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【Abstract】In the process of the construction of digital city， 3D spatial data has been widely used in overall planning of the city ，municipal construction and city traffic. Based on this， this paper firstly introduces construct methods commonly used of three-dimensional modeling， then taking a digital city construction project as an example ， studies the 3D modeling based on the digital photogrammetry.
【關鍵詞】數字攝影測量技術；三維建模；數字城市
【Keywords】digital photogrammetry； 3D modeling； digital city
【中圖分類號】P232 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）04-0185-02
1 引言
城市化進程的加快促進了數字城市的建設與發展，人們逐漸加強對三維建模精確性與實效性的重視。三維建模為數字城市建設提供科學的數據基礎，具有很強的直觀性。
2 三維建模的構建方式
作為建設數字城市三維地理信息系統的關鍵，保證三維模型具有良好的精度，并且提高建模效率對于三維地理信息系統作用的發揮、保證建設周期具有重要意義。通常使用的建模方式包括如下幾種。
2.1 航空攝影測量
使用該技術，能夠創建立體環境，實現三維模型數據的位置、高度、形狀信息的快速與準確獲取。然后結合外業紋理采集與正射影響屋頂信息能夠進行精細三維模型的構建。完善的DEM與DOM數據生產技術路線能夠進行三維場景中地形數據的快速與準確重建，將城市風貌展現出來。
2.2 機載激光雷達掃描
使用該方式能夠實現城市建筑與地表模型的快速獲取，但是獲取到的數據量具有一定的規模性，提升了數據的處理難度，需要采取相對麻煩的人工措施才能將其中有益的信息提取出來。另外，該種方式的三維建模中不能將建筑物色彩與紋理呈現出來。[1]
2.3 使用二維資料
立足于建筑規劃的圖紙，提取其中的二維資料，使用合適的軟件如AutoCAD等進行三維模型數據的建立。該種方式進行數據收集時需要進行大量工作，并且不能保證數據具有時效性。另外，針對建筑物頂部存在的紋理盲區，也需要進行大量工作才能獲取高程數據。與機載激光雷達掃描方式一樣，不能將建筑物色彩與紋理呈現出來。
3 基于數字攝影測量技術的三維建模
3.1 基于數字攝影測量技術的三維建模優勢
獲取、處理與分發數據均為數字形式，并且能夠通過計算機實現攝影測量中全部流程；數字攝影測量技術能夠幫助設計人員進行目標建筑物的幾何空間與高程數據的快速構建，并且精度高、快速成像；地面建筑能夠實現達到cm級別的空間幾何精度，降低數據更新的難度，能夠在規模較大的工程項目中應用，能夠為建設數字城市與地球建立基礎的數據框架；相較于使用計算機制作動畫與景觀模擬，基于數字攝影測量技術的三維建模能夠在目標建筑物具有的實際地理坐標下進行真實三維景觀模型的構建[2]。在該種模型中，建筑物中各元素之間的空間相對位置與實際情況是一一對應的，并且能夠對其中的任意點測量三維坐標，能夠達到測繪要求的精度級別。
3.2 基于數字攝影測量技術的三維建模方式
論文將某數字城市的三維建模方式作為實際進行分析，該城市基于數字攝影測量技術的三維建模技術線路如圖1所示。
3.2.1 航空攝影測量
論文所舉的項目實例中使用DMC進行航空攝影，能夠取得相關影像資料，與實地比例為1∶5000，地面的分辨率為0.06m。使用航天遠景技術中的軟件對獲取的影像資料、外業像控資料進行空三加密處理，從而獲取三維建模中需要的外方位元素c加密點的具體坐標。
3.2.2 DEM的建立
DEM即為數字高程模型，是進行數字城市建設中不可或缺的信息之一。在該項目中使用航天遠景技術中的相關軟件在經過空三加密的數據基礎上進行立體模型的自動生成，并對相對與絕對定向精度進行檢查，生成5m格網的數字高程模型文件。按照作業指導手冊上相關規定在匹配窗口中編輯等視差曲線或者等高線，保證其中全部曲線與地面相貼緊，最后能夠生成數字高程模型，并檢查、處理其接邊。
3.2.3 DOM的生成
DOM即為數字正射影像圖。數字攝影測量技術能夠糾正、鑲嵌與裁切正射影像。將數字高程模型與數字正射影像圖進行疊加，能夠得出數字三維景觀。在該項目中，先對數字高程模型進行接邊處理，然后對其進行糾正，再使用航天遠景技術進行進一步的處理，再進行裁切。
3.2.4 TDOM的生產
TDOM即為真正射影像圖，屬于DOM中的一種。相較于普通的數字正射影像產品，在三維建模中使用的全部背景圖糾正了所有建筑物的中心投影，避免出現投影差。使用數字攝影測量技術，能夠實現立體環境下幾何特征的收集。在進行三維建模背景圖的制作中將攝影測量系統采集的關于建筑物的矢量數據作為數學基礎，通過該數據再次對正射影像的數據進行糾正，能夠將建筑物投影差消除[3]。
3.2.5城市真實三維景觀模型的構建
制作基礎模型。將建筑物的分類標準作為標準，采集平面幾何與高程數據，精度要求為平面幾何位置小于50cm，高程精度小于80cm。然后使用合適的軟件進行三維模型的生成；提取屋頂紋理。按照相關要求處理原始影像后，在功能合適的軟件幫助下匹配影像與基礎模型，保證精度的合格，然后軟件能夠對屋頂的紋理進行自動提取；采集外業紋理。按照相關規范要求，對一定范圍中全部的外業紋理進行采集。使用相機對所有建筑物的外部輪廓進行記錄；制作三維模型。在該項目的信息系統中，將三維模型分為地形、建筑、道路、植被、市政基礎設施等模型類型，從精度上分為精細與標準兩種級別的模型。在該項目中三維建模規模很大，要求建模具有較高的效率與質量較好的數據；整合城市的三維場景。使用相關工具軟件，優化與DOM、DEM與精細場景，能夠進行城市三維場景的整合[4]。
4 結語
論文通過使用項目實例對基于數字攝影測量技術的三維建模進行研究，證明該種建模方式具有很強的優勢。在使用該種技術的過程中，仍然存在很多亟待解決的問題，需要行業中人員進行持續探索。
【參考文獻】
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【關鍵詞】多信息源；三維地圖；探究
前言：
三維電子地圖研究的核心問題包括地圖數據獲取、地圖數據結構、地圖三維可視化及三維地圖空間分析。其中，三維電子地圖數據的獲取方式是地圖研究的前提，主要有人工采集、機載或航拍等獲取方式，并利用三維建模軟件對采集的數據進行人工建模，將各個孤立的三維模型集成到一個三維地圖系統中。此類方法花費人工量大、制作周期長且地圖信息不易更新，不同獲取方式得到的數據格式多種多樣，使三維地圖的數據融合、存儲、表達及對三維對象間宏大的拓撲關系的描寫困難重重。
1.三維電子地圖的發展歷史
傳統紙質地圖包含的信息量有限，購買新地圖是數據唯一的更新方式。電子地圖是利用計算機技術，以數字方式存儲和查閱地理信息的媒介。利用電子地圖，不但可以對普通地圖的內容要素進行任意形式的組合、拼接，形成新的地圖，還可以按照任意比例尺和范圍輸出電子地圖信息。電子地圖不但明顯縮短了成圖時間，還可以很方便地與衛星影像、航空照片等其他信息源結合，生成新的圖種。三維地形建模是計算機圖形學領域三維可視化技術的重要研究內容。已經歷了線劃三維地形圖、實體型三維地形圖和高度真實感地形圖三個發展階段。三維地形數據的五種獲取方式分別為：由地形圖等高線及高程數據生成、直接使用地圖數據庫中的數字高程模型數據生成、通過處理航拍攝影像生成、由機載激光掃描儀直接掃描并經后續處理得到、用干涉合成孔徑雷達獲取等。基于圖像的建模方法主要是地形圖像的疊加，通過對多幅圖像進行處理，以消除重復的部分產生三維的特征。這種建模技術出現的較晚，由于是基于真實的圖像，所以具有極強的真實感。但同時，這種技術具有離散及計算和存貯量大的特性，對硬件的性能要求極高，生成的三維環境不便于實時動態的漫游，立體感也不夠強，所以目前地形的實時繪制主要采用基于圖形的建模方法。
2.建筑物數據獲取方法
按建筑物樓層數目粗略求算建筑物高度。這種方式主要用在使用二維地圖數據庫的數據來生成三維地圖信息方面，這種方法可以利用已有的 2D GIS 數據，是對已有數據的二次利用，避免繁瑣的人工信息采集，但是依賴建筑物樓層數據估計高度，精度極低，不適于三維地圖的長遠發展。從遙感影像中直接提取建筑物高度。這種方法主要有兩個研究方向：利用立體像對進行立體量測、通過單幅影像獲取高度信息。立體像對量測方法，可以使用成熟的商品化數字攝影測量系統，這些數字測量系統已具備自動空中三角測量、DEM 的自動采集及正射影像的快速制作等功能。通過單幅影像獲取方法，以算法推導為主，研究地物陰影和高度的關系，或者研究單幅影像成像姿態與地面高程信息的幾何關系。
3.基于遙感圖像的建筑物提取方法
從遙感影像中提取建筑物信息并對這些信息進行三維重建，不僅是遙感領域所關心的課題，也是計算機視覺領域的一個重要研究方向。建筑物提取主要有自動提取和半自動提取兩類方法。近年來，研究者提出了一些新方法用于建筑物的自動三維重建。前期，陰影分析主要從單張相片檢測建筑物，后來逐漸被基于多張具有重疊度的影像獲取方法所取代。基于多重疊度影像的建筑物獲取方法，是從多張具有重疊度的影像上提取三維線索，以及包括顏色、現有的 GIS 數據、數字表面模型等多種線索，屋頂三維重建出來后直接投影到 DTM 上，并加上垂直的墻面，得到建筑物的三維模型。此外，有人嘗試從雷達數據和高分辨率的遙感影像自動提取和重建建筑物。
4.基于高分辨率遙感圖像的建筑物提取
遙感圖像是三維城市地圖中建筑物的重要數據來源，基于遙感圖像的建筑物輪廓提取是近年來三維城市地圖研究的熱點。有效的圖像分割是建筑物輪廓提取的重要前提，遙感圖像具有多灰度級、信息量大、目標結構復雜等特征，至今沒有一種算法能夠有效分割獲取途徑不同的遙感圖像。分水嶺算法能夠對圖像進行完整分割，尤其在目標區域分辨率低且具有弱邊緣時仍能夠提供閉合的輪廓線，但在存在大量噪聲時會產生嚴重過分割。
5.三維地形景觀
5.1地形數據格式轉換
DEM 是數字高程模型的簡稱，它是用一組有序數值陣列形式表示地面高程的一種實體地面模型，是數字地形模型的一個分支。數字地形模型是描述包括高程在內的各種地貌因子如坡度、坡向、坡度變化率等在內的線性和非線性組合的空間分布，其中 DEM 是零階單純的單項數字地貌模型，其他如坡度、坡向、坡度變化率等地貌特征可在 DEM 基礎上派生。
5.2地形場景實現
Ogre 的場景管理器提供了兩種不同（卻類似）的場景讀取方式直接從磁盤文件載入數據以及從任意的數據流載入數據。其中使用數據流的方式允許你在程序中把網格模型包裝構造成通用或者私有的地圖格式，并直接發送到場景管理器中。但是大多數情況還是使用從磁盤中讀取地圖的方法，在這種方法里世界地圖文件通常是能直接打開和載入的磁盤上的獨立文件。
結語：
在圖像處理技術基礎上，結合遙感技術，進行圖像分割，邊緣提取，三維重建，目前是一個很有潛力的研究方向。當前已有的遙感數據獲取技術往往受自然和人為等各種因素的限制，存在著不足和缺陷，還有很多值得研究的課題等待人們去解決。可以預見的是，未來的三維地圖，將會朝著多元信息化、數據獲取自動化、數據更新及地圖漫游實時化的方向發展，而對于遙感數據的處理將是這一趨勢不可或缺的重要環節。
參考文獻：
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[3]楊健，真實感三維地形漫游系統的研究與實現[學位論文]，廣州市，華南理工大學，2007.
關鍵詞 花紋；模糊數學矩陣；數學規劃；三維建模；蒙特卡羅算法
中圖分類號O29 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2014）120-0164-03
0 引言
本文根據車輛情況、路面情況以及使用需求的不同，首先在對汽車輪胎花紋形式固定，忽略天氣等外界因素，對專業的參數信息進行檢索收集。其次以物理知識為基礎利用變量控制法和修正系數的思想求得各性能的近似表達公式，用模糊數學的思想建立各種性能指標的權值聯系，然后將各性能構建為統一的性能指標，并以此作為規劃模型的目標函數。在求解時，為避免各相關性能量綱之間的誤差以及減少非花紋結構對性能的影響，引進性能量綱系數并定義為1，性能參數的大小即為各性能的絕對大小。由于車輛、路面情況參數較為客觀，將其計入目標函數，而使用需求柔性較大，故把它歸入規劃模型的限制條件中。從而建立輪胎花紋的設計模型。然后我們用以普通轎車為例對模型進行求解驗證，利用蒙特卡羅算法對模型的最優解進行計算，并用SOLIDWORKS軟件進行參數化三維建模，結果表明：
對于過程中設計的計算公式與算法的誤差研究，我們對模糊矩陣評價法得到的權重，我們將用模糊序列法得到相同的結論，在一定程度上來說，權重是可信的，對于性能參數的數值與相關論文研究中的定性描述做了對應，基本契合，但是性能的絕對量是本文模型的最大問題，但是在某種程度上能反應實際情況。
2 模型建立
本文主要研究普通輪胎花紋形式下的設計要素對汽車性能的影響，以花紋溝的深度、寬度、角度及密集度等要素為規劃模型的決策變量，花紋的總體性能參數為目標函數，以工藝設計限制以及使用需求為約束條件，從而建立數學規劃模型，并用Solidworks軟件進行三維建模。
本模型的大體的架構如同計算機程序般，設置模型的輸入端、主體程序、輸出端三部分，在輸入端，我們考慮到將車輛的情況和路面的情況參數化，其值剛度大主觀性小，我們將其建立在目標函數主體，而使用需求參數化，其值剛度小主觀性大，故將此建立在規劃模型的約束條件部分，為減少模型誤差對結果帶來的巨大影響，我們對設計要素進行工藝技術限制。我們將花紋的設計要素作為決策變量，并將規劃模型的最優解作為模型的輸出端，而規劃模型即是主題的程序，程序化模型架構讓花紋設計更加清晰方便，模型的輸出端后我們與建立了程序與應用軟件Solidworks的連接，依據結果進行輪胎花紋的三維建模，從而建立花紋設計優化的全過程。
3 模糊數學的權比模型構建
3.1 模糊矩陣評價法計算花紋性能比重
現在用模糊矩陣評價法評估輪胎花紋對汽車輪胎各個性能的影響程度。
輪胎的花紋主要影響汽車牽引性能、防側滑性能、耐磨性能和排水性能。花紋的影響汽車性能集為U={牽引性能、防側滑性能、耐磨性能、排水性能}，依次對應可記為U=（u1，u2，u3，u4）。
現在來確定兩兩影響程度的比較fuj（ui）。由前面的評價方法可知輪胎花紋對汽車牽引性能、防側滑性能、耐磨性能、排水性能影響程度，我們記為：
由此可知，花紋對輪胎各個性能的影響程度可以近似計算得到，牽引性能a0=64.3%、防側滑性能a1=20.9%、耐磨性能a2=9.6%、排水性能a3=5.2%。所占比的餅狀圖如下。
4 約束條件確定
4.1 目標函數花紋總體性能的確定
Max f=Pj×a0+Rj×a1+Rj×a2+Wj×a3
4.2 使用需求
噪聲需求
噪聲的影響因素主要是與溝深有關，研究表明當溝深在一定的范圍內噪音較小，并且其值大小能反應噪聲減小的效果，故可用其值來近似描述用戶在噪聲方面的需求。
舒適需求
汽車的舒適度主要體現在汽車的防側滑性能，其值的大小能說明輪胎花紋對舒適性的需求。
4.3 技術限制
5.2最優化求解
普通轎車輪胎花紋設計規劃模型：
決策變量：花紋溝深度a，花紋溝寬度b、橫花紋與水平夾角θ、橫向花紋塊面積占行駛面積的比c、縱向花紋花紋塊面積占形式面積的比d
6 模型評價
6.1 優點
1）本文所用模型通過對輪胎的牽引力性能、防滑性能、耐磨性能、排水性能四個性能進行分析研究，較為全面和具有代表性；
2）采用修正系數的思想，將四個性能的標準定義為一個理想最大值的修正值，可以避免其值的多因素研究，為研究帶來便利，但是又不失其正確性；
3）本文將復雜的輪胎花紋進行抽象簡化，突出主要的影響要素，利用簡單的力學和幾何學數量關系，從而減少研究的無用功；
4）本文采用模糊數學分析的方法，將本來影響因素眾多的幾種性能指標，建立較為明確的比重關系，將原本獨立的量構建成一個較為成熟的變量來描述輪胎整體的特性，并通過公路對性能的需求參數建立個種類輪胎和各類公路間的契合度，從而得出輪胎適用范圍的結論。
6.2 缺點
1）性能參數的計算不是太具體的絕對值，而僅僅是利用1的相對修正；
2）模糊數學方法得出的比重有一定的主觀性，不能較客觀的反應真正地問題。
參考文獻
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黃石市廣場路小學推行的“三維四段”課堂教學模式，正是這種思想的產物。這種模式之所以能在短時間內取得實效并加以推廣，原因有二：一是教研基礎實。“三維”是根據校本教研成果提出的指導思想；“四段”是對以前的教學環節的梳理與提煉。二者均從實踐中來，所以老師們容易接受、理解與運用。二是模式運用活。學校沒有用僵化的模式束縛教師的手腳，而是鼓勵各教研組在模式的整體構架下，因學科而異，因課型而異，探究可行的操作方法，這讓教師有了廣闊的創新空間。創新是課改成功的不竭源泉。
一、模式概述
“三維”指導思想，即教學目標“實”，教學內容“真”，教學過程“活”。“教學目標實”包括解讀教材，確定能力目標和知識目標；目標深度和廣度適合本班學生實際，可檢測。“教學內容真”包括教學內容、教學資源的二次加工要提供真情境、真材料；注重學法指導，注重思維能力的培養和技能的提升。“教學過程活”指通過“活動串編”“合作探究”“巧妙設問”等策略，讓學生開口講、動腦想、用手做，使課堂“活”起來。
“四段”指主要教學環節，即“導學質疑——探究精講——展示檢測——遷移拓展”。
導學質疑。這個環節的主要任務有，讓學生了解探究學習的目標，整體感知學習內容，建立知識關聯，并提問質疑，可采取情境導學、復習導學、直入主題等方式進行。
探究精講。通過提供學習任務單、兩人對學、多人合作等方式，引導學生結合具體學習內容進行探究學習。學生學習過程中，教師要注重歸納提煉、精講梳理，使生生、師生間互動分享信息，交流碰撞思維。
展示檢測。“展示”指學生通過操作、講解等方式展現對知識點（或質疑點）的學習過程和理解程度。展示過程中，教師要根據學習情況適時點撥疏通，展示者、其他學生、教師之間要及時進行思想碰撞。“檢測”是知識內化[專業提供論文寫作的服務，歡迎光臨 dylw.NET第一論文 網]的過程，教師要運用典型的習題檢查學習效果，使學生鞏固、理解知識點。
遷移拓展。找出原有知識和新授知識的最佳聯系點，以及新授知識與后續知識的拓展關系，并結合實際，設計較為綜合性的問題要求學生解答，訓練學生的實際運用能力。
二、模式的構建
1.以校本教研為基，初步構建模式
廣場路小學堅持開展“學、研、訓、評”一體化的校本教研，取得了良好的效果。近年來，學校圍繞健康課堂研究，細化、深化校本教研內容，并在此基礎上初步構建出“三維四段”教學模式。
學。教師人手一本《教育：一切從孩子出發》，要求邊閱讀邊記，全面反思自己的教學行為。同時，學校邀請湖北師范學院的教授到校做健康課堂專題講座，強化教師對健康課堂的認識與理解。
研。發揮集體智慧，在反思、總結學校成功教學經驗的基礎上，結合健康課堂研究成果，預設了“三維四段”課堂教學模式，并對其理論性、可行性進行充分論證，形成了初步的方案與實施計劃。
訓、評。在全員參與理論學習的基礎上，學校推出引路課供教師學習借鑒，然后以教研組為單位，要求人人上研討課，最后各組推出展示課。在此基礎上，研制了《“三維四段”課堂教學模式研究診斷量表》。
2.開展對比實驗，完善實施方法
學校在三、四年級各設一個實驗班和對照班。實驗之初，對實驗班和對照班進行《小學生學習行為習慣》問卷調查，以及《課堂教學滿意度》測評，并對比、分析實驗班和對照班前兩年的學習成績。實驗過程主要采用行為干預實驗法：一是每周一次“尚真德育”，對實驗學生的日常行為習慣進行干預；二是要求教師每節課落實“三維四段”的理念與方法，對“教”與“學”的行為進行干預。
為了保證實驗效果，學校運用了骨干教師與專家組跟班指導策略。具體操作方法是：實驗班除了平時按照既定實驗要求與計劃教學外，每兩周還要上一次展示課。上課前一周由骨干教師指導其研讀教材，目的是對實驗教師研讀教材、確定目標、設計教學活動、評價教學效果等情況進行干預，確保實驗教師吃透、理解、落實“三維四段”模式的理念。課題組隨時跟進，通過實驗課提煉可操作、可模仿的教學方法，供后階段推廣實施。
經過一個學期的實踐研究，收獲如下。
教師方面：其一，課前研讀教材是明確“三維”的基礎。此環節可以采用骨干教師指導或教研組集體備課的方式保證實施的有效性。其二，設計有針對性與有效性的課堂教學活動是模式的靈魂。學校建議教師設計分層遞進的探究活動，將問題細化，分層推進。其三，教師要扮演好導演的角色，保證學生每節課探究與練習的時間不少于20分鐘。
學生方面：其一，課堂活動時間和探究經歷的增加，扭轉了學生被動學習的局面；其二，由于教師更多關注學生的分析、綜合、應用、評價的能力，促進了學生思維能力的提高；其三，課堂練習、作業展示與當堂反饋明顯提高了學習效果。
三、模式的推進
經過一年的實驗，學生對教師、課堂學習的喜愛程度明顯提高，學習興趣大為提升，并養成了合作、探究、分享的學習習慣。此外，支撐模式的理論日漸成熟，實踐層面的內容也日趨豐富。學校經過審慎論證，決定推廣模式。
1.全員學習，反思內化
推廣實施采用“干預+反思+分析”的方式進行：學校每周圍繞實際課堂教學對教師運用模式的情況進行觀測、診斷與分析；每兩周舉辦一次由全體學科教師參與的研討課，引導大家對照以往的教學開展研討與反思，讓教師逐步了解、內化和運用實驗成果；每月針對課題實施現狀與存在的問題進行梳理與調整。
2. 分段研究，團隊公關
為了讓全體教師參與實驗，課題組將研究中的問題分解成若干小課題，以教研組為單位進行研究。比如，將課堂模式研究細分為研讀教材研制“導教案”，“導學質疑”研究“情境設置”，“探究精講”研究“活動設計”，“展示測評”研究“反饋策略”，“拓展延伸”研究“能力測評”等。
在具體實施中，課題組先研制各個子課題的樣式與模板，供各教研組學習借鑒；教研組利用每周集中學習時間開展學習、討論，并在自己的課堂中進行實踐；學校定期舉行各項專題交流與競賽，并匯編專項研究的優秀成果。
3.三級師訓，主動參與
課改啟動后，學校結合課題研究的實際及前期研究成果，創造性地開展了“三級動態師訓”，整體提高教師的業務水平和研究能力。
“三級”指根據專業素養的差異，把教師的專業成長分為熟練型、骨干型、專家型三個階段。三級標準不同，實行動態管理。初期，全體教師根據自己的實際情況，確定自己的位置及發展方向；學校根據提前制定的標準，逐一確認。接著，學校骨干教師分組分學科組成若干指導小組，分別對相應的教師進行業務、技能、教學、[專業提供論文寫作的服務，歡迎光臨 dylw.NET第一論文 網]研究等方面的指導；教師平時加強與指導教師的溝通，學期末邀請指導教師對自己進行考核，考核結果歸入個人業務檔案。專家型教師負責進行課題的整體策劃與指導，并負責對全體教師，尤其是骨干教師進行培訓。
理論培訓方面，學校注重“土專家”和“洋專家”結合。一方面，針對日常教學、研究中的問題，學校每月開展一期“大家講堂”，邀請“土專家”開展專題講座。另一方面，針對課堂模式研究中的問題，學校每學期聘請跟蹤研究的湖北師范學院的專家舉行沙龍。今年7月，學校在黃梅縣舉行了為期三天的封閉式研討，對前階段的研究情況進行了大討論、大會診。
【關鍵詞】語文教學 三維目標 整合 實效
就目前教育而言，學校教育在語文學科教學上花費的功夫不少，在總課時數中語文課占了很大的比重，教師教得非常辛苦，但學生語文學習效果不理想，語文課的時間效率不高。調查表明：學生對語文學習興趣普遍不濃，缺乏對語文學科廣泛性、深刻性的認識，缺少審美情趣。這究竟是怎么回事呢？除了教師教學行為、教學方法與技巧簡單以外，我認為更主要的原因是很多語文課的課程目標設計生硬，簡單割裂、肢解三維目標，偏離整合統一。下面我以一則教學片段為例加以說明。
有位教師在講授的《談骨氣》一課分析課文時，針對課文中三個故事作用對學生進行了這樣的提問。“文中三個故事從不同角度聚焦在一點上，這一點是什么？”學生回答：“說明人要有骨氣”。接著老師又問“這骨氣的含義是什么？”學生回答：“就是文中孟子所說的三句話：‘富貴不能，貧賤不能移，威武不能屈’”。不難看出這個教學片段體現的是該教師表面化、形式化地設計和開展交流互動，給學生以結論式的簡單思維，沒有從具體語言材料積累入手，進行咀嚼、品味、感悟、探索文本的意蘊，沒有達到拓展學生開放性、創造性思維的培養和幫助學生認識語文運用規律的掌握，沒有體現過程與方法，更談不上情感、態度和價值觀，實際上就是沒有達成課程目標的整合統一。
那么，在語文學科教學中，如何整合和落實課程目標，提高教學實效呢？筆者在此談談自己的認識以就教于同仁。
1.從深刻理解語文內涵和學科功能入手來整合三維目標
語文課程是一門學習語言文字運用的綜合性課程，它是既具有工具性，又具有人文性和教育性雙重功能的學科，是兩門學科的合成，即語言學和文學的合成。“語”代表的是語言學，“文”代表的是文學，大學對“語文”的完整表述為漢語言文學。語言學和文學這兩門學科在語文教育兩大能力培養序上面的要求是不一樣的，正如葉圣陶先生所說：“語言是科學，文學是藝術”。我們語文教師都知道語文課的兩大能力培養，不外乎一種是閱讀能力，另一種是表達或者是寫作能力。就閱讀而言，從語言學角度要求的閱讀是認知性閱讀，就是通過讓學生讀文字，從文字當中找出自己知道了什么；而從文學角度講的閱讀，不是認知性閱讀，是賞析性閱讀，就是通過讀一段文學作品，讓學生感悟作者在這段文學作品中帶給我們的思想和感情，沒有思想感情就沒有文學。同樣在寫作上，從語言學角度要求的寫作是敘述性表達，就是看能不能用有限的文字把講的東西講清楚、講明白；而從文學角度要求的寫作是情感性表達，也就是看能不能用語文激情把思想感情用一段文字反映出來。正由于語言學和文學對學生語文能力培養的要求的側重不一樣，我們各個層次的語文教師就應該思考如何處理和協調語言學教學的要求和文學教學的要求，是對半處理，還是各有側重，是過度追求單一目標，還是注重目標的綜合。我認為在教學實踐中，既要考慮對學生能力的培養，又要重視學科內容的綜合，注重知識的傳授、能力的培養和素養的養成；既要重視人文精神，又要加強綜合學習。
2.努力調整教學行為以達到三維目標的整合
2.1 樹立良好的語文教學觀。新課程改革的實施和深入，新課程標準的修訂，催促我們語文教師必須認真總結和研究新課程實施中的一些誤區，必須認真學習和鉆研修訂后的語文課標，從本質上深入探究語文的學科功能，深刻理解“語文”的內涵。努力克服目前語文教學中存在的過分重視文本解讀，而忽視學生語言、閱讀、表達、寫作等方面的能力訓練的現象，真正落實新課程理念的知識與能力、過程與方法、情感態度與價值觀的“三維目標”。在我們的教學實踐中既要考慮學生認知方面的發展，又要考慮學生情感需求和個性的發展，要以“知識與能力”為主線，滲透情感、態度和價值觀，并充分體現在過程與方法中，做好三維目標的整合，并不是簡單的疊加，而是三個方面相互滲透，融為一體，從而促進學生語文素養的提升。
2.2 深入理解教材，巧妙設計和落實三維目標。教師要抓住教材這個“點”，深入細致地領會教材，挖掘教材中的知識、技能、情感、態度、價值觀等目標因素，并使其明確化。這樣，教師在設計教學目標時，就能從整體上去把握，便不會出現疏漏或考慮不全的問題。正如課改具體目標中的功能目標所言：“使獲得基礎知識與基本技能的過程同時成為學會學習和形成正確價值觀的過程”。“情感、態度、價值觀”是各科教學的重要內容，但不應該把它當作外在的附加任務，應該注重熏陶感染、潛移默化，把這些內容貫穿于日常教學過程中。有的教師一味地追求情感、態度、價值觀的落實，在教學中形式化地設計交流活動，而忽視了知識與技能的形成和鞏固；有的教師則是傾心于知識的傳授，不大關注在教學中成為必要的體驗和感悟，對學生學習過程中需要的方法缺乏必要的指導。
我以前文中列舉的《談骨氣》教學片段為例加以說明。若分析課文時，這樣設計，效果就截然不同。請同學們思考這篇課文講了幾個故事？這幾個故事的排列順序怎樣？課文中幾個故事的順序是否可以顛倒？這幾個故事與孟子所說的話有何關聯？這幾個故事的聚焦點是人要有骨氣，你是怎樣理解骨氣的？文中作者又是怎樣理解骨氣的？這樣第一、二問題學生很快會回答出來，回答后面幾個問題時，就需要學生動腦筋，重新閱讀課文并認真思考。同時教師也應適當地給學生一些提示和點撥，通過教師的提示、點撥，學生的思考，同學們就明白文中的故事與論點是一一對應的，若顛倒順序就會出現論點與事例的錯位；并且通過學生結合現實生活理解的骨氣與作者理解的骨氣之比較，進一步明確“骨氣”的現實意義，從而體現學生開放性、創造性思維的培養。在此基礎上教師再介紹一些有關議論文的知識點。這樣的設計是以“過程與方法”為抓手，來實現“知識與技能、情感態度與價值觀”，從而達成課程目標的。
語文教師在設計教學目標時要實在，要能夠體現“下要保底，上不封頂”的原則，做到既要保證基礎知識和基本能力得以落實的主線，又要考慮在落實“雙基”的過程促進學生學會學習和發展學生人文素養的長線。既要關注全體，又要關注個別，讓目標能夠切近學生實際，使每個學生通過學習有所收獲，有所發展。在具體的教學中，應根據課文的特點和教學實際，對三維目標的處理不能硬性“一刀切”、平均分，但那僅僅是策略上的調整，“相互滲透、融為一體、整體把握”才是根本的貫穿始終的。
【關鍵詞】WebGIS； 校園； MicrosoftVisual Studio
0 引言
WebGIS是互聯網技術應用在地理信息系統開發上的一種產品，它以Web頁面為地理信息系統的界面， WebGIS是地理信息系統技術重要發展方向及趨勢，它利用客戶機/服務器的方式來執行地理信息系統的任務，其包括服務器端、客戶端兩個部分的任務，用戶可以從服務器上請求數據、工具和模塊等，服務器會執行用戶的請求，并且會把執行結果通過互聯網返回給用戶，也可將數據和分析工具等發送到用戶端供用戶使用。
校園WebGIS系統作為WebGIS的一個應用，越來越多的受到校園管理者的重視。本論文以蘭州資源環境職業技術學院為例，介紹了該校園WebGIS系統的總體設計、系統的功能設計、系統數據庫的設計等。
1 平臺總體框架設計
本文主要任務是建立一個能在互聯網上瀏覽三維數字校園及校園平面圖的系統。基于三維模型的數字校園給人產生身臨其境的感覺，另外，該平臺還提供了查詢和分析等功能。
該系統是基于B/S多層結構模式的，所有用戶可以通過互聯網發送不同的信息服務請求，經過服務端的Web服務層、應用服務層和數據層進行交互操作并且返回請求的結果，用戶終端最終獲取服務內容[5]。
2 平臺功能設計及實現
本文所建立的系統是以MicrosoftVisual Studio 2008作為其開發平臺的， MicrosoftVisual Studio 2008開發效率高，開發者可高效的開發一些Web應用。圖2為本系統在MicrosoftVisual Studio中的設計界面。
該系統的主要功能實現：
（1）地圖顯示、量算功能： 對三維地圖可以放大、縮小、平移、全視圖等操作。該系統還可自動量算指定的長度和面積。
（2）查詢功能：該系統可查詢目標要素的屬性及位置信息。
（3）鷹眼功能： 實現鷹眼功能，同時用戶可以在客戶端對蘭州資源環境職業技術學院校園平面圖或者三維數字校園模型進行瀏覽，同時，用戶可以隨時查看校園建筑的相關信息。其關鍵代碼如下：
關鍵詞：陸地聲納；三分量；WebGL
中文分類號：TP311 文獻標識碼：A DoI: 10.3969/j.issn.1003-6970.2012.03.028
The Research of Three-component Data Visualization Applied to Landsonar
CAO Shu-Bin, LI Jing, HAN Liang-Liang, ZHOU Wen-Jun
(China Univ. of Mining and Techn. ,Beijing 100083)
【Abstract】At present,The display technology of Land sonar field is the single component display technology. The image displayed through the single component display technology can not be visually reveal the data collected. In order to constitute a complete data image, staff must be graphical analysis, integration in the brain. So brought a lot of trouble to the staff. The three-component technology can complete show into a picture, which visually displays the data. The goal of this article is to achieve three-dimensional display based on threecomponent data,which requires the displayed image has the angle of rotation, scaling and graphics colors depicting functions.
【Key words】Landsonar, three-component, webGL
0 引 言
陸地聲納法是一種適應于淺層地震勘探的新方法，是“陸上極小偏移距高保真彈性波反射連續剖面法”的簡稱。地震勘探方法種類很多，有反射法、折射法和地震測井法等。而陸地聲納法由地震反射法變化而來，是地震勘探、水聲法、聲波法、探地雷達的結合體。陸地聲納三分量是指垂直地面的垂直分量，平行地面又與炮檢線平行的水平分量，及平行地面又與炮檢線垂直的水平分量。
陸地聲納顯示技術由最初的波形顯示、波形加變面積顯示逐漸發展到波形加變密度和彩色顯示，以及正在開展的三維顯示和三分量顯示技術，三維顯示技術相對于二維顯示有以下優勢:
(1) 三維顯示有更高的地層構造成像精度
(2) 三維顯示可以準確地確定反射界面的空間位置
(3) 三維顯示可以將分散二維圖象，綜合起來進行聯想，直觀地觀察地下地質形態，而且可以從三維的角度去分析和判斷地質體的空間形態。
1 可視化軟件WebGL
WebGL是一項在網頁瀏覽器呈現3D畫面的技術，有別于過往需加裝瀏覽器插件，透過WebGL的技術，只需要編寫網頁代碼即可實現3D圖像的展示。WebGL基于OpenGL ES 2.0，提供了3D圖像的程序接口。它使用HTML5 Canvas并允許利用文檔對象模型接口。可利用部分Javascript實現自動內存管理。目前，WebGL被大多數處于測試階段的瀏覽器所支持。目前，支持此技術的有Mozill Firefox、Google Chrome、Opera 12（目前的正式版11.52不支持）、Safari。另外，它也受Nokia N900 PR1.2支持。
WebGL是通過Web頁面調用OpenGL，WebGL直接以OpenGL接口實現HTML5的canvas標簽調用，以統一的OpenGL標準，從Web腳本生成利用硬件加速功能的Web交互式3D動畫的圖形渲染。WebGL完美地解決了現有的Web交互式三維動畫的兩個問題：第一：它通過HTML腳本本身實現Web交互式三維動畫的制作，無需任何瀏覽器插件支持;第二：它利用底層的圖形硬件加速功能進行的圖形渲染，是通過統一的、標準的、跨平臺的OpenGL接口實現的。這就意味著，僅僅用HTML和Javascript，就可以制作出性能絲毫不亞于現在用Flash、Silverlight等做出來的Web交互式三維動畫，而且在任何平臺上都能以同樣的方式運作。WegGL這種方式是直接在頁面本身顯示圖片，比使用插件顯示方式性能和效率上
陸地聲納法三分量三維顯示要求是實現三維的十字剖面圖形，實現過程如下：
（1）首先從地震數據文件中讀取N道的采集數據。每道數據的數據信息是坐標值和時間值。
（2）然后每三道數據為一組，進行組合，提取出每道數據的坐標值和時間值，這樣就構成了（x,y,z,t）四維坐標的采集點。
(3)構造直角坐標系（圖3）。首先建立垂直向下的時間軸，然后以每個采集時間點為基點構造直角坐標系。為了實現坐標系的旋轉功能，需構造兩種直角坐標系，①Z軸與時間軸平行。②Y軸與時間軸平行。即實現了坐標軸的旋轉功能，防止因采集點與時間軸重合而觀察不到數據。根據坐標系，畫出每個采集點的坐標位置，然后使用WebGL將采集點用平滑的曲線進行連接，形成一條三維的平滑曲線圖。
（4）利用WebGL將三維曲線圖和時間軸之間的空間進行曲面填充，并將填充部分進行上色，形成三維的旋轉曲面。由
4 總結
本文提出了一種實現陸地聲納三分量數據顯示的方法，該方法通過對陸地聲納數據進行整合，形成三分量采集點，然后建立三維坐標系，利用繪圖工具WebGL對三分量數據進行渲染，實現三分量數據的十字剖面圖顯示，由于剖面圖顯示的三分量的三維數據，所以要求剖面圖具有旋轉功能。本文還實現了剖面圖的縮放功能，從而有利于工作人員對數據的進一步解釋和分析，提高了工作效率。
參考文獻
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[關鍵詞]三維CAD 機械制圖 教學方法
一、前言
隨著工業社會向信息社會的轉型，圍繞提高產品設計制造的創新能力，三維CAD/CAE/CAM等現代設計制造技術迅速得到推廣和應用，制造業信息化的發展成為必然趨勢。制造業信息化將信息技術、自動化技術、現代管理技術與制造技術相結合，改善產品開發、生產制造和管理等環節，提高生產效率、提升創新能力，帶動產品設計方法、設計工具、制造技術的創新和企業間協作關系的創新，從而實現產品設計制造和企業管理的信息化、生產過程控制的智能化、制造裝備的數控化，全面提升我國制造業的競爭力。
二、機械制圖的現狀
受計算機技術發展的制約，傳統機械設計、制造都是依據二維投影視圖開展。然而設計構思開始于三維構形，制造的結果又是設計構思的三維實體再現。在設計的“開始”和制造的“結果”之間，卻依靠二維投影視圖特定的工程語言來傳遞信息、表達思想、指導 “三維”實體的制造，二維圖的表達信息極不完整，而且繪圖、讀圖要經過專門訓練的人來進行，這實在是一種迫不得已的“翻譯”。在這樣的信息傳遞與轉換過程中，表達內容抽象不具體、非專業技術人員看不懂，傳遞信息不準確，可能會導致信息傳遞的多義性、欠缺性等差錯。
三維CAD技術符合人的設計思維習慣，整個設計過程完全可以在三維模型上討論，能夠讓我們在平面顯示器上構造出三維立體的設計模型，直觀形象。而且三維CAD技術可以保留設計過程的中間結果，便于開展優化設計，進行應力/應變分析、質量屬性分析、空間運動分析、裝配干涉分析、NC編程及可加工性分析、二維工程圖的自動生成、外觀造型效果評價等工作。因而三維CAD技術才是真正意義上的計算機輔助設計技術。
三、三維CAD教學方法
《高等教育法》第五條規定人才的培養目標是：……培養具有創新精神和實踐能力的高級專門人才。為此，在《機械制圖》教學過程中引入了三維CAD技術，以“設計為指導、能力為目標”開展教學活動，不再以二維平面繪圖為核心，增加特征技術、尺寸約束、參數化、變量化等三維建模的教學內容，重點培養學生的工程設計能力和創新實踐能力，利于學生盡快掌握三維CAD技術。
如何將CAD技術思想和方法融入到傳統機械制圖的教學中，將計算機輔助設計的工具與課程教學有機結合起來，為培養學生的空間想象能力、創新能力和工程素質奠定基礎，需要教師在授課過程之中，對傳統機械制圖教學的內容與三維CAD技術之間在名詞術語、理論方法、空間思維過程等方面存在差異等問題進行聯接和整合。為此，筆者在教學中進行了如下三個方面的探討與實踐：
（一）實體的二維投影平面與三維CAD坐標面的不一致
實體的二維投影視圖，是根據投影規則形成的實體輪廓的平面視圖。一個實體根據不同的投影方向有不同的二維視圖，這些視圖與實體模型的建立，并沒有必然的聯系。而在三維CAD技術中，將前、俯、右視面的三個投影面與X-Y-Z坐標面建立了直接的聯系，該技術強調的是以這三個坐標面之一為基準面，按照實體在該面上的投影視圖作為特征操作的基準輪廓，開展造型設計。因此應以坐標面引出投影面，使學生正確選擇能夠反映出實體特征的投影面，掌握特征建模的技術，加深對投影面的理解。
（二）傳統尺寸的定義與三維尺寸約束的不一致
機械制圖中的二維圖形是通過確定基準、定形尺寸和定位尺寸來定義圖形的，可是在三維建模的二維草圖中，利用尺寸約束的概念進行尺寸標注，尺寸約束具有驅動幾何圖形改變的功能。
將形狀和尺寸結合起來，通過變量化技術，改變尺寸約束實現對幾何模型的形狀控制，這是三維CAD技術的特征之一，是平面繪圖工具所不具有的。但是在導出二維工程圖的時候，必須按照制圖規則，依據加工工藝的要求，準確定義基準尺寸、定形和定位尺寸，避免與尺寸標注的標準不一致，導致繪制的尺寸違背加工工藝的要求。
（三）形體分析與特征草圖的不一致
機械制圖的形體分析，是將復雜實體模型視為基本立體的疊加和挖切，而在三維建模的形體構成分析中，復雜實體模型基于特征操作完成的，比如通過拉伸、旋轉、掃描、放樣等特征操作，再經過布爾運算完成模型的建立。特征草圖必須以完整的尺寸參數為出發點（全約束），不能漏標尺寸（欠約束），不能多標尺寸（過約束）。
四、總結
三維CAD 技術主要包括二維計算機繪圖和三維建模技術。計算機繪圖不僅僅只是利用繪圖軟件臨摹、繪制出二維工程圖紙的“甩圖版”的工具，還要讓學生通過三維軟件的學習與應用，掌握計算機三維造型設計原理和方法，培養學生的創新思維能力。
關鍵詞：三維激光掃描；變形監測；建筑；應用
中圖分類號： O434 文獻標識碼： A
一、三維激光掃描技術的原理
三維激光掃描技術是通過內部的激光脈沖發射器向目標物發射激光脈沖，反光鏡旋轉，發射出的激光脈沖掃過被測目標信號接收器接收來自目標體反射回來的激光脈沖，通過每個激光脈沖從發出到被測物表面返回儀器所經過的時間可以獲得被掃描物體到掃描中心的距離，同時掃描控制模塊控制和測量每個激光脈沖的水平掃描角和豎向掃描角，后處理軟件自動解算得出被測點的相對三維坐標(云點)，進而轉換成絕對坐標系中的三維空間位置坐標或三維模型。
二、三維激光掃描技術的特點
1、高數據采樣率
能高速獲取大面積目標實體的空間信息。應用激光掃描測量技術進行目標實體空間三維信息的獲取速度非常快，可以實時測定實體表面三維信息，進而可以應用于形變監測等領域。
2、非接觸性
三維激光掃描系統是通過發射脈沖信號和接收被測物體反射回來的脈沖信號對目標表面的形態信息進行獲取和量測的。因而此過程中不需要人為的接觸到被測量的物體，這使得該技術可以廣泛應用于危險領域和測繪人員不可達到位置的測量等。
3、具有精度高、密度大的特點
激光掃描測量技術能快速獲取大面積的目標空間信息，通過對目標的直接掃描來描述目標特征，使用龐大的點陣和濃密的格網來獲取目標信息，采樣點之間的間距很小。
4、實時性、動態性、主動性
地面三維激光掃描系統通過主動發射激光信號，經反射棱鏡發射和接收發射回來的激光信號來獲得目標信息，不受外部光照、氣壓等條件的限制，能夠全天進行實時觀測。
5、穿透性
激光具有一定的穿透性，能穿透不太濃密的植被等到達目標實體的表面，瞬間獲取目標實體的表面大量點云信息，這些點云信息能描述目標表面的不同層面的幾何信息。
三、變形監測實施步驟
1、布設測站
針對建筑物的結構特點及實地環境，布設合適的測站。為減少工作量，在保證單獨測站間有點云重疊，并且全部測站掃描能涵蓋目標物的同時，選擇盡量少的測站，并將儀器架設在已知的控制點上二代。
2、粘貼標靶
在建筑物周身粘貼合適的反射標靶，通過3個或以上的標靶中心確定的平面作為橫截面提取的基準面。該標靶也是內業數據處理過程中的點云配準的重要信息。
3、采集數據
根據精度和環境要求，選擇合適的三維激光掃描儀對建筑物進行掃描采集數據。為減少內業工作量，提高精度，在前后兩期掃描過程中，可選擇相同的測站，并將儀器架設在相同的控制點上。
4、數據處理
在經過點云的裁剪、去噪等預處理，并匹配聯接后,以合適的間距、厚度對掃描數據進行截面處理提取切片點云，并對切片點云進行重心擬合，得到該橫截面點云的中心坐標，即為中軸線該處節點的坐標。
5、變形分析
將前后兩期掃描得到的中軸線節點坐標進行比較，提取變形信息。同時，為進行對比驗證，可擬合得到兩期掃描中標靶中心確定的基準面的中心坐標，并將兩期坐標進行比較分析。
四、三維激光掃描技術在變形監測中的應用
本次被監測建筑物為某學校校園內一幢教學樓，磚混砌體結構，地面樓層數為四層，樓高約15.1米，工程竣工期為1991年。根據現場實際情況，掃描需在學生上課期間完成，以避免人員行走頻繁對點云數據完整性的影像。教學樓東側為密集房屋，無法進行架設儀器，故本次只針對教學樓的南、西、北三個立面進行掃描，分別在南、西、北三個方向布設3個變形監測點，并保證無掃描盲區，最大限度的保證立面的數據完整性。
1、數據采集
本次掃描設備采用LeicaScanStationC10三維激光掃描儀，C10三維激光掃描儀是一款高速激光掃描，擁有內置400萬像素高清晰相機，300m的遠距離掃描范圍，360°*270°(水平*垂直)的超大視場角，50000點/秒的超高速掃描速度，全中文觸摸式彩色操作界面，讓外業的數據采集過程既簡便高效又可獲得項目需要的數據。
C10可以采用四種設站方式：已知測站點和定向點坐標方式；已知測站點坐標和定向方位角方式；后方交會方式；任意設站方式。本項目首次掃描采用第二種方式，假設1號觀測點為已知測站點，2號觀測點方向為定向方位，將掃描儀架設在1號觀測點上，2號觀測點為定向點，測得2號、3號觀測點坐標并保存記錄已備第二次進行掃描。2號、3號測站點的掃描就可以采用第一種設站方式，這樣3站掃描獲得的數據就在一個獨立的坐標系中，避免了內業點云拼接的步驟，提高了工作效率。掃描采用中等密度采集方式進行全景掃描(100米處每隔0.1米采集一點)，滿足了變形監測的需要。
2、數據處理
2.1點云去噪
在數據采集中，由于車輛、行人、樹木等因素的影響，我們采集到了很多無用的數據，這些數據稱作噪聲數據，將這些數據的剔除過程叫做數據濾波。噪聲數據與有用數據點云的區別在于噪聲數據是不連續的、無規律的、比較稀疏而雜亂，利用這一特點可以將噪聲數據剔除。例如教學樓南面的幾棵大樹，外墻上的空調等。這些數據都會影響到最后的分析成果，所以必須去除。
2.2點云切割
本項目為方便數據分析以及后期成果輸出的效果，以教學樓單個外立面為單位進行分析比對，所以需對去噪后的點云進行切割，獲得單面的點云數據。
3、數據分析
數據分析是利用檢測軟件GeomagicQualify對前后兩期掃描獲得的點云數據進行對比分析，兩期同一掃描面中相同位置之間點云的位移，即可視為兩個時期的變形量，并創建出三維彩色偏差圖來量化兩者之間的結果偏差。
4、結論
在變形監測中，常規觀測方法是基于點的測量，得到的變形點的變形了起伏較大；而三維激光掃描方法是基于面的測量，測量出的平均變形量起伏較為平緩，更能反映出目標建筑整體的變形情況。采用三維激光掃描技術對建筑物進行變形監測，在保證一定掃描距離和點云密度的條件下，數據處理結果能夠滿足變形監測的要求。其主要優點是可以一次快速、完整全方位采集建筑物的表面數據，加快了數據采集速度，但也存在著一些問題。
(1)由于現場情況比較復雜，利用三維激光掃描儀進行數據采集時，不可避免地存在測量“死角”，例如在教學樓北面有樹木遮擋，未能獲得教學樓北面墻完整的點云數據，對點云數據數據分析產生一定的影響。
(2)在點云去噪時，采用的是人工去噪的方式，有可能會把正確的點云刪除。尤其是在墻面上的電線和門窗等，這些點云數據緊貼著墻面，很難根據噪點數據的非連續性、離散性等特性刪除，增加了去噪的難度和工作的效率，使數據分析精度受到影像。將三維激光掃描技術應用于建筑物變形監測領域，具有良好的應用前景和可行性。
結束語
三維激光掃描是利用激光進行高速、實時、自動獲取給定區域目標表面三維坐標的測量技術，是一種大面積高密度的非接觸式主動測量技術。該技術突破了傳統的單點測量，通過掃描可以獲得高精度的海量點云數據，其掃描速度可達數萬點每秒，且數據采集不受天氣條件影響。不同于常規變形監測中離散點的探測，基于三維激光掃描點云的變形探測，往往是面探測。在變形信息提取時，往往采用法向量變形提取、曲面擬合變形提取等方法，在建筑物的變形監測應用中存在工作量大，數據處理復雜等不足。
參考文獻
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