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篇1

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

中圖分類(lèi)號(hào)： TN711 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

1引言

自八十年代末以來(lái)，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(shì)，近年來(lái)國(guó)內(nèi)三維GIS市場(chǎng)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(wú)線通信基站選址、環(huán)保監(jiān)測(cè)、地下管線等領(lǐng)域都得到了很好的應(yīng)用。國(guó)內(nèi)外各三維GIS廠商都分別推出了自己的三維GIS平臺(tái)，如國(guó)外的Skyline、Google Earth、ArcGlobe，國(guó)內(nèi)的北京國(guó)遙新天地信息技術(shù)有限公司開(kāi)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(guó)內(nèi)三維GIS軟件市場(chǎng)一片繁榮。下面本文就Skyline軟件平臺(tái)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(shuō)明。

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

由于三維GIS是由二維GIS發(fā)展而來(lái)，在空間數(shù)據(jù)處理、矢量數(shù)據(jù)查詢(xún)等傳統(tǒng)GIS技術(shù)方面各主流廠商之間可以說(shuō)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(kāi)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(duì)比說(shuō)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(duì)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(chǔ)和管理能力，支持ArcSDE服務(wù)，連接Oracle空間數(shù)據(jù)庫(kù)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(lèi)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(chǔ)、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(gè)軟件都進(jìn)行了應(yīng)用，所以該項(xiàng)性能指標(biāo)，國(guó)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(shí)，瀏覽速度能夠大于每秒25幀，最大停頓時(shí)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(dòng)畫(huà)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(guò)空間信息來(lái)認(rèn)識(shí)和改造世界開(kāi)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(zhuān)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(tái)，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(wú)疑問(wèn)，三維GIS在可視化方面有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。雖然三維GIS的動(dòng)態(tài)交互可視化功能對(duì)計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)和計(jì)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(wèn)世，不僅完全可以滿(mǎn)足三維GIS對(duì)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(dòng)下，三維GIS還可以帶來(lái)意想不到的展示和體驗(yàn)效果?？臻g信息的分析過(guò)程，往往是復(fù)雜、動(dòng)態(tài)和抽象的，如淹沒(méi)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(cè)量及地形分析工具，但缺少淹沒(méi)分析、填挖方分析等專(zhuān)業(yè)性很強(qiáng)的功能。但是Skyline也為用戶(hù)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(tái)的空間分析，Skyline以前臺(tái)顯示的方式解決。這對(duì)后期的二次開(kāi)發(fā)能力提出了更高的要求，開(kāi)發(fā)人員除了要有Skyline的開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也要有ArcGIS平臺(tái)下的開(kāi)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(chǔ)量龐大，用戶(hù)使用軟件平臺(tái)的時(shí)候，數(shù)據(jù)運(yùn)算量大、算法復(fù)雜，如果軟件平臺(tái)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的初期沒(méi)有進(jìn)行很好的規(guī)劃設(shè)計(jì)，很容易造成日后用戶(hù)在使用時(shí)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(tái)時(shí)，系統(tǒng)的穩(wěn)定性成為一個(gè)重要的衡量平臺(tái)。Skyline是基于微軟公司的COM技術(shù)進(jìn)行底層開(kāi)發(fā)，全組件式結(jié)構(gòu)，為系統(tǒng)的后期的無(wú)縫升級(jí)、以及用戶(hù)的二次開(kāi)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(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（TCP\IP、HTTP），為用戶(hù)搭建局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)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(guó)國(guó)家航空暨太空總署（NASA）阿莫斯研究中心的科研人員開(kāi)發(fā)的開(kāi)放源代碼(Open Source)?！癢orld 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(hù)遨游三維地球。用戶(hù)在使用“World Wind”進(jìn)行客戶(hù)端瀏覽時(shí)，服務(wù)器會(huì)將影像等數(shù)據(jù)下載到客戶(hù)端，對(duì)于當(dāng)今“數(shù)據(jù)為王”的時(shí)代，這種瀏覽方式顯然不利于數(shù)據(jù)的安全以及知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)。由于其軟件是對(duì)外開(kāi)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(duì)象。其中有一些三維軟件通過(guò)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(kāi)發(fā)到應(yīng)用層都完全擁有自主知識(shí)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(shì)，如何把服務(wù)器上的數(shù)據(jù)發(fā)給客戶(hù)端，讓客戶(hù)端順利的瀏覽和查詢(xún)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(kāi)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(shí)向數(shù)以千計(jì)的客戶(hù)傳輸三維地理地形數(shù)據(jù)集，基于網(wǎng)絡(luò)無(wú)縫可變帶寬運(yùn)行策略，不會(huì)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(hù)接收，用戶(hù)就能夠開(kāi)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(jì)的用戶(hù)接收帶寬由低到高的真實(shí)的、無(wú)限制量的數(shù)據(jù)集，給每個(gè)用戶(hù)不間斷的觀看效果。

2.7二次開(kāi)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(duì)的客戶(hù)和市場(chǎng)都是帶有很強(qiáng)專(zhuān)業(yè)性，如何解決這種供需矛盾，這就需要我們?cè)诖似脚_(tái)上進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。最終開(kāi)發(fā)出來(lái)的應(yīng)用系統(tǒng)的好壞，除了與開(kāi)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(kāi)發(fā)的擴(kuò)展能力。Skyline為三維地理信息提供企業(yè)級(jí)解決方案，用戶(hù)可以方便使用C++、VB、delphi、.net等常用的編程語(yǔ)言搭建三維GIS平臺(tái)，并且系統(tǒng)升級(jí)時(shí)開(kāi)發(fā)成果也可以無(wú)縫升級(jí)，為用戶(hù)帶來(lái)極大的便利，并且Skyline在國(guó)內(nèi)各大行業(yè)都有成功案例，具有很強(qiáng)的用戶(hù)基礎(chǔ)，為日后開(kāi)發(fā)時(shí)尋求幫助提供了便利。

3結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)綜合分析與比較，可以說(shuō)Skyline是可以滿(mǎn)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(hù)的信任。盡管它也有一些缺點(diǎn)，例如價(jià)格相對(duì)于國(guó)產(chǎn)軟件來(lái)說(shuō)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(duì)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(tái)。

參考文獻(xiàn)

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篇2

關(guān)鍵詞：信息化；地形圖；數(shù)字化地形測(cè)量

中圖分類(lèi)號(hào)：P208

1 數(shù)字地籍測(cè)繪概述

地籍測(cè)量方法和方法是現(xiàn)階段各種測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用的綜合，為實(shí)現(xiàn)測(cè)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(cè)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(cè)量，數(shù)字地籍測(cè)繪對(duì)經(jīng)緯儀、大小平板對(duì)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(duì)地球表面上任意一點(diǎn)的地理坐標(biāo)進(jìn)行標(biāo)識(shí)，最后需要用專(zhuān)用符號(hào)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(huì)，正是日新月異的計(jì)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(kāi)發(fā)應(yīng)用和電子測(cè)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(shí)，也推動(dòng)了測(cè)繪技術(shù)向自動(dòng)化、數(shù)字化方向不斷發(fā)展。傳統(tǒng)的測(cè)量成果已無(wú)法滿(mǎn)足測(cè)繪人員的需求，它正在從紙質(zhì)圖被以數(shù)字形式存儲(chǔ)在計(jì)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(cè)量作為數(shù)字測(cè)繪技術(shù)在地籍測(cè)量中的應(yīng)用的一部分，主要是通過(guò)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(cè)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(chǔ)，圖形與數(shù)據(jù)應(yīng)有拓?fù)潢P(guān)系，圖數(shù)互動(dòng)。與此同時(shí)，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(hào)一致，且兩幅分圖幅必須能進(jìn)行無(wú)縫拼接。

數(shù)字地籍測(cè)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(cè)量模式，同時(shí)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(cè)量模式，它具有自動(dòng)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(cè)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(shì)

GIS反映了當(dāng)今社會(huì)人們賴(lài)以生存的現(xiàn)實(shí)世界（資源與環(huán)境）的現(xiàn)勢(shì)和變遷的各類(lèi)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(jì)算機(jī)軟硬件的支持與保障下，對(duì)整個(gè)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(gè)測(cè)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(jì)算機(jī)屏幕上對(duì)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(jué)化效果和地理分析功能與一般的數(shù)據(jù)庫(kù)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(duì)空間信息的存儲(chǔ)管理分析。GIS不僅是計(jì)算機(jī)、測(cè)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(tái)，同時(shí)，它也是表現(xiàn)和處理空間地理信息的一種重要工具?？傊珿IS技術(shù)是野外數(shù)據(jù)采集軟件的重要基礎(chǔ)。

在長(zhǎng)期的生產(chǎn)和研究實(shí)踐過(guò)程中，對(duì)原始野外采集的碎部測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)、排錯(cuò)、解碼、碎部測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算等處理，形成碎部點(diǎn)文件，有關(guān)系礦、地籍測(cè)繪及環(huán)境專(zhuān)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(zhuān)家開(kāi)始嘗試將GIS技術(shù)引入礦山環(huán)境和土地測(cè)繪領(lǐng)域的空間數(shù)據(jù)信息處理中。而我國(guó)GIS在地籍測(cè)繪中的應(yīng)用起步則相對(duì)較晚。

3 數(shù)字化地形測(cè)量

數(shù)字地籍測(cè)量是地籍測(cè)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(lèi)型分為：點(diǎn)、線、面、注記，按規(guī)定的圖層進(jìn)行存儲(chǔ)。它的最大優(yōu)點(diǎn)是在完成地籍測(cè)量的同時(shí)可建立地籍圖形數(shù)據(jù)庫(kù)，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(cè)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?jì)算機(jī)中，再利用相應(yīng)的應(yīng)用軟件對(duì)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(cè)的一種自動(dòng)化測(cè)繪技術(shù)和方法。

數(shù)據(jù)采集過(guò)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(chǔ)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(guò)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(chēng)。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(dòng)數(shù)據(jù)采集工具和手段，使得在野外直接采集各種觀測(cè)數(shù)據(jù)（如地理坐標(biāo)、圖片、語(yǔ)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(guò)程追蹤管理、采集數(shù)據(jù)的、查詢(xún)統(tǒng)計(jì)、報(bào)表分析和地圖展示。

在地籍測(cè)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(jì)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(cè)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(lái)獲取數(shù)據(jù)大大減輕了測(cè)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(cè)繪過(guò)程中，一般來(lái)說(shuō)，野外數(shù)據(jù)采集的技術(shù)要求主要有儀器的對(duì)中偏差不能大于5mm。而用測(cè)距儀施測(cè)地形地物點(diǎn)時(shí)，測(cè)距一次讀數(shù)，當(dāng)儀器的2C小于40秒時(shí)，水平角可測(cè)半測(cè)回；能直接測(cè)出平距時(shí)，可不測(cè)改平用的垂直角，否則垂直角測(cè)半測(cè)回。每一測(cè)站測(cè)完后，應(yīng)歸零檢查，歸零差應(yīng)不大于40秒。施測(cè)碎部點(diǎn)高程時(shí)，垂直角可測(cè)半測(cè)回，當(dāng)垂直角指標(biāo)差大于17時(shí)，應(yīng)加以改正。儀器高、覘標(biāo)高量取至厘米。

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[3]萬(wàn)林.網(wǎng)格GIS下協(xié)同式空間信息工作流實(shí)現(xiàn)技術(shù)研究[D].中國(guó)地質(zhì)大學(xué)，2012.

[4]徐卓揆.基于代碼遷移的WPS服務(wù)研究[D].中南大學(xué)，2012.

[5]都平平.生態(tài)脆弱區(qū)煤炭開(kāi)采地質(zhì)環(huán)境效應(yīng)與評(píng)價(jià)技術(shù)研究[D].中國(guó)礦業(yè)大學(xué)，2012.

[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.

篇3

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(zhǎng),能不能將“玩具”變?yōu)椤疤骄抗ぞ摺币M(jìn)課堂,能不能通過(guò)耳熟能詳?shù)摹巴婢摺眮?lái)巧妙地淡化、弱化本章節(jié)的重難點(diǎn),將學(xué)生自然地引進(jìn)地理知識(shí)的大門(mén)呢?筆者嘗試著要求每位同學(xué)帶一個(gè)地球儀進(jìn)課堂,精心創(chuàng)設(shè)各種活動(dòng),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(dòng),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(chǎng)?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(shí)候,學(xué)生都用好奇的心理看著或用手轉(zhuǎn)動(dòng)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(jì)這樣一個(gè)問(wèn)題:“地球真是太大了,老師很想看到它的全貌,誰(shuí)幫老師出主意呀?”“地球儀?！睂W(xué)生舉起地球儀得意地答著――達(dá)到了地球儀閃亮登場(chǎng)的目的。然后,教師乘勝追擊詢(xún)問(wèn)學(xué)生:“大家經(jīng)常玩地球儀,有誰(shuí)知道地球儀是怎樣擺放的?”教室頓時(shí)炸開(kāi)了鍋,爭(zhēng)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(jì)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(jí)學(xué)生的年齡特點(diǎn),尊重初一新生的審美情趣。同時(shí),老師用兒童的視角點(diǎn)來(lái)觀察現(xiàn)象,用兒童化的語(yǔ)言來(lái)設(shè)計(jì)問(wèn)題,尊重了初一新生的語(yǔ)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(shí)使學(xué)生感知地理知識(shí)無(wú)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(guò)學(xué)生從宏觀與微觀來(lái)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(qǐng)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(qǐng)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(guó)”“美國(guó)”“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(wèn)學(xué)生如何區(qū)別出哪里是中國(guó)哪里是美國(guó)?這是河流哪是湖泊?(笑聲――又是簡(jiǎn)單問(wèn)題)學(xué)生:“顏色、文字、符號(hào)來(lái)幫助識(shí)別?！?/p>

最后,請(qǐng)同學(xué)們觀察并動(dòng)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?！薄暗剌S是虛擬的?！?/p>

設(shè)計(jì)意圖:學(xué)生有感而發(fā),真正實(shí)現(xiàn)了課堂動(dòng)態(tài)生成,做到師生共建課堂教學(xué)資源,同時(shí)對(duì)學(xué)生的發(fā)散思維能力、語(yǔ)言表達(dá)能力、歸納表述的能力進(jìn)行了無(wú)形的培養(yǎng)。

3.描畫(huà)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(jì)的重中之重。

(1)緯線、緯度的設(shè)計(jì)

①請(qǐng)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(guò)多的啟發(fā)性語(yǔ)言)。

設(shè)計(jì)意圖:讓學(xué)生靜下心慢慢地描、靜靜地觀察,在描畫(huà)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(qǐng)同學(xué)嘗試用手在空中勾畫(huà)數(shù)條緯線。

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

③請(qǐng)同學(xué)們盡情說(shuō)所觀察到的內(nèi)容,并盡量讓學(xué)生用手勢(shì)表達(dá),教師順勢(shì)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(jì)意圖:讓學(xué)生積極參與知識(shí)的動(dòng)態(tài)生成過(guò)程。

例如:學(xué)生通過(guò)描畫(huà)緯線、勾畫(huà)空中的緯線以后比劃道:“緯線是一個(gè)圓圈。”“緯線是大小不一的圓圈?！薄俺苏龑?duì)是相等,其他都不等。”“南北兩極是點(diǎn)?！薄俺嗟朗亲畲蟮木暰€圈,越往兩極越小?！薄澳媳被貧w線、南北極圈是虛線,其他緯線是實(shí)線?！薄八械木暰€表示東西方向?！?因?yàn)楦鱾€(gè)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(shuō)。)

教師:勾畫(huà)板圖進(jìn)行本段知識(shí)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(zhǎng)度的分布規(guī)律、緯度的變化規(guī)律等。

設(shè)計(jì)意圖:樹(shù)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(jì)

學(xué)生活動(dòng):

①請(qǐng)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(qǐng)同學(xué)嘗試用手在空中勾畫(huà)數(shù)條經(jīng)線。

③對(duì)比緯線、緯度特征,探索出經(jīng)線形狀、指示方向、長(zhǎng)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(zhǎng)度的分布規(guī)律、經(jīng)度的變化規(guī)律等。

設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)“描畫(huà)”、“想像”、“對(duì)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(qǐng)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(shuō)明原因。

本段主要是通過(guò)學(xué)生用不同的“色”筆在地球儀上分別涂畫(huà)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(dòng)將重點(diǎn)淡化,難點(diǎn)易化,通過(guò)學(xué)生在觀察中不斷探究,通過(guò)師生對(duì)話(huà)、生生對(duì)話(huà),生生互補(bǔ)、生生糾錯(cuò),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(jué)活動(dòng)中建立了空間概念。

4.轉(zhuǎn)動(dòng)地球儀

地球的運(yùn)動(dòng)本段教學(xué)所涉及的現(xiàn)象具有空間動(dòng)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(yáng)照射情況,探索基本的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,幫助學(xué)生建立直觀、立體、動(dòng)態(tài)的概念。

(1)地球自轉(zhuǎn)的設(shè)計(jì)

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(shí)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(huà)出地球自轉(zhuǎn)方向(順時(shí)針、逆時(shí)針)”。

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

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

(2)地球公轉(zhuǎn)的設(shè)計(jì)

①教師演示地球公轉(zhuǎn):教師左手緊握拳頭狀,視為“太陽(yáng)”,右手持旋轉(zhuǎn)的地球儀圍繞“太陽(yáng)”運(yùn)行,讓學(xué)生對(duì)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(shí)間?地球圍繞太陽(yáng)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(guò)自己的眼睛(將“視線”想像為“太陽(yáng)光”)感知太陽(yáng)照射位置的差異;讓學(xué)生看中國(guó),注意自己視角大小的變化,感知太陽(yáng)高度的變化規(guī)律。

本段的設(shè)計(jì)主要是通過(guò)學(xué)生自己對(duì)地球儀的自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)的演示,將宏觀運(yùn)動(dòng)直觀化、空間運(yùn)動(dòng)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(shí))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(guò)學(xué)生自我感受、自我發(fā)現(xiàn)來(lái)說(shuō)明地球儀、地圖的優(yōu)缺點(diǎn),在平時(shí)學(xué)習(xí)中學(xué)會(huì)正確地選擇工具。

教學(xué)設(shè)計(jì):

(1)請(qǐng)同學(xué)談一談近一個(gè)月與地球儀交流的感受。然后,教師說(shuō):“從今天開(kāi)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(qǐng)同學(xué)瀏覽地圖冊(cè),談一談最感興趣的地圖或最不明白的地圖,通過(guò)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(guò)此活動(dòng)讓學(xué)生對(duì)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(dòng)向,有的學(xué)生會(huì)主動(dòng)拿出地球儀,讓這樣的孩子說(shuō)說(shuō)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(shí)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(wèn)題?！弊詈?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(huà)說(shuō)“沒(méi)有最好,只有更好”,我覺(jué)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(jí)學(xué)生的年齡特點(diǎn),尊重初一新生的審美情趣。同時(shí),老師用兒童的視角點(diǎn)來(lái)觀察現(xiàn)象,用兒童化的語(yǔ)言來(lái)表達(dá),更加尊重初一新生的語(yǔ)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(lái)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(duì)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(guó)，特別是象我國(guó)這樣具有相當(dāng)長(zhǎng)的海岸線和眾多海灣的國(guó)家所共同關(guān)心的環(huán)境問(wèn)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(bào)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(wèn)題。為了開(kāi)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(lèi)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(kāi)發(fā)海洋中的一個(gè)應(yīng)引起特別關(guān)注的重要問(wèn)題。為了適應(yīng)我國(guó)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(kāi)發(fā)，以及海岸帶開(kāi)發(fā)過(guò)程中的后效問(wèn)題的研究需要，針對(duì)我國(guó)重大海洋環(huán)境與保護(hù)問(wèn)題開(kāi)展研究是十分必要和迫切的。

在這方面，重點(diǎn)需要開(kāi)展的研究課題大體上有三類(lèi)。第一類(lèi)課題是海洋環(huán)境特征對(duì)各類(lèi)污染物作用的機(jī)理和規(guī)律研究，第二類(lèi)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(lèi)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(duì)策。

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

以海洋流體動(dòng)力對(duì)各類(lèi)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(dòng)及演變規(guī)律，并建立海洋水質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型。此外，近年來(lái)，在我國(guó)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(cè)和預(yù)報(bào)外，也應(yīng)加強(qiáng)在建立赤潮生長(zhǎng)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(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)、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(lái)進(jìn)行。由于現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)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(lái)，因此，往往只能用它來(lái)作為對(duì)某一水質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型進(jìn)行檢驗(yàn)其可行性和精度的一個(gè)實(shí)例。

用數(shù)學(xué)模擬方法來(lái)建立海洋水質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型是一個(gè)較為有效的方法。目前，在這方面國(guó)內(nèi)外已有不少水質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型，這些水質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)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(duì)于較大范圍的海域，通?？刹捎蒙疃绕骄某绷鹘虒W(xué)模型，對(duì)于紊動(dòng)影響不顯著的海域，可不考慮湍流影響，而對(duì)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(duì)水溫和鹽度分層流的流動(dòng)特性，考慮浮力對(duì)紊動(dòng)的影響，建立用于模擬同時(shí)存在溫度和鹽度梯度這一類(lèi)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(duì)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(wèn)題的數(shù)學(xué)模型。通過(guò)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(duì)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(jì)算較深水域波浪的非線性特征。

針對(duì)帶自由表面的波浪場(chǎng)問(wèn)題，通過(guò)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(gè)能考慮破波能量損失的拋物型緩坡療程，用這個(gè)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(duì)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(duì)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(jì)算公式與拋物型緩坡方程中的待求變量聯(lián)系起來(lái)，建立一種輻射應(yīng)力計(jì)算的新方法，用該方法可對(duì)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(chǎng)模型，可對(duì)非對(duì)稱(chēng)潮流作用下的側(cè)向岸邊排放問(wèn)題過(guò)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(bào)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(duì)近海海域水污染的特點(diǎn)，從三維湍流模型出發(fā)，在動(dòng)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(gè)統(tǒng)一考慮物理、化學(xué)和生物等過(guò)程綜合作用的近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化的三維預(yù)報(bào)模型，它可為環(huán)境評(píng)價(jià)、水質(zhì)規(guī)劃、污染控制以及水域排污工程設(shè)計(jì)等提供重要的科學(xué)依據(jù)；同時(shí)對(duì)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(jià)值和應(yīng)用前景。

應(yīng)該指出，在海洋水質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型研究方面，數(shù)學(xué)模擬無(wú)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(cè)能力。而這些必要的數(shù)據(jù)是無(wú)法從數(shù)學(xué)模型本身來(lái)取得的，有些可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)來(lái)得到，但其中一些最基本的卷數(shù)是要通過(guò)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(gè)有效的手段。

能模擬海洋動(dòng)力因素的先進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，現(xiàn)代化的量測(cè)儀器和測(cè)試系統(tǒng)是開(kāi)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(chǎng)、速度場(chǎng)同步測(cè)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(chǎng)中水質(zhì)點(diǎn)速度的空間分布和時(shí)間過(guò)程；并同步獲得波浪及波流相互作用下濃度場(chǎng)的空間及時(shí)間變化過(guò)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(bào)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(lái)，我國(guó)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(guó)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(huì)造成重大的人員傷亡和巨額財(cái)產(chǎn)損失（如1969年渤海冰推倒“海二井”平臺(tái)，1989年風(fēng)暴潮損失超6億元，1991年DB29銷(xiāo)管船在南海通臺(tái)風(fēng)翻沉等）。當(dāng)前我國(guó)海洋能源開(kāi)發(fā)與海洋空間利用的絕大部分活動(dòng)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(wèn)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(guó)東臨西北太平洋，每年出現(xiàn)的臺(tái)風(fēng)數(shù)目占全球的38%，其中對(duì)我國(guó)可能造成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)每年有7—8個(gè)。每當(dāng)臺(tái)風(fēng)在我國(guó)登陸或接近我國(guó)沿海通過(guò)時(shí)，都會(huì)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(guó)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(duì)這些海洋災(zāi)害估計(jì)不足將會(huì)帶來(lái)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(dòng)作用，也會(huì)給海洋平臺(tái)的使用和安全帶來(lái)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(guò)深入的研究。對(duì)近岸大面積冰排和海上浮冰，在波浪、潮汐作用下都會(huì)引起海冰的斷裂，斷裂后冰塊的尺度直接影響其對(duì)結(jié)構(gòu)物的作用。在渤海海域建造的海洋平臺(tái)，為了抵抗冰害，往往建成正、倒錐體的結(jié)構(gòu)型式，冰排對(duì)錐體結(jié)構(gòu)的冰荷載及與其的動(dòng)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(gè)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(lái)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(gè)課題。

我國(guó)是一個(gè)多地震的國(guó)家，海域中時(shí)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(tái)、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(dòng)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(duì)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(lèi)破壞機(jī)理，至今國(guó)內(nèi)外對(duì)此都很少研究，且由于試驗(yàn)條件的限制，國(guó)內(nèi)外對(duì)此方面的試驗(yàn)研究工作開(kāi)展極少。這是海上水工建筑物抗震研究中的一個(gè)新領(lǐng)域。

以下的一些研究?jī)?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(xiǎn)性分析，設(shè)計(jì)地震動(dòng)參數(shù)和頻譜特性，強(qiáng)震海底多維地震動(dòng)及其空間分布規(guī)律，地震波傳播特性及地震動(dòng)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?chē)橘|(zhì)影響的結(jié)構(gòu)振動(dòng)破壞機(jī)理、振動(dòng)控制、地震動(dòng)時(shí)頗聯(lián)合分析模型和輸入機(jī)制、非線性動(dòng)力分析和動(dòng)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(tái)及地下輸油管線與地基土動(dòng)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(jì)和地震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)等。

海上水工建筑物在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中健康狀況逐漸惡化，其損傷主要來(lái)自?xún)蓚€(gè)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(jì)不周或設(shè)計(jì)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(duì)國(guó)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(shí)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(duì)現(xiàn)役海洋工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行健康診斷和評(píng)估剩余可靠度的理論；結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)及損傷檢測(cè)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(jì)與建造新型抗災(zāi)工程結(jié)構(gòu)；研究和設(shè)計(jì)使海洋工程結(jié)構(gòu)物在設(shè)計(jì)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(shí)掌握海洋環(huán)境的風(fēng)云變幻和災(zāi)害的可能來(lái)臨，發(fā)展海洋環(huán)境及災(zāi)害的預(yù)報(bào)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(cè)網(wǎng)絡(luò)、預(yù)報(bào)與預(yù)警系統(tǒng)、沿岸防災(zāi)準(zhǔn)備和各類(lèi)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(guò)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(guò)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(duì)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(chǎng)、海底隧道和海底倉(cāng)儲(chǔ)的方向發(fā)展。人們現(xiàn)已在建造或設(shè)計(jì)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(jì)到21世紀(jì)，可能出現(xiàn)能容納10萬(wàn)人的海上人造城市。我國(guó)澳門(mén)和日本已經(jīng)在海上建成了人工島海上機(jī)場(chǎng)。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(zhǎng)，60米寬的矩形漂浮鋼板拼裝海上漂浮機(jī)場(chǎng)。

由此可見(jiàn)，隨著海洋資源與空間的開(kāi)發(fā)利用，各類(lèi)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(lái)越重要。海岸帶和近岸海域是各種動(dòng)力因素最復(fù)雜的地區(qū)，但同時(shí)又是經(jīng)濟(jì)活動(dòng)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(huì)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(dòng)態(tài)平衡，影響岸灘的沖淤變化。海上回填和疏浚會(huì)改變海岸的形態(tài)，破壞某些海洋生物賴(lài)以生存的棲息地，若對(duì)含有污染物的疏浚污泥傾拋處理不當(dāng)則會(huì)造成二次污染。海上石油生產(chǎn)中的溢油事故將對(duì)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(shí)處理也將會(huì)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(lái)的報(bào)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(lèi)對(duì)海洋資源的不斷開(kāi)發(fā)和利用，海洋環(huán)境保護(hù)與人類(lèi)生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)協(xié)調(diào)發(fā)展日顯重要。如港口開(kāi)發(fā)中的環(huán)境問(wèn)題，主要內(nèi)容包括：航道、港池開(kāi)挖、疏浚引起的泥沙輸運(yùn)及其疏浚物拋放對(duì)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(duì)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(kāi)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(dòng)力學(xué)、生態(tài)學(xué)、社會(huì)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(duì)水域環(huán)境的影響等，都將是需要認(rèn)真解決的問(wèn)題。

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

篇5

【論文摘要】：改革開(kāi)放以來(lái)，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(shí)，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(shí)，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(huà)題。文章就針對(duì)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(lái)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(duì)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(guó)，特別是象我國(guó)這樣具有相當(dāng)長(zhǎng)的海岸線和眾多海灣的國(guó)家所共同關(guān)心的環(huán)境問(wèn)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(bào)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(wèn)題。為了開(kāi)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(lèi)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(kāi)發(fā)海洋中的一個(gè)應(yīng)引起特別關(guān)注的重要問(wèn)題。為了適應(yīng)我國(guó)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(kāi)發(fā)，以及海岸帶開(kāi)發(fā)過(guò)程中的后效問(wèn)題的研究需要，針對(duì)我國(guó)重大海洋環(huán)境與保護(hù)問(wèn)題開(kāi)展研究是十分必要和迫切的。

在這方面，重點(diǎn)需要開(kāi)展的研究課題大體上有三類(lèi)。第一類(lèi)課題是海洋環(huán)境特征對(duì)各類(lèi)污染物作用的機(jī)理和規(guī)律研究，第二類(lèi)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(lèi)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(duì)策。

一、海洋環(huán)境特征

對(duì)各類(lèi)污染物的作用機(jī)理和規(guī)律研究以海洋流體動(dòng)力對(duì)各類(lèi)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(dòng)及演變規(guī)律，并建立海洋水質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型。此外，近年來(lái)，在我國(guó)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(cè)和預(yù)報(bào)外，也應(yīng)加強(qiáng)在建立赤潮生長(zhǎng)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(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)、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(lái)進(jìn)行。由于現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)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(lái)，因此，往往只能用它來(lái)作為對(duì)某一水質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型進(jìn)行檢驗(yàn)其可行性和精度的一個(gè)實(shí)例。

用數(shù)學(xué)模擬方法來(lái)建立海洋水質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型是一個(gè)較為有效的方法。目前，在這方面國(guó)內(nèi)外已有不少水質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型，這些水質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)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(duì)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(duì)于紊動(dòng)影響不顯著的海域，可不考慮湍流影響，而對(duì)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(duì)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(wèn)題的數(shù)學(xué)模型。通過(guò)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(duì)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(jì)算較深水域波浪的非線性特征。

針對(duì)帶自由表面的波浪場(chǎng)問(wèn)題，通過(guò)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(gè)能考慮破波能量損失的拋物型緩坡療程，用這個(gè)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(duì)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(duì)于強(qiáng)流情形，可采用在Botssinesq方程中考慮流影響的模型?？梢詫⑤椛鋺?yīng)力的計(jì)算公式與拋物型緩坡方程中的待求變量聯(lián)系起來(lái)，建立一種輻射應(yīng)力計(jì)算的新方法，用該方法可對(duì)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(chǎng)模型，可對(duì)非對(duì)稱(chēng)潮流作用下的側(cè)向岸邊排放問(wèn)題過(guò)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(bào)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(duì)近海海域水污染的特點(diǎn)，從三維湍流模型出發(fā)，在動(dòng)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(gè)統(tǒng)一考慮物理、化學(xué)和生物等過(guò)程綜合作用的近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化的三維預(yù)報(bào)模型，它可為環(huán)境評(píng)價(jià)、水質(zhì)規(guī)劃、污染控制以及水域排污工程設(shè)計(jì)等提供重要的科學(xué)依據(jù)；同時(shí)對(duì)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(jià)值和應(yīng)用前景。

應(yīng)該指出，在海洋水質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型研究方面，數(shù)學(xué)模擬無(wú)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(cè)能力。而這些必要的數(shù)據(jù)是無(wú)法從數(shù)學(xué)模型本身來(lái)取得的，有些可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)來(lái)得到，但其中一些最基本的卷數(shù)是要通過(guò)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(gè)有效的手段。

能模擬海洋動(dòng)力因素的先進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，現(xiàn)代化的量測(cè)儀器和測(cè)試系統(tǒng)是開(kāi)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(chǎng)、速度場(chǎng)同步測(cè)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(chǎng)中水質(zhì)點(diǎn)速度的空間分布和時(shí)間過(guò)程；并同步獲得波浪及波流相互作用下濃度場(chǎng)的空間及時(shí)間變化過(guò)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(bào)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(lái)，我國(guó)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(guó)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(huì)造成重大的人員傷亡和巨額財(cái)產(chǎn)損失。當(dāng)前我國(guó)海洋能源開(kāi)發(fā)與海洋空間利用的絕大部分活動(dòng)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(wèn)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(guó)東臨西北太平洋，每年出現(xiàn)的臺(tái)風(fēng)數(shù)目占全球的38%，其中對(duì)我國(guó)可能造成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)每年有7—8個(gè)。每當(dāng)臺(tái)風(fēng)在我國(guó)登陸或接近我國(guó)沿海通過(guò)時(shí)，都會(huì)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(guó)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(duì)這些海洋災(zāi)害估計(jì)不足將會(huì)帶來(lái)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(dòng)作用，也會(huì)給海洋平臺(tái)的使用和安全帶來(lái)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(guò)深入的研究。對(duì)近岸大面積冰排和海上浮冰，在波浪、潮汐作用下都會(huì)引起海冰的斷裂，斷裂后冰塊的尺度直接影響其對(duì)結(jié)構(gòu)物的作用。在渤海海域建造的海洋平臺(tái)，為了抵抗冰害，往往建成正、倒錐體的結(jié)構(gòu)型式，冰排對(duì)錐體結(jié)構(gòu)的冰荷載及與其的動(dòng)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(gè)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(lái)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(gè)課題。

我國(guó)是一個(gè)多地震的國(guó)家，海域中時(shí)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(dòng)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(duì)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(lèi)破壞機(jī)理，至今國(guó)內(nèi)外對(duì)此都很少研究，且由于試驗(yàn)條件的限制，國(guó)內(nèi)外對(duì)此方面的試驗(yàn)研究工作開(kāi)展極少。這是海上水工建筑物抗震研究中的一個(gè)新領(lǐng)域。

海上水工建筑物在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中健康狀況逐漸惡化，其損傷主要來(lái)自?xún)蓚€(gè)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(jì)不周或設(shè)計(jì)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(duì)國(guó)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(shí)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(duì)現(xiàn)役海洋工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行健康診斷和評(píng)估剩余可靠度的理論；結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)及損傷檢測(cè)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(jì)與建造新型抗災(zāi)工程結(jié)構(gòu)；研究和設(shè)計(jì)使海洋工程結(jié)構(gòu)物在設(shè)計(jì)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(shí)掌握海洋環(huán)境的風(fēng)云變幻和災(zāi)害的可能來(lái)臨，發(fā)展海洋環(huán)境及災(zāi)害的預(yù)報(bào)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(cè)網(wǎng)絡(luò)、預(yù)報(bào)與預(yù)警系統(tǒng)、沿岸防災(zāi)準(zhǔn)備和各類(lèi)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(guò)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(guò)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(chǎng)、海底隧道和海底倉(cāng)儲(chǔ)的方向發(fā)展。

人們現(xiàn)已在建造或設(shè)計(jì)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(jì)到21世紀(jì)，可能出現(xiàn)能容納10萬(wàn)人的海上人造城市。我國(guó)澳門(mén)和日本已經(jīng)在海上建成了人工島海上機(jī)場(chǎng)。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(zhǎng)，60米寬的矩形漂浮鋼板拼裝海上漂浮機(jī)場(chǎng)。

由此可見(jiàn)，隨著海洋資源與空間的開(kāi)發(fā)利用，各類(lèi)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(lái)越重要。海岸帶和近岸海域是各種動(dòng)力因素最復(fù)雜的地區(qū)，但同時(shí)又是經(jīng)濟(jì)活動(dòng)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(huì)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(dòng)態(tài)平衡，影響岸灘的沖淤變化。海上回填和疏浚會(huì)改變海岸的形態(tài)，破壞某些海洋生物賴(lài)以生存的棲息地，若對(duì)含有污染物的疏浚污泥傾拋處理不當(dāng)則會(huì)造成二次污染。海上石油生產(chǎn)中的溢油事故將對(duì)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(shí)處理也將會(huì)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(lái)的報(bào)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(lèi)對(duì)海洋資源的不斷開(kāi)發(fā)和利用，海洋環(huán)境保護(hù)與人類(lèi)生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)協(xié)調(diào)發(fā)展日顯重要。如港口開(kāi)發(fā)中的環(huán)境問(wèn)題，主要內(nèi)容包括：航道、港池開(kāi)挖、疏浚引起的泥沙輸運(yùn)及其疏浚物拋放對(duì)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(duì)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(kāi)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(dòng)力學(xué)、生態(tài)學(xué)、社會(huì)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(duì)水域環(huán)境的影響等，都將是需要認(rèn)真解決的問(wèn)題。

篇6

關(guān)鍵詞：工程測(cè)繪；新技術(shù)；發(fā)展

中圖分類(lèi)號(hào)：P24 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

工程測(cè)繪是以計(jì)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(guò)測(cè)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(jì)和行政管理之用。

在開(kāi)發(fā)一片處女地或進(jìn)行大型工程建設(shè)前，都必須由測(cè)繪工程師測(cè)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(jì)等工作。而且在工程建設(shè)中也離不開(kāi)工程測(cè)繪，也需要工程測(cè)繪來(lái)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(guó)的工程測(cè)繪已有多年的社會(huì)實(shí)踐，促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。到20世紀(jì)末，我國(guó)的工程測(cè)繪開(kāi)始與全球定位系統(tǒng)結(jié)合，測(cè)繪技術(shù)開(kāi)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(cè)繪技術(shù)不斷吸取先進(jìn)技術(shù)知識(shí)，測(cè)繪技術(shù)得到了迅速發(fā)展，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)中取得了不錯(cuò)的成效。工程測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展將會(huì)促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活的巨大進(jìn)步。

1工程測(cè)繪新技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)分析

在信息時(shí)代里，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)迅速發(fā)展，工程測(cè)繪技術(shù)也在不斷發(fā)展著，工程測(cè)繪技術(shù)朝著自主一體化、系統(tǒng)智能化、測(cè)量結(jié)果數(shù)字化、管理可視化方向發(fā)展?，F(xiàn)代測(cè)繪儀器開(kāi)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(cè)繪儀器可以放置在不同方向不同位置，測(cè)繪的范圍大大擴(kuò)展，同時(shí)，測(cè)量的數(shù)據(jù)也更加精確。而測(cè)繪儀器和測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)工程測(cè)繪的發(fā)展，提高工程測(cè)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(lái)越小，運(yùn)用時(shí)也更加方便，為工程建設(shè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

工程測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展離不開(kāi)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人才發(fā)展，各個(gè)相關(guān)行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)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(cè)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(cè)繪技術(shù)知識(shí)，提高測(cè)繪工程師的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)，從而更好的使用測(cè)繪技術(shù)和儀器，促進(jìn)工程測(cè)繪的順利開(kāi)展。

2工程測(cè)繪新技術(shù)發(fā)展分析

隨著計(jì)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(cè)繪技術(shù)不斷革新，工程測(cè)繪開(kāi)始朝著更加廣泛的領(lǐng)域發(fā)展，逐漸深入到社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的各行各業(yè)中，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展。那么，現(xiàn)階段下，工程測(cè)繪新技術(shù)主要有哪些呢？

2.1智能化移動(dòng)測(cè)繪技術(shù)

智能化移動(dòng)測(cè)繪技術(shù)是在傳統(tǒng)的移動(dòng)測(cè)繪技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的。移動(dòng)測(cè)繪技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要是可以提高工程測(cè)繪的精確度和測(cè)量的效率，目前主要有：空間同步技術(shù)、移動(dòng)信息傳輸技術(shù)和自動(dòng)提取技術(shù)。智能化移動(dòng)測(cè)繪技術(shù)在運(yùn)用起來(lái)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(dòng)測(cè)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(cè)量數(shù)據(jù)，可以提高測(cè)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(guó)工程測(cè)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(lái)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(chē)線路導(dǎo)航中運(yùn)用最為普遍。由GPS技術(shù)衍生出來(lái)的新技術(shù)層出不窮。在工程測(cè)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(cè)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(cè)繪中得到了廣泛運(yùn)用，并且在未來(lái)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(gè)較大區(qū)域的空間信息系統(tǒng)，對(duì)這個(gè)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(jì)的合理。GIS技術(shù)將空間信息、計(jì)算機(jī)技術(shù)、環(huán)境、測(cè)繪遙感等有機(jī)結(jié)合起來(lái)，能夠有效的反應(yīng)地理空間信息，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)地理空間信息的采集、處理和存儲(chǔ)。在觀察地理空間信息時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)信息的預(yù)測(cè)和預(yù)報(bào)，功能較多。可以說(shuō)，GIS技術(shù)不僅僅是一種工程測(cè)繪新技術(shù)，它同時(shí)也是一門(mén)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(cè)等領(lǐng)域有較大應(yīng)用空間。在工程測(cè)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(cè)繪技術(shù)

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)繪技術(shù)是將數(shù)字?jǐn)z影與數(shù)字測(cè)繪技術(shù)相結(jié)合，運(yùn)用計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)字影像進(jìn)行處理和匹配，運(yùn)用模式識(shí)別等方法來(lái)完成工程測(cè)繪工作。航空攝影可以繪制大比例的地形圖，可以對(duì)較大面積的地形進(jìn)行精確測(cè)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(cè)繪技術(shù)得到了迅速發(fā)展，數(shù)字化測(cè)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(cè)，時(shí)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(cè)繪中得到了廣泛運(yùn)用。RS技術(shù)利用遙感器從空中對(duì)地面進(jìn)行實(shí)時(shí)勘測(cè)，遙感器的工作原理是不同的物體對(duì)于波普會(huì)有不同的響應(yīng)，從而正確識(shí)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(cè)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(lái)形成一種技術(shù)。這三種技術(shù)都是有各自的優(yōu)勢(shì)和弱點(diǎn)的，將三者結(jié)合起來(lái)，有利于揚(yáng)長(zhǎng)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(cè)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(jì)和建設(shè)中就有運(yùn)用過(guò)“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(huì)不斷發(fā)展，不斷促進(jìn)工程測(cè)繪的發(fā)展。

2.7數(shù)字城市

數(shù)字城市是工程測(cè)繪技術(shù)未來(lái)發(fā)展的一個(gè)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(huì)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(tái)，促進(jìn)我國(guó)城市發(fā)展的數(shù)字化，促進(jìn)社會(huì)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(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，工程測(cè)繪技術(shù)將會(huì)不斷發(fā)展革新，不斷促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)，促進(jìn)人們生活水平的提高。加上各種測(cè)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(lái)選擇合適的工程測(cè)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(cè)繪時(shí)代工程測(cè)繪的發(fā)展[J].地球，2013(3).

[2]任同賢.當(dāng)代測(cè)繪新儀器、新技術(shù)在測(cè)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(cè)量

1 引言

RTK（ Real Time Kinematic， 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)）技術(shù)是在GPS基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的， 能夠?qū)崟r(shí)提供流動(dòng)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(cè)量方式。GPS測(cè)量技術(shù)中的載波相位實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量RTK技術(shù)因?yàn)樗鼘?duì)工作環(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(jiǎn)捷、操作簡(jiǎn)便以及作業(yè)效率高等優(yōu)勢(shì)，在測(cè)繪領(lǐng)域得到越來(lái)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(jiǎn)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(hù)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(dòng)站、數(shù)據(jù)通信鏈、RTK軟件和通訊系統(tǒng)，通俗地說(shuō)，就是用多臺(tái)GPS接收機(jī)和天線組成的一個(gè)小區(qū)域網(wǎng)形測(cè)量系統(tǒng)。其中，基準(zhǔn)站包括GPS接收機(jī)、GPS天線、無(wú)線電通訊發(fā)射設(shè)備、供GPS接收機(jī)和無(wú)線電通訊設(shè)備使用的電源及基站控制器等;流動(dòng)站由GPS 天線、GPS 接收機(jī)、電源、無(wú)線電通訊接收設(shè)備及流動(dòng)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(cè)量出已知位置的衛(wèi)星到用戶(hù)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(cè)量為基礎(chǔ)的實(shí)時(shí)差分GPS測(cè)量技術(shù)，是在GPS測(cè)量技術(shù)中應(yīng)用比較廣泛的一種，是GPS測(cè)量技術(shù)的一個(gè)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(wú)線電交會(huì)測(cè)距原理，通過(guò)衛(wèi)星這個(gè)媒介，把地面設(shè)備發(fā)射的無(wú)線電信號(hào)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(guò)數(shù)據(jù)解算等方法交會(huì)出地面測(cè)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(hào)，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(hào)時(shí)，可以得到測(cè)站點(diǎn)到各個(gè)衛(wèi)星的距離，并通過(guò)衛(wèi)星星歷解算出衛(wèi)星的空間坐標(biāo)，交會(huì)解算出測(cè)站點(diǎn)的三維坐標(biāo)?，F(xiàn)在通過(guò)一個(gè)方程公式解釋一下交會(huì)法解算三維坐標(biāo)的過(guò)程。現(xiàn)假設(shè)在t時(shí)刻，在測(cè)站點(diǎn)同時(shí)得到測(cè)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(shí)刻的各個(gè)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(cè)值的動(dòng)態(tài)相對(duì)定位技術(shù)，是GPS載波實(shí)時(shí)差分技術(shù)的簡(jiǎn)稱(chēng)。因?yàn)椴皇芴鞖獾韧庠谝蛩氐挠绊?，該技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)動(dòng)態(tài)地提供測(cè)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(jí)。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(dòng)站，移動(dòng)站接收載波相位，經(jīng)改正后再求解出坐標(biāo)，這稱(chēng)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(shí)發(fā)送給移動(dòng)站，然后再求解出坐標(biāo)，這種方法稱(chēng)為真正的RTK，其定位精度也大大提高。

GPS-RTK測(cè)量技術(shù)是建立在在WGS-84坐標(biāo)系中的，而地籍測(cè)量是在本地坐標(biāo)系上進(jìn)行的，這就需要對(duì)流動(dòng)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(gè)以上同時(shí)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(gè)轉(zhuǎn)換參數(shù)。其數(shù)學(xué)公式模型為：

式中：為兩個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)的三個(gè)平移參數(shù);

為兩個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)參數(shù);

兩個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)的尺度參數(shù)。

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

僅求出3個(gè)平移參數(shù)，仍可以滿(mǎn)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(cè)量的應(yīng)用中，我們可以看到GPS-RTK測(cè)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(shì)，所以在土地測(cè)量中應(yīng)用GPS-RTK測(cè)量技術(shù)，節(jié)約人力成本和投入，同時(shí)也拓寬了GPS測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用范圍。

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

（3）用RTK技術(shù)測(cè)出界址點(diǎn)的坐標(biāo)，即可確定界址線、畫(huà)出宗地圖、計(jì)算出宗地權(quán)屬面積。

（4）GPS -RTK 測(cè)量技術(shù)操作簡(jiǎn)便，能實(shí)時(shí)測(cè)設(shè)，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，將土地權(quán)屬信息入庫(kù)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(shí)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(cè)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(guó)土地調(diào)查中的飛速發(fā)展，已成為土地測(cè)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(cè)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(mén)建立數(shù)據(jù)庫(kù)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(cè)點(diǎn)和地物點(diǎn)，地形點(diǎn)的坐標(biāo)。利用測(cè)圖系統(tǒng)把數(shù)據(jù)匯成電子地圖，用計(jì)算機(jī)打印出來(lái)。應(yīng)用RTK 技術(shù)把3個(gè)差分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸給GPS 流動(dòng)接收站繪制動(dòng)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(wèn)題。主要用于軍事方面，經(jīng)過(guò)科技人員的不斷開(kāi)闊改進(jìn)和完善，我國(guó)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(kāi)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(duì)導(dǎo)彈、土地工程測(cè)量起到精密定位時(shí)間和速度的控制等。GPS-RTK 定位系統(tǒng)，在土地勘測(cè)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(cè)繪能力，對(duì)土地調(diào)查勘測(cè)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(duì)特殊要求的設(shè)計(jì)外，一般GPS 的基線長(zhǎng)度過(guò)大，也會(huì)使GPS 測(cè)量值不真實(shí)。GPS-RTK 選用的開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)常有波動(dòng)，可以換為封閉環(huán)式的網(wǎng)絡(luò)。減少誤差。天氣對(duì)GPS 沒(méi)有影響，但對(duì) RTK 的精度有影響，強(qiáng)的電磁波干擾會(huì)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(wú)線電、微波中繼站。

6 結(jié)語(yǔ)

在土地調(diào)查未來(lái)的發(fā)展中，GPS-RTK 導(dǎo)航技術(shù)以領(lǐng)先的技術(shù)開(kāi)發(fā)，為土地調(diào)查測(cè)量定位技術(shù)提供諸多優(yōu)點(diǎn)。因此，地籍測(cè)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)：

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

篇8

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(lài)以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，為魚(yú)類(lèi)的生長(zhǎng)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(duì)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(guó)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(duì)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(guó)海洋漁業(yè)水域環(huán)境的研究現(xiàn)狀為中心，從面臨的問(wèn)題、破壞的原因及保護(hù)、修復(fù)研究等方面就目前中國(guó)海洋漁業(yè)水域環(huán)境的研究及存在的不足加以綜合評(píng)述，以期對(duì)以后的研究工作有所啟示。

1中國(guó)海洋漁業(yè)水域環(huán)境現(xiàn)狀

由圖1可知，2001~2008年，中國(guó)未達(dá)到清潔水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的海域總面積在上下波動(dòng)中呈現(xiàn)出一定的下降趨勢(shì)。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(guó)未達(dá)到清潔水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的海域總面積約為7·2萬(wàn)km2，比2007年減少約2·2萬(wàn)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?？梢?jiàn)，中國(guó)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(guó)不同污染程度海域面積的變化趨勢(shì)Fig 1 The trend of sea areawith different levelsofpollution during 2001-2008 in China據(jù)《2008年中國(guó)海洋環(huán)境質(zhì)量公報(bào)》[2]顯示， 2008年，中國(guó)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(wàn)km2，比2007年減少約0·8萬(wàn)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(wàn)km2。

嚴(yán)重污染海域主要分布在遼東灣、渤海灣、萊州灣、長(zhǎng)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(guó)近岸海域環(huán)境質(zhì)量公報(bào)》[3]顯示，中國(guó)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(lèi)和銅。中國(guó)海洋天然重要漁業(yè)水域主要受到無(wú)機(jī)氮、活性磷酸鹽和石油類(lèi)的污染。無(wú)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(duì)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(duì)較重;石油類(lèi)污染以渤海部分漁業(yè)水域相對(duì)較重。

海水重點(diǎn)養(yǎng)殖區(qū)主要受到無(wú)機(jī)氮、活性磷酸鹽和石油類(lèi)的污染。無(wú)機(jī)氮污染以東海區(qū)和南海區(qū)部分養(yǎng)殖水域相對(duì)較重;活性磷酸鹽污染以東海區(qū)部分養(yǎng)殖水域相對(duì)較重;石油類(lèi)污染以南海區(qū)和渤海部分養(yǎng)殖水域相對(duì)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(duì)較重;砷污染以南海區(qū)和渤海部分漁業(yè)水域相對(duì)較重;鉛污染以南海區(qū)部分漁業(yè)水域相對(duì)較重。

以上表明，中國(guó)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(guó)海洋漁業(yè)水域面臨的主要問(wèn)題及原因2.1中國(guó)海洋漁業(yè)水域面臨的主要問(wèn)題2. 1. 1漁業(yè)水域富營(yíng)養(yǎng)化，赤潮頻發(fā)環(huán)境污染引起的富營(yíng)養(yǎng)化使得近年來(lái)中國(guó)沿海赤潮發(fā)生次數(shù)增多，發(fā)生時(shí)間提前或者延長(zhǎng)，主要赤潮生物種類(lèi)增多，總次數(shù)和累計(jì)影響面積逐年大幅度增加。2008年，中國(guó)海域共發(fā)生赤潮68次，累計(jì)發(fā)生面積達(dá)到約1·4萬(wàn)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(shí)間呈上升趨勢(shì)。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(duì)海洋漁業(yè)水域的生態(tài)平衡，海洋漁業(yè)資源以及人類(lèi)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(duì)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(wèn)題，已經(jīng)開(kāi)始導(dǎo)致中國(guó)水產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力下降，喪失了部分市場(chǎng)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(xiǎn)品污染、液化氣船重大事故污染等[5]。污染事故對(duì)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(huì)矛盾，影響漁區(qū)的社會(huì)穩(wěn)定。2008年，全國(guó)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(wàn)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(mén)川島以東飛沙州海域，韓國(guó)籍貨輪“ZEUS”因遭遇臺(tái)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(hù)約4000 m2網(wǎng)箱養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)受到不同程度的污染，其主要養(yǎng)殖品種芝麻斑、青斑、紅魚(yú)、紅魷等大量死亡，經(jīng)濟(jì)損失達(dá)800萬(wàn)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(cè)資料表明:中國(guó)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(yú)類(lèi)資源先后衰退;水生野生物種、國(guó)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(lèi)的對(duì)蝦、小黃魚(yú)、帶魚(yú)資源已經(jīng)嚴(yán)重衰退，而小型中上層魚(yú)類(lèi)成為渤海的優(yōu)勢(shì)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(yú)和帶魚(yú)年漁獲量中均以補(bǔ)充群體和幼魚(yú)為主[8]。種類(lèi)交替、數(shù)量下降、漁獲個(gè)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(guó)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(duì)海洋漁業(yè)的生長(zhǎng)、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(lái)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(lái)源于人們?nèi)粘Ｉ钪挟a(chǎn)生的各種混合性污水，其中含無(wú)機(jī)鹽類(lèi)、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(yíng)養(yǎng)化作用的主要來(lái)源。

農(nóng)業(yè)廢水是指通過(guò)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(yíng)養(yǎng)化進(jìn)程，該非點(diǎn)源污染對(duì)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(guò)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(lái)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(wèn)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(yíng)養(yǎng)化產(chǎn)生過(guò)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(guò)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(kāi)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(duì)局部海域造成重大污染，這類(lèi)事故對(duì)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(lèi)工程建設(shè)對(duì)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(wàn)年來(lái)自然形成的優(yōu)越的水產(chǎn)動(dòng)物產(chǎn)卵場(chǎng)、育肥場(chǎng)和越冬場(chǎng)等逐漸消失，近岸海域生物種類(lèi)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(guó)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(yú)、蝦、蟹、貝類(lèi)生息繁衍場(chǎng)所消失，而且大大降低了灘涂濕地調(diào)節(jié)氣候、儲(chǔ)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(jì)，中國(guó)沿海地區(qū)累計(jì)已喪失濱海灘涂濕地面積約119萬(wàn)hm2，另因城鄉(xiāng)工礦占用濕地約100萬(wàn)hm2，兩項(xiàng)之和相當(dāng)于沿海濕地總面積的50%。對(duì)沿海灘涂的破壞面積仍呈逐年上升趨勢(shì)[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(zhǎng)，必須加強(qiáng)對(duì)海洋漁業(yè)水域環(huán)境的保護(hù)措施。中國(guó)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(lái)看，概況起來(lái)主要有如下幾點(diǎn):3.1.1　加強(qiáng)宣傳力度，樹(shù)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(kāi)展持續(xù)的、形式多樣的普法宣傳教育活動(dòng)，努力增強(qiáng)全社會(huì)的漁業(yè)水域環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展意識(shí)，形成全民的懂水、愛(ài)水、護(hù)水、富水意識(shí)，爭(zhēng)取社會(huì)各界對(duì)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(huì)環(huán)境，在全社會(huì)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(gè)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(guó)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(duì)污染源的控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)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(guó)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(guó)海洋漁業(yè)發(fā)展亟待解決的非常關(guān)鍵的問(wèn)題之一。環(huán)境修復(fù)技術(shù)是近年來(lái)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(lái)的。中國(guó)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?jī)。

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(xiǎn)性污染物降解為二氧化碳和水或轉(zhuǎn)化為其他無(wú)害物質(zhì)的工程技術(shù)系統(tǒng)。相對(duì)于物理和化學(xué)修復(fù)技術(shù)來(lái)說(shuō)，具有費(fèi)用低廉，處理操作簡(jiǎn)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(shì)[10]。根據(jù)生物修復(fù)的生物類(lèi)群，目前的生物修復(fù)可分為:微生物修復(fù)、植物修復(fù)、動(dòng)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(guò)好氧或厭氧過(guò)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(wú)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(duì)構(gòu)建超級(jí)工程菌進(jìn)行大尺度生態(tài)修復(fù)進(jìn)行研究[12-13]。中國(guó)也在該基礎(chǔ)上啟動(dòng)了渤海典型海岸帶生物環(huán)境修復(fù)技術(shù)。在菌類(lèi)篩選方面，Chakrabarty[14]使用具有四種降解質(zhì)粒的“多質(zhì)粒超級(jí)菌”，使海上浮油在幾個(gè)小時(shí)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(yíng)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(shì)，優(yōu)點(diǎn)明顯。不過(guò)，微生物修復(fù)對(duì)磷的處理效果有限，而且微生物處理相對(duì)于物理化學(xué)方法來(lái)說(shuō)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(guò)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(lèi)體內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)貯存機(jī)制使其更適合在營(yíng)養(yǎng)鹽波動(dòng)的水體環(huán)境中生長(zhǎng)，其不僅能夠凈化水質(zhì)，還能與赤潮微藻進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng)，向環(huán)境中分泌相生相克類(lèi)的化合物，抑制赤潮微藻的生長(zhǎng)，起到防止赤潮生物爆發(fā)性繁殖與增長(zhǎng)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(duì)藍(lán)藻生長(zhǎng)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(zhǎng)。Hogetsu等[21]研究發(fā)現(xiàn)，大藻(Pistia stratiotes)分泌的相生相克類(lèi)化合物能夠抑制其它藻類(lèi)的生長(zhǎng)，并首次提出利用大藻的克生作用作為微藻生長(zhǎng)的控制手段。

植物修復(fù)相對(duì)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(gè)自然過(guò)程，安全性較高;收獲相對(duì)容易，而且有相當(dāng)多的種類(lèi)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(guò)程較慢，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)集中在植物體內(nèi)并沒(méi)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(duì)植物的生長(zhǎng)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(dòng)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(lèi)的修復(fù)技術(shù)主要是通過(guò)一些底棲生物或者濾食性生物的攝食習(xí)性對(duì)水域環(huán)境中的有機(jī)物利用。已有報(bào)道指出[22]，濾食性貝類(lèi)、某些棘皮動(dòng)物等可以去除富營(yíng)養(yǎng)化水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，進(jìn)而凈化水環(huán)境。沈新強(qiáng)等[23]通過(guò)投放以巨牡蠣(Crassostrea sp·)為主的底棲動(dòng)物在長(zhǎng)江口水域開(kāi)展底棲生物修復(fù)試驗(yàn)的效果明顯。此外，多毛類(lèi)(Poly-chaetes)在海洋生態(tài)系統(tǒng)食物鏈的能量流動(dòng)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(gè)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(lèi)[24]。

相對(duì)于微生物和植物修復(fù)技術(shù)來(lái)說(shuō)，目前此類(lèi)生物修復(fù)技術(shù)的研究報(bào)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(guó)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(shí)期中國(guó)海洋漁業(yè)發(fā)展的最主要、最突出的制約因素;是中國(guó)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(guó)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(wèn)題。因此，正確認(rèn)識(shí)中國(guó)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(guó)漁業(yè)發(fā)展刻不容緩亟待解決的重大關(guān)鍵問(wèn)題。

4.1　保護(hù)措施的研究

漁業(yè)水域環(huán)境監(jiān)測(cè)為漁政機(jī)構(gòu)對(duì)漁業(yè)環(huán)境的管理提供科學(xué)的數(shù)據(jù)與評(píng)價(jià)資料，為執(zhí)法提供可靠的依據(jù)，對(duì)海洋漁業(yè)水域環(huán)境保護(hù)具有特別重要的意義。中國(guó)海洋漁業(yè)水域環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)還有待健全，集中的海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)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(cè)體系的設(shè)計(jì)和建立，各類(lèi)環(huán)境樣品中痕量污染物質(zhì)快速分析方法的開(kāi)發(fā)，生態(tài)環(huán)境影響綜合評(píng)價(jià)方法等。

從海洋漁業(yè)水域環(huán)境保護(hù)出發(fā)，重點(diǎn)對(duì)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(kāi)展研究，掌握其在自然水域中對(duì)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(gè)重要組成部分。今后可通過(guò)對(duì)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(mén)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(shì)，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(duì)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(guò)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(guò)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(duì)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)

[1]唐啟升.中國(guó)專(zhuān)屬經(jīng)濟(jì)區(qū)海洋生物資源與棲息環(huán)境[J].北京:科學(xué)出版社，2006.

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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(lè)課程模式的合理設(shè)計(jì)

（一）小組模式的研究

一般情況下，綜合類(lèi)院校的聲樂(lè)教學(xué)往往是以小組課為主，由于多人上課，稍有時(shí)間不夠充足、針對(duì)性不強(qiáng)的問(wèn)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(shì)，有更強(qiáng)的觀摩對(duì)比性，聲樂(lè)的學(xué)習(xí)演唱必然是學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，但會(huì)聽(tīng)其實(shí)也是學(xué)習(xí)過(guò)程中的重中之重，如果可以先聽(tīng)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(tīng)懂老師的示范，聽(tīng)出同組同學(xué)的演唱的優(yōu)缺點(diǎn)，聽(tīng)的同時(shí)可以對(duì)聲樂(lè)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(cuò)誤的部分可以避免自己演唱的時(shí)候會(huì)再出現(xiàn)。包括對(duì)演唱形體，面部表情，整體狀態(tài)的對(duì)比和分析，這些聽(tīng)到的看到的對(duì)自己的演唱都會(huì)起到深刻鮮明的鞭策和提醒。這樣反而是節(jié)省了時(shí)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(jì)要求。首先根據(jù)上課的環(huán)境和課程時(shí)間安排合理的人數(shù)，一般正常課節(jié)時(shí)間內(nèi)以不超過(guò)三個(gè)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(guò)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(chǎng)實(shí)踐課程的重要性

聲樂(lè)專(zhuān)業(yè)的學(xué)習(xí)對(duì)實(shí)踐環(huán)節(jié)的要求比較高，無(wú)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(lè)教學(xué)注重技能訓(xùn)練，注重音準(zhǔn)、節(jié)奏等知識(shí)的傳授。但不要忽略了舞臺(tái)表演實(shí)踐活動(dòng)的價(jià)值，聲樂(lè)教學(xué)不能停留在聲音的基本訓(xùn)練與聲樂(lè)基本技能掌握的基礎(chǔ)層面，這樣的聲樂(lè)學(xué)習(xí)是不夠完善的。聲樂(lè)理論來(lái)源于大量的聲樂(lè)藝術(shù)實(shí)踐，聲樂(lè)教學(xué)本身的發(fā)展也必將推動(dòng)聲樂(lè)理論本身的創(chuàng)造。聲樂(lè)教學(xué)和舞臺(tái)實(shí)踐是密不可分的。舞臺(tái)表演既是對(duì)聲樂(lè)教學(xué)的再現(xiàn)，又是聲樂(lè)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(lè)舞臺(tái)實(shí)踐打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。隨著聲樂(lè)藝術(shù)的不斷發(fā)展，聲樂(lè)教學(xué)和舞臺(tái)實(shí)踐之間的價(jià)值關(guān)系會(huì)顯得越來(lái)越重要，只有將兩者結(jié)合起來(lái)才能促進(jìn)聲樂(lè)教學(xué)的發(fā)展，進(jìn)而推動(dòng)舞臺(tái)活動(dòng)的實(shí)踐能力。

二、多媒體技術(shù)在聲樂(lè)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(lè)教育理念革新，并且建立新型聲樂(lè)教學(xué)模式，來(lái)發(fā)揮良好的教學(xué)效果。聲樂(lè)教學(xué)從傳統(tǒng)的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢?、可?tīng)、可延續(xù)的新型的教學(xué)模式，具有積極地意義。在現(xiàn)階段聲樂(lè)教學(xué)的過(guò)程中，多媒體的運(yùn)用會(huì)起到非重要的輔助和補(bǔ)充作用，可以完善和加強(qiáng)聲樂(lè)教學(xué)中出現(xiàn)的不足。在很多音樂(lè)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(lè)的積極性。首先讓大家印象里把這么抽象的一門(mén)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(lè)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(dòng)著聲樂(lè)教學(xué)模式的革新，教學(xué)模式體現(xiàn)出個(gè)性化特點(diǎn)，多媒體的突出的優(yōu)勢(shì)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(duì)聲樂(lè)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(guò)程，將知識(shí)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(guò)自主學(xué)習(xí)完成知識(shí)掌握，回到課堂上教師輔助學(xué)生解決自學(xué)中的疑難問(wèn)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(dòng)的重點(diǎn)從聽(tīng)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(guó)內(nèi)對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂模式的研究是從2012年開(kāi)始出現(xiàn)的，當(dāng)時(shí)屬于比較新鮮的話(huà)題。2014年開(kāi)始，對(duì)于翻轉(zhuǎn)課堂的研究開(kāi)始大幅度的發(fā)展起來(lái)，對(duì)基礎(chǔ)問(wèn)題類(lèi)的研究位居研究類(lèi)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(duì)我國(guó)教學(xué)的啟示與反思。

四、結(jié)語(yǔ)

在時(shí)代飛速發(fā)展的今天，大學(xué)聲樂(lè)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(huì)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(gè)新的高度，學(xué)生的培養(yǎng)要和市場(chǎng)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(lè)工作者在長(zhǎng)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(huì)對(duì)聲樂(lè)教學(xué)帶來(lái)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(lè)表演中的“生命狀態(tài)”[J].南京藝術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)(音樂(lè)與表演版),2001,01.

篇10

關(guān)鍵詞：高中藏語(yǔ)；寫(xiě)作能力

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1672-1578（2015）08-0317-01

在高中藏語(yǔ)文教學(xué)中，一提到作文，很多學(xué)生都會(huì)感到十分棘手，往往覺(jué)得無(wú)話(huà)可說(shuō)、無(wú)物可寫(xiě)、無(wú)情可抒。不少學(xué)生覺(jué)得無(wú)從下筆，不知如何表達(dá)，教師也為此感到頭疼。寫(xiě)作能力是學(xué)生重要的素質(zhì)，學(xué)生的成長(zhǎng)、就業(yè)等都有重要的影響。因此，在高中藏語(yǔ)文教學(xué)中，教師應(yīng)該高度重視學(xué)生寫(xiě)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(chǎng)，要么就閉門(mén)造車(chē)；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(guò)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(yǔ)文教學(xué)中提高學(xué)生藏語(yǔ)文寫(xiě)作能力的幾點(diǎn)看法：

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

都說(shuō)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(xiě)的興趣，激發(fā)學(xué)生我要寫(xiě)，而不是老師要我寫(xiě)的情感，讓他們自愿寫(xiě)作，熱愛(ài)寫(xiě)作。培養(yǎng)學(xué)生對(duì)將要寫(xiě)的作文的情感。藏語(yǔ)文作文教學(xué)首先要克服言詞組織秩序上的障礙，把藏語(yǔ)中的獨(dú)特的優(yōu)美詞匯有順序的組織起來(lái)，克服藏語(yǔ)地方方言的發(fā)音障礙。其次，是做到言之有物，通過(guò)語(yǔ)言障礙的克服。通過(guò)詞匯的積累組織做到語(yǔ)言生動(dòng)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(guò)對(duì)語(yǔ)言的組織表現(xiàn)傾訴自己所要表達(dá)的情感，從寫(xiě)作語(yǔ)言到寫(xiě)作內(nèi)容，再注入寫(xiě)作情感逐漸過(guò)渡。使學(xué)生在寫(xiě)作情感上有一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，提升學(xué)生寫(xiě)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(yǔ)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(xiě)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(dòng)機(jī)和動(dòng)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(xiě)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(lái)

課外閱讀是中學(xué)生讀書(shū)生活的重要組成部分，無(wú)論對(duì)于中學(xué)生的知識(shí)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(duì)他們的寫(xiě)作也有很大的幫助。"熟讀唐詩(shī)三百首，不會(huì)作詩(shī)也會(huì)吟"說(shuō)的也是這個(gè)意思。讀多了，看多了，自然而然積累的也就多了，自己寫(xiě)起作文來(lái)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(shū)讀，時(shí)時(shí)有書(shū)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(shí)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(kāi)展課外閱讀，對(duì)于提高學(xué)生的閱讀興趣和閱讀效果大有裨益。

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

3.合理利用藏語(yǔ)文教材中的素材

3.1在藏語(yǔ)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(xiě)作素材可以為我們所用。因此，我們千萬(wàn)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(lái)，以便為我們的寫(xiě)作服務(wù)。

3.2挖掘語(yǔ)文教材內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生練習(xí)仿寫(xiě)。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(xiě)是一種綜合體現(xiàn)語(yǔ)言運(yùn)用要求的語(yǔ)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(xiě)的要求，幾乎涉及語(yǔ)言運(yùn)用的全部要求--規(guī)范、簡(jiǎn)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(xiě)時(shí)，既要考查仿寫(xiě)對(duì)象是否符合語(yǔ)用的諸多具體要求，更要檢查自己的答案是否合乎語(yǔ)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(yǔ)言?xún)?yōu)美有文采的優(yōu)秀作文，或者是開(kāi)頭結(jié)尾非常好的作文。先讀，讓學(xué)生賞析、評(píng)品，說(shuō)出作文的優(yōu)缺點(diǎn)，取其長(zhǎng)處，摒棄缺點(diǎn)，進(jìn)行仿寫(xiě)?；蛘叻陆Y(jié)構(gòu)、或者仿開(kāi)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(yǔ)言呆板、不夠生動(dòng)，謀篇布局雜亂無(wú)序的毛病，提高其寫(xiě)作能力。

4.鼓勵(lì)學(xué)生寫(xiě)出自己的真情實(shí)感

4.1作文從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)就是抒發(fā)一個(gè)人情感的文章，因此，想讓學(xué)生對(duì)作文保持興趣，教師就要鼓勵(lì)他們從自己熟悉的現(xiàn)實(shí)生活出發(fā)，寫(xiě)出自己的真情實(shí)感。藝術(shù)源于現(xiàn)實(shí)，如果沒(méi)有現(xiàn)實(shí)生活的積累，而是寫(xiě)自己完全沒(méi)有任何感受的文章，那么對(duì)于任何人來(lái)說(shuō)都是件困難的事情。即使寫(xiě)出來(lái)了，這樣的文章也只是徒有形式，而沒(méi)有真實(shí)的感情，感動(dòng)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(lì)學(xué)生寫(xiě)自己熟悉的生活，從中發(fā)現(xiàn)美，找回自己的寫(xiě)作興趣。

4.2培養(yǎng)口頭作文能力，以說(shuō)促寫(xiě)并用，其即教學(xué)生學(xué)會(huì)用口頭語(yǔ)言和書(shū)面語(yǔ)言通順地表達(dá)自己的思想。在日常生活中，我們時(shí)時(shí)可以看到有些學(xué)生說(shuō)話(huà)滔滔不絕，口若懸河，而寫(xiě)作文時(shí)卻絞盡腦汁，無(wú)從下筆。原因何在？因?yàn)檎f(shuō)在實(shí)際生活中實(shí)踐較多而寫(xiě)卻較少，沒(méi)有實(shí)踐，怎能靈活運(yùn)用呢？因此在寫(xiě)作訓(xùn)練時(shí)，可以強(qiáng)調(diào)學(xué)生先說(shuō)后寫(xiě)，即在作文時(shí)讓學(xué)生構(gòu)思后，把要寫(xiě)的內(nèi)容先說(shuō)出來(lái)再寫(xiě)。

5.創(chuàng)設(shè)想象情境，激發(fā)想象力