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三维目标论文范文1
[关键词]课程改革 新课程理念 语文教育传统
新一轮课程改革，由于影响的是庞大的社会群体，加之刚性的政府行为推动，已经将我国的基础教育改革推向了新的，必将是一场对社会有限教育资源重新配置的过程。与之配套的是全国教育行政机关、教学研究机构、专家的强势能量导向，各学科的课程改革理念应当说已经渗透到了教师的教学行为之中，一种课程改革精神正影响着我们的教学。从教学行为主体定位到教学手段多样化，从互动关系到多元的评价体系，都给我们的课堂和教学带来了新的活力。对广大教师而言，这场改革也是教师与学生、与课程资源共度的生命历程和共创的人生体验。广大教师走下讲台，走进学生，互动交流，教学氛围浓厚，师生关系融洽。特别是在语文学科中，《标准》关于“知识与能力、过程与方法、情感态度价值观”的三维目标的论述，其根本的目的就是“全面提高学生的语文素养”。新的课堂强调注重学生的体验，因为没有学生自己去读书、感受、理解的过程，任何语文教学行为都是无效的。在与新课程共同成长中，在感受到课程改革取得初步成功的欢愉中，在对待语文这一带有浓厚民族文化的学科教育之中，教师应当多一些反思和自省。我们必须考虑我们深厚的历史文化背景。
一、语文教育在传统文化中的地位
语文到底是什么？向无定论，但是相当专家学者都强调语文教育有以下几个层面：①语言文字，主要是语言的实践和运用；②语言文学，这是比较高的形态，关注学生的精神、态度；③语言文化，是让学生对世界有独特的认识。不管是哪一种说法，还是几种说法的综合，都不可否认传统语文是一种中华民族在长期的历史长河中创造性想象的沉淀，语文教育不同于其他化学物理等自然学科，带有深深的历史和民族文化的烙印。作为中华民族文化的延续纽带，语文是我们生存生活的一种方式，是根植于我们血液之中的一种民族基因。而文化始终通过语文潜移默化维系着我们的民族文化、礼仪社交、文化教育价值等诸多方面。可是，现在一些学者认为要贯彻《标准》，就必须破除旧的传统理念；认为中国传统的教育思想和教学方式保守落后，阻碍了学生的个性发展，这是非常危险的。传统只是时间问题而不是落后的代名词，传统教育与现代教育并不矛盾，对现代教育有着基础性的重大意义。可以说，没有传统语文教育和语文教育的优秀传统，今天新课程理念就失去参照和基础，“忘记历史，就注定要犯历史的错误”，这是有教训的。而且，基础教育改革也不可能是一场彻头彻尾的革命，必然是对传统的继承和发展的过程，是取其精华、去其糟粕的过程。
二、新课程理念下，做好语文教育优秀传统的继承与发展
陶行知先生的生活即教育的理念已经深入人心，其实和现在常说的“大语文教育”的思想是不谋而合的。在实施新课程教学的过程中，任何轻视忽视语文教育传统这一中华民族母体文化传统、割裂历史传统与现实的血脉联系都是不可能的。我们必须在课程改革中彰显优秀教育传统，重视民族文化自觉性的回归。而《标准》的三维目标无不体现了语文教育的优秀传统的影响。
1.关于知识与能力。从总体上说，新课程标准实施以来，绝大部分教师改变了传统教育中只注重知识传授的不足，而将学生学习能力提到了一个崭新的高度，这是对传统语文教育的一大突破。确实，在千年的“学而优则仕”应试教育思想的束缚下，传统语文教育这一块出现了“繁、难、偏、旧”的局面，老师实施的是“题海战术”，有的是“头悬梁，锥刺骨”的精神，搞的是“口舌生疮”、“皓首穷经”的苦学。而且在训练的内容上，传统语文重读重写而轻视听说，甚至以“沉默是金”、“口讷不能言”为美德，强调灌输，这些当然已经和现在新的社会发展要求不相适应。但是，我们更应该注意到语文教育优秀传统的巨大影响意义。新课程三维目标之一就是“知识与能力”，反观我们的课堂，学生敢于质疑，大胆评议，整个课堂氛围浓烈，这的确有利于弥补传统语文教育死气沉沉的不足，给沉闷的语文教学注入了新的活力。但是，大部分课堂学生没有写字、没有练习，呈现出虚浮的热闹。试想：学生基本功没有了，还谈得上什么能力？华中师范大学教授杨再隋指出：这些语言训练不落实、不到位的课堂很“虚”。因此，在新课改理念下必须重视学生写字，加大对学生书写指导，写字习惯的培养。现在学生识字效率低，学生字也普遍不好，在家也没有练字习惯，如果老师在课堂上再不指导练习，结果就无法想像了。我国语文教育传统有一套训练认字识字方法，应该将基础知识重新放到应有的地位，否则能力就失去了基础。可喜的是，新课标理念下语文教育重现“书声琅琅”，比以往更加重视写字，要求“以读为本，以读为根”。而且从国家发行的教材来看，仍有许多我们祖先遗留的精华，比如在小学就增加了文言文，在课文后面就增加了“我会认”、“我会写”等项目，反映了新课程对语文优秀传统的吸收，这不能不是说一种自觉的对语文教育优秀传统的继承和发扬。
2.关于过程与方法。在“过程与方法”这一块，可以说这是新课程在提法上不同于传统教育的最大特色。传统教育强调结果、轻视过程，教学方法单一。新课程理念下，教师更新了观念，提升了课程意识，学生“自主、合作、探究学习”，多媒体调动学生兴趣，不能不说这比传统的语文教育进步了些。但是，对照《标准》，我们发现在新课程理念下倡导的教学思想、教学过程、和教学方法对传统语文教育继承了更多，或者就是换了另外一种说法。因此，我们更加关注如何将这些优秀的教育传统渗透于现在的课堂。
（1）《标准》具有浓厚的关注全体思想，关注全体学生，而传统教育中早有“有教无类”思想。我们要在承认学生个体差异的前提下着重关注全体学生和学生的全面发展。
（2）关于个性发展。传统教育中的“因教施教”早已成为教师学生耳熟能详的词语了。古代私塾中更有利于因材施教，现在我们要做的是怎样将班级授课制和培优补差结合，怎样组织课外活动来满足不同学生发展的需求。新课程理念下要进一步大力倡导个性化学习和个性化评价。
（3）师生关系。新课程要求每一位教师进行民主教学，建立良好的师生关系，进而才有良好教学的氛围。孔子说：“三人行必有我师焉。”他提倡“不耻下问”、韩愈说：“弟子不必不如师，师不必贤于弟子”，这种传统的思想可以说对后代特别是现在具有深远的影响，也正是传统教育中“教学相长”思想的体现。在新课程理念下，教学一定要民主，师生要“对话”，特别是要激发学生参与教学的积极性，实现共生共创，师生互相促进，双向成才。
（4）学习方式和教学方法。本次课程改革，凸显了对学生学习方式的重视，提倡自主、合作、探究的学习方式，但是现在课堂出现了“虚、假、杂、闹、偏”的现象，这实际上是对我国优秀教育传统文化的认同和吸纳不够。在新课程理念下，一定将基础知识和基本技能落到实处和注意老师的引导。这也是与语文教育优秀的传统一脉相承的。①启发诱导。孔子说“不愤不启，不悱不发”，第一原则就是启发原则。因此，在新课程理念下要将语文课上得充满感情，充分激发学生兴趣，“兴趣是第一老师”，要用生活中的例子加上教师与学生的情感互动，真正将学生调动起来。②学而时习，温故知新。在新课程理念下，必须注重新旧知识之间的联系，根据认知规律，强调“反复学习”，强调知识再现。③重视文本，挖掘课程资源，扩大阅读量。随着课程改革的深入，一些教学手段多了起来，多媒体教学摆到了重要的地位。但是不可否认，作为课堂教学最重要的文本却被置于一旁，这种状况令人担忧。一些专家教师为此进行了呼吁。《标准》要求“九年课外阅读总量应在400万字以上”，相比《标准》出台前，这已经是提高了要求。尽管如此，与传统语文教育的阅读量相比，还是有很大的差距。传统语文教育强调“博闻强识”，朱熹强调“读书百遍，其义自现”就是这个道理。从现在的观点来看，也必须遵守从“积累”到“感悟”的学习规律。人的语文综合素养的提高必须是在一定的语言材料上积累起来的，如果斥之以“死记硬背”而加以指责甚至彻底抛弃，既是对传统的不尊重，也是对《标准》的误读。在新理念下，要将各种阅读方式结合起来，注重思考，提高学生语文能力。④接受学习与探究学习。这两种学习方式都是学习的重要方式，在知识获得方式、师生作用关系、知识结构水平、学生年龄等方面都有各自的优势和局限。发现性学习注重学生对获得知识的体验和获得知识过程中能力的形成，但是由于接受性学习的高效性以及发现性学习存在对学生基础的要求比较高的局限性，注定了教师要将二者整合，真正贯彻“以人为本”的过去和现在都奉行的思想。
3.关于情感、态度、价值观的问题。《标准》的核心理念“是全面提高学生的语文素养”，“其总目标是基于人的终身需要和谐发展所应具备的综合素养而提出来的，它的基本精神体现了人文性与工具性的统一思想，思想性与审美性的统一”。《标准》精神和传统教育的价值取向相比，二者是统一的。
（1）都非常重视德育教育。传统语文教育一个突出特点就是将思想道德放在首位，无论是《三字经》、《名贤集》还是《弟子规》等，相当多内容都是进行思想道德说教的。当然，以孔子《论语》为代表的教育典籍更是如此，其核心是“仁”的思想，他提出“君子务本，本立而生”，这里的“本”就是做人的根本，做一个能为人民大众谋福利的人。而《标准》对人的发展要求不正是从这一思想出发吗？可以说，现代教育与传统教育中，道德的基础是相同的，但可惜的是，在现在的课堂中，相当多的教师并没有根据文道统一的原则在课堂教学中感染渗透。因此，《标准》将“情感、态度、价值观”作为一个不可少目标，对语文教育优秀传统的传承，其用意是不言而喻的。
（2）重视教学情感磨砺志气作用。“情志作用”是非智力因素，传统语文教育对此是非常重视的，“知之者不如好之者，好之者不如乐之者”，现在也有“兴趣是最好的老师”一说，说明兴趣和情感是推动学习的巨大动力。所以，《标准》特别注意对学生的激励性评价，保护学生学习积极性和学习兴趣。特别是现阶段，影响学生学习的不良因素很多，加之学习本身就是一项很苦的劳动，如果教师经常将 “天行健，君子当自强不息”（《尚书》）、“苦其心志，劳其筋骨”、“头悬梁，锥刺骨”（《孟子》）等身处逆境而奋发图强的故事用来激励学生，在教学过程中多以“知识改变命运，”激发学生刻苦学习的志向，以各种课程资源中的人文精神，融合新颖的教学方法，培养学生学习语文兴趣，“学以致用，身体力行”，加上教师的言传身教，一定可以为学生的不同发展提供更大的学习空间。
当然，“书中自有黄金屋，书中自有颜如玉”、“学而优则仕”、赚大钱、娶美女、做官是传统教育中过分注重功利性的表现，而且在传统语文教学过程当中，传授知识方法过于机械，传授手段过于陈旧，容易让人封闭保守、墨守成规而变得迂腐，这的确是与现在社会发展对人的多方面素质的要求是不适应的。但是不可否认，传统语文教育无论是道德文化传承上还是教育思想上的巨大作用，对今天的教育影响是深远的。它存在于人们的思想观念中，今天很多的教育思想和教学要求其实就是语文教育传统的另一说法或者是与传统交融后衍生新的意义。因此，在新课程理念下，我们不仅不能对传统语文教育理念全盘否定，还要时时刻刻将传统中优秀的思想和做法发扬。我们要做的就是找到新课程与语文教育传统的交融点并加以吸收和发扬，这样就会实现我国语文教育的优秀传统的自觉性回归。
参考文献：
[1]熊开明.小学语文新课程教学法[M].北京:首都师范大学出版社,2005.
[2]窦桂梅.玫瑰与教育[M].上海:华东师范大学出版社,2005.
[3]语文课程标准研制组.全日制义务教育语文课程标准（实验稿）解读[M].武汉:湖北教育出版社,2002.
[4]朱小丹.中华道德名言精粹[M].广州:广东人民出版社,2005.
三维目标论文范文2
【关键词】莫比乌斯圈；主体坐标系；从属坐标系；双重三维坐标；非三维物体；合成运动
一、关于莫比乌斯圈
1莫比乌斯圈的形成
莫比乌斯圈是由［德国］数学家莫比乌斯先生在150年前公布于世的.
随后，科学家就把莫比乌斯圈定位在数学领域的拓扑学分支里，其数学定义：单侧的、闭路的、反转定向的曲面.这样的莫比乌斯圈最终只剩下一个“表面”和一条“边缘”了.（见图1下部和图2）
2莫比乌斯圈与普通环圈不同
经过观察不难发现：普通环圈和莫比乌斯圈除了在制作方法和制作过程上完全不同以外，还表现在――如果在普通环圈和莫比乌斯圈的表面划线并沿线进行裁剪，其裁剪结果竟会完全不同.
当对普通环圈的表面划线并沿线裁剪时，能得到也只能得到――若干个与原圈等周长的“窄”普通环圈，而不会得到其他种类的环圈.
当对莫比乌斯圈的表面划线并沿线裁剪时，其裁剪结果却有两种：
（1）在莫比乌斯圈表面划一条中线并沿线将该圈剪开，会得到一个比原圈周长长一倍、比原圈宽度窄一半的普通环圈（见图3）.
（2）在莫比乌斯圈表面划2条平均分布的等距离线条并沿线条将该圈剪开，则不仅能得到一个比原圈周长长一倍、比原圈宽度窄23的普通环圈，同时还能在其中心部位再得到一个单独的、比原圈宽度窄23，且周长与原圈等长的“窄”莫比乌斯圈（见图4）.
（以上关于莫比乌斯圈的裁剪结果已经成为所有中外数学书籍里，对莫比乌斯圈进行介绍的一部分）唯此，从莫比乌斯圈和普通环圈的制作方法与裁剪结果的不同可以说明，它们并不是同类物体！
二、莫比乌斯圈不是三维物体
为了证明普通环圈与莫比乌斯圈不是同类物体，下面通过两种不同的制作和生成该两种环圈的方法来比较并进一步证明.
1第一种制作和生成方法
制作普通环圈的方法如前文（1以及图1）中描述的步骤进行.
而制作和生成莫比乌斯圈则需要通过两个相互关联的三维坐标系统（下文称双重三维坐标体系）来共同完成的.
首先，看第一个三维坐标系（xOy）（下文称主导三维坐标系）（见图5）.其原点位置为O，该主导三维坐标系x-y平面上有一个以O为圆心的“正圆”.该“正圆”就是莫比乌斯圈表面中心位置的基本轨迹线.
其次，看第二个三维坐标系（x′O′y′）（下称从属三维坐标系）（见图6）.该从属三维坐标系的原点位置为O′，处在主导三维坐标系内的“正圆”与x轴的交点上，从属三维坐标系内x′―y′平面上的设定目标可以绕O′进行有规则运动.但该设定目标的有规则运动必须按照主导、从属两个三维坐标系之间相互依存，对应旋转、位移、扭转的特殊函数关系进行.
必须明确的是：主导和从属三维坐标系在立体空间具体的相对位置关系上是相互平行或垂直的（见图5，6），其中（xOy）的三个参数（xn，yn，zn）为自变量，（x′O′y′）的三个参数（x′n，y′n，z′n）为因变量，且主体和从属三维坐标系之间应服从（x′，y′）=F（x，y）的对应关系.
这就建立了具有相互依存关系的双重三维坐标系统.在该系统里，整个从属三维坐标系是主导三维坐标系里的一个整体运动单元，随主体三维坐标系做有规律的运动――公转；而从属三维坐标系里运动单元自身的运动，则与主导运动有着严格的对应受控运动关系――自转.因此，处在该系统内设定目标的最终运动形式为合成运动.（既有公转，又有自转）
图7是从属三维坐标系整体在（xOy）x―y平面上，沿“正圆”轨迹移动的示意图.（图中未画出0°~45°等处对应图形）
在图8里有一个左边带小圆圈的“”形符号，该符号中的竖直线是一条起始于O′点，且垂直于x′轴，同时，它又是一条既平行于（xOy）z轴，也平行于（x′O′y′）y′轴的直线.另外，该符号中左边带小圆圈的横线是一条既平行于（xOy）x轴，也平行于（x′O′y′）x′轴，且属于该x′轴的一条直线，并且该直线的中点过（x′O′y′）原点坐标O′，且垂直y′轴的直线.
下面就以图8中“”形符号作为基本单元来描述生成莫比乌斯圈的过程：当从属三维坐标系整体在（xOy）x―y平面内绕O旋转2°（或1°）的同时，（x′O′y′）内x′―y′平面上过O′的直线也对应旋转1°（或0.5°）.当从属三维坐标系整体沿（xOy）x―y平面上的基圆旋转、位移一周（360°）回到起始点O时，左边带小圆圈的“”形符号也在x′―y′平面上绕O′旋转半周（180°）回到起始位置O′，此时该符号却正好被颠倒过来（见图8）.如果将双重三维坐标体系中被逐渐位移、旋转的“”形符号的空间中各点依次顺序连接起来，就可以生成标准的莫比乌斯圈.（用“”形符号的目的是使读者易于观察）
由此看出：生成莫比乌斯圈必须由相互依存的双重三维坐标体系共同完成，单独的三维坐标系无法生成莫比乌斯圈.（理由一）
2第二种制作和生成方法
制作和生成普通环圈可以用下面的方式：先在主导三维坐标系的x―y平面内生成以原点O为圆心的“正圆”，然后在z轴的“正、负”方向上对“正圆”进行拉伸，就可以制作和生成普通环圈（见图9）.
制作和生成莫比乌斯圈可以这样完成：以x轴和“正圆”的交点为（x′O′y′）的原点O′，将已生成的外表面是蓝颜色的、内表面是红颜色的普通环圈剪开.
在（x′O′y′）的x′―y′平面内，以原点O′为扭转中心，对普通环圈的一个端头进行有规律的对应扭转，其对应扭转规律为：（x′O′y′）沿（xOy）在X―Y平面内连续旋转的同时，将（x′O′y′）内x′―y′平面上的普通环圈肌体的对应段进行对应扭转；当（x′O′y′）整体沿（xOy）基圆在x―y平面上旋转、位移一周（360°）回到起始点O时，普通环圈的肌体也在x′―y′平面上绕O′扭转半周（180°）回到起始位置O′，该环圈的肌体表面正好被翻转过来，也就生成了莫比乌斯圈.（图10是电脑用此法生成的莫比乌斯圈）
从图10中可以看到：设定目标的运动结果是由双重三维坐标体系中各坐标轴参数之间相互影响、连续变化的结果.正是这个相互影响和连续变化，才使得莫比乌斯圈的肌体上根本无法找到二维、三维线段或曲线.唯此足可以证明：莫比乌斯圈不是三维物体！（理由二）
三、莫比乌斯圈是“非三维”产物
下面用图5，6，7，8，9，10来进一步证明莫比乌斯圈不是三维产物.
（1）在图5的双重三维坐标体系中（xOy）的三个平面与（x′O′y′）的三个平面之间有着一一对应的关系.
（2）当图6里（x′O′y′）的x′―y′平面上y′轴的数值发生变化时，必然会影响并导致（xOy）的x―z平面上z轴的数值产生变化（其余轴类推），最终导致整个双重三维坐标体系内所有数轴上的数值发生变化.
（3）当图7中（xOy）的x―y平面上，以原点O为圆心旋转，则（x′O′y′）里z′轴上的数值就会发生变化，这就必然导致（xOy）里各个数轴上的各数值直接或间接参与了、或发生了变化！
（4）当图8中的“”形符号整体沿x―y平面上绕O旋转360°的同时，还在x′―y′平面内绕O′对应扭转180°，如果连接该符号在空间相互对应的各个点，就会产生一种空间弧线.（该空间弧线不能产生于单独的三维坐标体系.因为在单独的三维坐标体系产生的空间弧线一定是某种对称旋转体表面的对称母线，而该空间弧线则需经受六个维度上的扭曲变形.）（理由三）
（5）这里假设图9所生成的普通环圈外表面是蓝颜色的，内表面是红颜色的.按照图10的方式对其进行剪断（假设剪断处位于从属三维坐标系的原点O′），将该环圈的各对应部分在双重三维坐标系统内进行有规律的绕O旋转360°和绕O′扭转180°，并最终回到O′.此时，该普通环圈已经被变化成莫比乌斯圈.唯此可以证明：“非三维”物体可以由三维物体演变而来，条件是双重三维坐标系统内各个维度上的具体参数必须全部相互影响并参与变化.这是任何一个三维物体所无法具备的.（理由四）
由于莫比乌斯圈是在双重坐标体系内生成的，当在三维环境里对莫比乌斯圈进行裁剪时，其被裁剪下来的部分就解除了该坐标体系对它的“非三维”约束，其表现为被裁剪下来的是“窄”普通环圈；而剩余部分仍保留原“非三维”物体的基本形态，其表现为“窄”莫比乌斯圈.或者说：在莫比乌斯圈的肌体内将同时存在两种状态――普通环圈（三维状态）和莫比乌斯圈（“非三维”状态），这种状态会永久存在，且无法用人为干预的方式将其改变！（相关内容请查阅论文《莫比乌斯圈的反常现象》）（理由五）
最后引述数学泰斗谈祥柏先生的判断来证明莫比乌斯圈不是三维物体.谈老曾在《数学广角镜》P118中明确指出：在现实世界中克莱因瓶是无法被制造出来的！（其实该论点的本质是：克莱因瓶不是三维物体）数学家已证明：每个克莱因瓶是由两个莫比乌斯圈组合而成的.而莫比乌斯圈通体圆润，浑身都是空间曲线，没有一条二维直线、曲线以及三维直线、曲线.因此，莫比乌斯圈不是三维物体，而是“非三维”物体！（理由六）
四、结论
莫比乌斯圈不是三维物体，而是人类没有完全认知的“非三维”物体！
五、莫比乌斯圈里仍有未解之谜
是的，莫比乌斯圈里仍然存有许多鲜为人知的奥秘，莫比乌斯圈、莫比乌斯现象及其莫比乌斯原理也没有得到学术界的认可，但并不影响我发表一孔之见，我将在专题论文《莫比乌斯圈的反常现象》和《重新认识莫比乌斯圈》里进一步阐述和探讨莫比乌斯圈的相关问题.
当然，提交本文的真实目的是渴望能得到您对莫比乌斯圈、现象和原理作出更权威的准确诠释和更睿智的思想升华！
【参考文献】
［1］［德］莫比乌斯（1790―1868），数学家、天文学家，1858年公布莫比乌斯圈.
［2］［苏联］伏・巴尔佳斯基.拓扑学奇趣.长沙：湖南教育出版社，1999：43.
［3］华应龙.神奇的莫比乌斯带.北京第二实验小学精品课程，2005（1）：11-15.
三维目标论文范文3
关键词：空载激光扫描测量；发展现状；河道测量；应用
中图分类号：TV85文献标识码：A 文章编号：
1激光扫描测量技术简介
LIDAR是LIGHT DETECTION AND RANGING的首字母组合，即激光探测及测距系统，它是采用单个激光脉冲量测从激光源到目标，再回到激光接收器的时间，同时结合飞机上传感器定位、定向数据，精确量测出被测物体（目标）的三维坐标。
LIDAR数据采集系统由安装于同一个飞行器上的以下几个部分组成：
1）机载GPS，为飞机提供精确的三维坐标。
2） 惯性测量系统，为激光束提供准确方向。
3） 激光发射、接收装置。
4） 反射镜，用于将发射的激光束反射到地面。
LIDAR数据采集系统收集到的点云数据，经过误差改正、求参数等，处理后可以得到高精度的数字高程模型、三维模型。采集流程如图1.
2 激光扫描测量技术发展现状
随着LiDAR硬件设备的提高，DGPS高精度差分系统、高精度三维姿态感应等技术的发展，LiDAR的产品体积、重量都在不断减小，工作成本也继续下降，使得此项技术真正步入实用阶段。经过数多年的研究发展，LiDAR的测量精度也达到了一个相当高的水平，其水平测量精度达到15cm，垂直精度达到10cm。现在全世界范围，已经有三十多种系列产品投入使用。
2l世纪是3s技术时代，国家大力投入、发展“数字海洋”、“数字地球”、”数字城市”，同时也对测绘工作提出了更高的要求。而激光扫描测量技术，更具有高效率、高精度、全时空测量的特点。
目前，激光测量做为一门新兴技术在测量行业正逐渐被广泛应用。与传统的三维空间信息采集手段相比，LiDAR技术除了较高的精度之外，它还不受天气，太阳光照射的影响，所采集到的数据，可以很轻松的进行分类提取，等等这些都是普通航测无可比拟的。因此，利用LiDAR系统，快速获取大面积三维地物和地形数据，继而生成数字高程地形模型已经成为应用广泛的测量手段。
3在河道测量方面的应用
由于激光扫描测量技术可以在大的测量区域提供高密度、高精度的测量数据且能够识别重要地物，使得它在河道测量中得到广泛应用。
河道地形测量，长期以来由于江河两岸地形复杂，条件艰苦，现有的陆地、船载测量仪器难以有效使用，特别是在植被茂盛的山区，GPS接收机卫星信号差，无线电传输距离有限，使得现在的GPS-RTK难以得到固定解，测量技术效率不高，若采用全站仪，通视情况又不佳，劳动强度大，危险性高，工作效率、测量精度也难以保障，迫切需要新的测量手段和技术设备来改变这一现状。
激光扫描测量技术能够获得高精度、高密度的高程数据，在高精度的可连续运行参考站技术和三维姿态技术的支持下，无需大量地面控制点，就可生成高精度的数字高程模型（DEM）和DTM。
水深测量部分，在激光测量技术之前，船载声波测深系统是最为有效和常用的手段。LiDAR水深测量系统，依靠蓝绿激光发射和接受设备，可以分别获得水面和水底的高程数据。 与传统的船载声波测深系统相比，LiDAR测深系统具有很多的优势：首先，它不受浅水区域和陆地的影响；测深精度和几何分辨率高，由于激光脉冲可以压缩到很窄的时间宽度内，向水中以纳秒级脉宽发射，因此测深点密度高，精度高，水下地形图质量好；而且节约时间，它可以快速的对大面积水域进行测量。对于一些山区性河流，船只无法航行的水域，LiDAR测深技术将提供高效的服务。研究人员指出，LiDAR测深技术是一种极具诱惑力的测深技术，必将开创一个崭新的局面。
4建议
激光测量系统的研究在我国引来了众多学者的重点关注，相信不久的将来，现在已经很成熟的硬件设备还会得到进一步发展，LiDAR系统数据后处理软件的研发将是又一个关键。随着技术的进一步发展，将越来越多的应用到测量行业中。我们应该时刻关注此项技术的新发展，积极主动的学习，勇敢的创新，为推动河道测量事业的新发展做出应有贡献。
5参考文献：
[1] 肖雁峰机载激光雷达技术(LiDAR)在航测中的应用实践 2010
[2]李树楷.刘彤.尤红建机载三维成像系统[期刊论文]-地球信息科学2000(1)
[3]王健. 移动激光扫描数据处理与应用研究2006
[4]刘经南.张小红激光扫描测高技术的发展与现状[期刊论文]-武汉大学学报(信息科学版)2003(2)
[5] 丁继胜等 激光扫描测量技术在海洋测量领域中的应用及技术发展趋 2007 海岸工程
三维目标论文范文4
〔中图分类号〕 G633.2 〔文献标识码〕 A
〔文章编号〕 1004―0463（2014）17―0083―01
新一轮《普通高中思想政治课程标准（实验）》确定了“三个维度”的教学目标，即知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观。三维目标是本次新课改的灵魂与核心，但在具体的教学实践中还有较大的困难。经过三年的教学实践，笔者认为，要有效整合思想政治教学中的三维目标，需掌握三个具体策略。
一、创设情境整合策略
创设情境整合策略就是指教师针对政治课的学习内容，通过创设问题情境激起学生探究的兴趣，引导学生进行方案设计、收集证据、分析证据、得出初步结论，再经过讨论交流，教师价值澄清，最后得出结论，使学生在探究、体验的活动过程中达到三维目标的有效整合的教学策略。下面以经济生活中的“价格变动对生产经营的影响”为例。
1.创设情境，提出焦点问题。“让利销售”、“降价促销”、“吐血大甩卖”这类从厂家和商家口中喊出的字眼，其背后实质是一场无硝烟的价格战，作为消费者的我们非常熟悉。假如你是企业的负责人，你应怎么看待与应对价格战？在设计这一环节时，教师需注意探究的问题要源于现实生活的真实环境，要符合学生的认知结构和水平，要能激起学生的好奇心与探究欲望。
2.围绕焦点问题，开展探究活动。教师引导学生把各自的探究结果进行相互讨论、交流，形成初步结论，即价格变化会促进企业调节生产、促使企业改进技术、改善管理、提高劳动生产率，促使企业生产适销对路的高质量产品。在这一环节中，关键要鼓励学生能进行独立思考、要有创新思维，在探讨中拓展思路，完善观点。教师要当好顾问与参谋，成为学生学习的指导者与促进者。
3.教师价值澄清，并达成目标。价格变化不仅有上述三方面作用，其实价格变化还会促使企业优胜劣汰，实现资源优化配置。同时教师还要引导学生明白应该树立竞争意识、科技意识、效率意识、企业家意识等。在这一环节中，教师要对学生的探究性结果进行总结性、指导性评价，对讨论的问题进行点评、加以补充，拓展学生的思路，让他们树立正确的情感态度与价值观。
二、合作探究整合策略
合作探究整合策略是指在明确学习主题的前提下，教师指导学生在课前进行阅读教材、收集相关材料、撰写小论文、撰写演讲稿等；课中小组进行合作讨论、交流反馈，然后教师再进行点拨、评价而达成三维目标的一种教学策略。这就要求教师在思想政治课教学过程中要重视学生的自主发现与意义重建，要提倡自主、亲历、合作与分享等的学习方式，以达成三维目标的有效整合。以经济生活中“树立正确的消费观――做理智的消费者”这一教学内容为例：教师可以确定“如何做一个理智的消费者”这一主题，在课前布置学生阅读相关材料并撰写讲稿，这些材料可通过查阅报纸、书籍、上网、问卷调查等方法收集；课中，把学生分四组讨论，让他们进行质疑、交流、反馈，然后在教师的点拨下综合与完善讲稿，并推荐一位代表上台演讲；之后，教师依次分析若干值得倡导的消费原则；最后，教师做出评价，组织检测，并虚拟条件，让学生制定一份消费计划，引导学生树立正确的消费观，以达成三维目标。
三、引导分析整合策略
引导分析整合策略就是指教师通过设置先行组织者呈现学习材料，引导学生进行分析、讨论，然后造成价值冲突进而达成三维目标的一种教学策略。此策略的目的就是要在学生的新知识与原有的认知结构中建立起有意义的、实质性的联系，从而让学生理解新知识的意义。而实现有意义的政治学习，教师可以给学生推荐相关的引导性材料，以帮助学生在分析、比较、归纳、推理等思维过程中建立起新、旧政治知识之间的联系，促进学生对新知识本质与规律的认识，进而达成三维目标的整合。下面以经济生活中“我国的经济制度――以公有制为主，多种所有制并存与共同发展的必要性”为例。
1.设置先行组织者。教师引导学生回忆初三学过的知识，即生产力的含义与内容、生产关系的内容、生产力与生产关系之间的关系等。
2.呈现学习材料。教师通过投影展示学习的目的，即以公有制为主体，多种经济成分并存与共同发展的原因。
三维目标论文范文5
[关键词] 三维激光扫描 测量误差 精度
[Abstract] This article first introduces the measurement principle of the 3D laser scanning. After considered the effects in the ways of instrument，reflector and scanning environment，making a accuracy analysis of it.
[Key words] 3D laser scanner surveying error accuracy
0.引言
三维激光扫描技术是继GPS空间定位技术后的又一项测绘技术革新，将使测绘数据的获取方法、服务能力与水平、数据处理方法等进入新的发展阶段[1]。传统的大地测量方法，如三角测量方法，GPS测量都是基于点的测量，而三维激光扫描是基于面的数据采集方式。三维激光扫描获得的原始数据为点云数据。点云数据是一切后续工作的基础，在数据采集过程中不可避免地会带有误差，为了提高点云数据质量，需要对误差来源进行详细的分析。1997年wallace等人研究了三角激光扫描仪的深度图像测量原理，并通过实验验证了扫描物体的移动能导致深度图像测量的系统性误差[2]。2000年吴剑锋等人详细分析了激光三角法测距的误差[3]。
1.地面型三维激光扫描系统工作原理
对地面三维激光扫描仪来说，采用的是仪器坐标系统，即所采集到的物体表面点的空间信息是以其自身的坐标系统为准的。系统以激光束发射处为坐标原点；Z轴位于仪器的竖向扫描面内，向上为正；X轴位于仪器的横向扫描面内；Y轴位于仪器的横向扫描面内且与X轴垂直，如图1-1，由此可得点坐标的计算公式：
2.点云数据的误差来源及分析
三维激光测量误差可分为：仪器误差、与目标物体反射面有关的误差和外界环境条件影响这三类。由（1）式可知，仪器误差源于仪器本身的性能缺陷，包括激光测距的误差（S的误差）、扫描角度测量的误差（误差）；与目标物体反射面有关的误差主要是表面粗糙度的影响；外界环境条件主要包括温度、风、气压等因素。在一般地面三维激光扫描作业环境下，我们认为地面三维激光扫描获取的点云数据的误差主要是由扫描仪自身的误差引起的[4],所以我们有必要弄清楚误差的来源。
2.1仪器误差
2.1.1激光测距误差
激光测距在信号处理各个环节都会带来一定的误差[2]。现在激光测距的原理有两种，脉冲式和相位式。脉冲测距产生的误差主要是计时误差，相位法测距产生的误差主要是调制光的频率误差。在仪器使用过程中，由于电子元件的老化等原因，实际的调制频率与设计的标准频率会产生微小的差别，该影响与所测距离长度成正比，称之为“比例误差”；另外，由于测距系统距离起算中心与其安置中心不一致等原因，使得实测距离与实际距离有一个固定的差数，称之为“固定误差”。对于“固定误差”和“比例误差”，可以通过仪器检定来确定，从而可确定激光测距误差。
记固定误差为，比例误差为，则测距长度为的测距误差为:
2.1.2扫描角的影响
扫描角的影响包括水平扫描角度和竖直扫描角度测量的影响。扫描角度引起的误差是扫描镜的镜面平面角误差、扫描镜转动的微小震动、扫描电机的非均匀转动控制误差等因素的综合影响。
测角误差对测设点位的影响公式为：
对于三维激光扫描仪则有:
式中为测距，单位为，，为激光对同一点扫描的次数。
2.1.3激光光速发散的影响
在实际应用中，多数扫描仪系统都是采用基于激光脉冲的时间测量来进行距离量测的。由于激光束的发散特性，使得激光束到达实体表面的光斑大小影响着回射点云的分辨率和定位的不确定性[5]。假设发射激光束成圆形发散，最终到实体表面的光斑用表示，有下式成立：
式中是与激光光束发射位置有关的距离参数。一般而言，光斑的大小是随着扫描距离增加而线性增大的。发散的光斑大小可以由一个扫描距离的线性方程来表示。许多仪器厂家都标定了各自系统的光斑发散值的大小，如Trimble GX200的光斑大小为3mm/50m，莱卡HDS3000为6mm/50m。
地面三维激光扫描仪的距离测量是沿着发射光束的中心线测定的。由于激光光束的发散使得真正的点位难以预测[6]。同样由于实体扫描在之前，实体的位置和形状也是未知的。故需要一个可靠的模型来量化光束的不确定性水平。设激光束的直径为，角度定位变化是。由密度公式推出来的光束宽度的不确定性表达如下式:
根据密度方程的等方性和在任意维数的均值都为0的特性，由经验判断有，激光束的位置不确定性约等于1/4的发散光斑直径。如式:
假设角度采样间隔在和方向上是相等的。那么推导得到定位中心和实际目标中心一致的可能性与采样的间隔是有直接关系的，由密度公式:
给出中心点定位的标准偏移如下:
2.2与目标物体反射面有关的误差
扫描得到的点云的精度与物体表面的粗糙程度密切相关。三维激光回波信号的多值性[7]，使得不同的三维激光扫描系统处理的回波信号不同。以处理首次回波信号为例，目标物体表面粗糙程度引起激光脚点位置的偏差 接近于物体表面粗糙极值的一半。
2.3外界环境条件的影响
外界环境对一切测量仪器都会产生不同程度的影响，热胀冷缩会使仪器结构产生细微的变化，较大的风力会使仪器颤动影响扫描质量。较差的外界环境条件对扫描数据质量的影响较大。
地面三维激光扫描仪的观测精度与扫描距离及扫描的精细程度有关，针对Trimble GX200三维激光扫描仪，经过实验研究发现测量主要误差来源于测距误差和扫描角误差。在扫描距离为50m时的测距精度为1~2mm，单点定位精度为6mm。
3.结束语
三维激光扫描仪目前广泛应用于各个领域，是研究的热点。本文主要研究了三维激光测量误差来源――仪器误差、与目标物体反射面有关的误差和外界条件影响。通过实验得知了仪器Trimble GX200的测距精度和扫描精度。
参考文献：
[1] 郑德华,沈云中,刘春.三维激光扫描仪及其测量误差影响因素分析[J].测绘工程, 2005,14(2):32-34.
[2] A. M. Wallace, G. zhang , Y Gallaher. Scan Calibration or Compensation in A Depth Imaging System [J].Pattern Recognition Letters.1998,（19）：605-612.
[3] 吴剑锋, 王文, 陈子辰. 激光三角法测量误差分析与精度提高研究[J].机电工程.2003,(20):89-91.
[4] 黄小川,郑慧.地面三维激光雷达点云误差分析及校正方法[J].地理空间信息.2009,7(5).
[5] 马立广. 地面三维激光扫描测量技术研究[D]武汉:武汉大学硕士论文.2005.
[6] 杨伟,刘春,刘大杰.激光扫描数据三维坐标转换的精度分析[J].工程勘察,2004.
[7] 王俊杰.三维激光扫描数据采集误差来源及精度分析[J].科研探索与知识创新.2011，5,97-98.
三维目标论文范文6
[关键字]三维激光扫描仪 点云数据 三维立体模型
[中图分类号] O348.11 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-5-322-1
0前言
传统的大地测量方法，如三角测量方法，GPS测量都是基于点的测量，相对于传统的测量技术，三维激光扫描仪技术在获取空间数据信息时能以点云的方式获取几乎整个观测目标的三维坐标，具有实时性、主动性、适应性好等特点。目前该技术应用的领域包括快速建立局部城市三维模型、古建筑测量与文物保护、逆向工程应用、复杂建筑物施工、地质研究、建筑物形变监测等。
对空间信息进行可视化表达，即进行三维建模，通常有两类方法：基于图像的方法和基于几何的方法。基于图像的方法是通过照片或图片来建立模型，其数据来源是数码相机。而基于几何的方法是利用三维激光扫描仪获取深度数据来建立三维模型，这种方法含有被测场景比较精确的几何信息。
1测量原理及其关键模型分析
三维激光扫描仪的主要构造是由一台高速精确的激光测距仪，配上一组可以引导激光并以均匀角速度扫描的反射棱镜，如图1所示。激光测距仪主动发射激光，同时接受由自然物表面反射的信号从而可以进行测距，针对每一个扫描点可测得测站至扫描点的斜距，再配合扫描的水平和垂直方向角，可以得到每一扫描点与测站的空间相对坐标。
三维激光扫描仪发射器发出一个激光脉冲信号，经物体表面漫反射后，沿几乎相同的路径反向传回到接收器，可以计算日标点P与扫描仪距离S，控制编码器同步测量每个激光脉冲横向扫描角度观测值α和纵向扫描角度观测值β。三维激光扫描测量一般为仪器自定义坐标系。X轴在横向扫描面内，Y轴在横向扫描面内与X轴垂直，Z轴与横向扫描面垂直，获得P的坐标。
精度的因数：分辨率、回波、时间、大气影响等。通常情况下，仪器与被测点的距离越近、激光光斑越小、分辨率越高、回波信号越强，相应的测量精度越高；反之，则测量精度越低。此外，回波还受目标材质的反射率和边缘效应影响，而温度的变化也可令某种激光扫描仪的测距结果在x，y方向产生偏移。
2工程实例应用
2.1外业数据获取方式
外业数据采集主要包括了：仪器的架设、测量项目及测站的建立、测量标靶以及点云扫描。其中测量时可采用自由设站的方式，也可选择架设在一直坐标点的方式，如何选择可视实际情况而定。
2.2内业数据处理
内业数据工作主要包括了点云的拼接，点云多余数据的剔除，以及三维立体模型的建立，如图2所示。
该实验应用拓普康三维激光扫描仪进行外业点云采集，选取自由架站的方式，在内业数据处理时应用其自带软件ScanMaster进行了点云的拼接和剔除，再基于Geomagic软件进行三维立体模型的建立，有图中可以看出，点云采集密度较好且通过软件建立的三维立体模型完整性较好。
3小结
扫描技术不断发展并日渐成熟，目前三维扫描设备也逐渐商业化，三维激光扫描仪的巨大优势就在于可以快速扫描被测物体，不需反射棱镜即可直接获得高精度的扫描点云数据。这样一来可以高效地对真实世界进行三维建模和虚拟重现。通过本文的研究，介绍了外业数据采集及内业数据处理，对三维立体模型的构建具有一定的参考意义。
参考文献
[1]激光扫描数据的三维场景仿真[J].统仿真学报，2006，18（增刊1）.
[2]石若明. 地面三维激光扫描点云分辨率研究[J].遥感学报，2008，12（ 3） .
