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全息影像技术论文

时间:2023-01-29 07:57:14

全息影像技术论文

第1篇

[关键词]全息影像技术;教学辅助;教学研究

doi:10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.04.154

[中图分类号]G642.4 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194(2017)06-0-02

1 全息影像技术概述

全息技术在三维立体空间对真实物体,利用波的干涉原理和衍射原理进行记录,并通过三维全息投影实现真实事物的虚拟和再现技术,其成像过程包括两步。第一步,全息摄影。图1给出全息投影的拍摄过程,如图1所示激光束被分成两部分,一部分作为参考光,另一部分经被摄物体形成漫反射,两部分光束叠加产生漫反射记录在全息干版上,经后期处理形成全息照片。第二步,物体全息影像的虚拟再现。全息图的衍射光波一般可给出两个象,即原始象(又称初始象)和共轭象,再现的图像具有较强的立体感。其优势主要体现在三个方面:一是形成真实物品的立体影像资料,尤其是珍贵物品的立体影像资料,使探讨和交流可以脱离真实物体;二是全息投影产生的虚拟立体影像,立体感强、虚拟逼真并可借助激光束和360度全息显示屏在各种场合进行展示;三是记录物体信息时全息底片可以记录任何一点的信息,因此具有较强的纠错和修复能力。

全息影像技术经过一段时间的发展,已从理论研究走向应用研究领域,其应用范围广泛。全息影像基于波的干涉和衍射原理,适合各种形式的波动,如光波、超声波、电子波、X射线等。其应用可以渗入到影视等媒体、展览、医学3D影像、内部结构探测、珍贵物品信息存档等各个方面。目前,相对成熟的应用,首先是基于360度幻影成像系统的三维悬浮影像显示,系统可以在舞台等场地构建逼真的、具有特殊氛围的、可视化虚拟化立体影像,在真实的情境中植入虚拟的视觉立体影像,二者相互结合。其次,其在医疗领域的应用,如以色列开发了一种用于医疗手术模拟的立体影像模拟系统。系统的主要功能是通过全息影像技术构建虚拟化的手术模拟环境,医生或医学生可以在虚拟的、可视化立体幻境中进行方针演示或模拟,其在手术方案演练和医学手术实践等方面具有独到的作用,是医学教学辅助的理想形式。随着研究的不断深入和与各行业的融合,其他领域的应用研究也不断进行。成晋军 等就重点剖析了全息影像技术在教学中的应用。本文在此基础上进一步探讨了全息影像技术在辅助医学教育中的应用方向、应用形式和存在的相关问题,旨在用新技术推动医学相关教育的发展。

2 全息影像技术在辅助医学教育中的应用

2.1 应用形式

全息影像信息技术应用的核心是3D全息投影,其在辅助医学教育中的应用目标是构建及生产医学教育中高清晰的、色域逼真的、立体感强的三维医学影像,用于平时的医学教学,给医学学习者以强烈、新奇的视觉冲击,进而加深学习的印象,提高学习者的学习欲望,并最终取得较好的医学教学效果。其最主要的应用形式是在现代化的全息教室中,构建虚拟化的立体虚拟场景,并进行医学的侵入式、体验式、观摩式教学。

2.2 应用方向

要探讨全息影像技术在辅助医学教育中的应用,就要明确医学教育中哪些教学领域需要或可以引入全息影像辅助教学,明确其在辅助医学教学中的应用方向。就此问题,研究者对医学课程和具体教学内容进行了相关调研,分析得出其应用领域主要集中在以下几个方面。

2.2.1 医学解剖教学领域

人体解剖属于生物形态学范畴,是医学教育中一门最基本和最重要的课程。医学解剖理论与实践教学中最重要的问题有以下几个。首先,解剖图像是平面图像难以形成多角度、多方向、多层次的教学信息,视觉冲击力弱,难以激发学生的学习兴趣。其次,可供于课程实践的人体标本资源严重紧张,以南京医科大学为例,每年接收的可供解剖的遗体不足70具,国内多数医学院校几十名学生才有机会解剖一具遗体,这种情况非常普遍,严重影响了解剖的教学质量。为此,李一帆 等提出了采用三维虚拟数字化可视人体进行解剖教学的方案。全息影像技术的出现正好迎合了相应的教学解决方案,在教学中通过全息成像技术或者在已有断层扫描三维重建技术的基础上构建全息解剖影像,并在全息教室进行三维悬浮立体再现。在教学中教师可以就虚拟人体光学影像进行解剖讲解和虚拟实践演示,使教学摆脱稀有的遗体限制。

2.2.2 医学手术实践教学领域

t学手术实践是演练和提高医生(尤其是外科医生)的关键专业性技能,同时也是执业医师不断提升自身素质的关键,但其教学与实践却陷入了“瓶颈”。医院的手术室不可能让大量学生实时、长时间观摩,因为手术风险和医患关系问题也难给机会于学生实践锻炼,全程的手术影像视频出于患者隐私的要求和摄像角度等问题,很少具有可用性,有的即使可以播放、传播,但效果一般。全息影像技术为打破“瓶颈”带来了契机。如文中提到的由以色列“真实影像”公司和科技巨头飞利浦公司联合开发的医用3D全息投影系统,系统一方面是计算,也就是接收3D数据并算出全息图;另一方面是电光系统根据全息图把光线射入空间,并在真实环境中重建影像,这为使用者提供了极大的便利。基于全新的全息影像技术,医生可以用3D全息投影进行模拟操刀手术练习,从自身角度通过手术模拟练习可以在一定程度上降低手术风险,另一方面手术医师可以形象生动地给学习者进行生动的演示教学。从学生角度,首先其获得了最直观的手术观摩。其次,可以无压力、无限制地进行实践演练。总之,这些对医学手术教学具有极其重要的意义。

2.2.3 其他

全息影像技术在医学教学领域的方向同样还可以延伸到需要医学数字图像的领域。如在生物学和显微学中大大量的二维病理图片实例,借助全息技术可以实现2D到3D的转化,使教学更加生动、逼真。吴育民 等探讨了“数字全息显微在医学影像中的发展与最新应用”。如在医学诊断教育中同样可以应用全息影像技术构建虚拟病人进行诊疗模拟。

2.3 关键问题

全息影像技术在辅助医学教育中应用的主要问题包括两个方面。首先,全新医学教学影像的获取或生成。全息影像技术目前还是一个相对全新的应用领域,全息影像的生产需要一支全息影像建设队伍专门进行医学辅助教学影像的摄影与制作,这些需要教师、学校、研究机构等进行多方的沟通与协作,非教师个人力量所能完成,严重制约了其发展。其次,全息影像技术作为新技术,其应用还需医学院校在教学中进行大量的资金投入,一部分用来构建教学资源,一部分进行全息教学的基础设施建设,主要是构建全息教学多功能教室。

这些问题制约着全息影像技术在辅助医学教育的发展,要想突破还需做到以下几点。一是政府部门的政策性导向和激励。政府部门应鼓励相应的技术企业进入到医学及教育领域。二是提供资金支持,全息教育的引入,单靠学校本身的资金投入是远远不够的。三是做好试点。新事物的发展需要一个验证和带动的过程,试点无疑是最好的形式。

3 结 语

全息技术是光学技术、信息技术、多媒体技术和计算机技术等高度发展下的全新领域。相关技术发展趋于成熟,其应用的领域也在不断扩大。当前在各种商业广告和大型演出中都能看到相应的应用,其发展势头迅猛。全息影像技术在医学以及教育领域的发展也已经进入了起步状态,相关的研究和应用不断涌现。本文从辅助医学教育教学的视角,对此进行了探究式的讨论,其内容涉及全息影像技术在辅助医学教育中的应用形式、应用方向和主要问题。但探讨只是未来发展的一个起步,未来全息影像技术在辅助医学教育方向走向实处还有较多的问题需要进一步研究。因此,笔者希望本文可以对全息影像技术在医学辅助教育的应用、发展具有一定的借鉴和指导意义。

主要参考文献

[1]成晋军,张晓娟.全息影像技术在未来教学中的应用[J].农业网络信息,2014(11).

第2篇

关键字:多源遥感影像 动态监测

中图分类号: F301.2 文献标识码: A 文章编号:

多源遥感影像技术

随着遥感技术的迅速发展,光学、热红外以及微波等各类卫星传感器对地观测的应用,所获取的同一地区的多时相、多光谱、多传感器、多分辨率和多平台的多种遥感数据越来越多,我们把这些数据称为多源遥感影像数据。多源遥感影像数据与单源遥感影像数据相比,多源遥感影像数据所提供的信息具有冗余性、互补性和合作性。为了对观测目标有一个更加全面、清晰、准确的理解和认识,人们一直希望找到一种综合利用多源遥感影像数据的技术方法,因此多源遥感影像融合成为人们关注的热点。遥感影像融合是指:“采用一种复合模型结构,将不同传感器遥感影像数据源所提供的信息加以综合,以获取高质量的影像信息,同时消除多传感器信息间的信息冗余和矛盾,加以互补,降低其不确定性,减少模糊度,以增强影像中信息清晰度,改善解译精度、可靠性和使用率,以形成对目标相对完整一致的信息描述”。多源遥感影像融合优点有:①影像质量改善;②提高了几何配准精度;③生成三维立体效果;④实现动态观测;⑤克服目标提取与识别中数据的不完整性等。本文论述了多源遥感影像数据融合的过程、常用融合方法及关键技术。

随着社会的发展,地理信息系统(GIS)在国民经济中所处的地位越来越重要,GIS的基础是矢量数据,数据的现势性和准确性很重要。应用遥感技术进行土地利用动态监测在我国已有近20年的历史,动态监测目的有两个:一是利用遥感影像监测土地利用的动态变化情况;另一个是利用监测数据对影响土地利用变化的因素及其变化过程、变化趋势进行分析。由于不同自动发现方法对不同类型的土地利用变化信息敏感程度不一致,且影像噪声和目标的自动分割都会影响监测结果精度,因此,当前的动态监测是在人工干预下半自动完成的,监测结果受操作者的影响较大,数据处理效率不高,这对大区域动态监测来说是无法忍受的。另外,动态监测的最终成果表现为PHOTOSHOP的PSD数据、TIF数据、EXCEL表格及各种文档说明,不适宜GIS的统一管理;且区域动态监测是一个长期的过程,即监测数据有明显的时态特征,因此,需要将多时相监测结果以合适的数据表达,并能在GIS软件中进行统一管理和查询分析。本研究目的是对动态监测数据处理流程进行优化,将多方法得到的变化信息进行综合处理,提高数据处理精度,减少人工干预。选择的实验区位于四川省绵阳市及其郊区,实验数据包括TM多光谱影像、SPOT2全色影像、SPOT5全色和多光谱影像。本文对变化信息自动发现方法、变化信息自动分割进行了深入研究,并将监测数据统一管理于GIS数据库。

创新 (1)用二维小波变换处理两时相遥感影像,以自动发现土地利用变化信息,使用了两种方法:影像融合法和小波系数求差法。前者是利用两时相影像相应小波系数的加权平均法自动探测变化信息,后者是通过对两时相影像对应小波系数求差的方式自动发现变化信息。与多波段主成分变换法的监测结果对比,以及利用野外实测数据验证,上面两种算法得到的监测结果均能达到实际应用的要求。 (2)在分析自动发现影像特征的基础上,比较了两种分割图像定目标的算法。一是利用多个小区域的灰度直方图寻找大区域的分割双阈值,结合区域生长算法,以目标边界灰度差为限制条件,将特定目标以区域的方式分割出来;二是将灰度影像先在PHOTOSHOP中进行处理,对包含目标的区域进行粗分割,减少背景噪声的干扰,结合新影像小波系数和目标的灰度信息,可以将特定目标(变化信息)的边界提取出来。 (3)鉴于不同自动发现方法对变化信息敏感程度不一致,以及图像分割方法和影像噪声对监测结果精度均有影响,应用一种多图像基于邻域的像素统计法。该方法是将多种自动发现方法和图像分割方法得到的二值图像的数据矩阵相加求平均,寻找分割阐值,利用阂值将像素分为目标、背景和不确定目标等三类,进一步处理将不确定目标完全归入目标或背景。经本方法处理后,监测结果比常规监测方法(如多波段主成分变换法)的精度高5至6个百分点。该方法能满足大区域动态监测的需要。该方法最大限度地保留了多光谱信息并提高了影像清晰度和空间分辨率 ,最终变化区域得到了增强。

多源遥感作为一种获取和更新空间数据的强有力手段,能及时地提供准确、综合和大范围进行动态监测的各种资源与环境的信息,因此遥感数据是土地信息系统的一个重要数据源。所谓多源遥感就是将不同来源的遥感影像数据,经过信息处理,判读分析和野外实地验证,实现数据融合提取,得到有用信息,最终服务于有关部门的规划决策。土地治理部门可以运用多源遥感技术快速获取现状空间的信息。以卫多源遥感影像数据为信息源,以多源遥感影像解译的数据为基础,对多源遥感影像进行解译,并更新影像数据库;利用GIS技术的空间分析功能, 提取土地利用/覆被变化信息,得到高精度的土地利用/覆被变化数据库,已经成为土地利用动态监测基本形式及面向更远更广阔的发展方向。

总结:,依据多源遥感影像融合技术的基本理论,结合新时期土地利用更新调查的原则和方法,根据地物在影像的纹理特征,探讨了多源遥感影像技术在土地利用更新和变更调查中的应用,分析比较了融合方法的特点及其实际应用。

参考文献:

1张宇坤;多源控制点影像匹配策略及控制点影像库设计研究[D];西北大学;2008年

2潘雪峰;张鹰;徐升;;Landsat卫星不同分辨率影像的分级几何校正比较研究[J];苏州科技学院学报(自然科学版);2006年02期

第3篇

【论文摘 要】全息技术是物理学中的重大发现,近年来在各个行业得到广泛的应用。作为全息技术中的两个重要部分——CCD和计算机图像处理技术,在推动数字全息新一轮发展中起到至关重要的作用。本文将着重从计算机应用方面阐述图像处理技术在全息中的应用。

全息技术是物理学中一重要发现,越来越多的应用于各个行业。伴随着CCD技术和计算机技术的发展,全息技术也得到一次质的飞跃,从传统光学全息到数字全息。传统光学全息将物光和参考光干涉得到全息照片来记录光的振幅和相位信息,而数字全息则用CCD记录物光和参考光的干涉,形成数字全息图,再通过计算机图像处理技术处理全息图。因此,影响数字全息技术发展有两个重要方面:CCD技术和计算机图像处理技术。

1.图像处理技术。图像是现代社会人们获取信息的一个主要手段。人们用各种观测系统以不同的形式和手段获得图像,以拓展其认识的范围。图像以各种形式出现,可视的、不可视的,抽象的、实际的,计算机可以处理的和不适合计算机处理的。但究其本质来说,图像主要分为两大类:一类是模拟图像,包括光学图像、照相图像、电视图像等。它的处理速度快,但精度和灵活性差。另一类是数字图像。它是将连续的模拟图像离散化后处理变成为计算机能够辨识的点阵图像。从数字上看,数字图像就是被量化的二维采样数组。它是计算机技术发展的产物,具有精度高、处理方便和重复性好等特点。

图像处理就是将图像转化为一个数字矩阵存放在计算机中,并采用一定的算法对其进行处理。图像处理的基础是数学,最主要任务就是各种算法的设计和实现。目前,图像处理技术已经在很多方面有着广泛的应用。如通讯技术、遥感技术、生物医学、工业生产、计算机科学等等。根据应用领域的不同要求,可以将图像处理技术划分为许多分支,其中比较重要的分支有:①图像数字化:通过采样和量化将模拟图像变成便于计算机处理的数字形式。③图像的增强和复原:主要目的是增强图像中的有用信息,削弱干扰和噪声,使图像清晰或将转化为更适合分析的形式。③图像编码:在满足一定的保真条件下,对图像进行编码处理,达到压缩图像信息量,简化图像的目的。以便于存储和传输。④图像重建:主要是利用采集的数据来重建出图像。图像重建的主要算法有代数法、傅立叶反投影法和使用广泛的卷积反投影法等。⑤模式识别:识别是图像处理的主要目的。如:指纹鉴别、人脸识别等是模式识别的内容。当今的模式识别方法通常有三种:统计识别法、句法结构模式识别法和模糊识别法。⑥计算机图形学:用计算机将实际上不存在的,只是概念上所表示的物体进行图像处理和显现出来。

2.计算机图像处理技术在全息学中的应用。图像处理技术在全息中的应用主要表现在:一是计算全息,基于计算机图形学将计算机技术与光全息技术结合起来,通过计算机模拟、计算、处理,制作出全息图。因此它可以记录物理上不存在的实物。二是利用图像的增强和复原,图像编码技术等对数字全息图像质进行提高以及实现的各种算法。它的应用大致可以分为两大类,即空域法和频域法:①空域法:这种方法是把图像看作是平面中各个像素组成的集合,然后直接对这一二维函数进行相应的处理。 空域处理法主要有下面两大类:一是领域处理法。其中包括梯度运算(Gradient Algorithm),拉普拉斯算子运算(Laplacian Operator) ,平滑算子运算(Smoothing Operator)和卷积运算(Convolution Algorithm)。二是点处理法。包括灰度处理 (grey processing),面积、周长、体积、重心运算等等。②频域法:数字图像处理的频域处理方法是首先对图像进行正交变换,得到变换频域系列阵列,然后再施行各种处理,处理后再反变换到空间域,得到处理结果。这类处包括:滤波、数据压缩、特征提取等处理。

3.模拟实验。本文运用matlab软件,利用图像处理技术,编写了程序,以模拟计算全息和实现全息图像的滤波。

本文将运用matlab程序设计语言实现计算全息的制作、再现过程。标有“涉”一字,图像尺寸为1024像素×1024像素;。模拟实验中用到的参数为:激光模拟了氦氖激光器,波长为638.2nm;再现距离为40cm;因为原始物图的尺寸用像素为单位表示,所以像素分辨率为1。

从模拟实验中可以看出,数字全息的处理过程其实就是计算机图像处理在全息技术的应用过程。利用计算机图像处理技术对全息图进行了记录,将物光和参考光干涉得到了全息图。并利用图像的增强和复原对图像进行了处理,以消除噪声,得到更好的全息再现象。

参考文献

[1]周灿林,亢一澜.数字全息干涉法用于变形测量.光子学报,2004,13(2):171-173。

[2]刘诚,李银柱,李良钰等.数字全息测量技术中消除零级衍射像的方法[J].中国激光,2001,A28(11):1024-1026。

第4篇

论文摘要:本文主要论迷了现代医学影像技术的迅猛发展时医院影像学科管理模式变革的决定性意义和作用,大型综合性医院通过组建医学影像中心在专业化、标准化、综合性基础上充分发挥全院医学影像科室的整体优势。

医院的医学技术装备建设是医疗、教学、科研的物质基础,也是提高医疗质量和服务质量、提升医院整体经济技术实力的重要前提和基本条件。医学影像学科体系是现代医院的一个重要组成部分。在医院中,医学图像信息量占医疗信息总量的70%左右,医院影像科室的组织结构、管理模式、设备配置、学术交流、人才培养以及与临床的分工协作问题对全院影像技术功能的发挥、医疗质量和服务质量的提高、科技实力的增强以及经济效益与社会效益的提高具有重要的作用。结构决定功能,效益取决于管理。对大型综合性医院来说,通过组建疗影像中心,从人才、设备、技术标准和管理效能等方面加强医学影像科室建设,在专业化、标准化、综合化的基础上充分发挥整体优势,逐渐成为主流趋势。

1.成立影像中心是现代医学影像技术飞速发展对影像科室管理模式的必然要求

技术决定战术,现代医学影像技术的迅猛发展对影像科室的管理模式发挥着决定性的作用。

近二十年来,伴随着影像技术的数字化、计算机化、网络化趋势和介人医学的兴起,医学影像学已经由传统的形态学检查发展成为组织、器官代谢和功能诊断及治疗为一体的,包括超声、放射性核素影像、常规x线机、pei,一ci’, ct, mri, dsa,cr, dr以及pacs、电子内镜等多种技术组成的现代影像学科体系,成为与外科手术、内科药物治疗并列的现代医学第三大治疗手段。医学影像学科已经是现代化医院的支柱之一,影像学设备占医院固定资产三分之一以上。医学影像技术的革命性变化必将改变医院对影像科室的管理模式,促进影像学科的发展。

1.1影像学科医技人员的专业化和临床实践的标准化将得到进一步的重视和加强,成为学科发展的立足之本。随着数字化、计算机化、网络化技术的广泛应用,在技术和设备进步的新形势下,影像学科的发展需要理、工、医的紧密结合,影像科医技人员按系统分专业将进一步强化,并且逐步向纵深专科领域扩展,影像科人员的工作模式也必须随之改变,向着人员专业化和临床实践标准化方向不断发展、完善、提高。这种专业化、标准化构成了医院医疗质量控制与管理的基础,也是影像学科发展的出发点和落脚点。

1.2随着影像学科医技人员的专业化进程,影像学科的亚专业与各临床学科之间的联系也更加紧密,临床与影像学科之间的互相渗透使彼此界限逐渐模糊,工作配合得更好,效率更高,使由于设立临床、影像科室和划分不同专业而引起彼此工作和知识脱节的问题得到解决。一方面影像学科医生的临床专业知识更加深人,另一方面临床学科医生对医学影像学知识的了解更好,或一人具有两个学科的行医资格,可以身兼两职。同时,影像学科亚专业各科在理论与实践上出现了许多交汇点,在诊断与治疗上相互借鉴、互相支持、密切配合,在一个新的、高层次上协作共进。

1.3数字化成像、存储、传输的实现,pads系统的建立,使各种影像技术手段得以优势互补、扬长避短、资源共享,使诊断综合化的目标得以实现。

pacs,医学影像存储与通讯系统(picture archiving and communication system, pals)是医学影像技术与数字化图像技术、计算机技术和网络通讯技术相结合的产物,它是通过计算机和网络通讯设备对医学影像资料进行采集、存储、处理、传输和管理的综合性系统。它使得影像设备不再是孤立的一台设备,而是pacs网上的一个节点。科室间数据流的屏障被解除,以实现资源共享和医院内数据流的无缝连接。

诊断的综合化是影像学料发展的一个方向,即在诊断台上比较多种诊断设备的图像,发挥各种设备的综合优势,进而可以用工作站将不同检查设备的图像进行“图像融合”,大幅度提高诊断准确率。随着诊断综合化的实现,在影像学科内部管理模式上,必将改变目前以诊断设备为主的“分工”分组,转向以人体器官/系统为主的专业化分组,充分发挥影像技术人员和装备的系统性、整体性优势,进一步提高技术一经济效益。

与技术进步相适应,在管理模式上影像科室的发展也经历了三个阶段:专科化发展阶段~专科协作发展阶段~系统专业化发展阶段。

当前,国内外医院pacs的规模有四种类型:

1.4成立医学影像中心是优化医院诊疗工作流程,提高效率,实现“以病人为中心”的根本保证。在传统的影像科室管理模式下,医学影像信息在医院各影像输出科室之间以及影像输出与输人科室之间传输、存储、使用过程中,存在着流程环节多、周期长、通道狭窄、手工作业化程度高,经常发生诊疗工作的延误和堵塞,影像信息的丢失和误差率也居高不下(有关资料表明:即使一个管理制度十分完善的医院,由于借出、会诊等,x光片丢失率也会在10%一20%之间)。通过对全院医学影像(输出)科室的服务与管理模式调整与改革,组建全院医学影像中心后,就可以通过pacs网络改造和优化医院诊疗工作的作业流程,简化医学影像流通环节、提高效率,为临床一线提供快捷、优良的医学影像信息服务,可以有效地缩短平均住院日、手术待诊时间、提高住院病人的三日确诊率,降低病人的诊疗费用,“把时间还给医生、护士,把医生、护士还给病人”成为现实,力争实现以病人为中心、努力争取最佳诊疗效果、提高医疗质量和服务质量的目标。以先进的技术包装陈旧的医院影像科室管理模式是行不通的。

1.5组建医学影像中心可以大幅度提升医院的学术水平和整体实力,通过组建全院医学影像中心,实现“强强联合”,使医院影像学科体系更加完备、科学、合理,影像学科体系和影像技术装备体系良性互动、相得益彰,人才培养、科研实力和学术水平有大幅度的提升。医院医学影像(输出)学科实力的增强也将带动全院学科建设的发展,从整体上提高医院的医、教、研能力。

2医院组建医学影像中心要总体规划、分布实施、掌握标准、注重实效

第5篇

出版:复旦大学出版社

出版时间:2016年6月

【评委评语】

作为一本学术会议的论文集,《旅行的图像与文本》中的“摄影作为信息和方法”单元,集中展现了当代中国学研究的新取向,即在现代中文语境中,通过对于摄影图像与文学文本之间的跨媒介互动,来发现摄影在型塑“中国性”的过程中所起的作用,以及摄影和文学互动所激发出来的对于文本释读的新的可能性。同时,这些论文(并不限于这个单元)也体现了这一领域里的最新学术成果,并且可以为正在兴起的当代摄影学术研究提供成熟的规范借鉴。

―顾铮

如果说从手抄本到印刷本是书籍史、阅读史上划时代的变化的话,那照相术毫无疑问是近世信息传播领域里一场天翻地覆的技术革命。麦克卢汉(Marshall McLuhan)在20世纪60年代提出“媒介即信息”的著名观点。“信息”在此并不仅仅是知识,而是指“对人的组合与行动的尺度和形态”,媒介发挥了塑造和控制的作用。照片、影像,以其巨大的复制、传播的功能,随着全球资本市场的兴起,彻底地改造了现代人感知世界、情感交流的模式。海德格尔前瞻性地预言说,“世界被把握为图像”。视觉性,就如同语言,成为现代人把握世界、表达自我的基本方式。本书收入的第二组四篇论文,既是对中国早期摄影史的补白,更是思考摄影新媒介,作为“人的任何延伸”,在近代中国的技术传播中引发的感知与改造主体性的革命。

芮哲非(Christopher A.Reed)在其专著《谷腾堡在上海:中国印刷资本业的发展(1876-1937)》一书中指出,照相技术与武器制造、铁路一样,成为清末推动革新的重要推动因素。收入本书的论文勾勒了照相术早期在上海传播的概貌,指出石印技术在19世纪后期仍占主导地位,照片直到20世纪初才开始普及。该文对石印技术、摄影术作为两种同时进入中国印刷业的技术进行比较研究,兼及讨论技术性的图像与潜在观者、受众之间的关系。通过对信息交流模式(图像生产过程)与信息网络(体现在图像中的受众群体的构成)的研究,他提出一种假说:石印图片中淡化中国人,不见洋人;而工业照片中却时时可见西洋管理者的身影。作为清末中国工业化过程中信息交流模式的视觉呈现,《媒体即信息:中国早期工业照片和 石印图片及其观者之比较》一文认为照片为研究中国工业生产网络、重构受众群体提供了直观的证据。作者亦是在此意义上使用媒体(照片)即信息(工业生产网络的参与者)的说法。

法国学者狄瑞景(Régine Thiriez)长期致力于中国早期摄影史的研究、照片的收藏与整理工作。收入本书的论文《威廉・桑德斯镜头下的旧上海风情》提供了一些重要的历史图像文献,即1862年到1870年间威廉・桑德斯(William Saunders)在上海开设森泰照相馆时拍摄的民俗照片。这类摄影多为摆拍,展现东方奇观,无论是待砍头的国人、蝴蝶发髻的女子、流动的食摊、沿街叫卖的小贩,还是披枷带锁的囚犯。这些来自文化他者的凝视、技巧、构图,推动了中国本土摄影业的发展,上海耀华照相馆等即有模仿桑德斯的作品。桑德斯通过摆拍、修饰的策略对文化“类型与风俗”的镜头捕捉,为在世界范围内的印刷品的流通传播提供了一份意义含混的中国影像。这份对历史“永恒”的记录,也提醒后世的研究者反思“图像反映真实”这一迷思。

吴盛青与徐兰君的文章,都是利用视觉材料来讨论新的观视技术对感性主体的型塑作用。吴盛青的文章《相思之影:清末明初照相文化中的情感地图》通过对19世纪末20世纪早期的诗歌与人物肖像照的对读,展示新旧杂糅的时代里旧诗与新影像的交锋对峙以及融合。摄影从传入中国之初起就与性别化的凝视与想象女性的视觉政治与文化表演彼此缠绕、互相牵连。题照诗,发扬题美人画的传统,是对“女性”照片的想象上的意义的增值与添加。该文关注以苏曼殊、柳亚子为中心的文人圈子,追溯照片作为礼物、信物题咏、流播的轨迹,讨论情与物的关系,尤其是新媒介对男性文人情感的主体间性的塑造作用。文章《照相术与现代中国“儿童相”的谱系学研究》是对“儿童相”知识考古学的梳理,徐兰君认檎障嗍踉凇胺⑾帧毕执儿童中扮演至关重要的角色。晚清传教士何德兰的《孺子歌图》《中国男孩与女孩》,借用照片和儿歌的翻译以及游戏,从人类学的视角向世界介绍中国儿童。照片作为辅助媒介,召唤在儿歌的文字翻译中丢失了的中国性,唤起的是富于象征意味的中国形象。现代心理学先驱人物陈鹤琴,记录儿童日常生活中的面部表情、行为动作,进一步倡导童年生活中“趣味”的概念。该文提出一系列关键性的思考:影像如何发挥作用?与现代学科建设(如文化人类学、心理学)与大众媒体(如《良友》画报)之间有何种关系?影像如何对现代人的身心建构、人格型塑起到“规训”的作用?

第6篇

关键词:信息理论;GUI设计;交互

中图分类号:TP319 文献标识码:A 文章编号:1005-5312(2013)03-0284-01

什么是GUI?为什么要将信息理论在GUI中应用与发展?

GUI 是 Graphical User Interface 的简称,即图形用户界面,通常人机交互图形化用户界面设计经常读做“goo-ee”,准确来说 GUI 就是屏幕产品的视觉体验和互动操作部分。

简言之GUI就是为了方便界面使用而做的设计,使用的非常广泛,大到个人电脑小到手机都有GUI设计的应用,但主要的应用是手机通讯移动产品。

如果说信息理论对GUI有什么影响,那么这种影响一定是信息技术的理论对GUI设计的影响。

信息技术,是主要用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称。它主要是应用计算机科学和通信技术来设计、开发、安装和实施信息系统及应用软件。它也常被称为信息和通信技术。主要包括传感技术、计算机技术和通信技术。

1.信息技术理论对GUI的发展第一个帮助就是让GUI的实现成为了可能,可以说没有信息技术的支撑,图像处理技术的发展,现在的GUI都不可能出现。

2.信息技术为GUI的操作方式提供了可能,信息技术不更新,GUI的发展也会陷入停滞,有很多东西是没有技术就无法实现。GUI只能研究用户怎么用习惯,但不能研究怎么样能让玩家更加舒适。没有信息技术理论的发展就没有GUI技术的发展。

3.图片在信息中是很重要的一环,人们获取信息最快的途径就是文字和图片以及数字影像。从广义的方面信息技术包含了图形处理技术,初步看来是包含与包含于的关系,传播信息的方式有很多,形式也多种多样,可以是口头的,可以是触感的,可以是嗅觉的,可以是图像的,可以是丰富多彩的,因为人的身体是灵活的。而图像却不这样,图像在一定情况下是固定的。

图像技术初始并不丰富,可以说有些单一调,一开始并不人性化,每天人们就是用着键盘对着图片敲敲打打,操作方式十分的单调。但事后来科技技术的发展,人们渐渐发现了图像技术可以有更好的,更自然的表达,GUI技术虽然好用,但是没有信息理论的支撑也是不行的,因为信息技术可以说是GUI设计的一个驱动,起了很大的推动作用。

GUI简单的说只是图形操作的一种设置,有时更像人机工程学,研究怎样使用户用的比较顺手,用户怎样用的更加快速。信息技术则更像一种设计的理念,刚开始的时候受限于技术,但是随着技术的发展可以实现。两个东西相辅相成使信息技术促进了数字艺术的发展,而GUI技术促进了数字艺术的流行。

信息技术对GUI设计的集大成就是虚拟现实技术。

虚拟现实技术可以说是能将GUI设计发展到极致的手段,能将图片与立体声光影完全的结合起来,可以说越来越简练。

虚拟现实技术具有超越现实的虚拟性。虚拟现实系统的核心设备仍然是计算机。它的一个主要功能是生成虚拟境界的图形,故此又称为图形工作站。目前在此领域应用最广泛的是SGI、SUN等生产厂商生产的专用工作站,但近来基于Intel奔腾Ⅲ(Ⅳ代)代芯片的和图形加速卡的微机图形工作站性能价格比优异,有可能异军突起。图像显示设备是用于产生立体视觉效果的关键外设,目前常见的产品包括光阀眼镜、三维投影仪和头盔显示器等。其中高档的头盔显示器在屏蔽现实世界的同时,提供高分辨率、大视场角的虚拟场景,并带有立体声耳机,可以使人产生强烈的浸没感。其他外设主要用于实现与虚拟现实的交互功能,包括数据手套、三维鼠标、运动跟踪器、力反馈装置、语音识别与合成系统等等。虚拟现实技术的应用前景十分广阔。它始于军事和航空航天领域的需求,但近年来,虚拟现实技术的应用已大步走进工业、建筑设计、教育培训、文化娱乐等方面。它正在改变着我们的生活。

第7篇

关键词:图像信息;资源管理;计算机检索;Tag技术;应用

中图分类号:TP391.41 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 11-0000-02

在信息爆炸的时代,图像信息资源的数量也呈现出几何级数的增长趋势,图像资源管理工作的重要性也越来越突出。有效的管理手段可以让人们在浩如烟海的图像信息中快速查找到自己需要的图像资源。传统的图像标引检索技术越来越不能满足人们的需要了,而一些互联网站所使用的Tag图像管理技术却得到了大众的认可与推广,给图像资源管理开拓了新的天地。

一、图像资源管理中应用Tag的必要性

图像信息资源在科技信息研究领域占有重要的影响和作用,尤其在多媒体技术越来越成熟的今天,科技图像信息管理已成为信息资源管理的重要内容。在工作节奏日益加快的今天,人们需要方便、快捷、准确的资源搜索方式来检索各种对自己有用的信息资源,包括图像信息。信息标引是指在分析文献内容的基础上,用某种检索语言把文献主题以及其他有意义的特征标识出来作为文献存储与检索依据的一种文献处理过程。常见的图像资源检索方式有基于文本的和基于内容的两种检索方式,这两种检索技术有着各自的优缺点。

基于文本的图像检索技术的管理方式就是使用人工给图像信息标注关键词,或者进行文本标题的描述,有时候还需要附加一些补充信息,方便对图像的搜索,之后再将图像的存储路径与图像的关键词或者是文本的标题建立起相应的关系,在需要检索的时候直接输入关键词或是标题就可以了,比较容易操作,对相关技术的要求程度也不高,很容易实现图像的系统化管理。

但是基于文本的图像检索技术也有很多的不足之处。这是因为科技图像本身的特质不是一些关键词或者标题就可以描述得非常准确的,所以很多情况下的搜索效果不能够达到人们的预期目的和要求。在运用语言进行信息的传达过程中,人们对语言或者文字具有统一的认识程度,换句话说就是语言信息在头脑中的涵义基本是明确的、清晰的、固定不变的,但是图像信息的传递最直接准确的方式莫过于依靠视觉的传递,如果通过命名或是标注就会造成多义,即便是同一名称的图像也会有不同的图像内容,所以基于文本的图像检索就会经常出现一些文不对题或词不达意的弊端,同时,每个人对图像的理解也各不相同,转化成的文字信息就缺乏统一性,也不利于集中的管理。图像资源本身就具有非常丰富的内涵和表述的复杂性的特点,例如有限的关键词不能够充分揭示出图像所展示的全部意义和潜藏的意义,在图像的使用过程中,人们也会不断地挖掘出图片的纵深信息,有些信息虽然与图片本身的关系不存在对应的特征,但这恰恰是读图时代的特征,即不同的人对相同的图有不同的理解。在思维层面上来说,图像所蕴含的具体意义和抽象意义也是有着很大的差别的,意义层面就逐渐地被丰富起来,传统的文本检索技术的弊端就越来越明显。与此同时,对图像实行人工标引也有着一定的缺陷,例如受到主观因素的影响,用户所使用的词语和系统控制表的匹配程度比较低,这就在一定范围内影响了检索的效果,另外,图像资源数来那个的迅猛增长,使得用户根本不可能对所有的图像资源都进行关键词或者是标题的概述,所以传统的文本标注检索方法急需完善和改革。

基于图像内容的检索技术是一种带有综合信息处理系统的集成技术。它主要是利用对图像资源的内容进行全面的分析,最后对主要特征进行提取,包括图像的颜色、形状、纹理、空间位置等信息,从而建立起一种图像特征检索机制,同时储存在特征库中,随时被调取查阅。在这一过程中,用来检索的是相应的图像内容信息,这种基于内容的检索方式的优点在于比文本的检索方法更为全面一些。广义上的图像特征包括两类,一是文本类型的,诸如关键字、注解、标注等,二是图像视觉类型的,诸如图像的颜色、纹理、形状等。现阶段基于图像内容的检索一般都集中在图像视觉类型的特征研究上,但也有一定的局限性,所以有时对图像的检索方面就会带来些许误差。使用这种方法需要具备一定的图像信息管理知识,受到很多的限制。可见,要想提高科技图像信息资源管理水平,就必须提高图像资源的检索技术。只有这样,人们才能更好利用网络资源,才可以将图像信息资源的功用发挥到最大的限度。

Tag的使用极大地方便了图像资源的管理性能。很多网站都使用了这种添加方式作为图像的标引,使得广大用户可以根据不同的需要选择更加适合自己的词语作为所传图像的标引,完全不会受到原来图片分类体系和原则的限制。

Tag在本质上说是一种有利于图像查找的标记关键词的方式,但是也不同于文本范围内的关键词,用Tag标记的关键词可以是文章中没有提到的词语,在一定程度上体现着用户个人的思想与情感。

在检索方面,每一图像的标签都具有聚合的特点,也就是说,在用户输入某一关键词的时候后,系统会将所有运用该关键词来存储的所有图片都集中展示在用户的眼前供选择,这就给用户带来了更多的信息资源,同时搜索的次数越多,字体的颜色就越醒目,有利于给用户提供热门图片搜索的空间,另外,该技术还有用户评论功能,每一位用户都可以对图片发表评论,表达自己的独特看法,还可以实现资源的共享,还有利于加强人们之间的交流。

由此可见,传统的图像管理和搜索方式已经不能满足人们的需求了,而Tag方式的管理和搜索方式则应运而生,给人们的生活提供了诸多的便利。

第8篇

关键词:内容过滤;网络监控技术

1 引言

进入新的世纪,网络化和信息化不断地改变着我们这个时代,也深刻地影响着我们的生活。信息化发展到现在,它的触角已经伸向了各个领域。网络信息资源的共享规模不断扩大,互联网已经成为了全球最重要的信息交流载体和主要的交流方式,网络信息安全问题也越来越突出。一般的网络都是安装了网络防火墙等保障网络信息安全的设施,但是这些安全措施不能够检查关于信息内容问题,因此基于内容过滤的网络监控技术就显得非常重要,这对网络的建设和发展将会产生重大的影响。

2 基于内容过滤的网络监控技术介绍

过滤的几个基本的步骤对于任何过滤技术都是相同的:首先要知道想要过滤掉什么内容,然后用不同的方法对比要过滤的内容和监控内容,最后把与要过滤内容相同的部分过滤掉。第一步中的过滤内容由人为设定。其中最难实现的是第二步。首先是获取要监控的信息,目前最新的基于内容的网络监控系统DFNMS的架构如图1,其中的七个模块分别对应七种不同形式的信息。它的原理是:首先,伪造一个虚拟服务器,截获信息并向发送者反馈信息发送成功的提示,然后对信息进行比对分析,把不合格的信息过滤掉,把合格的信息发送到目的地以达到过滤的效果。其次是信息的比对和分析。随着互联网的发展,网络中出现了大量良莠不齐的内容,这些内容形式多样,再加上汉语表达博大精深的特点,使得要判断监测内容是否是要过滤掉的不良信息非常困难[1]。而且,网络信息数量庞大,这就要就过滤技术既能准确的识别出要过滤的信息,又能快速高效地完成这个过程。识别不良信息的方法也是各种过滤技术的区别所在。目前国内外的过滤技术主要有四种:基于因特网内容分级平台过滤(PICS)、数据库过滤、关键字过滤以及基于内容理解的过滤。

3 文本内容理解的过滤技术

文本内容的过滤技术主要是在关键字词检索方法的基础上,通过各种语言处理的方法以及数据分析技术通过对文章的内容及语境等要素理解文本的内容,然后发现目标信息的过滤技术。例如我们检查的文本中有“枪支”这个词汇,如果不对其文本的结构和语境就将它过滤掉,就会错误地过滤掉军事理论教材或者军事科普知识等信息。所以文本内容理解的过滤技术在基于内容过滤的网络监控中得到广泛运用[2]。

3.1 文本内容的预处理

文本内容的预处理主要是将信息源中无关的文本剔除,保留和敏感词汇有关联的文本部分,并按照一定的量化指标对文本信息的特征描述字词进行量化分析,然后将对文本具有识别性特征的信息提取出来。这些具有识别性特征的信息能够对需要过滤的文本内容进行有效表达。

3.2 文本内容的匹配算法

文本内容的匹配算法影响着对信息进行过滤的速度,一般情况下它由匹配算法模型来决定。目前在实际操作中常用到的理论模型有向量空间模型和贝叶斯决策模型。向量空间决策模型是将文档用它的特征识别项按照所占的权重来分析的一个高维向量表示,在对文本的过滤分析中就可以运用向量的计算原则,可以极大地降低了工作的复杂性。但是该方法也有缺点,因为在对文本特征识别项的权重确定方面很难做到精确,所以对文章的计算量较大。而贝叶斯决策模型是依托贝叶斯理论而建立的。在文档识别的时候,它首先是对文档的所属类别进行分类。文章分类的概率等于有识别性特征的信息所属概率的综合表达,最后根据总和概率的计算选出概率最大的类别文档作为需要过滤的内容。

4 图像内容分析的过滤技术

所谓图像内容分析过滤技术是指,基于图像所显现的色彩、纹理、形状以及图像内容的空间关系等显性特征作为索引,利用图像的这些外观特征的相似度和匹配程度进行过滤的技术。图像内容分析过滤技术还被广泛地应用其他图像特征和语义特征的图像内容进行判定。目前为止,图像内容分析过滤技术的最主要研究手段就是机器学习,从丰富而复杂的图像信息中找到规律性的特征,然而,很多时候计算机无法从海量的图片信息和千变万化的图像中准确地识别需要过滤的图像,尤其是在全局视觉内容不能很好地表现图像语义的时候,计算机对图像的区分就显得比较困难。影响这项技术发展的因素主要有图像的内容过于丰富或者图像处理复杂,要解决这样的问题,还需要从以下几个方面努力[3],首先,是叙述问题的数学建模;其次,是叙述语义特征和图像内容;然后是规律和标准的建立;最后是图像相似度的标准以及索引的技术。随着最近几年来科学知识和计算机技术的高速发展,很多技术都得到了相应的进步,图像内容分析过滤技术也同样获得了可喜的进展。

[参考文献]

[1]彭昱忠,元昌安,王艳,等.基于内容理解的不良信息过滤技术研究[J].计算机应用研究,2009(02):33-36.

第9篇

[关键词] 视觉艺术影视传播转型研究

一、新时期视觉艺术发展的现状

1、大众传媒的视觉化转型是对视觉艺术的推动。

21世纪是一个以计算机、网络技术和知识经济为标志的政治、经济、科技、文化“全球化”的时代,在现代科技、经济和文化的影响下,世界也进入了“视觉文化”时代。视觉文化是指文化脱离以语言为主导的理性主义形态,日益转向以形象、影像为中心的感性主义的形态。从我们生活中的报刊、书籍、电视节目、企业标志,计算机的多媒体操作和网络传播,甚至美容美发、形象设计、健美、瘦身以及整容术等等,都与视觉文化、生活的视觉化、美学化趋势有关。视觉图像成了从事摄影、电影、电视、广告、美术、艺术史、社会学及其它视觉研究者共同关注的中心。

视觉文化的兴起是以视觉艺术的产生为先导的,即以20世纪初电影技术的诞生作为标志。由于影视文化所具有的直观性与具象性,影视作品中的视听元素,必须先被观众感官感知、才能吸引观众注意。近十多年来日臻完善的电脑多媒体技术,以其对图像的生成、加工、复制的优势和凭借网络通讯传输对影视技术的综合运用,表征着现代文化工业凭借科学技术对传媒领域革新的全面完成。随着现代科学技术的发展,影视尤其是电影在视觉和听觉两方面都在尽其所能地将自身的功能推向极致。

从美学上看,电影作为视觉艺术,本身就有语言和视觉形象两个方面,视觉艺术转型是大众传媒由印刷文化向视觉文化的转型,并由此导致了整个文化领域的相应的变化电视作为当今最大众化的传媒,比其它传媒有更多的优点和功能。如传播速度快捷、形式上音像并茂、制作技术多样化、传递内容广泛等,深刻地影响着全社会的价值观念和行为准则。

2、视觉文化的主要特征

视觉文化有以下几个显著的特征:

(1)、是组合性、综合性。它是现代科学技术主导下的工业文明的产物,是科学技术、工业生产与文化艺术的结晶;是美学、艺术等传统意识形态与现代科学文化、工业文化和商业文化多重价值体系的交汇融合,它以影视图像为主要载体,组织了声音、语言、文字等一切可以利用的符号形式与介质。

(2)、是传播运作的商业操作性。在讲究工作效率、贪图生活享受、追求轰动效应、崇尚新奇的现代社会里,视觉文化以其直观、浅白、快捷、刺激的特点,无疑最能迎合现代文化大众的消费心理。

(3)、是生产方式的批量复制性。以现代工业的大规模批量生产代替传统文化的手工创作,形成了视觉文化生产的新的景观

(4)、是内容的直观性、浅白性。视觉文化艺术代之以生动、逼真、直观的影视画面,因此其内容的表达具有直观性、浅自性的特点。互联网的出现标志着一种新的视觉文化的到来。较之于传统的延时文字传播,视觉的电子媒介传播更接近实时传播借助于现代信息技术,视觉文化逐步走进数字化“虚拟影像”时代。

3、多视角把握视觉艺术转型

视觉文化跨度广泛,涉及哲学、美学、社会学、心理学、符号学、传播学等多学科,视觉文化的研究本身就具有跨学科的性质。作为影像视听文化的电视文化,在深层次上更需要形象性、艺术性、审美性,需要借助各种艺术的长处来完善自身。在经济与科技的双重驱动下,当代电视文化已由以往的艺术文化向商业文化、大众文化,亦即电视大众文化转型。从80年代中期到90年代初,特别是大众传播学的引入,促使电视研究从传统的传播者重心向观众视角变迁。已超越单一的文化艺术领域而横跨政治学、经济学、传播学等诸多学科,成为一种跨学科的文化形态。对待这样一个复杂对象,任何单一的阐释角度或评价尺度都是有局限的,因此有必要从多个视角给予观照与描述,以期客观真实、准确地理解和把握当代中国电视文化的存在事实。

当代视觉艺术的社会学转型首先强调的是艺术对当代社会的介入程度,反映在当代艺术具有现实关怀,重要的是关注社会现实,关注人和人的生存状态。从很大的意义上说,是为了使我们能够从更广阔的视野和多种角度来反思当代艺术、重建当代艺术。从不同的研究视角,对其进行全面的把握、理性的认识,以期更有效地规范和引导这种新型的文化形态。

二、视觉艺术转型是时展的内在需求和外在表现

1、经济发展、技术革命对视觉艺术转型的影响

经过改革开放20多年的持续发展,特别是入世后中国传媒发展有了较大的提升。数码相机、DV摄像机和电脑技术正在以最快的步伐走向大众化,中国的现代都市正在由传统的话语方式转向图像文化,影像艺术已经成为都市文化和当代艺术习惯采用的方式,影像艺术正在成为今日世界获取信息、交流情感的主要载体。无论“信息”还是“传播”,今日之影像技术都呈现出、而且越来越呈现出拟真、逼真、乱真的高技术品质。

新媒体的来临确实改变了人类的生活与艺术之面貌,更是改变了今日人类的审美观念与视觉经验。随着20世纪末期数字化媒体出现,社会环境也发生了质的变化,网络技术、数码艺术设计、数字电影电视、多媒体广告短片等新兴科技不断地挑战并充实着传统的视觉传播形式。与此同时,也使视觉传播由以往形态上的平面化、静态化,开始逐渐向动态化、综合化方向转变;从单一媒体跨越到多媒体从二维平面延伸到三维立体和空间;从传统的印刷设计产品更多转化到虚拟信息形象的传播。视觉艺术和信息技术的发展是互相融合相辅相成的,信息技术在视觉上的突破带来了成功,视觉文化在新的信息技术环境中又孕生更多更有潜力的新价值。

入世来一系列同传媒业相关产业的腾飞,有力地推动着中国传媒业的快速发展。卫星信号传输技术的进步使电视节目有了更为优质的载体,网络技术的不断更新使各种介质的传统媒体借助网络实现了信息传递的现代化。彩电业日新月异的发展,尤其是数字电视传输技术的进步,使电视传媒在传播手段上呈现新的面貌,中国传媒业获得了实现腾飞的经济力的巨大支持和科学技术基础的有力保障。电视是科技的产物,在中国电视产业化改革的进程中,技术革命对电视传播产生了积极的影响,改变了新技术背景下的传播行为意识。

2、图像时代等文化背景对视觉艺术转型的影响

电子影像媒体的出现使整个社会的文化开始向视觉文化转型,大众传媒的发展变化给整个社会的文化变迁带来了深远的影响。如今的人们再也不像20年前那样痴迷于 文学作品,名著几乎成了陈列于书房中的摆设,数码影碟早已取代小说成为受众需求量最大的艺术品,进入所谓“读图时代”。我国电视事业在现实社会生活和国家历史进程中,与经济政治体制改革,与国际环境的发展变化都存在着密切的、多方位的互相促进与制约关系。社会转型不仅是社会经济生活的转型,更是内含了思想和文化的转型。文化与传媒产业发展具有互动关系,既;中突又和谐。

以影视为主体的图像文化的生产方式,与社会、经济和科技关系的密不可分,其意义突出地表现在,它创造了一个当代大众消费群体及其文化观念。从生产方式看,图像文化主要是一种“集体创作”,与社会、经济和科技密不可分,其突出意义在于它创造了一个大众消费群体及其文化观念,这对推进文化的民主化进程有着重要作用。随着视觉文化转型的出现,社会进入了一个空前的大众文化时代,它通过电子影像来传播信息。取代了印刷文化而成为一个时代的文化最为突出的现象,这在西方的一些著名学者如波德里亚、德波、詹姆逊、费瑟斯通等人那里都有了相当深刻的论述美学界近来引起广泛关注和热烈争论的“日常生活审美化”的命题,其实也是视觉文化所带来的审美方式的嬗变,视觉文化作为一种时代的文化症候,其实有着深刻的商品经济的背景,大量的视像消费,正是后工业时代的逻辑发展。

三 新时期视觉艺术的发展路向研究

1、在全球化背景下借鉴当代视觉艺术的发展模式。

视觉艺术传播过程是一个开放的系统,不断地受到新的技术与意识观念的冲击而更新拓展。观念上要有所创新,西方媒体的现代化是伴随着社会的现代化进程而来的,中国至今仍然处在向现代化转型的过程之中,深层的文化层面,政治和经济层面发挥着巨大影响。

传播观念与一定的传媒体制直接决定着媒体的功能表现。中西方传媒在认知新闻和新闻价值以及操作方式上的区别决定了各自社会的传播生态。因此中国电视应在坚持自身特色的前提下,立足中国的历史与国情,在全球化背景下借鉴当代世界电视传播发展模式和成功经验,顺应世界电视发展的潮流。借鉴经营运作方式集团化,统筹管理电视栏目,将资本运营引入电视,为了增强竞争和抗风险能力,发挥综合效益。另外,加入WTO我国要认真研究“规则”,更新服务贸易观念。只有熟悉掌握“世贸”规则,根据WTO基本原则才能制定一些对本国有利的政策,尽快融入世界电视贸易市场,实现电视产业化的运作方式,培养一批具有国际竞争力的中国电视集团,使电视资源配置更加合理,抗风险的能力进一步增强。

2、以受众为中心是未来发展的着力点。

视觉是人类认知客观世界最主要的途径,视觉传播必须以接受者的注意为前提。高信息量的视觉符号会比低信息量的符号更容易引起接受者的注意。在视觉传播中,要获得目标受众的关注,需要以与外部认知环境相一致来实现意图。

视觉文化时代阅读主体的变化,首先在于视觉文化形态的直观形象性和视觉代码表意的直接浅白性。以人为本理念在电视传播观念中的广泛应用以及受众的反作用是制导电视传播观念转型重要因素。随着电视市场竞争日趋激烈,电视在实践中日益凸显其作为大众传媒的特殊性,观众研究也受到愈来愈广泛的重视。从认识观众反馈的意义到重视研究观众,再到自觉运用观众研究指导传播实践,观众研究的调节作用日趋明显,既反映出电视研究思维方式、行为方式的变化,也反映了传播观念的变化。时代的变迁,技术的发展,电视节目与多媒体技术互相借鉴、融合,形成了新的传播模式。可以说没有哪一种传播方式能象电视更吸引观众的参与感,大大缩短了传播者与受众的距离,从而增强了电视节目的亲切感和真实感。

以视觉思维为立足点,创造出更贴近观者的视觉心理。所谓视觉思维是以视觉形象解决问题的一种思维方式,涉及信息的接收、存储、恢复及处理等方方面面。利用视觉思维通过直观、选择、发现、探究等方法在信息中的感知,将民族文化的底蕴与视觉思维的功能相结合,创造出更好的视觉形象。我们在面对无所不在的视像时,当然不必取一种抵制或排斥的心态,而应该将视觉审美纳入到新的文艺学格局之中。

第10篇

论文关键词:教育;现代化;教师;现代教育技术;教育技术

应用现代教育技术是教育面向现代化的重要途径和重要标志,以多媒体计算机和通信技术为核心的现代科学技术,是教育现代化的技术基础。现代教育技术应用于教学,将对教学质量和效益的提高产生巨大的影响,它不仅可以改变传统的教学模式、教学方法,而且可以促进教育观念、教学思想的转变。通过人机交互,信息共享,不仅可以大大拓展教师和学生的视野,而且有利于培养学生创造性思维,提高学生获取信息、分析信息、处理信息的能力。更为重要的是现代教育技术的应用,将不仅是使学生而且也使教师在全方位地接触和应用现代教育技术的过程中,增强继续学习和终身学习的能力,从而提高对现代社会的适应能力。

1要深刻领会发展教育技术是邓小平教育理论的重要组成部分,自觉从战略高度推动现代教育技术的应用

1978年4月,邓小平同志在全国教育工作会议上的讲话中指出:“要制定加速发展电视、广播等现代化手段的措施,这是多快好省发展教育事业的重要途径,必须引起充分的重视”;以后他又要求,“教育要面向现代化,面向世界,面向未来”,指示“计算机要从娃娃抓起”。这些指示不仅是小平同志积极倡导发展电化教育的重要指示,也是邓小平教育理论的重要组成部分。他以伟大战略家的眼光,将教育的改革与发展融入国家改革开放和现代化建设的总体设计之中,深刻揭示了科技、教育同现代化建设的辩证关系。

邓小平同志提出的“教育要面向现代化”,要求教育既要为社会主义现代化建设服务,成为社会主义现代化建设的有机组成部分,又要适应经济建设和社会发展的要求不断进行变革,逐步实现其自身现代化,包括教育思想、教育理论、教育体制、课程体系、教学内容、教育方法、教育手段模式等方面的现代化。邓小平同志的阐述对教育技术的发展具有划时代的意义,第一次从教育发展战略的高度充分肯定发展教育技术的作用,这就奠定了教育技术作为实现教育现代化重要组成部分的思想和理论基础。

邓小平同志从“教育要面向现代化,面向世界,面向未来”的高度,积极关注各种先进媒体的应用,如:计算机教学对传统教育思想、教育体制、课程体系、教育内容、教学方法的变革所产生巨大影响。在计算机还没有开始进入普及的时候,他就要求“计算机要从娃娃抓起”。这充分体现了小平同志“我们已经承认比国外落后了”,就“必须下定决心,急起直追”,“力戒空谈”的思想。

今天,我们学习邓小平同志的教育理论,首先应该从战略高度,认识发展现代教育技术的重要性和紧迫性,自觉地、努力地推动现代教育技术在各领域、各学科的应用和研究。

2深刻领会现代教育技术的概念,推动现代教育技术的健康发展

在处于社会主义初级阶段的我国,教育事业的发展必须充分借助基于信息技术的现代教育技术。那么,到底什么是现代教育技术?现代教育技术与教育技术、信息技术、电化教育又有什么关系?本人认为着重从以下三个方面来理解。

2.1现代信息技术和现代教育技术

信息的大量产生和快速传递是20世纪的基本特征之一。从20世纪末到21世纪初,人类社会进入信息化的成熟阶段。现在仍处于由工业化社会向信息化社会转变中。被看作这种转变的两大技术杠杆的“多媒体技术”和“信息高速公路”,同属于现代信息技术范畴。

对什么是“多媒体技术”,说法很多。一般认为,综合运用计算机技术、数字音像技术、电子通信技术等来集成和传播多种媒体信息的技术,就是多媒体技术。“多媒体”主要指文本、图形、声音、静止图像、活动图像和动画等。

现代信息技术,目前主要指计算机技术、数字音像技术、电子通信技术、网络技术、卫星广播电视技术、远程通讯技术、人工智能技术、虚拟现实仿真技术以及多媒体技术和信息高速公路。

现代信息技术在现代教育思想、理论的指导下,在教育、教学领域中的应用,形成了现代教育技术。诸如电化教育、语言实验室教学、计算机辅助教学、计算辅助设计、计算机多媒体教学、远距离教学、网上通信教育、人工智能教学、虚拟现实仿真教学以及现代教学设计、现代媒体教学法等都是现代教育技术。他们给教育、教学带来了新的气象和新的格局。

2.2电化教育和现代教育技术

“电化教育”名称从20世纪30年代正式提出至今已有60多年,经过几代人的艰苦努力,我国电化教育事业取得了举世瞩目的辉煌成就。然而,随着对“电化教育”实践与理论探讨的深入和信息时代的到来,“电化教育”内在的局限性及与时代的要求难以适应性,已越来越明显。“电化教育”向“现代教育技术”过渡是历史的必然性。在我国,电化教育目前最有代表性的定义是:“电化教育”是根据教育理论,运用现代教育媒体,并与传统教育媒体恰当结合,有目的地传递教育信息,充分发挥各种感官的功能,以实现最优化的教育活动。

可以说在教育实践中,人们对电化教育的理解也已经涵盖了现代教育技术实质,但我国“电化教育”在国际系统中往往使人困惑和误解,随着教育国际化进程的加快(如全球网络教育的风靡),国内外同仁越来越迫切要求尽快将“电化教育”改为通用的名称—“现代教育技术”。一方面它可以反映我国电化教育的发展变化,另一方面也便于进行国际交流。

2.3教育技术和现代教育技术

人类教育技术在漫长发展历程中,已经历了口语技术、文字技术(约产生于公元前350。年)、印刷技术(约产生于7世纪初)、电子视听技术(约产生于20世纪初)、多媒体网络交互技术(约产生于20世纪90年代)五个发展阶段。从广义上讲,技术在教育中的应用由来已久,有的学者认为,人类早期的语言教学和后来的直观教学亦应被看作是教育技术应用和发展的两个阶段。“教育技术”是一个通用概念,任何时代的“教育”都有其“教育技术”,只是“技术”的含量和水平有高有低而已。

本文所讲的“教育技术”不是上述广义上的“教育技术”,而是指20世纪初来源于美国的“教育技术((educationaltechnology)一词。

从19世纪来到20世纪初至今,电子信息技术的迅速发展,一系列现代教育教学手段和工具的发明,使教育走上了多元化、现代化的道路,学生有了较为丰富的学习资源与信息获取方式,这被称为第四次革命。每次革命中我们都可找出物化形态的技术和智能形态的技术最有代表性的典型例证。但是这样来探讨教育技术和基本内容也未免太宽泛了。于是,人们习惯上把第四次教育革命以来逐步发展起来的教育技术称为现代教育技术。即“现代教育技术”是指运用现代教育理论和现代信息技术,通过对学与教的过程和学与教的资源的设计、开发、使用、评价和管理,以促进学与教的优化的理论与实践。

“现代教育技术”的理论基础是现代教育理论,它要求综合运用人本主义、认知主义、行为主义、建构主义等各种流派的学习理论。“现代教育技术”中的各种现代信息技术包括音像技术、卫星通讯技术、多媒体网络技术、人工智能技术、虚拟仿真技术等;“现代教育技术”的具体操作内容包括对学与教的过程和学与教的资源进行设计、开发、使用、评价和管理。运用“现代教育技术”的一般目标是促进学与教的优化,其最高目标是实现在一定条件下的学与教的最优化。

而在1994年,美国教育传播与技术学会(aect)发表了教育技术的新定义,该定义指出:“教育技术是关于学习过程与学习资源的设计、开发、利用、管理和评价的理论与实践。”其中学习过程与学习资源的开发则包括“将音像技术、电子出版技术应用于教育与教学过程中的开发研究,基于计算机的辅助教学技术(cai和icai)的开发研究以及将多种技术加以综合与集成,并应用于教育教学过程的开发研究”。

很明显,在音像技术中,理应包括投影、幻灯、录音、录像等技术。原国家教委电化教育办公室《全国中小学现代教育技术实验学校工作实施意见》中对现代教育技术实验的内容早就给了科学的、全面的界定:“在实验中,要巩固和发展以投影和音像技术为基础的课堂多媒体优化组合教学;充分利用现有的广播电视教育节目资源;积极发展计算机教育及辅助教学,推动电脑多媒体技术在教学中的作用;实验研究交互网络在学校教学中的应用,以及进行有关虚拟现实的研究实验工作”,并在《全国中小学现代教育技术实验学校课题指南》中开列了大量以投影、幻灯、录音为实验媒体的实验课题。这就再也清楚不过地告诉我们,投影、幻灯、录音、录像是现代教育技术应有之义。

由此可见,“教育技术”与“现代教育技术”虽然名称不同,但概念的内涵、基本思想都相同,即以现代教育思想和学习理论为指导,以现代信息技术为手段,以教学过程和教学资源为研究对象,以对教学过程和教学资源的设计、开发、应用、评价和管理的理论与实践为研究内容。它们都注重探讨那些与现代科学技术有关的学习资源和现代与教的最新科学理论和方法。可以说,没有现代的音像技术、计算机技术和系统理论就没有今天的教育技术。从这个意义上讲,没有传统的教育技术和现代的教育技术之分。有人把音像媒体作为“传统教育技术”,而把多媒体及网络技术作为“现代教育技术”,那也许是他把教育技术等同于媒体的缘故。

随着现代科学技术的发展,人们对“教育技术”或“现代教育技术”的理解也在不断深入,概念的范畴也在不断扩展,只有深刻领会现代教育技术的概念,才能推动现代教育技术的健康发展。

3现代教育技术与现代化的教师队伍

知识经济呼唤教育现代化。教育实现现代化,教师队伍现代化是当务之急。如何建设一支新型的现代化教师队伍,本人认为广大教师要更新观念,有抢占“制高点”的意识;要有过硬的专业技术水平和业务素质,有自我发展的能力;要勤学苦练,有运用现代化教育技术的本领。

3.1教育观念的变革

现代化教育技术之所以被称作是教育发展的“制高点”,是因为它是信息时代国际人才激烈竞争的迫切需要。“领先一步就将领先一个时代”、“采用最新技术就容易实现超越”。就像燕汽机的发明使用带来工业革命一样,以多媒体计算机为代表的现代教育技术广泛应用于课堂教学,将带来知识的革命,广大教师在真正地认识抢占“制高点”的重大意义和历史责任,要有一种紧迫感、危机感,奋不顾身地投入教育改革的潮流。

教育观念变革包括两层含义:一是教育者对信息技术的接纳。主要表现在信息技术在教育学中的广泛应用,不单纯是手段的更新,更主要的是由认识时代特征而产生的观念的认可。事实说明,教育者已经充分感受到信息时代的降临,看到现代教育技术的重要性。这是教育观念变革的第一步。二是教育指导思想的变革。传统教育思想包括对教育要素、教育结构、教育模式的看法,开始退出历史舞台,基于现代教育的全新教育思想—素质教育正在形成。信息时代由计算机技术特别是网络带来的信息交流,要求每个人都具有获取信息的能力,并能够在大量信息之中分析、挑选有用的加以利用,这实质上是一个如何学习的问题.用同一种教学模式培养人才的应试教育显然无法承担这种重任,因而,时代对人提出新要求的结果必须会引发传统教育观念的变革,即向素质教育转轨。教师要掌握现代化教育思想理论,促进“角度”的转换,即由知识的权威者,知识的传递者转换成知识的组织者,学习的促进者。树立起现代化的教育观。

3.2要有过硬的专业技术水平和业务素质

这是教师在信息技术时代中必备的条件和基本功。面向21世纪的教师只有以“精”、“深”来构造自己的专业知识大厦,要有雄厚的人文科学功底,诸如哲学、文学、心理学、伦理学、天文地理等现代社会与自然科学诸素养便是教师博大精深大厦的根基,也是提高教师整体素质的决定性因素。而教师人文科学知识的获得又主要是靠平时的刻苦钻研与辛劳积累,只有天长日久的不断积累,及时地“充电”,不断更新知识,广纳最新动态信息,课堂上方能如鱼得水,才能出奇制胜。

信息时代新知识、新事物、新行业及一切可能性随时随地都在大量涌现,面对迅速变化的实践热点和迅速老化的旧知识,要想跟上这个社会并自由地生活和工作,随时都有必要学习,因为“比你的竞争者学习得快的能力也许是唯一能保持竞争优势”,教育存在的深刻必要性就决定了教育将走向终身化,终身教育应有三个含义:第一,人的一生中随时都有必要学习新知识,培养新技能.25岁前所接受的学校教育已经远远不能满足发展的需要。第二,信息技术为各个年龄段都提供了相应的受教育的手段和内容。第三,掌握学习方法。这是更重要的。只有学会了学习,才可以在变动不居的社会和知识中立于不败之地,在信息时代学会学习的一条重要途径就是掌握以计算机为核心的能即时和大量获取信息与培养技能的信息技术。实现自我发展,自我完善的跨越。

3.3要掌握运用现代教育技术的本领,努力成为新时代的新型教师

现代教育技术只有广泛应用于课堂教学,才能促进学生全面发展、个性发展和潜能发展。陈至立同志在为《中国教育报》“制高点—现代教育技术”专版撰写的《应用现代教育技术,推动教育教学与改革》一文中指出,“要深刻认识现代教育技术在教育教学中的重要地位及其应用的必要性和紧迫性;充分认识应用现代教育技术是现代科学技术和社会发展对教育的要求,是教育改革和发展的要求”。

教师要消除对教育技术的神秘感和畏惧心理,纠正只把计算机作为课程和打字工具的偏见和误解,认识发展多媒体教育的深远意义,努力掌握教育技术的理论和技能,成为新时代的新型教师。本人认为广大教师要逐步掌握以下技能:

(1)掌握以视听技术为主的教学技术,如投影、幻灯、录音、电视录像等视听设备的操作以及教材的编制、使用技能。

(2)掌握基于计算机技术的计算机辅助教学技术。如多功能多媒体教室的使用,多媒体课件的制作,利用数字音像技术进行信息的采集、处理、传递、存储等技术。

第11篇

关键词:多源;遥感影像;融合;土地利用

中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2014)34-8328-02

近年来,遥感技术成几何增长发展,光学、热红外等各类卫星传感器在对地观测方面得到了广泛的应用,同一地区获取的多光谱、多时相、多分辨率卫星遥感影像数据越来越多,我们将这一类的数据统称为多源卫星遥感影像数据。多源卫星遥感影像数据相对于单一的遥感卫星数据来说提供了互补、冗余和合作等特性。

利用卫星遥感影像进行土地利用动态监测已经应用的越来越广泛,其研究主要包括:土地利用动态变化监测,解决土地利用变化率、变化的地点及其变化空间的范围,还有环境等对土地利用变化的影响等。常规的技术方法有:采用空间分辨率和时间分辨率不同的卫星遥感数据,获取土地利用变化的时间序列和空间范围等数据,与此同时借以非遥感数据的辅助,比如地面调查数据和统计数据等进行综合分析。

20世纪末,多源遥感影像融合的应用发展,对进一步测量土地利用的动态变化已成为全球遥感界主要研究课题之一。单一传感器的遥感资料由于各种条件的限制,已经难以满足对区域土地利用动态变化监测的需求,利用影像融合技术将来自不同传感器的影像信息融合后产生新的影像已成为一种趋势。

1 多源卫星数据

1.1航空遥感

先进的航拍遥感技术主要利用无人机。无人驾驶飞机 (Unmanned aerial vehicle),是一种可控制、能携带多种任务设备、执行多种任务,并能重复使用的无人驾驶航空器。自控的微型无人驾驶飞机携带专业的数码相机,能够构建成区别于传统航空遥感的“微型航空遥感系统”,与传统的卫星遥感相比具有更高的机动灵活性,并可在云层下飞行,有效的避免了云的影响,增强了遥感影像的时效性,不受重访周期的限制,同期能够获取高空间分辨率的遥感影像;无人机的这有优点越来越受到研究者的青睐,应用方面也具有广阔的前景。

徐丽华等人以宁波象山县泗洲头镇东联村为例,通过无人机进行遥感航拍,结合研究区及周边地区的地形图,利用遥感专题信息提取技术对东联村进行用地类型现状提取;并通过实地调查研究,进行其新农村的规划,从而论证无人机航拍技术在新农村规划方面应用的可行性和实效性。

1.2 Landsat系列卫星

利用陆地卫星Landsat所得到的TM等遥感图像进行土地利用现状调查编制土地利用现状遥感解译图结合地理信息系统技术进行土地利用动态监测是以地图的形式全面地系统地反映土地利用状况及其分布规律的一种有效工具。

TM影像总共有七个波段, 这七个波段的信息考虑了不同地物的光谱特征及大气影响,所以这些波段的选择过程和结果本身就是对影像的一种优化。在现实应用中,应该根据具体的研究对象特征确定分类的波段和分类的数目。以往的研究表明, 除了第6波段外,其它波段反映的地表光谱信息量最丰富。所以以多时相的TM数据为主要信息源并结合其他资料开展城市土地利用变化遥感监测研究具有一定的科学意义和应用前景。

1.3 SPOT系列卫星

SPOT-5卫星于2002年5月发射升空。与前几颗卫星相比, SPOT-5在性能上做了巨大的改进, 能够为研究者提供了更为丰富、可靠、动态的地表信息资源。SPOT-5卫星遥感影像的空间分辨率最高为2. 5m,其传感器能够完成前后模式实时获取立体影像;它在运营性能、数据的存储和传输等方面也都有了显著的提高。

经处理后的SPOT卫星遥感影像能满足土地利用动态变化监测的需求。利用SPOT卫星遥感影像数据,经过数据的几何校正、影像增强和预分类等处理,结合统计数据和实地的抽样调查,可以在综合分析实地调查资料的基础上,准确的获取研究区内的卫星遥感影像解译标志。然后根据对卫星遥感影像的计算机自动解译,能确定土地利用的类型。利用遥感影像资料结合GIS技术进行土地利用调查,可以建立一套完善的数字化地理信息基础资料,为合理利用土地资源,土地利用规划修编等政府决策提供可靠的依据。

1.4 雷达遥感

成像雷达遥感全天候全天时工作和穿透一些地物的特点是其它光学成像遥感所无法相比的。目前,雷达遥感在很多领域得到极其广泛的应用。

黄明祥等针对热点雷达数据ERS-2,以地处云量较多的杭州湾海涂围垦区为研究样区,经过几何校正,影像的配准,假彩色合成等影像预处理过程,对实验区进行分区后,针对不同子区的农业土地利用类型,分别采用非监督分类和BP神经网络分类进行农业土地利用分类。研究结果表明SAR遥感数据可以替代多光谱遥感数据实现土地利用调查。

当然SAR遥感监测技术的应用主要针对的是那些难以获得卫星遥感数据的地区。经过调查统计,在农作物生长季,我国北方多光谱遥感数据的有效利用率仅为3%-5%,而在南方这个比率则更低仅仅只有1%-3%,但是当SAR 以其全天时,全天候的成像并对某些地物的穿透探测时,SAR在对地观测领域具有独特的优势,其获取数据有效率高达100%,因此可以说SAR是对时效要求高的农业,林业等资源调查监测应用的最佳选择。

2 多源遥感卫星数据的融合

2.1多源遥感影像融合的类型

2.1.1 同一传感器不同分辨率的遥感影像数据的融合

徐志红,盛乐山等选择法国SPOT-5的 2.5米全色卫星影像数据和10米的多光谱卫星影像数据,通过采用影像融合的方法,利用影像的纹理和光谱响应等特征,结合土地利用现状矢量图库完成土地利用现状的调查。

2.1.2 不同传感器的遥感影像数据的融合

许兆军,胡娟等采用2002年和2003年SPOT 及ETM+数据在专业遥感软件的辅助下利用多源遥感数据融合技术进行土地利用变化信息提取并对变化信息进行野外调查核实 节省了外业查找变化地块时间提高工作效率保证调查结果的可靠性 为今后开展土地变更调查提供了一种新的方法。

2.2多源遥感影像融合的过程

多源遥感影像融合的过程一般分为2个过程:数据预处理和影像融合,流程可用图1来表示。

3 遥感影像分类

3.1目视解译法

目视解译是信息社会中地学研究和遥感应用的一项基本技能。遥感技术可以实时的、准确的获取资源与环境信息,如重大自然灾害信息等,可以全方位、全天候地监测全球资源与环境的动态变化,为社会经济发展提供定性、定量与定位的信息服务。

目视解译是遥感图像解译的一种,又称目视判读,或目视判译,是遥感成像的逆过程。它指专业人员通过直接观察或借助辅助判读仪器在遥感图像上获取特定目标地物信息的过程。

3.2.计算机自动分类法

非监督分类与监督分类:

非监督分类完全按照像元的光谱特性进行统计分类,常常用于对分类区没有什么了解的情况。使用该方法时。原始图像的所有波段都参于分类运算,分类结果往往是各类像元数大体等比例。由于人为干预较少,非监督分类过程的自动化程度较高。非监督分类一般要经过以下几个步骤:初始分类、专题判别、分类合并、色彩确定、分类后处理、色彩重定义、栅格矢量转换、统计分析。

监督分类比非监督分类更多地要求用户来控制,常用于对研究区域比较了解的情况。在监督分类过程中,首先选择可以识别或者借助其它信息可以断定其类型的像元建立模板,然后基于该模板使计算机系统自动识别具有相同特性的像元。对分类结果进行评价后再对模板进行修改,多次反复后建立一个比较准确的模板,并在此基础上最终进行分类。监督分类一般要经过以下几个步骤:建立模板(训练样本)、评价模板、确定初步分类图、检验分类结果、分类后处理、分类特征统计、栅格矢量转换。

监督分类比非监督分类具有一定的优势,但是其产生的分类结果往往也会有较多的错分、漏分情况发生,从而导致了分类精度降低。

为了提高分类精度,不断有新的分类方法出现,有些方法因为程序复杂而未得到推广应用。因此,在当前的遥感技术发展的水平条件下,应该综合利用现有的多源遥感数据,并结合GIS技术,尽可能的提高遥感数据分类精度。在获取了土地利用变化的信息后,在通过统计分析或者转移矩阵分析等,才能理解和认识土地利用的格局特征和演变规律。

4 讨论

多源卫星遥感数据的融合选择最优融合方法时主要是针对不同的区域或自身图像的特点来决定的。融合的关键是融合前两幅影像的精确配准以及融合方法的选择。

多源卫星遥感影像融合技术的优势表现为 :

1)可增加图像的信息利用率。

2)可提高经融合的信息的可信度和精度。

3)可增强对目标物的检测与识别能力

4)可降低投资

多源卫星遥感数据的融合尚待解决的问题是:

多光谱与多传感器、多空间下遥感影像的融合的理论框架、模型及其算法的研究,影像的性能评价标准的确定,融合理论的精度的提高,实际应用受不同时相影响以及计算机自动分类等问题,是今后卫星遥感数据融合需要努力研究的方向。

参考文献:

[1] 张艳忠,张福祥. TM数据在桔果经济林区土地利用分类和专题信息提取中的应用[J].武汉大学,1992(7):24-29.

[2] 候英雨,何延波.利用TM数据监测岩溶山区城市土地利用变化[J].中国气象科学研究院,2001,3(17):22-25.

[3] 武文波,王广军,王忠义. TM影像在土地利用现状调查中的应用[J].辽宁工程技术大学,2002,2(21):157-159.

[4] 曹雪,柯长青.基于TM影像的南京市土地利用遥感动态监测[J].南京大学,2006,11(31):958-961.

[5] 刘琳.ETM+(TM)数据在土地利用动态监测中的应用[J].安徽农业大学,2007,4(31):77-80.

[6] 徐志红,盛乐山.利用遥感影像进行土地利用现状更新调查的研究[D].武汉:武汉大学.

[7] 亓兴兰,胡宗庆,刘健.SPOT-5全色与多光谱遥感影像融合方法比较[J].北华大学学报,2011,2(12):214-218.

[8] 邹敏,吴泉源,曲伟.SPOT - 5遥感影像自身融合方法的比较研究[J].山东师范大学学报,2007,1(22):95-98.

第12篇

走近神秘的遥测世界

2011年《科技创新导报》23期,刊载了安徽省桐城中学地理教研组刘红叶老师与南京大学地理与海洋科学学院吴立老师共同编写的文章《运用遥感培养中学生的地理空间认知能力》。该文在划分地理空间认知能力构成要素的基础上,分析了运用遥感发展中学生地理空间认知能力的优势,探讨并总结了运用遥感发展中学生地理空间认知能力的策略,以期为中学生地理空间认知能力的发展提供可操作的意见和建议。

而在现实中,由于航天领域的尖端性及我国将其纳入国防科工委的特定范畴,所以能够被大中学生所触摸的层面,还是非常有限的。不过,较之火箭卫星工程而言,遥控遥感技术的应用,至少门槛要相对低一些,加上这一方面的国际商用领域和民用领域的数据开放的余地比较大,特别是世界各国的草根爱好者早已形成了自己的联盟、圈子,甚至是“领地”和常规项目,因此,这在客观上给我们的应用打开了方便之门。

泛太平洋青少年成长与发展合作伙伴机构较早就与中国科学院遥感应用研究所、中科院上海高等研究院、海南卫星发射场等科研院所形成了交流互动,旨在为境内外大中学生的多元成长提供信息和技术支持。据悉,我国深圳官方已经明确表示,将以更大力度推动遥感产业发展,特别是依托中科遥感(深圳)卫星应用创新研究院等一系列重要平台,进一步完善遥感技术创新链和产业链,增强遥感技术创新能力,抢占未来产业发展制高点,加快将深圳打造成为国际知名、国内领先的航空航天产业名城。在这其中,也正在酝酿有关青少年参与遥控遥感技术应用的平台搭建。

除了以上机构外,还有包括中科遥感科技集团有限公司、中科遥感(深圳)卫星应用创新研究院在内的不少单位与遥控遥感技术形成了紧密型的互动关系,其中有有国家遥感中心、中国地理学会环境遥感分会、中国宇航学会遥感专业委员会等熟悉的老面孔,也有如中国海洋学会、中国自动化学会“三遥”专业委员会、全国高校联合遥感中心、中国环境科学学会环境信息系统与遥感专业委员会等新机构更是不断加盟和充实这一团队,还有来自国际的国际光学工程学会(SPIE)、国际数字地球学会(ISDE)、亚洲遥感协会(AARS)都成了这项活动的重量级嘉宾。

聆听神圣的遥感大会

一个非常有意思的现象是,中国大陆把“地理学”归类为文科,因此,我们的地理课重点放在了研究地理事物的空间分布和空间特征上,而对于阐明空间差异和空间联系,并致力于揭示地理事物的空间运动、空间变化规律等领域就显得难成比例。其实,很多地理教师都发现,自己在地理学的教学过程中,有关空间定位的概念,不仅包括了由不同视角看同一物体的能力,更重要的是判断各种地理事物的空间位置及其相互之间的空间关系,以及对地理空间格局中要素排列状况的理解与解释。地理空间定位在阅读地图、分析地图、航空照片等过程中起基础作用,是理解和解决地理问题的起点。地理学中的空间视觉化包括地图和剖面图绘制、二维图形和三维图形转换、不同投影方式转换以及语言描述与视觉表征间的转化。地理课中的空间关系包括辨识空间分布、空间格局,分析各种空间现象及要素间的关联,理解和运用空间等级、区域划分,比较地图或叠加、拆分地图等方面。

为了弥补有关空间定位和空间视觉化的弱化,特别是强化有关空间关系分析,尤其是与空间活动密切相关的空间分布、空间形态、空间构成、空间演变等方面,我们开始寻求专家级的外援支撑。好在中国遥感大会作为由中国遥感委员会主办的大型全国性遥感会议,每两年举办一次,截至2016年,已成功举办了二十届。会议涵盖遥感及相关领域,已经成为我国在遥感科技领域最具权威的综合性学术活动。参加中国遥感大会的人员包括中国科学院和中国工程院院士、全国各大院校遥感专业资深专家学者、航天和对地观测系统领域专家、全国遥感专业领域知名工程技术人员、遥感行业领军企业、遥感民营企业创业先锋、遥感跨界应用移动互联网领军人才等。

非常有幸,我们继续获得了大会主办方的邀请,率领一支由相关教师、学生和支持单位组成的国际代表,于8月10日至12日,全程参加了此次在深圳会展中心举行的盛会。本次大会指导委员会主席是王钦敏(国际欧亚科学院院士)和徐冠华(中国科学院院士),叶嘉安等一大批中国科学院院士、中国工程院院士、第三世界科学院院士、国际欧亚科学院院士、国际宇航科学院院士、俄罗斯导航科学院院士都纷纷莅临盛会。

大会安排特邀遥感领域的专家就当今遥感热点前沿问题进行大会特邀报告,包括国产卫星发展与应用、“十三五”遥感发展等。大会期间还同步组织了不少精彩的相关活动:

①“第九届中国青年遥感辩论会”赛事,旨在用辩论方式讨论遥感热点问题,并发现和培养青年人才。

②“遥感技术创新展”致力于展示、推广中国遥感技术与应用领域的最新发展成果,为国内遥感产业链厂商提供展销与投融资平台。

③中国遥感影像艺术展:主要表现以地球为主的遥感影像艺术魅力和星球震撼之美,使科学与艺术完美结合。

④组织遥感与智慧城市、遥感产业化等多主题的遥感论坛,邀请相关行业专家探讨遥感行业的应用及遥感商业化发展模式。

⑤围绕空间遥感技术的最新理论、技术方法和应用成果开展学术交流和论文征集,就遥感发展战略、遥感应用技术等安排分会场交流。

知之不多的我们还是把注意力更多地放在了大会主题报告上。这期间,我们先后聆听了中国科学院院士徐冠华的报告《遥感与人类可持续发展:机遇与挑战》、中国科学院院士李德仁的报告《智慧大数据时代遥感必不可少》、中国科学院院士郭华东的报告《月基对地观测科学问题》、国防科工局重大专项工程中心副主任赵文波的报告《铸造中国空间信息产业链――高分专项总体进展情况介绍》、中国科学院院士周成虎院士的《遥感大数据分析》专题、中国科学院院士潘德炉院士的发言《卫星海洋水色遥感发展的前沿》、中国科学院院士龚健雅的展示《高分辨率对地观测系统的定标方法与系统》。大家被中科院遥感与数字地球研究所顾行发老师的《中国全球综合地球观测系统(China-GEOSS)十年规划》所振奋,被国家遥感中心总工程师李加洪的《我国全球生态环境遥感监测的主要进展》所鼓舞,被中科遥感科技集团董事长王晋年描绘的《实时中国》所感动,被四维世景科技(北京)有限公司总经理徐丽萍的《卫星遥感国内外前沿进展及应用》所吸引,被国家遥感重点科学实验室主任施建成的《全球水循环观测卫星计划》所点燃,被国家基础地理信息中心总工程师陈军的《全球地表覆盖遥感的进展与国际动向》所憧憬。我们通过马里兰大学李梦学老师的介绍,了解了《马里兰大学遥感与信息技术教育的发展和展望》,从加拿大遥感图像处理领域首席研究教授章云的嘴里,知晓了《谷歌地图十一年,过去与未来》,从中国科学院地理科学与资源研究所研究员刘闯的《遥感应用数据成果的知识产权认证、保护和共享》中,看到了更广阔的应用空间。

尝试初步的遥测应用

纵览2016年8月的全国英特尔科技创新大赛参赛作品,其中创意作品的比重,远远超过了发明专利类作品。经调研发现,主要原因在于:一是学生今天的学习生活与现实生活严重脱节,他们触摸不到或没时间触摸最新的科技前沿信息;二是学生的灵感更多地满足于突发奇想、灵光一现,甚少有严谨的批判思维和设计理念来支撑;三是学生比较缺少信息和数据的支援和佐证。所以本文还是围绕遥控遥感领域推介一些可以走近的学术高地,来帮助师生筛选目标,获得支撑,站在领域的前沿……

①仅仅十年时间,GPS导航已经成了驾车人的标配。GIS软件平台是地理信息产业的技术核心,是该领域技术创新和产业发展的制高点,也是保障国家地理信息系统安全的关键。这些年来,我国企业坚持自主创新,终于使自主研发的GIS平台达到了可以全面替代外国GIS平台的水平,并在云GIS、二三维一体化GIS等关键技术上实现了超越。而其更大的应用前景,恰如为大陆遥感特色空间信息应用服务与环境信息化全方位服务的产业化集团――中科宇图的副总裁孙世友在2015年10月召开的中国测绘地理信息学术年会暨第五届全国测绘地理信息技术装备展览会上,为大家分享的报告《测绘地理信息大数据理论基础与发展变革》。其中谈到,大数据的发展必将促进地图行业的创新发展,大地图的产生更能提升大数据的价值。大地图是融入了大数据的深层挖掘与应用的基础,大数据与大地图是相互补充的,大数据的发展更离不开地图的支撑,从大地图作为数据的入口、政府和资源整合的入口,与导航的各种数据之间有一个关联关系。

事实上,无论是各个测绘部门,还是各类影像公司,数据进行整合后跟各类支撑体系相整合,进而形成一个整体支撑后,大地图就成为提升大数据的宏观定性、微观定量分析的基础,可以说大地图创新的模式是促使大数据从平面走向立体的改变,更能发挥地理信息行业的应用价值。大地图的发展使空间信息走向一个新的智慧阶段,从智慧层面进行发展。同时也需要我们大数据的整合,这种大数据、大地图相互整合到地信行业里面,必将推动整个地信行业的科学发展;大地图创新模式将促使大数据平面向立体模式改变。

②随着智慧城市对城市三维建模的需求,以及三维技术发展日趋成熟,倾斜摄影已成为智慧城市三维地理空间建模中快速成长的重要技术。传统三维建模是人为地把低空摄影图片贴到三维模型上,通过3DMAP软件形成三维建模。现在有了倾斜摄影技术,可以通过倾斜摄影加上POS数据,完全不用人工干预。现在的倾斜摄影是新型的采用多头相机不同的角度进行摄影,中间有一个叫做正片,即朝下的一幅影像,还有四组斜片,这样一组里面可以获得五片影像。如果加上重叠,对同样一个地方可以得到多幅不同角度的影像。因此在摄影的时候,地面上任何一个物体,多则可以有几十张甚至上百张的影像,少则也有五六十张影像,通过软件自动匹配,形成点云。点云的密集程度代表了不同的地物特征,如房屋比较密集,点云就比较密集。由于每个地物有多幅影像,所以很容易变成一个真实的三维模型,即所谓的“真三维”。在以“自主创新引领发展 跨界融合开创未来”为主题的2015中国测绘地理信息高端论坛上,多位专家及企业分享了关于倾斜摄影技术的问题和趋势:倾斜摄影技术是国际测绘领域近些年发展起来的一项高新技术,它突破了以往正射影像只能从垂直角度拍摄的局限,通过在同一飞行平台上搭载多台传感器,同时从一个垂直、四个倾斜五个不同的角度采集影像,将用户引入了符合人眼视觉的真实的直观世界,城市建模从此由“假三维”迈向“真三维”时代。

③三院士联合呼吁建立空间地球大数据。国际数据公司(IDC)一份报告指出,全球数据总量正以每两年翻一番的速度持续增长,从2013年到2020年,全球数据总量将增长10倍,达到44ZB。另据统计,截至2012年的全球数据分布比例,美国占32%,中国占13%,预计到2020年,中国所占比例将攀升至21%。因此,在2015年6月中国科学院学部“空间地球大数据”科学与技术前沿论坛上,中国科学院遥感与数字地球研究所所长郭华东院士认为,大数据正在开启一次重大的时代转型,已成为国家新型战略资源,正在成为科学研究的新引擎,掌握数据就意味着掌握了主动权。他表示,应构建“一带一路”大数据联盟,产生“基金会出钱―科学家出思想―大数据基础设施出成果”的联动效应。这一呼吁得到了中国科学院院士杨元喜和两院院士李德仁的支持。他们都强调了大数据时代的挑战,只有更好地挖掘数据才能拉动产业发展,实现智慧城市及应用。

预告典型的相关论坛

除上述已经列举的年会、论坛以外,我们还接触到以下一些学术研讨活动。

国际环境遥感大会(IGARSS)发起于1981年,由国际电子与电气工程师协会地球科学与遥感学会(IEEE GRSS)主办,是一个旨在推动国际环境遥感技术发展与应用的国际系列会议。它是该领域全球最高规格、最大规模、最具影响力的学术会议,每年召开一次。IGARSS (2016)在北京国家会议中心召开。大会邀请了全球65个国家和地区的1800余位学者,以48个特邀分会为主要形式,就地球科学与遥感领域最新的研究进展和技术研发进行专题讨论,亮点主要集中在新的卫星计划、遥感技术应用、对地观测的发现和国际合作新成果等方面。

国际摄影测量与遥感学会(ISPRS)是一个以推动国际摄影测量、遥感与空间信息技术的发展、应用与交流合作为宗旨的非政府组织。它每四年举办一次国际摄影测量与遥感大会(ISPRS Congress),每届大会都有数千名专业人士参加,因此,ISPRS大会为地理空间领域工作者搭建了有效的沟通平台。

国际城市遥感大会作为城市遥感领域的高端国际性学术研讨会,每两年举办一次,聚集包括IEEE Fellow在内的全球百余位城市遥感专家共同探讨城市遥感的最新技术,为深化遥感技术在城市领域的应用提供具有参考价值的意见。

中国遥感委员会、中国地理学会环境遥感分会(中国环境遥感学会)、中国环境科学学会环境信息系统与遥感专业委员会均挂靠在中科院遥感研究所。三个学会至今共主办、承办、协办亚洲遥感会议、全国遥感技术学术交流会(中国遥感大会)等重大国际、国内品牌学术活动50余次。