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第1篇

一、開發(fā)與利用的現(xiàn)狀

六合區(qū)農(nóng)村沼氣經(jīng)過了“兩落三起”的發(fā)展歷程。20世紀(jì)60年代末到70年代初，出現(xiàn)了發(fā)展沼氣的熱潮，建設(shè)了4400多處，但很短時(shí)間后多數(shù)沼氣池就報(bào)廢了。70年代末期，又掀起了發(fā)展沼氣熱潮，但多數(shù)未能持久運(yùn)行?！皟陕洹痹斐蓢?yán)重的負(fù)面影響，至2005年底沼氣保有量?jī)H為7000處。“兩落”的主要原因之一是技術(shù)服務(wù)跟不上，農(nóng)民欠缺建池施工和日常管理技術(shù)，不能及時(shí)有效解決使用過程中產(chǎn)生的問題，大量病池報(bào)廢，綜合效益難以發(fā)揮，資金浪費(fèi)嚴(yán)重。2006年至今，各級(jí)政府把農(nóng)村新能源建設(shè)納入為民辦實(shí)事范疇，加大了財(cái)政投入，農(nóng)村新能源建設(shè)的領(lǐng)域也得到了擴(kuò)展，不僅加快了戶用沼氣池建設(shè)步伐，規(guī)模畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)沼氣治理工程也迅速發(fā)展。2006—2011年我區(qū)共興建戶用沼氣池8000多處，沼氣工程42處（其中500m3 3處，300m3 2處），秸稈氣化工程2處，總投入3439.48萬(wàn)元，其中省級(jí)以上投入1578萬(wàn)元，市級(jí)配套503.3萬(wàn)元，區(qū)級(jí)配套174.5萬(wàn)元，農(nóng)戶和企業(yè)自籌資金1183.68萬(wàn)元。目前戶用沼氣池推廣的池型是大出料口水壓式和強(qiáng)回流沼氣池，強(qiáng)調(diào)“一池三改”（沼氣池、改圈、改廁、改廚）。該池型密閉性能好，產(chǎn)氣量高，出料方便。截止目前，戶用沼氣池累計(jì)推廣18000處，已報(bào)廢3000處，可用15000處，占總農(nóng)戶的10%左右，主要分布在金牛湖、馬集、冶山等北部街鎮(zhèn)；各類大中小型沼氣工程近42處；秸稈氣化工程2處；生活污水凈化處理池近20處；太陽(yáng)能熱水器80000多臺(tái)，已在城鄉(xiāng)全面普及。

我區(qū)嚴(yán)格按照《南京市農(nóng)村沼氣和秸稈氣化建設(shè)項(xiàng)目管理辦法》要求，嚴(yán)格建設(shè)規(guī)范，按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、專業(yè)施工、統(tǒng)一操作規(guī)程組織建設(shè)。在質(zhì)量管理上，做到“四個(gè)堅(jiān)持”，即堅(jiān)持建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，堅(jiān)持技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，堅(jiān)持職業(yè)準(zhǔn)入制度，堅(jiān)持招投標(biāo)制度。在項(xiàng)目程序上，實(shí)行做到“三公開一公布”，“三公開”即要公開省市有關(guān)扶持政策、建設(shè)計(jì)劃任務(wù)、資金補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)和建設(shè)條件，公開項(xiàng)目自愿建設(shè)單位或農(nóng)戶名單，公開物資采購(gòu)價(jià)格及分配辦法；“一公布”就是網(wǎng)上公布用戶檔案、項(xiàng)目村電話、各級(jí)管理部門電話。同時(shí)，嚴(yán)格項(xiàng)目驗(yàn)收，確保完成項(xiàng)目建設(shè)任務(wù)。建立健全農(nóng)村清潔能源工程管理制度，農(nóng)村清潔能源工程建設(shè)與管理實(shí)行責(zé)任制和責(zé)任追究制、項(xiàng)目法人責(zé)任制、建設(shè)保證金制度，加強(qiáng)農(nóng)村清潔能源工程建設(shè)與管理的培訓(xùn)工作。加強(qiáng)項(xiàng)目資金管理，按照《江蘇省財(cái)政支農(nóng)專項(xiàng)資金報(bào)賬制管理辦法》相關(guān)規(guī)定，設(shè)立專帳規(guī)范核算，?？顚Ｓ茫?shí)行項(xiàng)目資金財(cái)政報(bào)賬制。農(nóng)村清潔能源工程竣工后，及時(shí)組織開展項(xiàng)目工程決算審計(jì)和財(cái)務(wù)審計(jì)，由具備相關(guān)資質(zhì)的機(jī)構(gòu)出具相應(yīng)的審計(jì)報(bào)告，同時(shí)，會(huì)同建設(shè)單位、施工企業(yè)進(jìn)行項(xiàng)目的初步驗(yàn)收，出具由區(qū)縣農(nóng)村清潔能源主管部門、項(xiàng)目建設(shè)單位、工程監(jiān)理單位和工程施工企業(yè)四方共同簽字的工程竣工現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收?qǐng)?bào)告。區(qū)內(nèi)現(xiàn)有農(nóng)村能源施工企業(yè)1個(gè)，資質(zhì)為三級(jí)，持證技工近50人，承擔(dān)戶用沼氣池、沼氣工程（300m3以下）等建設(shè)任務(wù)。300m3以上的沼氣工程和秸稈氣化工程按照省市要求嚴(yán)格實(shí)行招投標(biāo)制，今年共招投標(biāo)沼氣工程3個(gè)。我區(qū)多次被省農(nóng)委評(píng)為農(nóng)村清潔能源建設(shè)先進(jìn)集體。

二、存在問題

我區(qū)在農(nóng)村新能源開發(fā)與利用中雖然取得了一些成績(jī)，但還存在一些問題。一是建設(shè)速度上還顯得不夠快?？v向上看有進(jìn)步，橫向上看和江寧、浦口比還有不小的差距，戶用沼氣池、沼氣工程建設(shè)數(shù)量顯得不足，秸稈氣化工程數(shù)量也僅有一處。二是存在重建輕管的現(xiàn)象。農(nóng)村沼氣服務(wù)方面，故障維修不及時(shí)，配件供應(yīng)跟不上，脫硫裝置較少進(jìn)行再生和更換，進(jìn)出料裝備缺乏，大多數(shù)沼氣農(nóng)戶不掌握綜合利用技術(shù)，有的沼氣池運(yùn)行了多年，竟沒有進(jìn)行過一次大換料，影響了正常產(chǎn)氣，有的農(nóng)戶不按規(guī)程操作，換料時(shí)不關(guān)閉閥門，導(dǎo)致凈化器被燒壞，有的農(nóng)戶缺乏安全知識(shí)，擅自開蓋維修，個(gè)別地區(qū)導(dǎo)致了事故，沼渣、沼液等優(yōu)質(zhì)肥料得不到合理利用，效益打了折扣。三是近兩年生豬價(jià)格波動(dòng)較大，發(fā)病率高，部分農(nóng)戶和養(yǎng)殖場(chǎng)飼養(yǎng)量下降，造成發(fā)酵源不足，產(chǎn)氣量下降，甚至不能正常使用。

三、具體對(duì)策

1.提高認(rèn)識(shí)

發(fā)展農(nóng)村新能源有利于促進(jìn)農(nóng)村衛(wèi)生狀況和生態(tài)環(huán)境的改善，促進(jìn)農(nóng)民生活方式的轉(zhuǎn)變，提高生活質(zhì)量，建設(shè)文明和諧的新農(nóng)村；有利于促進(jìn)農(nóng)業(yè)增長(zhǎng)方式轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收，建設(shè)經(jīng)濟(jì)繁榮的新農(nóng)村。如近年來推廣的“豬—沼—果（糧、菜）”能源生態(tài)經(jīng)濟(jì)模式，就是把種植業(yè)與養(yǎng)殖業(yè)有機(jī)結(jié)合起來，把養(yǎng)殖業(yè)所產(chǎn)生的廢棄物轉(zhuǎn)換成可再生能源沼氣和有機(jī)肥，既解決了農(nóng)村燃料問題，又減少了化肥、農(nóng)藥的使用量，改善了農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，提高了農(nóng)產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

2.加強(qiáng)宣傳

一要向領(lǐng)導(dǎo)宣傳，發(fā)展農(nóng)村能源，對(duì)于滿足農(nóng)民生產(chǎn)生活用能需求、增加農(nóng)民收入、繁榮農(nóng)村經(jīng)濟(jì)、優(yōu)化農(nóng)村環(huán)境、提高農(nóng)村文明程度都具有重要意義，是社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)的重要內(nèi)容。發(fā)展農(nóng)村沼氣、太陽(yáng)能和生物質(zhì)能源，可以把農(nóng)村的“三廢”（秸稈、糞便、垃圾）變成“三料”（燃料、飼料、肥料），提高各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的認(rèn)識(shí)。二要向廣大農(nóng)民宣傳，一戶農(nóng)民建一只8m3的沼氣池，年產(chǎn)沼氣350m3左右，一般可解決10個(gè)月的做飯、燒水、照明的用能需求。還可提供有機(jī)肥料約20t，節(jié)柴2000kg以上，戶均節(jié)支增收1000元左右。三要通過各種媒體向社會(huì)宣傳，發(fā)展以沼氣為重點(diǎn)的農(nóng)村能源，是建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的重要舉措，形成全社會(huì)重視關(guān)心和支持農(nóng)村新能源建設(shè)的良好氛圍。

3.加大投入

發(fā)展農(nóng)村新能源建設(shè)，是一項(xiàng)公益性事業(yè)，要積極爭(zhēng)取利用國(guó)債和省市項(xiàng)目資金的支持，區(qū)政府要加大資金投入，配套資金要列入年度財(cái)政預(yù)算，確保足額配套，同時(shí)拓寬投資渠道，引進(jìn)民營(yíng)資本投資該領(lǐng)域，同時(shí)收取項(xiàng)目保證金后作為工程款，保證自籌資金全部到位。這樣才能加快戶用沼氣池、沼氣工程、秸稈氣化工程的建設(shè)步伐。此外，要安排好工作經(jīng)費(fèi)，保障全區(qū)清潔能源建設(shè)正常有序開展。

4.強(qiáng)化服務(wù)

圍繞推進(jìn)社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)，以改善農(nóng)村生產(chǎn)生活條件、促進(jìn)農(nóng)民增收、方便農(nóng)民群眾為出發(fā)點(diǎn)，將沼氣服務(wù)體系建設(shè)與沼氣發(fā)展協(xié)調(diào)推進(jìn)。堅(jiān)持“政府引導(dǎo)、多元參與、方式多樣”和“服務(wù)專業(yè)化、管理物業(yè)化”的原則，逐步建立以省級(jí)技術(shù)實(shí)訓(xùn)基地為依托、區(qū)服務(wù)站為支撐、鎮(zhèn)村服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)為基礎(chǔ)、農(nóng)民服務(wù)人員為骨干的沼氣服務(wù)體系，為沼氣農(nóng)戶提供優(yōu)質(zhì)、規(guī)范、高效、安全的服務(wù)，鞏固沼氣建設(shè)成果。同時(shí)要發(fā)揮市場(chǎng)機(jī)制作用，除采用協(xié)會(huì)領(lǐng)辦、個(gè)人承包、股份合作等形式外，鼓勵(lì)發(fā)展股份制沼氣服務(wù)公司和民營(yíng)沼氣服務(wù)隊(duì)伍，形成各類社會(huì)主體參與的沼氣服務(wù)體系。對(duì)各類沼氣工程和秸稈氣化站內(nèi)部要確定專人負(fù)責(zé)，通過參加省市培訓(xùn)，合格后持證上崗。

5.加強(qiáng)管理

對(duì)新建的規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)，要先進(jìn)行環(huán)境評(píng)價(jià)，把對(duì)環(huán)境污染的治理作為前置條件，按照“誰(shuí)污染誰(shuí)治理”的原則，準(zhǔn)備好必備的資金，積極申報(bào)國(guó)家及省市項(xiàng)目，通過沼氣工程進(jìn)行環(huán)境污染治理，沼氣作能源或發(fā)電，沼渣沼液作優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥料。項(xiàng)目實(shí)施行過程中，在規(guī)劃、用地等方面要給予扶持。對(duì)現(xiàn)有的規(guī)?；B(yǎng)殖場(chǎng)，各級(jí)政府要責(zé)令限期完成污染治理工作，奶牛養(yǎng)殖必須規(guī)劃好區(qū)域，全部進(jìn)養(yǎng)殖小區(qū)，以便集中處理糞便。

第2篇

關(guān)鍵詞：油田；新能源；開發(fā)與利用

在目前眾多可再生能源與新能源技術(shù)開發(fā)中潛力最大、最具開發(fā)價(jià)值的是風(fēng)能和太陽(yáng)能。它們是最普遍的自然資源也是取之不盡的可再生能源。近年來風(fēng)能和太陽(yáng)能的利用技術(shù)發(fā)展迅速。10年前世界風(fēng)光發(fā)電總功率不到100萬(wàn)kW，如今已超過1000萬(wàn)kW。據(jù)估計(jì)20年內(nèi)，風(fēng)光發(fā)電將可滿足世界電力需求的10%成為21世紀(jì)主要的電源之一。世界各國(guó)都對(duì)新型能源進(jìn)行了深入的研究和開發(fā)。近年來，由于傳統(tǒng)燃料價(jià)格上漲，導(dǎo)致工程師們都在嘗試發(fā)展其他更好的方法利用風(fēng)力。風(fēng)力雖不很穩(wěn)定，但是比其他動(dòng)力資源要來得便利，因?yàn)轱L(fēng)向自由、清潔、不會(huì)產(chǎn)生不良的副作用。

1 新能源在油田企業(yè)中的利用

我單位承擔(dān)著中石化非常規(guī)氣田的勘探開發(fā)任務(wù)，目前主要井區(qū)分布在我國(guó)的西部，前期勘探出來的邊緣井、探井都在偏遠(yuǎn)山區(qū)，電力供應(yīng)不足，普通電力建設(shè)投資費(fèi)用高，并需根據(jù)氣井的狀況才能確定投資的回收率，同時(shí)日常生產(chǎn)以消耗柴油，所以邊緣井與探井的生產(chǎn)成本一直居高不下。如果能夠采用風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)解決邊緣井、探井的用電問題，就可以以最小的投入產(chǎn)生最大的經(jīng)濟(jì)效益。

1.1 前提條件

新能源的開發(fā)與利用與油田所處的地理?xiàng)l件有著密切的關(guān)系，我油田所在地區(qū)為江蘇?。耆照諘r(shí)數(shù)為2200-3000）與山西省（年日照時(shí)數(shù)為3000-3200），都為二、三類地區(qū)既有良好的太陽(yáng)能的應(yīng)用條件。

江蘇平均風(fēng)速在2.9米/秒至3.5米/秒之間，最大風(fēng)速可達(dá)20米/秒以上，全年有效風(fēng)能利用在3500小時(shí)以上。山西平均平均風(fēng)速在2米/秒至4米/秒之間，最大風(fēng)速可達(dá)20米/秒以上，具備風(fēng)力發(fā)電的條件。

1.2 技術(shù)路線

風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)一般包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)、太陽(yáng)能電池組件、控制器、逆變器、耗能負(fù)載、蓄電池組以及支架等。發(fā)電系統(tǒng)具體工作原理如圖1所示。白天在太陽(yáng)光的照射下，太陽(yáng)能電池組件產(chǎn)生的直流電流與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組發(fā)出的交流電經(jīng)整流后，通過控制器一部分經(jīng)逆變器轉(zhuǎn)化成交流電供負(fù)載使用，另一部分對(duì)蓄電池進(jìn)行充電。當(dāng)陽(yáng)光或風(fēng)能不足時(shí)，蓄電池的電能通過逆變器轉(zhuǎn)化為交流電供給交流負(fù)載使用。

（1）發(fā)電部分：由1臺(tái)或者幾臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)和太陽(yáng)能電池板矩陣組成，完成風(fēng)-電、光-電的轉(zhuǎn)換，并且通過充電控制器與直流中心完成給蓄電池組自動(dòng)充電的工作。（2）蓄電部分：由多節(jié)蓄電池組成，完成系統(tǒng)的全部電能儲(chǔ)備任務(wù)。（3）充電控制器及直流中心部分：由風(fēng)能和太陽(yáng)能充電控制、直流中心、控制柜、避雷器等組成。完成系統(tǒng)各部分的連接、組合以及對(duì)于蓄電池組充電的自動(dòng)控制。（4）供電部分：由一臺(tái)或幾臺(tái)逆變電源組成，可把蓄電池中的直流電能變換成標(biāo)準(zhǔn)的220V或400V交流電能，供給各種用電器。

當(dāng)然，為了保障用電的可靠性，還可以采用風(fēng)力發(fā)電與柴油機(jī)發(fā)電互補(bǔ)，組成風(fēng)-柴互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)。

2 功率控制策略

2.1 風(fēng)電系統(tǒng)功率控制

根據(jù)風(fēng)能及負(fù)載變化情況，風(fēng)電系統(tǒng)主要包括最大功率跟蹤控制、負(fù)載功率跟蹤控制和超速保護(hù)3種控制方式。為了提高系統(tǒng)在蓄電池組沒有充滿時(shí)的運(yùn)行效率，在額定風(fēng)速以下，本文采用最佳功率給定法進(jìn)行最大功率跟蹤控制。該方法假定系統(tǒng)始終運(yùn)行在最佳葉尖速比，根據(jù)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速推測(cè)風(fēng)力機(jī)最大輸出功率，將該推測(cè)功率作為發(fā)電機(jī)功率的給定，調(diào)節(jié)DC/DC變換器的占空比進(jìn)行阻抗變換，實(shí)現(xiàn)最大功率跟蹤。

當(dāng)風(fēng)力機(jī)輸出能量多于負(fù)載及蓄電池吸收的能量時(shí)，采用負(fù)載跟蹤控制模式調(diào)節(jié)系統(tǒng)功率輸出。使得風(fēng)力機(jī)葉尖速比偏離最佳值，風(fēng)能利用系數(shù)降低，保證發(fā)電機(jī)輸出功率與負(fù)載消耗功率及充人蓄電池功率之和相平衡。

2.2 光伏系統(tǒng)功率控制

根據(jù)負(fù)載和光照條件，光伏系統(tǒng)可以運(yùn)行在最大功率跟蹤控制和負(fù)載跟蹤控制兩種方式?？刹捎脭_動(dòng)觀察法進(jìn)行最大功率跟蹤控制。雖然擾動(dòng)觀察法存在系統(tǒng)工作點(diǎn)在最大功率點(diǎn)兩側(cè)振蕩現(xiàn)象，造成一定的功率損失，但具有簡(jiǎn)單可靠、容易實(shí)現(xiàn)特點(diǎn)，得到廣泛應(yīng)用。

為了實(shí)現(xiàn)負(fù)載功率跟蹤控制，通過計(jì)算負(fù)載電流與蓄電池最大可接受電流之和，并結(jié)合母線電壓值（也是蓄電池端電壓），計(jì)算負(fù)載和蓄電池需求功率。然后將此值作為光伏陣列輸出功率的設(shè)定值，利用PI調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)DC/DC變換器的占空比實(shí)現(xiàn)功率平衡。

2.3 蓄電池充放電控制

鉛酸蓄電池的耐過充電、過放電能力較差，過充電和過放電現(xiàn)象都會(huì)影響蓄電池的容量和使用壽命。為此采用變電流快速充電法對(duì)蓄電池進(jìn)行充電控制，盡可能在短時(shí)間內(nèi)快速恢復(fù)蓄電池放出的能量，同時(shí)防止過充電發(fā)生。在開始充電階段，利用蓄電池能夠接受的最大允許充電電流進(jìn)行加速充電。當(dāng)端電壓達(dá)到設(shè)定值時(shí)表明蓄電池發(fā)生極化現(xiàn)象，故需降低最大允許充電電流。這一過程重復(fù)進(jìn)行，直到充電電流減小到最小設(shè)定值時(shí)表明蓄電池的容量已經(jīng)恢復(fù)到100%，然后涓流充電以補(bǔ)充蓄電池的自放電損失。

3 方案及效益分析

邊緣井、探井的井場(chǎng)用電負(fù)荷十分簡(jiǎn)單，由兩部分組成：機(jī)抽動(dòng)力系統(tǒng)負(fù)荷約20KW與基本生活用電約2KW（電視機(jī)、電腦等）。設(shè)備配置方案也十分簡(jiǎn)單：風(fēng)力發(fā)電帶動(dòng)力系統(tǒng)，太陽(yáng)能發(fā)電帶照明生活系統(tǒng)。機(jī)抽動(dòng)力系統(tǒng)可用30KW風(fēng)力發(fā)電機(jī)（帶逆變器、蓄電池等），現(xiàn)場(chǎng)生活營(yíng)房的屋頂可用面積為20平方米，可裝設(shè)太陽(yáng)能。風(fēng)力發(fā)電與太陽(yáng)能發(fā)電共用一套逆變系統(tǒng)。所有裝置均為可拆卸設(shè)計(jì)，可進(jìn)行搬遷和挪作他用。

對(duì)于邊緣井、探井的生產(chǎn)，常規(guī)供電方式是使用柴油機(jī)組，一般單井使用50KW的柴油機(jī)組（沃爾沃），單臺(tái)售價(jià)9萬(wàn)元；其油耗為13L/h，按每天工作24小時(shí)計(jì)算，日耗柴油290升，柴油價(jià)格為7.01元/升，每月柴油費(fèi)用為6.1萬(wàn)元。風(fēng)力發(fā)電機(jī)（配套逆變器、蓄電池等），再加上所有的安裝費(fèi)用后，能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)行的總造價(jià)為23萬(wàn)。20平方米太陽(yáng)能電池板（輸出總功率為2000W）能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)行的總造價(jià)為2萬(wàn)元，合計(jì)25萬(wàn)元。

經(jīng)過測(cè)算，使用風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電與柴油機(jī)發(fā)電相比較，在投入運(yùn)行2.62月后，即可收回設(shè)備投資成本，實(shí)現(xiàn)降本增效的目的。

4 結(jié)束語(yǔ)

新能源在油田單個(gè)用電單元的開發(fā)與利用的效果十分明顯，隨著新能源技術(shù)的成熟發(fā)展，新能源的優(yōu)勢(shì)將會(huì)越來越明顯，也必將在油田企業(yè)得到更為廣闊的使用。

[參考文獻(xiàn)]

[1]魏斌，王文靜.風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電技術(shù)在油田邊遠(yuǎn)單井上應(yīng)用的可行性分析[J].節(jié)能，2008（7）：36-37.

第3篇

關(guān)鍵詞 遙感影像處理 研究生 協(xié)同創(chuàng)新 開源

中圖分類號(hào)：G643 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract For many types of remote sensing image processing algorithms， implementation complexity and other characteristics， development-oriented theory， technology innovation of new remote sensing processing requirements， this paper studies the characteristics of different graduate and professional background to the open-source remote sensing software OpenRS platform， remote sensing science and research technology Graduate collaborative innovation model， given curriculum design， so as to enhance collaboration and innovation graduate ability to solve complex problems.

Key words remote sensing image processing； postgraduate； collaborative innovation； open source

當(dāng)前，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，遙感圖像處理已由簡(jiǎn)單的單機(jī)單算法處理，發(fā)展到涉及并行處理、圖像處理、視頻處理等跨專業(yè)聯(lián)合處理的新型階段。協(xié)同創(chuàng)新是針對(duì)某個(gè)大型復(fù)雜問題，各個(gè)創(chuàng)新主體角色間實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新互惠，知識(shí)共享，資源共享，形成相互協(xié)調(diào)發(fā)展，推動(dòng)共同前進(jìn)，協(xié)同的結(jié)果使個(gè)個(gè)獲益，整體加強(qiáng)，解決某些單一個(gè)體難以解決的復(fù)雜問題。下面將在分析研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)難點(diǎn)的基礎(chǔ)上，給出相應(yīng)的解決方案。

1 研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)難點(diǎn)分析

遙感科學(xué)與技術(shù)專業(yè)是2010年獲批的教育部戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)專業(yè)，是教育部人才培養(yǎng)模式改革試點(diǎn)。當(dāng)前，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，遙感圖像處理已由簡(jiǎn)單的單機(jī)單算法處理，發(fā)展到涉及并行處理、圖像處理、視頻處理等跨專業(yè)聯(lián)合處理的新型階段。傳統(tǒng)的基于遙感單學(xué)科密集理論的講解，難以滿足教育部及工程應(yīng)用對(duì)創(chuàng)新性人才的需求，需要研究針對(duì)遙感科學(xué)與技術(shù)專業(yè)發(fā)展所需的協(xié)同創(chuàng)新模式的研究，克服當(dāng)前研究生教育中存在的問題。協(xié)同創(chuàng)新是針對(duì)某個(gè)大型復(fù)雜問題，各個(gè)創(chuàng)新主體角色間實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新互惠，知識(shí)共享，資源共享，形成相互協(xié)調(diào)發(fā)展，推動(dòng)共同前進(jìn)，協(xié)同的結(jié)果使個(gè)個(gè)獲益，整體加強(qiáng)，解決某些單一個(gè)體難以解決的復(fù)雜問題。在我國(guó)，教育部指定了“2011計(jì)劃”，其全稱為高等學(xué)校創(chuàng)新能力提升計(jì)劃，是繼國(guó)家985工程、211工程之后，中國(guó)高等教育系統(tǒng)又一項(xiàng)體現(xiàn)國(guó)家意志的重大戰(zhàn)略舉措，已有多所高校通過“協(xié)同創(chuàng)新中心”論證。雖然我國(guó)協(xié)同創(chuàng)新中心已成立多所，在協(xié)同管理理論及其應(yīng)用方面也有若干研究，但如何構(gòu)建協(xié)同創(chuàng)新模式具體實(shí)施方案，如何進(jìn)行相應(yīng)課程設(shè)計(jì)等具體問題還鮮有研究。下面將在分析研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)難點(diǎn)的基礎(chǔ)上，給出相應(yīng)的解決方案。

2 多角色協(xié)同創(chuàng)新模式

OpenRS（全稱：開放式遙感數(shù)據(jù)處理服務(wù)平臺(tái)）開源軟件由武漢大學(xué)研制，實(shí)現(xiàn)了一種面向接口和屬性的算法插件系統(tǒng)，其目的是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的動(dòng)態(tài)調(diào)用和消除系統(tǒng)各模塊的物理耦合性。在數(shù)據(jù)來源方面，OpenRS可處理從簡(jiǎn)單的字節(jié)型數(shù)據(jù)到復(fù)雜的復(fù)數(shù)型數(shù)據(jù)、從簡(jiǎn)單的柵格型數(shù)據(jù)到復(fù)雜的矢量型數(shù)據(jù)、從可見光、高光譜數(shù)據(jù)到紅外數(shù)據(jù)，同時(shí)支持不斷擴(kuò)展的影像數(shù)據(jù)格式。在處理算法方面，OpenRS支持從簡(jiǎn)單像元級(jí)處理到復(fù)雜的對(duì)象級(jí)處理，包括了傳統(tǒng)的影像變換、波段運(yùn)算、影像濾波、影像融合、影像聚類、影像分類到影像的分割、對(duì)象描述、對(duì)象分類，從傳統(tǒng)的定性處理到逐漸成熟的定量處理等適合于不同應(yīng)用的算法和處理過程。在計(jì)算架構(gòu)方面，OpenRS提供并行計(jì)算框架與計(jì)算模型，可支持網(wǎng)絡(luò)透明的并行算法實(shí)現(xiàn)。OpenRS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了一種面向接口和屬性的算法插件系統(tǒng)，其目的是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的動(dòng)態(tài)調(diào)用和消除系統(tǒng)各模塊的物理耦合性。插件系統(tǒng)與具體算法和應(yīng)用無關(guān)，主要提供了插件的掃描、對(duì)象注冊(cè)、對(duì)象創(chuàng)建與查找等基礎(chǔ)功能。

隨著技術(shù)創(chuàng)新復(fù)雜性的增強(qiáng)、速度的加快以及分工精細(xì)化發(fā)展，當(dāng)代創(chuàng)新模式已突破傳統(tǒng)的線性和鏈?zhǔn)侥Ｊ?，呈現(xiàn)出非線性、多角色、網(wǎng)絡(luò)化、開放性的特征，并逐步演變?yōu)橐远嘣黧w協(xié)同互動(dòng)為基礎(chǔ)的協(xié)同創(chuàng)新模式。在目前遙感處理領(lǐng)域，相關(guān)人員一般可分為五類角色，分別是數(shù)據(jù)提供者、平臺(tái)架構(gòu)者、算法開發(fā)者、應(yīng)用整合者和最終用戶。

不同特點(diǎn)研究生的培養(yǎng)方向不同，也適合不同角色。協(xié)同工作的重點(diǎn)是合理區(qū)分角色行為。數(shù)據(jù)提供者側(cè)重于提供原始數(shù)據(jù)，一般可由教研室合作提供，而無需受限于單個(gè)老師及學(xué)生經(jīng)濟(jì)能力；平臺(tái)架構(gòu)者側(cè)重于提供基礎(chǔ)的遙感數(shù)據(jù)讀寫、計(jì)算架構(gòu)、通用基礎(chǔ)處理算法和通用界面元素等，OpenRS開源平臺(tái)可用于承擔(dān)該類角色；算法開發(fā)者側(cè)重于實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新性的專業(yè)算法，實(shí)現(xiàn)過程中可利用平臺(tái)提供的通用處理算法，科研型研究生承擔(dān)該類角色；應(yīng)用整合者在算法提供者提供的算法和平臺(tái)架構(gòu)者提供的基本界面元素基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)各種定制化的服務(wù)界面，應(yīng)用型研究生可承擔(dān)該類角色。

3 課程設(shè)計(jì)

在課程安排上，要求教師在備課的過程中，仔細(xì)分析研究生的各自研究關(guān)注點(diǎn)，并根據(jù)個(gè)人意愿，合理劃分研究生的不同角色，有意識(shí)地滲透協(xié)同創(chuàng)新能力教育的思想，更要在教學(xué)過程中把協(xié)同創(chuàng)新能力的培養(yǎng)貫穿于整個(gè)教學(xué)過程之中。因此，教師需精心設(shè)計(jì)有利于培養(yǎng)學(xué)生協(xié)同創(chuàng)新能力的編程案例為切入點(diǎn)，案例難度遵循循序漸進(jìn)原則，以分組形式指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行上機(jī)實(shí)習(xí)，多討論，多實(shí)踐，多總結(jié)，逐漸培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

在培養(yǎng)目標(biāo)方面，課程旨在培養(yǎng)研究生掌握協(xié)同解決大型遙感問題的能力，了解OpenRS平臺(tái)基本原理，并可在其基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開發(fā)，編寫與插入自己的專業(yè)算法，能勝任企業(yè)、研究院所和政府部門等有關(guān)遙感影像處理技術(shù)設(shè)計(jì)、開發(fā)和應(yīng)用等工作。

在課程設(shè)置方面，應(yīng)主要以上機(jī)實(shí)踐為主，課堂授課為輔的教學(xué)形式。課堂授課主要講授OpenRS平臺(tái)的基本原理，如：算法插件機(jī)制，給學(xué)生較為清晰的學(xué)習(xí)脈絡(luò)，幫助梳理其在多角色創(chuàng)新模式中感興趣的角色，引導(dǎo)其協(xié)同創(chuàng)新思維，課堂授課不宜超過總授課時(shí)間的20%；在上機(jī)實(shí)踐開始階段，由教師對(duì)照編程代碼，仔細(xì)講解不同角色開發(fā)過程與相關(guān)技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)，由學(xué)生模擬實(shí)現(xiàn)；在上機(jī)實(shí)踐中間階段，以分組形式，讓組內(nèi)同學(xué)承擔(dān)不同角色，相互協(xié)同開發(fā)，共同解決某一問題；在課程后期階段，讓分組間進(jìn)行協(xié)同，完成更為復(fù)雜，更貼近實(shí)際應(yīng)用的技術(shù)問題。以這種多層次，不斷深入的模式，提高學(xué)生的實(shí)際協(xié)同工作能力，同時(shí)也潛移默化地培養(yǎng)協(xié)同意識(shí)。

4 結(jié)語(yǔ)

遙感科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的高速發(fā)展使得協(xié)同創(chuàng)新成為必然趨勢(shì)。OpenRS開源平臺(tái)的開放性、擴(kuò)展性、先進(jìn)性正滿足上述趨勢(shì)。本文在對(duì)研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)難點(diǎn)與OpenRS平臺(tái)本身特點(diǎn)加以分析的基礎(chǔ)上，給出了遙感領(lǐng)域的多角色協(xié)同創(chuàng)新模式與課程設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn)