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開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇海洋信息化前景,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞:物聯網技術;環境監測;應用分析
物聯網技術的應用及發展,大大推進了環保監測信息化的進程。物聯網作為一種相對新興的技術,是符合社會發展的潮流的,在環境監測中具有其它事物不可替代的作用,是政府及其相關部門必須大力支持和鼓勵的,特別是在當今環境問題更加突出的擺在人們面前的背景下,應該大力支持物聯網技術在環保行業的技術發展,并加大投資力度,推動環保行業朝向高度信息化、網絡化、智能化的方向邁進。
1 物聯網的概念
物聯網(The Internet of things,簡稱 IOT),顧名思義,為“物物相連的互聯網”。物聯網是在互聯網基礎上的發展與延伸。物聯網的定義早在 1999 年由美國麻省理工學院的一位專家提出,定義為:通過射頻識別(RFID)、紅外感應器等信息傳感設備,按約定的協議,把任何物體與互聯網相連接,進行信息交換和通信,以實現對物體的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。換言之,物聯網就是通過信息傳感系統(如 RFID、傳感器等)將各種物體與互聯網建立連接,從而達到智能化識別和管理的目的,實現人類生產、生活與網絡的結合,使人類生產、生活更高效化、智能化、網絡化,可充分利用資源,提高勞動生產率。
物聯網系統分為三層:感知層、網絡層及應用層。感知層指物聯網系統中的傳感設備,包含 RFID 標簽、攝像頭、GPS、傳感器、識讀器、終端等,作用類似于人體的表層皮膚和五官,收集身體感受到的信號,感知層主要是感知并識別物體、采集物理信息。網絡層指物聯網系統中的通信信號及網絡中心,包括信息處理中心、智能控制中心等,其作用類似于人體的神經中樞和大腦,對信息進行傳遞、處理以及判斷。應用層指的是物聯網的實際運用方向,相當于人類社會的各行各業的分工,目前物聯網被廣泛應用于各行各業,通過與行業特點相結合,實現了行業網絡化、智能化。
2 物聯網在環境監測中的應用
物聯網技術可應用于監測環境中的有毒、有害物質的濃度、排放速度以及排放量等,為環境監測部門、環境管理部門提供了動態實時信息,可做到及時發現污染并采取相應措施,使污染情況在短時間內得到有效控制。物聯網技術在環境監測中的應用,前景十分廣闊。
物聯網技術在我國環保行業中已開始初步推行。1999年,原國家環保總局第一次在全國開始推廣環境在線監控系統是物聯網的最早探索和實踐;2008 年開始在全國 31個省、自治區、直轄市,6 個環保督查中心和 333 個地級市部署了國控污染源在線監控系統,該系統是物聯網在環保領域的規模建設和行業級實踐。近年來,由國家財政投資,全國約 7000 多個重點污染企業安裝了自動監測設備,通過互聯網建成全國重點污染源監控系統。目前,物聯網已被應用于大氣監測、水質監測、生態監測、海洋監測等多個方面。
2.1 大氣監測
大氣常用監測方法主要有固定在線監測和流動監測,其中在線監測因其具有同步實現監測和預報的功能使其可能成為未來大氣監測的主要方式。固定在線監測是在污染源排放口處安裝固定在線監測設備,在監控范圍內按網格形式布置特定污染物傳感器。我國多個城市已建成環境空氣自動監測系統,對環境空氣常規監測指標進行實時監測。以武漢為例,近年來,武漢市在全市建立了 8 個監測子站,通過各種傳感設備對大氣環境中的二氧化硫、氮氧化合物、可吸入顆粒物等因子進行數據采集,并通過網絡將實時數據傳輸到監控中心,實現環境空氣自動監測。
2.2 水質監測
水質在線監測的種類主要有飲用水監測和水質污染監測兩種。在線監測在在兩種監測中的方法類似,主要是在監測目的地布置各種傳感器、視頻監視等傳感設備,形成感知層,然后經過網絡層將數據傳輸至應用層,應用層根據傳感器的位置、數據采集時間等信息綜合分析監測數據組成監測體系,從而實現對于水質、水污染源的監測和綜合監管。楊宏偉等人采用物聯網技術,建立了基于三層網絡傳輸結構的監測體系,在原有的中程無線傳感網絡技術和藻類水華預測預警模型基礎上進行了改進,開發了太湖藍藻預測預警平臺,實現了藍藻水華 3 天平均預測精度80%以上,并確保了數據的時間連續性。
2.3 生態監測
生態在線監測技術主要是將監測區域分為若干個不同的分簇,每個分簇可根據監測需要設定如噪聲、濕度、溫度等不同類型的傳感器來采集、搜集各種類型的監測數據;搜集采集到的數據發給控制中心。該技術不僅實現對環境監測遠程數據采集和傳輸的實時性和可靠性,且在監測區域內設置移動 Agent 節點,根據網絡能耗建立實時二維定位表,選擇最優路徑傳輸數據,使得網絡整體能耗較低。
2.4 海洋監測
海洋監測主要是將傳感網與互聯網綜合運用到海洋環境監測中,通過在監測海域搭建無線傳感器,利用傳感器節點監測并采集營養鹽、重金屬有機污染物、化學耗氧量、有機磷農藥等多種海洋環境參數,經無線發射裝置實時傳輸采集數據,在數據接收端完成數據的接收與處理,從而構建一種基于物聯網的海洋環境智能監測系統。每一個節點可以連接不同的傳感器,而且傳感器安裝位置可以水下水上調整,以適應不同監測點的要求。
2.5 對重金屬等污染的監控
隨著各國工業化進程的加快,重金屬污染也更加突出的擺在人們的面前,這種污染一般造成的影響具有持久性,不容易被消除。對它更應該實行實時的監控,由物聯網發現問題或者是造成重大污染的時候可以發出預警,相關部門與工作人員可以在預警機制的提醒下進行樣本的采集與整理研究,一旦發現問題應立即采取措施對重金屬進行清理,并對已經造成的污染采取一定的補救措施。
3 存在問題及發展趨勢
現階段,物聯網技術應用尚存在一些問題。首先,傳感器、云技術等存在的技術問題。傳感性的靈敏度及穩定性導致數據失實,傳感器的速率低造成信息延后等,云計算技術也限制了物聯網的發展。其次,技術標準統一化問題。目前,物聯網三個基本層次感知層、網絡層、應用層均有各自的標準化組織,但三者并不統一,導致物聯網整體系統不穩定。再次,安全性問題,網絡黑客、漏洞可能會造成數據泄漏、遺失等安全隱患。
隨著物聯網技術的不斷完善,其在在環境保護方面的仍有廣闊的前景,發展方向有兩方面:橫向和縱向。橫向方面,目前物聯網在環境保護方面的應用較為單一,物聯網在土壤監測、噪聲監測、電磁監測、化學組成、海洋生態系統等方面具有廣闊的前景。縱向方面,隨著物聯網技術的不斷完善,其在運用技術方面可更深層次的實現網絡化、智能化,使得物聯網系統在各個領域中配備更為齊全、完善,更大化的提高生產效率,為環境事業作出貢獻。
4 結論
隨著科學技術突飛猛進的發展,物聯網技術應用于環保行業是信息時代不可逆轉的大趨勢。目前,物聯網技術在環保行業的應用已初見成效,但仍處于起步階段。物聯網技術在環保行業的應用中仍存在標準化組織協調性、關鍵技術突破問題、安全隱患等一些亟待解決的問題。我們應該清醒的認識,任何一種技術都是一把雙刃劍,除了具有積極的價值和意義,還必將存在著技術倫理、網絡權力濫用、個人隱私保護等社會道德風險,值得進一步的研究和規避。
總之,對于這項新技術,我國應從政府層面大力支持物聯網技術在環保行業的技術發展,并加大投資力度,推動環保行業朝向高度信息化、網絡化、智能化的方向邁進。
參考文獻:
[1]蔣燕敏.環境監測在環境管理中的地位和作用[J].儀器儀表與分析監測,2004(4):44~46.
[2]楊宏偉,吳挺峰,張唯易.基于物聯網技術的太湖藍藻水華預警平臺[J].計算機應用,201131(10):2841-2843.
關鍵詞:海洋;新能源;可燃冰
中圖分類號:P714.6 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2017)03-0029-01
社會的發展以及人們的生活都離不開新能源持續不斷的供應,在陸地能源幾近枯竭的情況下,人們對新能源的探測上的注意力主要集中在海洋新能源的探測上。據悉,中國已在南海以北、南沙海槽和東海北坡發現了“可燃冰”。“可燃冰”就是人類發現的一種海洋新能源,它的外觀像冰,遇火即燒。目前,這種新能源的探測才剛剛起步,一旦探測技術的成熟,能夠成規模地開采此類資源,那么它將代替石油的位置,進入千家萬戶之中。21世紀,是計算機的時代,是信息技術的時代,古老的技術已經不能滿足人們的各種需求。“可燃冰”等海洋新能源的探測同樣離不開計算機信息處理技術的支持。日前,研究人員在其探測技術方面正進行著深入的研究。
1 目前主要的海洋能源探測技術
現階段,人們根據各方面的知識領域,都發現了海洋新能源的探測技術,我們可以通過一個表來統計一下。這些探測技術多多少少都需要計算機信息處理技術的支持,它們需要計算機信息處理技術為其做數據統計,程序自動勘測等。如表1所示。
2 計算機信息處理在海洋新能源探測上的具體應用
2.1 衛星導航定位新能源用到的計算機信息處理技術
運載體從起始點被引導到目的地的技術就是導航技術,導航技術是21世紀信息化時代的產物,它能對所要查找的實物進行準確的定位并記錄相關參數,而且,它的定位范圍甚廣,能在全球范圍內檢測新能源的痕跡。
目前,我國已有許多專門用于探測新能源的衛星,這些衛星的運行軌跡都是通過計算機進行操控的。此外,海洋內的各種參數也通過計算機進行數據記錄、分析出該處是否有新能源,可燃冰所藏海域也在我國衛星的檢測之中。
2.2 計算機檢測海底探測儀器設備
海底探測儀器設備包括我國自主研發的四代深海攝像系統、海底觀測系統。四代深海攝影系統即深海雙目立體攝像系統,它結合計算機信息處理技術將海底的實際情況立體的呈現在計算機上,呈現在人們眼前。此外,計算機信息處理技術還能自動分析海洋內部的環境,讓人們知道該海域是否能出現可供人類利用的新能源。可燃冰出現的海域就安置著許多攝像系統,這些攝像系統不僅時刻尋覓著可燃冰的足跡,還提供人們進行可燃冰開采的各種數據。
海底觀測系統利用觀測技術與計算機信息處理技術相結合的方法實現了能源的自動分配供應、儀器控制數據的實時采集和分析。為深海新能源的探測技術提供了極大的便利。
2.3 運用計算機信息處理技術制造的海上探測儀器設備
信息化的時代,人們已經學會巧妙地將計算機信息處理技術與探測儀器結合起來。海上探測儀器設備――探測船。它的身上有許多設計計算機技術的小部件,可以準確地對相應海域進行探測、采集數據并分析數據。
2.4 海底機器人探測技術
人們一直希望通過計算機的相關技術設計出機器人代替人去做一些人無法親自去做的事,現在人們已經實現了利用機器人進行海洋新能源的探測。南海可燃冰的發現海域已經投放了這樣一批機器人,這些機器人通過互聯網進行遠程調控,使其將實時的圖像信息和大量的數據傳回地面,通過對這些數據分析,我們便可以發現可燃冰出現的具置。近幾年來,我國政府十分重視無纜水下機器人的研發,并投入了較大的人力和物力。
3 結語
生活水平和經濟的快速發展就意味著能源的過快消耗以及要面臨能源短缺的風險,世界各國都在致力于新能源的探測、開采和利用。在海洋新能源被人類現階段利用很少的前提下,人們便更多地專注于海洋新能源的探測,在可燃冰被發現的情況下,各國都使盡力氣開始尋覓著可燃冰存在的痕跡,想要將其占為己有。探測就需要技術,對于信息時代來說,計算機信息處理技術便是探測這些新能源的必備技術。目前,我國已經將計算機信息處理技術應用于這一領域中,并將這門技術與其他技術相結合,相信在不久的將來,海洋這個孕育著無限新能源的寶藏將被我們成功發掘。
參考文獻
[1]溫秀平.水下機器人特性分析及其控制方法研究[D].哈爾濱工程大學,2011(10).
一、測繪學的現展
空間技術,各類對地觀測衛星使人類有了對地球整體進行觀察和測繪的工具,好象可以把地球擺在實驗室進行觀察研究一樣方便。由空間技術和其它相關技術,如由計算機、信息、通訊等技術發展起來的3S技術(GPS、RS、GIS)在測繪學中的不斷出現和應用,使測繪學從理論到手段都發生了根本的變化。測繪生產任務也由傳統的紙上或類似介質的地圖編制、生產和更新發展到地理空間數據的采集、處理和管理。GPS的出現革新了傳統的定位方式;傳統的攝影測量數據采集技術已由遙感衛星或數字攝影獲得的影像所代替,測繪人員在室內借助高速高容量計算機和專用配套設備對遙感影象或信號記錄數據進行地表(甚至地殼淺層)幾何和物理信息的提取和變換,得出數字化地理信息產品,由此制作各類可供社會使用的專用地圖等測繪產品。我國960萬平方公里國土的國家基本地圖的成圖或更新周期可望從十幾年,幾十年縮短到幾年或更短,測繪業的體力勞動得到解放,生產力得到大的提高。今天,光纜通訊、衛星通訊、數字化多媒體網絡技術可使測繪產品從單一紙質信息轉變為磁盤和光盤等電子信息,產品分發可從單一郵路轉到"電路"(數字通訊和計算機網絡傳真),測繪產品的形式和服務社會的方式由于信息技術的支持發生了很大變化,進入了信息化的發展。當前,隨著我國經濟的高速發展和經濟所有制成份和運行體制的改革,需要開放民用國家測繪產品;從技術方面看,西方國家衛星測地技術可制作全球幾乎任一地區1米分辨率(相當1∶1萬比例尺)的地圖,衛星上的GPS又可將這種地圖納入全球參考框架和轉換為他們的國家坐標系,中、小比例尺國家地圖的保密價值已大大降低;對于軍事敏感的重力數據,衛星重力技術所發展的低階全球重力場模型已足夠用于他們的遠程戰略導彈發射。目前全球高階重力場模型(如EGM96)分辨率已達50公里,已接近我國現有重力數據的分辨率,其保密價值也需要重新評估。這一形勢使絕大部份測繪產品可以作為普通商品服務于全社會,測繪業從單一國家事業逐漸轉變為社會主義市場經濟的產業,這無疑為測繪學的發展注入了新的活力和擴大了發展空間,這也是一個有重要意義的歷史性轉變。
綜上所述,由于以空間技術、計算機技術、通訊技術和信息技術為支柱的測繪高新技術日新月異的迅猛發展,測繪學的理論基礎、測繪工程的技術體系、其研究領域和學科目標,正在適應新形勢的需要發生著深刻的變化,表現為正在以高新技術為支撐和動力,進入市場競爭求發展,測繪業已成為一項重要的信息產業。它的服務范圍和對象也在不斷擴大,不僅是原來的單純從控制到測圖,為國家制作基本地形圖的任務,而是擴大到國民經濟和國防建設中與空間數據有關的各個領域。它必將隨著21世紀更加成熟的信息化社會的到來向更高層次發展,在未來數字地球的概念和技術框架中占據重要的基礎性地位。
二、數字地球和現代測繪學
地球上一切事件都發生在一定的空間位置,人類社會經濟活動所需要的信息絕大部分(約80%)都與地理位置相關。中國21世紀議程62個優先發展項目中,約有40個需要建立或應用地理信息系統。數字地球是利用海量地理信息(即地球空間數據)對地球所做的多分辨率、三維的數字化描述的整體信息模型,便于人類最大限度地實現信息資源的共享和合理使用,為人類認識、改造和保護地球提供一種新的手段,這里在數字地球的概念中突出顯示了地理坐標的框架作用,因此NSDI是數字地球的基礎設施,要求提供(地球)空間數據框架,包括大地測量控制框架(國家定位網和重力控制網)、數字正射影像、數字高程模型、道路、水系、行政境界、公共地藉等基礎地理數據集。在此框架上加載各類地球自然信息和人類社會經濟活動等一切所需要和感興趣的人文信息。為數字地球提供上述地球空間數據框架是測繪業本身的"專職",但又對測繪學提出了更高層的技術要求。
NSDI要建立在NII上,要在因特網上運行,要求開發功能強、效率高的因特網GIS軟件。這表明還要大力發展測繪產品的計算機網絡技術,它的技術基礎是寬帶、高速圖形圖象網絡,當然其中寬帶高速問題需要國家投資在NII中解決。數字地球構想的另一個高技術特點是虛擬現實模型。目前發展起來的全數字化攝影測量就能夠利用功能強大的計算機系統或工作站,對數字化影象進行處理,建立立體地形或地物虛擬模型。但如何將這一技術用在因特網上對多種測繪產品和普通用戶提供虛擬模型甚或虛擬現實模型,則是要進一步研究和發展的。數字地球是對真實地球及其相關現象的多分辨率、統一性的三維數字化整體表達,這里強調了統一性和整體性,要求全球多源數據無縫無邊的連結和整合。從空間數據框架來說,其統一性和整體性是由大地測量來實現和給予保證的。大地測量是傳統測繪的基礎,對當前信息化測繪和構建未來數字地球更是基礎的基礎,即空間數據框架的框架。它要求全球采用統一的參考橢球模型和相應的地心坐標參考框架(如ITRF);全球統一的高程基準,即統一定義和使用的大地水準面;全球統一的重力測量基準(重力基本網);全球統一的地圖投影系統。一切原有的測繪成果,特別是國家基本地圖都要轉換到上述全球統一的參考系中。數字地球對全球大地測量提出了更高更緊迫的要求。GPS配以少量SLR和VLBI站是各國保持和維護各自的地心參考框架的基本技術,但局部坐標到全球坐標的轉換目前還難于達到優于米級的精度;全球高程系統的統一問題,大地測量學家經過幾十年的研究,目前還是一個未能解決的難題,最終要通過全球重力數據,特別是新一代衛星重力計劃和衛星海洋測高計劃在國際大地測量協會的統籌和協調下實現。
海洋占全球面積的70%,海洋將是21世紀資源開發的主要競爭空間,海洋動力環境的變化(如厄爾尼諾現象)又是決定全球氣候變化的主要控制"閥門"。數字地球向海洋測繪提出了挑戰。從全球來說,目前海洋的精細測繪基本上還是空白,多波束測深技術的發展加速了各國領海海底地形的測繪,但要將陸地坐標參考框架以相近的精度擴展到海洋仍存在困難,海上GPS定位精度還低于5米;由于陸地高程基準不能用水準測量傳遞到海洋,在衛星測高技術的支持下用某種去掉潮汐影響的平均海面作深度基準,精度可達米級,和多波束測深精度相當。但廣大的開闊深海的海底地形測繪不可能用船載測深儀完成,用衛星測高結合重力數據(低階或中階重力場模型)反演海底地形,目前試驗精度可達10-100米。數字地球將要求海洋測繪技術有新的突破。
測繪學由于其技術的突破已日益向相關地學領域滲透。大地測量更成為研究地球動力學(包括海洋動力甚至大氣動力)的重要技術手段,GPS監測已能提供全球板塊運動和地殼形變精密數據,可用于研究地學災害(地震、滑坡和火山爆發等)的預測;GPS已可以和VLBI相近的精度和頻譜分辨率監測地球自轉的變化,由此研究地球深部結構和動力過程及全球變化;專題GIS也成為環境災害問題分析預測工具。數字地球最重要的功能之一是為解決21世紀人類面臨的環境和災害問題提供一個可供觀察、分析、模擬和預測的全球信息系統,以期協調人與自然的關系。
我們贊成活數字地球或動態數字地球的提法,因為人類是生活在不斷運動變化的地球上。現在在全球性的觀測中,各種對地觀測新技術已可能連續快速獲取地球表面(或淺層)隨時間變化的幾何和物理信息,了解地球上各種現象及其變化。因此測繪學或者說測繪業則應當利用3S技術結合合成孔經雷達干涉技術(INSAR)以及其他新技術(如衛星重力探測技術等)對地進行觀測,為構建活數字地球提供描述地球動態變化的地理信息產品。
數字地球構想是推動人類大踏步跨進信息社會的重大戰略步驟,有挑戰也有風險。測繪是數字地球的基礎,測繪工作者也將是構造數字地球的"尖兵",也要求測繪學有新的發展和突破。
三、測繪學和地球空間信息學
在本文第一部分已談及測繪學在新的技術進步推動下的現展趨勢。從現代信息論的觀點看,測繪學本質上就是一門關于地球空間信息的學科,傳統的測繪受地面測量技術、時空尺度和精度水平以及投入的局限,其產品主要是單一的地形圖和在地形圖基礎上編繪的專用地圖。它不能反映、至少不能及時反映地球表面形態的變化,特別是大范圍和全球變化。其產品制作周期長,已不能滿足地區經濟和全球經濟高速發展的多種需要。信息技術加快了人類社會的運行速度。測繪學應該是提供人類生存空間自然環境及其變化信息的學科,它的學科內涵發生了巨大的變化,因此如何界定測繪學的含義,已是世界各國測繪工作者所關注的問題。于是從90年代開始,國際上將測繪學(SurveyingandMapping)更改為一個新詞,以準確反映學科實質,Geomatics一詞由此應運而生。隨后,有關Geomatics的提法在我國學術界,主要是地學界成為熱門話題,由于對其含義理解不同,其中文譯名也是五花八門,現在將它譯成"地球空間信息學",已基本得到認同。不管人們對Geomatics的含義如何理解,但根據ISO的標準定義和國際測繪聯合會(IUSM)對"測繪學"的定義,兩者的含義是基本類同的,只不過Geomatics所涉及的地球空間信息的范圍更寬一些。Geomatics更準確地描述了測繪學在現代信息〖CD2〗通訊社會中的地位和作用,適應了現代社會對地球空間信息的極大需求的特點,因而發展和提高了測繪學的研究和工作領域,符合現代測繪學發展的實際。現代測繪工程的核心技術是空間技術,包括GPS、衛星遙感和航測,測繪的范圍擴展到整個近地空間,例如近地空間航天器的導航定位,近地空間重力場的測定,大氣層甚至電離層的信息;其支撐技術是信息技術,主要處理電磁波信息和影像信息,加之通訊、計算機網絡等信息技術,使地球空間信息學科的理論和技術體系比傳統的測繪學有了很大的發展和更新,由此,Geomatics適合于納入數字地球的理論和技術框架。
隨著數字地球構想的實施,測繪學面臨一個歷史性的發展新機遇,傳統的或現代測繪學將以地球空間信息學的新面目立于地球科學分支學科之林,以更強的活力向前發展,前景良好。
四、建議
本文漫談了測繪學的發展及其與數字地球構想的關系。為在21世紀加速建設我國空間數據基礎設施,發展我國的測繪學科和測繪事業,以迎接"數字地球"的挑戰,根據我國目前測繪事業發展的現狀,從一個側面(主要是大地測量方面)提出以下建議:
1.盡快統一我國大地定位參考框架的建設,對近年來由各個部門獨立建立的各等級GPS定位網進行必要的聯測和統一整體平差,此舉可望進一步加強國家級的大地定位框架;
2.將沿海各部門100多個驗潮站統一組織GPS聯測,精密確定各驗潮站水位標尺零點的大地高,填補陸海相接地帶重力測量空白。此舉為統一陸海大地水準面,建立海洋高程基準,研究海平面變化至關重要;
3.研究將陸地GPS定位框架向我國領海擴展的方案,著手建立我國包括海域的廣域差分GPS定位系統;
4.盡快完成重建我國重力基本網,發展航空重力測量系統,加密西部地區重力測量和GPS水準,加大力度支持對衛星測高數據的利用,為下世紀確定我國亞分米級或厘米級大地水準面作好數據儲備,建立可在因特網上運行的新的重力數據庫;
下午好!在國慶節即將來臨之際,今天,我們在這里團聚一堂,共商產學研合作,意義十分重大。借此機會,我就全縣科技創新工作和科技發展需求情況,向各位做個簡要介紹。
近幾年來,我縣大力實施“科教興縣”和“科技驅動”戰略,大力營造科技創新氛圍,著力培育優勢產業,激發企業創新活力,加速科技成果轉化,初步形成了依靠科技創新促進產業轉型升級的發展良好格局。
(一)強化高新產業發展,全縣產業結構不斷優化
近年來,我們把科技型企業、高新技術企業培育作為壯大和發展縣域經濟的重要手段,搶占經濟增長“制高點”。緊緊圍繞省高新技術七大產業領域,通過政策引導、技術攻關、項目扶持等措施,大力培植一批高新技術企業、發展高新技術產品,帶動一批企業和產品轉型升級。目前全縣新認定高新技術企業18家、省以上高新技術產品和重點新產品99個、省民營科技企業191家。從2007年開始,設立縣級科技計劃項目,每年出臺縣級科技計劃項目申報指南,重點扶持符合產業發展領域、創新型強、技術含量高、具有較強競爭力和市場前景的項目。通過縣級科技計劃項目的引導和扶持,為申報上級科技計劃項目打好基礎。
(二)強化科技成果對接,產學研合作層次加快提升
近年來,我縣著力做好企業與高校院所的牽線搭橋、溝通協調作用,鼓勵企業與高校院所開展產學研合作,加速高校院所科技成果向現實生產力轉化,促進一批重大科技成果落戶和知識產權產業化,進一步推動我縣產業技術升級和結構優化。堅持“走出去”與“請進來”、“綜合性”與“分行業”、“大部隊”與“小分隊”活動并舉,先后牽頭舉辦了高新技術項目信息會、科技論壇海洋經濟分論壇、農業新技術新成果洽談會,開展了“校企聯盟促發展,走進通大謀合作”等產學研活動。先后邀請60多所高校院所的專家教授200多人,來我縣項目信息11000余項,對接落實成果項目意向300多項。通過廣泛發動企業參加國家、省、市舉辦的北京清華、北大產學研對接會、863重大科技成果對接會、浙江大學產學研合作洽談會、安徽合肥地區高校院所產學研合作洽談會等,獲取項目信息8000余項,解決技術難題200多個,對接落實成果轉化意向200多項。
(三)強化基礎平臺建設,創新創業工程顯著增強。
按照企業研發機構“六有”建設要求,重點鼓勵高新技術企業、科技成長型企業等依托高校院所先進設備和技術力量建立健全研發機構,突破產業發展瓶頸。通過服務和引導,建立健全企業研發機構,加快新產品、新技術研發進程成為企業的共識。在廣泛調研和借鑒周邊縣市經驗做法的基礎上,出臺了《關于加快科技孵化器建設的意見》,鼓勵鎮區、企業創新方法投資建設科技孵化器。通過2年多努力,全縣新增科技孵化器7家,新增孵化面積21.2萬平方米,新增入駐企業64家。
(四)強化創新人才培育,科技人才隊伍快速壯大
近年來,我縣不斷優化人才引進培養措施,落實人才保障機制,積極營造有利于人才創新的良好環境,激發各類人才創造活力,加快經濟轉型升級步伐。聘請了南京大學等10所高校專家教授為縣政府科技顧問,并與我縣10家行業龍頭企業進行聯姻,為企業發展、新上項目、技術創新等提供咨詢決策服務。在利用引進人才進行技術攻關的同時,鼓勵本土人才與引進人才的技術交流,促進科技進步。自2008年以來,全縣共獲國家科技進步獎2項、省科技進步獎3項、市科技進步獎46項,評審縣級科技進步獎77項。
(五)強化創新氛圍營造,科技工作組織力度加大
加強科技宣傳,增強全民科技意識,形成科技創新氛圍,是開展科技工作的前提,也是依靠科技促進社會發展的思想基礎。三年來,縣政府每年都在全縣開展“創新杯”競賽活動,將黨委、政府重視科技情況、科技經費投入情況、高新技術產業投入、產學研合作、專利申請和授權等列入考核,要求各鎮區按照當年本級財政支出的1.5%提取和使用科學技術經費。堅持科技創新季度例會制度,通過培訓、政策解讀、現場點評各項任務完成進度,督促各鎮、區按照序時進度完成科技工作目標任務。年終,對各鎮、區科技工作目標任務完成情況進行考核,考核結果列入縣委、縣政府對鎮區經濟工作綜合考核。
隨著經濟的快速發展、產業層次的不斷提升,我縣科技與產業合作的領域也不斷拓寬。目前,我縣正以開發成長性好、帶動力強、競爭優勢明顯的產品為突破口,開展關鍵技術攻關,增強自主設計、制造和成套能力,加強技術集成和引進技術消化吸收再創新,著力扶持一批具有知名品牌的高新技術企業,加快推進產業結構優化升級,不斷提高高新技術產業對全縣經濟增長的貢獻份額。重點是圍繞新能源、電子信息、先進裝備制造、新材料、生物產業、傳統產業轉型升級六個領域。
(一)新能源領域
一是風能。以明陽風電、海裝風電、海力風電、威斯塔斯、杰靈能源設備等企業為龍頭,圍繞風力發電項目,開展風力發電機組總體設計技術、風光儲系統等關鍵技術研究,重點發展海上風電機組、海上風電設備安裝船,努力形成集風電設備研發、制造與風電試驗場為一體的風電設備制造集群。
二是太陽能。以強生光電、思凱索拉、蘇中電池等企業為龍頭,通過研究單晶硅、非晶硅太陽能光伏電池制備工藝及組件技術,重點發展高轉化效率的非晶硅太陽能薄膜電池、光伏電池組件等產品。發展太陽能發電及并網、儲能技術產品,實施太陽能發電與建筑一體化的重大科技示范項目。
(二)電子信息領域
一是軟件。以建設軟件園為契機,著力引進軟件外包、創意設計、電子商務等服務外包項目。鼓勵市場前景好、面向經濟和社會信息化,具有自主知識產權和自有品牌的軟件產品的研制和開發,重點開發系統軟件、支撐軟件、中間件軟件、嵌入式軟件、電子政務軟件、為改造傳統產業服務和支持節能環保的應用軟件以及數娛軟件,鼓勵發展軟件外包加工業務,不斷壯大軟件產業的規模。
二是現代通信及光通信。以中天科技集團為龍頭,積極吸引相關配套產業集聚,強化新產品開發,大力發展光電通信產業和電子電器元器件,重點研制、開發廣電系統用“三網合一”復合通訊電纜、超導電纜、超導限流器等產品,擴產寬帶網絡用軟光纜等特種光電通訊光纜。
(三)、先進裝備制造領域
一是石油機械裝備。以通用機械、如石機械、新象股份等企業為龍頭,通過對自動控制原理、機械結構、材料化學元素的研究,重點開發海洋鉆井平臺鉆采自動化裝備,新型套管鉗、動力鉗、鐵鉆工、液壓吊卡、游車吊鉤等系列石油井口工具和石油成套鉆機。
二是輸配電技術及設備。以中天科技、華泰線纜等企業為龍頭,通過研究冷絕緣材料技術、結構設計技術、大倍率提高導電系數等關鍵技術,重點發展高壓電纜、海底電纜、倍容量導線等特種電纜產品,擴產低壓復合電力電纜等電力寬帶網通訊電纜及智能電網用特種系列導線。
三是汽車配套技術及零部件。以黃海汽配等企業為龍頭,通過研究電腦控制電動裝置技術、電動汽車電制動技術、汽車剎車系統制動液壓閥設計制造技術、發動機電噴系統控制技術,重點發展AMT—汽車電控機械式自動變速器、電動汽車制動能量回收裝置、汽車液壓控制操縱系統、汽車發動機管理系統等汽車零部件產品。
四是新型醫療設備。以愛普醫療器械為龍頭,通過數字化三維可視深腦核團圖譜、基于數據特征層上的縱向與橫向相結合的醫學影像信息融合的研究,重點發展神經外科微創手術導航系統。
五是高效節能技術與環保產品。以天一智能、百華電子等企業為龍頭,通過研究環保產品的智能化技術,重點發展智能排污監控管理系統、煙塵自動監控管理系統、污水遠程自動取樣儀、環境數據監視儀等系列產品。
(四)新材料領域
在現有精細化工基礎上,不斷提高產品加工層次和附加值水平,大力促進高技術成果產業化和化工新材料的綠色化發展,積極發展生物基高分子新材料;依托中天科技、宇迪光學,大力推進光電新材料研發和應用;同時,積極發展功能性高分子材料及高性能金屬材料等,加快實施九九久科技公司六氟磷酸鋰項目、利田科技公司光固化單體等感光新材料項目;重點發展紡織新材料,全力推進賽得利公司差別化化學纖維和溶解漿項目。
(五)生物產業領域
依托優質農產品及海洋漁產品優勢,以生物醫藥和功能性食品為主導方向,進一步突出海洋生物醫藥及海洋保健食品研發,積極引進海洋生物藥物委托加工項目和海洋生物保健食品開發項目。
(六)改造提升傳統產業
一、福建“海洋產業集群”的優勢分析及對推動福建海洋經濟發展的戰略意義
(一)福建培育“海洋產業集群”促經濟發展的優勢分析
福建地處東南沿海,與臺灣隔海相望,地處長江和珠江三角洲之間,與浙江、江西、廣東交界,毗鄰港澳,產業龍頭企業可以加強與這些地區的經濟協作和交流。目前,福建已制定了閩臺產業對接規劃,必將推動福建經濟的發展,是它的區位優勢。
以公有制為主體的多種所有制經濟在市場競爭中相互促進、共同發展,不斷完善社會主義市場經濟體制和更具活力、更加開放的海洋經濟體系,是它的體制優勢。
福建省海洋資源豐富,擁有“漁、港、景、油、能”五大優勢資源。近海有海洋生物2000多種,其中魚類752種,發展海洋水產業具有得天獨厚的條件。海岸帶和近海海域蘊藏著大量礦產資源。已發現的礦產有60余種,有工業利用價值的20余種,礦產地300余處。海峽油氣資源豐富,據調查油氣資源總量2.9億噸。全省沿海風能資源豐富。并有利用潮汐、波浪、海流、溫差發電的廣闊前景。沿海風光秀麗。氣候宜人,擁有豐富多彩的自然和人文旅游資源,是天然的度假和旅游勝地。發展海洋產業集群前景十分廣闊。此外。福建內陸的非金屬和金屬的礦種多,林產、水產、農產、水力資源豐富,也為建設海洋產業集群提供良好的資源條件,是它的資源優勢。
福建沿海有大小港灣125處,深水港灣22處,深水港口岸線資源居全國首位,沙埕灣、三都澳、羅源灣、松下港、江陰灣、湄洲灣、廈門灣、東山灣等,都是福建的大型深水良港,目前已建成或正在建設的高速公路網以及鐵路網,使福建形成以港口為起點,航道、公路網及鐵路網為連線,輻射內陸、臺灣和世界各地的主要通道和樞紐,依托其得天獨厚的交通條件,吸引更多的重化工企業前來投資,促進臨港重化產業的相對積聚,形成重化產業集群,實現福建工業結構由輕型向重化工業轉變,是它的交通優勢。
福建是全國著名的僑鄉,旅居海外的華人華僑達一千多萬人,80%的臺胞祖籍在福建,其中不乏商業巨子和實業家,隨著福建投資環境的不斷改善,必將為福建海洋經濟的發展注入新的資金。2003―2005年,福建民間投資完成2690億元,占同期全社會總投資的46.8%,年均增長35.2%,比同期國有投資平均增長速度高19.3個百分點。是它的僑臺優勢。
(二)“海洋產業集群”對推動福建海洋經濟發展的戰略意義
產業集群對推動福建海洋經濟發展具有重要的戰略意義,主要體現在以下三個方面:
1,可以充分利用便捷的運輸通道,實現原料供應、生產加工、出口銷售的連接,提高創匯能力,擴大對外開放。
眾所周知,近海城市往往都是海洋產業龍頭企業的聚集地,區位的優勢使得這些企業能夠及時掌握國內外的經濟信息,一方面通過內陸的航空、鐵路、高速公路等交通網絡把產業集群內企業的產品集中到港口海運出口;另一方面把國內需要的各種進口物資通過海運集中到港口,再通過內陸的航空、鐵路、高速公路等交通網絡發送到內陸各地,既解決了資源不足的問題,又提高了出口創匯的能力,從而實現大進大出的經濟發展戰略。
2,可以充分發揮龍頭企業的自身優勢,合理開發、綜合利用海洋資源。帶動福建海洋經濟向多元化的現代海洋經濟的轉變。
海洋中不僅擁有陸地上的各種礦產資源,而且還富生陸地上許多稀缺資源。目前人們已經發現的有石油、天然氣;煤、鐵;海濱砂礦;多金屬結核和富鈷錳結殼;熱液礦藏;可燃冰等六大類礦產資源。在陸地資源日趨枯竭的今天,海洋成為人類生存與發展的資源寶庫和重要空間,沿海國家和地區20世紀60年代開始就把目光投向大海。發達國家更是把目光從外太空轉向海洋,他們以陸地為依托,以海洋為重點。把資源的潛在優勢轉化成現實的經濟優勢,實現從單一的傳統海洋經濟向多元化的現代海洋經濟的轉變。在這一轉變過程中,各個海洋產業集群中的龍頭企業利用其自身在資金、人才、技術、信息等方面的優勢,在海洋化工、海洋生物科技、海洋信息技術、海洋保健品系列、船舶機械、水產加工機械、旅游休閑用品、沙灘運動產品、國際游艇、海景樓盤、經貿旅游投資等生產領域發揮著不可替代的作用。
3,可以加強山海協作,實現優勢互補,促進人才流動,實現資金和資產的有效利用,拓展經濟發展的空間。
隨著福建高速公路網絡的不斷完善,打破了傳統產業集群的空間限制,使山海的緊密協作成為可能。也就是說,現代產業集群的形成可以實現由近海經濟的發展,向近海、涉海經濟的全面發展。可以想象,一批同一產業的內陸企業,以沿海生產該產業一種主導產品的一個或若干個龍頭企業為核心。啟用剩余資本和閑置資產為產品的深度加工提前、產中、產后服務,使產業鏈迅速向內地延伸,并在產業集群中實現信息共享、人才流動、技術交流、資源互補和創新互動。其結果必然會降低產品成本,提高經濟效益,發揮品牌效應,增強競爭能力,從而帶動內陸地區經濟的發展。
此外隨著產業鏈向內地延伸,產業集群內企業的分工更加明確,專業化程度不斷提高,原材料得到綜合利用,產品得到進一步深度加工,使海洋開發秩序進一步規范,成為真正意義上的循環經濟。
二、福建培育“海洋產業集群”促經濟發展的對策
(一)認真做好產業發展規劃,優化海洋產業結構
從海洋生態保護和海岸線合理開發利用的角度出發。本著發揮港口優勢、內陸和沿海互動發展的原則,高標準、嚴要求地做好石化、能源、冶金、機械、造船等產業發展規劃,制訂相關的配套政策,引導福建海洋產業的相對集聚、有序發展,從而優化海洋產業結構。
(二)合理開發利用海洋資源,強化對海洋資源的管理
2003年10月,東盟和東南亞漁業發展中心在一次會議上強調。創設有效的漁業管理體制,對確保漁業可持續性是非常必要的。由于海洋表面、水體、海底都廣泛分布著各種海洋資源,甚至在同一海域存在著多種資源。為了確保國家利益的實現,保證海洋資源的有序開發,提高海洋資源的利用效率,實現資源的合理配置,防止出現藍色圈海運動(或者稱“圈海運動”)以及掠奪性和破壞性開發現象,實現海洋資源的可持續發展,必須強化對海洋資源的管理,包括對海
洋的綜合歸口管理,制定和完善海洋慣例法規,實行依法管理等。要按照開發與保護并重的思路,加快海洋生態環境的保護和建設,使海洋經濟的發展規模和速度與海洋資源、環境的承載能力相適應,走海洋產業現代化與生態環境相協調的可持續發展之路。
(三)精心制定培育政策,完善海洋法制體系
實踐證明,以發展新興產業為目標,以保護措施為核心的培育海洋支柱產業集群的政策,在許多省份都產生過明顯的正效應。若只聽從市場機制發揮作用而沒有保護措施,新興產業又得不到應有的發展,福建的海洋產業將在未來的競爭中處于劣勢,只能在一些傳統的勞動密集型產業和對海洋資源的初加工產業中具有優勢。要積極研究海洋支柱產業集群的組織政策。探索政策的實施手段,要通過政府投資的方式,迅速在規劃范圍內建立起較為可觀的海洋產業規模,采用替代進口的戰略,對鼓勵發展的產業實行保護政策。與此同時,通過稅收、價格、融資、獎勵等方面的措施,鼓勵民間投資者向規劃范圍內的海洋產業集聚,與海洋支柱產業的龍頭企業融合在一起,使培育海洋支柱產業集群的目標得以實現。
(四)加強基礎設施建設,依法強化海洋管理
沿海地區要吸引產業集聚,就必須加強基礎設施建設。要從根本上解決港口的疏港公路、鐵路進港問題,加快沿海地區的集裝箱碼頭、供排水網、燃氣管網、電網、信息網工程的規劃和建設,千方百計地改變船舶待港及貨物壓港、滯港等影響沿海產業經濟發展的現象。
(五)實施科技興海策略,增強海洋科技實力
縱觀世界海洋經濟發展的歷史,無論海洋傳統產業的革新,還是海洋新興產業的崛起,處處都顯示出科技是第一生產力的巨大作用。要提升產業層次,一定要加強海洋科技的研究和發展,建立海洋科技創新體系,加大對相關科技成果和優秀人才的引進力度。可以說,沒有科學技術,就沒有海洋資源的深入開發和海洋環境的保護與海洋災害的防治。
(六)完善公共服務體系,提高海洋產業素質
[關鍵詞]現代測繪技術;自動化技術;地形測量
中圖分類號:P2 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)02-0215-01
引言
地形測量是相關測繪工作的方法、理論的應用技術學科和分析測繪地形圖的主要依據。地形測繪是研究地形表面的大小、形狀,并將研究內容繪制成地形圖的技術和理論。通過測定范圍內的地表起伏不平的地物和形態等特點的高程和平面位置,經過使用相應的測量符號、采用數據處理等手段,將其按照一定比例繪制在圖紙之上。進而得到范圍地表內相應的地形圖,給予經濟建設、國家發展提供重要的依據。
傳統的地形測量主要包括5個部分,地形測量、施工測量、竣工測量、變形測量和控制測量。現代測繪技術化技術具備測量精度高、圖形內容準確、圖形修改簡便和自動化程度高的多重優勢。
1 當前地形測量的測繪自動化技術的應用
測繪自動化技術主要由數據的顯示、傳輸、處理和采集于一體的測量系統[1]-[3]。伴隨著信息化技術、計算機、網絡技術的發展,能夠幫助地形測量真正實現智能化。測繪技術自動化技術在最近幾年出現了較大的改革,其主要是以RS遙感、GIS地理信息系統和GPS全球定位系統這三個核心技術再加上集成技術,便組成當前測繪技術自動化技術的核心技術[4]-[5]。
1.1 GPS技術
GPS技術是當前被全球普遍使用的定位技術,其在上世紀70年代被研制,經過20年的發展,于1994年我國全面組件通過導航衛星進行測距和測時,具備在多地形進行全方位實時監測定位能力和三維導航能力的新一代定位系統與衛星導航,是一種多功能、高效率、全天候、高精度的測繪工具。
GPS定位技術和常規的地面勘測技術相對比,具備良好的保密性能、抗干擾性能,其應用更加廣泛、功能更加全面,勘測時間更短,勘測精度更好,操作更加簡便,覆蓋面積更廣,全天候均可以勘測的特點。尤其是RTK的定位精度能夠達到厘米級,并且在海圖測繪應用當中也有相當的成就。
GPSRTK技術出現于上世紀90年代,被稱為載波相位動態實時差分技術,是一種全天候、全方位的新型測量系統[6]。該技術能夠非常高精度的測量地形,并且該技術以載波相位觀測值作為技術基礎實現實時動態定位的技術。該技術具備定位精確、效率高、速度快、靈活方便、精度分布均勻、觀測時間段、測程不會因為通視條件、不受天氣環境等各方面因素影響的優勢,這也是當前確定待測點位置準確定最高的一項技術。
1.2 GIS技術
GIS地理信息系統是利用現代計算機圖形和數據庫技術來分析相關數據和地理空間的應用系統,是計算機科學、地理學、測量學、幾何學和應用對象等多種學科相融合的一項系統性高新技術。GIS最大優勢是能夠將地球表面的任何物體的地理位置、物體特征相結合并顯示,能夠直觀、形象地將各項數據顯示于計算機屏幕上。
GIS具備以下4個基本特點:1、公共的地理定位基礎;2、多維度的結構;3、信息內容廣,信息量大;4、具備數字化、標準化特點。地理信息系統使用數據庫、計算機圖形學和多媒體等多種新型技術,高精度的收集地形的各類數據,對地理數據、堤路空間信息等進行更新和管理分析,很大程度的促進現代測繪技術向著自動化發展。當前GIS地理信息主要的發展方向為:應用社會化、平臺網絡化、系統集成化、系統智能化、數據標準化和數據多維化。
1.3 RS遙感技術
RS遙感技術起源于上世紀60年代,是感測地理目標的物理信息,經過分析和傳送,提取所采集數據當中的有意義信息。遙感主要包括陸地攝影測量、衛星、航天和航空等測量技術。要看技術主要可以分為電磁波遙感技術、物理場遙感技術和聲學遙感技術。
遙感測量技術已經從最初的單波段演變成為當前的多極化、多渡段、多角度和多時相;從最初的可見光發展成為當前的紅外線測量和微博測量;從最初的靜態發展為動態;從最初的空間分析發展成為時空分析。
GIS技術需要依據RS遙感技術才能實現,GIS和RS相比,RS遙感技術缺少分析技術和數據管理。GIS也需要GPS的補繪和補測技術,并且能夠及時更新原始地圖的數據。RS遙感技術、GPS技術和GIS技術所結合的3S技術能夠各自發揮自身的優勢,更經濟、更快速的進行地形測量工作,體現當代地形測繪技術的重要意義,是一項高科技的綜合性新技術。
2 測繪技術自動化技術在地形測量中的發展前景
3S集成技術當前仍然存在一些問題,優化3S集成技術的測量方法和手段,加強3S技術的普及,提升其測量精度、實時性和準確性,從而使3S技術應用于過多的測量領域。
加強數字化地形測量軟件的開發力度,使軟件系統功能更加齊全、效率更高和更加靈活的特點,提升自動化地形測量軟件的運用效率。將所測量到的地形數據及時的導入到數據庫中,完善數據庫信息,以供更好的共享數據和查詢數據,最終實現全球數據更新和擴展空間基礎信息的統計與管理。實現地形測量數據的科學化、社會化、標準化和信息化,通過自動化技術使地形測量實現自動化、實用化、實時化和信息化。
伴隨相關學科、地形測繪技術和計算機技術的發展,人工智能系統在地形測繪當中也具備長遠的發展前景。通過相關專家的研究,利用計算機模擬人為思維,并融入專家的理論知識進行推理,使引用自動化技術的地形測量能夠進行數據分析處理、智能化圖形處理和按要求進行信息處理的工作,提升測量人員的工作效率,促進測繪技術的自動化、智能化發展。
隨著全球地位系統、地理信息系統、遙感技術、專家統計、數字攝影測量系統這五項技術的發展,能夠使應用自動化技術的地形測量工作得到更好的發展,使整個測量的流程,相關的數據推理、分析和處理工作,更加具備動態監測診斷和資源信息共享的特點,提升地形測量的高效率和質量,是測量技術走向自動化和智能化的關鍵。
3 總結
近年來,我國基礎建設的速度越來越快,其他各式各樣的經濟建設也越發快速,對地形測量技術的要求也越來越苛刻。為了滿足當前發展的需求,地形測量技術必須要向自動化形式靠攏。3S技術和數字攝影技術的出現和普及,是地形測繪工作上的重要改革,通過這兩項技術,使得地形測繪技術獲得更大的發展空間,并向著數字化、實時化、網絡化和自動化方向前進。
綜上所述,利用GPS技術、GIS技術、RS技術和集成化技術能夠更精確的進行地形測繪工作。利用準確、完善和可拼接的地形測繪技術給社會發展提供有效保障。
參考文獻
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關鍵詞:環境監測;物聯網技術;信息傳遞
隨著改革開放的推進,各種工業不斷發展,加劇了對自然資源的需求和生態環境的破壞,人們逐步意識到環境保護的重要性,傳統的環境監測是使用人工采取樣品進行檢測的方式,這種監控方式:(1)無法進行長期的遠程實時監控;(2)不能夠及時地反應環境變化等信息;(3)由于依靠人力,勞動強度大,這些不足使得傳統監測方式無法滿足現代監測對于環境的信息化管理要求。隨著污染源在線監控系統的開始推廣,物聯網技術在我國環境監測領域開始了最早的探索和應用,它的出現克服了傳統環境監測方法的缺陷,降低了監測成本,也使得環境監測向自動化、信息化、網絡化、智能化方向發展,我國目前的環境監測手段還很落后,物聯網技術的出現為我國環境監測的發展提供了一個很好的契機,為復雜、多樣的環境進行自動實時監測提供了可行的思路和方案。
1物聯網
1.1概念
物聯網(TheInternetofthings,IOT)是指在互聯網的基礎上擴展和延伸到物體與物體之間信息交流的一種新型信息技術,物聯網的定義是實現物體與物體、人與物體、人與人之間的信息交流。物聯網在國內的應用一般是使用定位系統、紅外線感應儀、全球定位系統(GPRS)、激光掃描儀和氣體感應器等設備間的信息,進行交換和記錄,實現檢測、定位、監測和掃描的一種信息技術,實現各種設備之間信息的交流,讓使用者能夠在物聯網中得到需要的信息,讓監測和管理的信息具有時效性和保證其準確性,達到人工智能化的監控,提高工作效率和生產力,彌補傳統工作中的不足。物聯網在現代被廣泛運用于各個領域中,如醫療健康、道路交通、店鋪監控等,它們都體現了物聯網的智能化與實用性。隨著信息技術、網絡技術、自動化技術、芯片技術的不斷發展,物聯網已經開始應用到生活的各個方面,很多地方的環境監測已經開始廣泛使用物聯網技術。
1.2組成結構
環境監測物聯網主要由采集層、網絡層、應用層3大部分組成。其中采集層通過傳感器、智能卡、電子標簽、識別碼、攝像頭等感知設備實現環境因子的識別、監測分析等信息的捕獲、采集,以達到智能感知的目的;網絡層利用無線網、移動網、固定網、互聯網、廣電網等傳輸網絡實現感知層所采集信息的傳輸與處理,是整個環境監測物聯網的核心組成部分,是將采集層所采集的數據進行大范圍的傳輸與共享,并且實現多方的交互;應用層主要包括環境監測中的特定應用服務以及實現網絡層和應用服務間接口和能力調用功能的中間件,用于完成信息的分析處理和決策,以實現環境監測信息的識別、感知、分析和預測,發揮智能作用。
2在環境監測中的應用
2.1大氣污染監測
如今我國很多城市存在空氣污染現象,空氣質量較差,尤其在一些大中城市,由于重工業和城市交通的發展以及人口持續增長,導致了城市大氣污染相當嚴重,其中就有人們熟知的PM2.5。大氣污染監測主要包括大氣污染物監測、空氣質量自動監測和大氣降塵監測等幾個方面,由于物聯網技術所具有的強大溝通等功能,它能夠有效地應用到對大氣污染監測的整個過程中,如監測空氣中可吸入顆粒物的含量,空氣中有毒有害物質的含量,甚至能夠監測大氣中的氧氣含量、二氧化碳含量、氮氣含量等,可以快速地發現空氣中存在的問題,并且通過實時傳輸功能把監測器上的相關數據傳輸到氣象控制中心,再由氣象控制中心傳輸給電視臺新聞中心等告知民眾,讓民眾及時做好自我防護,降低污染的危害,保證身體健康。從中央到地方各級天氣氣象預報的準確和適時就表明我國在城市空氣質量監測的物聯網應用上確實已經有一個完善的體系。
2.2水污染監測
當今世界水污染現象已到了相當嚴重的程度,應當引起全人類的重視。由于物聯網技術所具有的自動監測功能也被廣泛用于對河流河道水質、水庫水質、污水處理質量等監測中。通過傳感器監測水體中含有的各種固體污染物含量,各種氣體含量,其他有毒有害物質含量;而后將數據傳送到中央控制系統,再由那里的計算機自動進行對比分析判斷水質好壞情況、水質安全情況并提供兩種相應系數,所有的數據都會自動進行儲存備案,一旦發現問題或異常情況,計算機還能夠自動報警,引起人們的警覺。而且物聯網技術具有的“物物相聯”的特點使得人也能夠對系統進行人工干預,人為地進行實時的監測觀察,以便為及時整改服務。
2.3海洋污染監測
我國對于海洋污染監測的物聯網系統建設還處于初級階段,而世界很多國家都很早就對海洋污染監測的物聯網系統建設進行著研究,它們的研究成果能夠為我們提供借鑒和幫助。海洋污染物聯網系統建設能夠監測一個國家海洋的水質情況、污染物情況,能夠在發生一些人為災害或者自然災害時做到及時發現,從而為及時處理爭取時間。比如在發生核泄露造成核污染時及時發現污染物是否到達國家的近海,為及時有效的防范爭取時間;在發生油船原油泄漏時也能夠及時地判斷原油泄露產生的污染情況并及時地做出處理,有效控制污染的范圍和規模,把損失降到最低。
2.4生態環境監測
生態環境的物聯網監測系統盡管是一個較為寬泛的系統概念,但也已經逐步地被接受應用,并發生著作用。一般來說,這樣的一個監測系統不僅僅包括前面提及的幾個已經投入使用的環境監測系統,它還包括視頻監控系統和對生態環境中的植物、動物生存情況的監測等一系列的監控,所有的信息、數據等最終匯集到中央控制系統中,由中央控制系統做出反應發出指令。目前生態環境的物聯網監測的應用主要是在一些自然保護區、沙漠綠植研究、生態環境惡化監測中,已經體現出了收集、預報等功能和功效。
3存在的問題
3.1監測要素不全
在關于生態環境的物聯網技術系統性監測中,監測的對象其實較為簡單,很多監測系統的構成也較為單純,因而離實際需要還有很大距離。比如只能夠對海洋中幾種特定的污染物進行監測,對空氣定的污染物進行監測,監測范圍非常有限,因而監測的功效也大受影響,這些與對全球整個生態環境的監測需求是極不匹配的,缺乏完善、全面的整體性環境監測勢必制約著環境保護與防治,所以監測要素亟待補充和完善,方能擔當重要使命。
3.2監測技術還較為初級
世界上物聯網環境監測系統建設其實也并不完善,尤其是我國環境監測中的物聯網系統建設還處于較初級的階段,硬件、軟件上都還有很多欠缺的地方需要完善和加強,還有很多課題亟待人們去研究和論證,還有很多未知領域等待我們去認知和開拓;不僅僅是完善傳感器、傳輸器、運算器等硬件;更多的是在軟件系統的研究控制上要加大力氣,加強技術攻關,努力改變監測技術的初級化制約著監測成效的現狀。
3.3監測缺乏統一規劃和標準
我國在環境監測的物聯網系統建設上起步晚,缺乏相關的經驗和技術,逐步在摸索中前進,逐步在積累中提高,迄今還沒有一個統一的標準和尺度,整個國家的環境監測物聯網系統建設也還缺乏統一規劃,有著各自為政的特點,因而顯得混亂;甚至同一個地方、不同監測系統每天向公眾播報的空氣污染物種類、污染程度及等級都不相同,這樣的環境監測效果確實不盡人意。因此實行監測的統一規劃和標準,有利于提升監測效果。
3.4公眾的認知度較低
物聯網是一種較為新穎的名詞概念,其技術應用在我國尚未得到大范圍的推廣,而且宣傳力度也不夠,甚至對于已經應用了一定物聯網技術的領域也沒有對公眾進行宣傳,由此可見,物聯網技術對于普通公眾的關注度還不是很高,有隔膜的。這樣一來,關注度低自然導致相應的政策無法進行完善,物聯網技術應用便不能有效地擴大范圍。雖然公眾對于這樣一項技術是有著巨大的需求前景,但是市場和生產研發之間出現了巨大脫節,這也與技術的宣傳力度不足存在著一定的聯系。
4未來發展
4.1加大技術研發的力度
對于相關設備技術的研發、生產,國家要不斷加大加強政策支持,同時國家也要加強對相關研發企業、生產企業的政策補貼,在提高物聯網相關附屬設施質量、性能的同時不斷地降低成本價格,讓物聯網技術能夠更好地應用到環境監測中,服務國家,服務社會。
4.2加強環境監測物聯網建設規劃
必須加強環境監測物聯網建設的系統規劃,統一監測的標準,統一國家層面的系統建設標準。同時對整個環境監測物聯網系統的建設進行統一的規劃,杜絕地方性差異,與此同時還要不斷進行完善,提高質量和水平。
4.3加大宣傳,提高民眾對于物聯網的認知
必須要通過科學教育頻道、有關新聞頻道、社會活動以及公共產品展示等方式來提高人們對于物聯網技術的認識和了解,增加普通民眾對于物聯網技術研發的支持,因為物聯網技術的研發歸根到底要惠及民生幸福。
5結語
物聯網技術是新一代信息技術的重要組成部分,隨著社會和信息技術的發展,它必然會融入人們日常生活中的方方面面,促進生活的改善和優化,使得人們的生活越來越智能化。尤其對于現代環境監測系統的建設,其建設的物聯網監測系統對于節能型社會的發展,新時期環境保護以及國家實行節能減排都有巨大的促進作用,也使得現代經濟得到持續、健康、穩定發展。
參考文獻
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關鍵詞:多媒體;中職語文;課堂應用
在信息化飛速發展的今天,傳統的教學模式在教學中越來越多地顯現出不足。多媒體技術為解決這一難題提供了有效的方式。多媒體技術以其聲行并茂、動靜結合的變化方式,對活躍課堂氣氛、提高教學效率、擴展課堂容量等方面起著積極的促進作用。本文結合教學實踐,談談多媒體技術在中職語文課堂教學中的優勢。
一、生動活潑的展現方式,刺激學生感官,活躍課堂氣氛
傳統的課堂教學,多以教師講解為主,學生只是單純的知識接受者,師生之間的關系是單純的教與學的關系。如果將多媒體技術恰當地引入到課堂中,通過多媒體技術給予學生多感官的刺激,可以極大地調動學生的興趣,達到活躍課堂氣氛、提高教學效率的目的。
例如,在教學《荷塘月色》一文時,先通過播放優美的荷塘月色的視頻,讓學生感受荷塘月色的美景,揣摩作者的用詞手法,再通過播放課文朗讀,讓學生體會作者的心境。最后可以播放鳳凰傳奇的《荷塘月色》選段,讓學生分析這首歌曲與課文所描寫的手法的異同。通過這樣的教學,可以極大地調動學生的積極性,對完成教學目標起著積極的促進作用。
二、直觀形象的展現方式,促進學生理解,提高課堂效率
多媒體技術可以為我們展示直觀形象的事物,可以將無法拿到課堂的實物通過視頻或者圖片的形式展現出來,讓學生得到更加直觀的認識,而不是從教師的描述中得到的各種各樣的想象。在語文課堂中,恰當使用多媒體技術,對于提高學生認識,促進學生理解,進而提高課堂效率是很有幫助的。
例如,在教學《海洋與生物》《神奇的極光》等課時,教師可以制作或者采集相應的視頻、圖片等信息,將其匯總、整理,通過多媒體手段展示出來,讓學生在領略到大自然美景的同時,對課文內容也有更加深刻的理解。又如,在教學《林教頭風雪山神廟》時,通過播放電視劇選集,讓學生對故事有詳細的了解;在教學《林黛玉進賈府》時,可以將央視的《紅樓夢》連續劇中的相關劇集播放,促進學生對課文的理解。在使用上述教學方法時,加以教師的講解,引導學生在觀看視頻的同時,去發現問題、思考問題,在觀看視頻的同時,找到問題的答案。
三、合理運用多媒體,加大教學容量,擴寬學生知識面
在教學中使用多媒體技術,可以讓學生在單位時間內獲得更多的知識和信息,拓展學生的見聞,擴展學生的知識面。通過多媒體技術,教師可以把課程資源更加直接迅速地展現給學生,節省了教師講授、板書等方面的時間,讓教師可以更多地傳授知識。使用多媒體技術,能有效地增加課堂容量,提高教學效率。
如,教學《海洋與生物》一課時,通過多媒體技術,教師可以更多地為學生展示海洋生物,還可以為學生展示海洋生物研究的歷史,展示海洋的起源、生物的產生與發展等方面的信息,增加學生對海洋和海洋生物的認識。又如,教學《神奇的極光》一課時,通過多媒體技術,可以在了解極光美的基礎上,了解極光產生的原因、極光對人們生活的影響等。通過這樣的教學,讓學生的知識面得到了擴展,素質得到了提高。
總之,在中職語文教學中,恰當合理地使用多媒體技術,能有效地活躍課堂氣氛,提高課堂效率,擴展課堂容量。多媒體教學以其嶄新的觀念、生動的形式、事半功倍的效果,為我們展示了美好的前景,它必將在課堂教學改革中發揮越來越大的作用。
關鍵詞:企業信息化建設節約型社會
黨的十六屆五中全會明確指出:“必須加快轉變經濟增長方式,我國土地、淡水、能源、礦產資源和環境狀況對經濟發展已構成嚴重制約。要把節約資源作為基本國策,發展循環,保護生態環境、力爭建設資源節約、環境友好型社會、促進經濟發展與人口、資源、環境相協調、推進國民經濟和社會信息化。切實走新型工業化道路、堅持節約發展、清潔發展、安全發展、實現可持續發展。“這為中國的發展指明了方向。
按照黨的十六大提出的戰略目標,到2020年,我國要實現全面建設小康社會的目標,到洲2020年人均GDP達到3儀美元,GDP總量達到如伽例乙美元的規模。要達到這樣一個規模,發展節約型社會的戰略是必要的保證。
企業作為社會主義市場經濟的重要組成部分,重視建立節約型社會要緊密與企業業務相結合,筆者通過幾年來企業經營管理的實踐認為,“構建節約型社會,一是要從自身做起,構建節約型企必二是積極重視企業內部信息化的推廣與應用,讓企業成為‘節約’技術和服務的提供商。”應該說,信息技術的興起為節約型社會的建設提供了技術與管理的支持。
實踐中,如何在第三產業(主要指服務業)中協調建設節約型社會,調整企業自身經營策略已成為許多企業界人士所共同關注的課題。筆者認為,第三產業建設節約型社會中,必然要通過推行信息化來達到為社會節約的手段,并且要在做出貢獻的同時,實現企業管理成本、運營成本、服務成本的瘦身以及利潤的增長。重點可以從以下幾方面入手。
1立足企業內部廣大員工,從喚起節約意識入手
企業內部達到節約的目的,一靠企業制定符合實際的制度與規定并有效地執行;另外就是員工節約意識的覺醒,把日常節約意識形成習慣嵌入到日常的生活中,促使員工在日常工作中形成節約的行為。其實,每個員工都有的自己負責的工作,在工作流程中,都會有一定的節約空間,比如紙張的使用、休息時電腦顯示器的關閉、室內空調溫度的控制等等。尋找這個空間就需要員工意識的覺醒,有了節約的意識,每一個員工都能成為節約的節點,散落的節點通過公司管理的系統化,就能形成一個節約網絡。如果這個網絡每年可以減少千分之一的非必要支出,對于整個中國社會而言,產生的效益就將是百萬元甚至千萬元的數量級。
據《中國財富》介紹,知名網絡設備制造商思科有關減少隱性成本案例進行介紹。思科公司的每一個員工在月初是都會收到一封郵件,上面寫到:“您上個月電話費是xx、您目前在公司的排名是xx。”這樣的郵件是在提示有關員工,應該節約電話費了,同時鼓勵出色的員工。在這樣的郵件里通常會有個鏈接,告訴員工應該如何減少電話費。
思科很注重對員工節省意識的挖掘,使用的方法也更為有效和人性化,成功實現了降低隱性成本的初衷,很值得我們借鑒。
2立足于內涵的提升,從優化服務流程著手
同樣是思科,還曾有這樣一種說法,如果你購買思科公司的一項產品,產品到家了,你可能連一個員工都沒有看到。這是對高品質服務流程的一種夸張描述。盡管沒有普遍的使用意義,但擁有一個高效高質的服務流程顯然是一個企業節約成本的有效手段,更是一個成功服務型企業必備的素質。
對于第三產業而言,服務流程是貫穿干整個企業運營的鏈條,更是企業的生命線。打造韋約型企業,也要從服務流程著手,不斷對其進行優化。對于一線非循環性企業而言,有效實施“流程穿越”,其目的是通過“客戶穿越、崗位穿越、公司穿越”的“流程貫穿”,對現有客戶服務流程進行全新設計和系統改造,以達到增強流程運行效率和提高流程結果品質的目的,隨著“流程穿越”的落實與推進。
隨著OA網上辦公系統的應用和推廣,優化服務流程,重點是抓住信息化這一關鍵環節,通過技術手段來提升效率。如網上辦公、網上服務等,不斷提高企業的服務能力,讓客戶享受了方便快捷的服務,而且大量減少了由此而產生的企業成本和客戶管理、維護成本的支出。
3立足于社會需求,做節約技術和服務的供貨商
廣東省張德江書記曾經說:“信息化好比新的海洋和天空,有無限的開發和使用能力”。可謂一語道出了信息化的廣泛應用前景。
現代科學技術的發展,尤其是信息技術(包括傳感技術、計算機技術和通信技術)和空間衛星技術在航海上的成功應用,使航海技術取得長足的進步,現代航海己進入電子航海時代。現代航海技術的發展主要表現在船舶導航技術和海上通信技術兩個方面,研究電子航海技術促進現代航海技術的變革,應主要研究電子航海技術對船舶導航技術與海上通信技術的影響。
1.現代船舶導航技術
采用數字編碼的偽隨機噪聲信號測距與原子鐘測時技術的GPS,克服了以往電子導航系統定位精度與作用距離的矛盾,GPS可在全球范圍內全天候地為海上、陸上、空中和空間的用戶提供連續、高精度的位置、速度與時間信息。GPS所提供的高精度的時間標準、抗干擾能力極強的數字編碼測距信息己成為重要的信息資源。在航海上,GPSDGPS所提供的連續的己達到海圖極限精度要求的高精度數字船位,是船位定位技術上一次重大突破,是導航技術一次質的飛躍。GPS己經并不斷促進與帶動各種助航電子儀器的發展,例如AIS、ECDIS、NAVPIL0T等,使得航海儀器朝著數字化、信息化、智能化的方向發展。同時,即將全面運行的伽利略衛星導航系統,特別是我國的北斗衛星導航系統,都是將來性能更佳的全球導航衛星系統。今后十年隨著多元的衛星導航系統問世,必將使船舶導航技術更安全、更可靠。
2.現代海上通信技術
數字化的全球海上遇險與安全系統改變了傳統的人工莫爾斯報的通信方式,己使海上通信方式發生重大變革。目前,國際海事組織(IM0)提出了GMDSS現代化的目標,將淘汰落后技術引入衛星探測AIS、衛星寬帶通信、中高頻段和甚高頻段數字通信技術等先進技術和手段,提升GMDSS功能。GMDSS現代化將實現各種海上信息的數字化,實現無距離、無空間約束的快捷、準確及便利的傳輸,信息可以集成與共享為使用者提供管理、控制與決策的依據。
綜上所述,GPS與GMDSS是現代航海技術的基礎,已經使傳統的航海技術向著數字化、信息化的方向發展。IM0正是認識到現代航海技術這一重大變革將帶來航海技術信息化、現代化的前景,提出了實施電子航海戰略的目標。
二、電子航海戰略的內容
2008年IM0海上安全委員會在其第85次會議(MSC85)上批準了制定和實施電子航海戰略并描繪了電子航海的前景、核心目標和益處。電子航海是指通過電子方式在船上和岸上對海上信息進行協調化的收集、集成、交換、呈現和分析,以便為海上安全、保安以及保護海洋環境而改善泊位到泊位的航行和相關服務。
實施電子航海戰略,并不是簡單地推行某些電子航海技術。電子航海戰略是全局性的變革,其內容十分豐富,對其內涵的理解也在不斷深化。實施電子航海戰略首先是信息化建設。航海信息化建設是一項巨大的信息工程,其關鍵是各種數字信息標準、業務規范、傳輸標準的建設,各種應用智能軟件的開發與設計。
電子航海戰略不僅是信息化建設,從深層次看,電子航海還有著極大的發展空間,既需要戰略構思與制定,更需要研究建立許多新的理論,研究攻克許多新的關鍵技術。隨著電子航海戰略逐步推進,航海技術必將從定性向定量、從經驗向科學發展。電子航海的發展將使航海技術從技術上升為科學,發生質的飛躍。
三、航海科學與技術學科的定位
科學研究是以問題為基礎的,只要有問題的地方,就有科學與科學研究。從科學發展史看,任何一門學科的建立都需要兩個條件:一是思想和知識積累到一定程度,二是具有較強烈的社會需要。其中,第一個條件是根本性條件。人類的航海活動己有數千年的歷史,人們在航海活動中發明并積累了豐富的船舶導航技術、船舶操縱技術、海上通信技術,尤其是進入20世紀以來,包括衛星技術、通信技術、網絡技術、造船技術、測量技術等在內的現代科學技術的發展使得航海技術取得了長足的進步,航海技術己進入數字時代。另一方面,海上交通運輸承載了全世界80%以上的貨物貿易運輸,與人類的生存發展息息相關。海上交通運輸領域需要航海科學與技術學科的支持,需要航海科學與技術學科去研究并攻克許多重大的課題,以確保海上交通運輸的在安全、環保和安保條件下的高效。但是,由于受航海技術發展水平的制約,以往的航海技術以定性分析與經驗總結為主,研究方法不夠成熟,學科體制不夠規范,因此,與真正的獨立學科還有一定的差距。航海科學與技術學科的現狀與水平與海運強國戰略對科技的要求差距甚大,必須加快發展。
航海科學與技術學科屬于應用性學科,應充分吸收、應用相關學科的新理論、新技術,加強學科建設,明確學科定位,使高等學校在人才培養、教師教學、科學研究方面具有更明確的目標和方向。
獨立的研究內容的確定是學科建設的關鍵。需要跟蹤、分析與研究航海領域的新技術、新理論,熟悉相關學科的發展水平與新成果,分析航海活動發展中需要解決的問題,才能明確學科自己獨有的研究方向。導航技術、海上通信技術、船舶操縱與避碰技術一直是航海科學與技術的重要研究內容。筆者認為,在航海向數字化發展的今天,數字導航技術、海上數字通信技術、智能化船舶操縱與避碰技術將是現代航海科學與技術未來發展的方向和重點內容,應該作為現代航海科學與技術學科研究的重點。
在確定獨立的研究內容的基礎上,航海科學與技術學科應通過測試、各參數之間機理分析、建模并進行實際驗證等研究方法,不斷完善應用技術與系統,提高船舶運輸的安全、環保與效率水平。同時,還應不斷完善航海科學與技術學科的科學體制,制定科學的具有前瞻意義的航海科學與技術發展規劃,開創航海科學與技術發展的新局面。
四、航海科學與技術的發展方向與研究重點
航海科學與技術學科是大連海事大學的特色和優勢學科,也是眾多航海高等院校的主干學科。如何抓住電子航海戰略實施的機遇,開創航海科學與技術發展的新局面,是擺在航海教育主管部門和航海教育工作者面前的一個新課題。
要實現海運強國,海運科技創新和高水平海運人才培養是關鍵。而科技創新和人才培養都要依賴學科的建設與發展。目前,交通運輸部正與教育部聯合開展關于航海教育的調查研究,擬出臺關于提高航海教育質量的指導意見。建議交通和教育主管部門加大對航海科學與技術學科的扶持力度,在國家學科體系中對航海科學與技術學科的定位予以確認,在數字導航技術、海上數字通信技術、智能化船舶操縱與避碰技術等領域加大科研投入,建立航海科學與技術研究型人才培養基地,從政策上對航海科學技術的發展給予保障。
航海教育和科研工作者也應以電子航海戰略的實施為契機,跟蹤、消化吸收相關領域的最新科技成果,積極開展相關研究,為海上交通運輸的安全和高效提供智力保障。本文以信息技術、光纖陀螺、衛星導航技術等在航海上的應用以及PORTS、智能ECDIS及數字船舶運動模型識別與控制技術的發展為例,分析電子航海的發展方向以及實施電子航海戰略需要研究的內容與需要解決的關鍵技術。
1.航海信息數字化
信息技術處理的對象是數字信息,工具是計算機。為了規范航海業務,需要利用計算機智能化輔助航海業務,需要建設航海信息數字化標準與知識庫。信息的數字化標準,并不僅是簡單的計算機識別問題,而且更重要的是對信息的基本元素、信息元素分類、各信息元素關聯性的科學分析,為計算機進行智能處理提供邏輯判斷支持。由于信息數據庫的科學性將直接影響應用功能軟件開發的可行性,因此,信息數據庫的建設是計算機開發各種應用功能軟件的基礎。
建立航海信息數字標準,實際上是建立相應的數據元素標準、信息分類編碼標準、用戶視圖標準、業務的規范標準及信息傳輸標準等。分析研究信息的最基本元素,賦予其物理屬性及編碼,使其成為計算機能識別與處理的數字信息元素;分析研究信息元素之間的關聯性與邏輯性,構筑數據庫的邏輯結構,以便于計算機查詢與分析,尤其是對于海量數據的處理,該項工作更顯得重要;在此基礎上分析研究信息服務組成的業務規范,開發出各種用戶操作標準界面及信息傳輸標準,實現航海信息的集成與共享。
信息化的核心是智能控制,智能控制的目的是為用戶服務。電子航海戰略首先是信息化建設,核心是為航海人員服務,解決電子航海時代航海人員“信息過載”的問題。顯然,這需要而且必須有航海科技人員的參與,因為,航海人員了解實際的操作、管理與控制,知道需要什么,解決什么問題,達到什么目的。航海的信息化建設實質就是智能化的信息技術為航海人員服務,使得航海信息技術更加人性化。
船用雷達波浪測試技術、海面油污測試技術是信息技術在海洋參數測試上成功的應用。航海科技人員應開拓其在船舶耐波性、防污染方面的科學研究。
2.光纖陀螺技術
傳統陀螺為機電陀螺,盡管在過去一直是慣性導航和測量領域的主流儀表,但因其具有高速旋轉的“轉子’等不利因素,在精度、性價比和壽命方面制約了慣性技術的進一步發展。1913年法國科學家G.Sagnac論證了米用無運動部件的光學系統同樣能夠檢測相對慣性空間的旋轉。得益于激光器的發明,1962年,作為第一代光學陀螺的環形激光陀螺(RLG)誕生。隨著光纖通信技術的發展,1976年光纖陀螺(FOG)在實驗室演示。光纖傳感技術是一種以光波為載體,光纖為媒質,感知和傳輸外界被測信號的新型傳感技術。光纖陀螺與傳統的機電陀螺一樣,用來測量運載體相對慣性空間的旋轉角速度。當運載體旋轉時,光纖陀螺利用Sagnac相移導致光波干涉條紋產生微小移動,從而測得旋轉角速度。光纖陀螺具有體積小、質量輕、動態范圍大、精度范圍廣、無運動部件等優點,是一種新型的全固態慣性儀表。由于其在航空、航天、航海及兵器等應用領域的重要性,從一開始就得到了世界各國特別是軍方的密切關注,并得以迅速發展。經過30年技術的發展,光纖陀螺己成為21世紀慣性測量與制導領域的主流儀表之一。
在航海上,光纖陀螺在艦艇導航與姿態測量中得到成功應用。光纖陀螺在商船上的應用才剛剛開始,其在船舶運動模型與控制模型的在線識別、船舶耐波性理論的研究、自動舵智能控制上將有很大的應用空間。
3.衛星導航技術
我國自主開發的北斗衛星導航系統將于2020年實現全球組網。北斗衛星導航系統既具有GMDSS相應的海上通信功能,還具有GPS相應的全球高精度三維定位功能。我國航海科技人員應積極參與北斗衛星導航系統的民用終端設備的研究與開發工作,使該系統重要信息資源得到廣泛應用,發揮更大的經濟效益。這是我國海運事業戰略安全的需要,也是世界海運業安全的需要。
4.PORTS
傳統上利用海圖及潮汐表來估算港口水域水深和水流,這種方法己不能滿足海上交通運輸發展的需要。為此美國海洋大氣管理局(NOAA)國家海洋部(NOS)開發了PORTS。PORTS是PhysicalOceanographicRea—TimeSystem的英文縮寫,中文是“港口海洋環境要素實報及預報系統”。它是一種公共信息采集和系統,其目的是向船長和引航員提供準確實時的港口和航道水深、水流、風、浪、溫度及鹽度等數據,有效利用港口水深資源,保證航行安全,提高航運效率,為水域的環境保護提供支持。全球第一個PORTS于1991年在美國佛羅里達州西部港口城市坦帕港建成并投入運行。
實質上是潮汐潮流預報的數字化發展方向。把點潮汐潮流的預報發展為區域性潮汐潮流預報,把統計建模的預報發展為考慮氣象要素的預報,其關鍵是潮汐潮流的測試與傳輸、氣象要素的測試,然后通過數學建模,實現測試點的數量與測量精度能夠滿足工程需要的。應該指出的是,基于實時潮汐潮流預報的所需的測試技術及測試儀器與設備己經具備,技術上不存在太大的問題,主要在于投資、測試與建模。數字化的區域性的潮汐潮流預報系統將是海域水深、水流資源信息化的重要發展方向,這不僅有利于航行安全,提高海域水深、水流資源的利用效率,同時也是保證海域清潔和防污染的重要信息資源。同樣可以應用于沿岸水域與狹水道水域。
5.智能ECDIS
智能ECDIS將不僅顯示海圖信息、本船信息、AIS目標信息、雷達圖像及ARPA目標信息,還綜合處理與顯示潮汐、潮流信息、航路信息、氣象信息、VTS及港口信息等,ECDIS將是航海信息的綜合處理與顯示的中心。
ECDIS綜合處理與顯示PORTS系統所提供的港口區域性的實時潮時與潮流的數字信息,將是ECIDS的重要發展方向。綜合PORTS信息的新型對提高港口航行安全及増強港口水域的通航能力是十分有利的。港口管理者將能科學地利用港口水域的水深、水流資源,合理地調度港口進出港船舶;海事管理部門將以此對船舶的通航安全作出進一步的判斷;航海人員將根據此信息合理安排船舶到港時間及設計最佳航線。
航路、氣象、VTS及港口服務等信息在ECDIS上進行綜合處理與顯示,從處理與顯示本身來講比較容易,關鍵是如何合理、有效、智能化地把這些信息提供給航海人員和海事管理人員,避免造成“信息過載”的負面影響。
6.數字船舶運動模型識別與控制技術
采用雷達波浪測試儀、光纖陀螺等新的測試儀器,使得船舶可以進行實際運行狀態下的動態測試。船舶動態測試可以為減小因船模水池試驗的尺度效應與邊界效應帶來的誤差提供一種可行的研究方法。通過對船舶運動參數、控制參數、姿態參數及環境參數的測量,就可以分析出船舶運動對環境的響應機理,進而研究建立船舶運動模型的在線辨識的理論與方法,實現對船舶定量的操縱與控制,最終實現智能化船舶操縱與控制。建立這樣的多傳感器的智能的數字船舶操縱與控制系統,將根據測得的海浪數據(有效浪高、波長、波向)、氣象參數及船舶運動參數,在線辨識船舶運動模型,并可對航海人員將要采取操縱行動后船舶的響應有一個量化數據的提示。例如,船舶在大風浪中航行,該系統將根據設定的船舶某種航向、航速,定量給出相應的船舶橫搖幅度與縱搖幅度,以供航海人員參考。因此,在這樣的數字船舶操縱與控制系統的輔助下,航海人員對將采取操縱行為后船舶的響應有一個量化數據,船舶操縱與控制的安全性必將有極大的提高。通過實船動態測試來研究建立船舶操縱與控制模型必須借鑒船模水池試驗的船舶水動力建模的理論與方法,同時,在確保安全的前提下,實船測試方案的設計、傳感器的配置與安裝、傳感器數據的采集與傳輸、數據的融合與處理、機理的研究、多參數的在線辨識都是一項全新的探索性的艱巨的科學研究工作。從基礎理論研究上來講,該項科學研究工作將對解決船舶運動力學問題提供支持,該項科學研究成果不僅對船舶設計有幫助,而且將帶動具有多傳感器的智能舵的發展。
五、結語
全面實施電子航海戰略,開創我國航海科學與技術發展新局面,人才培養是關鍵。日新月異的現代航海技術需要航海科技人員不斷跟蹤航海領域和相關領域的新理論、新技術積極開展學習和探索,注重測量與實證研究,努力攻克海上交通運輸發展中的技術難題。應引進相關學科的科研人員來改善航海科技與教育隊伍的知識結構,并為他們創造一個學習航海、服務航海、獻身航海的良好的人才培養發展的氛圍。航海科技的創新與發展難以一蹴而就,需要體制上營造一種“養”人才的環境。
關鍵詞:校園一卡通;教學管理;應用價值
中圖分類號:G40-058 文獻標志碼:A 文章編號:1673-8454(2017)07-0063-02
一、引言
隨著數字校園、智慧校園的建設,高校教育信息化正在蓬勃發展。校園一卡通系統作為高校數字化校園建設的重要組成部分,為學校管理提供著高效、方便、安全的信息化服務。近些年校園一卡通的應用功能不斷拓展,在學校管理、教學和科研等方面發揮著重要作用。
所謂“校園一卡通”,就是在學校范圍內采用一張卡來代替傳統的學生證、工作證、身份證、圖書證、餐卡、錢包、醫療證等,[1]集金融消費、數據共享、身份認證等多項功能于一體的信息集成系統。[2]目前,我校一卡通系統開通食堂就餐、超市消M、圖書借閱、體能測試、醫療應用等功能,學校食堂、超市、校醫院、水果鋪等服務領域都安裝有消費POS 機,考勤、門禁、通道、水控電控等系統正處于緊鑼密鼓的建設中,一卡通與其他信息系統的應用對接也在逐步實施過程中。
二、教學管理中的應用前景
在高校大力推進信息化管理和數字化校園建設的當下,教學管理信息化建設離不開大數據信息的支撐和協助,校園一卡通系統正是校園大數據的來源和基礎。校園一卡通在高校的廣泛覆蓋和拓展應用,不但能夠為師生提供更便捷完善的數字化服務,與校內各信息系統的對接應用還可以提高學校信息化管理水平。
一方面,“校園卡”是一種自動識別技術,其智能識別、信息準確等特點可以為數字化校園建設提供原始數據采集平臺,與學校其他管理信息系統的對接,能夠為學校管理提供數據共享環境。另一方面,在數字化校園建設中,因其安全高效、穩定無誤的特點,校園一卡通的應用能夠安全快捷地實現信息統一、身份識別、統一管理,與教務系統的對接能夠在課程選修查詢、考試報名繳費、成績查詢打印等教學管理方面為學生提供方便快捷的服務。這為學校教學管理信息化建設提供了有力保障,同時在促進高校信息化建設水平中發揮著重要作用。
三、教學管理中的應用策略
針對如何將校園一卡通應用于高校教學管理,充分發揮一卡通在教學管理中的作用,從而更好地滿足學校教學管理信息化需求,下面提出一些具體的應用策略。
1.規范化管理過程
進一步制定和細化有關校園一卡通在教學管理中對接應用的管理辦法與實施細則,使用“校園卡”賬號作為唯一有效的統一賬號,圍繞師生的各類資源信息和教學管理業務流程構建數字化的教學管理環境,有效壓縮教學管理的工作流程,提高管理和服務水平。
2.通用化數據共享
根據教育部《教育管理信息化標準》,利用一卡通原始數據和信息的支撐,實現統一的數據標準,建立統一的學生信息庫,一卡通系統與教務管理系統、學工系統、財務系統等對接,實現互通互連和數據共享環境,并且將教學管理服務集成,根據不同的身份和權限進行相應的管理應用和服務。[3]比如可以實現:
①以消費系統中校園卡消費記錄為數據源,整體掌握學生在校消費行為與水平,從而掌握故意拖欠學費等現象;②將故意拖欠學費的學生卡設置黑名單并在教務管理和門禁管理子系統中給予選課、門禁等限制,加強管理,提高管理力度;③以校園卡消費記錄為數據源,兼顧其他評判依據,為獎學金、助學金的設定提供科學的評定依據等應用;④獎學金、助學金發放到校園卡賬號又可用于支付學費、書費、考試等費用。
3.信息化教學環境
利用校園一卡通的門禁管理、機房管理、會議簽到、考勤管理等子系統,將教室、開放實驗室、機房等教學環境與集中控制系統互連,加強學校信息化教學環境建設。比如:①利用校園卡的身份識別和自助功能,實現實驗室門禁、設備預約、設備使用登記等自動化、智能化管理;②利用考勤管理子系統不僅能實現標準化考場的考生檢錄、考生身份查驗等功能,還可實現學生簽到、出勤率統計等功能;③利用校園卡唯一賬號實現統一身份認證、自助選課、成績單自助打印、網絡教學平臺登錄等應用。這樣既改善了傳統的管理模式,大大減少了工作人員的負擔,更方便了用戶管理、設備使用等工作流程,對設備安全使用也有重要作用,利用現有“校園卡”還節省了資金,避免重復投資和重復建設。
4.智能化決策分析
將校園一卡通系統與教務管理系統、學工綜合管理系統、研究生管理系統等各相關信息系統實現互聯對接和數據共享、數據交換,以校園卡賬號(學號)為關聯,充分利用校園一卡通系統的數據優勢,可以做到:①分析學生在校內的數字軌跡和行為特點,發現行為習慣;②對學習成績、體測、就醫、考勤、圖書借閱、進出宿舍、網絡流量等相關數據關聯規則,進行智能統計分析、關聯分析,挖掘潛在關系和問題,為教學管理的決策提供一定的輔助手段和科學的數字化支持參考;③與其他更多相關領域結合,拓展更多的、潛在的校園行為分析與研究,為管理政策提供客觀依據和理論支持;④為科學優化教學資源配置、更好地為智慧校園的建設打下研究應用基礎。
5.智慧化校園建設
智慧校園是信息化發展的新階段,是將校園的教學管理、學生管理、人事管理、財務管理、資產管理、后勤管理、科研管理等信息系統的智慧融合的建設模式。智慧校園的建設,必將促進教學管理信息化的發展。校園一卡通的自動識別用戶角色,可以為師生提供個性化服務;與校園各系統的對接應用,能夠打破信息孤島,實現信息互聯、系統協同,還能為學校和外部環境的溝通提供接口。
6.社會化宣傳效益
“校園卡”代替學生證,卡片介質及卡面式樣也是宣傳和展示學校教學管理、展現學校風采、宣傳學校的一個良好途徑。依托校園一卡通的智能管理,整合學校教學和社會服務信息資源,挖掘潛在的合作交流,可以更有效地更新管理觀念、提高教學管理水平,更好地提升教學管理的信息化水平。
四、結語
依托校園一卡通系統在教學管理中的應用,有針對性地、高效地開展工作,使教學管理人員從復雜的管理過程中抽身出來,輔助管理決策,能夠提高整體的管理水平。隨著大數據時代的到來,可以看出校園一卡通在高校教學管理中有很大的應用空間。如何更好地運用校園一卡通的優勢,發揮其作用和影響,對校園一卡通的應用和功能開發還需進一步結合學校實際情況,進行有步驟、有秩序的更廣泛的深入研究。
參考文獻:
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內容管理成為焦點
銀行業作為最早投入信息化建設的行業之一,數據大集中也帶來了風險的集中。如何將銀行多年來辛苦保存的數據資源管理并利用起來,使之轉化為企業的數字化資產,是當前國內銀行內容管理解決方案所要解決的問題。
Aberdeen集團對全球IT購買意向進行的調查顯示,內容管理軟件、安全軟件、硬件是IT買主在2003年最希望購買的三大類產品。MetaGroup預測,企業內容管理的市場規模將于2004年超過100億美元。不難看出,內容管理將會成為下一輪銀行業管理競爭的焦點。
目前,如何構建數據集中下的金融業全新經營和生產模式,是各銀行領導們最關注的問題。隨著銀行信息系統的建設,結構化數據的存儲和處理已通過數據庫技術逐步得到解決;而如何有效地獲取、管理非結構化內容,并在各種系統中有效利用,成為下一階段進一步提高銀行信息化水平的主要障礙。這時,內容管理就提上日程了。
銀行需要什么樣的內容管理?
我們來看看內容管理解決方案是如何協助銀行成功進行門戶管理。中國臺灣省最大的金控集團國泰金融,其企業內部資源網站的建設跨眾多子公司的架構,可能還有新的子公司陸續加入,所以必須考慮技術架構的透通性。而且它是臺灣省內金控集團中最早建置企業內部資源網站的,沒有很多的經驗可以借鑒。為了節省摸索時間,國泰金控選用了Interwoven公司的內容管理工具,讓不同格式的檔案整合進來,提供各子公司信息交流。利用該工具以后,在國泰金控,即使是非技術人員,都可以很容易地將各種形式的檔案,經過主管線上審核,很快地上傳到網站上;而不必像過去那樣每做一些內容更動,都要經過美編及工程師制作網頁和上稿。
又如某家全球知名的投資銀行,每天要把各種不同的研究報告同時傳遞給全球3300個大型投資機構的客戶。由于每份報告都牽涉到重大投資案的評估結果,因此,內容系統必須保證讓所有人都同時拿到同樣的報告,不至于讓少數的使用者因較晚拿到資料而可能造成巨大的投資損失。
以上例子可看出,完整的銀行業內容管理解決方案,應該具備以下幾個特點。
首先,內容管理系統應具有綜合存儲非結構化信息的能力,并能夠提供統一的分析、過濾、閱讀權限、內容安全等多方面的問題,還要實現從內容采集、創建、傳遞到內容分析等整個產業價值鏈的完全整合。
其次,內容管理系統還必須考慮與銀行現有應用系統、數據庫、操作系統、開發環境等之間的連接,即開放性。內容管理系統還必須考慮系統的訪問效率、網絡傳輸負載、存儲成本、系統安全性等因素。
第三,利用內容管理解決方案軟件所提供的“模板”功能,即使是不熟悉電腦技術的普通員工,也可以在模板的指引下順利地進行有關信息輸入,系統能夠自動在后臺將所輸入的內容進行整合工作。這一點對于像銀行這樣的人員多而復雜的傳統機構來說,是非常重要的。
第四,利用內容功能,是要讓所有的使用者在同一時間接收到信息。
除此以外,銀行的信息化發展凸現出門戶基礎架構建設的重要性。整合全行信息資源,加強品牌建設,是銀行提高客戶信任度和忠誠度的重要手段。在門戶建設方面,銀行必須考慮如何利用自身門戶,使總行與所屬分支機構在Internet上的對外窗口保持統一,實現所有的信息內容同期更新、同期,并實現內外網協同運作。
內容管理系統保險嗎?
但是,越來越理性的銀行業用戶面對這樣一個新概念,肯定會有疑問。中信實業銀行電腦部唐云海就提出,內容管理系統會不會出現像ERP那樣失敗率很高的問題。對于這個問題,筆者認為,內容管理系統和ERP系統之間存在很大區別,ERP更多地涉及到企業的文化、體制等方面,不容易量化處理;而內容管理更多的是技術,容易模塊化,構建起來要靈活方便得多。