第一篇：第十一章三維立體人才管理系統(tǒng)的構(gòu)建(終)

《人力資源管理》教師手冊

第十一章 三維立體人才管理系統(tǒng)的構(gòu)建

■教學目的與要求

一．教學目的通過本章的學習，讓學生充分理解人才及人才管理對于打造和持續(xù)保持企業(yè)和組織的核心競爭力的重要意義；能夠?qū)Ξ斍捌髽I(yè)人才管理現(xiàn)狀做初步思考，理解問題之所在；能夠建立起關(guān)于人才管理的知識框架，理解人才管理系統(tǒng)三個組成部分的涵義及相互之間的關(guān)系；獲得系統(tǒng)解決企業(yè)或組織人才管理問題的基本思路。

二．教學要求

1．系統(tǒng)建構(gòu)

本章內(nèi)容最突出的特點就是框架性和系統(tǒng)性。因此在教學中，要注意幫助學生進行知識結(jié)構(gòu)的框架建設(shè)，引導他們對問題做系統(tǒng)而全面的思考。

2．問題解決

本章內(nèi)容采用問題解決式的思路進行闡述。因此在教學時可以通過引導學生提出問題、思考分析、提出解決方案的方式，促進學生對知識的掌握和理解以及思維分析能力的提升。

3．通過本章的學習，應(yīng)當使學生具備以下能力：

（1）充分理解人才的價值以及人才管理的重要性；

（2）對當前企業(yè)的人才管理現(xiàn)狀有清晰的認識，能夠獨立做出判斷；

（3）建立起三維立體的人才管理系統(tǒng)知識框架；

三．教學時間安排

1．課堂講授4學時

2．課堂討論1學時

■教學內(nèi)容與方法

一．教學要點

（一）充分理解人才的價值以及人才管理的重要性

1．人才是組織核心競爭力的締造者和最終表達方式：幫助學生理解核心競爭力與 人力資源、人才之間的關(guān)系；確認人才之于企業(yè)的重要意義。

2．人才管理是HRM的中心工作：澄清人才管理在人力資源管理中的地位和作用，109

確認人才管理的重要性；

3．人才管理是打造組織核心競爭力的必要途徑和手段：可以從正反兩個方面舉例 說明人才管理對于當今企業(yè)運作的價值和意義。

（二）對當前企業(yè)的人才管理現(xiàn)狀有清晰的認識

1．人才供應(yīng)力不足：與學生一起探討為什么對于發(fā)展中的中國企業(yè)而言，人才的 供應(yīng)力不足，造成這一現(xiàn)象的原因可能有哪些。

2．人才結(jié)構(gòu)性缺失：理解什么是復(fù)合型人才、開拓型人才、國際型人才、實踐性 人才；討論為什么企業(yè)迫切需要這些人才，又為什么這些人才出現(xiàn)希缺局面？

3．人才管理機制尚不到位：對企業(yè)的人才管理現(xiàn)狀做全面思考，了解當前企業(yè)人 才管理中存在的問題，這些問題會給企業(yè)的發(fā)展帶來什么不利的影響。通過對問題的解析，進一步明確人才管理系統(tǒng)建設(shè)的必要性。

（三）建立起三維立體的人才管理系統(tǒng)知識框架

1．三維立體人才管理系統(tǒng)的框架：幫助學生建立起人才管理系統(tǒng)的知識結(jié)構(gòu)，包 括科學測評體系、動態(tài)信息管理體系、持續(xù)增值體系；理解三個部分之間的關(guān)系以及他們對于人才管理的作用。

2．科學測評體系：幫助學生理解為什么要建立科學測評體系，體系的內(nèi)涵和結(jié)構(gòu) 是怎樣的，怎樣建設(shè)這一體系。

3．動態(tài)信息管理體系：幫助學生理解為什么要建立動態(tài)信息管理體系，體系的內(nèi) 涵和結(jié)構(gòu)是怎樣的，怎樣建設(shè)這一體系。

4．持續(xù)增值體系：幫助學生理解為什么要建立持續(xù)體系，體系的內(nèi)涵和結(jié)構(gòu)是怎 樣的，怎樣建設(shè)這一體系。

二．講授方法

根據(jù)上述教學要點，結(jié)合本章的具體情況，建議采用一些討論式、案例式、啟發(fā)式 的教學方法。

（一）啟發(fā)式教學

本章內(nèi)容為問題解決式設(shè)計，因此建議授課教師與學生一起搜集企業(yè)人才管理方面遇到的問題，引導學生對這些問題的表現(xiàn)、產(chǎn)生的原因及給企業(yè)帶來的不利影響等進行分類、思考和分析，探討對這些問題的系統(tǒng)解決方案。

（二）課前準備及課堂討論

建議教師給學生布置課前任務(wù)，即分組搜集企業(yè)人才管理案例。就這些案例開展課

堂討論，在參與與溝通中澄清關(guān)于人才、人才管理等重要的概念，提升學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的意識和能力。

（三）動手實踐

建議教師帶領(lǐng)學生對本章中提出的解決方案進行進一步的完善，促進學生獨立思考，發(fā)揮創(chuàng)造性、形成和發(fā)表自己的觀點。在這一過程中實現(xiàn)知識的拓展和能力的發(fā)展。

三．重點、難點

1．重點

（1）充分理解人才的價值以及人才管理的重要性；

（2）當前企業(yè)人才管理現(xiàn)狀解析；

2．難點

建立關(guān)于三維立體人才管理系統(tǒng)的知識框架。

■課堂討論及社會實踐方案

一．課堂討論方案

（一）討論題

什么樣的人才管理是有效的？當前企業(yè)在人才管理方面存在哪些不足？

（二）參考答案及分析

引導學生從以下幾個方面進行思考和分析：

1．企業(yè)靠什么吸引人才？人才不愿光顧的企業(yè)有什么特征？

2．企業(yè)靠什么留住人才？有大量人才流失的企業(yè)有什么特征？

3．企業(yè)靠什么激勵人才？企業(yè)在激勵方面存在哪些問題？

組織學生相互交流和討論，對這些問題進行分類整合，引導他們得出類似于以下的結(jié)論：

1．人才管理缺乏科學性，隨意、不客觀、造成不公平

2．人才管理缺乏整體性，績效考核、薪酬、晉升、培訓等機制相互之間缺乏 銜接；

3．人才管理缺乏發(fā)展性，企業(yè)中缺乏增長機制，只顧眼前，忽視企業(yè)競爭力 的持久保持需要企業(yè)做好人才的儲備和培養(yǎng)工作。

二、社會實踐方案

（一）實踐目標

組織學生，根據(jù)在本章中所學的提出問題、分析問題和解決問題的思路，為某個企業(yè)（最好是現(xiàn)實中的企業(yè)，也可以是案例或模擬的）的人才管理設(shè)計解決方案。

（二）教師輔導點

1．幫助學生對企業(yè)進行“企業(yè)人才管理現(xiàn)狀分析”，解決以下問題：

（1）企業(yè)當前的人才現(xiàn)狀如何（人才的忠誠度、滿意度、敬業(yè)狀態(tài)、離職率、業(yè)績表現(xiàn)、整體素質(zhì)等）？

（2）企業(yè)的用人觀、用人文化如何？

（3）企業(yè)當前的人才管理機制現(xiàn)狀如何？存在哪些問題？

（4）應(yīng)如何對企業(yè)的人才管理機制進行優(yōu)化和完善？

■練習題答案要點參考

一．人才管理與打造企業(yè)核心競爭力之間的關(guān)系？

1．人才是組織核心競爭力的締造者和最終表達方式

2．人才管理是HRM的中心工作；

3．人才管理是打造組織核心競爭力的必要途徑和手段。

二．當前企業(yè)人才管理的瓶頸在何處？

1．人才供應(yīng)力不足：由于以下等原因，造成人才供應(yīng)力不足的局面。

1）外資企業(yè)的進入，引發(fā)人才爭奪戰(zhàn)

2）行業(yè)壁壘普遍存在，人才競爭將主要以業(yè)內(nèi)競爭為主

3）人才成長的成本加大，成熟周期加長

2．人才結(jié)構(gòu)性缺失：復(fù)合型人才、開拓型人才、國際型人才、實踐性人才稀缺。

3．人才管理機制尚不到位：具體包括以下幾個方面。

1）人力資源管理體系存在缺環(huán)——能力/素質(zhì)管理

2）人才管理的量化和精細化程度較低

3）缺乏對人才管理各環(huán)節(jié)的整合三．三維立體人才管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是怎樣的？

如下圖所示，詳見教材。

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·人才素質(zhì)模型人才素質(zhì)測評工具人才素質(zhì)測評方案人才素質(zhì)測評專家

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·培訓及后備人才培養(yǎng)機制職業(yè)生涯管理機制人才流動機制人才信息庫人才信息庫與其他人才管理機制的功能鏈接

第二篇：構(gòu)建海陸空三維立體營銷模式

構(gòu)建海陸空三維立體營銷模式

許正豪

中國目前已經(jīng)是世界第二大經(jīng)濟體了，但卻依然算不上軍事強國，這是為什么？因為中國一直以來只注重陸軍的建設(shè)，而忽視了空軍和海軍的建設(shè)，甚至連自己的航母都沒有，根本無法實施遠距離作戰(zhàn)。當然，這也是中國的戰(zhàn)爭歷史造成的，因為中國從來都是以防御為主的陸戰(zhàn)為主，很少發(fā)動侵略他國的海戰(zhàn)和空戰(zhàn)，所以也很少積累海軍和空軍的建設(shè)經(jīng)驗。到了二十一世紀的今天，如果一個國家沒有強大的海軍和空軍，喪失了制空權(quán)和制海權(quán)，那就只能被動挨打，很難取得戰(zhàn)爭的主動權(quán)。

俗話說，商場如戰(zhàn)場，道理都是相通的。既然軍隊需要海陸空三軍聯(lián)合作戰(zhàn)，那么企業(yè)的經(jīng)營自然也不能例外。因此，構(gòu)建海陸空三維立體營銷模式將成為現(xiàn)代商業(yè)的必然趨勢，即通過市場（空軍）、品牌（海軍）、銷售（陸軍）三軍聯(lián)合作戰(zhàn)，形成強大的結(jié)構(gòu)化、系統(tǒng)化、戰(zhàn)爭化營銷模式。

海陸空三維立體營銷模式的核心就是市場、品牌、銷售同步發(fā)展，互相促進。市場模塊注重核心市場規(guī)劃、目標客戶細分、主要競爭對手鎖定，像空軍一樣對重點目標實施精確打擊；品牌模塊注重商譽建設(shè)和口碑宣傳，用備受客戶信賴的品牌形象作為前線銷售的堅強后盾，從而為企業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)造較高程度的溢價；銷售模塊注重網(wǎng)絡(luò)布局、客戶攻關(guān)和銷售達成，銷售團隊展開地面拉網(wǎng)式進攻，像陸軍一樣攻城拔寨、收獲戰(zhàn)利品，最終簽單、回款。下面分別從海陸空（品牌、市場、銷售）三軍建設(shè)來闡述。

一、市場為先鋒

對于戰(zhàn)場，空軍是先頭部隊，通過偵察機準確掌握對方的重點目標和火力配置，再派出強大的轟炸機和戰(zhàn)斗機進行精確打擊，摧毀對方的通訊指揮系統(tǒng)和重點軍事目標，瓦解對方的防御體系。對于商場，開展準確的市場調(diào)研和競爭對手分析，掌握足夠的市場情報，有助于我們針對客戶群體、對手實力、競爭格局制定有效的策略，從而開展有遠見的市場規(guī)劃，精確地細分客戶群體，鎖定競爭對手的軟肋，進而發(fā)動快速的攻擊，占領(lǐng)市場先機，變被動為主動。

市場這一局的較量主要從關(guān)鍵區(qū)域、關(guān)鍵客戶、關(guān)鍵人才三方面展開。

首先，通過市場調(diào)研和行業(yè)分析，鎖定決定市場占有率的主戰(zhàn)場，調(diào)集優(yōu)勢兵力集中進攻。從市場策略、區(qū)域公關(guān)、口碑宣傳、營銷團隊配置、供應(yīng)產(chǎn)品質(zhì)量、價格管理等超越競爭對手，爭取掌握關(guān)鍵區(qū)域的主動權(quán)，凸現(xiàn)絕對優(yōu)勢。這樣一來，決定市場份額的主要區(qū)域便被我們我們控制了，先勝一步。

其次，通過客戶細分和采購結(jié)構(gòu)分析，鎖定同類產(chǎn)品雙方爭奪的關(guān)鍵客戶，整合優(yōu)勢資源重點攻克。從關(guān)鍵客戶決策團隊背景調(diào)查、關(guān)鍵人物公關(guān)、采購決策流程把控、采購成本獲取、供貨周期與品質(zhì)管理、客情關(guān)系維護等各環(huán)節(jié)全面超越競爭對手，從而獲取關(guān)鍵客戶的合作，我們再勝一步。

再者，深入開展競爭對手營銷領(lǐng)域關(guān)鍵人才的背景調(diào)查，可以通過逐個擊破和團隊瓦解的方式減少對手的關(guān)鍵人才。既可以直接以暫時的高職位高薪酬吸引他們加盟我們，又可以培養(yǎng)我們營銷精英組團逐個對其圍殲，通過多次搶單徹底摧毀對方關(guān)鍵人才的信心，迫使其離開。甚至還可以委托獵頭公司將對方的關(guān)鍵人才挖到其他非競爭性的企業(yè)去，瓦解對手的核心團隊。企業(yè)的競爭歸根到底是優(yōu)秀人才的競爭，如果能夠從關(guān)鍵人才方面擊敗對手，我們就可以從根本上超越對手。

一旦關(guān)鍵區(qū)域被我們占領(lǐng)，關(guān)鍵客戶被我們掌控，競爭對手的關(guān)鍵人才被我們瓦解，我們將形成天時、地利、人和的局面，進而獲取市場競爭的全面勝利?！吧蠎?zhàn)伐謀”，謀定而后動，才更有勝算。

二、品牌作后盾

對于戰(zhàn)場，海軍是堅強后盾，通過航母編隊和軍艦炮火的支持，壓制對方的防御火力，為陸軍進攻贏得時間和空間。對于商場，開展品牌建設(shè)，樹立品牌形象，有利于贏得目標客戶的信賴，提升產(chǎn)品的溢價

能力，為銷售提供強有力的信譽保障。由于我們我們主要是工業(yè)品營銷，因此品牌建設(shè)的策略不能完全按照快消品的模式，而要形成自己獨特的品牌模式。我們的品牌建設(shè)，主要應(yīng)該從承擔社會責任、目標客戶群體宣傳、行業(yè)標桿客戶塑造三個方面著手。

首先，正面的品牌形象有利于獲得政府、媒體、潛在客戶的信賴和支持，而承擔社會責任無疑是最有效的途徑之一。2008年汶川地震后，加多寶通過“要捐就捐一個億，要喝就喝王老吉”的慈善義舉將名不見經(jīng)傳的涼茶品牌快速打造成無人不知的一流品牌，終端銷量也翻了好幾番。廣大的中國老百姓還是非常具有正義感和是非觀的，因此企業(yè)的善舉和惡性都會被民眾看在眼里，而在網(wǎng)絡(luò)時代，無論是正面還是負面的企業(yè)新聞，一夜之間就會傳遍大江南北。所以，在關(guān)鍵時刻主動承擔社會責任、采取慈善行動往往比平時默默無聞的善舉更容易提升企業(yè)品牌形象，而這種善行往往會收獲意想不到的社會效益和經(jīng)濟效益。

其次，我們我們做的是工業(yè)品，不可能像快消品那樣鋪天蓋地做電視廣告，也不可能大街小巷做促銷，我們必須精確地開展品牌宣傳。結(jié)合工業(yè)品客戶的特點，重點抓住目標客戶接觸頻繁的渠道來進行品牌宣傳。一般來說，與目標客戶相關(guān)的專業(yè)期刊、雜志、報紙、行業(yè)網(wǎng)站、展會、社交活動等都是非常有效的宣傳媒介，而且針對性強、性價比高。我們可以主動為目標客戶訂閱行業(yè)期刊、管理雜志、專業(yè)報紙等刊物，并提前在這些刊物上開展我們的品牌廣告宣傳和軟文宣傳，這樣既讓客戶感受到我們對他的誠意和關(guān)注，又可以點對點地開展品牌傳播。在客戶經(jīng)常登陸的行業(yè)或?qū)I(yè)網(wǎng)站上也可以開展品牌硬廣告和軟文宣傳，客戶經(jīng)常參加的展會上也應(yīng)該出現(xiàn)我們的展位或宣傳物，甚至客戶經(jīng)常參加的社交活動都能出現(xiàn)我們的品牌載體。總之一條，客戶喜歡的期刊雜志，經(jīng)常光顧的網(wǎng)站，出現(xiàn)頻率較高的場所，都應(yīng)該能夠體會到我們的品牌傳播。換句話說，促使客戶進入“我的眼里只有我們”的境界，產(chǎn)生對我們的品牌依賴。我們的品牌建設(shè)和口碑傳播要緊緊圍繞我們的目標客戶，把有限的資源投入到最可能產(chǎn)生回報的地方。

第三，中國人特別相信模范和偶像，因此塑造目標客戶群體的行業(yè)標桿客戶至關(guān)重要。例如，金融業(yè)中的中國工商銀行，通訊設(shè)備行業(yè)的華為，零售業(yè)的沃爾瑪，??，這些都是行業(yè)中的標桿。如果我們擁有各行業(yè)中的標桿客戶，并將其包裝成我們的核心客戶，那會對各行業(yè)中的其他目標客戶產(chǎn)生積極的影響。所以，對于戰(zhàn)略營銷而言，搞定各行業(yè)中最具代表性的企業(yè)，并將之塑造成該行業(yè)的標桿客戶，將會決定我們在該行業(yè)中的營銷話語權(quán)和品牌公信力。市場部門要與銷售部門共同調(diào)研，分析各行業(yè)目標客戶中的前三甲，將這些企業(yè)列為準行業(yè)標桿客戶，然后集中優(yōu)勢資源進行攻克，將他們變成我們真正的標桿客戶，再將其做成成功案例在行業(yè)營銷中進行推廣，這也是“擒賊先擒王”的一種做法吧。

通過以上三個方面的措施，就必定能我們塑造成目標客戶群體中的首選品牌，也能為銷售環(huán)節(jié)提供強有力的后盾，讓我們的銷售行為變得事半功倍，更輕松地拿下訂單，提升銷量。

三、銷售決勝負

無論空軍和海軍多么強大，最終要占領(lǐng)陣地還是需要陸軍，所以銷售這一環(huán)節(jié)才是最終決定戰(zhàn)爭勝負的行動。有了精確的商業(yè)情報和市場規(guī)劃，又有值得信賴的品牌作為后盾，我們能否簽訂合同，獲取訂單？更重要的是我們能否分毫不差地收到貨款？如果沒有銷售結(jié)果，之前的市場策略和品牌建設(shè)便都是白費工夫。切實有效地實施銷售行為，確保萬無一失地獲取訂單、回收貨款，這一切容不得半點疏忽。對于銷售，售前、售中、售后三個環(huán)節(jié)同樣重要，每一個細節(jié)都值得我們認真對待，發(fā)揮團隊協(xié)作的精神，奪取最后的勝利。

售前環(huán)節(jié)，一定要充分結(jié)合前期的市場和品牌行為。作為陸軍，必須要利用空軍偵查的情報，熟悉目標客戶和競爭對手的各種信息，做到有的放矢；同時要以海軍為后盾，對品牌充滿信心，掌握本品牌的所有優(yōu)勢和特色，做到底氣十足。在全面分析目標客戶的背景和特點后，確定客戶需求的產(chǎn)品數(shù)量、質(zhì)量要求、供貨周期、成本預(yù)算、付款方式、決策流程、關(guān)鍵人物等重要信息，搜集競爭對手相關(guān)的信息，并將這些信息準備無誤地提供給我們的售中人員，做到知己知彼。銷售團隊要針對這些重要情報進行分析，通過集體討論制定出有效的銷售策略，如何開展關(guān)鍵人物公關(guān)，如何報價，如何排除競爭對手，如何確?；乜畹鹊?。一定要打一場準備充分的仗，確保在于競爭對手的對決中取得主動權(quán)，把風險降到最低。

售中環(huán)節(jié)，每一個細節(jié)都盡力做到完美。從客戶的預(yù)約到客戶的拜訪，從飯桌的點菜到客戶習性的把握，從一個握手到對客戶每句話的回應(yīng)，從企業(yè)的介紹到產(chǎn)品的工藝，從資料的準備到價格的談判，從疑義的消除到信用的保證，從合同的簽訂到風險的預(yù)防，??，每一個環(huán)節(jié)，每一個動作，每一句溝通，都會影響到交易的成敗。我們必須樹立細節(jié)決定成敗的理念，把每一個細節(jié)做到完美，從而保障銷售的達成，合同的簽訂，貨款的回收。

售后環(huán)節(jié)，這其實并不是銷售過程的結(jié)束，而往往是長期合作的開始。合同簽訂后，如何確保訂單能及時生產(chǎn)交付，如何能保證產(chǎn)品質(zhì)量達到客戶要求，如何確?？蛻舭磿r安全地收到貨，如何保證我們及時收到貨款，如何維護我們與客戶的關(guān)系，如何讓客戶對我們的各個環(huán)節(jié)感到滿意？這些問題都是值得重視的。做好了售后的每項工作，就可能從此贏得客戶的認可和信賴，從而建立起穩(wěn)定的長期合作關(guān)系，使得客戶為我們創(chuàng)造源源不斷地價值，并向其他目標客戶傳播好的口碑，為我們贏得更多客戶。做不好售后的工作，就能讓整個銷售陷入被動，甚至導致客戶與我們終止合作，從而失去未來的合作機會，甚至有可能傳播負面口碑，讓我們失去更多客戶。

無論是售前、售中，還是售后，我們都必須以高度的責任心來面對每一個細小的環(huán)節(jié)，確保我們的銷售達成，確?？蛻襞c我們建立長期的合作關(guān)系，使我們保持可持續(xù)發(fā)展的局面。

市場、品牌、銷售是現(xiàn)代化企業(yè)商業(yè)貿(mào)易中的重要元素，也是市場競爭中取勝的關(guān)鍵。我們未來要走向國際化，要進入世界銅加工行業(yè)前三強，就有必要在傳統(tǒng)的營銷模式上創(chuàng)新，構(gòu)建以市場領(lǐng)先、品牌過硬、銷售持續(xù)為主體的海陸空三維立體營銷模式，領(lǐng)先于對手，領(lǐng)先于行業(yè)。

第三篇：三維綜合管網(wǎng)管理系統(tǒng)

三維綜合管網(wǎng)管理系統(tǒng) 一、三維瀏覽............................................................................................................................1

二、空間定位查詢....................................................................................................................2

三、GPS監(jiān)控、視頻監(jiān)控集成................................................................................................2

四、管線管理............................................................................................................................2

五、管網(wǎng)附屬設(shè)施、構(gòu)筑物管理............................................................................................3

六、符號管理............................................................................................................................3

七、管網(wǎng)的查詢統(tǒng)計、打印....................................................................................................3

八、管線分析及打印導出........................................................................................................3

九、道路管理............................................................................................................................6

十、建筑物管理........................................................................................................................6

十一、企業(yè)管理........................................................................................................................6

十二、用戶角色權(quán)限管理........................................................................................................6

十三、幫助................................................................................................................................6 一、三維瀏覽

管道分類專題顯示、管道圖層依據(jù)視圖級別的顯隱控制、管道圖層手動顯隱控制

1、通過圖層控制顯示或隱藏，比如像電纜井，下水道井等的標識圖標，點擊相應(yīng)圖標可以顯示相關(guān)信息；分權(quán)限顯示，最高權(quán)限可查看所有管線，其它權(quán)限按各自所屬領(lǐng)域進行展示；地圖設(shè)置為了滿足不同用戶的多種需求，提供了某些地圖信息和控件開關(guān)，可以選擇是否在地圖上顯示路牌、公交站、地鐵站、停車站、搜索面板和鷹眼地圖控件等。

2、圖基本操作功能方便用戶對地圖進行操作，包括地圖的放大、縮小、上移、下移、左移和右移功能；地圖使用者可以通過鼠標拖拽來進行地圖的平移，也可以通過鍵盤的上下左右方向鍵實現(xiàn)平移，也可通過地圖工具按鈕實現(xiàn)平移。

3、三維地圖可放大縮小，放大縮小可按照分級的方式進行放大縮小，等級大于4級，每個等級都有獨立的地圖。能夠提供多個等級地圖的放大，第一級地圖顯示的建筑和道路最大，縮放控件通過縮放控件可以對地圖顯示級別進行快速操作，用戶可以對地圖顯示進行放大縮小，并查看當前級別下的比例尺信息，用戶可以根據(jù)自己的要求對縮放控件、比例尺控件是否顯示進行設(shè)置，對于綜合管網(wǎng)較密集的地方，可通過三維窗口放大顯示，并可通過改變視角觀察重疊在一起的綜合管網(wǎng)和對三維綜合管網(wǎng)進行查詢

4、鷹眼控件通過鷹眼控件可以對地圖位置進行快速漫游；為了滿足不同用戶的多種需求，提供了鷹眼控件開關(guān)，可以對鷹眼控件是否顯示進行設(shè)置，還能放大縮小鷹眼區(qū)域。

5、導航圖以平面地圖為基礎(chǔ)，用特定的模型來標示一個城市中的標志性地理位置，提供給用戶一個快速定位的窗口

6、顯示標簽?zāi)軌驅(qū)⑷S地圖上所有的信息點都顯示名稱狀態(tài)，用戶可以直觀的查找查看相關(guān)的信息點和建筑物。

7、地圖標注功能能夠查詢具體地物的信息，通過權(quán)限設(shè)定，不同權(quán)限的用戶可以查看不同的信息。比如對于部件電信井蓋的查看，一般用戶職能看到井蓋的位置和名稱，對于管理部門用戶可以查看管理單位、編號、責任人等詳細信息。每個公園、橋梁和大型公共設(shè)施都有名稱，當鼠標停留到其上時，顯示實體的名稱，鼠標單擊它時，頁面上還同時顯示它的實物照片和其他相關(guān)信息

8、二維地圖和三維地圖實現(xiàn)無縫疊加，以矢量地圖作為操作平臺，地圖具有精確的大地坐標信息，地理位置和坐標與現(xiàn)實相符，二維地圖和三維仿真地圖在表現(xiàn)上能夠?qū)崿F(xiàn)切換。實現(xiàn)二維地圖和三維仿真地圖之間的切換是通過透明度的變化使二維逐漸向三維過渡、三維逐漸向二維過渡，整個逐漸透明的變化過程都可以看到

9、量算工具：有計算線段的長度，兩點的距離，多邊形面積，點坐標等，具備國家標準坐標系，可以實現(xiàn)測量的功能。測距是測量點與點之間的地理實際距離，選取地圖上任意兩個位置點，可計算兩點之間的實際距離。即在地圖服務(wù)功能中，點擊測距，然后選擇多點進行測量，點坐標用于用戶標記自己所需要的地方，顯示當前的大地坐標信息，并且將保存在用戶所在的電腦上，當用戶再一次在此電腦上打開該平臺的時候，均將顯示該用戶所標記的地理位置。并自動生成一個直接定位到此坐標的網(wǎng)址鏈接，可以進行外發(fā)。

二、空間定位查詢

1、進行圖形到屬性和屬性到圖形的雙向查詢操作，以及根據(jù)復(fù)合條件進行多條件的查詢，多種數(shù)據(jù)定位方式快速定位到目標區(qū)域，如道路名稱、單位名稱定位、建筑物名稱定位、區(qū)域定位等

2、在平臺中建立一個城市管理信息搜索服務(wù)引擎，供市民查找企業(yè)和市政設(shè)施等各種信息。支持關(guān)鍵字模糊搜索功能和分類搜索功能；搜索的結(jié)果都能在地圖中通過自定義形象的圖標顯示出來并與實際的位置一一對應(yīng)。點擊分類結(jié)果的具體信息后，會自動定位到地圖中的位置。

3、用戶可輸入信息名、樓名、點名、地名和門牌號等等一系列關(guān)鍵字進行搜索，輸入搜索關(guān)鍵字后，地圖將會匹配所有的可能信息，會在地圖界面上出現(xiàn)搜索的結(jié)果，并且彈出搜索頁卡，當用戶點擊搜索的目標時地圖將會定位到目標所在的位置,并且顯示相關(guān)信息

三、GPS監(jiān)控、視頻監(jiān)控集成

實現(xiàn)對GPS實時監(jiān)控數(shù)據(jù)的集成，掛接視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)視頻系統(tǒng)的集成

1、對GPS實時監(jiān)控，在地圖上顯示車輛位置和人員位置及相關(guān)信息。

2、利用視頻監(jiān)控系統(tǒng)、視頻檢測事件報警系統(tǒng)等設(shè)備，實現(xiàn)對路面公共設(shè)施（道路上的窨井蓋、消防栓等）、管網(wǎng)暴漏點的實時監(jiān)控。對重要作業(yè)區(qū)域所發(fā)生的各類管網(wǎng)暴漏突發(fā)事件、窨井蓋或消防栓盜竊等事件實現(xiàn)自動報警；系統(tǒng)通過對重要視頻信號進行智能分析處理，通過軟件平臺集成必要的智能分析識別規(guī)則，實現(xiàn)視頻分析報警；同時，系統(tǒng)通過與視頻監(jiān)控接口讀取報警信息，并將報警視頻位置定位在三維仿真地圖上，以閃爍圖標的形式來預(yù)警。用戶可以通過該平臺真實展現(xiàn)的報警信息進行指揮決策。

四、管線管理

1、具有較強的圖形編輯、管道設(shè)計功能，具有較強的屬性輸入、編輯及擴展能力；如：管線的增加、修改、刪除、廢棄、恢復(fù)及管點增加、修改、刪除、廢棄、恢復(fù)。

2、能夠按區(qū)域劃分服務(wù)站，即從地圖上劃出區(qū)域后，能自動確定區(qū)域內(nèi)樓房（民用戶）的“所屬服務(wù)站”屬性；

3、能夠按管線管理站區(qū)域劃分，即從地圖上劃出管線管理站管理區(qū)域后，能自動確定區(qū)域內(nèi)樓房的“管線管理站名稱”屬性；

4、GIS系統(tǒng)具有輸入已建管道、計劃建設(shè)管道的功能。并將以上管線用不同顏色或線形進行區(qū)分；

5、具有方便簡單、準確的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換能力，進行圖幅輸入、編輯等管理操作；

6、工程驗收信息管理：含驗收報告掃描輸入、驗收報告編號（應(yīng)具索引功能）；

7、管線作業(yè)信息管理：含管線作業(yè)方案編號（具索引功能）、帶氣方案電子圖（或掃描圖）輸入、管線作業(yè)栓點圖等。

8、工程搶修數(shù)據(jù)輸入：搶修管線點、作業(yè)方案電子圖（或掃描圖）輸入、搶修作業(yè)方案號及索引等；

9、管網(wǎng)普查信息輸入：普查時間、負責科室、牽頭科室、普查人員、完成時間、普查報告等

五、管網(wǎng)附屬設(shè)施、構(gòu)筑物管理

附屬設(shè)施、構(gòu)筑物的增加、刪除、修改、廢棄、恢復(fù)

六、符號管理

附屬設(shè)施的圖形符號管理、附屬設(shè)施、構(gòu)筑物類型及種類管理、管網(wǎng)類型管理

七、管網(wǎng)的查詢統(tǒng)計、打印

1、按管徑查詢和統(tǒng)計：通過選擇指定的管徑，查詢所有符合條件的實體。對屬性表當前選中的管線，則自動定位到屏幕中央。還可以按指定條件統(tǒng)計管線的長度，并給出統(tǒng)計圖表。

2、按管線性質(zhì)查詢統(tǒng)計：可按供水、排水、電力、通信等數(shù)據(jù)庫中標明的管線種類進行查詢統(tǒng)計。

3、按材質(zhì)查詢統(tǒng)計：對不同種類的管線可按該種管線的材質(zhì)屬性進行查詢統(tǒng)計。

4、按敷設(shè)日期查詢統(tǒng)計：對管線可按該種管線的建設(shè)時間屬性進行查詢統(tǒng)計。

5、按管線位置查詢統(tǒng)計：對某一具體管線可按該種管線的所在位置屬性進行查詢統(tǒng)計。

6、按管線附屬設(shè)施查詢統(tǒng)計：對管線可按該種管線的附屬設(shè)施屬性進行查詢統(tǒng)計。

7、組合條件查詢和統(tǒng)計：根據(jù)數(shù)據(jù)庫現(xiàn)有屬性信息，按照SQL語法組合條件進行查詢，系統(tǒng)可以自動給定備選項幫助快速構(gòu)建查詢條件。

八、管線分析及打印導出

1、管線流向分析

對管線的流向進行分析，對管線及管線附屬設(shè)施進行連通性分析，以管線兩點是否連通（需要考慮閥門等的關(guān)閉狀態(tài)和管線的流向）。

2、管線最短路徑分析

分析兩端之間所需管線的最短路徑，為管線的架設(shè)節(jié)省成本

3、管線空間分析

分析管線與管線周邊設(shè)施設(shè)備或地下建筑物之間的空間關(guān)系，避免造成不必要的損壞。

4、橫剖面分析

系統(tǒng)可根據(jù)管線數(shù)據(jù)在任意位置生成管線的橫剖面圖，以便于查看管線間的空間位置關(guān)系，并可查詢各個管線及剖點處的屬性信息。

5、縱剖面分析

系統(tǒng)可根據(jù)管線數(shù)據(jù)生成一段到多段管線的縱剖面圖，查看管線的走向，并可查詢該管線及管線點的屬性信息。

6、碰撞分析

在管線設(shè)計過程中，需要將設(shè)計管線與已知管線進行碰撞檢查，以分析所設(shè)計的管線是否與已知管線發(fā)生沖突。

7、爆管分析

對于壓力管線，可以通過漏點的確定，查詢影響到漏點的閥門，確定關(guān)閥方案，便于維修和應(yīng)急處理。如果管網(wǎng)設(shè)施和用戶建立了關(guān)聯(lián)，可以進行影響用戶分析，這給專業(yè)管線部門的管線設(shè)施日常管理和維護帶來便利。

8、事故應(yīng)急分析

通過設(shè)定事故發(fā)生地點，系統(tǒng)自動搜索在一定范圍內(nèi)與搶險有關(guān)的管線設(shè)施，加亮閃爍提示，并顯示從搶險隊伍出發(fā)地到事故地點的最短路徑，分析事故影響的范圍和用戶等

9、安全評估分析

根據(jù)影響管線安全狀況的相關(guān)信息（如管線材質(zhì)、埋設(shè)年代、土壤酸堿度、防腐層種類等），系統(tǒng)可以綜合評價、分析管線安全狀況，給出各管線的安全等級，為用戶針對性的管網(wǎng)改造、維修、更換提供依據(jù)

10、綜合管線統(tǒng)計分析

對管線的數(shù)值屬性進行分析操作，如求和、平均值、最大值、最小值。并對結(jié)果進行匯總和三維顯示

11、管網(wǎng)搶修管理模塊

管網(wǎng)搶修管理模塊把管網(wǎng)視頻監(jiān)控報警接入到地下綜合管網(wǎng)GIS系統(tǒng)中。當發(fā)生報警時，系統(tǒng)同時傳送報警信息和相關(guān)圖像，并自動在二維、三維電子地圖上提示搶修位置點及類型。主要功能：

管網(wǎng)搶修報警

管網(wǎng)搶修報警功能主要是通過監(jiān)控視頻接口，讀取搶修管網(wǎng)信息，系統(tǒng)經(jīng)過信息的分析處理，在二維、三維電子地圖上閃爍顯示事故部位，將具體位置的報警信息通過圖標閃爍表示處于報警狀態(tài)，警示用戶該位置出現(xiàn)險情，需要馬上處理，并可以查看該位置周圍的視頻信息，最快了解現(xiàn)場情況。

搶修位置點信息管理

管網(wǎng)搶修管理模塊主要是對搶修位置點信息的維護。對管網(wǎng)搶修位置點信息具有輸入、編輯、刪除等操作功能。并為地下管線事故搶修提供問題采集、任務(wù)分派、協(xié)調(diào)督辦、結(jié)案、評價、信息發(fā)布等功能。

搶修位置點查詢

搶修位置點查詢可以對監(jiān)控區(qū)域內(nèi)管網(wǎng)搶修位置信息進行查詢?？梢酝ㄟ^報警時間、搶修時間、位置進行查詢。同時，能夠查看該搶修作業(yè)的詳細信息。

九、道路管理

基本信息的查詢、統(tǒng)計、定位等。

十、建筑物管理

基本信息的查詢、統(tǒng)計、定位，瀏覽建筑物等。

十一、企業(yè)管理

基本信息的查詢、統(tǒng)計、定位，瀏覽企業(yè)信息等

十二、用戶角色權(quán)限管理

所有管線統(tǒng)一用一個后臺，用戶輸入用戶名和密碼登錄進入后臺管理主界

面。后臺管理子系統(tǒng)具有用戶管理、權(quán)限分配功能，可以針對不同的用戶分配不 同功能操作類別。用戶使用系統(tǒng)時，只能進行與其權(quán)限相符的操作，明確劃分是否可查看、添加、打印、修改、導出、刪除數(shù)據(jù)。

角色管理

能自定義各種角色，為每個角色賦予各種權(quán)限。系統(tǒng)預(yù)先定義了多種角色。每個角色都定義了能夠訪問的功能模塊，以及頁面選項的操作權(quán)限。

系統(tǒng)提供角色管理面板對角色進行查看、新增、刪除、以及對現(xiàn)有角色的更新。提供權(quán)限選擇功能，將角色與權(quán)限相關(guān)聯(lián)。

權(quán)限管理

由系統(tǒng)管理員定義每種角色的操作集合。為每個用戶賦予角色，一個用戶可以有多個角色，一個角色可以賦給多個用戶。能設(shè)置全局權(quán)限和欄目權(quán)限。權(quán)限管理功能模塊提供了對數(shù)據(jù)表中字段級別的控制。當系統(tǒng)調(diào)度相應(yīng)的功能時，首先根據(jù)用戶的權(quán)限信息對頁面中的選項進行設(shè)置，只允許用戶填寫指定的數(shù)據(jù)項。超級管理員可管理所有模塊，包括新增，刪除，修改管線和管線信息；新增，刪除，修改比如像電纜井，下水道井等的標識圖標及信息；新增，刪除，修改表箱的標識圖標及信息；普通管理員管理自己權(quán)限內(nèi)的模塊。

十三、幫助

幫助信息是為了讓用戶能夠更快更好的了解平臺模塊的設(shè)計以及控件功能介紹和使用說明，目的是為了讓用戶能夠更方便的使用平臺

第四篇：三維立體掃描技術(shù)

三維立體掃描技術(shù)

曾經(jīng)看過一部好萊塢科幻大片《異形》中，有這樣的場景：在外星球上，勘探人員在進入未知洞穴之前，先釋放一個可控制飛行狀態(tài)的球狀飛行器，飛入洞穴中，球狀飛行器機體上有一圈的激光發(fā)射器，發(fā)射激光照射到洞穴內(nèi)壁上，然后計算得知洞穴內(nèi)壁的輪廓數(shù)據(jù)，無線傳送至終端形成全息影像，供勘探隊員了解分析其中的輪廓，用來避免其中的未知的危險。這其中就運用到了三維立體掃描技術(shù)。

三維立體掃描技術(shù)是一種先進的全自動高精度立體掃描技術(shù)，通過測量空間物體表面點的三維坐標值，得到物體表面的點云信息，并轉(zhuǎn)化為計算機可以直接處理的三維模型，又稱為“實景復(fù)制技術(shù)”。該項技術(shù)是集光，機，電和計算機于一體的一項高新技術(shù)。此技術(shù)作為獲取空間數(shù)據(jù)的有效手段能夠快速的獲取反映客觀事物實時動態(tài)變化，真實形態(tài)特性的信息。三維立體掃描儀就是針對三維信息領(lǐng)域的發(fā)展而研制開發(fā)的計算機輸入信息的前端設(shè)備，只需對任意實際物體進行掃描就能在電腦上得到實物的三維圖像和物體的真實色彩。三維掃描儀分為兩大類：接觸式與非接觸式。接觸式有三坐標測量機，銑削測量機；非接觸式有激光掃描儀，照相式掃描儀，CT斷層掃描儀。

三維立體掃描技術(shù)的發(fā)展歷程：

第一代：

接觸式測量又成為機械測量，這是目前應(yīng)用為廣泛的自由曲面三維模型數(shù)字化的方法之一。三坐標測量機是接觸式測量儀中的典型代表，它是以精密機械為基礎(chǔ)，綜合運用了電子技術(shù)，計算機技術(shù)，光學技術(shù)和數(shù)控技術(shù)等先進技術(shù)。根據(jù)測量傳感器的運動方式和觸發(fā)信號的產(chǎn)生方式不同，一般將接觸式測量方法分為單點觸發(fā)式和連續(xù)掃描式兩種。三坐標測量機的測量傳感器的主要形式為各種不同直徑和形狀的探針，當探針沿著被測物體表面運動時，被測表面的反作用力使得探針發(fā)生形變，這種形變觸發(fā)測量傳感器將測出的信號反饋給測量控制系統(tǒng)，經(jīng)過計算機進行相關(guān)的處理得到所測量點的三維坐標。其特點是：適用性強，精度高，不受物體光照和顏色的限制;適用于沒有復(fù)雜型腔，外形尺寸較為簡單的實體測量；由于采用接觸式測量，可能會損傷探頭和被測物表面，也不能對軟質(zhì)物體進行測量，應(yīng)用范圍受限制，切測量前需要規(guī)劃測量路徑，測量速度慢，效率低；目前還需要人工干預(yù)，不可實現(xiàn)全自動測量；接觸式測量的掃描路徑不可能遍及被測曲面的所有點，獲取的只是關(guān)鍵特征點，因而測量結(jié)果往往不能反映整個零件的形狀。三坐標測量機就是第一代三維立體掃描技術(shù)的典型代表，特點是逐點掃描，速度慢。

第二代：

第二代三維立體掃描技術(shù)的代表是三維激光掃描儀。二代技術(shù)的普遍特點逐線掃描，速度仍然比較慢。三維激光掃描儀是現(xiàn)代計算機技術(shù)和光電技術(shù)的發(fā)展使得基于光學原理，以計算機圖像處理為主要手段的三維自由曲面非接觸式測量技術(shù)得到了快速的發(fā)展，各種各樣的新型測量方法不斷產(chǎn)生，它們具有非接觸，無損傷，高精度，高速度以及易于在計算機控制下實現(xiàn)自動化測量等一系列的特點，已經(jīng)成為現(xiàn)代三維面形測量的重要途徑和發(fā)展方向，而三維激光掃描儀在非接觸式掃描中占據(jù)著非常重要的角色。三維激光掃描儀按照掃描成像方式的不同，激光掃描儀可分為單點掃描儀，線列掃描儀和三維掃描儀。而按照工作不同原理來分類，可分為脈沖測距法和三角測量法。脈沖測距法：激光掃描儀是由激光發(fā)射體向物體在時間t1發(fā)送一束激光，由于物體表面可以反射激光，所以掃描儀的接收器在時間t2接收到反射激光，有光速C，時間t1,t2計算出掃描儀與物體之間的距離d=(t1-t2)c/2。用該方式測量近距離物體的時候，就會產(chǎn)生很大的誤差，所以相位法比較適合測量遠距離物體，如地形掃描，但是不適合近景掃描。三角測量法：三角測量法的原理是，用一束激光以某一角度聚焦在被測物體表面，然后從另一角度對物體表面上的激光光斑進行成像，物體表面激光照射點的位置高度不同，所接受散射或者反射光線的角度也不同，用CCD光電探測器測出光斑像的位置，就可以計算出主光線的角度。然后結(jié)合已知激光光源與CCD之間的基線長度d，經(jīng)過三角形幾何關(guān)系推求出掃描儀與物體之間的距離L。三角測量法的特點：結(jié)構(gòu)簡單，測量距離大，抗干擾，測量點小，測量準確度高。但是會受到光學元件本身的精度，環(huán)境溫度，激光束的光強和直徑大小以及被測物體的表面的特征因素的影響。

三維激光掃描儀的特點： 1，非接觸式測量

即對掃描目標物體無需進行任何的表面處理，直接采集物體表面的三維數(shù)據(jù)，可以用于解決危險目標，環(huán)境及人員難以企及的情況，具有傳統(tǒng)測量方式難以完成的技術(shù)優(yōu)勢。

2，數(shù)據(jù)采樣率高

目前，采用脈沖激光或者時間激光的三維激光掃描儀采樣點速率可以達到數(shù)千點每秒，而采用相位激光方法測量的三維激光掃描儀甚至可以達到數(shù)十萬點每秒。

3，主動發(fā)射掃描光源

即激光，通過探測本身發(fā)射的激光回波信號來獲取目標物體的數(shù)據(jù)信息，因此在掃描過程中不受掃描環(huán)境的時空約束進行測量。

4，高分辨率，高精度

三維激光掃描技術(shù)可以快速，高精度的獲取海量點云數(shù)據(jù)，可以對掃描目標進行高密度的三維數(shù)據(jù)采集，從而達到高分辨率的目的。

5，數(shù)字化采集，兼容性好

三維激光掃描技術(shù)所采集的數(shù)據(jù)是直接獲取的數(shù)字信號，具有全數(shù)字特征，易于后期處理和輸出。能夠與其它常用軟件進行數(shù)據(jù)交換及共享。

6，可以與外置數(shù)碼相機，GPS系統(tǒng)配合使用

這些功能大大擴展了三維激光掃描技術(shù)的使用范圍，使對信息的獲取更加全面，準確。外置數(shù)碼相機，可增強彩色信息的采集；結(jié)合GPS定位系統(tǒng)，可進一步提高測量數(shù)據(jù)的準確性。

第三代：

第三代掃描技術(shù)的典型代表是三維照相式掃描儀，具有面掃描和速度快的特點。三維光學掃描儀按照其原理分為兩類，一種是“照相式”，一種是“激光式”，兩者都是非接觸式，也就是說，在掃描的時候，這兩種設(shè)備均不需要與被測物體接觸?！凹す馐健睊呙鑳x屬于較早的產(chǎn)品，由掃描儀發(fā)出一束激光光帶，光帶照射到被測物體上并在被測物體上移動時，就可以采集出物體的實際形狀。“激光式”掃描儀一般要配備關(guān)節(jié)臂.“照相式”掃描儀是針對工業(yè)產(chǎn)品涉及領(lǐng)域的新一代掃描儀，與傳統(tǒng)的激光掃描儀和三座標測量系統(tǒng)比較，其測量速度提高了數(shù)十倍。由于有效的控制了整合誤差，整體測量精度也大大提高。其采用可見光將特定的光柵條紋投影到測量工作表面，借助兩個高分辨率CCD數(shù)碼相機對光柵干涉條紋進行拍照，利用光學拍照定位技術(shù)和光柵測量原理，可在極短時間內(nèi)獲得復(fù)雜工作表面的完整點云。其獨特的流動式設(shè)計和不同視角點云的自動拼合技術(shù)使掃描不需要借助于機床的驅(qū)動，掃描范圍可達12M，而掃描大型工件則變得高效、輕松和容易。其高質(zhì)量的完美掃描點云可用于汽車制造業(yè)中的產(chǎn)品開發(fā)、逆向工程、快速成型、質(zhì)量控制，甚至可實現(xiàn)直接加工。三維照相式掃描儀的工作原理：采用結(jié)構(gòu)光技術(shù)，相位測量技術(shù)，計算機視覺技術(shù)的三維非接觸式測量方式，測量時光柵裝置投射數(shù)幅特定編碼的結(jié)構(gòu)光線到待測物體上，成一定夾角的兩個或者多個攝像頭同步采得相應(yīng)圖像，然后對圖像進行相位和解碼計算，并利用匹配技術(shù)，三角形測量原理，解算出兩個或者多個工業(yè)相機公共視場內(nèi)物體表面像素點的三維坐標。其特點是一次測量一個面，掃描速度極快，數(shù)秒內(nèi)可得到100多萬點 便攜，可搬到現(xiàn)場進行測量，工件或測量頭可隨意調(diào)節(jié)成便于測量的姿勢，大景深（可達300~500mm)，測量范圍大，精度高，測量點分布非常規(guī)則，大型物體分塊測量、自動拼合。

三維掃描技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀：

國外發(fā)展現(xiàn)狀：

三維掃描技術(shù)國外起步較早，技術(shù)已經(jīng)比較成熟。

1.1994年，M.levoy和他的小組利用三角原理的激光掃描儀和高分辨率的色彩圖像獲取并重建了Michelangelo的主要雕塑作品，并提出了一系列的相關(guān)技術(shù)。

2.1997年，加拿大NRC（National Research Council）的El-Hakim構(gòu)建了自己的硬件平臺，他們將激光掃描儀和CCD照相機固定在小車上，得到了一個數(shù)據(jù)采集和配準系統(tǒng)DCR，并與1998年在原有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了一個室內(nèi)場景的三維建模系統(tǒng)； 3.2001年，Y.YU等人在對室內(nèi)場景建模的同時，將場景的一些實物提取出來，并對物體的三維模型提供了編輯和一定功能；

4.2002年，I.Stamos和P.K.Allen實現(xiàn)了一個完整的系統(tǒng)，該系統(tǒng)能同時獲得室外大型建筑的深度圖像和彩色圖像，并最終會付出建筑物具有照片真實感的三維模型； 5.除此之外，F(xiàn)ruh等人使用2D激光掃描儀、數(shù)碼照相機并同時借助航空圖像和航空激光掃描數(shù)據(jù)恢復(fù)了建筑物屋頂帶有色彩的集合模型，得到了更為完整的街區(qū)三維模型。

國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀：

國內(nèi)對于三維激光掃描重建技術(shù)的研究齊步比較晚，但是也在部分領(lǐng)域取得一定的成果。自2000年起至今，北京大學的三維視覺與機器人實驗室使用具有不同掃描特性的激光掃描儀、全方位攝像系統(tǒng)與高分辨率照相機完成了建模對象幾何與紋理的采集并通過這些數(shù)據(jù)的配準與無縫拼接完成了三維物體模型的建立；2005年，首都師范大學三維空間信息獲取與地學應(yīng)用教育部重點實驗室給出了一種基于激光掃描數(shù)據(jù)的室外場景表面重建方法，該方法可以完成建筑物單一表面的重建。目前國內(nèi)外對于三維激光掃描技術(shù)的研究均受到復(fù)雜場景的幾何結(jié)構(gòu)、未知物體表面反射特性、變化的光照條件、復(fù)雜的地形以及不規(guī)則的未知遮擋物等限制，因此如何快速而又精確的掃描出復(fù)雜的三維物體仍是研究該技術(shù)的關(guān)鍵。

三維激光掃描技術(shù)的應(yīng)用：

三維激光掃描技術(shù)的應(yīng)用面非常寬廣。在諸多領(lǐng)域如：逆向工程、數(shù)據(jù)可視化、計算機輔助設(shè)計、虛擬現(xiàn)實環(huán)境、數(shù)字文物、數(shù)字博物館、數(shù)字考古、地形勘測、犯罪現(xiàn)場檢測、數(shù)字城市、城市規(guī)劃、數(shù)字娛樂(游戲、動畫、電影)等，均有廣泛的應(yīng)用。

（一）逆向工程

一、產(chǎn)生的背景

逆向工程思想是二戰(zhàn)之后提出來的，進入九十年代，該技術(shù)引起了各國工業(yè)界的高度重視。作為一門比較新的技術(shù)，憑借其有效的縮短產(chǎn)品開發(fā)周期的特性和強大的成本優(yōu)勢，已逐漸被個領(lǐng)域所接受和推廣。由于它和傳統(tǒng)設(shè)計方式相比所具有的多方面優(yōu)勢，在汽車、沖壓模具、注塑模具、航空等領(lǐng)域逐漸成為了產(chǎn)品開發(fā)的主流方法。

二、逆向工程的定義

逆向工程(Reverse Engineering，簡稱RE),也稱反求工程，反向工程。起源于精密測量和質(zhì)量檢驗，它是設(shè)計下游向設(shè)計上游反饋信息的回路。在一般工程技術(shù)人員的概念中，產(chǎn)品設(shè)計過程是一個“從無到有”的過程，即設(shè)計人員首先根據(jù)用戶給定的性能要求確定方案，構(gòu)思產(chǎn)品的整體外形和結(jié)構(gòu)，然后確定大致的技術(shù)參數(shù)，再通過各種軟件繪制產(chǎn)品的二維或三維CAD模型，最終將這個模型轉(zhuǎn)入到制造流程中，從而完成整個產(chǎn)品的設(shè)計制造周期。我們稱這樣的產(chǎn)品設(shè)計過程為“正向設(shè)計”過程，它是由未知到已知，由想象到現(xiàn)實的過程。逆向工程的產(chǎn)品設(shè)計過程剛好與此相反，是一個“從有到無”的過程。首先從己有的實物或產(chǎn)品樣件出發(fā)，通過先進的數(shù)字測量手段反向獲取產(chǎn)品的外形數(shù)據(jù)，然后利用各種造型軟件由點云數(shù)據(jù)重構(gòu)出該產(chǎn)品的CAD模型，經(jīng)過不斷的修改后，形成圖紙或可快速成形制造的CAD模型，最后轉(zhuǎn)入加工制造或快速成形過程。逆向工程是對己有產(chǎn)品進行分析、改進和再創(chuàng)造的過程，是對已有設(shè)計的再設(shè)計。逆向工程的實施過程是多領(lǐng)域、多學科的協(xié)同過程，是從數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理到常規(guī)CAD/CAM系統(tǒng)應(yīng)用的多系統(tǒng)的融合過程。

三、逆向工程的應(yīng)用

① 飛機、汽車、摩托車、家用電器等產(chǎn)品開發(fā)，在產(chǎn)品的空氣動力學性能和美學設(shè)計顯得特別重要的領(lǐng)域。

② 由于工藝、美觀、使用效果等方面的原因，經(jīng)常要對已有的構(gòu)件做局部修改的領(lǐng)域。

③ 在缺乏二維設(shè)計圖樣或原始設(shè)計參數(shù)情況下，需要將實物零件轉(zhuǎn)化為計算機表達的產(chǎn)品數(shù)字化模型，以便充分利用現(xiàn)有的計算機輔助分析（CAE）、計算機輔助制造（CAM）等先進技術(shù)，進行產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計。

④ 某些大型設(shè)備，如航空發(fā)動機、氣輪機組等，經(jīng)常因為某一零件的損壞而導致整機停止運行。通過逆向工程技術(shù)，可以快速生產(chǎn)這些零部件的替代零件，從而提高設(shè)備的利用率并延長使用受命。

⑤ 一些特殊領(lǐng)域，如藝術(shù)品、考古文物的復(fù)制、醫(yī)學領(lǐng)域中人體骨骼及關(guān)節(jié)等的復(fù)制、假肢制造等。

四、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 在國內(nèi)的科研領(lǐng)域里，上海交通大學、西安交通大學、華中理工大學、廣東省機械研究所、天津大學等科研機構(gòu)都對逆向工程技術(shù)進行了深入地研究。國內(nèi)的一些專家學者對于逆向工程及形位誤差檢測的理論與實際應(yīng)用進行了深入細致地探討，研究了測量過程中測點的自適應(yīng)分布、測量路徑的優(yōu)化；提出了基于點的ICP算法，解決了逆向工程中任意多視點云的拼合問題；提出了基于最小二乘法、牛頓迭代法和遺傳算法等來解決檢測問題中的采樣測量點與設(shè)計模型的匹配問題；針對有序離散點，提出了二次的曲面重構(gòu)方法；結(jié)合測量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的異同，介紹了各種計算機建模技術(shù)，并且指出它們在工程中各自的適用范圍。

逆向工程測量規(guī)劃與重建技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的研究，在國外已形成一定規(guī)模，并具有相當?shù)纳疃?。一些重要的國際與國內(nèi)的學術(shù)會議都將逆向工程及相關(guān)技術(shù)討論作為一個重要的會議專題。

1998年全球反求工程技術(shù)系統(tǒng)加工中心達到331個，擁有快速成型機660臺套，同時有27個快速成型設(shè)備制造公司，12個大的材料供應(yīng)商，15個專業(yè)軟件公司，再加上從事該項目的51個教育和科研機構(gòu)以及227個提供贊助的基金會以及大量的激光設(shè)備應(yīng)用者和真空鑄造機制造者，形成了一個強大的集成體。在經(jīng)過了初期50%的高速增長后，世界快速制造業(yè)正步入穩(wěn)定增長期，年增長率保持在17%左右

目前與逆向工程相關(guān)的主流軟件有：

美國Imageware公司的Surfacer；

美國Raindrop Geomagic公司的Geomagic Studio；

DELCAM公司的 CopyCAD；

韓國INUS Technology公司的 Rapidform；

PTC公司的ICEMSurf。

五、逆向工程的發(fā)展趨勢 1)發(fā)展面向逆向工程的專用測量系統(tǒng)，使之能高速、高精度地實現(xiàn)實物數(shù)字化，并能根據(jù)樣件幾何形狀和后續(xù)應(yīng)用選擇測量方式及路徑，能進行路徑規(guī)劃和自動測量。

2)研究適應(yīng)不同的測量方法和后續(xù)用途的離散數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)。3)擬合曲面應(yīng)能控制曲面的光順性和進行光滑拼接

4)有效的特征識別和考慮約束的模型重建以及復(fù)雜組合曲面的識別和重建方法。5)發(fā)展基于集成的逆向工程技術(shù)，包括測量技術(shù)、基于特征和集成的模型重建技術(shù)，基于網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同設(shè)計和數(shù)字化制造技術(shù)等。

逆向工程與一般的設(shè)計制造過程相反，是先有實物后有模型。比如，現(xiàn)在需要快速而精確的復(fù)制一個機械零件。首先通過三維激光掃描，獲取其表面點云的三維數(shù)據(jù)信息，并由此信息在計算機中建立該物體的三維幾何模型，并對該模型進行修正改進，進而開發(fā)出同類產(chǎn)品。當需要對零件設(shè)計進行修改的時候，只需對計算機中已經(jīng)建立的三維模型進行修改，就可以獲得同樣的效果，大大提高了工作效率，縮短了工期。

應(yīng)用范圍：量化實景對象、三維信息采集、逆向三維重構(gòu)、逆向三維建模、空間數(shù)據(jù)反求、對象逆程設(shè)計、預(yù)研仿研仿制、虛擬現(xiàn)實應(yīng)用、正向工程反證、逆向工程實施、概念設(shè)計仿真、逆向制圖還原、結(jié)構(gòu)特性分析、試驗工程仿真、后數(shù)據(jù)測量、目標形變監(jiān)測、電腦模擬實戰(zhàn)、環(huán)境適應(yīng)仿真、工程力學分析、對抗模擬推演、企業(yè)無紙操作、虛擬設(shè)計制造、科目效果測試、整合三維資源、創(chuàng)建三維流程、工裝工藝規(guī)劃、改進改造工程、歷史資源修復(fù)、任務(wù)方案優(yōu)化、對象加載仿真、設(shè)施維護維修等。

（二）測繪，檢測技術(shù) 20 世紀 90 年代，隨著三維激光掃描測量裝置在精度、速度、易操作性、輕便、抗干擾能力等性能方面的提升及價格的逐步下降，它在測繪、檢測領(lǐng)域成為研究的熱點，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴展，逐步成為快速獲取空間實體三維模型的主要方式之一。

（三）VRML

VRML 是虛擬現(xiàn)實造型語言（Virtual Reality Modeling Language）的簡稱，本質(zhì)上是一種面向 web，面向?qū)ο蟮娜S造型語言，而且它是一種解釋性語言。VRML 的對象稱為結(jié)點，子結(jié)點的集合可以構(gòu)成復(fù)雜的景物。結(jié)點可以通過實例得到復(fù)用，對它們賦以名字，進行定義后，即可建立動態(tài)的 VR（虛擬世界）?，F(xiàn)在流行于 Internet 的 VRML 技術(shù)如果沒有足夠的三維彩色模型，也只能是無米之炊，而三維掃描技術(shù)可提供這些系統(tǒng)所需要的大量的、與現(xiàn)實世界完全一致的三維模型數(shù)據(jù)。銷售商可以利用三維掃描儀和 VRML 技術(shù)，將商品的三維彩色模型放在網(wǎng)頁上，使顧客通過網(wǎng)絡(luò)對商品進行直觀的、交互式的瀏覽。想象一下，隨著技術(shù)的發(fā)展，未來的在網(wǎng)絡(luò)上挑選衣服的時候，用戶可以下載商品的三維模型，并“試穿”到自己的三維模型上，這樣就可以足不出戶的挑選最適合自己的衣服，商家也可以通過這種方式為客戶提供個性化的服務(wù)。當然這一切的前提是，客戶和商家都用三維激光掃描儀掃描了自身和貨品，并通過 VRML 建立了三維模型。

（四）文物保護

對于文物保護，三維掃描技術(shù)能以不損傷物體的手段，獲得文物的外形尺寸和表面色彩、紋理，得到三維彩色拷貝。所記錄的信息完整全面，而不是像照片那樣僅僅是幾個側(cè)面的圖像，且利用這些信息構(gòu)建的模型便于長期保存、復(fù)制、再現(xiàn)、傳輸、查閱和交流，使研究者能夠在不直接接觸文物的情況下，甚至在千里之外，對其進行直觀的研究，這些都是傳統(tǒng)的照相等手段所無法比擬的。有了這些三維模型，也給文物復(fù)制帶來很大的便利。

目前，許多國家己將三維激光掃描技術(shù)用于文物保護工作。美國斯坦福大學利用三維掃描技術(shù)實施“數(shù)字化米開朗基羅”項目，計劃將文藝復(fù)興時期的這位意大利著名雕塑家的作品數(shù)字化。

歐洲的四家公司、三所大學、兩座博物館聯(lián)合實施 Archatour項目，其主要目標是以三維數(shù)字技術(shù)改進考古、旅游領(lǐng)域中的多媒體系統(tǒng)，而三維掃描重建是其中的關(guān)鍵一環(huán)。英國自然歷史博物館利用三維掃描儀對文物進行掃描，將其立體色彩數(shù)字模型送到虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中，建立了虛擬博物館，令參觀者猶如進入了遠古時代。2001年10月，加拿大保護中國文物基金會也向我國文物局捐贈了一套Innovision公司生產(chǎn)的三維激光數(shù)字掃描儀，用于對正在建設(shè)的三峽水利工程的三峽庫區(qū)的古建筑、遺址和出土文物進行立體掃描重建，大量記錄文物和考古現(xiàn)場

三維立體掃描技術(shù)的發(fā)展趨勢：

隨著光、機、電及計算機等技術(shù)的進步，三維激光掃描儀必將向著掃描速度更快、精度更高、更輕便攜帶的方向發(fā)展。加之對所掃描對象沒有限制的特性，三維掃描儀必將被應(yīng)用于更廣泛的領(lǐng)域。

測控技術(shù)與儀器1101班

1503110110 陳浩

2013年12月5日

第五篇：“制作動物細胞三維立體模型”教案

“制作動物細胞三維立體模型”教案

巧家一中 生物組 徐嘉佳

一、教學目的：

1、制作動物細胞三維立體模型。

2、加深學生對細胞結(jié)構(gòu)和功能的理解和應(yīng)用。

3、培養(yǎng)學生的動手操作能力和團隊合作精神，啟發(fā)學生的想象，充分發(fā)揮他們的自主創(chuàng)造力，利用各種材料制作動物細胞的三維立體模型。

二、準備工作：

（一）材料：用泡沫削成半球型（買不到瓊脂，可到廣告公司買8cm厚的泡沫，經(jīng)濟而且可重復(fù)使用）；購買彩泥（制作細胞結(jié)構(gòu)）；大頭針（固定彩泥）。

（二）分組：6人一組，讓學生商量后選出組織能力強的人擔任組長。

（三）復(fù)習細胞的結(jié)構(gòu)和功能：可讓學生畫動、植物細胞結(jié)構(gòu)模式圖，對比動植物細胞的區(qū)別，復(fù)習各種細胞結(jié)構(gòu)的功能。

三、開展教學活動：

（一）強調(diào)制作模型的要求：

1、活動目的：“制作動物細胞三維立體模型”

問：動、植物細胞的區(qū)別是？

學生答：中心體、細胞壁、葉綠體、液泡。問：制作動物細胞模型時那些結(jié)構(gòu)不能做？ 學生答：細胞壁、葉綠體、液泡。

2、要保證模型知識點正確。

3、注意細胞結(jié)構(gòu)之間大小比例問題。如，核糖體不應(yīng)做得太大。

4、要知道自己用彩泥做的模型代表細胞的什么結(jié)構(gòu)，小組內(nèi)要統(tǒng)一看法。

（二）實施活動: 將事先準備的材料發(fā)給學生，讓小組長協(xié)調(diào)，分配任務(wù)到每個成員，合作完成模型的制作。

隨時視察各小組制作進度，對做得好的、有創(chuàng)意的給予鼓勵，對有知識錯誤的地方給予指正。并提問彩泥的各部分代表什么。盡量激發(fā)學生的創(chuàng)造欲，不要束縛學生的思維，只要能給出合理解釋，像不像不太重要。另外盡量讓每個學生參與進來，對于亂竄的學生讓組長批評，不參與回答問題的學生要及時提醒。

模型做好后集中放到講臺，讓各小組觀看其他小組的成果，取長補短，相互學習。

四、教學反思：

1、對做得好的小組應(yīng)給予更多的鼓勵。

2、在提問時可以連帶問各個細胞結(jié)構(gòu)的功能，這樣不僅讓學生通過制作模型鞏固了對細胞結(jié)構(gòu)的理解，還復(fù)習了細胞器的功能。

3、可以讓各小組成員和自己制作的模型合影，讓學生有成就感。