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序論:在您撰寫融合技術論文時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
(1)計算機技術
計算機技術是當代信息社會中的核心技術,具有明顯的綜合特性,主要包括計算機硬件、軟件及計算機應用等技術。計算機作為一個完整系統,運用了系統結構、系統管理、系統維護及系統應用等方面的系統技術,其部件技術則涵蓋了計算與控制、信息輸入輸出、信息儲存等關鍵技術,計算機器件技術是計算機整個系統的物質基礎,往往標志著計算機技術的變革。計算機軟件主要包括系統軟件、支撐軟件和應用軟件。隨著網絡技術的迅猛發展,系統軟件在網絡化、并行化及智能化等方向日趨成熟。軟件開發方法作為軟件開發技術研究的核心和基礎,經歷了結構化、面向對象的技術階段,目前發展到了基于構件的新型軟件開發階段。計算機技術已廣泛應用于工業、商業、金融、教育、醫療等各個領域,使我們的工作、學習和生活真正開始與數字化接軌,與信息化接軌。
(2)計算機技術發展的趨勢
計算機系統目前采用的硬件體制與專門邏輯已不能適應軟件日趨復雜的發展要求,客觀上迫切需要創造出服從于軟件發展的新體制。并行、聯想、專用功能化以及硬件、固件、軟件相復合,是新體制的重要研究方向。計算機軟件技術主要呈現出網絡化、融合化、可信化、智能化、工程化、服務化的發展趨勢,軟件工程的研究熱點將主要集中在軟件重用、構件技術、中間件、標準化技術等方面。納米計算機、量子計算機等高性能計算機的研究是計算機應用技術發展的必然趨勢,它將使計算機的運算速度提高數十億倍,大大增強計算機的運算、邏輯操作、信息存儲及處理能力。計算機智能化與巨型化的結合也是未來計算機技術的發展趨勢,智能化可以使計算機在現代科學基礎之上模擬人的思維邏輯過程及人的感官行為,代替人們進行日常的聽說讀寫想等行為過程;巨型化則主要突出巨型計算機的包容量大、運算能力強,功能強大等方面的特性。
2通信技術與計算機技術的融合
(1)計算機網絡通信技術
計算機通信技術不但具有較高的傳輸效率、較短的呼叫等待時間,還具有較強的抗干擾能力、很好的兼容性和多樣化的通信形式。當計算機通信技術與大容量、高速率的通信網絡深入融合后,計算機網絡通信技術應運而生,極大地推動了諸多領域的信息化水平,已廣泛應用于經濟、軍事、生產、教育、科學技術及日常生活等各個領域。新世紀計算機網絡通信技術的重要特征是數字化、網絡化和信息化,它本質上是一個以計算機數據處理和網絡通信為核心的信息時代,許多國家都正在致力于研究和制定本國信息基礎結構的規劃,這使計算機網絡通信技術的發展進入了一個新的歷史階段,其應用范圍和應用領域正得到不斷拓展,對人類產生了極為深遠的影響。
(2)信息技術
信息技術作為現代化高科技的先導性技術和關鍵性技術,其核心還是計算機和通信技術。知識和信息資源通過計算機的收集、整理、加工,轉換為新經濟時代的新商品———知識產品,因此我們形象地將計算機比喻成知識產品的“加工廠”。如果說計算機是現代社會中的一個個“神經元”細胞,那么由程控交換機、光纖網、通信衛星及其他現代化通信設備構成的覆蓋全球的通信網絡就是現代社會的“神經系統”。隨著新經濟時代信息化日臻成熟,云計算、移動互聯網和物聯網等新一代信息技術的廣泛應用,信息的增長速度越來越快,信息類型越來越豐富,做為重要的戰略資源,信息的價值日漸凸顯,因此許多科學家將傳遞信息的通信技術稱作知識經濟的生命線。隨著現代通信技術的發展,已擴大了人類信息流動的范圍,縮短了信息傳遞的時間。
(3)通信技術和計算機技術的融合發展趨勢
隨著通信技術和計算機技術的不斷發展,二者融合的速度必將不斷加快。現代通信網技術正朝著寬頻帶、大容量、遠距離、多用戶、高效率、高保密性、高可靠性、高靈活性的寬帶化、個人化、智能化和綜合化的方向發展,要求能夠支持各類窄帶和寬帶、實時和非實時、恒定速率和可變速率的業務,尤其是支持多媒體業務。這些需求必然依賴于計算機技術強大的運算能力、處理分析能力和信息存儲能力。反過來,計算機技術正朝著開放、集成、高性能和智能化的方向發展,要充分發揮計算機技術在高端科學計算方面、大數據處理、云計算方面的作用,促進科學研究取得新的突破,使人類的工作、生活更加高效,必須依賴于光纖傳輸網絡、無線寬帶網絡等通信技術的進步。因此,計算機技術與通信技術相互依存、相互促進,二者的融合發展是必然趨勢。
3結束語
關鍵詞:數據融合傳感器無損檢測精確林業應用
多傳感器融合系統由于具有較高的可靠性和魯棒性,較寬的時間和空間的觀測范圍,較強的數據可信度和分辨能力,已廣泛應用于軍事、工業、農業、航天、交通管制、機器人、海洋監視和管理、目標跟蹤和慣性導航等領域。筆者在分析數據融合技術概念和內容的基礎上,對該技術在林業工程中的應用及前景進行了綜述。
一、數據融合
1.1概念的提出
1973年,數據融合技術在美國國防部資助開發的聲納信號理解系統中得到了最早的體現。
70年代末,在公開的技術文獻中開始出現基于多系統的信息整合意義的融合技術。1984年美國國防部數據融合小組(DFS)定義數據融合為:“對多源的數據和信息進行多方的關聯、相關和綜合處理,以更好地進行定位與估計,并完全能對態勢及帶來的威脅進行實時評估”。
1998年1月,Buchroithner和Wald重新定義了數據融合:“數據融合是一種規范框架,這個框架里人們闡明如何使用特定的手段和工具來整合來自不同渠道的數據,以獲得實際需要的信息”。
Wald定義的數據融合的概念原理中,強調以質量作為數據融合的明確目標,這正是很多關于數據融合的文獻中忽略但又是非常重要的方面。這里的“質量”指經過數據融合后獲得的信息對用戶而言較融合前具有更高的滿意度,如可改善分類精度,獲得更有效、更相關的信息,甚至可更好地用于開發項目的資金、人力資源等。
1.2基本內容
信息融合是生物系統所具備的一個基本功能,人類本能地將各感官獲得的信息與先驗知識進行綜合,對周圍環境和發生的事件做出估計和判斷。當運用各種現代信息處理方法,通過計算機實現這一功能時,就形成了數據融合技術。
數據融合就是充分利用多傳感器資源,通過對這些多傳感器及觀測信息的合理支配和使用,把多傳感器在空間或時間上的冗余或互補信息依據某些準則進行組合,以獲得被測對象的一致性解釋或描述。數據融合的內容主要包括:
(1)數據關聯。確定來自多傳感器的數據反映的是否是同源目標。
(2)多傳感器ID/軌跡估計。假設多傳感器的報告反映的是同源目標,對這些數據進行綜合,改進對該目標的估計,或對整個當前或未來情況的估計。
(3)采集管理。給定傳感器環境的一種認識狀態,通過分配多個信息捕獲和處理源,最大限度地發揮其性能,從而使其操作成本降到最低。傳感器的數據融合功能主要包括多傳感器的目標探測、數據關聯、跟蹤與識別、情況評估和預測。
根據融合系統所處理的信息層次,目前常將信息融合系統劃分為3個層次:
(l)數據層融合。直接將各傳感器的原始數據進行關聯后,送入融合中心,完成對被測對象的綜合評價。其優點是保持了盡可能多的原始信號信息,但是該種融合處理的信息量大、速度慢、實時性差,通常只用于數據之間配準精度較高的圖像處理。
(2)特征層融合。從原始數據中提取特征,進行數據關聯和歸一化等處理后,送入融合中心進行分析與綜合,完成對被測對象的綜合評價。這種融合既保留了足夠數量的原始信息,又實現了一定的數據壓縮,有利于實時處理,而且由于在特征提取方面有許多成果可以借鑒,所以特征層融合是目前應用較多的一種技術。但是該技術在復雜環境中的穩健性和系統的容錯性與可靠性有待進一步改善。
(3)決策層融合。首先每一傳感器分別獨立地完成特征提取和決策等任務,然后進行關聯,再送入融合中心處理。這種方法的實質是根據一定的準則和每個決策的可信度做出最優的決策。其優點是數據通訊量小、實時性好,可以處理非同步信息,能有效地融合不同類型的信息。而且在一個或幾個傳感器失效時,系統仍能繼續工作,具有良好的容錯性,系統可靠性高,因此是目前信息融合研究的一個熱點。但是這種技術也有不足,如原始信息的損失、被測對象的時變特征、先驗知識的獲取困難,以及知識庫的巨量特性等。
1.3處理模型
美國數據融合工作小組提出的數據融合處理模型,當時僅應用于軍事方面,但該模型對人們理解數據融合的基本概念有重要意義。模型每個模塊的基本功能如下:
數據源。包括傳感器及其相關數據(數據庫和人的先驗知識等)。
源數據預處理。進行數據的預篩選和數據分配,以減輕融合中心的計算負擔,有時需要為融合中心提供最重要的數據。目標評估。融合目標的位置、速度、身份等參數,以達到對這些參數的精確表達。主要包括數據配準、跟蹤和數據關聯、辨識。
態勢評估。根據當前的環境推斷出檢測目標與事件之間的關系,以判斷檢測目標的意圖。威脅評估。結合當前的態勢判斷對方的威脅程度和敵我雙方的攻擊能力等,這一過程應同時考慮當前的政治環境和對敵策略等因素,所以較為困難。
處理過程評估。監視系統的性能,辨識改善性能所需的數據,進行傳感器資源的合理配置。人機接口。提供人與計算機間的交互功能,如人工操作員的指導和評價、多媒體功能等。
二、多傳感器在林業中的應用
2.1在森林防火中的應用
在用MODIS(ModerateResolutionImagingSpectroradiometer)數據測定森林火點時的20、22、23波段的傳感器輻射值已達飽和狀態,用一般圖像增強處理方法探測燃燒區火點的結果不理想。余啟剛運用數據融合技術,在空間分辨率為1000m的熱輻射通道的數據外加入空間分辨率為250m的可見光通道的數據,較好地進行了不同空間分辨率信息的數據融合,大大提高了對火點位置的判斷準確度。為進一步提高衛星光譜圖像數據分析的準確性與可靠性,利用原有森林防火用的林區紅外探測器網,將其與衛星光譜圖像數據融合,可以使計算機獲得GPS接收機輸出的有關信息通過與RS實現高效互補性融合,從而彌補衛星圖譜不理想的缺失區數據信息,大大提高燃燒區火點信息準確度和敏感性。
2.2森林蓄積特征的估計
HampusHolmstrom等在瑞典南部的試驗區將SPOT-4×S衛星數據和CARABAS-IIVHFSAR傳感器的雷達數據進行了融合,采用KNN(knearestneighbor)方法對森林的蓄積特征(林分蓄積、樹種組成與年齡)進行了估計。
KNN方法就是采用目標樣地鄰近k個(k=10)最近樣地的加權來估計目標樣地的森林特征。研究者應用衛星光譜數據、雷達數據融合技術對試驗區的不同林分的蓄積特征進行估計,并對三種不同的數據方法進行誤差分析。試驗表明,融合后的數據作出的估計比單一的衛星數據或雷達數據的精度高且穩定性好。
2.3用非垂直航空攝像數據融合GIS信息更新調查數據
森林資源調查是掌握森林資源現狀與變化的調查方法,一般以地面調查的方法為主,我國5年復查一次。由于森林資源調查的工作量巨大,且要花費大量的人力、物力和資金。國內外許多學者都在探索航空、航天的遙感調查與估計方法。
TrevorJDavis等2002年提出采用非垂直的航空攝影數據融合對應的GIS數據信息實現森林調查數據的快速更新,認為對森林資源整體而言,僅某些特殊地區的資源數據需要更新。在直升飛機側面裝上可視的數字攝像裝置,利用GPS對測點進行定位,對特殊地區的攝像進行拍攝,同時與對應的GIS數據進行融合,做出資源變化的估計或影像的修正。
試驗表明,融合后的數據可以同高分辨率矯正圖像相比,該方法花費少,精度高,能充分利用影像的可視性,應用于偏遠、地形復雜、不易操作、成本高的區域,同時可避免遙感圖像受云層遮蓋。
三、數據融合在林業中的應用展望
3.1在木材檢測中的應用
3.1.1木材缺陷及其影響
木材是天然生長的有機體,生長過程中不可避免地有尖削度、彎曲度、節子等生長缺陷,這些缺陷極大地影響了木材及其制品的優良特性,以及木材的使用率、強度、外觀質量,并限制了其應用領域。在傳統木制品生產過程中,主要依靠人的肉眼來識別木材缺陷,而木材板材表面缺陷在大小、形狀和色澤上都有較大的差異,且受木材紋理的影響,識別起來非常困難,勞動強度大,效率低,同時由于熟練程度、標準掌握等人為因素,可能造成較大的誤差。另外在集成材加工中,板材缺陷的非雙面識別嚴重影響了生產線的生產節拍。因此必須開發一種能夠對板材雙面缺陷進行在線識別和自動剔除技術,以解決集成材加工中節子人工識別誤差大、難以實現雙面識別、剔除機械調整時間長等問題。
3.1.2單一傳感器在木材檢測中的應用
對木材及人造板進行無損檢測的方法很多,如超聲波、微波、射線、機械應力、震動、沖擊應力波、快速傅立葉變換分析等檢測方法。超聲技術在木材工業中的應用研究主要集中在研究聲波與木材種類、木材結構和性能之間的關系、木材結構及缺陷分析、膠的固化過程分析等。
隨著計算機視覺技術的發展,人們也將視覺傳感器應用于木材檢測中。新西蘭科學家用視頻傳感器研究和測量了紙漿中的纖維橫切面的寬度、厚度、壁面積、壁厚度、腔比率、壁比率等,同時準確地測量單個纖維和全部纖維的幾何尺寸及其變化趨勢,能夠區分不同紙漿類型,測定木材纖維材料加固結合力,并動態地觀察木材纖維在材料中的結合機理。
新西蘭的基于視覺傳感器的板材缺陷識別的軟件已經產業化,該軟件利用數碼相機或激光掃描儀采集板材的圖像,自動識別板材節子和缺陷的位置,控制板材的加工。該軟件還具有進行原木三維模型真實再現的計算機視覺識別功能,利用激光掃描儀自動采集原木的三維幾何數據。
美國林產品實驗室利用計算機視覺技術對木材刨花的尺寸大小進行分級,確定各種刨花在板中的比例和刨花的排列方向;日本京都大學基于視覺傳感器進行了定向刨花板內刨花定向程度的檢測,從而可以通過調整定向鋪裝設備優化刨花的排列方向來提高定向刨花板的強度。
在制材加工過程中,利用計算機視覺技術在線實時檢測原木的形狀及尺寸,選擇最佳下鋸方法,提高原木的出材率。同時可對鋸材的質量進行分級,實現木材的優化使用;在膠合板的生產過程中,利用計算機視覺技術在線實時檢測單板上的各種缺陷,實現單板的智能和自動剪切,并可測量在剪切過程中的單板破損率,對單板進行分等分級,實現自動化生產過程。Wengert等在綜合了大量的板材分類經驗的基礎上,建立了板材分級分類的計算機視覺專家系統。在國內這方面的研究較少,王金滿等用計算機視覺技術對刨花板施膠效果進行了定量分析。
X射線對木材及木質復合材料的性能檢測已得到了廣泛的應用,目前該技術主要應用于對木材密度、含水率、纖維素相對結晶度和結晶區大小、纖維的化學結構和性質等進行檢測,并對木材內部的各種缺陷進行檢測。
3.1.3數據融合在木材檢測中的應用展望
單一傳感器在木材工業中已得到了一定程度的應用,但各種單項技術在應用上存在一定的局限性。如視覺傳感器不能檢測到有些與木材具有相同顏色的節子,有時會把木板上的臟物或油脂當成節子,造成誤判,有時也會受到木材的種類或粗糙度和濕度的影響,此外,這種技術只能檢測部分表面缺陷,而無法檢測到內部缺陷;超聲、微波、核磁共振和X射線技術均能測量密度及內部特征,但是它們不能測定木材的顏色和瑕疵,因為這些缺陷的密度往往同木板相同。因此,一個理想的檢測系統應該集成各種傳感技術,才能準確、可靠地檢測到木材的缺陷。
基于多傳感器(機器視覺及X射線等)數據融合技術的木材及木制品表面缺陷檢測,可以集成多個傳統單項技術,更可靠、準確地實時檢測出木材表面的各種缺陷,為實現木材分級自動化、智能化奠定基礎,同時為集裁除鋸、自動調整、自動裁除節子等為一身的新型視頻識別集成材雙面節子數控自動剔除成套設備提供技術支持。
3.2在精確林業中的應用
美國華盛頓大學研究人員開展了樹形自動分析、林業作業規劃等研究工作;Auburn大學的生物系統工程系和USDA南方林業實驗站與有關公司合作開展用GPS和其他傳感器研究林業機器系統的性能和生產效率。
目前單項的GPS、RS、GIS正從“自動化孤島”形式應用于林業生產向集成技術轉變。林業生產系統作為一個多組分的復雜系統,是由能量流動、物質循環、信息流動所推動的具有一定的結構和功能的復合體,各組分間的關系和結合方式影響系統整體的結構和功能。因此應該在計算機集成系統框架下,有效地融合GPS、GIS、RS等數據,解決這些信息在空間和時間上的質的差異及空間數據類型的多樣性,如地理統計數據、柵格數據、點數據等。利用智能DSS(決策支持系統)以及VRT(可變量技術)等,使林業生產成為一個高效、柔性和開放的體系,從而實現林業生產的標準化、規范化、開放性,建立基于信息流融合的精確林業系統。
南京林業大學提出了“精確林業工程系統”。研究包括精確林業工程系統的領域體系結構、隨時空變化的數據采集處理與融合技術、精確控制林業生產的智能決策支持系統、可變量控制技術等,實現基于自然界生物及其所賴以生存的環境資源的時空變異性的客觀現實,以最小資源投入、最小環境危害和最大產出效益為目標,建立關于林業管理系統戰略思想的精確林業微觀管理系統。
[參考文獻]
關鍵詞虛擬數據倉庫;數據中心;聯邦;信息門戶;元數據
1引言
隨著信息技術的飛速發展,國內外各大石油公司的競爭已經表現在信息技術應用的競爭,都在設法借助信息技術的力量,尋找新的增長點,從石油天然氣行業的上、中、下游陸續建立了各類信息系統,歷經數十年,投資數十億美金不等。
另一方面,國內大多數油氣田,現有的信息系統多為自主開發和部分引進系統。已經完成的各類專業應用軟件、專業數據庫系統和數據倉庫等分別建立在不同的平臺上,數據源各異,信息標準不一、相互獨立,信息來源渠道分散并分別集中在不同的層次,相互間難以實現不同層次信息交換;這些系統不僅各自獨立,分散,甚至存在某些數據重復建設的情況,數據冗余嚴重,同一份數據重復出現在多個應用系統中,存在數據不一致的風險。
數據中心(數據融合平臺)通過將油田各應用系統有機集成和業務重組,最終構建一個統一的、標準的、集成的、能夠包容各業務流程的數據中心體系架構和數據交換和共享平臺,支持分散的、松藕合的分布式應用集成。大大地避免油田在信息系統方面重復建設,重復投資,為油田節省大量的資金。
然而,各大油田對數據融合平臺建設目標和建設內容的理解各不相同。所采用的技術也是五花八門,這樣實現的數據中心往往運行效率不高、對原有系統改動大(有的甚至直接放棄原系統)、難于推廣,這勢必會嚴重影響數據中心的全局應用。
在本文中我們試圖通過分析影響數據中心建設的若干關鍵技術因素及解決方案,得到一個具有普遍意義的、先進、高效的數據融合平臺架構。
2關鍵技術因素分析
2.1如何有效整合大量異構、異平臺數據源
隨著油田信息化建設的深入進行,大量的信息系統被開發并投入運行,由此而產生出了大量的同構異數據庫、異構異平臺的不同數據源,在這些數據源中有些是結構化的、有些則是文檔、曲線數據等非結構化數據,還包括OA、ERP、紙制文檔等一大批數據源。如不能有效整合和管理這些數據,將很容易造成數據遺失和管理混亂。
然而,如何有效整合如此龐大、復雜的數據源呢?是將所有數據集中到一個大庫中統一管理?還是采用分布式技術建立統一訪問平臺?如何在各數據源的基礎上實現綜合、分析、挖掘?這些問題都將成為油田數據中心建設所面臨的難題。
2.2如何為用戶提供統一的登錄及安全可靠的數據訪問平臺
油田數據中心建設用戶提供統一的登錄及安全訪問的目的是為了解決以下幾大問題:
(1)各系統之間互不兼容,數據信息不能共享。
(2)用戶使用不同系統時,需要在不同系統中不停登錄切換,效率低下。
(3)管理人員需要記憶一大堆的用戶名和密碼。
(4)不同系統需要很多不同專業的人員更新維護,維護成本很高。
針對上述問題,目前行業內提出了很多解決方案,但是在實施中如何選擇最優的方案以解決面臨的諸多難點問題:
(1)如何解決靈活性適應性差,花費大量時間建立的信息系統不能適應需求的變化,一旦需求改變,就將不斷修改程序甚至全部重建,增加時間和資金投入的問題。
(2)如何建立起全局的安全訪問目錄,為用戶提供靈活、方便、安全的數據服務。
(3)如何有效集成大量圖形、圖表工具,為不同角色、管理級別的用戶提供直觀、靈活的查詢界面。
(4)個性化服務問題,即為用戶定制訪問首頁及訪問內容。
2.3如何有效管理元數據
元數據的定義一般泛稱為:Dataaboutdata(管理數據的數據)。元數據的具體定義和應用隨學科不同和應用領域不同而異。在石油領域,元數據是描述一個具體的油田數據庫數據資源對象(數據集或數據),并能對這個對象進行定位管理,且有助于它的發現與獲取的數據。
從元數據的定義可以看出,所謂元數據就是要定義一種管理數據的格式或數據字典,與此同時數據之間的關聯也應定義在元數據中。然而在具體實施中卻存在著一系列難點問題需要解決,例如:
(1)在石油領域里需要定義怎樣的數據格式?
(2)元數據的規模有多大?
(3)如何將元數據的定義與數據源進行抽取、過濾、轉換、映射關聯在一起,從而實現元數據定義的自動化?
(4)如何為元數據管理提供完整易用的操作界面(甚至是圖形化的界面)?
2.4如何充分利用企業現有硬、軟件資源及網絡資源
企業現有服務器、網絡資源往往得不到充分的利用,如何高效的組織企業現有硬、軟件環境為生產應用服務,這也是數據中心建設中急需解決的一大問題。
實施中可能遇到的難點問題包括:
(1)如何評估企業現有硬件、網絡資源的使用效率?
(2)如何根據數據中心運行需求來優化配置企業現有資源?
(3)網絡及硬件設備管理規范。
2.5如何從海量數據中整理、挖掘出有價值的數據倉庫模型
建設面向主題的數據倉庫首先面臨的問題就是如何區分決策關鍵數據。其次是主題分類的問題,不同的專業需要不同的決策數據,需要建立不同的數據倉庫模型,這一點不同于研究院現有的數模和建模,需要在龐雜的業務數據中不斷挖掘出新的、不同規模的主題和倉庫模型,并為這些主題建立起專業分類以方便管理,隨著應用的深入能夠被發掘出來的主題會越來越多、越來越細。最后,怎樣把這樣大量的數據轉換成可靠的、商用的信息以便于決策支持的問題也是數據倉庫建設中必須要解決。
3數據整合平臺的總體技術架構設計
3.1數據融合平臺系統設計思想
通過上述關鍵技術因素分析,我們明確了所要解決的主要目標問題,在此基礎上我們進一步提出數據融合平臺系統設計思想和關鍵技術路線。
1)數據融合平臺建設是一個龐大的系統工程,需要分階段、分步驟實施。從上述關鍵技術因素分析中我們可以提煉出系統建設的三個主要層次,即:首先要完成數據中心所需數據的分析、整理工作,從而制度出統一的數據標準和元數據規范;其次是已數據標準為基礎建立數據交換與共享平臺;最后建立項目數據庫和數據挖掘、知識管理環境。
2)數據融合平臺需要建立在一個高效率、高穩定、高可擴展性以及高安全的運行環境中,因此作為目前技術主流的J2EE符合此類大型系統的設計需要,它具有可靠、穩定、跨平臺的諸多優勢。另一方面,數據融合平臺需要一套完整的而有機結合的技術解決方案,要解決包括異構、異平臺乃至非結構化數據的有機融合、符合個性化和安全要求的信息門戶與數據交換平臺的有機整合、知識管理、數據挖掘環境與數據交換平臺的有機整合。在眾多J2EE平臺中,只有IBM方案能夠有效滿足上述三大結合的需要,其主流產品WebSphereII、WebspherePortal、DW9已被廣泛運用于電力、銀行等大型企業數據整合系統中并具有較高的性價比。
3)針對數據集中還是分布的問題,我們提出的虛擬數據倉庫體系架構有效結合了集中式和分布式優點,既能夠保證原有系統不會因為數據集中而影響使用,又能夠通過ETL從虛擬數據倉庫中導出項目數據到項目數據庫中。有效滿足了用戶對數據的各類需求。
4)需要建立一個可擴展的集成數據挖掘、知識管理、OLAP等多種分析工具在內的項目環境為知識發現提供基礎運行平臺。
5)需要建立以數據中心為核心的服務器群集環形網絡架構體系及數據存儲NAS和SAN混合架構。服務器群集環形網絡架構體系包含群集件和負載平衡管理,可以定義規則使之在正常工作時和應對故障時自動為每個服務分配處理資源。
3.2虛擬數據倉庫總體技術架構
下面我們給出虛擬數據倉庫總體技術架構,本架構全面覆蓋了五大技術因素,并有機融合了目前國際領先、成熟的技術、產品包括聯邦技術、門戶技術、元數據管理、數據評分及多維數據分析技術,服務器群集環形網絡架構體系及數據存儲NAS和SAN混合架構等。
圖1虛擬數據倉庫總體技術架構
技術架構分析:
本技術架構由兩大資源管理平臺構成:
石油數據資產化管理與應用系統平臺
專業應用和綜合應用數據資源平臺
(上圖中兩大平臺所涉及領域用白色虛線區分)
石油數據資產化管理與應用系統平臺主要內容介紹:
1)目前分散在各部門的數據庫系統(包括勘探、開發、生產調度等)在物理位置上保持現狀,但在邏輯上和管理上統一納入分布式數據庫系統管理范疇。它們的數據源采集流程及數據質量保障則納入標準化體系,對錄入數據進行數據整理、質量審核、數據加載。
2)虛擬數據倉庫體系建立在分布式數據管理系統基礎之上,提供索引編目、安全管理、元數據管理、權限管理、空間數據集成、數據抽取等服務。
3)數據中心數據管理門戶為虛擬數據倉庫管理人員提供統一的登陸和管理操作界面。
4)企業應用門戶提供數據資源需求用戶統一的登陸、檢索界面。
專業應用和綜合應用數據資源平臺主要內容介紹:
1)數據需求者根據需求,通過虛擬數據倉庫抽取出所需要的數據建立數據集市。
2)根據以建立的數據集市提供用戶數據挖掘、高級檢索、OLAP所需的相關工具支持。
3)數據集市還包含地震、測井等大體數據。
4油田數據整合關鍵技術
4.1聯邦技術
聯邦是指對跨越多個數據資源的數據關聯查詢的技術。通過實現該技術從而支持不同數據庫表之間(甚至文本文件間)數據的關聯查詢。整合不同數據(分布式和大型機,結構化和非結構化,公共和私有),在處理使其如同是在單個數據源中。聯邦技術能夠統一地訪問以任何格式(結構化的和非結構化的)存儲的任何數字信息。通過采用數據聯邦,可在不影響現有應用的前提下,將各類系統的數據源通過聯邦的方式映射到一個邏輯的數據庫中。聯邦的特性:透明性。所有信息源看起來就像是一個信息源。
異構性。從不同數據源整合數據。
可擴展性和工具化??梢栽L問任何數據源。
可以通過標準的分析、報告和開發工具來無縫利用的高級功能。查詢接口提供了基于標準的完整功能——包括對后端數據源中缺少能力的補償。
避免需要對現有數據源和應用程序進行更改的自主性。
其性能可以滿足實際應用程序和可能應用程序的需要,包括高級查詢優化技術、本地數據訪問以及透明緩存支持。
聯邦的技術組織結構:
圖2聯邦技術組織結構
圖2中:聯邦服務器(FederatedDatabaseServer)通過稱為包裝器(Wrapper)的軟件模塊與數據源進行通信。對于上述各類數據源,WebSphereII提供專用的wrapper,每個wrapper實現異構數據源的SQL處理,支持異構數據庫間數據類型的轉換和函數的轉換。對關系型數據庫數據源而言,包裝器通過安裝在信息整合平臺的該數據庫的客戶端與其進行交互。對非關系型數據源,包裝器直接進行數據訪問。包裝器從信息整合服務器接受數據訪問指令,進行轉換為數據源所支持的SQL,通過數據源的客戶端提交執行。然后將結果返回給信息整合服務器處理。
4.2Portlet技術
基于IBMWebspherePortal技術實現的油田信息門戶平臺能夠高效地把各種應用系統、數據資源和互聯網資源統一集成到通用門戶之下,根據每個用戶使用特點和角色的不同,形成個性化的應用界面,并通過對事件和消息的處理傳輸把用戶有機地聯系在一起。簡單而言,門戶平臺是能夠充分滿足用戶個性化需求,使得用戶能夠以自己的方式交互訪問相關信息、應用軟件以及業務流程的集成平臺。該平臺主要技術特點包括:
多平臺系統的單點登錄集成框架
在統一的瀏覽器環境下,通過一次身份認證,即可按照各自的權限存取不同的應用系統,動態瀏覽企業內部管理信息、外部經營管理信息。
多平臺系統內容集成框架
在統一的瀏覽器環境下,通過與原有應用系統(如OA系統、ERP系統、勘探信息系統,開發信息系統等)進行集成,在保留現有系統的前提下,使得通過統一的門戶能夠進入這些應用系統,并可以portlet形式集成原有應用系統的內容。
強大的文檔搜索功能
石油行業的各種文檔形式多樣,格式可能是文本、XML、Word文檔、PDF及PPT文件,存儲在文件系統、內容資料庫、數據庫及郵件系統中,并且安全級別各不相同。因此,該系統提供區別于其他搜索引擎的專有引擎來搜索各種文檔。
與ERP工作流、原始報表和水晶報表系統無縫集成
在統一的瀏覽器環境下,在各自的使用權限下通過portlet集成展現ERP工作流的審批過程及各種報表,統計圖表。
用于協同工作的信息即時交流平臺
在該門戶系統上工作的同時,用戶可看到其他在線的人員,然后通過內部郵件系統、在線聊天等手段與之交流,提高工作效率。
用戶的個性化定制
在該門戶系統上工作時,可自定義頁面,在自己的頁面上添加經常關注的信息,或經常要使用的集成的各種應用系統。
強大的安全管理平臺
在基于LDAP的技術上,提供基于角色的用戶安全管理功能,使得各級用戶只能瀏覽權限范圍內的信息,確保系統安全運行。整個系統,只需要一次登錄,即可訪問所有具有權限的信息和功能。用戶口令實現集中管理。
4.3元數據管理
首先,油田各類數據庫可以利用元數據技術規范化其現有的數據資源。每個專業領域建立自己的元數據標準,各專業子庫按照這種標準的格式向外數據。這樣,用戶可以通過元數據標準提高數據查詢和使用的效率和準確性。其次,這些元數據將記錄有關于數據的所有上下文資料,數據管理者可以通過這些元數據對數據資源進行有效的管理,數據的使用者可以根據這些元數據了解數據資源的背景資料等信息。最后,元數據的使用能夠進一步的消除各個數據資源之間的語義的獨立性和異構性,能夠達到一定限度的數據整合和交換。
圖3油田元數據管理
油田元數據網格服務包括三個主要過程:用戶通過元數據網格服務到元數據庫中檢索元數據;用戶根據元數據到網格應用數據庫中查詢獲取數據;網格應用數據庫中新增數據庫、表、字段、某些特殊記錄時,向元數據網格數據庫與之相關的信息、資料。
4.4數據挖掘與知識發現技術
總體框架中描述的專業應用及綜合應用平臺需要包括從后臺數據整理、分析到前端圖形圖表展現的全面技術支撐。
IBMDB2DWE(DataWarehouseEdition)是面向商業智能應用的軟件產品包,它包含十多個工具,給商業智能提供了全面、堅實的支持。其中,DB2Alphablox是新版DWE的亮點,它是一套基于Java開發的分析組件。
圖4IBMDB2DWE產品分布
DB2Alphablox支持標準的J2EE應用程序開發模型,從而提供了可實現應用程序交付的全面開發范例,這為應用程序開發人員提供了定制用戶界面和添加自己商業及應用程序邏輯的靈活性。通過DB2Alphablox,用戶將獲取功能強大的報表生成、圖形化分析、無限制的信息“鉆取”等多種體驗。DB2CubeViews是DB2通用數據庫的附加功能部件,它增強了DB2,使DB2作為開發和部署商業智能產品和應用程序的平臺,特別值得一提的是,DB2CubeViews有助于加速位于DB2上的OLAP解決方案和應用程序的開發和管理。
該技術主要特性包括:
DB2UDBV9.1中的DataWarehouse特性包括:
用于大量可伸縮性的DatabasePartitioningFeature。
用于提高DBA效率和所有規模的數據庫的自動管理。
多維數據集群--在OLAP和其他查詢中使用的數據的優化存儲選項。
為倉庫查詢提供Cube似的性能的具體化查詢表。
幫助維護實時倉庫的OnlineUtilities。
DesignAdvisor,使得易于為高性能的分析工作負荷設計優化的一組倉庫對象(包括MQT、索引、分區和MDC)。
用于高級分析的內置功能,包括回歸、協方差、柱狀圖和移動窗口。
5總結
本文針對五大關鍵技術因素提出的油田異構數據源整合虛擬數據倉庫系統,使得企業能夠多種業務應用系統、多種異構數據源并存,實現異構數據源的動態及時互訪,以及信息的挖掘與綜合利用,既保護了企業的原有信息化投資,又提供了應用系統由舊向新、系統平臺由低向高平滑過渡,能夠滿足企業低成本、階段性、可擴展性信息系統建設的需要。
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摘要:數字技術的出現,對于既有媒介的生存與發展造成了重大的沖擊。以互聯網與手機為骨干的新媒體正在迅速取代既有媒介的市場。面對沖擊,媒介經營者亟思轉變,希望救亡圖存。媒介融合就是在這種背景下,應運而生的思潮。不論媒介采取何種融合策略,其根本都是透過資源共享和節省成本的方式,來提振媒介的競爭力。這種思維固然能夠在節流上產生一定的功效,可是面對日益偏移的市場,卻沒有提出足夠積極的因應之道。從事業經營的層面來看,將媒介經營提升到策略層面進行全面性的思考,應該才是在認清未來市場變化的狀況下,提出有效因應之道的方式。
數字技術的出現對于媒介生態的改變是明顯且巨大的;而且這項傳播革命仍然在迅速地推進與演化之中。面對數字技術的重大沖擊與快速擴展,既有媒介的經營勢必遭受重大的挑戰。如何力挽狂瀾,自然是媒介經營者必須積極面對的課題。媒介融合就是這種時空背景下的產物;強調的是透過不同的方式進行跨媒體的資源整合,以強化現有媒介的生存與競爭能力。這方面的思考與研究近年來成為媒介經營的研究重點。
然而,不論以哪種方式進行融合,其主要訴求仍然在于資源效率的提升;(AndrewNachison,2001)而沒有對市場結構的變化,作出太多的探索與因應。這樣的取向是危險的,因為當市場結構與市場邊界都已經改變或重劃的時候,不根據現況進行策略調整,就直觀地將解決方案設定為資源效益的提升與費用的節省之上,就很可能會因為策略的偏差而陷入資源虛擲的窘境。因此,對于市場結構的探索,及進行經營策略的修訂,應該是比資源整合更為優先的議題。據此,媒介經營的探索應該以市場的改變為觀察基礎,以企業競爭力的提升為策略修改的方向,然后透過媒介融合作為績效提升的手段,才能真正為媒介經營效益的提升作出實質的貢獻。
從這個角度思索,在思索如何進行媒介融合之前,針對未來媒介經營的探索至少應該包含下列層面:(一)數字技術帶來的變化,(二)競爭層面與競爭對手的變化,(三)媒介經營戰略的思考,(四)主要策略行動的建議。
一、數字技術帶來的變化
回顧媒介發展的歷史,不難發現媒介產業的結構變化,多與傳播科技的重大發明關系密切。具體言之,沒有印刷術(Printing)的成熟,紙質媒介就無從產生;沒有菲林(Film)的問世,電影工業就無從發軔;沒有模擬(Analog)技術的發明,廣播與電視就無法成為現實。當然沒有數字技術(Digital)的誕生,互聯網也就無從著床與成長。(讓•諾埃爾,2007)不過,值得注意的是數字技術發明之前,每次傳播科技的變革雖然都會改變媒介生態,并且重新劃分媒介市場,但是這些傳播技術各有其局限性,因此新生媒介無法完全取代既有媒介。正因為這樣,互聯網出現之前,媒介產業的競爭基本上是同類媒介之間的捉對廝殺;即報紙與報紙競爭,廣播與廣播互比苗頭,電視與電視相互比拼。
這種因為技術壁壘而形成的市場區隔與競爭態勢,在數字技術發明之后,至少在理論上已經發生了根本性的變化,主要原因是:
1、數字技術能夠將各種類型的傳播信息轉化成為統一的數字格式加以儲存與傳送(文字、圖片、影像、聲音),并且可以在同一接口上,還原為原本的信息格式,同時呈現給信息受眾;并且這種數字格式的信息可以長久保存于互聯網和數據庫之中,供全球網民隨時主動取閱、復制、收藏與轉發。
2、以數字技術為基礎的個人計算機系統,讓長期以來處于被動的信息受眾,具備了主動發送信息的能力。這種轉變讓長久以來,以專業人士為范圍的媒介競爭發生了改變。更具體說,在茫茫網海中的任何一個網民,都有可能因為散發了吸引受眾的信息,而迅速地成為廣受歡迎的信息來源,并且可能因此名利雙收。
3、數字技術帶來的設備變革,讓信息傳遞幾乎不用成本。盡管互聯網的建設與維持費用十分驚人,但是這筆費用卻是由網絡平臺的經營者與全球網民共同分擔,因此任何信息的產制者都能夠以幾乎不花成本的方式進行信息傳遞。特別是互聯網提供的免費電子郵件功能,更是讓任何類型的信息產制者(包含:專業與業余,持續性與間歇性)都可以隨時主動出擊。(戴維•史陶,2004)這種改變打破了進入媒介產業的財務門坎,讓任何人都可以在互聯網上,建構自己的媒介組織和受眾社群,因而對現有的各種專業性媒介造成了巨大的營運威脅。
4、數字技術帶來的信息爆炸,讓專業性媒介的重要性日益下降。專業性媒介是透過信息產制與遞送來賺取利潤的事業單位。為了創造信息的價值,專業媒介投入了巨大的人力、物力與財力,來搜集、撰寫與編制各種信息成為商品。但是,不論組織規模再大,資源再豐沛,都無法與廣大、匿名且充滿各種不同專業技能的網民相比,尤其網民并不是固定的職業,而是各種社會專業人士的另一種身份。(翟本端,2001)尤有甚者,網民并不依靠產制與散播信息為生,且沒有必須產制信息的義務,因此往往是在信息與他們的專業知識與技能極度相關的狀況下,才會主動出擊。盡管這種信息產制與發送方式在組織性與時效性上,仍難與專業媒業媲美,但是在信息的專業性上,有時比專業媒介所涵蓋的層面更廣,更深入,也更精確。
透過上述對于數字技術的研析,可以發現數字技術的發明是對傳播設備,信息產制技術、信息發送方式及媒介經營環境等層面,所同時發動的一場根本性的傳播革命;而這場革命牽動的層面不只是媒介組織的內部變革,而是對媒介組織的存在方式所展開的一場嚴峻挑戰。
二、競爭層面與競爭對手的變化
雖然媒介在社會體系中,被賦予了許多不同的角色,但是純就經營層面而言,媒介與其他產業相同,無法規避財務壓力的制約,因此開發與維持資金流的順暢自然是研究媒介經營的首要議題。從營銷的角度來看,任何產品如果可以為組織帶來金流,就表示這項產品的質量、功能與價值被市場所接受。相對于此,則表示不具備市場價值。(查爾斯史,2003)再從投資的角度來看,如果商品帶入的交易金額大于投入的資本,就表示有效投資。相對于此,則代表無效投資。在有效投資的狀況下,即使資源的使用較為浪費,充其量也只是收益的衰減而已。但是,在無效投資的狀況下,則無論資源被多么有效的整合與運用,也會因為沒有市場,而產生不了任何收益。(劉鳳鳴,2005)
現實的狀況當然比這個簡單的陳述復雜的多,因為同類商品的供貨商有許多,因此只有具備競爭力的廠商,才能因為獲得市場的支持而存續與發展;至于不具備價格、功能、品牌或質量優勢的供貨商,即便市場存在,也難免被淘汰的命運。這樣的邏輯固然更為周延,但是卻沒有將環境的變化納入考慮。在科技飛速發展的時代,市場不斷地被消滅與重生;市場的邊界也不斷地被爭奪與重劃,因此以既有產業邊界內的對手為競爭對象的思維已經不敷使用。事實上,現代科技的發展結果常常是創造一些新興產業的同時,也造成一些產業的衰敗。對于新興產業而言,規模再小也是生機無窮;但是就衰敗產業而言,則常常是大鯨魚跟小蝦米一起滅亡。(金偉燦,莫伯尼,2005)
為了提升競爭力的分析高度,競爭力大師麥可•波特(MichaelPorter)建構了著名的五力分析模型。(麥可•波特,1998)他認為企業不但需要注意既有的競爭對手(existingcompetitors),更不可以忽略潛在進入者(potentialentrants)、替代者(substitutes)、供貨商(suppliers)和買主(buyers)的影響力。從麥可.波特的理論,可以很容易理解錄音機、八厘米攝影機、錄放機為何迅速消失。用相同的理論架構來分析媒介產業,也可以清楚地理解為何當互聯網用戶急遽上升的時候,各種既有媒介的經營會壓力日重。
在五力分析模型的架構之上,波特進一步為企業競爭力的提升提供了三種通用策略,分別是:全面成本領導策略(overallcostleadership)、差異化策略(differentiation)與焦點集中策略(focus)。全面成本領導策略的重點就是追求最低成本的策略。這個策略的核心與媒介融合的要義基本相同,都是透過資源整合與效益擴張的方式,來降低成本與提升企業的競爭能力。不過,全面成本領導策略往往是企業在遭遇市場滑落或是激烈的價格競爭時,才會實行的策略。差異化策略的重點在于利用各種方式,讓消費者感覺到產品與眾不同,因為無法接受替代品而對企業產生忠誠度,進而使得競爭力能夠提升。對于注重品牌策略的企業來說,差異化策略是他們的策略核心;其要意是透過展現各種層面(質量、功能、質感、知名度)的不同與卓越,來規避價格競爭的壓力。從營銷的角度來看,這個策略就是透過強化產品的附加價值來強化企業競爭力的策略思維。(菲立普•科特勒,1993)焦點集中策略則是針對中小企業或者是遭逢重大市場變革的大型企業所設計的策略,其核心概念是透過鎖定特定目標或自己的核心專長來提供服務或產品,以降低風險及增加效益。例如:當全球爭相進入龐大的計算器市場時,英特爾選擇焦點集中策略,集中資源成為全球中央處理器的龍頭。(提姆,1998)
根據波特提供的三種策略來分析媒介經營,可以發現媒介融合的取向,其實就是全面成本領導策略的延伸。這種策略取向固然表面上對于以大眾市場為目標的媒介產業十分合適,但是卻沒有對產品的差異化與市場結構的變化做出太多的思考。事實上,從產品差異化的角度來看,媒介經營如果能夠創造出差異化,是可以掌握市場,產生經濟效益的。例如:在互聯網已經大行其道的時候,蘋果日報于2003年在臺灣開始發行。透過獨特的編輯政策與版面設計,立即獲得廣大的市場占有率。雖然對于蘋果日報的批評始終不斷,但是豐沛的收入卻不得不讓其他媒介眼紅。同樣地,當各家有線電視流血廝殺,競逐日漸萎縮的廣告收入時,HBO大膽放棄廣告市場,首創“全天候,無廣告”的電影滾動播映模式;結果大受歡迎,成為最成功且收費最貴的電影有線頻道。(彭吉象,2006)
相對于此,許多歷史悠久的媒介,卻因為抱殘守缺,一成不變,而必須面對江河日下的營收與負債累累的壓力。例如:號稱歷史最悠久的瑞典報紙——《郵政與國內新聞報》(PostochInrikesTidiningar)(北方網,2006),具有九十年歷史的美國威斯康星州首府麥迪遜的晚報——《首都時報》(CapitalTimes)(北方網,2008),具有七十幾年歷史的中國黨報——《中央日報》(南方周末,2006)都紛紛停止印刷版的發行,只保留了網絡版的持續發行。與甫上報架、即被橫掃一空的Vogue時尚雜志和壹周刊相比,這些報業老兵必定為自己的無力回天而潸然淚下。更可悲的是當這些老牌媒體的香消玉殞根本無法引起關注與同情。例如:《紐約時報》的發行人沙茲伯格接受以色列《國土》報訪問時說:“《紐約時報》正處轉型期,轉型之旅的終點就是停止印刷紙張形式的《紐約時報》?!彼f:“我真的不知道(印刷版的)《紐約時報》會不會在5年內停掉,但你知道嗎?我根本不在乎(這件事)?!保ㄖ袊u論新聞網,2007)
再就焦點集中策略的角度來看,也可以發現過去媒介以匿名大眾為目標顧客的“大市場理論”已經逐漸失效。反而是那些針對某些族群的特殊需求,或是以滿足社會大眾某方面興趣為目標的媒介能夠屹立不搖。例如:英國的太陽報就是以追逐名人的私生活為主要訴求的報紙。盡管該報強調的“狗仔文化”飽受各方抨擊,但是營收的不斷扶搖直上也是不爭的事實。(鄭保國,2004)此外,在加拿大率先推出新聞播報之后,英國、美國、日本都認為市場潛力廣大,而紛紛起而效尤。(北方網,2006)當然,這并不是說所有的媒介都必須放棄立場,走回“黃色新聞”的老路,但是卻點出了未來媒介的經營不能只專注于信息的產制與發送而已,而是必須同時與社會大眾的某種需求相結合。
三、媒介經營戰略的思考
這是個快速變動的世界,幾乎沒有任何組織可以永遠屹立不搖。除了奇異和國際事務機器等極少數的企業之外,過去許多名聞遐邇的國際級企業,例如:迪吉多計算機(彼得•圣吉,1994)、王安計算機(陳中興,2007)等,現在都已經積弱不振了。造成這些企業衰敗的原因不是資金、技術和品牌,而是忽略市場的策略失誤。媒介經營也是一樣。根據市場所進行的策略思考往往是決定興衰的關鍵。如果迪吉多計算機的創辦人兼總裁歐森(KenOlson)不要武斷地認為全世界只需要五臺超級計算機;如果王安計算機不要乎視隨機存取內存的市場前景,今天全球計算機市場的狀況不會如此。同樣地,如果媒介經營者忽略互聯網的優勢,或者是找不出因應的對策,那么就很可能被市場淘汰。
藍海戰略就是在這種思維下被建構出來的。金偉燦和莫尼伯(Kim,W.Chan&MauborgneRenee)認為,在既有疆界里的競爭,勢必因為同構型過高,而讓產品與服務失去特殊性,于是造成價格競爭,利潤降低,最后廠商彼此廝殺,血流成河,讓整個市場成為“紅海”一片。敗者固然退出市場,勝者也元氣大傷。因此,他們建議跳脫既有思維,藉由重劃市場邊界的作法,找出新的需求,才能讓自己擺脫競爭,悠游在清涼的“藍?!敝小K麄儾⑴e出太陽馬戲團、星巴克咖啡、西南航空、黃尾袋鼠葡萄酒、四季飯店等快速竄升的企業為例子,來印證他們的理論。質言之,藍海戰略的核心概念就是主動重新劃分市場邊界;而不是等待市場的改變。同時,由于市場邊界的改變,競爭對手與競爭方式也都會連帶的改變。因此,藍海策略可以說是藉由改變游戲規則,來贏得市場優勢的策略。
這個道理對于媒介產業來說也是一樣的。現在,既有媒介的主要競爭者絕對不是同業,而是互聯網的經營者與骨干線路的提供者。先以報紙來說,當報業拼命降低售價與廣告費的同時,互聯網卻是免費提供各種信息,而且速度更快,取得更方便,也可以復制與儲存。再以電視來說,當電視臺仍在拼命拉廣告的時候,有線電視與互聯網則是以抽成分紅的方式,對觀眾進行直接銷售,向廠商展現具體效益。廣播電臺的情形也好不到哪去,在網絡廣播提供的頻道中,聽眾可以收聽到幾乎全球各個電臺的播音。電影的情形更是讓人擔憂,除了網上免費下載之外,骨干線路的提供者也已經積極朝向隨選電視(VideoonDemand,VOD)的方向邁進,觀眾可以透過以個別節目付費的方式,在自己方便的時間觀賞電影與電視節目。(彭群弼,2008)與此同時,手機也不甘寂寞,除了可以接收手機報,收聽廣播,下載歌曲,玩電動游戲之外,3G技術的逐漸成熟勢必會與隨選電視結合,對電視臺的營運造成影響。(布蘭登博格,2004)
根據墨爾(Moore)的創意擴散曲線圖,可以知道任何新的創意與技術,在開展初期都只有少數的“創新者”會接受與使用;隨著技術的成熟,“早期接受者”將成為市場擴張的基礎,其后“早期主力消費者”及“后期主力消費者”會帶動市場的移動,讓新的創意與技術成為市場主流。不過,墨爾的研究也指出不管市場是否已經移轉,總是還有部分的“后知后覺者”,很少使用或拒絕使用新的創意與技術。(SethGodin,2003)從這個角度來看,既有媒體仍然能夠持續存在的原因,應該是新創意與新科技的發展與擴散過程仍然沒有完成。但是,隨著創意與技術的日漸成熟,既有媒介的市場雖然不會完全消失,但是勢必大幅度萎縮。因此,執著于既有疆域的競爭策略,應該是無法振衰起敝的。
四、主要策略行動的建議
美國有句名言:“如果打不過他,就加入他?!保↖fyoucannotbeatthem,jointhem.)今天,雖然以互聯網與手機為主角的新媒體仍然在蛻變與成長之中,但是對于既有媒體的市場瓜分已經開始。媒介經營者應該積極思考的是如何因勢利導,而不是奮力抵抗。根據藍海策略的理念,創新的概念不是將現有的產品與服務完全揚棄,而是根據未來市場的環境,找出自己的核心優勢,然后在這個基礎上,進行市場邊界的移轉。從這個理論來看,根據既有媒介的主要優勢與劣勢,可以歸納下列幾個主要的策略行動如下:
1、信息搜集:既有媒介多是專業型的組織,信息采集的方式是系統化與組織化的。不過,再大的組織都無法將信息搜集的觸角伸到每個角落,因此在信息的搜集能力上,是很難與廣大如海的網民相抗衡的。但是,作為專業性的組織,既有媒介的工作者的確比缺乏專業素養的網民,在專業性及接近重大事件的方面享有優勢。因此,既有媒介應該集中資源在網民無法接近的信息來源,挖掘有價值的信息,以提升自己的信息質量與社會公信力。至于,菲重要性的信息,可以參考西南航空的方式,(凱文•傅萊伯,賈姬•傅萊伯,1999)以“特約記者”或“義工”的方式,來降低運作成本及擴展信息的搜集面。
2、內容產制:既有媒介的工作者具有專業素養;而網民則具備巨大的信息搜集能力。將二者善加結合就是改變現有模式的作法。換言之,將網民提供的信息,加以查證后,再以專業手法改寫與編輯,就能夠以較低的成本,產制大量的信息。促使這種策略變革成功的關鍵在于采訪力量與編輯力量的調整。
3、信息傳遞:固然“后知后覺者”仍然會堅守既有的傳播管道,但是以互聯網與手機為骨干的新媒體正在迅速擴張。由于新媒體的“平臺”特性,各種傳播管道(文字、圖像、影像、聲音)都會被整合,既有媒介在傳播管道上,可謂疲態漸露。面對這種頹勢,既有媒介如果仍然苦思待變,似乎不是明智之舉。相對于此,從“競爭”思維轉化為“競合”思維,(布蘭登博格,2004)應該才是較為可行的方式。借用麥可波特的產業鏈理論,既有媒介可以思考縮減過去從信息采集、信息產制、信息配送的一條龍作法,將自己定位為專業的信息產制者,與新媒體的平臺共榮共利,而不是壁壘分明,一決勝負。
4、信息縱深:長久以來,既有媒介傳播的信息都有消逝性的缺憾。通常的狀況下,報紙的信息存活只有一天;廣播與電視當播送完畢,就難以回溯;電影只要下片,就只能等待下次上映。數字技術發明之后,這些障礙迅速消除,也為既有媒介創造出另一片天空。從長尾理論的角度來看,在廣大的閱聽人中,其實有許多對過去資料的需求被忽略。以Rhapsody網絡唱片行為例,經過調查,他們在網絡上專門銷售那些銷量很少的音樂。因為所有的音樂銷售場所,都把注意力放在暢銷歌曲的銷售上,Rhapsody反而可以獨占那些只有少數欣賞者的音樂市場。雖然每首音樂的銷售量很少,但是這也正是他們能夠以極低的價格取得音樂授權的籌碼。透過龐大的音樂數據庫,即便每首歌的購買者不多,但是加總起來,也可以創造極大的利潤。(克里斯•安,2006)同樣的道理,既有媒介長期以來累積的信息內容,可能正是一個未被發掘的寶庫。透過與互聯網結合,加上電子郵件、付費下載、RSS(ReallySimpleSyndication)訂閱及大量客制化等功能,原本儲藏在媒介數據室里的信息,都可以搖身一變成為產生價值的產品。
總之,在這個不斷變換的年代,任何產業都必須在價值鏈中找到自己的定位,并且集中資源發揮所長,才能在市場上持續存活。更重要的是,經營者必須理解這個定位會隨著市場環境的變化而轉變,審查時勢,勇于創新,找到價值是經營者的責任,也是最重要的工作。
1.1融合階段數字技術的出現在為人們提供了嶄新的信息傳播手段的同時,也給傳統信息傳播方式帶來了很大的沖擊,但并不意味著傳統媒體的逐漸消亡,而是提供了一個不同媒體之間互相取長補短、共同發展的機遇。這主要表現在傳統媒體借助數字技術拓展發行渠道這一重要方面。傳統媒體目前主要包括報紙和廣播電視。眾所周知,報紙的發行必須以紙質印刷物為依托,再經過物流手段,最終才能得到有效傳播,因此傳播能力及時效性相對較差;廣播電視則以電磁波為傳播載體,但只能傳播聲音信號和圖像信號,對媒體的市場覆蓋率形成了一定的制約。為了擺脫這種制約的不利影響,許多傳統媒體開始將目光望向了互聯網技術,將其作為新的發行渠道。由于在互聯網環境下,任何一種媒體形態都可以被傳播、下載以及,因而使得傳統媒體的內容在發行能力上有了顯著提高。同時,借助互聯網技術來進行跨區域信息傳播可以有效降低發行成本,這也是目前眾多媒體尋求網上推廣的原因之一。
1.2深入融合階段在數字技術發展的帶動下,當前的媒介合作早已經成為了一種常態和主流傳播形式。但隨著這種合作不斷走向深入,不同媒體之間依然涇渭分明,并未達到一種形態上的真正融合。在未來的發展中,由于數字技術對傳媒領域的引領作用不斷加強,因此極有可能出現以數字技術為根本依托,整合眾多其他傳媒方式的嶄新媒體平臺,甚至會形成網絡、傳媒、通信三者的最終合流,并延續以往的服務和功能,給人們的生活提供更多的便利。
2媒介融合的不同類型
2.1內容載體融合隨著數字技術的應用領域逐漸拓寬,使信息傳播能力有了大幅度的提高。這一變化使媒體受眾對信息內容的需求又出現了新的變化,即對規?;畔⒌木薮笮枨?,同時這一需求又反過來刺激各類媒體對內容的規模化生產。規模化生產分為專業型和個體型兩類[2]。專業型的規?;a有著較強的權威性,而個體型大多并非出于功利的目的,只要擁有終端設備就可以實現內容的自由上傳。這一類型雖然內容制作能力有限,但在技術的支持下,個人信息傳播正越來越受到廣大用戶的歡迎和好評。
2.2傳播渠道融合在媒體融合不斷深化的過程中,傳播渠道的獨立化及邏輯化是其最為明顯的發展趨勢。獨立化指的是信息內容的傳播渠道將從目前存在的傳播機構中獨立出來,使傳播渠道與信息采集、生產及制作等其他方面走向合作,衍生出獨立存在的媒體產業[3]。邏輯化指的是在整個信息傳播的所有流程中,其中涉及到的眾多合作者不必為其他環節的技術層面的問題而擔心,整個信息產業鏈會為用戶提供類似于專用通路一樣的無障礙終端,因此技術問題完全沒有必要考慮。
2.3接收終端融合接收終端的融合主要表現在技術融合與應用融合兩個層面。首先來看技術融合,臺式計算機的信息處理能力在目前所有電子設備當中處于頂端,但同時不具有便攜性而難以普及;智能手機和平板電腦雖然體積較小,但在性能方面存在一些不足[4]。因此可以大膽設想,未來硬件設備的發展在保證處理能力得以高速發展的前提下,同時會將外觀的微型化作為其基本追求。
3結論
通信技術與活動自人類出現之初就已出現。人們總是在嘗試運用不同的手段與方法加強相互間的交流與溝通,其中,語言與文字的產生,促使這種溝通交流形式變得更為頻繁。在以往戰爭中主要是通過人力與馬匹進行各種情報和信息的傳遞,緊接著出現了郵驛通信制度,當今的郵政制度就是從這一制度發展而來的。從宏觀層面看通信技術的發展歷史,能夠發現其業務范圍十分廣泛且類目繁多,與此同時,通信技術與通信方式也在隨之持續推進與完善。不論是任何發展階段的通信技術變革,將所有信息真實的進行轉移是其永恒不變的基本內涵,換而言之,通信技術就是把各種信息通過網絡通信的傳播方式,將多種信息方便、精準、安全、快捷的在信息的收發者之間進行傳遞。隨著當代通信行業的快速進步與發展,通信技術得以不斷的完善,傳播途徑的多樣化發展越來越顯著。尤其是數據傳輸技術的同步、多路、復用、調制以及頻帶輸送等方面的發展更是日趨成熟。人們的日常生活隨著通信技術的發展也在不斷改變。例如,視頻電話、IP電話、移動電話、無線通信、數字媒體、網絡等技術的發明和使用。這些新興的通信技術使得人們的生活、學習以及工作等更加的方便與快捷,也促使人與人之間的交流與溝通的方式更為多樣。
二、計算機技術與通信技術的融合發展
計算機技術與通信技術的融合發展是現代化通信技術的一個主要標志。在信息科學技術的研發過程中,計算機技術是最為常用的一種技術,這就使得計算機技術在持續進步的同時也推動了通信技術的快速發展,從而為人類提供更加豐富、多樣、質量更優的現代化通信服務。計算機技術與通信技術的融合發展主要表現在三個方面:
(一)計算機通信技術
計算機技術的高速推進催生了一種新型的技術形式———計算機通信技術。作為通信技術與計算機技術的融合結晶,計算機通信技術的主要探索方向是多媒體通信與計算機通信網絡這兩種技術的研究。換而言之,計算機通信是指計算機條件下的通信技術,主要是通過計算機相互間或者計算機與打印機、終端等其他外部設備間所進行的各種數據信息之間的交換過程。計算機通信的目標是對數據進行二進制形式的表示,因此,從某種程度去分析,計算機通信也可以說是計算機數據化通信。信息的形式多種多樣,包括圖形、語音、電子表格、音樂、文件、文本等等。把這一系列信息轉化成二進制表現形式的數據之后,就能夠運用計算機實施通信了。
(二)信息技術
信息技術是當今科技發展的核心,現代化的信息技術范圍特別廣、內容也比較復雜。隨著目前信息技術的日益成熟,其應用領域也愈來愈廣泛。信息技術是所有計算機技術的主導與中心,計算機是將所有信息資源收集、整合與加工的過程。因此,從一定角度去看,計算機也是一個龐大的加工廠。一般所指的信息技術可以說是內涵極其豐富,只要和信息研發、收集、儲存、輸出、處理等相關的科學技術,都能稱之為信息技術。當然,信息技術對社會經濟發展所做出的貢獻也是巨大的,從實際調查結果顯示,信息技術拉動經濟提升的作用正在逐年增加。
(三)藍牙技術
藍牙技術是低成本、短距離、無線通信技術的代稱。其能夠在十幾米范圍內進行單點與多點的聲音傳遞和無線數據傳輸,其所運行的數據寬帶甚至能夠達到1Mbps。藍牙技術有兩個主要部分構成,即藍牙專門使用的IC與藍牙通信技術的協議棧。當前社會生活中對藍牙技術的應用主要是手機、汽車等行業與領域,而且隨著這一技術的日臻完善與逐步發展,其用途與范圍將會進一步拓展,影響力也將進一步加大。
三、結語
關鍵詞:數據融合傳感器無損檢測精確林業應用
多傳感器融合系統由于具有較高的可靠性和魯棒性,較寬的時間和空間的觀測范圍,較強的數據可信度和分辨能力,已廣泛應用于軍事、工業、農業、航天、交通管制、機器人、海洋監視和管理、目標跟蹤和慣性導航等領域[1,2]。筆者在分析數據融合技術概念和內容的基礎上,對該技術在林業工程中的應用及前景進行了綜述。
1數據融合
1.1概念的提出
1973年,數據融合技術在美國國防部資助開發的聲納信號理解系統中得到了最早的體現。70年代末,在公開的技術文獻中開始出現基于多系統的信息整合意義的融合技術。1984年美國國防部數據融合小組(DFS)定義數據融合為:“對多源的數據和信息進行多方的關聯、相關和綜合處理,以更好地進行定位與估計,并完全能對態勢及帶來的威脅進行實時評估”。
1998年1月,Buchroithner和Wald重新定義了數據融合:“數據融合是一種規范框架,這個框架里人們闡明如何使用特定的手段和工具來整合來自不同渠道的數據,以獲得實際需要的信息”。
Wald定義的數據融合的概念原理中,強調以質量作為數據融合的明確目標,這正是很多關于數據融合的文獻中忽略但又是非常重要的方面。這里的“質量”指經過數據融合后獲得的信息對用戶而言較融合前具有更高的滿意度,如可改善分類精度,獲得更有效、更相關的信息,甚至可更好地用于開發項目的資金、人力資源等[3]。
1.2基本內容
信息融合是生物系統所具備的一個基本功能,人類本能地將各感官獲得的信息與先驗知識進行綜合,對周圍環境和發生的事件做出估計和判斷。當運用各種現代信息處理方法,通過計算機實現這一功能時,就形成了數據融合技術。
數據融合就是充分利用多傳感器資源,通過對這些多傳感器及觀測信息的合理支配和使用,把多傳感器在空間或時間上的冗余或互補信息依據某些準則進行組合,以獲得被測對象的一致性解釋或描述。數據融合的內容主要包括:
(1)數據關聯。確定來自多傳感器的數據反映的是否是同源目標。
(2)多傳感器ID/軌跡估計。假設多傳感器的報告反映的是同源目標,對這些數據進行綜合,改進對該目標的估計,或對整個當前或未來情況的估計。
(3)采集管理。給定傳感器環境的一種認識狀態,通過分配多個信息捕獲和處理源,最大限度地發揮其性能,從而使其操作成本降到最低。傳感器的數據融合功能主要包括多傳感器的目標探測、數據關聯、跟蹤與識別、情況評估和預測[4]。
根據融合系統所處理的信息層次,目前常將信息融合系統劃分為3個層次:
(l)數據層融合。直接將各傳感器的原始數據進行關聯后,送入融合中心,完成對被測對象的綜合評價。其優點是保持了盡可能多的原始信號信息,但是該種融合處理的信息量大、速度慢、實時性差,通常只用于數據之間配準精度較高的圖像處理。
(2)特征層融合。從原始數據中提取特征,進行數據關聯和歸一化等處理后,送入融合中心進行分析與綜合,完成對被測對象的綜合評價。這種融合既保留了足夠數量的原始信息,又實現了一定的數據壓縮,有利于實時處理,而且由于在特征提取方面有許多成果可以借鑒,所以特征層融合是目前應用較多的一種技術。但是該技術在復雜環境中的穩健性和系統的容錯性與可靠性有待進一步改善。
(3)決策層融合。首先每一傳感器分別獨立地完成特征提取和決策等任務,然后進行關聯,再送入融合中心處理。這種方法的實質是根據一定的準則和每個決策的可信度做出最優的決策。其優點是數據通訊量小、實時性好,可以處理非同步信息,能有效地融合不同類型的信息。而且在一個或幾個傳感器失效時,系統仍能繼續工作,具有良好的容錯性,系統可靠性高,因此是目前信息融合研究的一個熱點。但是這種技術也有不足,如原始信息的損失、被測對象的時變特征、先驗知識的獲取困難,以及知識庫的巨量特性等[5,6]。
1.3處理模型
美國數據融合工作小組提出的數據融合處理模型[7],當時僅應用于軍事方面,但該模型對人們理解數據融合的基本概念有重要意義。模型每個模塊的基本功能如下:
數據源。包括傳感器及其相關數據(數據庫和人的先驗知識等)。
源數據預處理。進行數據的預篩選和數據分配,以減輕融合中心的計算負擔,有時需要為融合中心提供最重要的數據。目標評估。融合目標的位置、速度、身份等參數,以達到對這些參數的精確表達。主要包括數據配準、跟蹤和數據關聯、辨識。
態勢評估。根據當前的環境推斷出檢測目標與事件之間的關系,以判斷檢測目標的意圖。威脅評估。結合當前的態勢判斷對方的威脅程度和敵我雙方的攻擊能力等,這一過程應同時考慮當前的政治環境和對敵策略等因素,所以較為困難。
處理過程評估。監視系統的性能,辨識改善性能所需的數據,進行傳感器資源的合理配置。人機接口。提供人與計算機間的交互功能,如人工操作員的指導和評價、多媒體功能等。
2多傳感器在林業中的應用
2.1在森林防火中的應用
在用MODIS(ModerateResolutionImagingSpectroradiometer)數據測定森林火點時的20、22、23波段的傳感器輻射值已達飽和狀態,用一般圖像增強處理方法探測燃燒區火點的結果不理想。余啟剛運用數據融合技術,在空間分辨率為1000m的熱輻射通道的數據外加入空間分辨率為250m的可見光通道的數據,較好地進行了不同空間分辨率信息的數據融合,大大提高了對火點位置的判斷準確度[8]。為進一步提高衛星光譜圖像數據分析的準確性與可靠性,利用原有森林防火用的林區紅外探測器網,將其與衛星光譜圖像數據融合,可以使計算機獲得GPS接收機輸出的有關信息通過與RS實現高效互補性融合,從而彌補衛星圖譜不理想的缺失區數據信息,大大提高燃燒區火點信息準確度和敏感性。
2.2森林蓄積特征的估計
HampusHolmstrom等在瑞典南部的試驗區將SPOT-4×S衛星數據和CARABAS-IIVHFSAR傳感器的雷達數據進行了融合,采用KNN(knearestneighbor)方法對森林的蓄積特征(林分蓄積、樹種組成與年齡)進行了估計[9]。
KNN方法就是采用目標樣地鄰近k個(k=10)最近樣地的加權來估計目標樣地的森林特征。研究者應用衛星光譜數據、雷達數據融合技術對試驗區的不同林分的蓄積特征進行估計,并對三種不同的數據方法進行誤差分析。試驗表明,融合后的數據作出的估計比單一的衛星數據或雷達數據的精度高且穩定性好。
2.3用非垂直航空攝像數據融合GIS信息更新調查數據
森林資源調查是掌握森林資源現狀與變化的調查方法,一般以地面調查的方法為主,我國5年復查一次。由于森林資源調查的工作量巨大,且要花費大量的人力、物力和資金。國內外許多學者都在探索航空、航天的遙感調查與估計方法。
TrevorJDavis等2002年提出采用非垂直的航空攝影數據融合對應的GIS數據信息實現森林調查數據的快速更新,認為對森林資源整體而言,僅某些特殊地區的資源數據需要更新。在直升飛機側面裝上可視的數字攝像裝置,利用GPS對測點進行定位,對特殊地區的攝像進行拍攝,同時與對應的GIS數據進行融合,做出資源變化的估計或影像的修正[10]。
試驗表明,融合后的數據可以同高分辨率矯正圖像相比,該方法花費少,精度高,能充分利用影像的可視性,應用于偏遠、地形復雜、不易操作、成本高的區域,同時可避免遙感圖像受云層遮蓋。
3數據融合在林業中的應用展望
3.1在木材檢測中的應用
3.1.1木材缺陷及其影響
木材是天然生長的有機體,生長過程中不可避免地有尖削度、彎曲度、節子等生長缺陷,這些缺陷極大地影響了木材及其制品的優良特性,以及木材的使用率、強度、外觀質量,并限制了其應用領域。在傳統木制品生產過程中,主要依靠人的肉眼來識別木材缺陷,而木材板材表面缺陷在大小、形狀和色澤上都有較大的差異,且受木材紋理的影響,識別起來非常困難,勞動強度大,效率低,同時由于熟練程度、標準掌握等人為因素,可能造成較大的誤差。另外在集成材加工中,板材缺陷的非雙面識別嚴重影響了生產線的生產節拍。因此必須開發一種能夠對板材雙面缺陷進行在線識別和自動剔除技術,以解決集成材加工中節子人工識別誤差大、難以實現雙面識別、剔除機械調整時間長等問題。
3.1.2單一傳感器在木材檢測中的應用
對木材及人造板進行無損檢測的方法很多,如超聲波、微波、射線、機械應力、震動、沖擊應力波、快速傅立葉變換分析等檢測方法[11,12]。超聲技術在木材工業中的應用研究主要集中在研究聲波與木材種類、木材結構和性能之間的關系、木材結構及缺陷分析、膠的固化過程分析等[13]。
隨著計算機視覺技術的發展,人們也將視覺傳感器應用于木材檢測中。新西蘭科學家用視頻傳感器研究和測量了紙漿中的纖維橫切面的寬度、厚度、壁面積、壁厚度、腔比率、壁比率等,同時準確地測量單個纖維和全部纖維的幾何尺寸及其變化趨勢,能夠區分不同紙漿類型,測定木材纖維材料加固結合力,并動態地觀察木材纖維在材料中的結合機理。
新西蘭的基于視覺傳感器的板材缺陷識別的軟件已經產業化,該軟件利用數碼相機或激光掃描儀采集板材的圖像,自動識別板材節子和缺陷的位置,控制板材的加工。該軟件還具有進行原木三維模型真實再現的計算機視覺識別功能,利用激光掃描儀自動采集原木的三維幾何數據。
美國林產品實驗室利用計算機視覺技術對木材刨花的尺寸大小進行分級,確定各種刨花在板中的比例和刨花的排列方向;日本京都大學基于視覺傳感器進行了定向刨花板內刨花定向程度的檢測,從而可以通過調整定向鋪裝設備優化刨花的排列方向來提高定向刨花板的強度。
在制材加工過程中,利用計算機視覺技術在線實時檢測原木的形狀及尺寸,選擇最佳下鋸方法,提高原木的出材率。同時可對鋸材的質量進行分級,實現木材的優化使用;在膠合板的生產過程中,利用計算機視覺技術在線實時檢測單板上的各種缺陷,實現單板的智能和自動剪切,并可測量在剪切過程中的單板破損率,對單板進行分等分級,實現自動化生產過程。Wengert等在綜合了大量的板材分類經驗的基礎上,建立了板材分級分類的計算機視覺專家系統。在國內這方面的研究較少,王金滿等用計算機視覺技術對刨花板施膠效果進行了定量分析[14]。
X射線對木材及木質復合材料的性能檢測已得到了廣泛的應用,目前該技術主要應用于對木材密度、含水率、纖維素相對結晶度和結晶區大小、纖維的化學結構和性質等進行檢測,并對木材內部的各種缺陷進行檢測。
3.1.3數據融合在木材檢測中的應用展望
單一傳感器在木材工業中已得到了一定程度的應用,但各種單項技術在應用上存在一定的局限性。如視覺傳感器不能檢測到有些與木材具有相同顏色的節子,有時會把木板上的臟物或油脂當成節子,造成誤判,有時也會受到木材的種類或粗糙度和濕度的影響,此外,這種技術只能檢測部分表面缺陷,而無法檢測到內部缺陷;超聲、微波、核磁共振和X射線技術均能測量密度及內部特征,但是它們不能測定木材的顏色和瑕疵,因為這些缺陷的密度往往同木板相同。因此,一個理想的檢測系統應該集成各種傳感技術,才能準確、可靠地檢測到木材的缺陷[15,16]。
基于多傳感器(機器視覺及X射線等)數據融合技術的木材及木制品表面缺陷檢測,可以集成多個傳統單項技術,更可靠、準確地實時檢測出木材表面的各種缺陷,為實現木材分級自動化、智能化奠定基礎,同時為集裁除鋸、自動調整、自動裁除節子等為一身的新型視頻識別集成材雙面節子數控自動剔除成套設備提供技術支持。
3.2在精確林業中的應用
美國華盛頓大學研究人員開展了樹形自動分析、林業作業規劃等研究工作;Auburn大學的生物系統工程系和USDA南方林業實驗站與有關公司合作開展用GPS和其他傳感器研究林業機器系統的性能和生產效率。
目前單項的GPS、RS、GIS正從“自動化孤島”形式應用于林業生產向集成技術轉變。林業生產系統作為一個多組分的復雜系統,是由能量流動、物質循環、信息流動所推動的具有一定的結構和功能的復合體,各組分間的關系和結合方式影響系統整體的結構和功能。因此應該在計算機集成系統框架下,有效地融合GPS、GIS、RS等數據,解決這些信息在空間和時間上的質的差異及空間數據類型的多樣性,如地理統計數據、柵格數據、點數據等。利用智能DSS(決策支持系統)以及VRT(可變量技術)等,使林業生產成為一個高效、柔性和開放的體系,從而實現林業生產的標準化、規范化、開放性,建立基于信息流融合的精確林業系統。
南京林業大學提出了“精確林業工程系統”[17]。研究包括精確林業工程系統的領域體系結構、隨時空變化的數據采集處理與融合技術、精確控制林業生產的智能決策支持系統、可變量控制技術等,實現基于自然界生物及其所賴以生存的環境資源的時空變異性的客觀現實,以最小資源投入、最小環境危害和最大產出效益為目標,建立關于林業管理系統戰略思想的精確林業微觀管理系統。
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