们一定要教给学生预习方法,让他们知道要做些什么,遇到不懂的该怎么办,同时适时地鼓励、肯定学生的预习成果,使他们从不知道预习逐渐转变为会预习、乐于预习,继而形成一种良好的学习习惯。要让学生懂得如何预习, 首先要让他们知道预习一般是指上课前对新知识的自学准备,数学预习不同于语文的预习,语文课中每篇课文学习之前都有固定的预习内容,比如熟悉字词、读通课文等等。数学课要根据教学内容的不同而选择不同的方法,预习的重点也应有所不同。根据我的教学经验,我大致上把数学课分为概念课、计算课、操作课这样 3 类。其次,教师应选取有代表性的内容,一步一步地指导学生进行预习,让每一个学生都掌握各种知识的预习方法。下面我就对这 3 类课要怎样进行预习阐述一下我的看法。1、 数学概念课的预习在数学学习中,数学概念的学习毫无疑问是重中之重,概念不清,一切无从谈起。然而,这个重点又恰恰是一个难点,因为数学概念是人类对现实世界的空间形式和数量关系的简明、概括的反映,非常抽象,而不少孩子抽象思维差,要掌握干巴巴的数学概念对于小学生来说并非易事,所以,加强课前预习很有必要。( 1 )通读内容,了解主要数学知识让学生在通读新课内容的基础上,动手画画、圈圈知识要点、主要内容。在这个过程中,学生可以从整体上了解新的数学知识,把自己认为重要的概念、结论画一画、圈一圈,使得新课中的主要内容显现出来,以引起自己的注意,为理解和掌握知识做准备。预习不是浏览课本,对预习中遇到的疑难之处,要鼓励学生通过自己的思考和分析,努力去理解知识。但小学生的学习能力毕竟有限,对于有些一时难以解决的疑问要做好标注,发现问题也是预习的关键所在。“学起于思,思起于疑”,预习就是寻疑的过程。因为有了问题,学生对新课的学习才有目标,有目标的学习,才会达到事半功倍的效果。( 2 ) 细读内容,理解主要数学知识这是概念预习的主要环节。学生在对数学知识有了一定的了解后,就要指导学生怎样“消化”这些知识。①列举事例来理解概念。数学概念并不是无中生有,而是从具体的现实世界中抽象出来的,我们一定可以从身边找到这些概念的原型。让学生举一些具体的例子来说明概念,可以帮助学生形象理解概念。例如对“钝角”的理解,课本上只有一句话:“比直角大的角是钝角。”学生就可以在生活中找到许多钝角。这个是把抽象的概念具体化的过程实际上是学生理解概念的过程。② 动手实践来感受概念。《课标》指出:“要让学生亲身经历将实际问题抽象成数学模型的过程。”动手实践、自主探索与合作交流是学生学习数学的重要方式,学生在预习时,也应该指导学生动手实践来理解数学知识。例如《长方体和在正方体的认识》的预习中,我指导学生在身边找一些长方体和正方体的物体,像火柴盒、魔方、药盒、数学课本等,并让学生动手去数一数、摸一摸这些物体的面,使他们有一个感性的体会,以便于进行进一步的区别。活动是孩子的天性,学生在活动的过程中,不仅对数学学习产生了兴趣,还可以很自然的理解和掌握了数学知识。③ 巧用对比来分析关系。在数学的学习中“对比”是很重要又经常用到的学习方法,在预习时也是如此。如预习《长方体和正方体的认识》时,可以指导学生将正方体的特点与长方体的特点进行对比。再如预习《除法的认识》时,可以指导学生将除法与乘法进行对比。使用对比不仅可以揭示两个新知识之间的关系,利于学生理解知识的外延和内涵;还能揭示新旧知识之间的关系,有利于学生形成知识网络。2 、 数学计算课的预习数学是姓数的,数的计算自然成了数学课中的重头戏。虽说计算课中所需要掌握的知识不像概念课那样抽象,但要想知其所以然也并不是那么简单的。所以要鼓励学生进行课前预习,对计算方法有个初步的了解,使课堂上有更多的时间去探究其所以然。( 1 )看懂例题老师应该相信学生不是一张白纸,他们是有一定的学习经验的,对于新知识的学习应该建立在他们已有经验的基础之上。无论是新教材还是老教材,在计算课的编排上都会以例题的形式出示计算方法,为学生提供了预习的平台。学生通过预习已经可以在很大程度上掌握这些方法了,到了课堂上,我们就可以专心致志地解决学生在预习中还没有解决的问题,可以把知识学得更深、更广。( 2 ) 尝试练习新教材往往会在计算课中创设一个情境,以其中的一种情况作为例题,而剩余的几种情况则为学生提供了尝试练习的机会。通过尝试练习,可以检验学生预习效果,这是数学预习不可缺少的过程。数学学科有别于其他学科的一大特点就是要用数学知识解决问题。学生经过自己的努力初步理解和掌握了新的数学知识,要让学生通过做练习或解决简单的问题来检验自己预习的效果。既能让学生反思预习过程中的漏洞,又能让老师发现学生学习新知识时较集中的问题,以便课堂教学时抓住重、难点。3 、 数学操作课的预习新课程的实施,要求学生对数学知识的学习,不仅要知其然,而且要知其所以然。学生只有亲历了数学知识形成的过程,才能知其所以然,其中免不了要亲自动手做一做、试一试,这就使得新课程背景下的数学课中多了动手操作这个内容。那么,对于这样的数学知识,我们在课前应该怎样指导学生预习呢?因为课堂中有动手操作的内容,自然少不了要通过熟悉教材,了解操作过程中所需要用到的工具、材料等,在课前准备好。如在教学《测量》时,学生通过看书就会很自觉地准备好尺子。再如,有些操作活动需要学生在课外进行,如教学《统计》一课时,要学生统计家里一个月的费用支出情况,这时,我们就可以将它作为预习的内容,让他们在课前完成。我相信,只要我们能坚持不懈地指导学生进行预习,他们一定能较快较好的掌握预习方法,一定能大大提高数学课堂的教学效率,一定能在课堂上“挤出”一些时间让学生去做习题或者订正错题……总之, 预习肯定能成为提高数学课堂效率的有力保障。
自教学活动诞生之日起,教育实践者和教育研究者就在“追求教学成效,降低教学所耗、增大教学所得”这一功利性动机的驱使下研究和探索它,不断孕育、萌生和形成了丰富的有效教学模式思想。高效课堂的国内研究现状是怎样的呢?下面是我为你搜集到的相关内容。
高效课堂的国内研究现状
1、国内外同一研究领域的现状与趋势分析
⑴为了了解课题在同一领域的研究现状,把握发展趋势,我们查阅了大量的教育理论专箸、期刊、报纸及网络资料,结合我校实际教学情况,从中比较发现:随着素质教育的不断推进和深
化,提高课堂教学效率,打造高效课堂成为当前亟需解决的重要课题。通过研究发现必须对新课程实施过程中出现的重形式轻内容、重数量轻质量、重教法轻学法、重训练轻反馈、重进度轻效度的教学问题进行反思和矫正,才能提高课堂教学效益,保证教学质量的提高。目前这一领域的研究正成为研究的重点和热点,但研究都还处于起始阶段,即使有一定的研究成果,都还属于部分的认识,没有形成系统的研究成果。所以对此课题的系统研究将具有一定的紧迫性和时代性。
⑵该领域研究发展地趋势分析:
①理想的课堂教学将是课程改革的永恒追求,而高效课堂将是理想课堂教学的标志之一。
②如何打造高效的课堂教学?探索高效课堂教学的策略和模式。
课题的核心概念及其界定
1、高效课堂是指在单位时间内,运用合理的教学手段,采用适当教学方法,完成规定的教学
任务,达成预期的教学目标,使师生的教与学都达到一种轻松、愉悦、高效、质优的最佳教学
状态。简言之,就是在单位时间内(课堂教学过程中),教学任务的完成、教学目标的实现等
速度快、质量好,即效率高。
2、策略是指为实现课堂的高效而采取的各种教与学的方式、方法总和。包括教具、学具的准
备、教学内容的理解、教学对象的分析、教学目标的确定、教学方式的选择、教学活动的设计、教学效果的反馈等。力求简约、高效,并突出各种设计的科学性、针对性和实效性。
研究的目标、内容(或子课题设计)与重点
1、研究的目标
⑴通过研究,探索教学资源、教师和学生对高效课堂教学的影响,积极探讨研究高效课堂教学的评价标准。
⑵通过研究,探讨不同教学内容实现高效课堂的实施策略。
⑶通过研究,不断整合和优化各种教学方式。
⑷通过研究,探求素质教育和质量保障的辩证关系,为提高教学质量探求新方法,改变目前课堂教学的低效现象。
2.研究内容
本课题研究内容主要分以下四个部分:
⑴研究当前数学课堂教学低效现象的透视与反思;
⑵研究教学资源、教师和学生等因素对高效课堂教学的影响;
⑶研究不同类型内容的高效教学的策略或模式。
⑷研究高效课堂教学与教学质量的辩证关系。
本课题研究的难点:高效课堂教学的评价标准的研究。
本课题研究的重点:打造高效课堂教学不断优化教学方式的策略研究。
研究的思路、过程与方法
1、研究的主要思路:
⑴根据课题研究内容,本课题拟分若干个子个题进行研究,各子课题组进行协作研究,重点对优化教学方式打造高效课堂教学进行研究。
⑵学习教育教学理论,提升理论素养。各子课题组结合校本教研、在集体备课和深入课堂听课的基础上进行行动研究,依托教研组,加强教师群体间的协作研讨。
⑶进行实验理论的学习、培训、研讨和总结等活动。
2、研究过程设计:
⑴实验准备阶段(2011年3月-------2010年5月) 查阅文献资料,制定方案,学习新课程理念,反思当前课堂教学,做好研究的理论准备工作,并准备好课题论证的相关材料。
⑵实验初期阶段(2011年5月-------2011年11月) 根据实验方案,紧密联系教学实际,在实践中不断借鉴和反思做法,加强交流,使实验工作扎实、规范、科学、高效地进行。
⑶实验中期阶段(2011年11月------2012年3月) 主要任务是开展课题专项研讨会、经验交流会,探讨课题实验过程中的困惑、问题,收集信息、整理材料。
⑷实验总结阶段(2012年3月------2012年7月) 整理、汇总实验材料,总结实验成果,完成实验报告,申请鉴定。
3.研究方法:
⑴对比实验法。分别在一~六年级设立两个实验班进行教学实验,作为平行的对照班级进行比较,调查师生目前的教与学现状。
⑵调查研究法:调查、了解、分析实验前后教师的教与学生学的现状,为课题研究提供事实依据。
⑶行动研究法:在实验过程中,不断探索实施有效、高效教学的操作策略,使理论与实践有机结合起来。
⑷经验总结法。及时总结实验经验和教训,修改、补充和完善操作措施,力争使研究水平上升到一有一定理论高度。
(五)主要观点与创新之处
1.本课题研究所持的主要观点是:
⑴高效的课堂以教学的有效性作为评价的标准。
⑵高效的课堂教学要充分发挥教师的主导作用,实现教师教学方式和学生学习方式的最优化。
⑶高效的课堂教学要以师生的和谐成长和高质量的教学成绩为价值追求。
2.课题研究的创新之处在于:
探求高效课堂教学的评价标准及研究高效课堂教学的策略与模式