第一篇：民航大學(xué)航空安全與恐怖主義論文_新式電子設(shè)備及武器在反劫機(jī)中的應(yīng)用展望

航空安全與恐怖主義（論文）

航空安全與恐怖主義(論文)

新式電子設(shè)備及武器在反劫機(jī)中的應(yīng)用

Application of New Electronic Equipments And Weapons in Anti Hijacking

專(zhuān)

業(yè)：電子信息工程 學(xué)生姓名：王乙偉 學(xué)

號(hào)：091143324 學(xué)

院：航空自動(dòng)化 聯(lián)系電話：***

2012年5月

航空安全與恐怖主義（論文）

摘要

在現(xiàn)代民航劫機(jī)的案例中，出現(xiàn)了許多因恐怖分子使用武器，通過(guò)挾持，干擾駕駛員操縱等方式成功劫持民航飛機(jī)并造成重大損失的案例。本文通過(guò)對(duì)新式現(xiàn)代客機(jī)機(jī)載電子設(shè)備及安全員武器的探索，來(lái)對(duì)未來(lái)民航反劫機(jī)的新方案及應(yīng)對(duì)措施進(jìn)行展望。

關(guān)鍵詞：民航；反劫機(jī)；新式電子設(shè)備；新式武器

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設(shè)想一下這樣的場(chǎng)景：當(dāng)恐怖分子沖進(jìn)飛機(jī)駕駛艙時(shí)，地面反恐怖官立刻便收到了飛機(jī)發(fā)出的警報(bào)。他們立即使用遠(yuǎn)程遙控使駕駛室控制系統(tǒng)不受其控制，并自動(dòng)進(jìn)入無(wú)法人工干預(yù)的自動(dòng)飛行模式，隨后在地面遠(yuǎn)程控制下在一處安全的機(jī)場(chǎng)著陸。在那里，美國(guó)精銳的海豹突擊隊(duì)將發(fā)動(dòng)突襲，逮捕或擊斃恐怖分子。

這可不是聽(tīng)起來(lái)那么遙遠(yuǎn)的事情，而是已經(jīng)或即將變成現(xiàn)實(shí)的場(chǎng)景。根據(jù)政府文件披露的消息，以及報(bào)刊文章和反恐怖專(zhuān)家的看法，飛機(jī)遠(yuǎn)程遙控還僅僅是諸多防范措施之一。可能的防范措施包括先進(jìn)的電子監(jiān)控系統(tǒng)，它能夠截獲疑似恐怖分子的信號(hào)，并激活非致命性武器或其它防護(hù)措施以保護(hù)駕駛?cè)藛T，一次協(xié)助機(jī)組挫敗劫機(jī)陰謀。

但是專(zhuān)家同時(shí)也指出，僅僅考慮預(yù)防類(lèi)似9/11一類(lèi)的恐怖襲擊是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，因?yàn)榭植婪肿佑肋h(yuǎn)會(huì)花樣翻新地發(fā)動(dòng)意想不到的襲擊。基于這一觀點(diǎn)，安全專(zhuān)家們已經(jīng)制定了更加廣泛的技術(shù)預(yù)防措施以幫助客機(jī)應(yīng)對(duì)面臨的恐怖主義威脅，其中甚至考慮了肩扛式火箭彈襲擊這樣的極端場(chǎng)景?，F(xiàn)在技術(shù)人員正加緊研發(fā)攻擊預(yù)防系統(tǒng)。

不幸的是，我們不得不承認(rèn)，下一場(chǎng)恐怖襲擊的出現(xiàn)可能只是時(shí)間問(wèn)題。正如安全技術(shù)專(zhuān)家布魯斯·薛內(nèi)(Bruce Schneier)說(shuō)：“下一場(chǎng)針對(duì)客機(jī)的襲擊事件只是時(shí)間問(wèn)題。這種事一直以來(lái)就有，以后也會(huì)一直存在下去?！?/p>

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一、新式航空器電子設(shè)備在民航客機(jī)反劫機(jī)中的應(yīng)用

1、遠(yuǎn)程飛行遙控

根據(jù)美國(guó)國(guó)家專(zhuān)利局的文件顯示，航空業(yè)巨頭波音公司已經(jīng)開(kāi)發(fā)了飛機(jī)遠(yuǎn)程遙控系統(tǒng)方面的技術(shù)。這至少在理論上可以預(yù)防再次發(fā)生像9/11事件那樣的大規(guī)模恐怖襲擊。那次恐怖襲擊造成世貿(mào)大樓倒塌，五角大樓部分受損，超過(guò)3000人遇難。

波音公司發(fā)言人道格·阿德勒(Doug Alder)表示，該公司目前并無(wú)生產(chǎn)這種技術(shù)設(shè)備的打算。而根據(jù)一家德國(guó)報(bào)紙的報(bào)道，德國(guó)電子巨頭西門(mén)子公司也已經(jīng)在全力進(jìn)行著類(lèi)似技術(shù)的研發(fā)。

在現(xiàn)在廣泛使用的飛行管理計(jì)算機(jī)（FMC）中，每次執(zhí)飛的航班所飛經(jīng)的航路點(diǎn)位置，信息，以及飛機(jī)到達(dá)該航路點(diǎn)的所需高度，速度等信息都可在飛行開(kāi)始前在地面設(shè)置完畢。同時(shí)降落機(jī)場(chǎng)時(shí)所需的各種動(dòng)作，高度計(jì)速度的調(diào)節(jié)，航空器的自動(dòng)降落（三類(lèi)儀表著陸ILS III可實(shí)現(xiàn)對(duì)飛行器的高精度引導(dǎo)直至降落至跑道）均已經(jīng)有技術(shù)基礎(chǔ)可以實(shí)現(xiàn)?？梢哉f(shuō)，在對(duì)當(dāng)前成熟設(shè)備稍加調(diào)整改進(jìn)之后，飛機(jī)完全可以實(shí)現(xiàn)在緊急情況下不由人為干預(yù)的自主降落。在劫機(jī)發(fā)生時(shí)，飛行員可以第一時(shí)間切換并鎖定到這種自動(dòng)飛行的狀態(tài)，再與地面聯(lián)絡(luò)尋求進(jìn)一步的解決辦法。同時(shí)這種模式可以防止劫機(jī)分子在進(jìn)入駕駛室后強(qiáng)行操縱飛機(jī)或擾亂飛行員工作而造成墜機(jī)的事故。

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但這中由航空器自主飛行降落的有很大局限性。因?yàn)楝F(xiàn)今的技術(shù)并不能保證飛行器的自動(dòng)降落有足夠的可靠性，特別是在氣象條件較惡劣，飛機(jī)部分設(shè)備受損的情況下。因此研制地面遙控飛行裝置成為了一種新的選擇。波音公司發(fā)言人道格·阿德勒(Doug Alder)表示，該公司目前并無(wú)生產(chǎn)這種技術(shù)設(shè)備的打算。而根據(jù)一家德國(guó)報(bào)紙的報(bào)道，德國(guó)電子巨頭西門(mén)子公司也已經(jīng)在全力進(jìn)行著類(lèi)似技術(shù)的研發(fā)。這項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)成功及應(yīng)用，可能會(huì)極大地改寫(xiě)民航反恐的歷史，甚至改變現(xiàn)有的航空器操縱駕駛模式。這可能是最有效的改變當(dāng)今民航反劫機(jī)形式的一種技術(shù)裝備。

2、生物識(shí)別技術(shù)：防止災(zāi)難重演

防止劫機(jī)事件的發(fā)生，最有效的方法當(dāng)然就是從源頭上封堵缺口，從一開(kāi)始就阻止恐怖分子登機(jī)。

現(xiàn)在美國(guó)的民航班機(jī)已經(jīng)全部安裝了爆炸物探測(cè)裝置，它能夠?qū)λ谐丝偷男欣詈褪痔岚M(jìn)行檢查，甚至還裝備了引發(fā)巨大爭(zhēng)議的人體掃描透視儀，它能穿透人的服裝，看到里面隱藏的武器或爆炸物。

據(jù)已經(jīng)退休的加州大學(xué)舊金山分校心理學(xué)教授保羅·恩克曼(Paul Ekman)的說(shuō)法，目前，科學(xué)家們還在研發(fā)的一種更加先進(jìn)的設(shè)備是人臉情緒識(shí)別系統(tǒng)，它能從茫茫人海中識(shí)別出可能有著“欺騙性”表情的旅客。目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)研制成了通過(guò)攝像頭進(jìn)行面部掃描與數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)對(duì)比，從而發(fā)現(xiàn)已登記的可能的恐怖分子的技術(shù)。

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其它正在研發(fā)中的設(shè)備還包括能夠從人群中遠(yuǎn)程識(shí)別出血壓不穩(wěn)或心率異常的技術(shù)，一旦這些新技術(shù)進(jìn)入成熟應(yīng)用階段，將極大地提高機(jī)場(chǎng)預(yù)防恐怖襲擊的監(jiān)控能力。

3、遠(yuǎn)程錄像監(jiān)控

為了對(duì)付劫機(jī)企圖，科學(xué)家們還有其它招數(shù)。

如歐洲科學(xué)家正在研發(fā)機(jī)載監(jiān)控系統(tǒng)，這是根據(jù)歐盟委員會(huì)歐洲未來(lái)航空安全環(huán)境項(xiàng)目提出的設(shè)想。這套系統(tǒng)將在飛機(jī)機(jī)艙內(nèi)安裝傳感器和攝像頭。這一復(fù)雜的設(shè)備可能還將有能力識(shí)別可疑乘客的面部特征信息，并察覺(jué)旅客的異常動(dòng)作和其它行為。

二、民航隨機(jī)安全員可使用的新型反劫機(jī)武器

1、非致命性武器

根據(jù)2002年美國(guó)國(guó)會(huì)聽(tīng)證會(huì)上顯示的那樣，美國(guó)政府正在考慮給民航機(jī)組配備類(lèi)似閃光彈的非致命性武器。它能發(fā)出強(qiáng)光造成瞬間致盲，卻沒(méi)有任何生命危險(xiǎn)。這樣的武器將使機(jī)組人員有能力在不傷及普通乘客的情況下反擊并制服歹徒。

除了這種間接的非致命性武器是接機(jī)人員暫時(shí)喪失抵抗能力的方法外，一種新型武器的問(wèn)世可能會(huì)有效地改變隨機(jī)安全員再對(duì)抗階級(jí)分子時(shí)的形

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勢(shì)。XREP [1](eXtended Range Electro－nic Projectile)遠(yuǎn)距離電擊彈是泰瑟國(guó)際公司繼發(fā)明了泰瑟槍、M26型以及X26型等系列泰瑟電擊槍之后，又一次給用戶帶來(lái)驚喜的新產(chǎn)品。

泰瑟國(guó)際公司生產(chǎn)的XREP電擊彈與以往的泰瑟槍均不同。泰瑟公司以前推出的X26型電擊槍?zhuān)渫庑闻c手槍非常相似，但該槍發(fā)射的彈頭為兩個(gè)帶絕緣線的飛鏢。當(dāng)帶刺的飛鏢鉤住人體的皮膚或衣服時(shí)，飛鏢和絕緣線就可把人體與泰瑟槍連接起來(lái)，強(qiáng)功率的電脈沖信號(hào)即被傳送到人體的中樞神經(jīng)系統(tǒng)上，電脈沖信號(hào)會(huì)使人體中樞神經(jīng)系統(tǒng)和肌肉麻痹，從而使人體立即失去活動(dòng)能力，但它對(duì)人體的神經(jīng)、肌肉和其他器官不會(huì)造成永久性傷害。目前世界上已有44個(gè)國(guó)家，約11000個(gè)執(zhí)法部門(mén)在使用泰泰瑟槍。

由于飛機(jī)環(huán)境的特殊性，傳統(tǒng)的動(dòng)能手槍的使用受到了極大地限制。在這種情況下，能有效制服歹徒的非致命性武器將在不得已使用武器的緊急情況下，起到巨大的決定性作用。

2、超薄貼身盔甲

最后，還可以給機(jī)組人員們的人身安全加上最后一道防線，給他們的身體加上盔甲。

如密歇根大學(xué)的化學(xué)工程學(xué)研究人員現(xiàn)在正在開(kāi)發(fā)一種超薄纖維材料，將300層粘土礦物和高分子聚合材料合成在一起。

與此同時(shí)，來(lái)自美國(guó)，歐洲和中國(guó)的科學(xué)家們已經(jīng)成功地將常規(guī)的棉花和超強(qiáng)硬度的碳納米管材料結(jié)合了起來(lái)，制成一種具有超級(jí)強(qiáng)度，但卻柔軟

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舒適的貼身衣物制作材料。雖然薄薄一層，其強(qiáng)度卻相當(dāng)驚人，它甚至可以抵御子彈的射擊。

目前新出現(xiàn)了一種剪切增稠液體 [2]（Shear Thickening Fluid）。其中的納米球形顆粒是自然界中最堅(jiān)硬的非金屬材料之一，是21世紀(jì)初在美英興起并在中國(guó)進(jìn)一步發(fā)展的一種新型防護(hù)材料，它平時(shí)呈現(xiàn)柔韌性，而在受到?jīng)_擊時(shí)呈現(xiàn)堅(jiān)固性。在一定程度上，剪切增稠液體調(diào)和了裝備的防護(hù)性能和舒適性之間的矛盾，使得兩者間和諧共存，是能將人體自由活動(dòng)與碰撞打擊保護(hù)結(jié)合在一起的首選材料。剪切增稠液體的特性，決定了其非常適合在防護(hù)裝備特別是排爆搜爆裝備中應(yīng)用。這種防護(hù)服在我國(guó)已經(jīng)可以進(jìn)行生產(chǎn)與制造。這將有效保障隨機(jī)安全員的生命安全，使之可以更有效的對(duì)抗劫機(jī)份子。

三、新式民航機(jī)設(shè)備在防止外部襲擊行為中的應(yīng)用 1.導(dǎo)彈干擾裝置

然而一部分研究人員則堅(jiān)持認(rèn)為我們正在往錯(cuò)誤的方向上走，他們指出我們?yōu)榱祟A(yù)防9/11恐怖爆炸這類(lèi)的襲擊事件上投入了過(guò)量的時(shí)間和資源。他們認(rèn)為未來(lái)的恐怖分子不太可能再次采用劫機(jī)撞擊大樓的方案，因?yàn)檫@樣做已經(jīng)失去了“出其不意”的效果。

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并且，根據(jù)總部設(shè)在華盛頓的智囊機(jī)構(gòu)“全球安全”創(chuàng)建者兼首席執(zhí)行官約翰·派克(John Pike)的話來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在如果再次發(fā)生劫機(jī)事件，機(jī)組和乘客極有可能將發(fā)起劇烈反擊。

如2001年12月，當(dāng)理查德·里德(Richard Reid)試圖劫持一架美國(guó)客機(jī)時(shí)，他遭到了機(jī)上乘客的猛烈回?fù)?，一陣“鞋子驟雨”幾乎讓他抬不起頭來(lái)，最終乘客挫敗了劫持者的陰謀；同樣的，2009年，當(dāng)尼日利亞恐怖分子烏馬爾·法魯克-阿布穆塔布(Umar Farouk Abdulmutallab)試圖引爆一枚藏在他內(nèi)衣里的炸彈時(shí)，乘客們的奮起反擊挫敗了他的可怕企圖。

派克說(shuō)：“上一次恐怖分子劫機(jī)得手是在什么時(shí)候？就是在9/11?！彼f(shuō)：“從符合邏輯的角度來(lái)說(shuō)，恐怖分子不會(huì)再次嘗試此類(lèi)花樣，除非他認(rèn)為自己有較大的把握成功?！迸煽送瑯訉?duì)恐怖分子的炸彈武器不屑一顧。他說(shuō)：“他們?cè)谝查T(mén)的炸彈專(zhuān)家只會(huì)生產(chǎn)三種類(lèi)型的炸彈，而這些炸彈中沒(méi)有一種是非常有效的?！?/p>

他最擔(dān)心的，反而是來(lái)自地面的威脅?？植婪肿涌赡軙?huì)在機(jī)場(chǎng)附近埋伏，并使用肩扛式導(dǎo)彈直接向客機(jī)發(fā)動(dòng)襲擊。他說(shuō)恐怖分子們可容易就可以得到此類(lèi)武器，這些武器在烏克蘭和尼日利亞的市場(chǎng)上可以隨意買(mǎi)到。恐怖分子們可能擁有數(shù)千具這樣的發(fā)射器。而根據(jù)《紐約時(shí)報(bào)》的報(bào)道，由于利比亞陷入混亂的局面，現(xiàn)在這種武器正變得更加容易得到。

根據(jù)2005年美國(guó)著名智囊機(jī)構(gòu)蘭德公司公布的一份報(bào)告顯示，恐怖分子已經(jīng)成功地在亞洲、非洲和中美洲使用肩扛導(dǎo)彈對(duì)航班構(gòu)成威脅。派克指

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出，讓事情更加糟糕的是，由于美國(guó)機(jī)場(chǎng)通常非常繁忙，有時(shí)候在空中盤(pán)旋等候降落的航班“就像是排成隊(duì)待宰的鴨子。”

不過(guò)派克表示，現(xiàn)在應(yīng)對(duì)這一情況的技術(shù)也已經(jīng)在研發(fā)當(dāng)中，包括一種使用紅外輻射來(lái)干擾來(lái)襲導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)，使其偏離目標(biāo)的裝置。不過(guò)，每一套這樣的裝置價(jià)值數(shù)百萬(wàn)美元，每年還需要花費(fèi)數(shù)十萬(wàn)美元進(jìn)行維護(hù)，這使得單機(jī)維護(hù)的費(fèi)用變得讓飛機(jī)制造商和政府部門(mén)難以接受這些設(shè)備的大范圍部署。但這種裝置必然將成為極端地區(qū)反地面武器的最直接有效地方式。

四、總結(jié)

由上文可見(jiàn)，在當(dāng)今反劫機(jī)的措施中，有很多新型的機(jī)載電子設(shè)備的改進(jìn)及隨機(jī)安全員裝備改進(jìn)的余地，這種改進(jìn)將極大的改變航空器在飛行中遭遇劫機(jī)時(shí)的應(yīng)對(duì)辦法，也將會(huì)進(jìn)一步提升挫敗劫機(jī)份子陰謀的可能性。但是這些新式裝備的研究是否能順利完成并取得適航的認(rèn)證，以及使用成本航空公司是否能接受等等，還有諸多的問(wèn)題在等待著我們解決。我們相信，再未來(lái)的天空，恐怖分子想要劫機(jī)得逞的可能性，將越來(lái)越小，民航業(yè)將更加快速，穩(wěn)定的發(fā)展。

參考資料：

[1] 泰瑟國(guó)際公司ＸＲＥＰ電擊彈

http://

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[2] 剪切增稠液http://004km.cn/wiki/%E5%89%AA%E5%88%87%E5%A2%9E%E7%A8%A0%E6%B6%B2

第二篇：電子商務(wù)理論在民航的應(yīng)用回顧與展望

電子商務(wù)理論在民航的應(yīng)用回顧與展望

在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)也開(kāi)始慢慢發(fā)展，我國(guó)的網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)體系也逐漸完整化。網(wǎng)絡(luò)電子商務(wù)隨著網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的大潮也開(kāi)始進(jìn)入我們的生活。對(duì)于民航，電子商務(wù)也涉及頗多。譬如機(jī)票的購(gòu)買(mǎi)和預(yù)訂，就與電子商務(wù)有著莫大的關(guān)系。因此，電子商務(wù)理論在民航上的應(yīng)用、回顧與展望正是民航研究的一個(gè)方面。

一、電子商務(wù)理論在民航上的應(yīng)用回顧。

電子商務(wù)理論在民航的應(yīng)用最顯著代表的就是中國(guó)民航電子商務(wù)平臺(tái)和電子客票。

中國(guó)民航電子商務(wù)平臺(tái)是一個(gè)為企業(yè)或個(gè)人提供網(wǎng)上交易洽談的平臺(tái)。企業(yè)電子商務(wù)平臺(tái)是建立在Internet網(wǎng)上進(jìn)行商務(wù)活動(dòng)的虛擬網(wǎng)絡(luò)空間和保障商務(wù)順利運(yùn)營(yíng)的管理環(huán)境；是協(xié)調(diào)、整合信息流、物質(zhì)流、資金流有序、關(guān)聯(lián)、高效流動(dòng)的重要場(chǎng)所。企業(yè)、商家可充分利用電子商務(wù)平臺(tái)提供的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)環(huán)境、支付平臺(tái)、安全平臺(tái)、管理平臺(tái)等共享資源有效地、低成本地開(kāi)展自己的商業(yè)活動(dòng)。而中國(guó)民航電子商務(wù)平臺(tái)則是在當(dāng)前環(huán)境基礎(chǔ)上，細(xì)分發(fā)展起來(lái)的民航業(yè)的垂直電子商務(wù)平臺(tái)。

“為用戶創(chuàng)造價(jià)值”是中國(guó)民航電子商務(wù)平臺(tái)的服務(wù)理念。民航電子商務(wù)平臺(tái)采用兩面市場(chǎng)商業(yè)模式，將機(jī)票、酒店、租車(chē)、旅游、保險(xiǎn)、火車(chē)票、奢侈品、生活用品、消費(fèi)品、家電產(chǎn)品等48大類(lèi)產(chǎn)品銷(xiāo)售系統(tǒng)和108個(gè)行業(yè)1萬(wàn)多個(gè)網(wǎng)址集成為全球領(lǐng)先的網(wǎng)址導(dǎo)航系統(tǒng)，為消費(fèi)者提供更多的產(chǎn)品服務(wù)選擇，產(chǎn)品種類(lèi)覆蓋48大類(lèi)和108個(gè)行業(yè)共10多萬(wàn)種產(chǎn)品，是全球?qū)Ш疆a(chǎn)品種類(lèi)最全面的網(wǎng)址導(dǎo)航平臺(tái)。

民航運(yùn)輸業(yè)由于其行業(yè)的特殊性已經(jīng)成為世界上信息化水平最高、電子商務(wù)發(fā)展最快的行業(yè)。全世界第一張電子客票于世紀(jì)年代在美國(guó)誕生。電子客票的開(kāi)發(fā)成本和使用成本并不大但是給航空公司卻帶來(lái)了可觀的商業(yè)價(jià)值和輔助性的經(jīng)濟(jì)收入。隨著電子客票的逐漸普及和成熟目前國(guó)內(nèi)航空公司過(guò)分依賴機(jī)票代理人的局面也會(huì)發(fā)生變化未來(lái)電子客票為旅客提供的銷(xiāo)售方式更為豐富航空公司也將會(huì)為購(gòu)買(mǎi)電子客票的旅客提供更加人性化周到細(xì)致的服務(wù)。電子客票的實(shí)施一方面對(duì)航空公司有著非凡的歷史意義和巨大的作用。表現(xiàn)為①降低營(yíng)銷(xiāo)成本有利于環(huán)保②加快資金的周轉(zhuǎn)速度③提高安全性④便于開(kāi)展個(gè)性化服務(wù)⑤與國(guó)際航空市場(chǎng)接軌增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力⑥推動(dòng)航空業(yè)的發(fā)展成為行業(yè)電子商務(wù)戰(zhàn)略的領(lǐng)導(dǎo)者。另一方面電子客票的使用也為旅客帶來(lái)了諸多好處如增加選擇性、方便快捷、降低風(fēng)險(xiǎn)、降低票價(jià)等。民航電子商務(wù)的普及也大大促進(jìn)了我國(guó)低成本航空公司的發(fā)展。通過(guò)自己的網(wǎng)頁(yè)直接向客戶銷(xiāo)售客票是低成本航空公司普遍采用的機(jī)票銷(xiāo)售方式它使低成本航空公司成功的繞過(guò)了全球分銷(xiāo)系統(tǒng)壓縮了分銷(xiāo)費(fèi)用降低了運(yùn)營(yíng)成本。低成本經(jīng)營(yíng)和由此帶來(lái)的低票價(jià)使“讓更多的普通大眾坐得起飛機(jī)”成為現(xiàn)實(shí)。低票價(jià)也將促進(jìn)航空旅游業(yè)和相關(guān)行業(yè)的發(fā)展進(jìn)一步促進(jìn)民航電子商務(wù)平臺(tái)的繁榮昌盛。同時(shí)伴隨電子客票的發(fā)展航空公司可以充分利用自己的網(wǎng)頁(yè)銷(xiāo)售其他輔助產(chǎn)品及服務(wù)促進(jìn)了航空旅游電子商務(wù)網(wǎng)站的發(fā)展擴(kuò)大了民航電子商務(wù)的覆蓋面。

當(dāng)前中國(guó)民航電子商務(wù)平臺(tái)的發(fā)展百家齊放，都看好這民航電子商務(wù)市場(chǎng)，蓄勢(shì)助跑民航運(yùn)輸業(yè)。中國(guó)民航電子商務(wù)平臺(tái)，原名中國(guó)民航網(wǎng)，是深圳市順天旅行網(wǎng)絡(luò)有限公司的旗下網(wǎng)站在具備一般電子商務(wù)平臺(tái)的網(wǎng)上交易和管理等全過(guò)程服務(wù)外，有著各身的特點(diǎn)，是中國(guó)服務(wù)規(guī)模最大的航空旅游電子商務(wù)交易平臺(tái)。

1、廣告宣傳

民航電子商務(wù)平臺(tái)可憑借企業(yè)的Web服務(wù)器和客戶的瀏覽，在Internet上發(fā)播各類(lèi)商業(yè)信息。客戶可借助網(wǎng)上的檢索工具（Search）迅速地找到所需商品信息，而商家可利用網(wǎng)上主頁(yè)（HomePage）和電子郵件(E-mail）在全球范圍內(nèi)作廣告宣傳。民航網(wǎng)還具備自身行業(yè)資源優(yōu)勢(shì)，為用戶提供網(wǎng)址導(dǎo)航精準(zhǔn)廣告信息，與以往的各類(lèi)廣告相比，網(wǎng)上的廣告成本最為低廉，而給顧客的信息量卻最為豐富。

2、網(wǎng)上訂購(gòu)

具備完善網(wǎng)上的訂購(gòu)系統(tǒng)，在機(jī)票、酒店等產(chǎn)品介紹的頁(yè)面上提供十分友好的訂購(gòu)提示信息和訂購(gòu)交互格式框。當(dāng)客戶填完訂購(gòu)單后，通常系統(tǒng)會(huì)回復(fù)確認(rèn)信息單來(lái)保證訂購(gòu)信息的收悉。訂購(gòu)信息也可采用加密的方式使客戶和商家的商業(yè)信息不會(huì)泄漏。

3、網(wǎng)上支付

電子商務(wù)要成為一個(gè)完整的過(guò)程，網(wǎng)上支付是重要的環(huán)節(jié)，客戶和商家之間可采用信用卡賬號(hào)進(jìn)行支付，在網(wǎng)上直接采用電子支付手段將可省去交易中很多人員的開(kāi)銷(xiāo)。網(wǎng)上支付將需要更為可靠的信息傳輸安全性控制以防止欺騙、竊聽(tīng)、冒用等非法行為。

4、電子客票

電子客票是普通紙質(zhì)機(jī)票的替代產(chǎn)品，旅客通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)訂購(gòu)機(jī)票之后，僅憑有效身份證件直接到機(jī)場(chǎng)辦理乘機(jī)手續(xù)即可成行，實(shí)現(xiàn)“無(wú)票乘機(jī)”。

5、產(chǎn)品資源豐富

包含48大類(lèi)行業(yè)網(wǎng)址導(dǎo)航和108個(gè)行業(yè)產(chǎn)品，為更多民航用戶推薦導(dǎo)航。

電子機(jī)票是1993年率先在美國(guó)推出的，它使旅客的候機(jī)時(shí)間由1小時(shí)縮減成10分鐘，迅速成為國(guó)際航空運(yùn)輸界的潮流。電子機(jī)票業(yè)務(wù)是通過(guò)計(jì)算機(jī)將票面信息存儲(chǔ)在訂座系統(tǒng)中，可以像紙質(zhì)機(jī)票一樣，執(zhí)行出票、作廢、退票等操作，全部采用電子化結(jié)算流程，輕松便捷。作為一種新的商務(wù)模式，電子機(jī)票也越來(lái)越受到航空公司的青睞。

全世界第一張電子客票于1994年在美國(guó)誕生。如今,電子客票正在逐步成為航空公司主要的銷(xiāo)售手段。目前,全世界電子客票的使用以歐美為主導(dǎo)地位。由目前,歐美的電子客票占有率都已達(dá)到或超過(guò)90%。中國(guó)的電子客票仍處于初級(jí)階段,這與國(guó)內(nèi)消費(fèi)者的認(rèn)知度、傳統(tǒng)的報(bào)銷(xiāo)體制和機(jī)場(chǎng)的安檢制度是息息相關(guān)的。我國(guó)三大航空集團(tuán)中,首張真正意義上的中國(guó)本土電子機(jī)票誕生在中國(guó)。在國(guó)外,機(jī)票80%都是通過(guò)網(wǎng)上預(yù)定,而我國(guó)才剛起步,今后電子商務(wù)必將成為中國(guó)民航發(fā)展的重頭戲。

什么是電子客票呢？電子客票是普通紙質(zhì)機(jī)票的一種電子號(hào)碼記錄，它將普通紙質(zhì)機(jī)票的票面信息以電子票聯(lián)的方式存儲(chǔ)在訂座系統(tǒng)的電子客票數(shù)據(jù)庫(kù)中。電子客票的優(yōu)點(diǎn)在于：可通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)購(gòu)買(mǎi)機(jī)票并在網(wǎng)上支付票款，無(wú)需再到售票柜臺(tái)去付款，不需送票、取票，直接到機(jī)場(chǎng)憑有效身份證件辦理乘機(jī)手續(xù)。

電子客票不同于傳統(tǒng)紙質(zhì)機(jī)票的地方就是，旅客可以通過(guò)在家登錄航空公司網(wǎng)站，直接在網(wǎng)上登記、購(gòu)買(mǎi)、轉(zhuǎn)賬，然后獲得一個(gè)編碼。憑這個(gè)編碼和身份證件就可以到機(jī)場(chǎng)領(lǐng)取登機(jī)牌和報(bào)銷(xiāo)憑證，直接登機(jī)，中間省略了傳統(tǒng)客票購(gòu)買(mǎi)的繁瑣過(guò)程。方便快捷的電子客票，顯然能為人們圓一個(gè)無(wú)票登機(jī)的夢(mèng)想

目前，中國(guó)民航網(wǎng)上銷(xiāo)售系統(tǒng)已完成與票價(jià)管理系統(tǒng)、航班查詢訂座系統(tǒng)、離港系統(tǒng)、常客系統(tǒng)的連接，形成了網(wǎng)上在線訂票、在線支付、在線辦理乘機(jī)手續(xù)、在線查詢俱樂(lè)部里程計(jì)分等完整的服務(wù)鏈。同時(shí)，順應(yīng)國(guó)際航協(xié)“簡(jiǎn)化商務(wù)”和國(guó)內(nèi)機(jī)票電子化的進(jìn)程，民航正在加速完成航空公司本票電子化和代理人BSP本票電子化。目前民航提供四種電子客票的分銷(xiāo)渠道，分別為通過(guò)航空公司網(wǎng)站，進(jìn)行B2C直銷(xiāo)；通過(guò)B2B系統(tǒng)進(jìn)行分銷(xiāo)；通過(guò)航空公司訂座系統(tǒng)進(jìn)行分銷(xiāo)以及通過(guò)中航信的代理人系統(tǒng)進(jìn)行分銷(xiāo)等，基本上保證了市場(chǎng)對(duì)航空電子客票的需求。為提高服務(wù)水平，航空公司還將推出德語(yǔ)、法語(yǔ)等多種語(yǔ)言的海外網(wǎng)站。

電子客票使用流程

1、登錄網(wǎng)站，查詢自己將要乘坐的航班，可以根據(jù)查詢結(jié)果，預(yù)訂某次航班的電子機(jī)票。

2、如果還未登錄網(wǎng)站，將提示你登錄或注冊(cè)成會(huì)員。

3、登錄后，將開(kāi)始填寫(xiě)機(jī)票預(yù)訂內(nèi)容，請(qǐng)務(wù)必將乘機(jī)人信息填寫(xiě)準(zhǔn)確，聯(lián)系人信息只用于客服和您聯(lián)系時(shí)使用。

4、確認(rèn)訂單之后，將提示你在線支付這筆訂單，支付步驟在銀行網(wǎng)站完成。

5、“客服人員”將在半小時(shí)內(nèi)和您電話聯(lián)系，在核實(shí)可以出票后，會(huì)發(fā)送電子機(jī)票號(hào)到您的郵箱。

6、旅客持有效身份證件原件到機(jī)場(chǎng)電子客票柜臺(tái)領(lǐng)取登機(jī)牌，如需報(bào)銷(xiāo)也可在此柜臺(tái)領(lǐng)取《行程單》作為憑證。

2003年7月1日，中國(guó)國(guó)際航空公司宣布，正式在國(guó)內(nèi)航線中推出電子機(jī)票業(yè)務(wù)。國(guó)航首期開(kāi)展該業(yè)務(wù)的城市有北京、成都、重慶、杭州、沈陽(yáng)、廣州、深圳、青島、上海9個(gè)城市。而9月8日，東航隨即也推出了集訂購(gòu)票、辦理手續(xù)、通過(guò)安檢、順利登機(jī)、報(bào)銷(xiāo)憑證5大功能于一身的“五合一”電子機(jī)票。

而南航則早在國(guó)內(nèi)率先開(kāi)通網(wǎng)上銷(xiāo)售業(yè)務(wù)，2000年3月28日即推出國(guó)內(nèi)首張電子客票，并在3年來(lái)先后推出了與代理人團(tuán)體交易的“B2B”和與旅客直接交易的“B2C”兩種服務(wù)模式。南航電子客票目前已在國(guó)內(nèi)33個(gè)大中城市的南航始發(fā)航線上使用，2002年該公司電子客票實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售收入達(dá)6億元人民幣，成為國(guó)內(nèi)電子商務(wù)領(lǐng)域名副其實(shí)的交易大戶。

到2005年，我國(guó)國(guó)內(nèi)航線的電子機(jī)票使用率超過(guò)紙機(jī)票，達(dá)到60%左右。航空電子機(jī)票（ElectricTicket，簡(jiǎn)稱(chēng)ET）正成為中國(guó)國(guó)際航空公司、東方航空公司、南方航空公司3大航空集團(tuán)業(yè)務(wù)發(fā)展的重點(diǎn)之一，且有愈演愈烈的趨勢(shì)。

紙質(zhì)機(jī)票從2006年10月16日開(kāi)始退出市場(chǎng)，中國(guó)航協(xié)正式停止向機(jī)票代理人發(fā)放紙質(zhì)機(jī)票，所有機(jī)票代理人將被強(qiáng)制發(fā)售BSP電子客票，這意味著電子客票開(kāi)始全面取代紙質(zhì)機(jī)票。

電子機(jī)票從訂票、訂座、付款到辦理登機(jī)手續(xù)的過(guò)程，全部都在聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)上完成，完全拋開(kāi)了傳統(tǒng)紙質(zhì)機(jī)票和現(xiàn)金付款的形式，它的信息都安全地存儲(chǔ)在航空公司的電子數(shù)據(jù)庫(kù)中，與之聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)都能夠清晰、準(zhǔn)確地顯示這些票聯(lián)，你不必手持任何票據(jù)，只需帶上身份證等有效的身份證件，就可以直接到機(jī)場(chǎng)辦理登機(jī)手續(xù)。

在電子機(jī)票沒(méi)有出現(xiàn)之前，人們需要提前一天，攜帶身份證等證件，花費(fèi)一定的時(shí)間，到民航售票處排隊(duì)買(mǎi)票，如果趕上需要改簽或退票，那就需要花費(fèi)更多的時(shí)間，去指定的售票處或者是機(jī)場(chǎng)辦理。而有了電子機(jī)票，人們則可以足不出戶，在航班起飛前8個(gè)小時(shí)，登錄航空公司的網(wǎng)站，只用5分鐘就能完成購(gòu)買(mǎi)。而變更出行的時(shí)間和退票也不再是一件麻煩事，只需登錄網(wǎng)站，輸入相關(guān)信息，瞬間就能完成機(jī)票的改簽或退票，而退還的票款則由航空公司直接匯到你銀行卡的賬戶上。這樣的便捷何樂(lè)而不為呢？

電子客票使用很方便，但機(jī)票的虛擬化和數(shù)字化將使得許多傳統(tǒng)的中小型機(jī)票代理面臨著巨大的沖擊，對(duì)機(jī)票代理的要求也提到了一個(gè)更高的層面。電子化的機(jī)票將徹底改變每個(gè)消費(fèi)者的購(gòu)票習(xí)慣。機(jī)票代理商曾經(jīng)苦心經(jīng)營(yíng)的票到付款配送隊(duì)伍以及曾經(jīng)高高在上的政策壁壘將不再具有優(yōu)勢(shì)。在數(shù)字化的航空機(jī)票銷(xiāo)售模式下，電子商務(wù)技術(shù)門(mén)檻成為了傳統(tǒng)機(jī)票代理商在電子機(jī)票逐漸推廣過(guò)程中最頭疼的問(wèn)題，過(guò)去的銷(xiāo)售經(jīng)驗(yàn)也大打折扣。電子客票的全面普及將會(huì)使一些品牌好、誠(chéng)信度高的機(jī)票代理越做越大。相反，機(jī)票市場(chǎng)一些小、散、弱的作坊式票臺(tái)則很有可能被市場(chǎng)淘汰。

然而，帶給傳統(tǒng)代理商巨大沖擊的電子機(jī)票，卻讓許多旅游、票務(wù)電子商務(wù)企業(yè)嘗到了甜頭、如魚(yú)得水。各個(gè)旅游、票務(wù)電子商務(wù)企業(yè)在擺脫了物流配送環(huán)節(jié)限制后都在努力地嘗試瓜分新興的電子機(jī)票市場(chǎng)。游易航空旅行網(wǎng)2005年電子機(jī)票的銷(xiāo)售比例就已經(jīng)達(dá)到了30%，2006年電子機(jī)票每月的銷(xiāo)售比例更是不斷上升。而一些經(jīng)營(yíng)范圍較為廣泛，曾經(jīng)因?yàn)闂l件限制不能為機(jī)票銷(xiāo)售建立配送隊(duì)伍的旅游網(wǎng)站，在電子機(jī)票時(shí)代來(lái)臨之際也宣布加入到機(jī)票銷(xiāo)售的陣營(yíng)中去。

電子機(jī)票不僅僅給旅游、票務(wù)等電子商務(wù)企業(yè)帶來(lái)了巨大的商機(jī)，而且給即時(shí)通訊軟件公司也帶來(lái)了一個(gè)全新的財(cái)富舞臺(tái)。電子機(jī)票的全面普及將帶來(lái)一個(gè)巨大的線上交流量。由于在網(wǎng)上訂票，那么訂票人需要在線咨詢航班的日期和起飛時(shí)間、航班所屬的航空公司、機(jī)票價(jià)格以及折扣等等很多問(wèn)題。然而，目前國(guó)內(nèi)的很多電子商務(wù)網(wǎng)站和票務(wù)網(wǎng)站的在線留言功能遠(yuǎn)不能達(dá)到在線咨詢的時(shí)效性，大多數(shù)的在線留言得不到及時(shí)回復(fù)，留言時(shí)還需要輸入驗(yàn)證碼，讓人用得麻煩，等得心煩。

傳統(tǒng)商務(wù)應(yīng)用是推動(dòng)電子商務(wù)技術(shù)發(fā)展的重要力量，而電子商務(wù)技術(shù)的快速發(fā)展也為傳統(tǒng)商務(wù)應(yīng)用插上飛翔的翅膀。實(shí)時(shí)的通訊將會(huì)成為電子商務(wù)平臺(tái)銷(xiāo)售電子機(jī)票最得力的助手，這種高效地溝通方式對(duì)電子商務(wù)的發(fā)展將起到關(guān)鍵性的推動(dòng)作用。

二、電子商務(wù)理論在民航上的應(yīng)用展望。

1．高效率、網(wǎng)絡(luò)化的航空旅游環(huán)境：隨著電子客票的逐漸普及和成熟，目前國(guó)內(nèi)航空公司完全依賴機(jī)票代理人的局面也會(huì)發(fā)生變化，未來(lái)電子客票為旅客提供的銷(xiāo)售方式更為豐富。旅客完全可以進(jìn)行網(wǎng)上購(gòu)票，機(jī)場(chǎng)自助值機(jī)，享受網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)的輕松與方便。航空公司也將會(huì)為購(gòu)買(mǎi)電子客票的旅客提供更加人性化周到細(xì)致的服務(wù)。隨著電子客票在全世界范圍內(nèi)快速普及，國(guó)際航協(xié)倡導(dǎo)的“簡(jiǎn)化商務(wù)”計(jì)劃也在穩(wěn)步推進(jìn)，“簡(jiǎn)化商務(wù)”計(jì)劃包括四個(gè)方面內(nèi)容：一是到２００７年在全球范圍內(nèi)全面使用電子客票，同時(shí)取消紙質(zhì)客票，未來(lái)將是無(wú)紙化旅行；二是實(shí)現(xiàn)旅客自助登機(jī)。未來(lái)，自助登機(jī)柜員機(jī)將和自動(dòng)提款機(jī)一樣普遍；三是登機(jī)牌條碼化，未來(lái)，條形碼將取代登機(jī)牌上的磁條，旅客可以自己打印登機(jī)牌，未來(lái)的機(jī)場(chǎng)將不會(huì)再像今日這般擁擠；四是行李無(wú)線電頻率識(shí)別技術(shù)。用無(wú)線電頻率識(shí)別行李牌取代目前的條形碼行李牌，未來(lái)，隨時(shí)隨地可以知道行李的具體位置。它的推廣和普及將成為航空運(yùn)輸業(yè)降低運(yùn)營(yíng)成本、規(guī)避運(yùn)作風(fēng)險(xiǎn)、簡(jiǎn)化商務(wù)流程，提高服務(wù)效率的新途徑。

2.民航電子商務(wù)的普及將促進(jìn)我國(guó)低成本航空公司的發(fā)展：通過(guò)自己的網(wǎng)頁(yè)直接向客戶銷(xiāo)售客票，是低成本航空公司普遍采用的機(jī)票銷(xiāo)售方式，它使低成本航空公司成功的繞過(guò)了ＧＤＳ（訂座系統(tǒng)），壓縮了分銷(xiāo)費(fèi)用，降低了運(yùn)營(yíng)成本。我國(guó)低成本航空公司剛剛起步，即自主研發(fā)銷(xiāo)售系統(tǒng)、自行建立離港系統(tǒng)，打破了中國(guó)民航信息網(wǎng)絡(luò)有限公司一家把持的離港服務(wù)壟斷。不僅節(jié)約了在機(jī)票銷(xiāo)售方面每年要交納的上億元費(fèi)用，也節(jié)約了不菲的離港系統(tǒng)使用、維護(hù)費(fèi)。民航電子商務(wù)的普及必將促進(jìn)我國(guó)低成本航空公司發(fā)展，低成本經(jīng)營(yíng)和由此帶來(lái)的低票價(jià)，將“讓更多的普通大眾坐的起飛機(jī)”，成為現(xiàn)實(shí)。人們旅游次數(shù)的增加，反映了人類(lèi)對(duì)遷徙自由的追求，低成本航空公司正是實(shí)現(xiàn)這種自由的重要工具。同時(shí)，低票價(jià)也將促進(jìn)航空旅游業(yè)和相關(guān)行業(yè)的發(fā)展，進(jìn)一步促進(jìn)民航電子商務(wù)平臺(tái)的繁榮昌盛。

3.擴(kuò)大民航電子商務(wù)的覆蓋范圍伴隨電子客票的發(fā)展，航空公司可以充分利用自己的網(wǎng)頁(yè)銷(xiāo)售其他輔助產(chǎn)品及服務(wù)，促進(jìn)了航空旅游電子商務(wù)網(wǎng)站的發(fā)展，擴(kuò)大了民航電子商務(wù)的覆蓋面。

電子商務(wù)在民航上的應(yīng)用是廣泛的，它給民航發(fā)展帶來(lái)了新的血液，我們期待電子商務(wù)在民航上有新的應(yīng)用創(chuàng)新，給民航事業(yè)創(chuàng)造一片新的天地。

第三篇：基因工程在廢水處理中的應(yīng)用與展望

基因工程在廢水處理中的應(yīng)用狀況及展望

摘要：本文對(duì)現(xiàn)代基因工程技術(shù)在污水生物處理系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了概述, 利用基因工程技術(shù)提高微生物凈化環(huán)境的能力是用于廢水治理的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。筆者就基因工程技術(shù)的原理、研究?jī)?nèi)容和在污水處理領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)行了闡述了，并對(duì)其研究方向作了展望。

關(guān)鍵字：基因工程，污水處理，應(yīng)用

The application status of gene engineering technique to wastewater

treatment and its prospects

Abstract: The application of gene engineering technique in wastewater treatment process had been discussed in this paper, and gene engineering technique was the key technique for wastewater treatment by improving the purifying environment ability of microbes.The author formulated the principle, main research content of gene engineering technique, and the application of gene engineering technique in wastewater treatment, and discussed its research orientation in the end.Key words: gene engineering, wastewater treatment, application

生物法處理生活污水如今已被廣泛的應(yīng)用，但揭示污水中復(fù)雜微生態(tài)系統(tǒng)方面存在很大的局限性，并且有些特殊污水用自然界中自然進(jìn)化的微生物難于降解，基因工程的引進(jìn)開(kāi)辟了培育高降解能力的新品菌種方法，利用基因工程技術(shù)檢測(cè)微生物性狀、提高微生物凈化環(huán)境的能力是用于廢水治理的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。基因工程的定義

基因工程（genetic engineering）是指重組DNA技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化設(shè)計(jì)與應(yīng)用，包括上游技術(shù)和下游技術(shù)兩大組成部分。上游技術(shù)指的是基因重組、克隆和表達(dá)的設(shè)計(jì)與構(gòu)建（即重組DNA技術(shù)）；而下游技術(shù)則涉及到基因工程菌或細(xì)胞或基因工程生物體的大規(guī)模培養(yǎng)以及基因產(chǎn)物的分離純化過(guò)程?；蚬こ淌抢弥亟M技術(shù)，在體外通過(guò)人工“剪切”和“拼接”等方法，對(duì)各種生物的核酸（基因）進(jìn)行改造和重新組合，然后導(dǎo)入微生物或真核細(xì)胞內(nèi)，使重組基因在細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，產(chǎn)生出人類(lèi)需要的基因產(chǎn)物，或者改造、創(chuàng)造新特性的生物類(lèi)型。

一個(gè)完整的、用于生產(chǎn)目的的基因工程技術(shù)程序包括的基本內(nèi)容有：（1）外源目標(biāo)基因的分離、克隆以及目標(biāo)基因的結(jié)構(gòu)與功能研究。這一部分的工作是整個(gè)基因工程的基礎(chǔ)，因此又稱(chēng)為基因工程的上游部分。（2）適合轉(zhuǎn)移、表達(dá)載體的構(gòu)建或目標(biāo)基因的表達(dá)調(diào)控結(jié)構(gòu)重組。（3）外源基因的導(dǎo)入。（4）外源基因在宿主基因組上的整合、表達(dá)及檢測(cè)與轉(zhuǎn)基因生物的篩選。（5）外源基因表達(dá)產(chǎn)物的生理功能的核實(shí)。（6）轉(zhuǎn)基因新品系的選育和建立，以及轉(zhuǎn)基因新品系的效益分析。（7）生態(tài)與進(jìn)化安全保障機(jī)制的建立。（8）消費(fèi)安全評(píng)價(jià)?；蚬こ碳夹g(shù)在廢水處理中的應(yīng)用

環(huán)境污染已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了自然界微生物的凈化能力，已成為人們十分關(guān)注的問(wèn)題。尤其是在污水處理方面，生物法逐漸成為廢水處理的主要方法。但是由于廢水的多樣性及其成分的復(fù)雜性，自然進(jìn)化的微生物降解污染物的酶活性往往有限。20世紀(jì)90年代后期問(wèn)世的DNA改組技術(shù)可以創(chuàng)新基因，并賦予表達(dá)產(chǎn)物以新的功能，創(chuàng)造出全新的微生物，就可以定向獲得具有特殊降解性狀的高效菌株，方便有效地應(yīng)用于水污染處理。因此，構(gòu)建基因工程菌成為現(xiàn)代廢水處理技術(shù)的一個(gè)重要研究方向，且日益受到人們的重視。

2.1 基因工程技術(shù)在污水檢測(cè)中的應(yīng)用

2.1.1 聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)技術(shù)在污水檢測(cè)中的應(yīng)用

聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(Polymerase Chain Reaction)是20世紀(jì)80年代后期由K.Mullis等建立的一種體外酶促擴(kuò)增特異DNA片段的技術(shù)，PCR是利用針對(duì)目的基因所設(shè)計(jì)的一對(duì)特異寡核苷酸引物，以目的基因?yàn)槟０暹M(jìn)行的DNA體外合成反應(yīng)。由于反應(yīng)循環(huán)可進(jìn)行一定次數(shù)(通常為25~30個(gè)循環(huán))，所以在短時(shí)間內(nèi)即可擴(kuò)增獲得大量目的基因。這種技術(shù)具有靈敏度高、特異性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。PCR技術(shù)的基礎(chǔ)是只有在微生物特定核酸存在的條件下，重復(fù)性酶促DNA合成和擴(kuò)增才能夠發(fā)生。PCR擴(kuò)增產(chǎn)物可通過(guò)瓊脂糖凝膠電泳來(lái)檢驗(yàn)和純化，也可以被用來(lái)克隆、轉(zhuǎn)化和測(cè)序.在具體應(yīng)用中往往采用經(jīng)過(guò)修正的或與其它技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用的PCR衍生技術(shù)，如RT-PCR、競(jìng)爭(zhēng)PCR、PCR-DGGE、PCR-SSCP和巢式PCR等。

PCR通過(guò)對(duì)待測(cè)DNA片段的特異性擴(kuò)增，一方面作為菌株定性鑒定的重要手段，同時(shí)也為定性和定量研究微生物的群落特征提供幫助。自PCR技術(shù)問(wèn)世以來(lái)，通過(guò)其自身的不斷完善以及同其它相關(guān)技術(shù)的聯(lián)用，在污水生物處理微生物的檢測(cè)和鑒定方面得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，為該領(lǐng)域的研究提供了一個(gè)高效、靈敏、簡(jiǎn)便的研究工具。應(yīng)用PCR-DGGE(Polymerase Chain Reaction Denaturing Gradient Gel Electrphoreses)方法對(duì)環(huán)境微生物進(jìn)行研究可以不經(jīng)過(guò)培養(yǎng)，直接從樣品中提取細(xì)菌的DNA，再將編碼有16SrDNA的基因進(jìn)行擴(kuò)增。通過(guò)這種方法能夠直接了解樣品中微生物分布結(jié)構(gòu)，并能大致比較相同條件下單一菌群的生物量。王峰等采用PCR-DGGE技術(shù)來(lái)分析活性污泥與生物膜中微生物種群的結(jié)構(gòu)，可以不經(jīng)過(guò)常規(guī)培養(yǎng)而直接從活性污泥和生物膜樣品中提取DNA；Marsh等利用PCR-DGGE分析并獲得了活性污泥中真核微生物的種群變化情況；Nicolaisen等利用PCR-DGGE技術(shù)發(fā)現(xiàn)Nitrosomonas-like細(xì)菌是上流式好氧流化床顆粒污泥中的主要氨氧化菌。以上的事實(shí)均說(shuō)明，PCR-DGGE結(jié)合測(cè)序技術(shù)是一種完全可行的適于環(huán)境樣品微生物研究的快速分析方法。

2.1.2 熒光原位雜交技術(shù)(FISH)技術(shù)在污水檢測(cè)中的應(yīng)用

熒光原位雜交技術(shù)(Fluorescence In Situ Hybridization，F(xiàn)ISH)結(jié)合了分子生物學(xué)的精確性和顯微鏡的可視性，能夠在自然的微生物環(huán)境中檢測(cè)和鑒定不同的微生物個(gè)體，并提供污水處理過(guò)程中微生物的數(shù)量、空間分布和原位生理學(xué)等信息。FISH技術(shù)的基本原理是通過(guò)熒光標(biāo)記的探針在細(xì)胞內(nèi)與特異的互補(bǔ)核酸序列雜交，通過(guò)激發(fā)雜交探針的熒光來(lái)檢測(cè)信號(hào)從而對(duì)未知的核酸序列進(jìn)行檢測(cè)。

Nielsen等(2001)對(duì)工業(yè)廢水處理廠活性污泥的細(xì)菌表面疏水性進(jìn)行了原位檢測(cè)，并應(yīng)用FISH技術(shù)結(jié)合細(xì)胞表面微球體分析研究了絲狀細(xì)菌的胞外聚合物。Konuma等(2001)運(yùn)用FISH法來(lái)測(cè)定氨氧化菌(ammonia-oxidizing bacteria)的數(shù)量，結(jié)果表明，F(xiàn)ISH法對(duì)氨氮含量高的活性污泥混合液檢測(cè)結(jié)果較好，但對(duì)氨氮含量低的污水廠出水和河水的檢測(cè)效果不佳。表1列舉了FISH技術(shù)的一些應(yīng)用實(shí)例。

表1 FISH技術(shù)在廢水中微生物檢測(cè)的具體應(yīng)用實(shí)例

Table1 The applications of FISHin the microorganism detections in wastewater 應(yīng)用

檢測(cè)活化污泥反應(yīng)器中的Microthrix parvicella 在EBPR系統(tǒng)中,考察聚磷菌(PAOs)的微

生物特性和生化特性

探明廢水處理濕地生物膜中影響氨氧化的主要功能菌群

揭示UASB反應(yīng)器中高溫和中溫顆粒污泥的厭氧微生物群落的空間分布和多樣性 鑒定了活性污泥中硝化細(xì)菌群落的數(shù)量和空間分布

SBR反應(yīng)器內(nèi),不同電子受體條件下,反 硝化除磷菌(DNPAOs)的種群變化

文獻(xiàn)來(lái)源（Eberlet al.,1997)(Minoet al.,1998)(Silyn-Robertset al.,2001)(Sekiguchiet al.,2002;Syutsuboet al.,2001)(Coskuneret al.,2002)(Johuanet al.,2002)

2.1.3 DNA重組技術(shù)在污水檢測(cè)中的應(yīng)用

DNA重組技術(shù)的實(shí)質(zhì)是，將兩個(gè)或多個(gè)單獨(dú)的DNA片段連接起來(lái)產(chǎn)生一個(gè)能在特定宿主中自主復(fù)制的DNA分子。其基本程序是:外源DNA的獲得；選擇載體并進(jìn)行處理；將目的DNA片段和處理后的載體連接；將連接產(chǎn)物導(dǎo)入合適的宿主細(xì)胞內(nèi)，使重組DNA分子在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制擴(kuò)增；將轉(zhuǎn)化菌落在平板培養(yǎng)基上培養(yǎng)成單個(gè)菌落，篩選獲得含有重組DNA的陽(yáng)性克隆。在廢水的處理過(guò)程中僅靠分離和篩選的功能性微生物是不夠的。在混合的微生物群體中篩選特定的微生物菌種時(shí)往往得不到預(yù)期的結(jié)果；特定的微生物可能難以培養(yǎng)，從而無(wú)法應(yīng)用到實(shí)際的生物反應(yīng)器中；人類(lèi)排放到環(huán)境中的污染物越來(lái)越復(fù)雜且難以處理。因此，有必要通過(guò)基因工程技術(shù)并根據(jù)具體的需要構(gòu)建有效的基因工程菌或培育出可高效降解復(fù)雜多樣的有害污染物的細(xì)菌來(lái)解決以上的問(wèn)題。

2.2 利用基因工程菌降解廢水中的有機(jī)污染物

生物處理法是廢水中有機(jī)污染物降解的主要方法，但是部分難降解有機(jī)污染物需要不同降解菌之間的協(xié)同代謝或共代謝等復(fù)雜機(jī)制才能最終得以降解,這無(wú)疑降低了污染物的降解效率。首先,污染物代謝產(chǎn)物在不同降解菌間的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)是耗能過(guò)程,對(duì)細(xì)菌來(lái)說(shuō)這是一種不經(jīng)濟(jì)的營(yíng)養(yǎng)方式；其次,某些污染物的中間代謝產(chǎn)物可能具有毒性，對(duì)代謝活性有抑制作用；此外,將不同種屬、來(lái)源的細(xì)菌的降解基因進(jìn)行重組,把分屬于不同菌體中的污染物代謝途徑組合起來(lái)以構(gòu)建具有特殊降解功能的超級(jí)降解菌,可以有效地提高微生物的降解能力。

Satoshi Soda等[11]將基因工程菌P.putidaBH(pSl0-45)接種到SBR反應(yīng)器的活性污泥中,用于處理500mg/L的苯酚廢水,在大大提高苯酚去除率的同時(shí)改善了污泥沉降性能。南京大學(xué)、揚(yáng)子石油化工有限責(zé)任公司、香港大學(xué)、國(guó)家環(huán)?？偩帜暇┉h(huán)境科學(xué)研究所聯(lián)合完成了跨界融合構(gòu)建基因工程菌處理石化廢水的生物工程技術(shù)。在優(yōu)化調(diào)控技術(shù)的基礎(chǔ)上,該菌株對(duì)二甲苯、苯甲酸、鄰苯二甲酸、4-羧基苯甲醛和對(duì)苯二甲酸的降解率分別高達(dá)86%、94%、99%、97%和94%,比原工藝提高了20%～30%,總有機(jī)碳去除率達(dá)到了94%；污水經(jīng)過(guò)處理后,銅、錳、鋅、硒的濃度符合國(guó)家規(guī)定排放標(biāo)準(zhǔn),生物毒性明顯降低。

劉春等以生活污水為共基質(zhì),考察了基因工程菌在MBR和活性污泥反應(yīng)器中對(duì)阿特拉津的生物強(qiáng)化處理效果,以及生物強(qiáng)化處理對(duì)污泥性狀的影響。結(jié)果表明,基因工程菌在MBR中對(duì)阿特拉津具有很好的生物強(qiáng)化處理效果,阿特拉津平均出水濃度為0.84 mg/L,平均去除率為95%,最大去除負(fù)荷可以達(dá)到70mg/(L·d)。生物強(qiáng)化的MBR對(duì)生活污水中COD的平均去除率為71%,COD平均出水濃度65mg/L。

呂萍萍等研究發(fā)現(xiàn)，克隆有苯降解過(guò)程中的關(guān)鍵基因——甲苯加雙氧酶的基因工程菌E.coli.JM109(pKST11)對(duì)苯具有較高的降解效率和降解速度,應(yīng)用于固定化細(xì)胞反應(yīng)器中效果突出。在較短的水力停留時(shí)間內(nèi),可以將1500mg/L苯降解70%,降解速度為1.11mg/(L·s),延長(zhǎng)水力停留時(shí)間,可以使去除率達(dá)到95%以上。該反應(yīng)器對(duì)高濃度的苯具有突出的處理效果。同時(shí)所得到的產(chǎn)物為環(huán)己二烯雙醇,可以被野生非高效菌W3快速利用。

2.3 基因工程技術(shù)在處理重金屬?gòu)U水中的應(yīng)用

將基因工程技術(shù)應(yīng)用于重金屬?gòu)U水的治理，就是通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)，將外援基因轉(zhuǎn)入到微生物細(xì)胞中進(jìn)行表達(dá)，使之表現(xiàn)出一些野生菌沒(méi)有的優(yōu)良的遺傳性狀。2.3.1基因工程菌強(qiáng)化生物化學(xué)法處理重金屬?gòu)U水

生物化學(xué)法指通過(guò)微生物處理含重金屬?gòu)U水,將可溶性離子轉(zhuǎn)化為不溶性化合物而去除。硫酸鹽生物還原法是一種典型生物化學(xué)法,該法是在厭氧條件下硫酸鹽還原菌通過(guò)異化的硫酸鹽還原作用,將硫酸鹽還原成H2S,重金屬離子和H2S反應(yīng)生成溶解度很低的金屬硫化物沉淀而被去除,同時(shí)H2SO4的還原作用可將SO2-4轉(zhuǎn)化為S2-而使廢水的pH值升高,從而形成重金屬的氫氧化物而沉淀。中國(guó)科學(xué)院成都生物研究所從電鍍污泥、廢水及下水道鐵管內(nèi)分離篩選出35株菌株,從中獲得高效凈化Cr(VI)復(fù)合功能菌。

袁建軍等利用構(gòu)建的高選擇型基因工程菌生物富集模擬電解廢水中的汞離子,發(fā)現(xiàn)電解廢水中其他組分的存在可以增大重組菌富集汞離子的作用速率,且該基因工程菌能在很寬的pH范圍內(nèi)有效地富集汞。但高濃度的重金屬?gòu)U水對(duì)微生物毒性大,故此法有一定的局限性,不過(guò),可以通過(guò)遺傳工程、馴化或構(gòu)造出具有特殊功能的菌株,微生物處理重金屬?gòu)U水一定具有十分良好的應(yīng)用前景。2.3.2 基因工程強(qiáng)化生物絮凝法處理重金屬?gòu)U水

生物絮凝法是利用微生物或微生物產(chǎn)生的具有絮凝能力的代謝物進(jìn)行絮凝沉淀的一種除污方法。生物絮凝劑又稱(chēng)第三代絮凝劑，是帶電荷的生物大分子，主要有蛋白質(zhì)、黏多糖、纖維素和核糖等。目前普遍接受的絮凝機(jī)理是離子鍵、氫鍵結(jié)合學(xué)說(shuō)。前述硅酸鹽細(xì)菌處理重金屬?gòu)U水可能的機(jī)理之一就是生物絮凝作用。目前對(duì)于硅酸鹽細(xì)菌絮凝法的應(yīng)用研究已有很多[，有些已取得顯著成果[7]。運(yùn)用基因工程技術(shù)，在菌體中表達(dá)金屬結(jié)合蛋白分離后，再固定到某些惰性載體表面，可獲得高富集容量絮凝劑。

Mehran Pazirandeh等人將含金屬結(jié)合肽(Cys．Gly．Cys—Cys．GIy)的基因與麥芽糖結(jié)合蛋白的基因進(jìn)行融合，并將融合蛋白在E．coli細(xì)胞膜處表達(dá)，表達(dá)該融合蛋白的基因工程菌對(duì)人工合成廢水中Cdz+和H +的去除率有很大的提高，Cdz 和H +的富集能力分別達(dá)到每毫克濕細(xì)胞1．1和1．3nmol，而對(duì)照菌株(缺少金屬結(jié)合肽)的富集能力低于每毫克濕細(xì)胞0．1 nmol Masaaki Terashima 等利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)使 E.coli表達(dá)麥芽糖結(jié)合蛋白（pmal）與人金屬硫蛋白（MT）的融合蛋白pmal-Ml并將純化的 pmal-MT 固定在Chitopeara 樹(shù)脂上，研究其對(duì) Ca2+和 Ga2+的吸附特性，該固定了融合蛋白的樹(shù)脂具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，并且其吸附能力較純樹(shù)脂提高十倍以上。展望

自2000年，國(guó)際上提出基于系統(tǒng)生物學(xué)原理的基因工程概念后，基因工程被應(yīng)用于社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域，并且手段日新月異。在環(huán)境領(lǐng)域當(dāng)中，基因工程正迅速應(yīng)用到廢水檢測(cè)和廢水治理當(dāng)中，培養(yǎng)出新的特效物種并進(jìn)一步提高其應(yīng)用效率、降低應(yīng)用成本。隨著分子生物學(xué)技術(shù)、環(huán)境工程檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展并結(jié)合我們已經(jīng)掌握的微生物群落結(jié)構(gòu)和功能方面的知識(shí),我們逐漸了解到污水生物處理系統(tǒng)中微生物群體的多樣性、實(shí)際生存狀態(tài)、功能特點(diǎn),并更有效地對(duì)其加以開(kāi)發(fā)和利用。此外，基因工程菌的出現(xiàn)，使以往的一些難降解有機(jī)廢水、制藥廢水、石油廢水、重金屬污染廢水以及其他有毒有害廢水等都得到了有效地治理，還會(huì)實(shí)現(xiàn)廢水資源化。當(dāng)下引入DNA 擴(kuò)增和其它生物技術(shù)的環(huán)境監(jiān)測(cè)方法等將是基因工程技術(shù)研究的側(cè)重方向。

基因工程技術(shù)作為一種新興技術(shù)以極快的速度發(fā)展。以下兩方面的研究將對(duì)水資源保護(hù)有著重要意義。一是對(duì)基因工程菌的深入研究,如基因工程菌對(duì)污染物的代謝途徑、控制目的基因表達(dá)的啟動(dòng)子基因序列、降解基因表達(dá)的調(diào)控條件的優(yōu)化等方面的研究；二是對(duì)環(huán)境中微生物的習(xí)性及基因工程菌與環(huán)境中微生物和污染物之間的相互作用進(jìn)行研究。目前的研究主要是利用單一的基因工程菌對(duì)污染物進(jìn)行處理,隨著研究的不斷深入,利用多種基因工程菌相結(jié)合對(duì)污染物進(jìn)行處理,將對(duì)水資源保護(hù)起到更為重要的作用。參考文獻(xiàn)

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第四篇：遙感在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用與展望

遙感測(cè)量在農(nóng)情信息中的應(yīng)用與展望

1引言

遙感技術(shù)是20世紀(jì)60年代以來(lái)，在現(xiàn)代物理學(xué)（包括光學(xué)技術(shù)、紅外技術(shù)、微波雷達(dá)技術(shù)、激光技術(shù)和全息技術(shù)等）、空間科學(xué)、電子計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)學(xué)方法和地球科學(xué)理論的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新興的、綜合性的邊緣學(xué)科，是一門(mén)先進(jìn)的、實(shí)用的探測(cè)技術(shù)，目前已在運(yùn)行的有36個(gè)波段的MODIS光譜儀，空間分辨率大大提高，立體測(cè)量的方法也更加多樣化，能夠?qū)崿F(xiàn)全天候作業(yè)。廣泛應(yīng)用在農(nóng)業(yè)、地理、地質(zhì)、氣象、環(huán)境監(jiān)測(cè)、地球資源勘探等多個(gè)方面。

在我國(guó)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用中，從早期的土地利用和土地覆蓋面積估測(cè)研究、農(nóng)作物大面積遙感估產(chǎn)研究開(kāi)始，已擴(kuò)展到3S集成對(duì)農(nóng)作物的長(zhǎng)勢(shì)的實(shí)時(shí)診斷研究、應(yīng)用高光譜農(nóng)學(xué)遙感數(shù)據(jù)對(duì)重要的生物和農(nóng)學(xué)參數(shù)的反演研究、高光譜農(nóng)學(xué)機(jī)理的研究、模型的研究與應(yīng)用及草地產(chǎn)量估測(cè)、森林動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等多層次和多方面。遙感技術(shù)和GIS的發(fā)展與應(yīng)用，已使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和研究從沿用傳統(tǒng)觀念和方法的階段進(jìn)入到精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)（數(shù)字農(nóng)業(yè)）、定量化和機(jī)理化農(nóng)業(yè)新階段。

2遙感技術(shù)在發(fā)達(dá)國(guó)家農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用研究現(xiàn)狀

自20世紀(jì)70年代,美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家率先開(kāi)展了主要農(nóng)作物種植面積和產(chǎn)量估算工作以來(lái)就掀起了利用遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)農(nóng)情信息的研究熱潮,美國(guó)發(fā)射了一系列探測(cè)地球的資源衛(wèi)星和氣象衛(wèi)星,隨后加拿大、法國(guó)、、印度和也先后發(fā)射了各自的資源衛(wèi)星和氣象衛(wèi)星,遙感開(kāi)始進(jìn)入一個(gè)快速發(fā)展的階段。美國(guó)是最早開(kāi)始開(kāi)展農(nóng)情遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)研究的國(guó)家。同時(shí)隨著監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展與成熟,一些國(guó)家與國(guó)際組織建設(shè)了各自的農(nóng)情遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng),并開(kāi)展了運(yùn)行化的監(jiān)測(cè)。這些系統(tǒng)在大范圍宏觀農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)中發(fā)揮了重要的作用,為相關(guān)政府和部門(mén)的決策提供了重要的依據(jù)。美國(guó)全球及本土的農(nóng)情監(jiān)測(cè)分別由農(nóng)業(yè)部外國(guó)農(nóng)業(yè)局(USDA Foreign Agricultural Service, FAS)及國(guó)家農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)局(NationalAgriculturalStatisticsServ-ice,NASS)負(fù)責(zé)。在全球監(jiān)測(cè)上,國(guó)外農(nóng)業(yè)局全球分析辦公室(Office ofGlobalAnalysis,OGA)負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)結(jié)果的獲取、發(fā)布,其下設(shè)的國(guó)際產(chǎn)量評(píng)估科(InternationalProductionsAssessmentBranch)負(fù)責(zé)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)化運(yùn)行。系統(tǒng)目標(biāo)是提供可靠、及時(shí)、透明、準(zhǔn)確的全球農(nóng)業(yè)產(chǎn)量信息。FAS通過(guò)監(jiān)測(cè)全球農(nóng)業(yè)產(chǎn)量和農(nóng)產(chǎn)品供需信息為市場(chǎng)提供指導(dǎo),并為本國(guó)提供早期預(yù)警信息。FAS的監(jiān)測(cè)與分析依賴于氣象數(shù)據(jù)、田間報(bào)告和高分辨率遙感數(shù)據(jù)等所獲取信息的整合,其中遙感數(shù)據(jù)主要提供長(zhǎng)勢(shì)、生長(zhǎng)階段和產(chǎn)量信息。這些信息一方面用于對(duì)作物產(chǎn)量信息進(jìn)行驗(yàn)證,另一方面用于識(shí)別一些沒(méi)有被報(bào)告上來(lái)但會(huì)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生明顯影響的事件。FAS的全球監(jiān)測(cè)結(jié)果以“世界農(nóng)業(yè)產(chǎn)量”(World Agricultural Production)月度報(bào)告和“產(chǎn)量、供給與分布”(Production Supplyand Distribution, PSD)數(shù)據(jù)庫(kù)的形式進(jìn)行發(fā)布,是USDA全球經(jīng)濟(jì)信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)組成部分。為對(duì)這些不同數(shù)據(jù)源所獲取的信息進(jìn)行整合,FAS開(kāi)發(fā)了名為Crop Explorer的基于地理信息系統(tǒng)Crop Explorer是一個(gè)基于Web并支持空間和屬性查詢的農(nóng)情信息服務(wù)網(wǎng)站,該網(wǎng)站提供基于遙感影像和氣象數(shù)據(jù)的全球作物長(zhǎng)勢(shì)信息。系統(tǒng)針對(duì)大宗作物的主產(chǎn)區(qū)提供植被活力、降水、溫度等信息的專(zhuān)題圖,所提供的專(zhuān)題圖有3類(lèi),分別是氣象專(zhuān)題圖、土壤濕度和作物模型專(zhuān)題圖及植被指數(shù)專(zhuān)題圖。系統(tǒng)根據(jù)查詢的農(nóng)業(yè)氣象區(qū)劃提供生長(zhǎng)季的時(shí)間序列數(shù)據(jù)和圖表,同時(shí)系統(tǒng)還提供作物候歷及作物分布等信息。用戶可以通過(guò)選擇區(qū)域、作物及時(shí)間等信息進(jìn)行查詢。同時(shí)FAS啟動(dòng)了新一期的全球農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)(theGlobalAgriculturalMonitoring,GLAM)項(xiàng)目[14],該計(jì)劃得到了美國(guó)農(nóng)業(yè)部及NASA應(yīng)用科學(xué)計(jì)劃聯(lián)合資助,由NASA、USDA、馬里蘭大學(xué)和南達(dá)科他州立大學(xué)聯(lián)合執(zhí)行,旨在通過(guò)

NASA新一代對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)對(duì)FAS的決策支持系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)。在本土監(jiān)測(cè)上,農(nóng)業(yè)部下屬的NASS負(fù)責(zé)為美國(guó)農(nóng)業(yè)部提供及時(shí)、準(zhǔn)確和有效的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。該部門(mén)所統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)覆蓋了美國(guó)農(nóng)業(yè)從產(chǎn)量、食品供給到農(nóng)場(chǎng)主及其雇工的收入狀況信息等各個(gè)方面。NASS每隔5年做一次全國(guó)農(nóng)業(yè)普查,以提供美國(guó)農(nóng)業(yè)的全面狀況信息。遙感數(shù)據(jù)及遙感技術(shù)在提高其統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性方面發(fā)揮了一定的作用,包括:NASS使用遙感數(shù)據(jù)來(lái)建立農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)的采樣框架、估算作物種植面積、為分析系統(tǒng)提供面向作物的土地覆蓋數(shù)據(jù)等。在2007年的農(nóng)業(yè)普查中,NASS以Landsat影像、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量數(shù)據(jù)及其他遙感數(shù)據(jù)為輸入,開(kāi)展了全國(guó)48個(gè)州及波多黎各面向面積監(jiān)測(cè)的采樣和補(bǔ)充采樣設(shè)計(jì),用于評(píng)價(jià)當(dāng)年普查的完整性。此外NASS的遙感面積估算項(xiàng)目使用Re-sourcesat-1 AW iFS進(jìn)行玉米和大豆主產(chǎn)州的監(jiān)測(cè)并在縣和州2個(gè)尺度上提供獨(dú)立的作物面積估算結(jié)果,并進(jìn)行面向作物的分類(lèi),提供作物分布數(shù)據(jù)(CroplandDataLayer,CDL)[19]。到2010年,CDL計(jì)劃累計(jì)監(jiān)測(cè)的州已經(jīng)達(dá)到48個(gè),并且平均每年重復(fù)覆蓋13個(gè)主要的農(nóng)業(yè)州,目前48個(gè)州的數(shù)據(jù)都已經(jīng)發(fā)布[20]。NASS與USDA農(nóng)業(yè)研究局(Agricultur-alResearch Service,ARS)建立了長(zhǎng)期的合作關(guān)系,以NASAMODIS為數(shù)據(jù)源在中部和西部的幾個(gè)州開(kāi)展了早期的小范圍單產(chǎn)預(yù)測(cè)。NASS還在作物生育期內(nèi)基于NOAA-AVHRR獲取的歸一化植被指數(shù)數(shù)據(jù)(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)進(jìn)行作物長(zhǎng)勢(shì)的監(jiān)測(cè),為農(nóng)業(yè)部相關(guān)決策者提供獨(dú)立的全國(guó)尺度作物生長(zhǎng)信息[21]。除美國(guó)農(nóng)業(yè)部外,美國(guó)國(guó)際發(fā)展管理委員會(huì)(U.S.Agency for InternationalDevelopmen,tUSAID)還建立了預(yù)警系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)(Famine EarlyWarning Sys-temsNetwork,FEWSNET),與國(guó)際上不同國(guó)家及不同地區(qū)的機(jī)構(gòu)、政府與組織開(kāi)展合作,針對(duì)糧食安全,提供及時(shí)、準(zhǔn)確的早期預(yù)警和脆弱性評(píng)價(jià)信息。FEWSNET在非洲、中美洲、海地、阿富汗及美國(guó)開(kāi)展監(jiān)測(cè),并根據(jù)所收集的數(shù)據(jù)開(kāi)展生活指標(biāo)及市場(chǎng)分析,以提前發(fā)現(xiàn)糧食安全的潛在威脅。2010年海地地震中該系統(tǒng)做出了積極快速的響應(yīng)。該系統(tǒng)更注重的是數(shù)據(jù)的分析,而不是相關(guān)專(zhuān)題的監(jiān)測(cè),在監(jiān)測(cè)方面該系統(tǒng)與NOAA及NASA開(kāi)展信息產(chǎn)品層面的合作,將基于遙感和地面觀測(cè)獲取的早期預(yù)警數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分析與融合,提供預(yù)警信息。綜合來(lái)看,在美國(guó),NASS和FAS仍然是國(guó)內(nèi)及全球農(nóng)情遙感監(jiān)測(cè)的最主要機(jī)構(gòu),國(guó)內(nèi)及全球分由不同部門(mén)監(jiān)測(cè)的方式提高了系統(tǒng)的運(yùn)行化程度。但不論是在NASS還是FAS,遙感獲取的信息都未能成為官方發(fā)布產(chǎn)量數(shù)據(jù)的最主要信息源,遙感未能獨(dú)立地發(fā)揮作用。的決策支持系統(tǒng)[17]。Crop Explorer是一個(gè)基于Web并支持空間和屬性查詢的農(nóng)情信息服務(wù)網(wǎng)站,該網(wǎng)站提供基于遙感影像和氣象數(shù)據(jù)的全球作物長(zhǎng)勢(shì)信息。系統(tǒng)針對(duì)大宗作物的主產(chǎn)區(qū)提供植被活力、降水、溫度等信息的專(zhuān)題圖,所提供的專(zhuān)題圖有3類(lèi),分別是氣象專(zhuān)題圖、土壤濕度和作物模型專(zhuān)題圖及植被指數(shù)專(zhuān)題圖。系統(tǒng)根據(jù)查詢的農(nóng)業(yè)氣象區(qū)劃提供生長(zhǎng)季的時(shí)間序列數(shù)據(jù)和圖表,同時(shí)系統(tǒng)還提供作物候歷及作物分布等信息。用戶可以通過(guò)選擇區(qū)域、作物及時(shí)間等信息進(jìn)行查詢。同時(shí)FAS啟動(dòng)了新一期的全球農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)(theGlobalAgriculturalMonitoring,GLAM)項(xiàng)目[14],該計(jì)劃得到了美國(guó)農(nóng)業(yè)部及NASA應(yīng)用科學(xué)計(jì)劃聯(lián)合資助,由NASA、USDA、馬里蘭大學(xué)和南達(dá)科他州立大學(xué)聯(lián)合執(zhí)行,旨在通過(guò)NASA新一代對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)對(duì)FAS的決策支持系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)。在本土監(jiān)測(cè)上,農(nóng)業(yè)部下屬的NASS負(fù)責(zé)為美國(guó)農(nóng)業(yè)部提供及時(shí)、準(zhǔn)確和有效的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。該部門(mén)所統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)覆蓋了美國(guó)農(nóng)業(yè)從產(chǎn)量、食品供給到農(nóng)場(chǎng)主及其雇工的收入狀況信息等各個(gè)方面。NASS每隔5年做一次全國(guó)農(nóng)業(yè)普查,以提供美國(guó)農(nóng)業(yè)的全面狀況信息。遙感數(shù)據(jù)及遙感技術(shù)在提高其統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性方面發(fā)揮了一定的作用,包括:NASS使用遙感數(shù)據(jù)來(lái)建立農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)的采樣框架、估算作物種植面積、為分析系統(tǒng)提供面向作物的土地覆蓋數(shù)據(jù)等[18]。在2007年的農(nóng)業(yè)普查中,NASS以Landsat影像、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量數(shù)據(jù)及其他遙感數(shù)據(jù)為輸入,開(kāi)展了全國(guó)48個(gè)州及波多黎各面向面積監(jiān)測(cè)的采樣和補(bǔ)充采樣設(shè)計(jì),用于評(píng)價(jià)當(dāng)年普查的完整性。此外NASS的遙感面積估算項(xiàng)目使用Re-sourcesat-1 AW iFS進(jìn)行玉米和大豆主產(chǎn)州的監(jiān)測(cè)并在縣和州2個(gè)尺度上提供獨(dú)立的作物面積估算結(jié)果,并進(jìn)行面向作物的分類(lèi),提供作物分布數(shù)據(jù)

日本機(jī)器人耕作體系與遙感技術(shù)應(yīng)用，本稻米自給自足率國(guó)家政策目標(biāo)，到2021 年 時(shí)將比現(xiàn)在增加 50%。由于日本社會(huì)老齡化嚴(yán)重，農(nóng)民數(shù)量減少，越來(lái)越多的稻田被荒廢，讓人感到十分可惜。同時(shí)，日本由于耕地比較分散，限制了農(nóng)業(yè)的規(guī)模，難以采用大型的機(jī)械。幾個(gè)方面原因的重疊，催生了“農(nóng)業(yè)機(jī)器人”這一新興概念在日本的崛起。水稻機(jī)器人耕作系統(tǒng)的建立分為耕作和準(zhǔn)備、插秧和收割 3 個(gè)主要階段，這 3 個(gè)階段分別對(duì)應(yīng)著機(jī)器人拖拉機(jī)、水稻插秧機(jī)器人和聯(lián)合收割機(jī)機(jī)器人。機(jī)器人拖拉機(jī)是在普通拖拉機(jī)上加裝 IMU慣性測(cè)量裝置、GPS天線和 GPS接收器改裝而成的。其定位精度為±2m 之內(nèi)，能夠完成耕種、開(kāi)墾、種植和噴灑等多種任務(wù)。水稻種植機(jī)器人以商業(yè)化的 6 行水稻插秧機(jī)（10.5 馬力）為基礎(chǔ)機(jī)器，對(duì)方向盤(pán)和傳動(dòng)裝置加以改造，使之與 IMU 慣性測(cè)量裝置以及 GPS 進(jìn) 行聯(lián)接，并改裝育苗長(zhǎng)墊。其行走速度為 0.9m/s，行走精度達(dá)±3cm，種植精度為±10cm。為機(jī)器人研制的新型水稻育苗墊呈卷型，1 卷相當(dāng)于傳統(tǒng)的 10 墊，如應(yīng)用于 6 行插秧機(jī)器人，則不需要另外的育苗卷。聯(lián)合機(jī)器人收割機(jī)與前兩者相似，還增加了控制者可以使用手機(jī)遙控的功能這幾種機(jī)器人都能夠?qū)崿F(xiàn)從小范圍農(nóng)田到大田的自主導(dǎo)航。其發(fā)達(dá)的制導(dǎo)系統(tǒng)可以引導(dǎo)農(nóng)業(yè)機(jī)器人自動(dòng)跟隨作物直線或曲線的路徑正常進(jìn)行作業(yè)。此外，日本在無(wú)人直升機(jī)精耕農(nóng)業(yè)領(lǐng)域和衛(wèi)星遠(yuǎn) 程遙感領(lǐng)域也取得了相當(dāng)大的進(jìn)展。從直升機(jī)和衛(wèi)星獲得的重復(fù)立體交叉圖像是作物測(cè)繪、改變作物和土壤條件數(shù)據(jù)的寶貴來(lái)源，遙感技術(shù)可以提供的當(dāng)前包括成熟度、病蟲(chóng)害和雜草情況的信息。通過(guò)視覺(jué)傳感器和全球定位系統(tǒng)收集的信息可以為養(yǎng)殖、化工生產(chǎn) 與收獲創(chuàng)造現(xiàn)場(chǎng)管理時(shí)間表。衛(wèi)星、直升機(jī)以及地面技術(shù)已經(jīng)被日本人利用來(lái)做稻田作物測(cè)試。對(duì)產(chǎn)量和質(zhì)量預(yù)測(cè)、作物營(yíng)銷(xiāo)、增值市場(chǎng)和生產(chǎn)調(diào)度都有非常積極的影響

3本文對(duì)國(guó)外主要農(nóng)情遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)展進(jìn)行了綜述,在分析各自系統(tǒng)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,總結(jié)出農(nóng)情遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)的啟示,為我國(guó)農(nóng)情遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展提供依據(jù)。

伴隨著近30年遙感技術(shù)本身及其在農(nóng)情信息獲取領(lǐng)域能力的提升,一些國(guó)家與國(guó)際組織建設(shè)了各自的農(nóng)情遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng),并開(kāi)展了運(yùn)行化的監(jiān)測(cè)。對(duì)黑龍江墾區(qū)有重要的借鑒意義,并通過(guò)對(duì)這些系統(tǒng)的分析得到一些農(nóng)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)的啟示。指出作物種植面積估算、單產(chǎn)預(yù)測(cè)、長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)、旱情監(jiān)測(cè)是農(nóng)情遙感監(jiān)測(cè)中最主要的4個(gè)主題。

在作物面積監(jiān)測(cè)方面,仍然是抽樣加地面調(diào)查的方法。盡管隨著遙感數(shù)據(jù)費(fèi)用的降低和寬幅遙感數(shù)據(jù)的提供,遙感具備全覆蓋的能力,但對(duì)地面調(diào)查的依賴并沒(méi)有減少,甚至得到了強(qiáng)化,這與遙感降低地面調(diào)查的初衷相違背。有2個(gè)方面的原因:一是作物遙感識(shí)別技術(shù)并沒(méi)有取得重大突破,現(xiàn)有各種識(shí)別方法和技術(shù)難以工程化和運(yùn)行化,而運(yùn)行化既要求精度又要求速度,現(xiàn)有的作物識(shí)別方法在精度和速度方面很難兼顧,需要發(fā)展新的識(shí)別技術(shù);二是遙感被當(dāng)作照片(或替代過(guò)去的航片)使用,用作采樣框架的布設(shè),遙感在動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方面的優(yōu)勢(shì)沒(méi)有得

到很好的發(fā)揮。大量地面調(diào)查基礎(chǔ)上的遙感監(jiān)測(cè)本質(zhì)上是多此一舉,遙感在作物面積估算的應(yīng)用目標(biāo)就是要減少地面調(diào)查的強(qiáng)度,降低成本,現(xiàn)在這方面的趨勢(shì)非但沒(méi)有得到遏制,反而有被強(qiáng)化的趨勢(shì),顯然沒(méi)有達(dá)到遙感應(yīng)用的目標(biāo)。

在單產(chǎn)估算方面,農(nóng)業(yè)氣象模型仍然是主流方法,數(shù)據(jù)基礎(chǔ)包括氣象數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和抽樣調(diào)查數(shù)據(jù),但這種方法得出的結(jié)果缺乏獨(dú)立性,與統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果在本質(zhì)上沒(méi)有重大差別。在常規(guī)的農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)得到不斷強(qiáng)化的情況下,農(nóng)情遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所能起到的作用是發(fā)揮獨(dú)立性,形成獨(dú)立的信息源,起到監(jiān)督、校檢的作用,因此如果將統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)作為建模的基礎(chǔ),就不合適了。近10年來(lái),遙感在估算作物單產(chǎn)方面取得了很大進(jìn)展,以地面觀測(cè)數(shù)據(jù)標(biāo)定模型,正在逐漸取代以農(nóng)業(yè)氣象模型為主的方法。

在長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)上,隨著AVHRR、VGT和MODIS數(shù)據(jù)的推廣應(yīng)用,特別是VGT和MODIS提供了處理好的數(shù)據(jù)產(chǎn)品供用戶下載,而且MODIS還是免費(fèi)的,作物長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)得到了很大的發(fā)展,這使得監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具備了短期預(yù)測(cè)的功能,可以提前預(yù)測(cè)糧食生產(chǎn)形勢(shì),這也是農(nóng)情遙感監(jiān)測(cè)的最大優(yōu)勢(shì),也是有別于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)的關(guān)鍵所在。利用遙感監(jiān)測(cè)長(zhǎng)勢(shì)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是具有全局性,避免了地面調(diào)查以點(diǎn)代面、以偏蓋全的現(xiàn)象。

旱災(zāi)是影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最主要的農(nóng)業(yè)災(zāi)害,而遙感是旱情監(jiān)測(cè)最為有效的手段,盡管在監(jiān)測(cè)作物長(zhǎng)勢(shì)中,能對(duì)旱情的影響有所反映,但旱情的監(jiān)測(cè)仍然有其獨(dú)特的地方,在作物不同生長(zhǎng)階段對(duì)作物產(chǎn)量的影響有所不同,但在國(guó)外農(nóng)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中,旱情監(jiān)測(cè)沒(méi)有得到有效的重視。需要通過(guò)技術(shù)更新和方法改進(jìn),提升遙感在農(nóng)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的作用和貢獻(xiàn)度,用遙感革新其傳統(tǒng) 的信息獲取手段,進(jìn)一步發(fā)揮遙感技術(shù)在農(nóng)情信息獲取領(lǐng)域的潛力。遙感技術(shù)可以提供包括旱情、作物面積、單產(chǎn)、產(chǎn)量、長(zhǎng)勢(shì)等在內(nèi)的全方位信息,可以獨(dú)自構(gòu)建一套完整的農(nóng)情獲取技術(shù)體系,這一優(yōu)勢(shì)需要進(jìn)一步發(fā)揮。

3.2 應(yīng)用特點(diǎn)

隨著全球化進(jìn)程的逐步加快,任何一個(gè)國(guó)家或地區(qū)都無(wú)法單獨(dú)保障糧食安全,必須用全球視野來(lái)看待糧食安全,并提供全球范圍的農(nóng)情信息,實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)信息的全球化。本文所介紹的系統(tǒng)有2個(gè)顯著的特點(diǎn),一是監(jiān)測(cè)結(jié)果的后期分析能力很強(qiáng),美國(guó)FAS的系統(tǒng),在遙感監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上,整合全球各地的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)形勢(shì)報(bào)告等信息,給出監(jiān)測(cè)不同國(guó)家和全球比較完整的糧食生產(chǎn)形勢(shì),如供需平衡方面的分析,從而為糧食貿(mào)易市場(chǎng)提供信息服務(wù),這也是其一年有70 000個(gè)訪問(wèn)量(2008年)的主要原因,給信息的使用者一個(gè)非常清晰的糧食生產(chǎn)形勢(shì)全景描述。另一特點(diǎn)是信息的公開(kāi)性,美國(guó)的FAS/NASS、歐盟的MARS及FAO的系統(tǒng)都將監(jiān)測(cè)結(jié)果放在網(wǎng)上,對(duì)社會(huì)公開(kāi)。但如果用戶只了解單一系統(tǒng)發(fā)布的信息,有時(shí)也會(huì)被誤導(dǎo)而做出錯(cuò)誤的判斷,因此如果用戶可以通過(guò)一個(gè)網(wǎng)頁(yè)就能了解多個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)結(jié)果,一方面可以通過(guò)瀏覽不同系統(tǒng)的結(jié)果,做出自己的判斷,另一方面,也可以提高不同系統(tǒng)的自律程度,保證監(jiān)測(cè)質(zhì)量,這也是最近GEOSS農(nóng)業(yè)主題大力推動(dòng)PAY(Production, Acreage, Yield)計(jì)劃的主要原因。GEO(Group on Earth Observations)提出建立一個(gè)全球農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)綜合系統(tǒng)(GlobalAgriculturalMoni-toring System ofSystems)就是一個(gè)好的開(kāi)始。該系統(tǒng)建設(shè)中有2個(gè)主要的內(nèi)容: PAY計(jì)劃,聯(lián)合美國(guó) 農(nóng)業(yè)部、中國(guó)科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所及歐盟聯(lián)合研究中心等機(jī)構(gòu)共同發(fā)布全球農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)結(jié)果,提高全球糧食生產(chǎn)形勢(shì)的透明度;作物監(jiān)測(cè)與評(píng)估聯(lián)合實(shí)驗(yàn)(JointExperiments Crop Assessment and Monitroi-ng, JECAM)計(jì)劃,以支持農(nóng)情遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)研究為目的開(kāi)展全球聯(lián)合觀測(cè)與實(shí)驗(yàn),為監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展及其全球化推廣提供支撐。3.3 系統(tǒng)整合

包括美國(guó)在內(nèi)的一些國(guó)家、地區(qū)或組織,擁有1個(gè)以上的運(yùn)行化農(nóng)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。這些系統(tǒng)因?yàn)榉謱?009于不同的部門(mén)(或子部門(mén)),業(yè)務(wù)上的獨(dú)立導(dǎo)致不同系統(tǒng)相互獨(dú)立的運(yùn)行,運(yùn)行過(guò)程中數(shù)據(jù)和信息交流少,需要探討合適的方式進(jìn)行系統(tǒng)的整合。系統(tǒng)的有機(jī)整合可以發(fā)揮不同系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì),提升系統(tǒng)運(yùn)行效率,在數(shù)據(jù)、運(yùn)行和信息發(fā)布等方面進(jìn)行補(bǔ)充,提高監(jiān)測(cè)結(jié)果的有效性,避免因?yàn)椴煌到y(tǒng)結(jié)果間的差異而給決策者帶來(lái)困惑。系統(tǒng)整合可以

在以下3個(gè)層面展開(kāi): ·數(shù)據(jù)層整合:對(duì)監(jiān)測(cè)所用數(shù)據(jù)源進(jìn)行共享,提高各系統(tǒng)的數(shù)據(jù)獲取能力,豐富數(shù)據(jù)源。

·系統(tǒng)層整合:對(duì)不同主題監(jiān)測(cè)技術(shù)/系統(tǒng)進(jìn)行取優(yōu)棄劣的整合,將不同的系統(tǒng)合為一個(gè)系統(tǒng),聯(lián)合開(kāi)展運(yùn)行。

·信息層整合:將不同系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行整合,可以將不同結(jié)果以參考的形式一同提供給決策者,也可以通過(guò)分析形成一套更為可靠的結(jié)果提供給用戶。由于機(jī)構(gòu)設(shè)置、職能劃分以及擁有感的重要性,使得任何層次的整合難度都很大,但是從另一方面來(lái)看,一定程度的重復(fù)是有益的,可以起到相互校檢和競(jìng)爭(zhēng)的作用,有益于用戶和技術(shù)的發(fā)展,也有利于成果的可靠性。3.4 新對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)的應(yīng)用

目前以MODIS、AVHRR及VEGETATION為主的低分辨率遙感數(shù)據(jù)及以IRS、TM、ETM為主的中分辨率遙感數(shù)據(jù)依然是運(yùn)行化農(nóng)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的主要對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)源。近幾年來(lái)誕生了一批新的對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù),這其中包括了不同頻率的高分辨率雷達(dá)數(shù)據(jù)(RadarSat-

2、TerraSAR、COSMO-SkyMed)、光譜信息更加豐富的高分辨率光學(xué)遙感數(shù)據(jù)(RapidEye、WorldView-2)、高重訪周期的中分辨率光學(xué)數(shù)據(jù)(HJ-1 CCD、IRSAWIFS)以及一些傳統(tǒng)低分辨率遙感數(shù)據(jù)的延續(xù)和發(fā)展(FY-

3、VIIRS、MERIS)。數(shù)據(jù)的豐富和開(kāi)放,降低了大范圍農(nóng)情監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)成本,使得各類(lèi)系統(tǒng)可以更多地使用遙感信息,同時(shí)多種新數(shù)據(jù)的協(xié)同使用,還可以提高農(nóng)情監(jiān)測(cè)的時(shí)效性。新數(shù)據(jù)的全面應(yīng)用需要以方法研究為基礎(chǔ),必須首先探討這些數(shù)據(jù)在農(nóng)情遙感監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的適用性、能力及潛力,并最終通過(guò)數(shù)據(jù)源的更新實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)能力的提升。新的對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)引入農(nóng)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需要經(jīng)過(guò)相當(dāng)一段時(shí)間才能完成,如加拿大從AVHRR改成MODIS是2009年的事,其原因是農(nóng)情監(jiān)測(cè)需要多年數(shù)據(jù)的積累,用作多年的對(duì)比分析,另外是數(shù)據(jù)源本身是否能持續(xù)提供也是重要的因素。印度以本國(guó)的遙感數(shù)據(jù)作為主要數(shù)據(jù)源,其中的價(jià)值取向和經(jīng)驗(yàn)值得我們借鑒和學(xué)習(xí)。4 結(jié) 語(yǔ)

大范圍的可靠農(nóng)情信息對(duì)農(nóng)業(yè)市場(chǎng)及國(guó)家和國(guó)際相關(guān)政策的制定至關(guān)重要。而遙感是大范圍農(nóng)情信息快速獲取的最有效技術(shù)手段。農(nóng)情遙感技術(shù)經(jīng)過(guò)30年的發(fā)展,已經(jīng)取得了巨大的成就。建設(shè)運(yùn)行化系統(tǒng)是大范圍農(nóng)情遙感監(jiān)測(cè)的必然,世界上一些國(guó)家和組織已經(jīng)建立了若干區(qū)域或全球尺度的農(nóng)情遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng),并開(kāi)展了業(yè)務(wù)化監(jiān)測(cè),為相關(guān)部門(mén)和政府的決策提供了重要的依據(jù)。然而縱觀各個(gè)系統(tǒng),遙感技術(shù)在大范圍農(nóng)情監(jiān)測(cè)中的潛力沒(méi)有得到充分的發(fā)揮,如作物種植面積監(jiān)測(cè)中依然依賴大量的地面調(diào)查、單產(chǎn)預(yù)測(cè)仍然以農(nóng)業(yè)氣象模型為主、旱情監(jiān)測(cè)沒(méi)有得到足夠的重視等。隨著新數(shù)據(jù)的誕生、新監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展以及對(duì)全球尺度農(nóng)情信息需求的不斷增加,遙感在農(nóng)情監(jiān)測(cè)及糧食安全領(lǐng)域還有更大的發(fā)展空間,其中提升遙感的 作用是未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)建設(shè)的主要內(nèi)容。系統(tǒng)化

系統(tǒng)化是指在對(duì)監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行流程化梳理的基礎(chǔ)上,進(jìn)行軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā),形成業(yè)務(wù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)平

農(nóng)情遙感監(jiān)測(cè)的工作頭緒很多,不同的區(qū)域重復(fù)性很大,數(shù)據(jù)處理的內(nèi)容和方式多種多樣,而且處理的時(shí)效性又很強(qiáng),因而往往需要加班加點(diǎn)完成處理工作,以提供及時(shí)的農(nóng)情信息,對(duì)處理人員的素質(zhì)要求很高。以往整個(gè)農(nóng)情遙感監(jiān)測(cè)過(guò)程依賴于多種專(zhuān)業(yè)軟件及其環(huán)境下開(kāi)發(fā)的若干模塊,對(duì)系統(tǒng)操作人員的專(zhuān)業(yè)技能要求較高,導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行效率不高、可執(zhí)行性差。為了提高效率,實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)化,在近5年里開(kāi)展了大量系統(tǒng)化方面的工作,對(duì)處理流程進(jìn)行系統(tǒng)化梳理和開(kāi)發(fā),形成工程化運(yùn)行系統(tǒng)。通過(guò)系統(tǒng)化,形成標(biāo)準(zhǔn)化的處理流程,減少不確定因素的干擾,提高處理效率和可靠性。系統(tǒng)化主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)和集成化系統(tǒng)開(kāi)發(fā)2個(gè)方面。在數(shù)據(jù)庫(kù)方面,以O(shè)racle大型數(shù)據(jù)庫(kù)作為基礎(chǔ)服務(wù)器平臺(tái),ArcSDE作為空間數(shù)據(jù)引擎,進(jìn)行了全國(guó)及全球農(nóng)情遙感監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā),數(shù)據(jù)庫(kù)集成了遙感數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、基

礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)、監(jiān)測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)等,可以進(jìn)行農(nóng)情遙感監(jiān)測(cè)所涉及各類(lèi)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理。在集成化系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方面,分別設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了MO-DIS數(shù)據(jù)預(yù)處理系統(tǒng)、作物長(zhǎng)勢(shì)遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[15, 16]、農(nóng)作物單產(chǎn)預(yù)測(cè)系統(tǒng)[17]、作物旱情遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[18]、復(fù)種指數(shù)遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、糧食產(chǎn)量預(yù)測(cè)系統(tǒng)。并根據(jù)區(qū)域的特點(diǎn),將上述系統(tǒng)重新進(jìn)行組織,形成省級(jí)農(nóng)情遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和縣級(jí)農(nóng)情遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng),系統(tǒng)均采用CS模式,采用IDL進(jìn)行開(kāi)發(fā),縣級(jí)農(nóng)情遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用“IDL開(kāi)發(fā)+VB封裝”,系統(tǒng)穩(wěn)定性和性能得到了較大的提高。省級(jí)農(nóng)情遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的界面如圖4所示。

系統(tǒng)化的進(jìn)行提高了系統(tǒng)運(yùn)行效率(表1),目前監(jiān)測(cè)工作僅需3名工作人員(不包括地面調(diào)查人員)就可以完成全國(guó)及全球26個(gè)糧食主產(chǎn)國(guó)的監(jiān)測(cè),與美國(guó)、歐盟及FAO的同類(lèi)工作相比,可以使用較少的人員完成相同的監(jiān)測(cè)任務(wù)。同時(shí)系統(tǒng)化還促進(jìn)了系統(tǒng)的推廣和移植,使更多的用戶可以進(jìn)行系統(tǒng)的操作和應(yīng)用。3 獨(dú)立性

獨(dú)立性是指減少對(duì)農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)的依賴,形成獨(dú)立的農(nóng)情信息源,發(fā)揮遙感客觀的特點(diǎn)。系統(tǒng)化對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行效率的影響

基礎(chǔ)得出的結(jié)果缺乏獨(dú)立性,與統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果在本質(zhì)上沒(méi)有重大差別。為了提供獨(dú)立的信息服務(wù), CropWatch必須在使用的數(shù)據(jù)和方法上具有獨(dú)立性,如果仍然依賴統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)建模,只能是“預(yù)測(cè)”統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。經(jīng)過(guò)近5年的過(guò)渡,系統(tǒng)在農(nóng)情監(jiān)測(cè)的各個(gè)環(huán)節(jié)上都達(dá)到了較高的獨(dú)立性。作物單產(chǎn)預(yù)測(cè)方面,傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)氣象模型和遙感指數(shù)模型依賴于作物單產(chǎn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),限制了模型

適用性,而統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中的誤差也會(huì)保留到預(yù)測(cè)結(jié)果中,更主要是不能獨(dú)立于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。為獨(dú)立于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),系統(tǒng)發(fā)展了基于“作物生物量—收獲指數(shù)”的單產(chǎn)預(yù)測(cè)模型[19]。該模型基于光合作用累積和作物生長(zhǎng)水分條件的脅迫進(jìn)行生物量估算,結(jié)合作物花期后的環(huán)境參數(shù)及綠度變化規(guī)律,進(jìn)行作物收獲系數(shù)的估算[20]。該方法獨(dú)立于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),并可以在全球尺度推廣(圖5)。系統(tǒng)在研發(fā)過(guò)程中在全國(guó)設(shè)立多個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū),基于地面觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行模型的標(biāo)定及驗(yàn)證。

作物種植面積遙感監(jiān)測(cè)方面,利用遙感技術(shù)的發(fā)展提供的寬幅數(shù)據(jù),對(duì)原來(lái)的基于2個(gè)獨(dú)立采樣框架的作物種植面積估算方法[21]進(jìn)行了改造,利用寬幅數(shù)據(jù)進(jìn)行全覆蓋提供作物的種植成數(shù),方法具有很高的獨(dú)立性,特別是采用GVG農(nóng)情采樣系統(tǒng)進(jìn)行全國(guó)范圍的作物種植結(jié)構(gòu)調(diào)查既客觀又精確。該方法的優(yōu)點(diǎn)是充分利用了遙感數(shù)據(jù)的特點(diǎn),滿足了業(yè)務(wù)化運(yùn)行在精度和速度方面的雙重要求,并且作物種植面積估算的報(bào)告單元可以是縣級(jí)和省級(jí)。通過(guò)大范圍作物種植面積遙感監(jiān)測(cè)方法的過(guò)程驗(yàn)證與不確定性分析,確定了數(shù)據(jù)時(shí)相、抽樣率與影響覆蓋范圍、作物種植成數(shù)與作物種植結(jié)構(gòu)對(duì)作物種植面積估算的誤差影響,建立了作物種植面積估算的誤差評(píng)估模型[22]。為了開(kāi)展國(guó)外作物種植面積監(jiān)測(cè),研究了將中等分辨率遙感分類(lèi)與高分辨率遙感分類(lèi)數(shù)據(jù)相結(jié)合的大范圍作物種植面積估算方法;發(fā)展了基于高光譜作物生化參數(shù)的作物精細(xì)識(shí)別方法和以多頻率SAR數(shù)據(jù)同化為基礎(chǔ)的作物分類(lèi)識(shí)別與作物種植面積估算技術(shù),拓寬了不同頻率的SAR數(shù)據(jù)在農(nóng)作物識(shí)別方面的融合應(yīng)用[23];開(kāi)展了光學(xué)遙感數(shù)據(jù)與SAR數(shù)據(jù)融合的作物識(shí)別方法研究,通過(guò)作物生化參數(shù)的分類(lèi)識(shí)別和多頻率SAR數(shù)據(jù)的應(yīng)用及集成,有望發(fā)展出作物精準(zhǔn)識(shí)別方法,解決國(guó)外作物種植面積監(jiān)測(cè)的難題。作物長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)方面,利用歷史同期數(shù)據(jù),形成了作物苗情監(jiān)測(cè)方法,發(fā)展了基于作物群體特征和個(gè) 體特征的作物長(zhǎng)勢(shì)定量監(jiān)測(cè)方法,結(jié)合作物生理生態(tài)參數(shù)(生物量、葉面積指數(shù)、高度、覆 目前由中國(guó)科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所建設(shè)和運(yùn)行的“全球農(nóng)情遙感速報(bào)系統(tǒng)”,是世界上開(kāi) 展全球尺度農(nóng)情遙感業(yè)務(wù)監(jiān)測(cè)的主要運(yùn)行系統(tǒng)之一,可以在中國(guó)和全球尺度提供作物長(zhǎng)勢(shì)、單產(chǎn)、種植面積、產(chǎn)量和旱情等農(nóng)情信息。自1998年建設(shè)至今,已經(jīng)發(fā)展成為一個(gè)獨(dú)立運(yùn)行、監(jiān)測(cè)內(nèi)容全面、技術(shù)先進(jìn)、監(jiān)測(cè)結(jié)果可靠,并具有快速響應(yīng)能力的系統(tǒng)。系統(tǒng)的獨(dú)立性和運(yùn)行效率,并在2008年春季雪災(zāi)、汶川地震、2009年冬小麥種植區(qū)春季干旱、2010年西南大

旱等關(guān)鍵時(shí)期發(fā)揮了重要作用。詳細(xì)介紹了2005—2009年間在系統(tǒng)化建設(shè)、監(jiān)測(cè)的獨(dú)立 性和系統(tǒng)的應(yīng)用推廣等方面的進(jìn)展,并對(duì)系統(tǒng)在“十二五”期間的發(fā)展重點(diǎn)進(jìn)行了展望

第五篇：分組教學(xué)在大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)中的應(yīng)用論文

摘要：1999年高校擴(kuò)招后，大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)班規(guī)模加大，教師很難對(duì)學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化的培養(yǎng)，難以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，學(xué)生主動(dòng)參與課堂教學(xué)活動(dòng)的機(jī)會(huì)減少，大學(xué)生英語(yǔ)語(yǔ)言交際能力難以提高，使得很多學(xué)生過(guò)早失去了學(xué)習(xí)英語(yǔ)的興趣。該文通過(guò)研究分組教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，總結(jié)了分組教學(xué)法在大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)中的重要作用。

關(guān)鍵詞：大學(xué)英語(yǔ)；教學(xué)班；語(yǔ)言交際能力；分組教學(xué)法；教學(xué)

1大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)實(shí)行分組教學(xué)的原因

教育部頒布的《大學(xué)英語(yǔ)課程教學(xué)要求》規(guī)定：大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)目標(biāo)分為基礎(chǔ)、提高、發(fā)展三個(gè)等級(jí)。在三級(jí)目標(biāo)體系中，基礎(chǔ)目標(biāo)是針對(duì)大多數(shù)非英語(yǔ)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的英語(yǔ)學(xué)習(xí)基本需求確定的，提高目標(biāo)是針對(duì)入學(xué)時(shí)英語(yǔ)基礎(chǔ)較好、英語(yǔ)需求較高的學(xué)生確定的，發(fā)展目標(biāo)是根據(jù)學(xué)校人才培養(yǎng)計(jì)劃的特殊需要以及部分學(xué)有余力學(xué)生的多元需求確定的。（《大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)指南》教育部2017最新版）

1.1教學(xué)環(huán)境的驅(qū)使

我國(guó)自1999年開(kāi)始進(jìn)行高等教育不斷擴(kuò)大招生人數(shù)的教學(xué)改革，明確提出了到2010年，高等教育毛入學(xué)率達(dá)到適齡青年的15%。高校擴(kuò)招直接導(dǎo)致高校學(xué)生數(shù)量大幅增加。在學(xué)生數(shù)量激增，師資壓力加大的情況下，很多高校對(duì)公共課實(shí)行50人以上的大班教學(xué)，包括大學(xué)英語(yǔ)。大班教學(xué)，增加了教師在單位時(shí)間內(nèi)教育指導(dǎo)的對(duì)象，提高了教師的工作效率。然而，大學(xué)英語(yǔ)不同于其他學(xué)科，只有小班教學(xué)才有利于教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行一對(duì)一的聽(tīng)、說(shuō)、讀、寫(xiě)、譯方面的訓(xùn)練，才是大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)最理想的教學(xué)模式。因?yàn)檎嬲幸饬x的學(xué)習(xí)只有發(fā)生在所學(xué)內(nèi)容具有個(gè)人相關(guān)性和學(xué)習(xí)者能主動(dòng)參與之時(shí)（Rogers,1969），尤其是以交際使用為目的的語(yǔ)言學(xué)習(xí)更是如此。

1.2教學(xué)內(nèi)容的驅(qū)使

現(xiàn)在很多高校使用的大學(xué)英語(yǔ)教材，多為每?jī)?cè)書(shū)十個(gè)單元，每個(gè)單元除了括PrereadingActivities,TextA,TextB和AdditionalTheme-relatedActivities四個(gè)部分外，還附有大量的課后習(xí)題。每節(jié)課有限的教學(xué)時(shí)間使得教師把大部分時(shí)間安排在課文講解和分析上，導(dǎo)致教學(xué)形式單一。教師要完成正常的教學(xué)計(jì)劃，沒(méi)有過(guò)多的時(shí)間和精力與學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)。而語(yǔ)言教學(xué)的實(shí)質(zhì)不是向?qū)W生機(jī)械地傳授語(yǔ)言知識(shí)，而是要?jiǎng)?chuàng)造有利于語(yǔ)言學(xué)習(xí)的條件和環(huán)境，為學(xué)生主動(dòng)地利用語(yǔ)言進(jìn)行交際提供便利（Benson,1997）。

1.3教學(xué)目標(biāo)的驅(qū)使

大學(xué)英語(yǔ)的教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的英語(yǔ)應(yīng)用能力，增強(qiáng)跨文化交際意識(shí)和交際能力，同時(shí)發(fā)展自主學(xué)習(xí)能力，提高綜合文化素養(yǎng)，使他們?cè)趯W(xué)習(xí)、生活、社會(huì)交往和未來(lái)工作中能夠有效地使用英語(yǔ)，滿足國(guó)家、社會(huì)、學(xué)校和個(gè)人發(fā)展的需要（（《大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)指南》教育部2017最新版）。要想完成大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)的任務(wù)和目標(biāo)，就要加大學(xué)生課堂實(shí)踐的機(jī)會(huì)，使每個(gè)學(xué)生都有足夠的機(jī)會(huì)進(jìn)行聽(tīng)、說(shuō)、讀、寫(xiě)、譯的訓(xùn)練。而人數(shù)激增的大班教學(xué)把學(xué)生禁錮在各自的座位上，課堂實(shí)踐活動(dòng)僅僅局限在少量的師生互動(dòng)，教師因?yàn)闀r(shí)間關(guān)系，很難與每個(gè)學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)，無(wú)法調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)英語(yǔ)的主動(dòng)性和積極性，導(dǎo)致學(xué)生鍛煉機(jī)會(huì)大大減少，最終導(dǎo)致語(yǔ)言交際能力差，難以達(dá)到大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)大綱的要求。

2大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)實(shí)行分組教學(xué)的必要性

分組教學(xué)出現(xiàn)在19世紀(jì)末。由于工業(yè)生產(chǎn)迅速發(fā)展和資產(chǎn)階級(jí)自由競(jìng)爭(zhēng)的需要，不僅要求教育培養(yǎng)大批人才，而且要求教育適應(yīng)學(xué)生個(gè)別差異，于是出現(xiàn)了分組的教學(xué)形式。50年代后期，由于國(guó)際科技競(jìng)爭(zhēng)加劇和培養(yǎng)尖端人才的需要，分組教學(xué)在美、英、法等發(fā)達(dá)國(guó)家再次受到重視。分組教學(xué)以學(xué)習(xí)小組為基本單位，以小組成員之間的良性互動(dòng)為基礎(chǔ)，以實(shí)現(xiàn)既定的學(xué)習(xí)任務(wù)為目標(biāo)，以小組總體成績(jī)?yōu)榭己藰?biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí)過(guò)程，被認(rèn)為是現(xiàn)代教學(xué)中最重要、最成功的教育改革。在堅(jiān)持以人為本，可持續(xù)性發(fā)展的今天，以教師為主的傳統(tǒng)教學(xué)模式已經(jīng)不再適合當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的需要。教師在課堂上所起的作用主要是組織者、引導(dǎo)者和參與者（Richards,Rodgers,1986）。教師的任務(wù)不再僅僅是教學(xué)生知識(shí)及如何學(xué)習(xí)知識(shí)，而是要為學(xué)生提供學(xué)習(xí)的手段，至于應(yīng)當(dāng)如何學(xué)習(xí)則應(yīng)由學(xué)生自己決定(Rogers,1969)。但大班授課的形式嚴(yán)重的束縛了大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)改革的步伐。因?yàn)榘嗉?jí)人數(shù)過(guò)多，教學(xué)時(shí)間有限，教師仍是課堂上的主體，教師對(duì)課文的講解分析占用了課堂絕大部分時(shí)間，學(xué)生只是被動(dòng)地接受知識(shí)，很少有參與教學(xué)活動(dòng)的機(jī)會(huì)，學(xué)習(xí)積極性大大減弱，主觀能動(dòng)的學(xué)習(xí)能力減弱，英語(yǔ)應(yīng)用能力下降。離開(kāi)教師和課本，學(xué)生便失去了方向，茫然不知所措。很多學(xué)生課后不知道學(xué)什么，怎樣去學(xué)。本來(lái)是檢驗(yàn)在校大學(xué)生英語(yǔ)能力的四、六級(jí)等級(jí)考試，也成為大學(xué)生的負(fù)擔(dān)。背單詞，做題海，完全背離了大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)的目的。很多大學(xué)生在通過(guò)大學(xué)英語(yǔ)等級(jí)考試后，不再主動(dòng)進(jìn)行英語(yǔ)方面的學(xué)習(xí)，語(yǔ)言知識(shí)的迅速退化，使得十幾年學(xué)習(xí)英語(yǔ)的努力付諸東流。

3大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)實(shí)行分組教學(xué)的可行性

大學(xué)生正處于從青少年到成年人的過(guò)渡階段，他們的學(xué)習(xí)特點(diǎn)具有復(fù)雜的學(xué)習(xí)心理特征，這在英語(yǔ)學(xué)習(xí)中表現(xiàn)得尤為突出。大學(xué)生學(xué)習(xí)目的性強(qiáng)，具有強(qiáng)烈的社會(huì)性和現(xiàn)實(shí)性。競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的人才市場(chǎng)，使得他們把很多的精力放在大學(xué)英語(yǔ)四、六級(jí)考試上。有些順利通過(guò)四、六級(jí)考試的學(xué)生，因?yàn)槌煽?jī)不理想，繼續(xù)報(bào)名，期待取得更好的成績(jī)。每年，越來(lái)越多的學(xué)生參加托福、雅思、GRE等語(yǔ)言考試，幫助自己將來(lái)畢業(yè)后在競(jìng)爭(zhēng)激烈的人才市場(chǎng)獲得一席之地。語(yǔ)言課堂教學(xué)應(yīng)該以學(xué)生為中心，而學(xué)生是具有獨(dú)特興趣、目的和需求的不同個(gè)體（Richards,Rodgers,1986）。大學(xué)生對(duì)英語(yǔ)教學(xué)環(huán)境要求很高，他們?cè)敢饧橙「喔鼜V更豐富的知識(shí)，更多地了解英語(yǔ)國(guó)家的背景文化，希望在課堂教學(xué)中被教師重視，得到自我表現(xiàn)的機(jī)會(huì)，在英語(yǔ)學(xué)習(xí)中得到更多的鍛煉機(jī)會(huì)，體驗(yàn)成功的快樂(lè)。因此在大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)中實(shí)行分組教學(xué)可以很好地滿足大學(xué)生的需求，得到大學(xué)生的歡迎與支持。

4大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)中實(shí)行分組教學(xué)的優(yōu)勢(shì)

4.1提高出勤率和聽(tīng)課率

大學(xué)的大班教學(xué)，課堂紀(jì)律松弛，教師要花更多的時(shí)間去維持課堂紀(jì)律，在一定程度上降低了教師的教學(xué)效率。面對(duì)人數(shù)過(guò)多的大班，教師無(wú)法一一顧及，有些對(duì)英語(yǔ)學(xué)習(xí)不感興趣的學(xué)生會(huì)做些與課堂學(xué)習(xí)無(wú)關(guān)的事情：看小說(shuō)，玩手機(jī)，甚至是公然在課堂上睡覺(jué)。遲到、早退、曠課的現(xiàn)象也經(jīng)常存在，而教師不可能每次上課都點(diǎn)名，檢查人數(shù)。盡管有相應(yīng)的考勤機(jī)制，也會(huì)有學(xué)生點(diǎn)過(guò)名就溜走，或點(diǎn)名的時(shí)候替沒(méi)來(lái)的學(xué)生答到，給教學(xué)秩序帶來(lái)很大的不便。分組教學(xué)，出勤已經(jīng)不再是學(xué)生的個(gè)人行為，不僅受到教師的制約，也受到同組同學(xué)的監(jiān)督和牽制。個(gè)人遲到、早退、無(wú)故曠課的行為會(huì)影響小組的整體成績(jī)。分組教學(xué)，能夠讓出勤率一目了然。以小組為單位，發(fā)言的確定性和不確定性也會(huì)更好的避免學(xué)生做與課堂教學(xué)無(wú)關(guān)的事情，將更多的精力放在教學(xué)活動(dòng)中，提高聽(tīng)課率。

4.2提高教學(xué)質(zhì)量

課堂教學(xué)時(shí)間有限，分組教學(xué)是提高教學(xué)質(zhì)量的有效方法。分組教學(xué)把教學(xué)對(duì)象從個(gè)體變成了小組。分組學(xué)習(xí)是一個(gè)集體性的活動(dòng)，把教學(xué)任務(wù)分配給各小組，將個(gè)人之間的競(jìng)爭(zhēng)轉(zhuǎn)化為小組之間的競(jìng)爭(zhēng)，有助于培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)。在展開(kāi)充分討論和交流的同時(shí)，小組成員之間可以互相幫助、互相學(xué)習(xí)、互相鼓勵(lì)、互相監(jiān)督，營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)氛圍，激發(fā)小組個(gè)體學(xué)習(xí)英語(yǔ)的主動(dòng)性和積極性，充分發(fā)揮集體的智慧來(lái)共同解決問(wèn)題，從而使教學(xué)效果達(dá)到事半功倍的效果。分組教學(xué)還可以改變傳統(tǒng)的以教師為中心，以知識(shí)講解為重點(diǎn)和滿堂灌的教學(xué)方式，增加學(xué)生互動(dòng)的機(jī)會(huì)，減少學(xué)生對(duì)老師的依賴，幫助他們形成自學(xué)的能力，讓他們有更多的機(jī)會(huì)檢驗(yàn)自己的知識(shí)和能力。分組教學(xué)還給更多的學(xué)生提供了表現(xiàn)自我的機(jī)會(huì)，提高了語(yǔ)言輸入的效率。小組成員之間的合作與比較，不僅僅是一個(gè)認(rèn)知過(guò)程，同時(shí)還是一個(gè)交往與審美的過(guò)程，有利于個(gè)體產(chǎn)生內(nèi)在的學(xué)習(xí)動(dòng)力，在課后進(jìn)行積極、主動(dòng)的自主學(xué)習(xí)，從而實(shí)現(xiàn)英語(yǔ)教學(xué)的可持續(xù)性發(fā)展。

5結(jié)語(yǔ)

作者多年的大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，多年的課堂教學(xué)實(shí)踐驗(yàn)證，分組教學(xué)是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果的有效方法之一。以師生、生生合作為基本動(dòng)力，以小組活動(dòng)為基本教學(xué)形式，以團(tuán)體成績(jī)?yōu)樵u(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，以標(biāo)準(zhǔn)參照評(píng)價(jià)為基本手段，以大面積提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)、改善班級(jí)內(nèi)的社會(huì)心理氣氛，形成學(xué)生良好的心理品質(zhì)和社會(huì)技能為根本目標(biāo)，是一種極富創(chuàng)意與實(shí)效的教學(xué)理論與策略體系（王坦，2002）。在大班教學(xué)中，教師應(yīng)該積極地利用分組教學(xué)，加強(qiáng)師生之間、生生之間的交流與互動(dòng)。使大學(xué)英語(yǔ)教育的大班教學(xué)通過(guò)分組教學(xué)創(chuàng)造和諧、民主、愉快、互動(dòng)性強(qiáng)的課堂氣氛，真正的提高學(xué)生參與英語(yǔ)教學(xué)活動(dòng)的積極性和主動(dòng)性，從而提高學(xué)生英語(yǔ)綜合應(yīng)用能力，以適應(yīng)社會(huì)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)際交流的需要。