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        城鄉數字經濟精選(五篇)

        發布時間:2024-03-18 18:23:19

        序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨特的藝術,我們為您準備了不同風格的5篇城鄉數字經濟,期待它們能激發您的靈感。

        城鄉數字經濟

        篇1

        【關鍵詞】測繪技術;資源環境;城鄉規劃;應用

        前言

        在現代化城市建設中,無論項目工程大小,系統的工程測繪、公路測繪和大面積測繪等,都少不了測繪技術,測繪在建設工程項目中更是起著重要的作用。從一個項目的規劃項目開始到結束,都離不開工程測繪這項工作。因為對于一個工程,首先需要對建筑物進行規劃定位,確定其實際位置,之后確定準確的標識從而確定該區域是否有設計后新增建筑物或者其他,以保證能順利施工建設。

        一、測繪技術的主要任務

        包括:控制測繪,碎部測繪,施工放樣,數據處理,地下管線普查等工作。

        (一)控制測繪

        控制測繪就是在測區范圍內建立統一的控制網,以便統一各局部的地形測繪工作,使所測的地形圖能相互拼接構成整體,而且精度均勻。控制網分為平面控制網和高程控制網兩類都遵循從整體到局部、分級布網,逐級加密的原則進行布設。平面控制網常規布設方法有兩種,即GPS測繪和導線測繪。高程控制網常規布設方法有三種,即GPS測繪,三角高程測繪和水準測繪。

        (二)碎部測繪

        碎部測繪就是在測區內用精密的儀器和方法測繪地形地物特征點的三維坐標,然后繪制出圖形來。現代碎部測繪以數字測繪為主,即數據的采集、存儲、傳輸、計算、繪圖等以計算機為核心,人工干預為輔。數據采集過程是一個多源數據集成的過程。外業數據的采集與作業區的自然環境、人文環境、經濟發展狀況有著密切的關系。地形數據的采集遵循“先控制,后碎部”的原則,范圍的劃定應盡量以自然線狀地物的中心以及行政界線進行劃分,確保實地的測繪不重不漏,以保證地形圖數據的完整性和準確性。數據處理包括控制測繪的觀測數據的整理、計算、平差等;碎部測繪的原始數據的整理、計算、修改等;屬性數據采集后的整理等。

        (三)施工放樣

        基本流程:選擇、錄入放樣數據文件選擇、錄入坐標數據文件進行測站坐標數據及后視坐標數據的調用置測站點置后視點、確定方位角輸入所需的放樣坐標,開始放樣實施。實施放樣有兩種方法可供選擇,都可快速進行放樣。1)通過點號調用內存中的坐標值。2)直接鍵入坐標值。

        (四)數據處理

        數據處理是通過觀測獲得了一定的數據之后就要進行數據的處理工作了。數據處理軟件是GPS定位技術保證質量的關鍵所在 。對測量中的粗差剔除,系統誤差的改正,數據可靠性都是通過軟件實現的。在GPS中的數據處理主要是由兩個階段組成的,一是基線解算,二是網平差的處處理。解算中要進行必要的誤差數據的剔除,進行檢測核對之后,才能夠進行基線向量的網平差計算。根據平差計算公式能夠得到各個點的相對坐標差值,進而獲得各個GPS的坐標。在完成了基線解算之后,就是網平差計算了。網平差計算主要由三種不同的類型組成:無約束平差.非自由網平差和GPS網與地面網聯合平差。要根據不同的情況選擇不同的計算方式,保證數據得到科學地分析。

        (五)地下管線普查

        地下管線普查進行城市地下管線普查工作始終都和測繪技術息息相關,在前期的普查工作中的地下管線總量,需要在各種比例尺的地形圖上進行估算,進行管線調繪時,要將專業管線標注在1:1000或1:500比例尺的平面地形圖上,進行數據采集的過程中,要使用GPS平面坐標點和水準高程點進行控制,進行修測或者是實測時都要編制成1:500的帶狀數字地形圖,數據進行預備處理時先要對大量測繪數據進行檢查核實,因此,幾乎是每道工序需要利用到測繪技術和產品。只有高精度的測繪技術才能保障地下管線普查工作開展的質量。

        二、數字化繪圖

        數字化繪圖是綜合利用地理信息系統、遙感、全球定位系統、網絡、多媒體及虛擬現實等技術,對城市的基礎設施、功能機制進行自動采集、動態監測管理和輔助決策服務的技術系統。數字化繪圖以大規模的信息基礎設施和海量空間數據為依托,需要社會各相關行業的共同參與和支持,是一項浩大的系統工程。因此,城市測繪部門應該明確自身的責任與優勢,關注與研究數字城市,大力發展城市地理信息產業。

        (一)數字化繪圖的特點

        大比例尺地形圖和工程圖的測繪是傳統工程測繪的重要內容,數字化繪圖克服了手工繪圖存在的許多弊端,如工作量大,作業艱苦,作業程序復雜,煩瑣的內業數據處理和繪圖工作,成圖周期長,產品單一等缺點,符合現代飛速發展的工程需要。目前,數字化成圖技術主要有內外業一體化和電子平板兩種模式。內外業一體化是一種外業數據采集方法,主要設備是全站儀、電子手簿等,其特點是精度高、內外業分工明確、便于人員分配,從而具有較高的成圖效率。

        (二)外業數據的采集

        在采集數據時,采集人員要準確應用地物代碼,以免在內業成圖時出現錯誤;在觀測開始時,相關工作人員需嚴格按照要求應對測站點進行檢查,跑尺人員應嚴格按照自動成圖的要求作業,確保能完整地描述地形地貌的特征點,必須通過繪制草圖來表明各個地物碎部點的屬性及相互關系,測繪坎子時,要量取坎子比高,坎下也要進行地形點采集。當一個測區完成后,如果有必要可把數據備份。

        (三)繪制內業數據處理

        無論是工程進程各階段的測繪工作,還是不同工程的測繪工作,都需要根據誤差分析和測繪平差理論選擇適當的測繪手段,并對測繪成果進行處理和分析。

        三、測繪技術在資源環境及城鄉規劃中的應用

        數字化測繪技術在資源環境以及城鄉規劃中的成功應用實例可謂數量頗多。數字化測繪技術極大地增強了中國城鄉規劃的科學性,以下,本文簡要分析測繪技術的實際運用,對于有效解決規劃難題,增強規劃的科學規劃性,以更好地促進中國數字化的發展和革新,更好地推動中國城鄉規劃大局,協調資源、環境等諸多方面的利益。

        (一)數字測繪技術在資源環境中的實際應用

        不斷加快的城市化進程使社會經濟、人口快速發展的同時,也給人類社會帶來了包括環境污染、耕地減少、住房擁擠、交通阻塞等在內的一系列問題。這些問題的出現加大了城鄉規劃的工作量,傳統的城市的運作方式不能有效的利用、處理和分析這些數據,而GIS技術可以實現支持處理、分析和有效存儲海量數據,并利用遙感技術對數據進行及時更新,城鄉發展規劃面臨嚴峻挑戰,如何用更科學、合理的方式對城市進行規劃和管理,是社會發展的一個重要課題,而GIS技術就能滿足這種科學管理方式,它保證了空間數據的準確性和科學性,準確反映了城市的現狀與發展。

        (二)對城鄉規劃的輔助決策作用

        利用各種基礎數據資料,基于GIS環境的空間查詢、統計、分析等功能,為各類規劃編制的條件分析、方案制定與評價選擇提供空間分析支持和決策輔助。可以輔助規劃師,通過對規劃方案的模擬、規劃方案的選擇、規劃方案的評估等進行輔助決策支持。利用GIS有效的管理空間數據,進行空間可視化分析,以確定商業中心位置,并根據分析數據進行潛在市場的分析。GIS對城鄉規劃的動態調整提供技術支持,GIS可以對城鄉規劃的實施進行監督和反饋,以對規劃方案進行調整。例如,對舊城區進行改造時,GIS可以對總建筑物層數、退進變化的高精度三維地理模型進行總量的調查,進而開展拆遷分析,預估拆遷工作量;將GIS利用在城市交通管理信息系統中,統計分析包括城市道路紅線位置、主干道車輛流量、人行道上流量等具體內容,為城市交通管理提供有效信息。

        結語

        隨著數字化測繪技術的提高,GIS技術的不斷成熟、GPS技術在城鄉規劃的廣泛應用,現代工程測繪必將朝著測繪數字工程化的方向發展。大力開展數字化測繪技術的應用與研究,更好地為城鄉規劃服務。

        參考文獻:

        篇2

        本文中某數字城市的建設主要基于4D數據,無法滿足城市現勢性發展的需要,2009年國家測繪局[1]了可量測實景影像行業技術文件,為數字城市數據采集開辟了一個全新的技術途徑[2]。可量測實景影像是采用移動測量技術采集具有內、外方位元素和時間參數的地面實景影像以及應用接口的統稱[3],可量測實景影像可以作為數字城市中基礎地理信息數據的一部分;360°全景影像是指水平視角360°,垂直視角180°的圖像,是一種對周圍景象以某種幾何關系進行映射生成的平面圖片,只有通過全景播放器的矯正處理才能成為三維全景,360°全景影像可以作為數字城市中基礎地理信息數據的一個補充。本項目包括某市主城區約100km的道路,測區內地勢平坦,建筑物密集,配套設施完善,交通便利。項目影像數據采集采用了具有GPS定位、INS慣性導航、CCD視頻以及自動控制等多種先進技術的車載移動數據采集系統,以車載遙感的方式,實地快速采集街道、道路帶有定位信息的可量測立體影像和采用專業相機采集單點全景影像360°全景影像兩種方法,所采集的數據具有更新簡單快捷、效率高、信息量豐富等優點,本文主要介紹這兩種數據采集的設計方案。

        1實景影像數據采集及建庫方案設計

        1.1可量測實景影像數據采集及建庫方案設計

        1.1.1作業依據《可量測實景影像》(CH/Z1002-2009)。1.1.2作業流程框圖可量測實景影像是采用移動測量技術采集數據,主要包括內、外業兩大部分,數據采集及處理流程如圖1所示。1.1.3影像采集準備在影像采集車進行數據采集之前,提前30min在已知坐標點上架設基站GPS接收機,并量測天線高度,保證與車載移動GPS接收機有同步觀測的差分數據,以利于內業的GPS差分處理。1.1.4影像數據外業采集1)架設基站30min后,影像采集車沿指定的路線進行數據采集,車上各傳感器數據在統一的GPS時間基準下同步采集數據。2)采集的數據包括:車載移動GPS的定位數據、車載慣性導航系統(INS)的姿態數據、車輛行駛路線前方及兩側的連續序列CCD影像數據、記錄相機拍照時間的同步時間數據。3)相鄰可量測實景影像成像間隔應在12m以內,每一個成像位置的可量測實景影像至少有4個,即前視兩個、左視一個、右視一個,前視影像與中心線夾角應小于15°,左視、右視影像與中心線夾角應為20°~45°。4)采集的各種數據自動記錄在車載電腦中,并以系統開始采集數據的時間作為文件保存的工作目錄名。其中,移動GPS接收機的定位數據記錄在工作目錄下的GPSINS子目錄下的Rover文件夾中,INS的姿態數據記錄在工作目錄下的GPSINS子目錄下的INS文件夾中;同步時間數據以文本文件的格式記錄在工作目錄下;各個相機拍攝的影像數據保存在工作目錄下的相應Camera子目錄下的Pic文件夾中,如Camera01表示1號相機拍攝影像的存放目錄,并在每個Camera目錄下自動創建Pic0000,Pic0001,Pic0002等文件夾,一個文件夾下可以存放1000張圖像,放滿后自動創建下一個文件夾;而且影像文件的名稱是以該影像的拍攝時間來命名的,命名規則為:CC-TTTTTTTTTT-NNNNNNN-SSSSSSSSSS.JPEG,其中C為相機標識,T為同步時間標識,N為影像的序列號,S為同位連續標識,如01-1500370267-0000003-0001306687.JPEG,02-1500370267-0000003-0001307078.JPEG等。1.1.5影像數據內業處理外業采集完指定區域的數據后,在內業完成后續的影像定位等工作。1)利用加拿大Waypoint公司的InertialExplorer8.00軟件,對基站的GPS靜態觀測數據、車載移動GPS的動態觀測數據、車載INS數據進行聯合差分處理,以得到外業數據采集時車輛的定位信息(x,y,z)和姿態角信息(roll,pitch,heading)。2)利用數據采集時記錄的同步時間數據,從GPS/INS聯合處理的結果文件中,提取每張影像對應的定位和定姿數據,這樣即將影像數據與位置信息關聯起來,并將影像的信息存儲在數據庫中,可以實現任意位置影像的瀏覽、查詢、檢索。3)利用針對車載移動測量系統開發的基于立體影像的幾何量測軟件,將每張影像對應的定位和定姿數據轉換成影像的外方位元素,從而在立體影像上進行地物的幾何信息(坐標、長度、面積等)的量測工作,并以專題圖層的形式存儲在ArcGIS的Geodatabase數據庫中。

        1.2全景影像數據采集及建庫方案設計

        本次作業采用帶有GPS定位功能的360°全景攝影車或便攜式360°全景攝影設備,實地獲取興趣點的360°單點全景影像和主要街道的360°連續全景影像。本次影像不包含對涉及個人隱私和安全保密內容的影像進行脫密處理。1.2.1擬訂采集計劃1)根據業主要求,確定需要進行360°影像拍攝的街道和景點,對拍攝區域進行實地踏勘,擬訂拍攝方案和實施計劃,以便于影像拍攝工作能夠有條不紊的實施。2)為了保證影像清晰并盡量減少流動物體(如人、車)遮擋被拍攝的場景影像,影像數據采集應盡量選擇天氣晴朗的中午進行。1.2.2影像采集準備為了保證影像定位精度,采用GPS差分定位的方法確定每個360°全景影像中心點的空間坐標。在影像采集車進行數據采集之前,提前30min在已知坐標點上架設基站GPS接收機,并量測天線高度,保證與車載移動GPS接收機有同步觀測的差分數據,以利于內業的GPS差分處理。1.2.3原始影像采集采用帶有GPS定位功能的360°全景攝影車或便攜式360°全景攝影設備,實地采集街道、景點在不同方向上的連續的原始影像,獲取制作360°全景影像的圖像素材。1.2.4影像拼合采用專用的影像拼合軟件對同一時刻、同一點上獲取的不同方向上的多張影像進行調色、拼接處理,形成帶有方位和空間坐標信息的單個全景影像。1.2.5影像位置信息處理采用GPS差分定位技術,對每個全景影像的定位信息進行處理,獲取更高精度的全景影像定位信息。1.2.6建立全景影像庫按照統一的文件命名規則對拼合好的全景影像進行命名,建立每個全景影像的坐標文件和元數據文件,并提供索引目錄,建立全景影像庫。元數據文件的主要內容包括產品名稱、生產日期、坐標系統、傳感器、數據源、數據分辨率、數據格式、影像采樣間隔、影像方位、影像基準點的空間坐標等。

        2結束語

        篇3

        【關鍵詞】精品課程;數字化資源;共建共享

        【中圖分類號】G420 【文獻標識碼】A【論文編號】1009―8097(2009)12―0058―03

        隨著經濟全球化、教育信息化的不斷發展,高等教育正朝著大眾化、國際化的方向發展。如何利用現代教育技術手段,高校、企業貢獻各自的智慧與優勢,共同參與數字化資源建設,實現優質教育資源的共享,已成為知識經濟時代各國普遍關注的問題。教育部啟動精品課程建設,推進優質教學資源得到最廣泛的共享,其出發點和歸宿點都是讓廣大學生受益。根據教育部文件,2003-2009年教育部、財政部共批準建設國家級精品課程3147門(含網絡、軍隊)。然而,精品課程資源應用效果卻并不樂觀,網站訪問率低、重復建設率高,共建高校少,共享覆蓋面窄。精品課程數字化資源共建共享模式研究作為國家社會科學基金“十一五”規劃教育學重點課題《以教育技術促進學校教育創新研究》的子課題之一,由湖南大學負責研究,浙江大學、中央美術學院等10余所高校參與。數字化資源共建共享模式研究子課題組積極研究與探索,以不同課程為平臺,提出了基于教育部教學指導委員會、教學專業學會、高校職能部門等三種不同的精品課程數字化資源的共建共享模式。

        一 精品課程數字化資源共建共享現狀及問題

        當前精品課程數字資源建設主要由課程建設高校和公司(如天空教室、卓越電子等)共同建設,其它高校共享使用。公司主要是基于商業模式提供數字資源建設的軟件平臺,其它高校是一種零散的使用,沒有參與數字資源的實際建設。評選出的國家精品課程,主要通過全國高等學校教學精品課程建設工作網站、中國開放式教育資源共享協會(CORE)網站、國家精品課程資源網進行開放共享。通過精品課程建設與共享,優質資源起到了一定的示范輻射作用,但從校際間、校企間的共建共享來看,還有很多地方值得進一步改進。

        1 缺乏有效的資源管理機制,網絡資源標準不統一,課程資源的獲取性低

        精品課程網站目前主要采用分布式,而課程網站建設方和國家精品課程資源中心間沒有建立及時的更新措施,以致課程網站的無效訪問度較高。通過全國高等學校教學精品課程建設工作網站的課程資源網站地址,對2003到2008年所有國家級精品課程進行鏈接訪問[1],統計情況如表1所示。

        表12003-2008年精品課程網站訪問失敗率統計情況

        2 精品課程重立項、輕建設,課程資源共享內動力不足

        部分精品課程在前期的立項、評審階段投入較多,但在后期的資源更新及網站維護上卻基本沒有投入[2]。隨著時間的推移,一些課程的課程資源陳舊、教學理念相對過時,質量下降。訪問者在訪問此類精品課程時,心中對其課程資源的優質性大打折扣,大大降低了精品課程資源的共享能力。

        3 精品課程共建共享意識薄弱,推廣力度不夠,課程影響力低

        通過調查發現,學生對所學專業以外的的精品課程知曉度很低,大部分教師對全國高等學校教學精品課程建設工作等集成網站比較陌生。同時,由于網絡教育資源缺乏有力的版權保護措施,部分學校或精品課程建設者擔憂發生知識產權的問題,于是對某些原創性資料采取限制措施,例如:在申報成功后撤下該部分資料或限制訪問權限等[3]。

        二 精品課程共建共享模式研究及實踐探索

        總結剖析了精品課程中存在的問題后,為實現精品課程資源在更大范圍的推廣應用,子課題組選取了《工業設計史》、《大學文化及成人之道》及《高等數學》進行了精品課程共建共享模式的研究,提出了三種不同的模式。

        1 基于教育部教學指導委員會推進精品課程數字化資源共建共享模式

        以教育部高校工業設計專業教學指導委員會和湖南大學為依托,多所高校共建共享《工業設計史》精品課程。其中教育部高校工業設計專業教學指導委員會主要負責課程建設的宏觀調控,協調處理好參與課程建設的高校、企業與課程主建設方三方之間的關系(如圖2)。湖南大學作為精品課程數字化資源建設的牽頭學校,負責網站的總體規劃與建設、更新、維護。包括清華大學、中央美術學院在內的其他15所學校,提供《工業設計史》授課視頻 、考試試題及授課教案等課程資源,并建立公共教學資源庫。通過定期舉行研討會、培訓班等形式加強各校教師的交流,教師在交流和借鑒中不斷探索,使得課程資源建設不僅體現了主要建設高校的特色,更融入了國內其它高校的精華。并在課程網站開辟互動評價欄目,訪問者可以和教師建立起即時的互動聯系,實現精品課程的共同發展。

        同時,湖南大學與微軟、英特爾等國際著名公司和德國紅點等國際頂級創意推廣機構建立了戰略合作關系。企業參與制定課程建設目標、提供課程建設相關技術支持、提供優秀的企業工程師現場教學等。還利用三維建模的方法,通過虛擬現實技術再現歷史上經典的工業設計作品,使學生可以生動地、立體地進行深入分析。

        此外,為確保課程資源的有效共享,湖南大學建立了教學資源中心,由專門的機構對各課程網站進行統一管理,并建立相關的監督、考核和激勵機制。制定了課程網站建設、共享、優化的基本原則。如:對課程資源庫的一些重要信息采取加密技術,避免其遭到破壞;設置雙入口,滿足不同寬帶用戶需求。與各聯盟高校、聯盟企業建立密切的互動,加強課程的宣傳推廣,擴大課程的影響力。

        湖南大學《工業設計史》課程的所有教學內容和授課視頻均免費向社會開放,其課程網站一直在百度及谷歌“工業設計史”主題詞搜索中名列第一,是國內最有影響的教學網站之一,通過網站點擊率及IP地址統計,每年受益的學生達一萬人以上,國內大部分高校共享了這一精品課程的數字化資源。

        圖2 基于教育部教學指導委員的精品課程數字化資源共建共享模式框圖

        2 基于專業學會推進精品課程數字化資源共建共享模式

        以湖南省數學學會和湖南大學作為《高等數學》精品課程建設的依托平臺,共建共享《高等數學》精品課程。湖南大學為課程網站主要建設方,負責課程網站的總體規劃與建設、維護等工作。湖南省數學學會組織建立《高等數學》精品課程建設聯合體,綜合該省境內多所學校的課程特色,通過提供授課視頻、教案等方式共建《高等數學》精品課程,形成具有區域性特色的國家精品課程(如圖3)。既加強了高校的區域性合作,也起到了對精品課程的宣傳推廣作用,使學生能夠充分了解到本校以外的精品課程資源,大大推進了精品課程共享進程。

        圖3 基于教學專業學會的精品課程數字化資源共建共享

        模式框圖

        3 基于高校職能部門推進精品課程數字化資源共建共享模式

        以湖南大學文化素質教育辦為依托平臺,聯合校內各院特色共建《大學文化及成人之道》。湖南大學文化素質教育辦作為《大學文化及成人之道》精品課程建設的主要承擔方,由課程責任教授牽頭,成立建設小組,組織校內各院,例如岳麓書院、建筑學院等,都參與到該門精品課程的建設中(如圖4)。通過校內各學院的合作,該課程不但將岳麓書院深厚的人文底韻與湖南大學文化建設現狀密切結合,而且融合了各學院特色文化,使得學生不僅能認識、發現優秀的傳統文化,而且還可以學習先進的科學文化,促進人文文化與科學精神相融。

        圖4 基于高校職能部門的精品課程數字化資源共建共享

        模式框圖

        在進行精品課程共建共享模式研究及探索的過程中,課題組特別注重學習和吸收美國麻省理工學院開放式課件(MIT OpenCourseWare)經驗。在課程網站的再建設過程中,將建立與訪問者的互動支持系統作為其重點項目[4]。有利于吸取訪問者對課程資源、課程網站的意見,促進精品課程數字化資源共建共享的可持續發展。

        三 提高精品課程數字化資源共建共享力度的幾點思考

        1 共建共享精品課程與教育行政推動及用戶自發推動相結合

        高校與高校、高校與企業、高校與國家精品課程資源中心共建精品課程數字資源,實現精品課程更大范圍的共建共享,需要教育行政部門的引導及支持,采取有效的方案、政策、激勵措施。在國家精品課程的評審過程中,應提高精品課程共享輻射能力在整個評審指標中的比重,評審后加大資金支持力度,建立共建共享機制。

        2 規范精品課程網站建設的標準,建立有效的精品課程監控及互動機制

        建立精品課程網站建設的基本標準,以解決目前精品課程共享中因存儲服務器、網站格式、課程資源類型等不統一所導致的問題。精品課程網站建設的基本標準應包括課程網站的設計規范、基本功能模塊、網站的兼容性測試。同時針對圖片、音頻、視頻等不同類型的資源的存儲及建立統一的基本標準。對視頻等占用帶寬較大的資源,應提供常見的適合不同帶寬的版本,以適用不同訪問條件的訪問者[5]。建立監控機制,確保國家級精品課程網站能夠長期正常運行。

        3 處理好數字化資源共建共享與知識產權保護的關系

        教育部《國家精品課程建設工作實施辦法》明確指出:“國家精品課程要按照規定上網并向全國高等學校免費開放,高等學校和授課教師要承諾上網內容不侵犯他人的知識產權。”但在網絡條件下數字化教學資源很多情況下難以界定,積極推進共建共享資源必然帶來知識產權的相關保護問題。沒有相關措施,各高校的優質資源、特色資源很容易被復制,甚至被不法分子所利用。對數字化資源進行集體保護措施研究,保證優質教育資源的有效傳播,保障公眾對所需資源的自由、便捷的獲取,促進資源建設、共享、應用的可持續發展。

        4 強化精品意識,豐富優質資源

        教育部在《關于啟動高等學校教學質量與教學改革工程精品課程建設工作的通知》中指出,精品課程要做到“六個一流”,即:一流教師隊伍、一流教學內容、一流教學方法、一流教材、一流教學管理、一流影響力。在具體的課程建設中還應做到一流的課程網站,一流的教學課程,一流的教學研究,牢固樹立精品意識,豐富精品課程數字化資源,提高共享程度、輻射范圍與教學效果。課程網站還應開辟學習者互動支持系統,重視用戶的參與意識,積極引導用戶參與建設。

        四 結論

        以控制理論為指導,改善精品課程數字化資源建設的開環系統,基于不同主體或平臺逐步建立閉環系統,走出目前建設的局限性,是實現精品課程校際之間、校企之間共建共享模式的有效模式與機制。成立精品課程開放協作共同體是確保精品課程資源可持續發展的必然趨勢,是實現精品課程資源在更大范圍內共享的一種有效策略。建立良好的共建共享機制,使建立的優秀精品課程資源得到真正意義上的共享,實現其價值,將是一項長期、艱巨和系統的工作。

        ――――――――――

        參考文獻

        [1] “全國高等學校教學精品課程建設工作”網站[EB/OL].

        [2] 教材周刊聚焦組.怎么樣?怎么了?怎么辦?―專家、學者聚焦精品課程共享[EB/OL].

        [3] 馮博琴.高校精品課程建設研究[J].中國大學教學,2008,

        (10):9-10.

        篇4

        關鍵詞:人機工程學;視覺精度;數字圖像;像素數;臨場感

        中圖分類號:TP18文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2008)36-2745-02

        Selection of Digital Image Precision Based on Ergonomics

        ZENG Yong

        (Nanjing University of Technology, Nanjing 210009, China)

        Abstract: Ergonomics is based on physiological characteristics, and instructs the application which industrial design and commercial design related. The various requirement of visual precision has decided the requirement of digital image’s primitive accuracy. Using research data of ergonomics is advantageous to choose the more appropriate precision of digital image. Reference to the request of vision, perspective and telepresence, the corresponding request of image pixels quantity may be obtained.

        Key words: ergonomics; vision precision; digital image; pixels quantity; telepresence

        1 引言

        人機工程學的名稱多樣,包括人體工程學、人類工效學、人因工程學、宜人性設計等等,體現了這一學科的交叉性和廣泛性。按照IEA(國際人類工效學聯合會)給出的定義,人機工程學是研究人在某種工作環境中的解剖學、生理學和心理學等方面的各種因素,研究人和機器及環境的相互作用,研究在工作中、家庭生活中和休閑時怎樣統一考慮工作效率、人的安全健康和舒適等的學科。簡而言之,就是通過研究人(的各種生理和心理特性),繼而設計機(的各種操作面和顯示界面,統稱人機界面)。[1]

        視覺特性的研究對于工業設計和商業設計而言,是非常必要和重要的。信息時代,大量的圖片和文字,傳達著占據信息流約80%的內容。如何更好地傳達信息,使之既準確又快速,首先要了解人的視覺精度問題。具體到應用,數碼相機之類設備產生的數字圖像,以及數字虛擬產品的視覺輸出,其分辨率、像素數等精度要求都離不開使用者的視覺精度前提。[2]

        2 分辨率和像素數

        分辨率又稱解像力,它表征數字圖像對被攝物體細部的表現能力。分辨率可以量化,標準的分辨率測試樣板在每1厘米見方的線條面積中劃有10條到100條的黑色線段,能辨認出更多的線段就表明具有更高的分辨率。對于數字圖像而言,分辨率受到像素數和像素密度以及成像系統質量的共同影響。

        像素數由數碼相機等數字圖像設備的記錄載體上光敏元件的數目決定,一個光敏元件對應一個像素。像素數越大,照片的分辨率也越高,打印等輸出的尺寸在不降低質量的同時也就可以做到越大。但是,隨著像素密度的過度增長,單位像素受光面積變得過小,這會增加像素點之間的信號干擾,降低弱光下的成像質量,使得分辨率并不等比增長。[3]

        3 數字圖像精度選擇設定

        對數字圖像精度的選擇,取決于視力和所要顯示的圖像大小。

        3.1 視力與像素密度

        所有物體和影像,其大小都對于我們的眼睛形成了一個張角。在1.0的視力,即大多數人視力正常的條件下,可以分辨出張角不小于1′的圖形。這意味著可以在一般人最近的觀看距離,也就是250毫米明視距離下,在一個毫米的寬度里分辨出14個黑白相間的線段,也稱為7個線對(7line/mm),簡化為7lpm。如果這7個黑線正好由7條連續的黑色像素點組成,就可以標為7點(dot)/mm,簡化為7dpm。如果打印、顯示等方式展現出的像素密度高于這個數值,就不會被看到一個個孤立的像素(點),而只能感受到連續的影像(線或者面)。

        考慮到像素的分布方向與檢測標版的黑白線段不一定正好同向,這樣就會降低分辨率,降低的程度用“Kell系數”表示。從最大程度計,即呈45度夾角的時候,“Kell系數”為1/ ,簡記為0.7,所以實際的像素密度需要提高到 倍,大約10dpm,才能達到正好同向時的清晰度。按照通行的英制,至少達到10dpm×25.4mm/inch≈250dot/inch,簡化為250dpi,這就是我們常看到的一種單位。[4]

        再考慮到視力較高(通常最高取1.5)人群的要求,可以再提高到1.5倍,因此像素密度的最低限在明視距離下應該為250dpi×1.5=375dpi。

        這樣,我們就知道了高檔畫冊中會有400以上印刷網目的原因,這里的網目就類似像素點密度。

        3.2 圖像輸出尺寸

        下面的兩個公式可以計算一定尺寸的輸出,需要多少像素,或者一定量的像素可以輸出多大尺寸:

        像素數 = 輸出邊長尺寸(跡× 像素密度(dpi)

        輸出邊長尺寸(跡= 像素數 ÷ 像素密度(dpi)

        比如一個3000×2000(即600萬)像素的影像,可以輸出長邊為3000÷375dpi=8英寸的圖像,這個圖像可以保證一個視力優良(1.5)的人在明視距離下看到完美無缺的影像;也可以再放大到1.5倍,即12即笮。這時仍然可以保證一個一般視力(1.0)的人看到優質的影像。[5]

        隨著觀看距離的增加,人眼的識別能力也在減弱,所以像素密度可以相應地減少,輸出尺寸可以相應地增大――結果就是觀看的視角可以不變,視覺感受也就可以不變。所以一定量的像素數,可以保證穩定不變的觀看視角,形成不變的觀看效果。比如,上述600萬像素的影像,輸出到8英寸的圖像,可以在明視距離得到逼真的視覺感受,當放大到16英寸時也可以在半米距離看到同樣的效果,或者放大到32英寸時在一米距離去欣賞――這就是為什么一個24嫉慕嶧檎湛梢雜梅淺F占暗600萬像素數碼相機來拍攝的原因――因為人們對于這樣尺幅的圖像,很少在近于一米的距離觀看。而如果按照一般人1.0的視力狀況,一米外600萬像素的最大輸出尺寸還可以再放大到1.5倍,即32肌1.5=48跡

        3.3 視角、臨場感與清晰度

        視角在這里是輸出的圖像相對眼睛形成的張角,分為水平視角和對角視角。臨場感,是指一個畫面給人身臨其境的感覺。唯有臨場,方能讓人真正投入地去感受這個畫面,才能更好地理解這個畫面。因此,臨場感是各種展覽展示和播放所追求的一個視覺目標。

        視覺生理學和心理學都認為,視角從20度開始才具有臨場感,而要更加逼真傳神,需要至少40度的視角。照相機標準鏡頭(折算成135相機,下同)為40~58毫米焦距,視角為40~53度的范圍,滿足臨場感的要求,因此最接近人的觀察;還有一個等視角的說法,就是觀看視角盡量與拍攝視角相當,才能更真切地理會拍攝者當時的感受。考慮到小于24mm的超廣角鏡頭其變形太大,已經超過了臨場感的真實,所以等視角應該到24mm為止,而不是無限制地復制拍攝時的視角。[7]

        600萬像素可以輸出到8跡在明視距離時的對角視角約為51度,這正是標準鏡頭的視角。所以,600萬像素已經可以滿足一般的用途,包括對臨場感的要求。但是,如果是用25mm的超廣角拍攝的,從等視角的角度考慮,觀看的視角也應該更大。從50mm標準鏡頭到25mm超廣角,焦距縮短了一半,視角放大了近一倍,需要把放大的尺寸放大一倍,因此如果維持同樣分辨率,其像素密度數應該為原有600萬的2倍,而整個畫面的像素應該為原有的4倍,即2400萬像素。

        4 結論

        綜上所述,根據人機工程學關于視覺生理中視覺精度的研究,可以得出適合一般人群觀看圖像的像素數要求,而更高的像素數可以使我們獲得更高的輸出像素密度,或者更廣闊的觀看視角,有助于獲得更逼真的視覺感受,這些對于產品虛擬設計與展示,以及視覺傳達的各個領域都是有其實際意義的。

        參考文獻:

        [1] 丁玉蘭.人機工程學[M].3版.北京:北京理工大學出版社,2005.

        [2] 趙敬衛.報紙版面優化與視覺心理[J].記者搖籃,2003(10):35-36.

        [3] 薛以平,曾勇.現代攝影教程[M].北京:中國建筑工業出版社,2008

        [4] 周師亮,殳家騏.高清晰度電視(HDTV)[M].北京:中國廣播電視出版社,1992.

        [5] 楊佩理.圖像處理中分辨率的選取[J].電腦技術,2000(7):69-70.

        [6] a雁,黃培.數字圖像分辨率的應用分析[J].電腦知識與技術,2007,3(24):141-143.

        [7] 賈慶軒,宋荊洲,孫漢旭,等.高臨場感多投影面虛擬環境系統的設計與實現[J].中國工程科學,2006(8):33-38.

        篇5

        【關鍵詞】 數字成像;靜脈造影;靜脈疾病;靜脈瓣膜功能不全

        在下肢靜脈疾病的診斷方法中,下肢靜脈造影是最可靠的方法之一,是下肢靜脈疾病診斷的“金指標”。隨著X線設備的不斷更新和靜脈外科的發展,靜脈造影診斷下肢靜脈疾病愈來愈受到重視,同時也愈來愈廣泛使用。數字胃腸機的使用使這一技術變得更加方便和準確。本文總結了2000~2006年采用數字胃腸機所進行的75例下肢靜脈造影的資料加以分析。

        1 資料與方法

        1.1 一般資料 男35例,女40例,平均年齡41歲。共75側肢體,其中左側35肢,右側40肢。病程3個月~25年。主要的臨床癥狀為下肢靜脈曲張,下肢腫脹,下肢潰瘍,下肢皮膚色素沉著,軟組織腫塊。

        1.2 方法 于意大利產Superix180-d800mA數字化X線胃腸機上進行檢查。造影時患者取仰臥位,教會病人作乏氏試驗。于踝關節上方扎止血帶阻斷淺靜脈回流。距止血帶10~15 cm范圍內,用7~9號靜脈推注針頭作足背前半部淺靜脈穿刺,迫使淺靜脈造影劑通過交通支流向下肢深靜脈,然后患者取30°頭高足低斜立位(避免患肢負重),將350 mg/L的碘海醇(Iohexol,商品名歐乃派克)50 ml與生理鹽水50 ml混合后在3~7 min內以持續手推或自制彈簧注射器注入。在電視監視下分別攝小腿輕度內旋位及側位、膝部及大腿平靜呼吸和乏氏呼吸的正位片。查看造影圖像滿意后,即可拔出針頭,壓迫1~12 min止血。

        2 結果

        根據下肢靜脈形態、通暢及返流情況,Valsalva瓣膜功能實驗(簡稱乏氏實驗)結果及有無側支循環形成,本組病例檢查結果如下。

        2.1 正常下肢靜脈 共14肢(占18.7%)。全下肢靜脈通暢,靜脈瓣膜影清晰可見,瓣竇對稱性膨出,整個靜脈呈竹節狀外形,乏氏呼吸試驗顯示股靜脈瓣關閉,瓣膜下可見透亮區,無交通靜脈逆流及其引起的淺靜脈顯影征象。測量股靜脈第一對瓣膜下的寬徑為(1.18±0.09)cm,靜脈的寬徑為(0.82±0.05)cm,脛總靜脈的寬徑為(0.75±0.04)cm。股靜脈近端第一對瓣膜的瓣竇直徑與瓣膜遠側靜脈寬徑之比為1∶(1.36±0.17)。股靜脈瓣膜多為二瓣形,平均為3.47對(2~6對),股靜脈第一對瓣膜鄰近股骨小粗隆平面,遠端瓣膜通常在股靜脈與股骨下段交叉點稍上方。

        2.2 異常的下肢靜脈 共61肢(占81.3%)。按靜脈病變的主要X線表現分以下6型 [1] 。

        2.2.1 單純性淺靜脈瓣膜關閉不全 有6肢(占8%)。為大隱靜脈近端瓣膜關閉功能不全,并大隱靜脈曲張,乏氏實驗見顯影的靜脈血流自股總靜脈向大隱靜脈逆流而使后者顯影,而下肢深靜脈和交通靜脈瓣膜功能正常,深靜脈和交通靜脈均無逆流征象。

        2.2.2 交通靜脈瓣膜功能關閉不全 有8肢(占10.7%)。顯影的靜脈血流通過小通靜脈向淺靜脈逆流。交通靜脈本身大都擴張、扭曲,瓣膜影消失,而深靜脈瓣膜功能正常。

        2.2.3 原發性下肢深靜脈瓣膜關閉不全 有19肢(占25.3%)。表現為深靜脈擴張,瓣膜稀少,瓣膜影大部分模糊,瓣竇不膨出,整個深靜脈呈直筒狀,乏氏實驗見顯影的靜脈血流通過功能不全的瓣膜向遠端逆流,瓣膜下透亮帶消失,部分病例合并有不同程度的淺靜脈和交通靜脈擴張扭曲。

        2.2.4 繼發性下肢深靜脈瓣膜關閉功能不全 有11肢(占14.7%),下肢深靜脈雖然顯影,但表現為管壁毛糙、管腔粗細不一和密度不均勻,瓣膜影消失或殘缺不全等。淺靜脈和交通靜脈擴張扭曲,分布較紊亂。

        2.2.5 下肢深靜脈血栓形成 有9肢(占12%)。表現為下肢深靜脈某一段出現持久性充盈缺損或不顯影的閉塞現象,顯影的靜脈血流突然受阻中斷,周圍有側支循環形成,顯影的靜脈血流僅從淺靜脈和網狀側支靜脈回流。

        2.2.6 先天性靜脈發育異常 有6肢(占8%),如Klippel-Trenaunay綜合征。特征性表現為下肢后外側異常的淺靜脈擴張或曲線,常與股靜脈溝通,部分深靜脈缺如、狹窄。

        2.2.7 靜脈瘤樣或彌漫血管湖病變 包括海綿狀血管瘤和靜脈瘤2肢(占2.7%),前者表現為與靜脈溝通的異常血竇組織,后者表現為靜脈本身局限性瘤樣擴張。

        3 討論

        數字成像技術是將傳統攝影與電子技術相結合即應用X線平片數字化比較成熟的X線診斷設備,目前在國際上廣泛運用。數字成像可在成像的同時自動處理圖像,將采集的圖像信息由計算機進行數字處理,再顯示在電視熒屏上,方便、快捷、準確 [1] 。數字化X線胃腸機成像系統利用動態對比控制數字圖像處理,與模擬信號相比,無噪聲干擾,能直接獲取高質量影像。與影像增強電視系統相結合,能進行多種常規和特殊數字成像。本文中采用的X線成像機監視器可以同時顯示2~16幅圖像,并可進行圖像的放大、翻轉、標記、合并及動態圖像回放,便于觀察選擇,并可在檢查過程中即刻觀察到所攝圖像是否滿意,以便及時加攝或重攝。應用圖像后處理技術還可以對所攝的數字化圖像作進一步的調整,包括測量大小、調節灰度和對比度、邊緣增強、局部放大和標記及正負像翻轉,使圖像細節更為清晰和突出[2] 。通過對高質量圖像的觀察和分析,提高了諸如瓣膜輕度關閉不全、微小血栓、靜脈血管壁毛糙等微小病變的診斷檢出率,對血管徑線的測量更加準確,較傳統的下肢靜脈造影更提高了下肢靜脈疾病診斷的準確性。

        自80年代以來,靜脈外科發展迅速,下肢靜脈疾病的診斷方法很多,但下肢靜脈造影仍是迄今為止診斷下肢靜脈疾病的“金指標” ,能直接反映靜脈解剖結構、瓣膜功能。目前認為,下肢淺靜脈曲張僅是下肢靜脈疾病一種癥狀,原發疾病很多。僅靠臨床檢查不能對各種下肢靜脈疾病病因作出正確的診斷。下肢淺靜脈曲張患者,若不進行必要檢查以明確病因,就進行傳統的隱靜脈高位結扎及剝離術,術后的復發率可高達40%。而下肢靜脈順行造影是一種符合正常生理途徑的簡便方法,能觀察和了解深靜脈的形態,是否通暢,較好地判斷深靜脈瓣膜和交通靜脈瓣膜的功能。下肢靜脈造影還具有操作簡單,成本低廉,易于掌握等優點,且對患者損傷小,造影劑易于排出,對肝、腎功能影響小。數字成像技術與下肢靜脈順行造影相結合更能清晰地反映下肢靜脈的全貌、瓣膜的數量和功能狀態,確定血栓的有無。隨著數字成像技術的普及,數字成像下肢靜脈造影技術在臨床上運用越來越廣泛。

        根據筆者的經驗和有關文獻,我們認為數字成像下肢靜脈順行造影中,盡管采用數字成像技術能給我們帶來高質量影像,但因造影技術或血流動力學因素,造影中仍可造成以下一些類似病變的假象[3],甚至作出錯誤的診斷,必需加以認識和改進,才能使數字成像下肢靜脈順行造影在下肢靜脈疾病的診斷上更加準確:①靜脈充盈缺損或充盈不良假象:這種情況常發生在股深靜脈與股總靜脈的匯合部,類似于靜脈血栓形成造成的充盈缺損。分析其原因可能為部分病例股深靜脈無造影劑充盈,股深靜脈內不含造影劑的血液匯入含有造影劑的股總靜脈,并出現湍流時,可引起股總靜脈腔內出現密度降低的圓形和類圓形充盈缺損影。其影像特征是范圍較小,不占據整個靜脈腔,且形態可變。在瓦氏試驗時,缺損影可消失或改變形態;②靜脈閉塞假象:常見于小腿深靜脈,可類似深靜脈血栓形成中血栓完全阻塞靜脈腔造成的假象。引起的原因大致有:踝部止血帶結扎過緊,使小腿深靜脈如脛前靜脈或脛后靜脈不顯影;在肢體負重情況下造影,由于肌肉的收縮壓迫,造成深靜脈不顯影或顯影不佳。這些原因造成的靜脈閉塞假象的影像特征是,時間短,不持久,于透視下觀察或不同、不同時間的攝片中,可見該部分靜脈逐漸顯影;③靜脈狹窄假象:常見于較粗大的靜脈,如月國靜脈。當仰臥位膝關節過伸時,月國靜脈由于過度牽拉可出現狹窄征象。如在膝關節輕度屈曲或側位時觀察,可見月國靜脈狹窄現象消失。

        參考文獻

        1 Kamm KF.The quality of digital X-ray image.Diagnostic Image Asia Radiology,1995,(1):6.

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