机载激光雷达的应用现状及发展趋势

第一篇：机载激光雷达的应用现状及发展趋势

机载激光雷达的应用现状及发展趋势

摘要：机载激光雷达是一种应用越来越广泛的对地观测系统，本文简要介绍了机载LIDAR系统及其测量原理，并重点综述了机载LIDAR的应用现状最后对其发展趋势进行了展望。

关键字 ：激光； 激光器 ； 激光技术 ；激光雷达

一、机载LIDAR的技术原理

机载激光雷达（Light Detection And Ranging，LIDAR）是将激光用于回波测距和定向，并通过位置、径向速度计物体反射特性等信息来识别目标。它体现了特殊的发射、扫描、接收和信号处理技术。机载激光雷达技术起源于传统的工程测量中的激光测距技术，是传统雷达技术与现代激光技术结合的产物，是遥感测量领域的一门新兴技术。

自20世纪60年代末世界第一部激光雷达诞生以来，机载激光雷达技术作为一种重要的航空遥感技术，已经被越来越多的学者所关注。迄今为止，机载激光雷达的研究与应用均取得了相当大的进展，虽然机载激光雷达无法完全取代传统的航空摄影测量作业方式，但可以预见，在未来的航空遥感领域，机载激光雷达将成为主流之一。进入90年代，机载激光雷达系统进入实用化阶段，并成为雷达遥感发展的重要方向之一。机载LIDAR系统是一款高速度、高性能、长距离的航空测量设备，该系统由激光测高仪、GPS定位装置、IMU（惯性制导仪）和高分辨率数码照相机组成，实习对目标的同步测量。测量数据通过特定方程解算处理，生成高密度激光点云数值，为地形信息的提取提供精确的数据源。其应用已超出传统测量，遥感，以及近景测量所覆盖的范围，成为一种独特的数据获取方式。

与普通光波相比，激光具有方向性好、单色性好、相干性好等特点，不易受大气环境和太阳光线的影响。使用激光进行距离测量可大大提高了数据采集的可靠性抗干扰能力。当来自激光器的激光射到一个物体的表面时，只要不存在方向反射，总会有一部分光会反射回去，成为回波信号，被系统的接收器所接收，当仪器计算出光由激光器射出返回到接收器的时间为2t后，那么，激光器到反射物体的距离d=光速c×t2。

在机载激光雷达系统中，利用惯性导航系统获得飞行过程中的3个方位角（ψωκ），通过全球定位系统（GPS）获取激光扫描仪中心坐标（x y z），最后利用激光扫描仪获取到激光扫描仪中心至地面点的距离D，由此可以计算出此刻地面上相应激光点（X Y Z）的空间坐标。

假设三维空间中一点的坐标已知，求出改点到地面上某一待定点P（XYZ）的向量，则P点的坐标就可以由加得到。其中点为遥感器的投影中心，其坐标可利用动态差分GPS求出，向量的模是由激光测距系统测定的机载激光测距仪的投影中心到地面激光脚点间的距离，姿态参数可以利用高精度姿态测量装置（INS）进行测量获得的。

利用机载LIDAR系统进行测高作业，根据不同的航高作业，根据不同的航高，其平面精度可以达到0.15至1米，高程精度可达10cm至30cm，地面分辨率甚至可达到厘米级。可以说，机载LIDAR系统是为综合航射影像和空中数据定位二设计的新技术手段，它能为测绘工程、数字地图和GIS应用快速提供精确的空间坐标信息和三维模型信息。

二、机载LIDAR的应用现状

机载LIDAR 一高精度、高分辨率、高自动化且高效率的优势，已成为世界各国进行大面积数值地表数据测制的重要主流与趋势，其多重反射的特性，可同时获取地面及其覆盖物（植被、电力线等）的精确三维坐标，而透水激光雷达系统更可穿透水体而量测水底的地形起伏。其获取的高精度高分辨率DEM，可作为土地利用、工程建设规划、都市计划管理，河海地形、潮间带、集水区、山坡检测，地理信息系统、防灾、矿业、农业、林业、公共管理线等方面数值化、自动化等应用基础。1.数字城市应用

在数字化程度越来越高的今天，基于二维城市形象系统已经不能满足形象时代的要求，将三维空间形象完整呈现已经成为发展的必然，也是“数字地球”的要求。因此，对快速获取三维空间数据，模拟和再现现实生活提出了更高的要求。LIDAR系统在城市中更能体现其不受航高、阴影遮挡等限制的优势，能够快速采集三维空间数据和影像，房屋建模速度快，高程精度高，纹理映射自动化程度高，能够满足分析与测量的需求，广泛用于城市规划的大比例尺地形图获取。2.工程建筑测量

机载激光雷达测量能够为道路工程及其他建筑项目提供准确的高程数据。机载激光雷达生成的DEM结合GIS及CAD软件，可以是设计人员模拟各种方案以选择出最佳路线或最好位置。对于施工钱的原始预测，DEM结合正射影像可以为工程设计人员提供他们所需的大量地形和测量信息。3.电力设计勘测选线和线路监测应用。

在进行电力线路设计时，通过LIDAR数据可以了解整个线路设计区域内的地形和地物要素的情况。4.灾害监测与环境监测

利用机载LIDAR产生的DEM，水文学家可以预测洪水的范围，制定灾难减轻方案以及补救措施。典型的一套机载激光雷达系统可以在四小时内用一架固定翼飞机完成长30km区域的勘测。其垂直精度和达15cm，平均点距为1.5m，合计记录了153000000个反映详细地形和地物的数据点。也广泛应用于自然灾害（如飓风、地震、洪水滑坡等）的灾后评估和响应。5.海岸工程

传统的摄影测量技术有时不能用于反差小或无明显特征的地区，如海岸及海岸地区。另外海岸地区的动态环境也需要经常更新基准测量数据。机载LIDAR是一种主动传感技术，能以低成本做高动态环境下常规基础海岸线测量，且具有一定的水下探测能力，可测量近海水深70m内水下地形，可用于海岸带、海边沙丘、海边提防和海岸森林的三维测量和动态监测。6.林业应用 机载激光雷达系统的最早商业应用领域之一即为森林工业，森林业者和国土管理者需要森林及树冠下面的准确数据。在传统技术下，树高与树的密度很难获取的信息。在数据的后处理中，独立的激光返回值可分为植被返回值和地面返回值，根据LIDAR数据，分析森林树木的覆盖率和覆盖面积，了解树木的疏密程度，年长树木的覆盖面积和年幼树木的覆盖面积。通过LIDAR数据可以概算出森林占地面积和树木的平均高度，及木材量的多少，便于相关部门进行宏观调控。7.文化遗产保护

大型的文物古迹和室外的不可以移动文物，需要测量其三维数据，以便进行修复和保护。对于出于恶劣测量环境下或不可直接触摸的文物，LIDAR技术就成为了一种直接获取三维数据的很好的解决方案。8.油气勘探

石油及天然气工业的勘测程序常常需要在短时间内快速传送与地形数据XYZ为准相关的数据。虽然有多种方法处理收集位置数据，但机载激光雷达测量是一种高速且不接触地面的数据获取方法，大多数情况下，从勘探开始到最终数据发送只需要几周的时间。在一些复杂的环境地区勘测，砍伐树木的费用要几千美元一公顷。如用机载激光雷达进行勘测，最多只需要砍伐几行树，这样可以节省大量的经费且减少对环境的影响。

三维激光雷达技术是实现空间三维坐标和影像数据同步、快速、高精度获取的国际领先看空间技术，在采集地表数据方面具有传统航空摄影测量所无法比拟的巨大优势，三维激光雷达技术是即GPS以来测绘领域的又一场技术革新，是高精度逆向三维建模及重构技术的革命，是进行大区域空间探测的利器，是数字中国及各行业数字化的必由之路，将对电网、水利、交通、规划、国土、矿山、海洋、气象、农业、林业、古迹保护等各个领域产生深远影响。

二、机载LIDAR的发展趋势

近几年，随着相关技术的不断成熟，机载激光雷达技术得到了蓬勃发展，欧美等发达国家许多公司和科研机构投入了的大量的人力物力和财力进行相关技术和系统的研究，并先后研制出多种机载激光雷达系统，相继投入商业运作。记载激光雷达在测绘市场所占的份额不断扩大，其应用的领域和深度也日益拓宽和加深。我国的学者也投入道路激光雷达技术的研究中，也有一些公司从国外引进了机载激光雷达设备用于商业运作。但总体而言，我国在机载激光雷达的硬件研制及理论研究和实践应用方面都落后与发达国家，为使这项高新技术能够在我国的国民经济建设中发挥其应有的作用，开展记载激光雷达技术的理论和应用研究具有非常重要的理论价值和现实意义。虽然目前已有多种激光雷达系统在使用，但激光雷达仍是一项处在不断发展中的高新技术，许多新体制激光雷达仍在研制或探索之中。在今后的一段时期内，激光雷达的研究工作将主要集中在不断开发新的激光辐射源、多传感器系统集成和不断探索新的工作体制和用途方面。

1.开发新型激光辐射源 目前，在中远距离应用中，波长为1.06μm的Nd：YAG激光器和波长为10.6μm的CO2激光器仍是激光雷达的主导辐射源。近年来随着大功率半导体激光二极管技术的不断完善，在近距离应用条件下半导体激光器的应用也日益广泛。在未来若干年内，二极管泵浦的固体激光器技术和光参量振荡器技术将是新型激光源的关键技术。

利用光学参量振荡器可获得宽带可调谐、高相干的辐射光源，在激光测距、光电对抗光学信号处理等领域以显示出广泛的应用前景。光学参量振荡器的理论最早在1962年由Kroll提出，1965年美国贝尔实验室首先在脉冲激光器上实现光学参量震荡，国际上在70年代建立了完善的参量互作用理论，并在80年代后，随着一些性能优良的非线性晶体的出现，使得OPO技术的研究取得重大突破，OPO技术进入了实用阶段。近年来，随着二极管泵浦的固体激光技术的发展，全固化宽调谐OPO技术得以迅速发展，它具有高效率、长寿命、结构紧凑、体积小、重 量轻、可高重复频率工作等特点。美国直升机防撞激光成像雷达和预警机载“门警”系统激光雷达，英国的查分吸收光雷达都是采用OPO做辐射源。可预计，未来将会有更多的OPO激光雷达问世。2..多传感器集成和数据融合

激光雷达的另一个发展方向是成像应用。激光雷达成像具有优越的三维成像能力，其数据处理算法相对简单，不需要多批次图像融合即可得到侦查区域多层次的三维图，与其他成像侦查手段相比，在实效性方面具有不可比拟的优势。与光学和微波成像相比，激光雷达成像在获得侦查区域目标的同时能快速获得目标高程数据，提高对战场的探测能力。激光雷达成像所获得的是目标距离和强度数据，激光雷达数据图像与可见光数据图像、红外电视数据图像等其他数据图像的融合在目标物特征提取、识别等方面具有重要的作用。激光雷达数据图像包含目标的位置、体积、形状等三维立体信息，充分反映目标的几何信息。但激光雷达数据由于激光谱线成像，光谱信息单一，不能充分反映目标物的物理属性信息。而可见光数据图像、红外电视数据图像包含丰富的目标光谱信息，但目标的几何信息只有二维的平面位置信息。将激光雷达数据图像与可见光数据图像、红外电视图像相融合，实现多传感器集成，可发挥出各自的优势。2.不断探索激光雷达新体制

多年来，对激光雷达新体制的探索工作一直在进行，尤其最近几年研究工作比较活跃，包括激光相控阵雷达、激光合成孔径雷达、非扫描成像激光雷达等。相控阵激光雷达是通过对一组激光束的相位分别进行控制和波束合成，实现波束功率增强和电扫描的一种体制。美国自70年代初开始研究激光相控阵技术，实现一维光相控阵以来，先后研制出多种二维移相器阵列并制成以液晶为基础的二维光学相控阵样机。

合成孔径雷达是利用与目标做相对运动和小孔径天线并采用信号处理方法，获得高方位分辨力的相干成像雷达。利用激光器做辐射源的激光合成孔径雷达，由于 频率远高于微波，对于同样相对运动速度的目标可产生大得多的多普勒频移，因此，很像距离分辨率也高得多，而且利用单个脉冲可瞬时测得多普勒频移，无需高重频发射脉冲。正因为如此，基于距离多普勒成像的激光合成孔径雷达的研究工作受到重视。美国自80年代开始开展了激光合成孔径雷达的概念研究，并进行了原理实验。实验研究采用重复频率为100Hz的TEA CO2相干脉冲激光器，脉宽为150ns，峰值功率为100kw，以单纵横工作，而且频率可调。尽管迄今尚未见到成功的报道，但仍不失为激光雷达的一个发展方向。自90年代初以来，美国Sandia国家实验室一直致力于发展一种新体制激光成像激光雷达不需要机械扫描，而是利用高频强度调制的激光器照射目标，用带向增强器的CCD摄像机接收回波，经过数字信号处理依次提取每个光点的距离信息，形成目标的强度距离三维图像。其特点是简单、可行、体积小、重量轻、可得到高分辨率图像。因而防撞、自主导航、目标识别、自动检验、视景、警戒、监视和地形测绘等军事和民用方面具有广阔的应用前景。

第二篇：RFID应用现状及未来发展趋势

几年前，人们还只是从供应链的意义上来考虑RFID技术的应用——如沃尔玛式的应用。但是今天，RFID技术应用的方式正趋多样化。现在的RFID阅读器也变得更小、更便携、读取率更高；RFID标签不仅能应用于液体、金属等环境，甚至可以集成到温度传感器中。而这些技术上的进步也说明，RFID技术的应用层面总是会超出人们的想象，总是会不断地发展变化。

中国创羿RFID资产追踪和营销经理周经理曾经说过，“企业应该认识到RFID技术在供应链以外，对整个公司的业务流程所带来的价值和效益。所以，研究和你类似的企业使用RFID技术的成功案例对企业自身的发展是一个非常好的策略。”

RFID闭环应用将成主流摩托罗拉RFID产品营销部主任Chris Schaefer告诉记者，“

四、五年前开环供应链应用的风潮使大家对RFID技术刮目相看。现在，越来越多的公司开始考虑如何将RFID用于闭环应用。”目前的IT资产管理就是一种公司将RFID技术用于闭环的应用。一些资产，诸如公司的笔记本电脑和储存磁带不仅昂贵而且多含有一些敏感信息，所以公司需要特别保护。保护的方法不是用电子表格或用户登录，而是通过部署RFID系统来跟踪这些资产设备。使用RFID可以更安全地追踪到设备的位置及使用者的身份，这样就能避免因设备丢失造成的损失并能保持敏感数据的安全性。

WinWare总裁Larry Harper则将库存控制列为闭环RFID应用的另一领域。据了解，闭环RFID应用是WinWare唯一的关注点，目前行业内这种类型的应用一直在不断地增长。RFID技术可用于跟踪生产环境中的工具和用品，使用RFID跟踪有助于确保员工使用正确的物料数量，并有助于库存补货流程的自动化。RFID技术还可以用来追踪工厂内的消耗物品，因此，如果有人从指定区域取走一件物品，系统会自动要求收取费用。

RFID用于库存跟踪的另一个例子就是，惠普在包装车间内使用RFID追踪电脑资产。电脑准备发运时，RFID可以用来确保正确的配件被包装，并用来确保保修单和用户手册等语言的正确性。

RFID读写器及标签更趋小型化

那么，到底还有什么推动了RFID技术在新的市场和领域的应用？为此，Denk评价说：“读写器和标签尺寸的缩小使得RFID比以往任何时候的应用都广泛。”现在的技术越来越先进，RFID可以很容易地集成到现有的设备中，这些在以前都是不可能实现的。Schaefer则指出，便携式RFID阅读器的出现是RFID技术应用在新市场的动因之一。公司都希望采用的RFID方案能够适用于目前的业务流程，而便携式读写器恰好能做到这一点。读写器的日趋小型化，使得操作更加便捷。举例来说，RFID日前被RecycleBank用来激励消费者对废品进行回收再利用。他们在垃圾车上安装了便携式RFID阅读器，在垃圾箱上粘贴了RFID标签，用来验证每户的姓名和地址并对回收的垃圾称重。回收的数量越多，转换成RecycleBank的红利积分也就越多。这些积分可以用来购买产品和享受社区优惠。此外，便携式RFID读写器还常常用于仓库库存管理的叉车上。

另一个典型的例子就是德克萨斯州如何使用手持RFID阅读器帮助灾民撤离飓风。人们在手腕和财物上贴上RFID标签，就可以被时刻追踪，这样灾民的位置信息会不断更新，方便亲人找寻。

在接受采访时，Harpe指出：RFID标签目前也在朝小型化发展，以前的RFID标签不能用于金属环境，而今天的RFID标签不仅可以用于金属环境，还可水洗并能承受极端温度。所有这些技术上的进步都在不同程度上促进了RFID的广泛应用。一些RFID标签同传感器集成后，可以用来监测记录温度。目前，这类传感器标签冷链/食物链行业中应用广泛且效果突出。在食物链上，RFID可以实现从田间到饭桌的全程化跟踪。特别是自去年的食品安全事件爆发以来，RFID在食品安全追溯中的作用日益突出。

这些例子仅仅是目前RFID应用新领域的开始，许多公司还在探索其他的应用方式。随着技术的不断进步，RFID的应用将进一步推广。据ABI Research预测，2012年RFID产业将增长21％。

第三篇：我国ERP应用现状及发展趋势分析

浙江万里学院现代物流学院

(2013-2014学年第二学期)

《企业资源规划ERP》

第一次课程作业

姓 名：

班 级：信息管理与信息系统111班

日 期：2014/3/10

我国ERP应用现状及发展趋势分析

信息技术的迅速发展大大加快了制造企业的现代化与信息化的进程。制造业信息化已成为全球化的发展趋势。以企业资源计划ERP（Enterprise Resource Planning）为代表的管理数字化是制造业信息化技术特点的重要体现，也是我国制造业信息化工程的重要方面。计算机技术与管理科学的结合促进了现代企业管理技术的形成。企业管理涉及企业经营战略、经营目标、组织与文化、制造资源、资金与成本、技术与产品开发、生产计划与控制、供应链与企业协同等方面。现代企业管理技术基于现代企业管理模式，在资源集成、信息集成、功能集成、过程集成和企业间集成基础上，通过集成化管理与决策信息系统支持企业全面、合理、系统地管理生产和经营过程，可以最大限度地发挥企业内外部资源、技术和人员的作用，大幅度提高企业经济效益和市场竞争力。

一、什么是ERP ERP全称Enterprise Resource Planning，即企业资源计划，由美国企业界首先提出并应用，其核心内容是计划(Planning)。美国著名的计算机技术咨询和评估集团Garter Group Inc，对ERP定义如下：ERP是指建立在信息技术基础上，以系统化的管理思想，为企业决策层及员工提供决策运行手段的管理平台。ERP管理思想的核心是实现对整个供应链和企业内部业务流程的有效管理，主要体现在以下三个方面：对整个供应链进行管理的思想；精益生产、同步工程；敏捷制造的思想；事先计划和事中控制的思想。

随着ERP由概念层次逐渐地被国内的软件厂商通过软件来实践，特别是融入了“管理实施”概念之后，Garter Group给ERP所下的定义概念在实际应用中被完全更新了：

1）ERP不只是―个软件系统，而是―个集组织模型、业务流程、企业规范和信息技术、实施方法为―体的综合管理应用体系；

2）ERP使得企业的管理核心从“在正确的时间制造和销售正确的产品”转移到了“在最佳的时间和地点，获得最大利润”，这种管理方渐段其应用范围也从制造企业扩展至了各个不同行业的企业；

3）从软件系统的结构而言，现在的ERP必须能够适应互联网的应

用，可以支持跨平台的多组织的应用，并和电子商务之间的应用具有广泛的数据、业务逻辑的接口。

二、我国ERP应用现状

从1981年中国引进第一套MRPII软件开始，ERP在我国已经应用了30多年。进入21世纪，科技部提出的“制造业信息化工程”行动，带动和掀起了我国企业应用ERP的高潮。有些早前应用MRPII的企业也正在升级使用ERP，以使其功能更加完整、强大，提高集成化程度。在这一阶段，只想能力需求计划扩展，把生产车间计划、销售、财务导入ERP系统，基本形成闭环MRP，或者已经形成MRPII或ERP。随着国家政策的扶持，我国软件发开的迅速发展和ERP市场的深入开发，我国已经能过自主研发ERP系统，其中以用友和金蝶为代表的软件厂商已达到十多家

（一）ERP市场状况。目前，国内外的ERP系统数量繁多，国外著名的ERP软件公司有：SAP、ORACLE、ROSS、People—Soft、SSA、ASW和QAD等，国内的有用友、金蝶、金思维、浪潮通软、深圳天思、神州数码、台湾鼎新电脑等。在中国市场中，国内管理软件销售收入已经超过国外软件，而且国内软件总收入，尤其是以用友为代表的重点国内品牌市场份额都大幅超越国外软件总体收入和SAP为代表的国外品牌市场份额。

（二）ERP在我国出现的问题。就目前我国所出现的ERP实施成功率低、ERP市场混乱、缺乏信息技术应用人员、ERP应用不成熟、管理咨询不足、用户企业满意度不高、安全问题突出等诸多问题，不仅需要ERP软件商进行更适合我国国情的ERP软件的研发与上线工作，还需要增加管理人员的综合管理能力和应用人员的信息技术知识。ERP的实施是一个复杂的过程，要在很长时间后才能体现ERP的价值。因此实施ERP项目，企业应当做好充分的前期准备，按照科学的方法去实施ERP。首先企业高层要充分认识到ERP的重要性，并从自身做起认真学习整个系统相关知识，这样才能调动下属至整个公司的员工积极性，对ERP系统的应用其推进作用。其次将ERP的实施与业务流程重组结合起来，使ERP发挥更大的作用。

三、ERP的发展趋势及对策分析

近30年来，ERP在国内发展经历了MRP II的初步应用、ERP推广应

用、ERP产业创始、ERP深入研究、ERP产业茁壮发展等几个阶段。随着信息技术、管理软件系统的进一步发展，加之管理技术与管理思想的进—步融合，ERP将会得到进一步发展，未来的ERP将会具有更好的适应性、灵活性和开放性以及更强的功能。随着国家863计划对ERP的支持，国内ERP发展逐渐迅速起来，但与国外相比较，还是处于发展的初期，由于中国国情、管理理念等方面的原因，国内ERP发展将会呈现以下几个趋势：

1、本土品牌ERP公司的崛起。从近几年看，用友、金蝶、浪潮等几家国内较大的ERP公司对国外的SAP、Oracle等形成了较大的竞争压力，凭借在设计上更适合国内企业以及在实施和服务方面的优势，用友、浪潮等大的ERP公司迅速占领国内一部市场。

2、与SOA的结合。早在两年前，用友、浪潮、金蝶等ERP公司都发布了基于SOA构架的ERP产品。在新的构架下，业务功能、安全性、易用性等方面都得到了很大改进。另外一个方面。SOA构架能让用户的ERP系统更加的灵活，实施的成本更低。

3、与先进的管理思想进一步交融，增强其适应性。未来的ERP将会在继承当前ERP管理思想的基础上，不断吸纳最新的先进管理思想或模式，如敏捷制造与敏捷虚拟企业组织管理模式、供应链环境下的精良生产管理模式、基于电子商务的企业协同管理模式、跨企业的协伺项目管理模式等，并将其管理思想与ERP业务处理模式结合。此外，应与不同国情的管理模式相适应，例如针对中国这样未完成工业化的发展中国家，应当采用针对性较强的改进型ERP管理模式，如基于主动动态成本控制的ERP管理模式、基于时间成本双主线的ERP管理模式、基于资金流模型的ERP管理模式等。

4、运用各种前沿技术，迅速向网络化，互联网办公模式靠拢。基于Internet的ERP将融合最新的企业管理理念及Internet技术，在全新的浏览器/服务器结构上，基于WEB的以供应链管理为核心的资源整合、客户管理、营销管理、跨企业物流网络管理、代理商和分销商管理，产品生命周期管理、决策支持系统等，使企业发展企业文化、建立知识管理体系成为可能。此外，JAVA技术和面向Internet的数据库技术将使其具有良好的兼容性、安全性和扩展性，使企业的应用从原有的办公室桌面，扩展到世界各个角落的计算机、终端，甚至移

动电话、PDA、信息家电等新型的终端产品，实现前端办公室，商务智能、电子商务、办公自动化系统和供应链管理的整合应用。

四、总结

ERP已经发展成为当今企业管理方面的主流软件，它集信息技术与先进的管理思想于一体，能帮助企业实现资源的合理调配，并最大化地创造社会财富，是企业在信息化时代生存和发展的得力工具，同时越来越多的ERP软件开发公司和实施顾问公司的成立，培养了大量的专业技术人才和专家级顾问，这些都为ERP在中国的发展打下了坚实的基础，纵观ERP在我国的发展和应用历程，有喜有忧，但前景乐观，未来将成为提高我国企业管理水平和市场竞争力的必要工具。加快企业体制改革，深化企业业务流程重组，加强职工信息化知识培训，增强企业领导层管理水平和对企业信息化的重视力度等都是提高ERP在我国企业推广成功率的重要因素。

第四篇：园林花卉的应用现状及发展趋势

园林花卉的应用现状及发展趋势

现状：

花卉有广义和狭义两种意义：狭义的花卉是指有观赏价值的草本植物。如凤仙、菊花、一串红、鸡冠花等；广义的花卉除有观赏价值的草本植物外，还包括草本或木本的地被植物、花灌木、开花乔木以及盆景等，如麦冬类、景天类、丛生福禄考等地被植物；梅花、桃花、月季、山茶等乔木及花灌木等等。

中国种植花卉的优势表现在种质资源、气候资源、劳动力资源、市场优势、花文化优势等几个方面。“十五”期间，中国花卉种植面积已达64万公顷，比“九五”期末的15万公顷增长326.7％。其中，种植面积5万公顷以上的省有河南、江苏、浙江、广东四省，2万公顷以上的有河北、山东、湖南、甘肃等省。中国花卉面积已占世界花卉生产总面积的三分之一。2005年全国有花卉市场2586个，企业64908个，其中种植面积在3公顷以上或年营业额在500万元以上的大中型企业8334家，花农1251313户，从业人员4401095人，专业技术人员132318人。“十五”期末全国重点花卉产区初步形成，品种结构进一步优化。区域化产业形成了以云南、四川、江苏、浙江、海南为重点的南方热带、亚热带花卉产区；以广东、福建为重点的南方热带观叶植物产区；以浙江、四川、河南、河北为重点的观赏苗木产区；以北京、山东、河北为主的北方花卉产区；以辽宁为中心的东北花卉产区。

2006年至今，中国花卉业借鉴荷兰、美国等花卉大国的发展经验，并结合中国的实际情况，花卉业取得很好的发展，然而，中国花卉业发展起步晚，在发展的过程中存在很大的问题与困难。如：生产面积增加过快、品种结构不合理、市场体系建设不完善、花卉研发严重滞后、专业人才奇缺、病虫害种类多发生严重、花卉质量普遍较低等都制约中国花卉业的发展。对此，花卉业界采取了一些措施，如：加大资金投入改善花卉发展、运用科技发展花卉、聘请花卉专家、因地制宜发挥地方特色花卉等，取得不少成果。

2008年中国云南花卉上半年产量达到创纪录的35.5亿枝，但云南玫瑰出口价格最高仅为0.8元，出口到香港市场之后的零售价格可达20港元，价差高达25倍。趋势：

随着人们生活水平的提高，花卉对生活环境的改善的作用越来越明显，越来越多的人开始关注花卉，2008年奥运会，也无疑给中国花卉业的发展带来巨大的发展机遇，可以预见，花卉业将来有着巨大的发展空间。

中投顾问2009-2012年中国花卉市场投资分析及前景预测报告

本文转自：园林吧

第五篇：环境监测技术的应用现状及发展趋势

环境监测技术的应用现状及发展趋势

摘要：在环境问题日益严峻和环境保护工作不断深入的今天，环境监测技术成为了影响环保工作开展的重要因素。利用现代环境监测技术对污染物进行准确、及时的监测和分析，对实现环境污染的预防和控制具有重要的现实意义。本文通过对现有研究结果的分析，总结了环境监测技术的应用现状，3S技术、生物技术、信息技术、物理化学科学技术在水、大气、土壤等环境介质的污染物监测中应用广泛。同时，本文对环境监测技术的未来发展趋势进行了探讨，将向着以有机污染物作为监测的主要目标、监控介质范围扩大、监测分析精度痕量化、分析技术快速化、实验室管理系统应用广泛化的方向发展。关键词：环境监测；环境保护；技术；污染

Application Status and Development Trends of Environmental

Monitoring Technology Abstract：Today, environmental problems are increasingly serious and environmental protection workis deepening, and environmental monitoring technology has become an important factor affecting the environmental work to carry out.Using modern environmental monitoring technology to monitor and analyze the pollutants accurately and timely has important practical significanceto prevent and control the environmental pollution.By analyzing the results of existing studies, this paper summarizes the application status of the environmental monitoring technology.3S technology, biotechnology, information technology, physical and chemical science and technology are widely used in the monitoring of contaminants in water, air, soil and other environmental media.At the same time, this paper discusses the development trends of environmental monitoring technology, it will be toward to regard the organic pollutants as the main monitoring targets, expand the scope of monitoring media, analyze to achieve mark quantization, analyze fast, and use the laboratory management system widely in the direction of development.Key words： Environmental monitoring；Environmental protection；Technology；Pollution 引言

近年来，随着经济的快速发展，环境问题日益严峻，环境问题和人民生产生活息息相关，保护环境刻不容缓。环境监测不仅是加强环境监督与管理的重要手段，也是保护环境的前提和基础。随着环境问题的不断凸显，政府及社会各界不断地提高环境保护意识，从而对环境监测技术提出了更高的要求。因此，分析总 结当前环境监测技术的应用现状并在此基础上探讨其未来的发展趋势是十分必要的，具有很强的现实意义和重大的战略意义。

本文简要介绍了环境监测的内涵、作用及发展历史，总结分析了环境监测技术的应用现状并对其发展趋势进行了探讨，为今后环境监测工作的开展提供了更多的分析资料，促进环境监测技术的开发与完善，对实现人类的可持续发展具有重要的意义。环境监测概述

2.1 环境监测的内涵及作用

环境监测(Environmental Monitoring)是环境科学和环境工程的重要组成部分，是在环境分析的基础上发展起来的一门学科。它是指运用各种分析、测试手段，对影响环境质量因素的代表值进行测定，确定环境质量(或污染程度)及其变化趋势，从而为开展环境工作提供服务的活动。

环境监测的目的是运用现代科学方法，对人类赖以生存的环境质量进行定量描述，用监测数据来表示环境质量受损程度，准确、及时、全面地反映环境质量现状及发展趋势，为环境管理、污染源控制、环境规划提供科学依据，进而保护人类正常生存与发展。具体有以下几个方面[1]：对污染物及其浓度(强度)作时间和空间方面的追踪，掌握污染物的来源、扩散、迁移、反应、转化，了解污染物对环境质量的影响程度，并在此基础上对环境污染作出预测、预报和预防；了解和评价环境质量的过去、现在和将来，掌握其变化规律；收集环境背景数据、积累长期监测资料，为制订和修订各类环境标准、实施总量控制、目标管理提供依据；实施准确可靠的污染监测，为环境执法部门提供执法依据；在深入广泛开展环境监测的同时，结合环境状况的改变和监测理论及技术的发展，不断改革和更新监测方法与手段，为实现环境保护和可持续发展提供可靠的技术保障。

环境监测在人类防治环境污染，解决现存的或潜在的环境问题，改善生活环境和生态环境，协调人类和环境的关系，最终实现人类的可持续发展的活动中，起着举足轻重的作用。

环境监测的对象大致分为以下两种：一种是自然环境，包括水源、大气、土 壤等；另一种是人文环境，包括固体废弃物、环境生物、噪音、放射性物质等。环境监测通常包括背景调查、确定方案、优化布点、现场采样、样品运送、实验分析、数据收集、分析综合等过程。

2.2 环境监测的发展历史

20世纪50年代，针对发达国家不断发生的化学毒物造成的严重环境污染事故，对环境样品进行化学分析以确定其组成和含量的环境分析便成为这个阶段环境监测的主要特征。自20世纪60年代末开始，环境监测逐渐引入物理的、生物的手段，这一时期的监测工作以对污染源的监督性监测为主要特征。自20世纪70年代中期以来，发达国家把环境监测焦点从对污染源监控转移到环境质量监控上来，使环境监测范围发展到面源污染及区域性环境质量方面。20世纪80年代初，发达国家相继建立了自动连续监测系统和宏观生态监测系统，并借助地理信息系统技术、遥感技术和全球卫星定位系统技术，连续观察空气、水体污染状况变化及生态环境变化，预测预报未来环境质量，扩大了环境监测范围，提高了监测数据的获取、处理、传输、应用的能力，为环境监测动态监控区域环境质量乃至全球生态环境质量提供了强有力的技术保障，极大促进了环境监测的现代化发展，实现了监测的实时性、连续性和完整性。

我国环境监测起步较晚，经过30多年的发展，现已发展到物理监测、生物监测、生态监测、遥感、卫星监测，从间断性监测逐步过渡到自动连续监测。监测范围从一个断面发展到一个城市、一个区域乃至全国。一个以环境分析为基础，以物理测定为主导，以生物监测、生态监测为补充的环境监测技术体系已初步形成[2]。环境监测技术的应用现状

3S技术、生物技术、信息技术、物理化学科学等现代化监测技术已被广泛应用于大气环境监测、水资源调查评价等监测工作。3.1 3S技术在环境监测中的应用

3S技术是以遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS)为基础，将这三种独立技术与其他高新技术有机地构成一个整体而形成的一项新的综合技术，它集信息的获取、处理和应用于一身，凸显信息获取与处理的高速、实时与应用中的高精产度、可定量化等方面的优点[3]。3.1.1 3S技术在水资源管理中的应用

当前国内外3S的技术在水资源的调查与评价上的应用是非常广泛的。其主要应用在流域水文模拟、水资源评价、生态环境变迁分析、生态耗水变迁分析、监测水体沼泽、监测水体富营养化等等[4]。在水质遥感监测方面，近几年来，对构成水的质量的一些要素进行定量监测的研究有了一定的进步，这些要素包括浑浊度、总悬移质泥沙含量、pH值、总含氮量等等。

卫星遥感监测技术已经广泛应用于海洋环境监测，并取得良好成效。一般陆地卫星的多光谱扫描仪是用于沿海悬浮泥沙含量和其扩散状态的监测；用于工业排污与生活污水的监测。在1972—1977年间出现了3次大范围海上溢油问题，采用海洋水色成像仪与沿岸带水色扫描仪用于悬浮物浓度或者海域叶绿素的分析，实现全天24小时的海洋油污实时监测，具体监测溢油的分布范围、油膜厚度、移动扩散状况和溢油量等。3.1.2 3S技术在湿地研究中的应用

(1)3S技术在湿地资源动态变化监测中的应用。

运用多时相、多平台的遥感动态变化监测技术及时获取湿地的动态信息，通过地理信息系统技术的空间分析功能和数据管理功能对遥感技术获取的湿地信息进行实时更新，可以获得湿地的动态变化情况[5]。

(2)3S技术在湿地制图中的应用。

迄今，中国、加拿大和爱沙尼亚等国已经出版了国家沼泽湿地图。中国运用3S技术还编制了不同比例尺的湿地景观生态图[6]；完成了黄河三角洲1：5万和1：10万地图的编制[7]等。3.1.3 3S技术在土壤环境监测中的应用

过土壤波谱分析，应用高光谱遥感数据能较好地探测土壤表层或浅表层的性状，并且结合相应的野外采样测量或实地观察建立起各种不同类型的分析模型，对土壤机械组成、酸碱度、水、养分含量、矿物质等参量、土肥状况等实现定量观测[8]。自2003年起，中国科学院在高光谱遥感技术的支持下对青藏高原地区2003—2010年表层土壤水分进行了成功反演[9]，从而为脆弱生态区土壤环境的监测奠定了基础。

为了保护土壤，防止土壤侵蚀面积不断扩大，美国农业部自然资源保护局运用3S技术开展全国土壤资源调查，并且进行小流域调查与制图。在此基础上，美国国家土壤侵蚀研究实验室建立了诸如土壤侵蚀方程、评价土壤侵蚀模型、水蚀预报模型、风蚀预报系统等[10]，从而为各种情况下土壤侵蚀预测和评价提供技术和方法支持。

此外，在草地、森林等生态系统相关领域的环境监测中，3S技术都在发挥着重要的作用。

3.2 生物技术在环境监测中的应用

随着生物技术的迅猛发展，以现代生物技术为代表的高新技术在环境科学中得到了越来越广泛的应用。现代生物技术是以DNA重组技术的建立为标志的多学科交叉的新兴综合性技术体系，它以分子生物学、细胞生物学、微生物学、遗传学等学科为支撑，与化学、化工、计算机、微电子和环境工程等学科紧密结合和相互渗透，极大地丰富了各学科的内涵，推动了科学理论和应用技术的发展。

现代生物技术正被利用或嫁接到环境监测领域，构成了现代生物监测技术。目前，在环境监测领域，应用比较广泛的有生物大分子标记物检测技术和PCR(多聚酶链式反应)技术，此外，当今研究和应用比较广泛的生物技术还有单细胞凝胶电泳、生物传感器、酶联免疫技术等。3.2.1 生物大分子标记物检测技术

生物大分子标记物监测技术可以在分子水平阐述分子适应等生态问题的机制，具有预警性和广泛实用性的特点，有助于更好地揭示生物与环境之间的相互作用机制，为污染环境的生物修复提供理论依据。主要的生物大分子标记物及其检测技术有核酸分子损伤检测技术、报告基因标记技术、DNA芯片技术、酶分子标记物检测、金属硫蛋白的检测、抗氧化剂防御系统的检测等。3.2.2 PCR技术

多聚酶链式反应(简称PCR)技术是在体外合成特异性DNA片段的方法，其原理类似于生物体内DNA的复制。通过选择生物的一段特异性基因进行体外扩增，再由凝胶电泳等DNA分析技术确定其种类及含量。近年来，依据PCR分析突变的相关技术进展很快，主要有[3]：寡核苷酸探针杂交；DNA直接测序；限制性内切酶图谱；变性梯度凝胶电泳等。

作为最现代的生物技术之一的PCR技术，具有快速、灵敏、准确、简便、特异性强的特点，可以针对某种或某几种致病微生物作出检测判断，因此在水环境微生物检测中应用越来越广泛。

Tay等[11]利用特异性16S rDNA 引物扩增两种甲苯降解菌。荧光定量PCR 结果显示：自养黄色杆菌和分枝杆菌在甲苯污染地区的数量比非污染地区的高，这与先前调查结果一致。但自养黄色杆菌只在污染地区夏季有相对短暂的繁盛，而分枝杆菌超过5个月时数量仍很高，表明了分枝杆菌在甲苯降解方面比想象的更为重要[12]。

Cummings等[13]通过荧光定量 PCR 技术监测了沿湖泊重金属污染浓度梯度中还原铁离子泥土杆菌家族的丰度与分布。结果表明其分布相对均匀，泥土杆菌家族的分布不受重金属离子浓度的影响。

何闪英等[14]为建立快速、准确鉴定和定量检测赤潮生物的方法，以圆海链藻为例，以其中18S rDNA序列为寻找种特异性引物的靶区域，通过分析 18S rDNA 序列，设计出适合用于荧光定量PCR的引物与探针，并通过常规PCR验证确定其特异性，进而以圆海链藻荧光定量PCR的引物和探针，建立了定量检测圆海链藻的实时荧光定量PCR检测方法。与传统的显微镜计数方法比较，两 者所获结果无显著性差异，证明了本方法的可行性，从而为我国沿海水域赤潮问题的研究提供了良好的技术检测途径。

变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术在微生物群落多样性和种群动态监测中得到广泛使用[15]。赵兴青[16]等从玄武湖、莫愁湖和太湖沉积物中直接提取微生物总 DNA，然后通过 DGGE技术指纹图谱来分析湖泊表层沉积物中微生物群落结构的差异性，结合条带回收、扩增、序列测定，从而了解不同湖泊和相同湖泊不同位点的微生物群落结构的多样性。3.2.3 其他生物技术

单细胞凝胶电泳(SCGE)，即彗星试验是一种通过检测DNA链损伤来判别遗传毒性的技术。环境中的遗传毒物浓度一般很低，而彗星试验检测低浓度遗传毒物具有高度灵敏性，所研究的细胞不需要处于有丝分裂期。同时，这种技术只需要少量细胞[17]。Mirjana Pavlica等[18]用暴露在五氯苯酚(PCP)中的淡水蚌类血细胞进行彗星试验，观察血细胞中DNA损伤程度。在进行实验室实验和原位实验后，发现高浓度的 PCP(80g/L)会引起血细胞中DNA断裂，表明用彗星试验检测DNA损伤能够监测水体中的PCP污染。

生物传感器[19]是将生物学、化学和物理学融为一体的一种新装置，可以根据生物的酶、亚细胞器以及细胞或组织对污染的反应，将其转换为电信号，通过放大系统显示，再用计算机系统处理检测信号，实现自动化监测。目前，这种生物传感器技术可以对水质的BOD进行快速监测。

3.3 信息技术在环境监测中的应用

随着计算机、网络等现代信息技术在各领域应用的不断深入，信息技术已经被广泛应用于环境监测中。3.3.1 无线传感器网络技术

环境监测应用中无线传感器网络属于层次型的异构网络结构，最底层为部署在实际监测环境中的传感器节点。向上层依次为传输网络、基站，最终连接到网络。通过该技术能够将监测的数据传送到数据处理中心，监护人员(或用户)可以 通过任意一台连入网络的终端访问数据中心，或者向基站发出命令。

许妍等[20]研究的基于无线传感器网络技术的农田灌溉系统可实现对农田土壤的湿度、温度等参数的在线监测和实时控制，从而提高了农业生产效率。3.3.2 PLC技术

可编程逻辑控制器(PLC)是集自动化技术、计算机技术和通信技术于一体的新一代工业控制装置，在结构上对耐热、防尘、防潮、抗震等都有精确考虑，在硬件上采用隔离、屏蔽、滤波、接地等抗干扰措施，非常适用于条件恶劣的户外及工业现场[21]。此外，可以用于雨水的远程监测，对于农业生产及防洪抗旱有着积极的意义，还可以对河水水位、流速、水质的测量实现远程监视。

3.4 物理化学科学在环境监测中的应用

近年来，由于高分子化学、分析化学、物理科学等科学的不断发展与完善，物理化学科学在环境监测中有了较为广泛的应用。3.4.1 动态膜压法监测技术

动态膜压法的理论基础是Gibss用热力学的方法推导出的吸附公式，该方法不需要对水样进行预处理，不同性质、不同浓度的有机成膜分子可以得到不同的动态膜压图谱，有效地将成膜分子的状态、结构及分子间的相互作用等反应出来。并且不需要添加任何化学试剂，无二次污染，外界干扰因素小，测定速度快，灵敏度高。用此法可对受污染水体以及其他未知天然水系的微表层进行研究[22]。3.4.2 DOAS技术

差分光学吸收光谱技术(DOAS)的工作原理是利用分子的窄带吸收光谱来辨别气体的成分，通过其吸收谱的强度推导被测气体的浓度，其理论基础是朗伯比尔定律。DOAS系统通过一系列优化的数据处理流程和环节，可以成功地监测大气中多种气体成分的浓度。此外，物理化学方法如电感耦合等离子体质谱(ICP—MS)法、激光熔蚀法(LA)、氢化物发生法(HG)、偏振能量色散X射线荧光光谱法等在土壤样品分析，尤其是痕量元素的测定及分析中得到较广泛的应用[23]。环境监测技术的发展趋势

环境监测技术经过几十年的发展，在实践中发挥着重要的作用。随着社会的发展，环境监测技术也在进一步的发展，从目前环境监测技术的发展来看，未来的发展趋势主要表现在以下几方面。

4.1 以有机污染物作为在线监测的主要目标

通过对大量的研究数据和结果的分析可以了解到，目前有机污染物的污染十分严峻，而且这些有机污染物都有毒有害。因此，对有机污染物进行监测已经成了当前的一项重要任务。所以，今后需要适时的、全面的、系统的开展有机污染物的监测工作，及时有效地将环境中的有机污染物监测出来。

4.2 扩展监控介质范围，对有毒有害物质进行全面监控

多环芳烃类、多氯联苯类以及某些重金属有毒污染物会在一定的外界条件影响下，在不同的环境介质如大气、水、沉积物中迁移、转化和积累，因此，需要对多种环境介质进行监控，实现对有毒有害物质的全面监测，保证人类健康和环境安全。

4.3 运用痕量分析，提高监测分析精度

环境中的许多有毒有害物质，尽管其浓度很低，但是会对人体造成巨大的伤害。因此，有必要发展和使用痕量和超痕量分析技术，进一步提高监测的精度，全面掌握受污染的状况，以便采取有效措施，预防和控制污染物对人体和环境的危害。4.4 监测分析器小型化，现场快速分析技术得到普及

在环境管理的实践中，往往需要对一些污染事故的现场进行监测，包括污染物排放源和现场污染情况等，这就需要对污染进行定性和分析，及时分析出某种污染物的类别、构成或浓度，因此，有必要发展和使用现场快速分析技术，以便能够更加有效的对现场污染进行监测，而监测仪器的小型化也为其提供了物质保障。

4.5 实验室管理系统将得到广泛应用

使用实验室管理系统(LIMS)，能够进一步提高实验室的管理水平，提高实验室采集数据和分析数据的自动化程度，减少人为因素的干预，进一步确保数据的原始性和准确性。从而达到降低成本，规范数据分析的目的，促进数据分析工作的流程化。还可以加深管理人员对实验室基本情况的认识和了解，及时发现不符合规定的管理行为，并积极采取措施加以改进，从而规范实验流程，提高数据的可靠性，降低实验室的运行成本，提高工作效率。小结

环境监测技术能够为环境保护提供科学合理的依据，对防治环境污染，加强环境保护有着重要的现实意义。环境监测技术的发展不是一朝一夕的事情，需要一代人甚至几代人的不断努力。只有了解环境监测技术的现状，坚持不懈地完善环境监测技术，才能保证环境监测的可靠性。在今后的工作实践中，我们需要重视环境监测技术的运用，加大资金投入，进一步规范环境监测的各项工作，提升监测技术、更新监测设备、提高监测人员的综合素质，建立健全完善的环境监测体系，推动环境监测工作的进一步发展，从而实现人类的可持续发展。参考文献

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