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25.中国传统文化的生态理念研究
关键词:水文;水资源管理;问题;地位
中图分类号:P333文献标识码A 文章编号
Abstract: With the rapid development of economy, the hydrological business of China as an economic and social development in the process of basic public service has gradually developed. Years of work experience in the hydrology in this paper, a brief summary of the basic position of hydrological possession in water resources management and technical support, and how to further enhance the status and function of Hydrology in water resources management system was introduced in this paper.
Keywords: Hydrology; water resources management; problem; status.
我国水资源面临的主要问题
由于我国是人口大国,水资源相对缺乏并且分布不均匀,加上对水资源的破坏与污染熬制目前的水文无法满足生产力布局的需要,我国的水资源管理中面临许多问题。随着经济大规模的开发以及全球气候的变化,我国的水资源形势更加严峻。数据表明,目前我国有劲三分之二的城市出现缺水现象,近2亿的农村人口存在不安全饮水现象,还有1亿多人使用的水资源水量不稳定,水质不安全,。除此之外,农业灌溉用水也出现不足。总体来讲我国每年缺水量达到400亿立方米之多,水资源管理面临着严峻的挑战。严重影响了我国迈向小康社会的进程,在一定程度上制约了经济的发展。
二、水文在水资源管理中的基础地位
不同于其他的资源水资源具有循环可再生利用的特点,除此之外,水资源还具有不可替代的使用性以及空间分布不均匀以及对经济的发展具有两面性的特点。水资源的循环可再生特点是由于水资源存在降水—径流—蒸发的自然水文循环,为了保证循环的安全性,人类在对水资源的利用过程要控制在一定的范围内。
为了加强对水文在水资源管理中的地位,我国的水文部门已经建立了专业的水文网站来对水质、地表水以及地下水进行数据的观测、收集和整理。各级水文机构也按照相同的方法进行水资源的管理,这样做有利于实现水资源的统一管理。由于水文在防治干旱缺水、水土流失、洪涝灾害以及水污染四大水资源危机管理中作用是无可替代的,这就为水文在水资源管理中奠定了基础性的地位。
水文在水资源管理中的作用
在目前的水资源管理过程中应该坚持可持续发展观以及科学发展观的战略思想,本着服务国家、改善民生、合理配置水资源、节约用水、保护水资源的原则进行水资源的管理工作。在管理过程中应该以建设节水防污型社会为载体,以加强水文资源制度管理为平台、以改革创新为方法、以水工程规划审批、水资源论证以及水资源费征收等为措施,以能力建设为保障。
在水资源管理过程中,只有做到严格执行管理制度、认真落实管理工作,提高管理水平,坚持可持续发展观,并不断对管理制度进行革新,才能保证水资源管理的有效性。除此之外,还应该对水资源进行合理的配置,将水资源的节约和保护工作提上日程,严格划分水资源管理的“三道红线”,对用水量、排污量以及水的浪费进行严格的管理。这有加强管理才能确保水文在水资源管理中的重要作用。
3.1 实行用水总量控制 水文资料与实时监测至关重要。
随着社会的不断进步,经济的飞速发展,用水总量也在不断地加大。这就导致我国各地区逐步出现水量缺失以及水质问题,这就导致了水质纠纷事件的不断出现。为了控制用水总量,应该对水资源进行合理的配置。在配置过程中,首先应该确定分配对象选择定量的水资源,然后按行政区域对水资源进行逐级分配,并对生产用水以及生活用水进行划分。对水量进行控制和合理配置有利于对缺水干旱地区的干礼,并且可以有效的解决生态环境以及水量水质问题,有利于各行政区、各流域统筹用水。所以在制定水量的配置方案以及进行水资源的管理过程中,必须以水文监测整编成果、水文实时监测资料为依据。
3.2 严格控制入河排污总量,水文水质水量同步监测作用明显。
为了有效控制入河排污总量,我国的水文管理部门都制定了水功能区划,并对次提出了水域纳污能力及限制排污总量意见。为了有效的控制排污总量必须加强对水文水质水量的同步检测工作,尤其是对饮水安全的同步检测至关重要。在同步检测过程中一旦发现排污总量超过控制指标,水质不达标,以及应用水水源地的水量水质出现问题的现象,要及时向政府及相关部门报告,及时制定出合理的方案来解决上述问题。
3.3 遏制用水浪费,水文计量监督和实时监测手段可靠。
由于我国的人均水资源占有量较低并且水资源分配不均匀,为了解决这一问题我国必须要加强水资源的节约管理工作,遏制水资源的浪费。这就要求我们加强对水文计量监督工作和实时监测手段,并且制定严格的节约以及保护水资源的法律法规,这些手段对遏制用水浪费可以起到明显的作用。
四、加强水资源管理的措施。
在进行水资源管理过程中应该坚持可持续发展观,以科学发展观为指导思想,以水利中心工作以及经济社会的发展要求为中心,以加强水文水资源监测体系建设为基础,以推进体制机制改革为动力,以提供全面优质服务为目标,以提高预测预报能力为重点,以强化科技创新和队伍建设为保障。将水文管理工作从局部建设向整体建设发展,从数据服务型向成果服务型转变,从技术导向型向服务导向型转变,从行业水文向社会水文转变。以此来提高水文在水资源管理工作中的作用及地位。
4.1 应加强水文在水资源状况基础资料方面的统计职能
为了有效的掌握水文资料,掌握各地区的用水总量,水资源管理部门应该加强对水资源状况基础资料的收集和统计工作。这就有求水利部门对各地区的供水量、用水量、水文质量、水资源的相关资料进行调查统计。冰晶数据进行整理分析,并建立数据库进行管理。
4.2 应赋予水文参与水资源规划的职能
为了提高水文在是资源管理工程中的地位,各级政府在城市规划以及土地规划过程中应该对当地的水资源进行充分了解,所以应该赋予水文参与水资源规划的职能,这样水文部门就可以参与水资源的规划以及评价工作,为城市规划以及土地规划工作提供了方便。
4.3 应参与当地水资源合理配置、统一调度实施方案的编制。
在对各地区进行水资源的配置过程中,各地区的水文部门应该充分发挥其对当地水文的了解优势,来参与水资源的合理配置。并为是自愿的合理配置制定出实施方案。
4.4加强入河排污口调查、监测和管理,入河排污口监管是水法赋予水行政管理部门的重要职责,也是实施水功能区的纳污总量控制的重要手段之一。水文部门已承担过入河排污口普查登记工作,具有了一定的基础,应进一步加强重点河段入河排污口的调查、监测和管理。
4.5加强人才队伍建设,打造一支适应最严格水资源管理制度实施的管理队伍和技术队伍,一方面加强学习和培训,提高人员素质;另一方面要加大高层次专业人才的引进
结束语:随着经济的快速发展,人口的不断增加,我国的水资源出现了严重的不足,再加上我国的水资源分布不均匀,水质出现问题等问题。水文在水资源管理中占有的基础性地位以及技术支撑作用。文章中笔者对目前我国的水资源管理中存在的问题以及水文在水资源管理中的地位以及作用,并提出了加强水资源管理工作的措施。通过这些措施,来提高水文在水资源管理中的基础性地位和支撑作用。
参考文献:
【1】陈东景;王晓峰;高卫东;;哈密市水资源可持续利用初探[J];新疆师范大学学报(自然科学版);1998年04期
【2】郑通汉;论制度绩效与水资源可持续利用[J];中国水利水电科学研究院学报;2004年02期
【3】张平;国外水资源管理实践及对我国的借鉴[J];人民黄河;2005年06期
【4】傅春;胡振鹏;;面向可持续发展的水资源管理制度创新[A];全国青年管理科学与系统科学论文集第5卷[C];199年
关键词:遥感图像处理 课程体系 模块化 教学实践
中图分类号:G421 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)05(b)-0185-02
遥感作为一种高效的探测、获取、分析和处理空间信息的先进技术手段,已广泛应用于各个领域。高等院校是我国遥感专业人才培养的主战场,它提供了一个综合性高、专业性强的平台[1]。在该平台上,可以针对社会的应用需求,塑造学生不同的个体特征,培养出适于不同岗位的研究型、应用型人才。因而,构建旨在培养学生综合素养,并突出其个体特征的课程体系具有举足轻重的作用。特色鲜明的体系可以在提升学生的综合素养的同时,也能够突出学生个体,因而可以更好地满足我国遥感专业人才培养的需求。
现阶段我国为遥感专业人才培养设置的本科专业主要有摄影测量与遥感、遥感科学与技术、地理信息科学等,在这些专业的培养方案中,《遥感导论》和《遥感图像处理》在多数高等院校中都有开设,并为专业核心课程之一,有的高等院校还开设了《数字图像处理》。《遥感导论》和《数字图像处理》两门课程可以视为《遥感图像处理》的前期基础课,因而在课程学期安排上应该提前。
《遥感图像处理》以地理学、测绘学、数理统计、计算机技术等为背景,在学习了遥感技术、图像处理技术的原理和理论基础上,着重介绍遥感信息处理的原理、过程与方法,并掌握遥感图像处理技术的发展动态与实际应用。由于《遥感图像处理》是多学科的交叉,与很多专业都有很密切的联系,而且发展速度较快,在遥感图像处理的教学中,一方面要求不同对象的学生掌握、理解或了解图像处理技术的基本原理;另一方面,还要求不同对象的学生理解或了解遥感图像的成像机理、处理技术和流程等。同时,图像处理技术和遥感技术具有技术更新快的特点,因而还需要学生掌握现阶段的状态以及最新发展情况。除了教学内容和教学方法外,实验教学也是《遥感图像处理》课程的重要的环节,传统的课程教学大都偏重于理论,一些已有的实验也主要是针对特定图像处理的一些应用,缺乏图像处理技术应用与遥感图像特征无缝结合和系统组织。
总的来说,目前的《遥感图像处理》课程体系主要存在以下几个方面的问题[2]:(1)传统的课程体系多注重经典理论,轻实验和实践[3]。除了应该重视理论教学外,有效地利用实践教学环节,有利于学生理解和掌握该课程内容,取得事半功倍的教学效果;(2)传统课程体系脱胎于数字图像处理,和遥感处理关键技术之间存在断裂面,遥感处理知识体系不够完善。
本文以我国高等师范院校开设的遥感科学与技术、地理信息科学专业为例,针对《遥感图像处理》课程的教学目标,提出了适合高等师范院校本专业领域学生的课程体系的构建方案,并就其实践教学的效果和课程体系特色进行介绍。
1 课程体系的建立
内容的模块化设计是目前课程体系建设的主要方案,在很多高等院校的专业教学中得到了较好地应用[4]。为适于高等师范院校开设的遥感科学与技术、地理信息科学专业教学需求,通过近10年左右的实践教学,我们将《遥感图像处理》的课程体系结构分为7个模块,如图1所示。
(1)图像基础模块:这一部分主要介绍遥感数字图像的基础知识,主要包括遥感数字图像、遥感数字图像的计算机存储、遥感数字图像的计算机视图与表达等内容,让学生了解遥感数字图像的基本概念和特点,并从计算机存储和显示的角度,定性了解数字遥感图像,引导学生建立遥感图像处理研究和实践的兴趣。
(2)定量遥感处理模块:遥感定量化是当前技术发展的重要方向之一,其分析和处理过程涉及到物理、大气等学科;本科生由于前期所开课程较少,感觉定量遥感处理的难度较大,因而我们主张在本科阶段掌握定量遥感的基础理论和图像处理,深层次处理设置在后续的研究生课程开设。
该模块的主要内容涵盖辐射定标、大气校正、热红外地面温度反演等,以Landsat TM图像为例,了解遥感图像的辐射校正和定量反演的技术方法:辐射定标结合Landsat TM的0级、1级产品,介绍遥感图像数字值(digital number,DN)转换为光谱辐射亮度的方法;大气校正主要讲述基于辐射传输方程的校正方法,结合6S和MOTRAN辐射传输软件包,完成遥感图像的大气校正;热红外图像地表温度反演以Landsat TM6为例,介绍单波段热红外图像的地表温度反演方法和技术流程。
(3)几何遥感处理模块:该模块针对遥感成像的纯中心投影、多中心投影、侧视雷达等不同构像方式,解释它们的几何纠正方法和技术流程;对于多项式纠正方法重点介绍,强度多项式的构建、地面控制点的选择、最小二乘法拟合等相关内容。
(4)数字图像增强模块:数字图像增强模块按照彩色增强、辐射增强、空间域增强、频率域增强、多光谱增强等顺序进行讲解。在这一部分,我们遵循系统深入的原则,基于遥感数字图像处理的实例,帮助学生系统复结并领会各种理论方法之间的逻辑顺序与本质。由于图像处理具有理论性和可视化强的特点,在这个部分教学中,我们希望加强学生对前置基础课程(如《遥感导论》和《数字图像处理》)所学基本理论和方法的深入理解,使其充分认识遥感机理理论知识在遥感图像增强应用中的指导意义,并体会理论本身的魅力。
(5)遥感图像融合模块:该模块从遥感图像融合的目的出发,介绍图像融合的主要方法和技术流程、图像融合结果的性能评估等;联系数字图像增强模块的多光谱增强子模块,以HIS变换、主成份分析、傅里叶变换和小波变换等为基础,阐述遥感图像融合的主要技术方法,并对其方法的缺点进行分析,提出改进的遥感图像融合方案。
(6)遥感图像分类模块:该模块主要包括计算机分类的基本原理、非监督分类、监督分类、计算机分类的新方法、分类结果后处理、精度评估等内容。在这一部分教学中,我们充分发挥图像处理应用性强的特点,选择最小距离法、ISODATA、最大似然分类法等,重点讲述其基础理论和技术方法,激发学生学习兴趣。
(7)变化检测模块:该模块是对前面所学模块的综合运用,向学生展示《遥感图像处理》立体而丰富的专业内容。在介绍遥感图像变化检测意义和技术流程的基础上,重点论述变化检测的分类后比较法和直接比较法;将变化向量分析法(CVA)作为典型算法进行讲述,通过土地覆被变化检测的应用实例,综合遥感图像辐射校正、几何纠正等知识,重点论述变化强度和变化方向的确定方法,并利用图像处理实践提升学生的研究性思维,初步培养学生的创新能力。
2 课程教学实践及其特色
2.1 加强实践教学环节,注重动手能力的培养
本课程主要教学目的是使学生了解和掌握遥感信息处理的基本知识、方法、基本技能和发展动态,初步掌握应用遥感信息处理技术分析和解决实际问题的能力。因而,实践教学能力培养是我们课程建设的核心部分。我们在每个模块中设置了多个实践环节,多角度、多目标的提升学生动手操作能力。
通过理论学习、实践处理等环节,增强学生对本课程的理解,并在此基础上使学生进一步掌握遥感图像成像的基本原理、基本理论和这些理论在遥感图像处理中的应用。近10年的教学实践证明,该课程的实践教学环节较好地调动了学生专业学习的积极性,取得了较好的学习效果。
2.2 内容延伸模块化,形成分层次课程体系
我们依据课程教学内容,构建了授课内容的基本框架,按照教学内容分块设置,根据学生学习阶段、课时安排、专业特色延伸等可以灵活变化,因而给授课内容带来了较大的机动性。
在每个教学模块中首先确定知识体系和拓展专题内容,将这些拓展专题分为偏应用型和偏理论型。每个专题中设置基本内容和扩展内容,形成模块化分层次的课程体系。
例如:在数字图像增强模块中,目前的大多数教材中存在直方图均衡化的内容,然而随着图像处理技术的发展和应用的拓展,人们发现在绝大多数遥感图像增强处理中不适合直方图均衡化处理,因此这部分内容可以不讲或让学生自学。图像增强部分的内容非常多,使学生清楚掌握第一节内容介绍的关键词,课程的延伸内容就会更易理解。根据学科特色和学习层次,可以有意识地引入偏应用专题或偏理论专题,更好地满足不同目标、不同层次的学生的需求。
通过遥感图像处理课程教学内容的分块划分,形成了层次化、模块化课程体系,在确保授课内容体系完整情况下,使内容选择更具条理和可操作性,便于培养不同目标导向的学生,更适于我国高等师范院校相关专业的教学设计。
2.3 多目标人才及其创新能力培养
社会对人才可以从不同的角度加以分类,从生产或工作活动的目的来分析,现代社会的人才可分为学术型(理论型)、技术型、工程型和技能型等。多目标人才就是多功能人才,其特点是多才多艺,能够在很多领域大显身手。当今社会的重大特征是学科交叉,知识融合,技术集成。因而,《遥感图像处理》多目标人才培养是培养学生在各个方面都有一定能力,同时在某一个具体的方面要能出类拔萃。
在高等师范院校地理学背景创办遥感科学与技术、地理信息科学等本科专业的情况下,不同层次、不同培养目标导向,可以让学生针对自己的发展方向选择应用型还是研究型,因而该课程体系更加具有灵活度。我们课程体系中设置的定量遥感模块,可以满足学生在应用型《遥感图像处理》课程中学习到研究型知识,丰富和完善学生的有关遥感处理的知识结构,提升学生的创新能力。实践教学证明,我们的本科生经过该模块的学习,也能够独立完成研究方案构思和具体研究路线设计,并在老师的指导下撰写科学论文。
3 结语
卫星遥感、图像处理技术的迅猛发展,其应用领域愈来愈广泛,该领域受到很多学生的垂青,激发了他们的学习热情。目前很多高等院校都开设了《遥感图像处理》这门课程。如何根据各个高等院校的学科特色、学生特点构建适合自己的课程教学体系、安排好授课内容、提高教学方法和教学手段的有效性是很多高等院校主讲教师最关注的,同时对于提高学生学习兴趣、加强实践应用能力以及培养信息技术时代的创新型人才具有重要意义。
笔者结合多年《遥感图像处理》课程的教学经验,设计了一个课程内容模块化、专题内容可延伸、分层次的课程体系,它采用专题框架,在保证授课体系完整性的前提下,授课教师可以依据人才培养目标、专业特色、学时要求引入模块化延伸内容,有机地将课程教学内容联合在一起,形成多层次、多目标的授课内容。实践证明,该课程体系设置达到了我们高等师范院校相关专业的课程教学预期效果,可以为我国其他高等师范院校的相关专业的《遥感图像处理》课程教学提供参考。
参考文献
[1] 邓磊,赵文吉,胡德勇.遥感课程实践教学模式探索与教改实践[J].科技创新导报,2012(7):136-137.
[2] 赵珊,刘静.数字图像处理课程实践教学的改革与设计[J].中国科技信息,2009(23):226-227.