三維目標論文匯總十篇

序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇三維目標論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

2中職教學管理三維目標的設計與實施

2.1中職教學管理三維目標的設計

中職院校在教育過程中設置合理的三維目標，對于教育教學質量的提升具有十分重要的意義，在進行目標設計時，應該要根據三個方面的基礎要素進行具體的設計，一般說來要根據中職院校人才培養目標、學校管理的總目標以及學校發展的現狀為基礎進行專業的目標設計。學校管理的總目標對教學管理目標的設計是一個整體的導向，加強學校管理總目標的合理制定，也是制定教學管理目標的前提和基礎。而人才培養目標的設計則對教學管理三維目標的確定有更加詳細的指導作用。在制定教學三維管理目標的過程中，需要對中職院校的實際情況進行詳細的了解，根據學校的實際情況制定相應的管理目標，有更強的針對性。

2.2中職教學管理三維目標的實施途徑

2.2.1加強課程設置的改革在課程的設置方面，應該要根據當前時代對人才的需求進行全新的構建，當前很多中職院校在教學過程中，由于具體的管理目標的設置出現了偏差，因此導致教學課程的設置上也出現了缺陷。加強中職院校管理三維目標的落實，需要提高學生的綜合實踐能力，比如學生的專業技能、人文精神面貌、科學知識等，都是學生在學習過程中應該要掌握的技能。對此，要對當前教育過程中的課程進行重新設置，加強人文課程、科學技術課程、專業課程、實踐課程等方面的結合，使得學生掌握更多的技能。比如在人文社會課程的設置方面，可以加強語言課、思想政治課、體育美育課等方面的設置，使得學生可以不斷提高自己的語言能力，可以在日后的工作中奠定堅實的語言基礎。在專業技術課程的設置方面，應該要體現中職院校的辦學特色，對學生進行專業技術能力的培訓，尤其是一些動手操作技能的培訓，更是學生在學習過程中必須要掌握的內容。專業技術課程的建設應該要充分利用校園和企業之間的合作，利用各種資源加強專業課程的實踐教育，根據崗位的素質要求對學生的專業能力進行培訓。最后加強綜合實訓課程的設置，是實現中職院校教學管理目標的重要步驟，由于中職院校教育的根本目的就是要提高學生的綜合實踐能力，因此在教學過程中要加強實訓課程的設置，將學科內或學科間相近的幾門課程相互交叉整合在一起而形成的綜合新型課程，實現對學生的綜合能力素養的全面培養，最終實現中職院校教學管理的三維目標。2.2.2加強教學評價的改革中職教育過程中，考核評價是一個十分重要的方面，科學的考核評價體系可以積極發現教育過程中的諸多問題，并且采取相應的措施進行解決，以提高職業教育質量。在當前的中職教育過程中應該要加強教學評價手段和方式的改革，利用一些全新的理念，對教學的目標的實現結果進行全新的評價和考核，使得教師能夠及時掌握教學目標的實施狀況，對當前的教學管理模式進行詳細的了解，從而采取相應的措施進行教學手段的變革，最終促進教學效率的提升，同時促進教學目標的落實。在改革評價體系的過程中，可以借鑒國外職業教育的一些先進經驗，在考核內容方面，要實現多元化，對考核的內容進行改革，強化對過程的考核，考核的內容不僅要涉及到學生所學的各種理論知識，更應該要注重對實踐過程的考察。與此同時，還可以加強中職院校與企業之間的結合，構建企業本位技能考核評價體系，對教學管理目標的實施狀況進行科學的評價。2.2.3加強教學資源的整合在教學過程中由于各種資源的整合力度不夠，因此導致教學效率不高，為了提高教學過程中的三維管理目標的落實，需要對中職院校教育過程中的各種資源進行有效的整合，比如對教師資源、多媒體資源、教材資源等都進行相應的整合與管理，最終可以促進教學過程中各種實際問題的解決效率不斷提升，積極落實三維管理目標。

篇（2）

新一輪課程改革，由于影響的是龐大的社會群體，加之剛性的政府行為推動，已經將我國的基礎教育改革推向了新的，必將是一場對社會有限教育資源重新配置的過程。與之配套的是全國教育行政機關、教學研究機構、專家的強勢能量導向，各學科的課程改革理念應當說已經滲透到了教師的教學行為之中，一種課程改革精神正影響著我們的教學。從教學行為主體定位到教學手段多樣化，從互動關系到多元的評價體系，都給我們的課堂和教學帶來了新的活力。對廣大教師而言，這場改革也是教師與學生、與課程資源共度的生命歷程和共創的人生體驗。廣大教師走下講臺，走進學生，互動交流，教學氛圍濃厚，師生關系融洽。特別是在語文學科中，《標準》關于“知識與能力、過程與方法、情感態度價值觀”的三維目標的論述，其根本的目的就是“全面提高學生的語文素養”。新的課堂強調注重學生的體驗，因為沒有學生自己去讀書、感受、理解的過程，任何語文教學行為都是無效的。在與新課程共同成長中，在感受到課程改革取得初步成功的歡愉中，在對待語文這一帶有濃厚民族文化的學科教育之中，教師應當多一些反思和自省。我們必須考慮我們深厚的歷史文化背景。

一、語文教育在傳統文化中的地位

語文到底是什么？向無定論，但是相當專家學者都強調語文教育有以下幾個層面：①語言文字，主要是語言的實踐和運用；②語言文學，這是比較高的形態，關注學生的精神、態度；③語言文化，是讓學生對世界有獨特的認識。不管是哪一種說法，還是幾種說法的綜合，都不可否認傳統語文是一種中華民族在長期的歷史長河中創造性想象的沉淀，語文教育不同于其他化學物理等自然學科，帶有深深的歷史和民族文化的烙印。作為中華民族文化的延續紐帶，語文是我們生存生活的一種方式，是根植于我們血液之中的一種民族基因。而文化始終通過語文潛移默化維系著我們的民族文化、禮儀社交、文化教育價值等諸多方面?？墒牵F在一些學者認為要貫徹《標準》，就必須破除舊的傳統理念；認為中國傳統的教育思想和教學方式保守落后，阻礙了學生的個性發展，這是非常危險的。傳統只是時間問題而不是落后的代名詞，傳統教育與現代教育并不矛盾，對現代教育有著基礎性的重大意義。可以說，沒有傳統語文教育和語文教育的優秀傳統，今天新課程理念就失去參照和基礎，“忘記歷史，就注定要犯歷史的錯誤”，這是有教訓的。而且，基礎教育改革也不可能是一場徹頭徹尾的革命，必然是對傳統的繼承和發展的過程，是取其精華、去其糟粕的過程。

二、新課程理念下，做好語文教育優秀傳統的繼承與發展

陶行知先生的生活即教育的理念已經深入人心，其實和現在常說的“大語文教育”的思想是不謀而合的。在實施新課程教學的過程中，任何輕視忽視語文教育傳統這一中華民族母體文化傳統、割裂歷史傳統與現實的血脈聯系都是不可能的。我們必須在課程改革中彰顯優秀教育傳統，重視民族文化自覺性的回歸。而《標準》的三維目標無不體現了語文教育的優秀傳統的影響。

1.關于知識與能力。從總體上說，新課程標準實施以來，絕大部分教師改變了傳統教育中只注重知識傳授的不足，而將學生學習能力提到了一個嶄新的高度，這是對傳統語文教育的一大突破。確實，在千年的“學而優則仕”應試教育思想的束縛下，傳統語文教育這一塊出現了“繁、難、偏、舊”的局面，老師實施的是“題海戰術”，有的是“頭懸梁，錐刺骨”的精神，搞的是“口舌生瘡”、“皓首窮經”的苦學。而且在訓練的內容上，傳統語文重讀重寫而輕視聽說，甚至以“沉默是金”、“口訥不能言”為美德，強調灌輸，這些當然已經和現在新的社會發展要求不相適應。但是，我們更應該注意到語文教育優秀傳統的巨大影響意義。新課程三維目標之一就是“知識與能力”，反觀我們的課堂，學生敢于質疑，大膽評議，整個課堂氛圍濃烈，這的確有利于彌補傳統語文教育死氣沉沉的不足，給沉悶的語文教學注入了新的活力。但是，大部分課堂學生沒有寫字、沒有練習，呈現出虛浮的熱鬧。試想：學生基本功沒有了，還談得上什么能力？華中師范大學教授楊再隋指出：這些語言訓練不落實、不到位的課堂很“虛”。因此，在新課改理念下必須重視學生寫字，加大對學生書寫指導，寫字習慣的培養?，F在學生識字效率低，學生字也普遍不好，在家也沒有練字習慣，如果老師在課堂上再不指導練習，結果就無法想像了。我國語文教育傳統有一套訓練認字識字方法，應該將基礎知識重新放到應有的地位，否則能力就失去了基礎?？上驳氖?，新課標理念下語文教育重現“書聲瑯瑯”，比以往更加重視寫字，要求“以讀為本，以讀為根”。而且從國家發行的教材來看，仍有許多我們祖先遺留的精華，比如在小學就增加了文言文，在課文后面就增加了“我會認”、“我會寫”等項目，反映了新課程對語文優秀傳統的吸收，這不能不是說一種自覺的對語文教育優秀傳統的繼承和發揚。

2.關于過程與方法。在“過程與方法”這一塊，可以說這是新課程在提法上不同于傳統教育的最大特色。傳統教育強調結果、輕視過程，教學方法單一。新課程理念下，教師更新了觀念，提升了課程意識，學生“自主、合作、探究學習”，多媒體調動學生興趣，不能不說這比傳統的語文教育進步了些。但是，對照《標準》，我們發現在新課程理念下倡導的教學思想、教學過程、和教學方法對傳統語文教育繼承了更多，或者就是換了另外一種說法。因此，我們更加關注如何將這些優秀的教育傳統滲透于現在的課堂。

（1）《標準》具有濃厚的關注全體思想，關注全體學生，而傳統教育中早有“有教無類”思想。我們要在承認學生個體差異的前提下著重關注全體學生和學生的全面發展。

（2）關于個性發展。傳統教育中的“因教施教”早已成為教師學生耳熟能詳的詞語了。古代私塾中更有利于因材施教，現在我們要做的是怎樣將班級授課制和培優補差結合，怎樣組織課外活動來滿足不同學生發展的需求。新課程理念下要進一步大力倡導個性化學習和個性化評價。

（3）師生關系。新課程要求每一位教師進行民主教學，建立良好的師生關系，進而才有良好教學的氛圍?？鬃诱f：“三人行必有我師焉?！彼岢安粣u下問”、韓愈說：“弟子不必不如師，師不必賢于弟子”，這種傳統的思想可以說對后代特別是現在具有深遠的影響，也正是傳統教育中“教學相長”思想的體現。在新課程理念下，教學一定要民主，師生要“對話”，特別是要激發學生參與教學的積極性，實現共生共創，師生互相促進，雙向成才。

（4）學習方式和教學方法。本次課程改革，凸顯了對學生學習方式的重視，提倡自主、合作、探究的學習方式，但是現在課堂出現了“虛、假、雜、鬧、偏”的現象，這實際上是對我國優秀教育傳統文化的認同和吸納不夠。在新課程理念下，一定將基礎知識和基本技能落到實處和注意老師的引導。這也是與語文教育優秀的傳統一脈相承的。①啟發誘導?？鬃诱f“不憤不啟，不悱不發”，第一原則就是啟發原則。因此，在新課程理念下要將語文課上得充滿感情，充分激發學生興趣，“興趣是第一老師”，要用生活中的例子加上教師與學生的情感互動，真正將學生調動起來。②學而時習，溫故知新。在新課程理念下，必須注重新舊知識之間的聯系，根據認知規律，強調“反復學習”，強調知識再現。③重視文本，挖掘課程資源，擴大閱讀量。隨著課程改革的深入，一些教學手段多了起來，多媒體教學擺到了重要的地位。但是不可否認，作為課堂教學最重要的文本卻被置于一旁，這種狀況令人擔憂。一些專家教師為此進行了呼吁?！稑藴省芬蟆熬拍暾n外閱讀總量應在400萬字以上”，相比《標準》出臺前，這已經是提高了要求。盡管如此，與傳統語文教育的閱讀量相比，還是有很大的差距。傳統語文教育強調“博聞強識”，朱熹強調“讀書百遍，其義自現”就是這個道理。從現在的觀點來看，也必須遵守從“積累”到“感悟”的學習規律。人的語文綜合素養的提高必須是在一定的語言材料上積累起來的，如果斥之以“死記硬背”而加以指責甚至徹底拋棄，既是對傳統的不尊重，也是對《標準》的誤讀。在新理念下，要將各種閱讀方式結合起來，注重思考，提高學生語文能力。④接受學習與探究學習。這兩種學習方式都是學習的重要方式，在知識獲得方式、師生作用關系、知識結構水平、學生年齡等方面都有各自的優勢和局限。發現性學習注重學生對獲得知識的體驗和獲得知識過程中能力的形成，但是由于接受性學習的高效性以及發現性學習存在對學生基礎的要求比較高的局限性，注定了教師要將二者整合，真正貫徹“以人為本”的過去和現在都奉行的思想。

3.關于情感、態度、價值觀的問題。《標準》的核心理念“是全面提高學生的語文素養”，“其總目標是基于人的終身需要和諧發展所應具備的綜合素養而提出來的，它的基本精神體現了人文性與工具性的統一思想，思想性與審美性的統一”。《標準》精神和傳統教育的價值取向相比，二者是統一的。

（1）都非常重視德育教育。傳統語文教育一個突出特點就是將思想道德放在首位，無論是《三字經》、《名賢集》還是《弟子規》等，相當多內容都是進行思想道德說教的。當然，以孔子《論語》為代表的教育典籍更是如此，其核心是“仁”的思想，他提出“君子務本，本立而生”，這里的“本”就是做人的根本，做一個能為人民大眾謀福利的人。而《標準》對人的發展要求不正是從這一思想出發嗎？可以說，現代教育與傳統教育中，道德的基礎是相同的，但可惜的是，在現在的課堂中，相當多的教師并沒有根據文道統一的原則在課堂教學中感染滲透。因此，《標準》將“情感、態度、價值觀”作為一個不可少目標，對語文教育優秀傳統的傳承，其用意是不言而喻的。

（2）重視教學情感磨礪志氣作用?！扒橹咀饔谩笔欠侵橇σ蛩?，傳統語文教育對此是非常重視的，“知之者不如好之者，好之者不如樂之者”，現在也有“興趣是最好的老師”一說，說明興趣和情感是推動學習的巨大動力。所以，《標準》特別注意對學生的激勵性評價，保護學生學習積極性和學習興趣。特別是現階段，影響學生學習的不良因素很多，加之學習本身就是一項很苦的勞動，如果教師經常將 “天行健，君子當自強不息”（《尚書》）、“苦其心志，勞其筋骨”、“頭懸梁，錐刺骨”（《孟子》）等身處逆境而奮發圖強的故事用來激勵學生，在教學過程中多以“知識改變命運，”激發學生刻苦學習的志向，以各種課程資源中的人文精神，融合新穎的教學方法，培養學生學習語文興趣，“學以致用，身體力行”，加上教師的言傳身教，一定可以為學生的不同發展提供更大的學習空間。

當然，“書中自有黃金屋，書中自有顏如玉”、“學而優則仕”、賺大錢、娶美女、做官是傳統教育中過分注重功利性的表現，而且在傳統語文教學過程當中，傳授知識方法過于機械，傳授手段過于陳舊，容易讓人封閉保守、墨守成規而變得迂腐，這的確是與現在社會發展對人的多方面素質的要求是不適應的。但是不可否認，傳統語文教育無論是道德文化傳承上還是教育思想上的巨大作用，對今天的教育影響是深遠的。它存在于人們的思想觀念中，今天很多的教育思想和教學要求其實就是語文教育傳統的另一說法或者是與傳統交融后衍生新的意義。因此，在新課程理念下，我們不僅不能對傳統語文教育理念全盤否定，還要時時刻刻將傳統中優秀的思想和做法發揚。我們要做的就是找到新課程與語文教育傳統的交融點并加以吸收和發揚，這樣就會實現我國語文教育的優秀傳統的自覺性回歸。

參考文獻：

[1]熊開明.小學語文新課程教學法[M].北京:首都師范大學出版社,2005.

[2]竇桂梅.玫瑰與教育[M].上海:華東師范大學出版社,2005.

[3]語文課程標準研制組.全日制義務教育語文課程標準（實驗稿）解讀[M].武漢:湖北教育出版社,2002.

篇（3）

一、三維激光掃描技術的特點

三維激光掃描技術與傳統測量技術相比具有如下一些特點：

（1）非接觸測量

三維激光掃描技術采用非接觸掃描目標的方式進行測量，無需反射棱鏡，對掃描目標物體不需進行任何表面處理，直接采集物體表面的三維數據，所采集的數據完全真實可靠?？梢杂糜诮鉀Q危險目標、環境（或柔性目標）及人員難以企及的情況，具有傳統測量方式難以完成的技術優勢。

（2）數據采樣率高

目前，采用脈沖激光或時間激光的三維激光掃描儀采樣點速率可達到數千點，秒.而采用相位激光方法測量的三維激光掃描儀甚至可以達到數十萬點/秒。可見采樣速率是傳統測量方式難以比擬的。

（3）主動發射掃描光源

三維激光掃描技術采用主動發射掃描光源（激光），通過探測自身發射的激光回波信號來獲取目標物體的數據信息，因此在掃描過程中，可以實現不受掃描環境的時間和空間的約束。

（4）高分辨率、高精度

三維激光掃描技術可以快速、高精度獲取海量點云數據，可以對掃描目標進行高密度的三維數據采集，從而達到高分辨率的目的。

（5）數字化采集，兼容性好

三維激光掃描技術所采集的數據是直接獲取的數字信號，具有全數字特征，易于后期處理及輸出。用戶界面友好的后處理軟件能夠與其它常用軟件進行數據交換及共享。

（6）可與外置數碼相機、GPs系統配合使用

這些功能大大擴展了三維激光掃描技術的使用范圍，對信息的獲取更加全面、準確。外置數碼相機的使用，增強色彩色信息的采集，使掃描獲取的目標信息更加全面。GPS定位系統的應用，使得三維激光掃描技術的應用范圍更加廣泛，與工程的結合更加緊密。近一步提高測量數據的準確性。

（7）結構緊湊、防護能力強適合野外使用

日前常用的掃描設備一般具有體積小、重量輕、防水、防潮，對使用條件要求不高，環境適應能力強，適于野外使用。

二、掃描技術于金屬礦中的應用

1、設計掃描方案和獲取數據

基于黑色露天炭的反射率只有10～15%，其最大的測距只有450m，所以要分多站架設儀器。經考察，確定在視野比較開闊的6個地方架立儀器對礦區進行激光掃描，每個測站分別采用近距離標準測量和遠距離精密測量兩種模式，標準模式一周用時4min，精密測量模式一周用時12.5min。把整個礦區測完大約只要2.5h，若是兩臺全站儀則至少需要兩天的時間才能測完，可見3D掃描儀的速度有多快。

2、處理數據和建立三維模型

（1）平滑掃描數據。均勻化點與點之間的距離，使得測量距離的誤差變小；平滑分為連續和不連續表面平滑兩種，不連續的表面是在較遠的距離上有前景的數據和對象，而連續的表面是指其所有的點都處于其上面的平面；因此，樹和燈柱等適合用不連續平滑，而墻則更適合是連續平滑。

（2）過濾數據。用孤點過濾，其中過濾點的間隔菜單會有提示，在通常情況下我們都是選取2m，也就是，假如在一個點的方圓2m之內不存在其他的點，則將會被過濾掉；接著，進行最小間隔的過濾，在實際中，考慮到金屬礦上所要求的精度，20cm，則意味著兩點的距離最小要求在20cm。在軟件的過濾選項中，其實還有很多的內容，我們在操作的時候，可以根據實際的情況和自己的需要進行選擇。其后，再進行數據的修剪，把那些沒用的點全都刪除掉，最后進行孤點的過濾，形成彩色的點陣圖。

（3）平面三角化點云。在進行三角化的時候，要注意確定三角網的最小角和最大邊，控制TTN 的精度和結構。在進行建立表面模型的時候，有球面三角化和平面三角化兩種形式，平面三角化就是于X—Y平面中創建三角網，就是用于創建激光掃描點的二維三角網；然而，對于帶有復雜結構的單個掃描數據，則采用球面三角化比較適合。上述就是一個站上模型的建立過程，多站激光掃描數據需要經過坐標登記和坐標糾正后，才能建立多測站的整個測區的統一模型。

3、坐標的登記以及坐標的糾正

基于當次激光掃描的是指測站不是在已知點上進行的，所以，被掃描出來的一幅掃描點云圖的坐標系是任意的，利用它不能夠直接的建立整個露天礦測區的模型，精確的將多幅點云圖納入到統一的坐標系，這樣一種方法我們將它稱之為坐標的匹配。

坐標的糾正，是把點云納入至地面測量坐標系統的方法。其的操作過程是，與掃描區域附近或掃描區域之中的控制點設置標靶，進而使得相鄰的激光掃描點云圖上有3個以上的控制點標靶，通過對控制點進行的強制符合，就可以將相鄰的掃描點云圖統一至相同的一個特定坐標系之中，這被稱之為全局方式的坐標糾正，這樣可以有效的防止在進行坐標轉換時的坐標轉換誤差的積累。而球形標靶，則是利用反射率比較高的材料做成的圓球，將其置于控制點之上，其球心可以通過礦山測量的坐標得到，在進行測量時，每個激光掃描站至少要掃描到兩個以上的標靶球，在計算出標靶球的掃描坐標之后，按照三維坐標轉換對其進行糾正。

4、挖礦體積的測量原理

對礦體的體積量的計算，其原理非常簡單。舉個比較簡單的例子，有一個碗壁很薄的碗，我們想知道它的容量，我們先給碗盛滿水，則碗身與水面所圍成的體積就是該碗的容量。這是，一個人喝了一部分的水，問這人喝了多少水？其實就會喝水的前后碗體本身和水面圍成的體積。而礦的每月挖方量的原理也是如此，就是本月與前個月礦體表面圍成的體積。

5、金屬礦開采量的計算的應用

為了方便，將修剪、過濾和平滑統為修剪，而且每一次的測量全都進行了6站激光掃描。經過2種處理方法形成總點云，可以先坐標糾正后修剪，也可以先修剪后坐標糾正。每一個模型都可以計算“表面圍成的體積”，被計算處理的體積是相對于基準面礦體范圍內的體積。

三、結語

綜上所述，應用全數字三維激光掃描技術來開展露天礦山測量工作，明顯優于傳統的礦山測量技術，為我們提供了可靠、快捷、方便、安全的技術解決方案，是目前露天礦山地質測量中最有效、最快捷、最經濟、最安全的技術手段，它必將在露天礦山測量中得到廣泛的應用。

參考文獻：

篇（4）

外業數據采集：

中圖分類號：C37 文獻標識碼：A

1、首先對場景周邊信息進行仔細的現場踏勘，確定待測范圍，選擇最佳設站位置，初步制定施測線路。

2、選擇通視效果較佳的位置擺放標靶并將標靶進行固定，然后使用RTK進行標靶真坐標的采集。

3、架設三維激光掃描儀按照初定施測線路進行場景點云數據的多站采集及全景拍照。在儀器作業過程中我們盡可能的避免人為因素干擾儀器視野而影響掃描數據質量。

4、現場繪制測量過程草圖。對于范圍大或地形復雜的場景，繪制架站點及標靶位置的草圖可以保證內業數據拼接處理時不發生錯誤。

5、對場景拍攝連續可拼接的照片，便于配合掃描草圖了解場景概況。

圖1 場景照片

點云數據處理：

1、多站數據的拼接及坐標轉換

在外業進行的數據采集的多站數據是每站獨立的坐標系統，內業數據處理的時候通過外業采集的各站之間標靶信息及標靶的真坐標在Cyclone軟件中進行自由坐標與真坐標之間的拼接轉換。拼接完成后對點云數據進行抽稀及障礙地形數據的剔除。

2、Truview制作

在Cyclone軟件中利用采集的點云數據及架站點信息及掃描儀拍攝的全景照片制作可在IE中瀏覽的Truview數據。

圖2 Truview瀏覽

3、場景DEM制作

在MicroStation V8中使用Terra scan工具對導出的點云數據進行最優化的坐標分類建立地面模型并進行點云數據篩選處理。

圖3 模型的建立

4、場景三維點云和大場景DEM融合

利用三維激光掃描儀可以迅速獲取場景TIN模型及等高線數據，將生成的TIN模型或者等高線數據和已有的大場景DEM進行融合，從而獲取場景最新現狀數據。

圖4 融合到大場景里(效果圖)

經驗總結：

1. 做好現場注釋，規劃圖和掃描日志。詳細的現場注釋，規劃圖和掃描日志對于所有的掃描操作都是非常重要的?，F場注釋或規劃圖應該包含掃描區域的一個計劃草圖，顯示掃描儀和標靶的位置，以及包含每站中標靶位置的標靶信息列表。另外，應該畫出具有透視關系的規劃圖，顯示從掃描儀的位置看到的掃描的景象，以及掃描出的對象和標靶?，F場注釋，規劃圖和掃描日志能讓你有序地記錄所有的掃描和掃描中生成的標靶，這些信息也非常有助于后期的拼接和建模。

2. 在有些環境條件不允許的情況下，無法進行RTK測量標靶坐標的時候，可以利用掃描儀進行標靶信息的傳遞，建立測站之間聯系。

篇（5）

一、關于莫比烏斯圈

1莫比烏斯圈的形成

莫比烏斯圈是由［德國］數學家莫比烏斯先生在150年前公布于世的.

隨后，科學家就把莫比烏斯圈定位在數學領域的拓撲學分支里，其數學定義：單側的、閉路的、反轉定向的曲面.這樣的莫比烏斯圈最終只剩下一個“表面”和一條“邊緣”了.（見圖1下部和圖2）

2莫比烏斯圈與普通環圈不同

經過觀察不難發現：普通環圈和莫比烏斯圈除了在制作方法和制作過程上完全不同以外，還表現在――如果在普通環圈和莫比烏斯圈的表面劃線并沿線進行裁剪，其裁剪結果竟會完全不同.

當對普通環圈的表面劃線并沿線裁剪時，能得到也只能得到――若干個與原圈等周長的“窄”普通環圈，而不會得到其他種類的環圈.

當對莫比烏斯圈的表面劃線并沿線裁剪時，其裁剪結果卻有兩種：

（1）在莫比烏斯圈表面劃一條中線并沿線將該圈剪開，會得到一個比原圈周長長一倍、比原圈寬度窄一半的普通環圈（見圖3）.

（2）在莫比烏斯圈表面劃2條平均分布的等距離線條并沿線條將該圈剪開，則不僅能得到一個比原圈周長長一倍、比原圈寬度窄23的普通環圈，同時還能在其中心部位再得到一個單獨的、比原圈寬度窄23，且周長與原圈等長的“窄”莫比烏斯圈（見圖4）.

（以上關于莫比烏斯圈的裁剪結果已經成為所有中外數學書籍里，對莫比烏斯圈進行介紹的一部分）唯此，從莫比烏斯圈和普通環圈的制作方法與裁剪結果的不同可以說明，它們并不是同類物體！

二、莫比烏斯圈不是三維物體

為了證明普通環圈與莫比烏斯圈不是同類物體，下面通過兩種不同的制作和生成該兩種環圈的方法來比較并進一步證明.

1第一種制作和生成方法

制作普通環圈的方法如前文（1以及圖1）中描述的步驟進行.

而制作和生成莫比烏斯圈則需要通過兩個相互關聯的三維坐標系統（下文稱雙重三維坐標體系）來共同完成的.

首先，看第一個三維坐標系（xOy）（下文稱主導三維坐標系）（見圖5）.其原點位置為O，該主導三維坐標系x-y平面上有一個以O為圓心的“正圓”.該“正圓”就是莫比烏斯圈表面中心位置的基本軌跡線.

其次，看第二個三維坐標系（x′O′y′）（下稱從屬三維坐標系）（見圖6）.該從屬三維坐標系的原點位置為O′，處在主導三維坐標系內的“正圓”與x軸的交點上，從屬三維坐標系內x′―y′平面上的設定目標可以繞O′進行有規則運動.但該設定目標的有規則運動必須按照主導、從屬兩個三維坐標系之間相互依存，對應旋轉、位移、扭轉的特殊函數關系進行.

必須明確的是：主導和從屬三維坐標系在立體空間具體的相對位置關系上是相互平行或垂直的（見圖5，6），其中（xOy）的三個參數（xn，yn，zn）為自變量，（x′O′y′）的三個參數（x′n，y′n，z′n）為因變量，且主體和從屬三維坐標系之間應服從（x′，y′）=F（x，y）的對應關系.

這就建立了具有相互依存關系的雙重三維坐標系統.在該系統里，整個從屬三維坐標系是主導三維坐標系里的一個整體運動單元，隨主體三維坐標系做有規律的運動――公轉；而從屬三維坐標系里運動單元自身的運動，則與主導運動有著嚴格的對應受控運動關系――自轉.因此，處在該系統內設定目標的最終運動形式為合成運動.（既有公轉，又有自轉）

圖7是從屬三維坐標系整體在（xOy）x―y平面上，沿“正圓”軌跡移動的示意圖.（圖中未畫出0°~45°等處對應圖形）

在圖8里有一個左邊帶小圓圈的“”形符號，該符號中的豎直線是一條起始于O′點，且垂直于x′軸，同時，它又是一條既平行于（xOy）z軸，也平行于（x′O′y′）y′軸的直線.另外，該符號中左邊帶小圓圈的橫線是一條既平行于（xOy）x軸，也平行于（x′O′y′）x′軸，且屬于該x′軸的一條直線，并且該直線的中點過（x′O′y′）原點坐標O′，且垂直y′軸的直線.

下面就以圖8中“”形符號作為基本單元來描述生成莫比烏斯圈的過程：當從屬三維坐標系整體在（xOy）x―y平面內繞O旋轉2°（或1°）的同時，（x′O′y′）內x′―y′平面上過O′的直線也對應旋轉1°（或0.5°）.當從屬三維坐標系整體沿（xOy）x―y平面上的基圓旋轉、位移一周（360°）回到起始點O時，左邊帶小圓圈的“”形符號也在x′―y′平面上繞O′旋轉半周（180°）回到起始位置O′，此時該符號卻正好被顛倒過來（見圖8）.如果將雙重三維坐標體系中被逐漸位移、旋轉的“”形符號的空間中各點依次順序連接起來，就可以生成標準的莫比烏斯圈.（用“”形符號的目的是使讀者易于觀察）

由此看出：生成莫比烏斯圈必須由相互依存的雙重三維坐標體系共同完成，單獨的三維坐標系無法生成莫比烏斯圈.（理由一）

2第二種制作和生成方法

制作和生成普通環圈可以用下面的方式：先在主導三維坐標系的x―y平面內生成以原點O為圓心的“正圓”，然后在z軸的“正、負”方向上對“正圓”進行拉伸，就可以制作和生成普通環圈（見圖9）.

制作和生成莫比烏斯圈可以這樣完成：以x軸和“正圓”的交點為（x′O′y′）的原點O′，將已生成的外表面是藍顏色的、內表面是紅顏色的普通環圈剪開.

在（x′O′y′）的x′―y′平面內，以原點O′為扭轉中心，對普通環圈的一個端頭進行有規律的對應扭轉，其對應扭轉規律為：（x′O′y′）沿（xOy）在X―Y平面內連續旋轉的同時，將（x′O′y′）內x′―y′平面上的普通環圈肌體的對應段進行對應扭轉；當（x′O′y′）整體沿（xOy）基圓在x―y平面上旋轉、位移一周（360°）回到起始點O時，普通環圈的肌體也在x′―y′平面上繞O′扭轉半周（180°）回到起始位置O′，該環圈的肌體表面正好被翻轉過來，也就生成了莫比烏斯圈.（圖10是電腦用此法生成的莫比烏斯圈）

從圖10中可以看到：設定目標的運動結果是由雙重三維坐標體系中各坐標軸參數之間相互影響、連續變化的結果.正是這個相互影響和連續變化，才使得莫比烏斯圈的肌體上根本無法找到二維、三維線段或曲線.唯此足可以證明：莫比烏斯圈不是三維物體！（理由二）

三、莫比烏斯圈是“非三維”產物

下面用圖5，6，7，8，9，10來進一步證明莫比烏斯圈不是三維產物.

（1）在圖5的雙重三維坐標體系中（xOy）的三個平面與（x′O′y′）的三個平面之間有著一一對應的關系.

（2）當圖6里（x′O′y′）的x′―y′平面上y′軸的數值發生變化時，必然會影響并導致（xOy）的x―z平面上z軸的數值產生變化（其余軸類推），最終導致整個雙重三維坐標體系內所有數軸上的數值發生變化.

（3）當圖7中（xOy）的x―y平面上，以原點O為圓心旋轉，則（x′O′y′）里z′軸上的數值就會發生變化，這就必然導致（xOy）里各個數軸上的各數值直接或間接參與了、或發生了變化！

（4）當圖8中的“”形符號整體沿x―y平面上繞O旋轉360°的同時，還在x′―y′平面內繞O′對應扭轉180°，如果連接該符號在空間相互對應的各個點，就會產生一種空間弧線.（該空間弧線不能產生于單獨的三維坐標體系.因為在單獨的三維坐標體系產生的空間弧線一定是某種對稱旋轉體表面的對稱母線，而該空間弧線則需經受六個維度上的扭曲變形.）（理由三）

（5）這里假設圖9所生成的普通環圈外表面是藍顏色的，內表面是紅顏色的.按照圖10的方式對其進行剪斷（假設剪斷處位于從屬三維坐標系的原點O′），將該環圈的各對應部分在雙重三維坐標系統內進行有規律的繞O旋轉360°和繞O′扭轉180°，并最終回到O′.此時，該普通環圈已經被變化成莫比烏斯圈.唯此可以證明：“非三維”物體可以由三維物體演變而來，條件是雙重三維坐標系統內各個維度上的具體參數必須全部相互影響并參與變化.這是任何一個三維物體所無法具備的.（理由四）

由于莫比烏斯圈是在雙重坐標體系內生成的，當在三維環境里對莫比烏斯圈進行裁剪時，其被裁剪下來的部分就解除了該坐標體系對它的“非三維”約束，其表現為被裁剪下來的是“窄”普通環圈；而剩余部分仍保留原“非三維”物體的基本形態，其表現為“窄”莫比烏斯圈.或者說：在莫比烏斯圈的肌體內將同時存在兩種狀態――普通環圈（三維狀態）和莫比烏斯圈（“非三維”狀態），這種狀態會永久存在，且無法用人為干預的方式將其改變?。ㄏ嚓P內容請查閱論文《莫比烏斯圈的反常現象》）（理由五）

最后引述數學泰斗談祥柏先生的判斷來證明莫比烏斯圈不是三維物體.談老曾在《數學廣角鏡》P118中明確指出：在現實世界中克萊因瓶是無法被制造出來的?。ㄆ鋵嵲撜擖c的本質是：克萊因瓶不是三維物體）數學家已證明：每個克萊因瓶是由兩個莫比烏斯圈組合而成的.而莫比烏斯圈通體圓潤，渾身都是空間曲線，沒有一條二維直線、曲線以及三維直線、曲線.因此，莫比烏斯圈不是三維物體，而是“非三維”物體！（理由六）

四、結論

莫比烏斯圈不是三維物體，而是人類沒有完全認知的“非三維”物體！

五、莫比烏斯圈里仍有未解之謎

是的，莫比烏斯圈里仍然存有許多鮮為人知的奧秘，莫比烏斯圈、莫比烏斯現象及其莫比烏斯原理也沒有得到學術界的認可，但并不影響我發表一孔之見，我將在專題論文《莫比烏斯圈的反?，F象》和《重新認識莫比烏斯圈》里進一步闡述和探討莫比烏斯圈的相關問題.

當然，提交本文的真實目的是渴望能得到您對莫比烏斯圈、現象和原理作出更權威的準確詮釋和更睿智的思想升華！

【參考文獻】

［1］［德］莫比烏斯（1790―1868），數學家、天文學家，1858年公布莫比烏斯圈.

［2］［蘇聯］伏?巴爾佳斯基.拓撲學奇趣.長沙：湖南教育出版社，1999：43.

篇（6）

中圖分類號： R814 文獻標識碼： A 文章編號：

引言

三維激光掃描技術是一種先進的全自動高精度立體掃描技術。又稱為“實景復制技術”，主要面向高精度逆向工程的三維建模與重構。它可以高效地采集大量的三維點。少則幾萬個，多則幾百萬個。它可以深入到復雜的現場環境中進行掃描，將各種大型的、復雜的、不規則的實景三維數據完整地采集到電腦中，從而快速重構出目標的三維點云模型。此外，它所采集的三維激光點云數據還可進行各種后處理工作，如測繪、計量、分析、仿真、模擬、展示、監測、虛擬現實等。這對于有限元分析、工程力學分析、流體動力分析等是非常重要的。這種逆向工程的數據獲取方式目前在我國還是個薄弱的領域。

一、三維激光掃描儀的概念

三維激光掃描技術是測繪領域繼GPS技術之后的一次技術革命。三維激光掃描儀通過高速激光發射器運用激光測距原理，瞬時測得空間三維坐標值的測量儀器。它突破了傳統的單點測量方法，具有高效率、高精度的獨特優勢。三維激光掃描技術能夠提供掃描物體表面的三維點云數據，因此可以用于獲取高精度高分辨率的數字地形模型。

二、地面型三維激光掃描系統工作原理

三維激光掃描儀運用了激光的方向性、單色性、高亮性、相干性等特點，實現了測量速度快，操作簡單，測量精確度高等目的。對地面三維激光掃描儀來說，采用的是儀器坐標系統，即所采集到的物體表面點的空間信息是以其自身的坐標系統為準的。系統以激光束發射處為坐標原點；Z軸位于儀器的豎向掃描面內，向上為正；X軸位于儀器的橫向掃描面內；Y軸位于儀器的橫向掃描面內且與X軸垂直，如圖1-1，由此可得點坐標的計算公式：

圖1采用脈沖測距法的三維激光點坐標 圖2 目標物體傾斜引起測距偏差

二、點云數據的誤差來源及分析

從誤差理論來分析，徑向掃描系統測量誤差可分為系統誤差和偶然誤差。系統誤差引起三維激光掃描點的坐標偏差?？赏ㄟ^公式改正或修正系統予以消除或減小。測量系統的偶然性誤差是一些隨機性誤差的綜合體現。

三維激光腳點測量誤差的影響因素較多。大致可分為三類：儀器誤差、與目標物體反射面有關的誤差、外界環境條件。儀器誤差是儀器本身性能缺陷造成的測量誤差，包括激光測距的誤差、掃描角度測量的誤差；與目標物體反射面有關的誤差主要包括目標物體反射面傾斜的影響和表面粗糙度的影響；外界環境條件主要包括溫度、氣壓等因素。

2.1激光測距的影響

激光測距信號處理的各個環節都會帶來一定的誤差，特別是光學電子電路中光脈沖回波信號處理時引起的誤差，主要包括掃描儀計時的系統誤差和測距技術中不確定間隔的缺陷引起的誤差。脈沖計的系統誤差造成循環、混淆現象與測距的凸角誤差相類似，測距技術中不確定間隔更可能造成數據突變，目前，可運用一些較好的技術（如頻率倍乘、微調作用）處理這些突變的誤差。激光測距誤差綜合體現為測距的固定誤差和比例誤差，可以通過儀器檢定確定測距誤差的大小。

2.2掃描角的影響

掃描角的影響包括水平掃描角度和豎直掃描角度測量的影響。掃描角度引起的誤差是掃描鏡的鏡面平面角誤差、掃描鏡轉動的微笑震動、掃描電機的非均勻轉動控制誤差等因素的綜合影響。目前掃描角測量可達到很高的精度，如徠卡的HDS2500三維激光掃描儀的掃描角精度達到±0.5″。

2.3目標物體反射面傾斜的影響

激光掃描測距系統中激光測距單元由激光發射頭和激光接收器兩部分組成。用于加工發射和接受窗口的孔徑直徑有一定的大小。由于激光發射哈接受共用一條光路，且激光光束具有一定的發散角，掃描到目標物體表面形成激光角點光斑。激光角點光斑的大小d、激光發散孔徑D和激光光束發散角y存在如下關系：

（2）

式中，S為激光發散點到物體表面上激光角點中心之間的距離。

當掃描目標物體傾斜時，則出現掃描目標物體表面法線與激光光束方向不重合。當表面切平面法線與激光光束方向的夾角為α，根據圖2，存在如下幾何關系：

（3）

則引起激光角點的位置的最大偏差ds

（4）

由于y/2很小，則siny/2=y/2，所以

（5）

2.4目標物體反射表面粗糙程度的影響

三維激光掃描點云的精度與物體表面的粗糙程度有密切關系。由于三維激光回波信號有多值性特點，有些三維激光掃描系統只能處理首次反射回來的回波信號，有些三維激光掃描系統只能處理最后反射回來的回波信號，也有一些三維激光掃描系統能夠綜合處理首次和最后反射回來的回波信號。以處理首次反射回來激光回波信號為例（如圖3所示），目標物體表面粗糙程度引起激光角點位置的偏差ds，接近于物體表面粗糙極值的1/2.

2.5溫度、氣壓等外界環境條件的影響

溫度、氣壓等外界環境條件對激光掃描的影響主要表現為溫度變化對精密機械結構關系的細微影響、掃描過程中風的震動、激光在空氣中傳播的方向等。較差的外界環境條件對三維激光掃描數據的影響也較大。

徑向三維激光掃描儀測量的主要誤差來源于測距誤差或掃描角誤差。由于測距誤差包含固定誤差和比例誤差兩部分，其影響具有一定是規律性。如HDS2500儀器的測距誤差在50m以內為6mm，超過50m后儀器測距誤差隨距離線性增加，在200m時達到42mm.掃描角的誤差是一種與距離有關的誤差，掃描角對掃描點的影響隨距離增大而增大。

目前，基于TOF測距技術的三維激光掃描儀已經成為測繪領域的一個新的研究熱點，但是，對三維激光掃描儀的儀器設備及測量誤差的研究還很少。本文在對三維激光掃描儀的分類基礎之上，對徑向三維激光掃描儀器的測量誤差影響因素進行了較為全面地理論分析，并指出了測距誤差和掃描角誤差是三維激光掃描誤差的主要誤差源之一。

結束語

現今，人類社會已經進入了高度文明的時代，各行各業都在尋求更好的發展途徑，三維激光測量技術的應用越來越廣泛，在今后的發展中，我國必定會不斷完善測量技術，為相關領域的穩定收益保駕護航。三維激光掃描儀目前廣泛應用于各個領域，是研究的熱點。本文主要研究了三維激光測量誤差來源――儀器誤差、與目標物體反射面有關的誤差和外界條件影響。通過實驗得知了儀器Trimble GX200的測距精度和掃描精度。

參考文獻

[1] 馬立廣. 地面三維激光掃描測量技術研究[D]武漢:武漢大學碩士論文.2005.

[2] 楊偉,劉春,劉大杰.激光掃描數據三維坐標轉換的精度分析[J].工程勘察,2004.

篇（7）

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1674-0432（2012）-11-0262-2

課程體系是實現高校人才培養目標的基礎，是促進教學系統整體優化的過程。課程體系是否科學合理，各個環節能否有效配合、協同作用，直接關系著高校人才培養質量，因此研究和探索課程體系的建設與改革意義重大。2008年3～4月我校聯合中國農業大學、河北農業大學組織開展了農業院校課程體系及其運行狀況的調查工作，調查結果顯示我校課程體系存在以下幾個突出問題：一是學生上課門數多、課程結構化程度低，理論學時偏多、實踐學時偏少，課內學時偏多、課外學時偏少，必修學時偏多、選修學時偏少，課程對人才培養目標的支撐程度不夠；二是課堂教學中學生主體作用發揮不充分，教學方法手段相對單一，學生對此滿意率不高；三是考核評價過于強調統一、彈性不足，監控過于傾向檢查、引導功能沒有充分發揮，過于注重外在評價，被評價者對評價結果缺乏認同等。學校對上述問題及存在的原因進行了深入分析，提出了一系列解決措施和辦法，取得了顯著效果。

1　啟動全校本科專業人才培養方案修訂工作，構建“三維目標”為導向的課程體系及其運行機制

課程體系是否科學合理、各門課程之間銜接是否緊密，取決于課程結構是否合理。課程結構主要分為兩種類型：一是學科課程為中心的課程結構，強調課程縱向性、條理分明、功能穩定和便于執行。　二是綜合化的課程結構，強調課程橫向性、富有包容性和彈性且滿足多元化需要[1]。為提升課程結構的綜合化程度，使課程體系更適應社會需求的變化和人才培養需要，學校自2009年起利用一年的時間，對2006版人才培養方案進行了全面修訂。制定了《本科專業人才培養方案修訂工作實施方案》和《吉林農業大學本科專業人才培養方案修訂的指導意見》，完成了全校56個本科專業人才培養方案修訂工作，進一步優化了課程結構體系，充分滿足了大眾化階段農業院校學生多樣化和個性化需求。

以知識和技能，過程和方法，情感、態度和價值觀，此“三維目標”為導向，全面構建課程體系，形成了以“三維目標”為導向的課程體系及運行機制。該體系共分為目標體系、實施體系、評價體系和保障體系四個子體系，其中以目標體系為統領和核心，以實施體系為主體，以評價體系為導向，以保障體系為基礎和條件，四個子體系相互支撐、相互作用，共同構成課程體系動態生成與調整機制。

1.1　目標體系

主要包括三個層面：一是，宏觀的課程目標確定層面，根據專業培養目標將課程目標分解為上述三個維度的目標；二是中觀的課程設置層面，課程框架中基礎課程、專業課程和素質拓展課程三個平臺分別以上述三個維度的目標來設計，每個平臺、每門課程均承擔實現三維目標的任務，只是不同課程承擔的任務量和相互組合的比重不同；三是微觀的課程實施層面，通過問題解決、批判性思維、創新思維等方式將三個維度的目標以問題或案例、實踐的形式進行整合，使三個維度的目標形成科學、穩定的立體結構，相互交融，相輔相成。

1.2　實施體系

即課程教學體系，包括理論教學體系和實踐教學體系。理論教學體系由基礎課程、專業課程、素質拓展課程三個平臺課程構成，實踐教學體系由實驗課程、實習、畢業論文或設計、學生創新實踐活動等環節構成。我校新修訂的培養方案在理論和實踐教學體系方面具有以下幾個特點：

1.2.1　突出基礎+個性化的課程設計　突出強調了對學生構建合理的專業知識結構起關鍵和支撐作用的核心課程，選修課比例在25%～35%之間，其中素質拓展課程最低選修學分為15學分。課程總學時得到有效控制為突出個性選擇提供了可能。全校絕大多數專業控制在2400～2500學時之間。各專業畢業所修總學時平均壓縮107學時，壓縮基礎課程學時總量194學時，壓縮課內學時總量258學時。

1.2.2　體現縱向延伸與橫向融合相統一　一方面，在課程設置中，將反映農業科技發展和生命體成長過程的縱向鏈條向前后延伸，拓展課程內容的歷史跨度，清晰體現課程內容脈絡；另一方面，在課程內容、方法、手段及課程與課程之間關系的橫向鏈條上，將相互聯系緊密、能夠支撐相同目標的內容進行有機整合，減少交叉重復，尋求課程之間的無縫對接與各種方法手段的融合變通。

篇（8）

中圖分類號：TV85文獻標識碼：A 文章編號：

1激光掃描測量技術簡介

LIDAR是LIGHT DETECTION AND RANGING的首字母組合，即激光探測及測距系統，它是采用單個激光脈沖量測從激光源到目標，再回到激光接收器的時間，同時結合飛機上傳感器定位、定向數據，精確量測出被測物體（目標）的三維坐標。

LIDAR數據采集系統由安裝于同一個飛行器上的以下幾個部分組成：

1）機載GPS，為飛機提供精確的三維坐標。

2） 慣性測量系統，為激光束提供準確方向。

3） 激光發射、接收裝置。

4） 反射鏡，用于將發射的激光束反射到地面。

LIDAR數據采集系統收集到的點云數據，經過誤差改正、求參數等，處理后可以得到高精度的數字高程模型、三維模型。采集流程如圖1.

2 激光掃描測量技術發展現狀

隨著LiDAR硬件設備的提高，DGPS高精度差分系統、高精度三維姿態感應等技術的發展，LiDAR的產品體積、重量都在不斷減小，工作成本也繼續下降，使得此項技術真正步入實用階段。經過數多年的研究發展，LiDAR的測量精度也達到了一個相當高的水平，其水平測量精度達到15cm，垂直精度達到10cm?，F在全世界范圍，已經有三十多種系列產品投入使用。

2l世紀是3s技術時代，國家大力投入、發展“數字海洋”、“數字地球”、”數字城市”，同時也對測繪工作提出了更高的要求。而激光掃描測量技術，更具有高效率、高精度、全時空測量的特點。

目前，激光測量做為一門新興技術在測量行業正逐漸被廣泛應用。與傳統的三維空間信息采集手段相比，LiDAR技術除了較高的精度之外，它還不受天氣，太陽光照射的影響，所采集到的數據，可以很輕松的進行分類提取，等等這些都是普通航測無可比擬的。因此，利用LiDAR系統，快速獲取大面積三維地物和地形數據，繼而生成數字高程地形模型已經成為應用廣泛的測量手段。

3在河道測量方面的應用

由于激光掃描測量技術可以在大的測量區域提供高密度、高精度的測量數據且能夠識別重要地物，使得它在河道測量中得到廣泛應用。

河道地形測量，長期以來由于江河兩岸地形復雜，條件艱苦，現有的陸地、船載測量儀器難以有效使用，特別是在植被茂盛的山區，GPS接收機衛星信號差，無線電傳輸距離有限，使得現在的GPS-RTK難以得到固定解，測量技術效率不高，若采用全站儀，通視情況又不佳，勞動強度大，危險性高，工作效率、測量精度也難以保障，迫切需要新的測量手段和技術設備來改變這一現狀。

激光掃描測量技術能夠獲得高精度、高密度的高程數據，在高精度的可連續運行參考站技術和三維姿態技術的支持下，無需大量地面控制點，就可生成高精度的數字高程模型（DEM）和DTM。

水深測量部分，在激光測量技術之前，船載聲波測深系統是最為有效和常用的手段。LiDAR水深測量系統，依靠藍綠激光發射和接受設備，可以分別獲得水面和水底的高程數據。 與傳統的船載聲波測深系統相比，LiDAR測深系統具有很多的優勢：首先，它不受淺水區域和陸地的影響；測深精度和幾何分辨率高，由于激光脈沖可以壓縮到很窄的時間寬度內，向水中以納秒級脈寬發射，因此測深點密度高，精度高，水下地形圖質量好；而且節約時間，它可以快速的對大面積水域進行測量。對于一些山區性河流，船只無法航行的水域，LiDAR測深技術將提供高效的服務。研究人員指出，LiDAR測深技術是一種極具誘惑力的測深技術，必將開創一個嶄新的局面。

4建議

激光測量系統的研究在我國引來了眾多學者的重點關注，相信不久的將來，現在已經很成熟的硬件設備還會得到進一步發展，LiDAR系統數據后處理軟件的研發將是又一個關鍵。隨著技術的進一步發展，將越來越多的應用到測量行業中。我們應該時刻關注此項技術的新發展，積極主動的學習，勇敢的創新，為推動河道測量事業的新發展做出應有貢獻。

5參考文獻：

[1] 肖雁峰機載激光雷達技術(LiDAR)在航測中的應用實踐 2010

[2]李樹楷.劉彤.尤紅建機載三維成像系統[期刊論文]-地球信息科學2000(1)

[3]王健. 移動激光掃描數據處理與應用研究2006

[4]劉經南.張小紅激光掃描測高技術的發展與現狀[期刊論文]-武漢大學學報(信息科學版)2003(2)

篇（9）

【關鍵詞】區域分析 指尖檢測 增強現實 交互應用

1 基于區域分析的指尖檢測算法

1.1 改進的圖像差分算法

在傳統的鄰幀差法主要是通過前后兩幀的灰度值來檢測圖像中變化的區域，這種算法在目標運動并且背景靜止的情況下是很有效果的，但是當目標停止運動時鄰幀差法就會失效。而背景消減法主要是通過把當前幀和參考圖像相消減來獲取靜止的目標物體。所以能否準確分割的關鍵取決于如何選擇與更新參考圖像。

1.2 指尖的檢測識別

1.2.1 指尖模型

指尖模型包括二維模型和空間三維模型?？臻g三維手指模型可以通過提供詳盡的建模使得后面的手勢識別有很高的精確度。但是手指動作隨時都在變化，手指的空間三維模型還是很復雜而且實時計算代價很高，所以我們通過利用指尖二維平面位置檢測法來解決以上問題。

通過對手指在二維平面上各種動作的觀察，我們發現在手指運動并且變換各種動作時其指尖形變部位相對較小，所以我們可以把指尖的狀態看做是一個圓和一組平行線的組合?；谶@種情況，我們設計一個模型作為指尖模板，如圖1所示。在圖中，d表示的時手指的寬度，這個寬度由攝像頭和手指之間的距離來確定。

如果在二值化后，前景圖像中的目標是1，背景是0的話，我們可以看到在指尖區域有兩個特點：

（1）在指尖的中心被一個圓包圍，這個圓是由一圈圈像素填充所繞成的，其半徑可以定義成手指的寬度；

（2）如圖1所示，在圓外的特定搜索區域內，指尖部分是被0像素和連續的1像素所包圍。

根據形狀匹配思想，主要是通過按一個度量標準來對比匹配的物體間的相似程度來進行形狀匹配。根據這個思想，如果要想對某一模式進行識別，那么就要先準備好與之相對應的模板。因為考慮到要識別的模式其大小、方向等外部特征會發生改變的可能，所以需要對于每一種變化后的模式都要有對應的模板，這樣才能保證真確識別。因為指尖會有各自動作變化或者會有部分被遮擋，而且不同人的手指也存在大大小小的不同，所以我們采用的指尖模板要能夠伸縮、平移以及保證旋轉時不變。

1.2.2 指尖檢測

因為攝像頭和人手之間的距離一般都是相對固定了，所以我們將手指寬度設定為5和15之間，通過一些實驗，結果表明這個值的設定對于大多手指都是適用的。在搜索區域中，其邊長相比于手指直徑，一般都要大兩到三個像素。如果這個邊長的值設置的比較大，那么計算代價就會比較大，這樣就會導致檢測的精度不夠高。公式1.4中的Max和Min是對前景像素在搜索區域方向上個數的限制，一般來說Min的值等同于手指寬度d，Max為Min的兩倍。

結合上述內容，一個像素點只有同時滿足三個條件，才可以被判斷為指尖。這三個條件如下：

（1）在這個像素點得周圍區域里的前景像素一定要達到一定數量。

（2）在以這個像素點為中心的搜索區域邊界上的前景像素和背景像素各自的比例一定要合適。

（3）在搜索區域邊界上的前景像素一定要能夠直接連通。

1.2.3 指尖檢測實驗結果與分析

在實驗中，我們通過手指在投影墻壁上移動來測試以上算法能否準備檢測出指尖位置。在開始的時候，我們將背景設置為藍色，手指進入背景后緩緩移動，我們可以檢測到指尖位置，用黑色的十字叉將其表示出來。

當我們將背景從藍色變換成白色時，這時因為起始設置的藍色背景圖沒有來得及迅速更新，這時就會導致前景分割出現錯誤，當白色的背景穩定后，設置的背景圖片進行更換后，就可以檢測出之間的位置，如圖3所示。

2 增強現實中的人機交互判定與反饋

與虛擬對象交互的判定以及虛擬對象對用戶的反饋是交互模塊中主要實現的功能，也是系統中手指虛實交互的最后一個環節。

當過以上指尖定位算法，我們能夠比較精確地檢測出指尖的位置，可以得到指尖與虛擬對象交互的有效區域，這個交互區域也就是指尖和虛擬對象相交的區域。再通過坐標轉換，將交互區域的二維坐標轉換為空間三維坐標。我們通過設定一個處理動作觸發的時間來對指尖動作進行判定，一般這個觸發時間是在0.5秒到一秒之間。當指尖的觸發時間在設定的時間之內并且指尖位置沒有很大變化的時候，就判定指尖對虛擬對象進行了觸發動作，通過程序處理，虛擬對象會根據指尖的動作做出相應地反饋。

3 基于區域分析的指尖檢測算法在AR系統中的應用

通過實驗驗證，利用基于區域分析的指尖檢測算法在大多情況下能夠準確地檢測出指尖的位置，從而有效的判斷了手指與虛擬對象的交互區域。實驗運行結果如下：圖4所示為系統識別標識物呈現出來的虛擬對象，人手指點擊虛擬對象的邊角并且拖動后，圖5為手指點擊并拖動后的交互效果。

4 結束語

手勢作為一種直觀的動作表示，在人機交互中有著無可比擬的優勢，目前也是模式識別、計算機視覺等組多領域的研究熱點。但是目前的算法還是有諸多不足，包括本文介紹的基于區域分析的指尖檢測算法，也會出現一些誤檢情況。隨著人們研究的深入，一定會有更加高效的算法。通過高效的指尖檢測算法，未來的AR系統的交互將更加的實時、準確，也會促進AR技術的高速發展。

參考文獻

[1]周國眾.移動增強現實關鍵技術及應用[J].測繪與空間地理信息，2012，35（9）：140-144.

[2]唐笑.增強現實技術在移動互聯網中的應用[J].華章，2013（2）：330-331.

[3]羅穎.基于增強現實的交互界面設計研究[D].華中科技大學碩士學位論文，2012（5）.

[4]周俊威.手機增強現實虛實注冊關鍵技術研究[D].華中科技大學碩士學位論文，2011.3.

[5]程志，金義富.智能手機增強現實系統的架構及教育應用研究[J].技術與運用，2012.8：134-138.

[6]李可歆.手持設備上基于增強現實的虛實交互技術的研究與應用，青島大學碩士學位論文[D]，2010（6）.

[7]梅萍華.基于手勢的人機交互和指尖檢測算法的研究[D].中國科技大學碩士學位論文，2010.

[8]顏浩.增強現實系統的人機交互技術研究與應用[D].青島大學碩士學位論文，2011.

作者簡介

篇（10）

【中圖分類號】 R-33 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1007-8231（2011） 08-0644-02

引言

護士長是護理系統的基層領導干部，是科室護理工作的具體領導者和指揮者。如何提高護士長領導效能也放在了重要的位置。目前的研究成果表明，提高護士長管理效能的各因素大多與轉換型領導行為的子行為有很高的契合度。本文從系統的角度出發，把影響護士長領導效能較高的各因素歸納整合在一個系統里面來思考，構建了轉換型領導行為下護士長領導效能的三維模型結構。本模型便于直觀地分析領導效能，加入目標函數也可進行量化的數值分析。

1基本構念的內涵、特征

1.1轉換型領導理論

轉換型領導理論源自Dowmton (1973)的研究，領導者對部屬的影響方式是基于交易或部屬承諾等不同層次上，二者分別是交易型和轉換型領導理論的源頭。Burns認為交易型領導者是以交換權利換取部屬的服從；而轉換型領導者是以自身魅力，給部屬愿景并給以激勵、人本關懷，讓部屬自愿跟隨，建立相互信任的氛圍促使部屬完成目標。Bass[16]（1985）在Burns的基礎上，提出了轉換型領導理論，認為轉換型領導包括四個重要成分：魅力領導、精神激勵、個體化關懷、智力激發。

1.2領導效能的內涵與特征

對于領導效能的定義，因研究者所關注的不同而有很大的差異。臺灣學者邱勝濱(2000)側重于組織目標完成的程度及成員的滿意程度，鄭智文(2002)指出領導效能是指客觀的評量組織的表現、組織成員對領導者的知覺與態度，以及組織成員在組織中的認同及滿足感為評估的層面。夏明（2001）認為領導效能就是一個群體執行其基本分配任務所取得成功的程度。因此，研究領導效能就是研究尋求一種有效的領導。[10]秦夢群(2000)指出領導效能是領導行為最終的結果，應包含組織氣候、生產成果、目標達成率與部屬滿意度。臺灣學者蘇國禎(2000)定義領導效能為在其責任范圍內，透過其領導行為，影響部屬和組織所有活動，達成目標的程度。也有學者僅以領導結果或成效為領導效能的標準。Reddin (1970 )就將領導效能界定為完成任務的成功程度。[11]但歸結起來其最終目的還是在評估其組織目標完成的程度與成員的滿意程度。

本文選擇這個定義，即領導效能是指領導者實施領導的行為能力、工作成績及其工作與投入所取得的整體效率，即實現領導目標的領導能力和所獲得的領導效率與領導效益的系統綜合。[12]

2護士長轉換型領導行為下領導效能三維模型的構建及分析

根據對轉換型領導理論和領導效能兩個構念的界定和闡述，回顧目前對護士長管理研究，發現研究者所涉及的范圍多從屬于領導效能的范疇，而綜述結果也顯示，護士長的有效管理中的領導行為和轉換型領導行為有很高的契合度。筆者在此基礎上建立護士長轉換型領導行為下領導效能的三維模型（見下圖），包含三個維度：護士長綜合素質維、轉換型領導行為維、領導效能評價維。下文將結合相關研究，詳述各維度構念的內容及對護士長管理方面的意義。

護士長轉換型領導行為下領導效能的三維結構示意圖

2.1護士長綜合素質維

護士長的角色在過去20年里隨醫療保健體制的改革產生了很大的改變，護士長是醫院護理系統中的管理者，具有信息溝通及協調科室內外關系的橋梁作用，擔負著科室以及所屬病房管理和?？谱o理業務技術的直接導任務。[1]因此，具有較高的政治素養、嫻熟的業務知識技能、優秀的管理能力以及良好的人際關系，是護士長做好護理工作提高護理質量必備的綜合素質。

1、思想政治素養

第42屆南丁格爾獎獲得者王文珍強調護士長要有高度的責任心與細膩的愛心，而二者對思想政治覺悟都有較高的要求，較高的政治素養是做好護理工作的前提，護士長應具有高度的政治覺悟，有熱愛生命的情感和愛崗敬業無私奉獻的精神，具有高尚的職業道德和科學的工作態度。[2]

2、職業素養

護士長職業素質是指護士長在其職業生活中，調節和處理與他人、社會、集體關系所應遵守的基本行為規范和行為準則。護士長職業素質主要由職業理想、職業責任、職業技能、職業作風、職業態度、職業紀律、職業榮譽和職業良心等因素構成。職業素養注重強調護士長的專業業務知識和職業技能，

3、人際關系

協調人際關系的藝術是護士長綜合素質的重要內容。美國麻省理工學院的護理學者提出《面向2020年：未來護理管理者培訓計劃》，認為人際關系是護理管理者成功的關鍵。[13]李秋潔（2010）運用Delphi法分析護士長管理技能的研究表明，良好的人際溝通與協調能力對護士長很重要，專家對此意見一致性也很高。而人際關系的處理多需要有效溝通。

4、管理技能

李秋潔（2010）選取在哈爾濱、沈陽、武漢等地的三級甲等醫院或護理學事護理管理工作5年及以上的護理管理專家，運用Delphi法總結分析了護士長應具備的管理技能，其中專家意見較一致的條目為人際溝通與協調能力、及時發現及解決問題能力、突發事件的應急處理能力、時間管理和安排工作重點、指導與監督、創建高效率工作團隊和激勵部屬。[1]

2.2轉換型領導行為維

涂海霞（2007）等調查表明，護士長采取交易型領導方式的頻率高于采取轉換型領導方式，轉換型領導方式下魅力領導、精神激勵、個體化關懷、智力激發與護士的工作滿意度呈正相關，護士對護士長的滿意度增加，對病房工作人員之間的溝通滿意度增加。護理管理者的轉換型領導方式是一種優秀的領導方式，不僅可增強護士的組織承諾、提高護士的工作滿意度、降低護士的離職率，而且可預測護士的工作業績。[4]護士長管理中，其轉換型領導行為主要有以下四個子元素：魅力領導、精神激勵、個體化關懷、智力激發。

1、魅力領導

Bass于1990年提出了魅力型領導的概念，魅力型領導行為主要體現在領導和追隨者有共同的愿景，最近的一些研究中達成共識，認為魅力型領導和轉換型領導間沒有主要區別，將魅力型領導歸于轉換型領導中，作為轉換型領導行為里面的一個維度。[6]轉換型領導在領導部屬時，會提出較高的倫理和道德標準來影響部屬，與部屬共同分擔風險，更多地考慮部屬的需求而不是個人需求。通過這些行為，轉換型領導獲得下屬的欽佩、尊重與信任。[5]

2、精神激勵

轉換型領導善于鼓舞部屬的工作動機，透過賦予有意義、挑戰性的工作給某些下屬團體，充分激起部屬的工作積極性，培養團隊精神。使小組的團隊精神、工作熱情、樂觀工作的心態得以展現。胡雁等（1999）的調查研究表明，護士長主要領導方式是“榜樣作用”和“煥發民心”，護士長的“激勵作用”是提高護士的組織凝聚力、工作滿意度的重要領導方式，護士長是否能夠“挑戰工作過程”是影響護士工作業績的重要因素；[3]

3、個體化關懷

護士長應該扮演老師的角色、重視部屬的個別需求，接受并且尊重部屬個別差異，發揮各自的優勢。如今以“疾病”為中心的功能制護理模式逐漸轉變為以“人”為中心的整體護理模式，更強調護理中的人本理念、個體化關懷。徐文揚[14]實證研究表明，護士長對部屬進行個體化的關懷，利于提高部屬的服務質量和工作效率。

4、智力激發

轉換型領導認為部屬能力的發揮是組織發展的關鍵。護士長應該鼓勵部屬以創造性或者革新的方法去解決問題，不對犯錯的部屬提出公開批評，重視部屬解決問題的過程與發現問題的能力，提倡一個有助于學習的組織氣候與環境讓部屬學習、使之能力提升。

2.3領導效能評價維

1、轉換型領導的測量

主要測量工具有MLQ和LPI。MLQ（Multifactors Leadership Questionnaire）于1992年由Bass和B.J.Avolio編制，是一種根據轉換型領導理論測量領導行為的問卷測量工具，對轉換型領導行為的4個維度，即魅力領導、精神激勵、個體化關懷、智力激發得分按行為發生的頻率，從未有過等于0，總是等于4，MLQ已被應用于多個領域的領導測量。LPI（The Leadership Practices Inventory）是James M. Kouzes和Barry Z. Posner (1987)編制的領導行為量表，LPI量表在國外已成為研究轉換型領導行為的有效工具，以Likert尺度（等距法的尺度）5點計分法。量表共有五個維度，即挑戰陳規、達成共識、調動成員、模范表率、激發熱情，每個維度包括6個項目，共30個項目。LPI有很好的信度和效度。[4]

2、領導效能評價維度與指標

領導效能是實現領導目標的領導能力和所獲得的領導效率與領導效益的系統綜合。因此領導效能的評價維度十分復雜，其包含的范圍非常廣泛，有組織的工作績效與成長、組織應付挑戰或對危機的處理應變能力、部屬對領導者的滿意度、部屬對組織目標的承諾、部屬的發展及其心理健康、領導者在團體中高層職位上的任期以及領導者在組織中的晉升等。

3研究結果和意義。

本文從系統的角度出發，把影響護士長領導效能較高的各因素歸納整合在一個系統里面來思考，構建了轉換型領導行為下護士長領導效能的三維模型結構。本模型便于直觀地分析領導效能，給護士長管理實踐者參考思路，給護士長管理研究者提供新的視角，對于護士長管理的研究和實踐有指導作用。本文不足之處在于對護士長轉換型領導行為下的領導效能的研究中，缺少較多的實證研究。

參考文獻

[1] 李秋潔,護士長應具備的管理技能的研究.護理管理雜志[J],2010年3月10卷3期.

[2] 闞秀芬.淺談護士長素質及護理管理技巧.中外醫療[J],2011 NO.13.

[3] 胡雁,楊英華,馬敏芝,呂探云,王蓓玲,Donna McNeese.Smith.關于護士長領導方式與護士工作效率的研究.中華護理雜志[J],1999年第8期第34卷 護理研究.

[4] 涂海霞.病房護士長領導方式與護士工作滿意度的相關研究.中國醫科大學碩士研究生畢業論文.2008.

[5] 侯堂柱.轉換型、交易型領導行為與領導效能關系之研究.中國科學技術大學博士學位論文.2006.

[6] 孟慧,趙娟,俞文釗.轉換型領導、員工自我效能感私績效的相關研究綜述.人類工效學[J],2002年12月第8卷第4期.

[7] Bass, B. M. (1985), Leadership and performance beyond Expectations [M].New York: Free Press.

[8] Bass, B. M. (1990).From transactional to transformational leadership: Learning to share the vision. Organizational Dynamics, Winter.

[9] 涂海霞,王艷梅.護理領域轉換型領導方式的研究進展.護理管理雜志[J],2007年10期.

[10] 夏明.領導效能理論.探討理論學刊[J],1998年第4期.

[11] 田佳.高校中層管理者的領導行為與領導效能研究.華中師范大學學位論文碩士論文.2007.