時(shí)間：2022-10-27 12:11:41
序論：在您撰寫融合技術(shù)論文時(shí)，參考他人的優(yōu)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(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
（1）計(jì)算機(jī)技術(shù)
計(jì)算機(jī)技術(shù)是當(dāng)代信息社會(huì)中的核心技術(shù)，具有明顯的綜合特性，主要包括計(jì)算機(jī)硬件、軟件及計(jì)算機(jī)應(yīng)用等技術(shù)。計(jì)算機(jī)作為一個(gè)完整系統(tǒng)，運(yùn)用了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)管理、系統(tǒng)維護(hù)及系統(tǒng)應(yīng)用等方面的系統(tǒng)技術(shù)，其部件技術(shù)則涵蓋了計(jì)算與控制、信息輸入輸出、信息儲(chǔ)存等關(guān)鍵技術(shù)，計(jì)算機(jī)器件技術(shù)是計(jì)算機(jī)整個(gè)系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，往往標(biāo)志著計(jì)算機(jī)技術(shù)的變革。計(jì)算機(jī)軟件主要包括系統(tǒng)軟件、支撐軟件和應(yīng)用軟件。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，系統(tǒng)軟件在網(wǎng)絡(luò)化、并行化及智能化等方向日趨成熟。軟件開發(fā)方法作為軟件開發(fā)技術(shù)研究的核心和基礎(chǔ)，經(jīng)歷了結(jié)構(gòu)化、面向?qū)ο蟮募夹g(shù)階段，目前發(fā)展到了基于構(gòu)件的新型軟件開發(fā)階段。計(jì)算機(jī)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)、商業(yè)、金融、教育、醫(yī)療等各個(gè)領(lǐng)域，使我們的工作、學(xué)習(xí)和生活真正開始與數(shù)字化接軌，與信息化接軌。
（2）計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)目前采用的硬件體制與專門邏輯已不能適應(yīng)軟件日趨復(fù)雜的發(fā)展要求，客觀上迫切需要?jiǎng)?chuàng)造出服從于軟件發(fā)展的新體制。并行、聯(lián)想、專用功能化以及硬件、固件、軟件相復(fù)合，是新體制的重要研究方向。計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)主要呈現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)化、融合化、可信化、智能化、工程化、服務(wù)化的發(fā)展趨勢(shì)，軟件工程的研究熱點(diǎn)將主要集中在軟件重用、構(gòu)件技術(shù)、中間件、標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)等方面。納米計(jì)算機(jī)、量子計(jì)算機(jī)等高性能計(jì)算機(jī)的研究是計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)，它將使計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度提高數(shù)十億倍，大大增強(qiáng)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算、邏輯操作、信息存儲(chǔ)及處理能力。計(jì)算機(jī)智能化與巨型化的結(jié)合也是未來(lái)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，智能化可以使計(jì)算機(jī)在現(xiàn)代科學(xué)基礎(chǔ)之上模擬人的思維邏輯過(guò)程及人的感官行為，代替人們進(jìn)行日常的聽(tīng)說(shuō)讀寫想等行為過(guò)程；巨型化則主要突出巨型計(jì)算機(jī)的包容量大、運(yùn)算能力強(qiáng)，功能強(qiáng)大等方面的特性。
2通信技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的融合
（1）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)
計(jì)算機(jī)通信技術(shù)不但具有較高的傳輸效率、較短的呼叫等待時(shí)間，還具有較強(qiáng)的抗干擾能力、很好的兼容性和多樣化的通信形式。當(dāng)計(jì)算機(jī)通信技術(shù)與大容量、高速率的通信網(wǎng)絡(luò)深入融合后，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，極大地推動(dòng)了諸多領(lǐng)域的信息化水平，已廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)、軍事、生產(chǎn)、教育、科學(xué)技術(shù)及日常生活等各個(gè)領(lǐng)域。新世紀(jì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的重要特征是數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和信息化，它本質(zhì)上是一個(gè)以計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理和網(wǎng)絡(luò)通信為核心的信息時(shí)代，許多國(guó)家都正在致力于研究和制定本國(guó)信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的規(guī)劃，這使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的歷史階段，其應(yīng)用范圍和應(yīng)用領(lǐng)域正得到不斷拓展，對(duì)人類產(chǎn)生了極為深遠(yuǎn)的影響。
（2）信息技術(shù)
信息技術(shù)作為現(xiàn)代化高科技的先導(dǎo)性技術(shù)和關(guān)鍵性技術(shù)，其核心還是計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)。知識(shí)和信息資源通過(guò)計(jì)算機(jī)的收集、整理、加工，轉(zhuǎn)換為新經(jīng)濟(jì)時(shí)代的新商品———知識(shí)產(chǎn)品，因此我們形象地將計(jì)算機(jī)比喻成知識(shí)產(chǎn)品的“加工廠”。如果說(shuō)計(jì)算機(jī)是現(xiàn)代社會(huì)中的一個(gè)個(gè)“神經(jīng)元”細(xì)胞，那么由程控交換機(jī)、光纖網(wǎng)、通信衛(wèi)星及其他現(xiàn)代化通信設(shè)備構(gòu)成的覆蓋全球的通信網(wǎng)絡(luò)就是現(xiàn)代社會(huì)的“神經(jīng)系統(tǒng)”。隨著新經(jīng)濟(jì)時(shí)代信息化日臻成熟，云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，信息的增長(zhǎng)速度越來(lái)越快，信息類型越來(lái)越豐富，做為重要的戰(zhàn)略資源，信息的價(jià)值日漸凸顯，因此許多科學(xué)家將傳遞信息的通信技術(shù)稱作知識(shí)經(jīng)濟(jì)的生命線。隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展，已擴(kuò)大了人類信息流動(dòng)的范圍，縮短了信息傳遞的時(shí)間。
（3）通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的融合發(fā)展趨勢(shì)
隨著通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，二者融合的速度必將不斷加快。現(xiàn)代通信網(wǎng)技術(shù)正朝著寬頻帶、大容量、遠(yuǎn)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(gè)人化、智能化和綜合化的方向發(fā)展，要求能夠支持各類窄帶和寬帶、實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)、恒定速率和可變速率的業(yè)務(wù)，尤其是支持多媒體業(yè)務(wù)。這些需求必然依賴于計(jì)算機(jī)技術(shù)強(qiáng)大的運(yùn)算能力、處理分析能力和信息存儲(chǔ)能力。反過(guò)來(lái)，計(jì)算機(jī)技術(shù)正朝著開放、集成、高性能和智能化的方向發(fā)展，要充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)技術(shù)在高端科學(xué)計(jì)算方面、大數(shù)據(jù)處理、云計(jì)算方面的作用，促進(jìn)科學(xué)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(wǎng)絡(luò)、無(wú)線寬帶網(wǎng)絡(luò)等通信技術(shù)的進(jìn)步。因此，計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)相互依存、相互促進(jìn)，二者的融合發(fā)展是必然趨勢(shì)。
3結(jié)束語(yǔ)
關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)融合傳感器無(wú)損檢測(cè)精確林業(yè)應(yīng)用
多傳感器融合系統(tǒng)由于具有較高的可靠性和魯棒性，較寬的時(shí)間和空間的觀測(cè)范圍，較強(qiáng)的數(shù)據(jù)可信度和分辨能力，已廣泛應(yīng)用于軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、航天、交通管制、機(jī)器人、海洋監(jiān)視和管理、目標(biāo)跟蹤和慣性導(dǎo)航等領(lǐng)域。筆者在分析數(shù)據(jù)融合技術(shù)概念和內(nèi)容的基礎(chǔ)上，對(duì)該技術(shù)在林業(yè)工程中的應(yīng)用及前景進(jìn)行了綜述。
一、數(shù)據(jù)融合
1.1概念的提出
1973年，數(shù)據(jù)融合技術(shù)在美國(guó)國(guó)防部資助開發(fā)的聲納信號(hào)理解系統(tǒng)中得到了最早的體現(xiàn)。
70年代末，在公開的技術(shù)文獻(xiàn)中開始出現(xiàn)基于多系統(tǒng)的信息整合意義的融合技術(shù)。1984年美國(guó)國(guó)防部數(shù)據(jù)融合小組(DFS)定義數(shù)據(jù)融合為：“對(duì)多源的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行多方的關(guān)聯(lián)、相關(guān)和綜合處理，以更好地進(jìn)行定位與估計(jì)，并完全能對(duì)態(tài)勢(shì)及帶來(lái)的威脅進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)估”。
1998年1月，Buchroithner和Wald重新定義了數(shù)據(jù)融合：“數(shù)據(jù)融合是一種規(guī)范框架，這個(gè)框架里人們闡明如何使用特定的手段和工具來(lái)整合來(lái)自不同渠道的數(shù)據(jù)，以獲得實(shí)際需要的信息”。
Wald定義的數(shù)據(jù)融合的概念原理中，強(qiáng)調(diào)以質(zhì)量作為數(shù)據(jù)融合的明確目標(biāo)，這正是很多關(guān)于數(shù)據(jù)融合的文獻(xiàn)中忽略但又是非常重要的方面。這里的“質(zhì)量”指經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)融合后獲得的信息對(duì)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(guān)的信息，甚至可更好地用于開發(fā)項(xiàng)目的資金、人力資源等。
1.2基本內(nèi)容
信息融合是生物系統(tǒng)所具備的一個(gè)基本功能，人類本能地將各感官獲得的信息與先驗(yàn)知識(shí)進(jìn)行綜合，對(duì)周圍環(huán)境和發(fā)生的事件做出估計(jì)和判斷。當(dāng)運(yùn)用各種現(xiàn)代信息處理方法，通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)這一功能時(shí)，就形成了數(shù)據(jù)融合技術(shù)。
數(shù)據(jù)融合就是充分利用多傳感器資源，通過(guò)對(duì)這些多傳感器及觀測(cè)信息的合理支配和使用，把多傳感器在空間或時(shí)間上的冗余或互補(bǔ)信息依據(jù)某些準(zhǔn)則進(jìn)行組合，以獲得被測(cè)對(duì)象的一致性解釋或描述。數(shù)據(jù)融合的內(nèi)容主要包括：
(1)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)。確定來(lái)自多傳感器的數(shù)據(jù)反映的是否是同源目標(biāo)。
(2)多傳感器ID/軌跡估計(jì)。假設(shè)多傳感器的報(bào)告反映的是同源目標(biāo)，對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合，改進(jìn)對(duì)該目標(biāo)的估計(jì)，或?qū)φ麄€(gè)當(dāng)前或未來(lái)情況的估計(jì)。
(3)采集管理。給定傳感器環(huán)境的一種認(rèn)識(shí)狀態(tài)，通過(guò)分配多個(gè)信息捕獲和處理源，最大限度地發(fā)揮其性能，從而使其操作成本降到最低。傳感器的數(shù)據(jù)融合功能主要包括多傳感器的目標(biāo)探測(cè)、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)、跟蹤與識(shí)別、情況評(píng)估和預(yù)測(cè)。
根據(jù)融合系統(tǒng)所處理的信息層次，目前常將信息融合系統(tǒng)劃分為3個(gè)層次：
(l)數(shù)據(jù)層融合。直接將各傳感器的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)后，送入融合中心，完成對(duì)被測(cè)對(duì)象的綜合評(píng)價(jià)。其優(yōu)點(diǎn)是保持了盡可能多的原始信號(hào)信息，但是該種融合處理的信息量大、速度慢、實(shí)時(shí)性差，通常只用于數(shù)據(jù)之間配準(zhǔn)精度較高的圖像處理。
(2)特征層融合。從原始數(shù)據(jù)中提取特征，進(jìn)行數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)和歸一化等處理后，送入融合中心進(jìn)行分析與綜合，完成對(duì)被測(cè)對(duì)象的綜合評(píng)價(jià)。這種融合既保留了足夠數(shù)量的原始信息，又實(shí)現(xiàn)了一定的數(shù)據(jù)壓縮，有利于實(shí)時(shí)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(yīng)用較多的一種技術(shù)。但是該技術(shù)在復(fù)雜環(huán)境中的穩(wěn)健性和系統(tǒng)的容錯(cuò)性與可靠性有待進(jìn)一步改善。
(3)決策層融合。首先每一傳感器分別獨(dú)立地完成特征提取和決策等任務(wù)，然后進(jìn)行關(guān)聯(lián)，再送入融合中心處理。這種方法的實(shí)質(zhì)是根據(jù)一定的準(zhǔn)則和每個(gè)決策的可信度做出最優(yōu)的決策。其優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)通訊量小、實(shí)時(shí)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(gè)或幾個(gè)傳感器失效時(shí)，系統(tǒng)仍能繼續(xù)工作，具有良好的容錯(cuò)性，系統(tǒng)可靠性高，因此是目前信息融合研究的一個(gè)熱點(diǎn)。但是這種技術(shù)也有不足，如原始信息的損失、被測(cè)對(duì)象的時(shí)變特征、先驗(yàn)知識(shí)的獲取困難，以及知識(shí)庫(kù)的巨量特性等。
1.3處理模型
美國(guó)數(shù)據(jù)融合工作小組提出的數(shù)據(jù)融合處理模型，當(dāng)時(shí)僅應(yīng)用于軍事方面，但該模型對(duì)人們理解數(shù)據(jù)融合的基本概念有重要意義。模型每個(gè)模塊的基本功能如下：
數(shù)據(jù)源。包括傳感器及其相關(guān)數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)庫(kù)和人的先驗(yàn)知識(shí)等)。
源數(shù)據(jù)預(yù)處理。進(jìn)行數(shù)據(jù)的預(yù)篩選和數(shù)據(jù)分配，以減輕融合中心的計(jì)算負(fù)擔(dān)，有時(shí)需要為融合中心提供最重要的數(shù)據(jù)。目標(biāo)評(píng)估。融合目標(biāo)的位置、速度、身份等參數(shù)，以達(dá)到對(duì)這些參數(shù)的精確表達(dá)。主要包括數(shù)據(jù)配準(zhǔn)、跟蹤和數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)、辨識(shí)。
態(tài)勢(shì)評(píng)估。根據(jù)當(dāng)前的環(huán)境推斷出檢測(cè)目標(biāo)與事件之間的關(guān)系，以判斷檢測(cè)目標(biāo)的意圖。威脅評(píng)估。結(jié)合當(dāng)前的態(tài)勢(shì)判斷對(duì)方的威脅程度和敵我雙方的攻擊能力等，這一過(guò)程應(yīng)同時(shí)考慮當(dāng)前的政治環(huán)境和對(duì)敵策略等因素，所以較為困難。
處理過(guò)程評(píng)估。監(jiān)視系統(tǒng)的性能，辨識(shí)改善性能所需的數(shù)據(jù)，進(jìn)行傳感器資源的合理配置。人機(jī)接口。提供人與計(jì)算機(jī)間的交互功能，如人工操作員的指導(dǎo)和評(píng)價(jià)、多媒體功能等。
二、多傳感器在林業(yè)中的應(yīng)用
2.1在森林防火中的應(yīng)用
在用MODIS(ModerateResolutionImagingSpectroradiometer)數(shù)據(jù)測(cè)定森林火點(diǎn)時(shí)的20、22、23波段的傳感器輻射值已達(dá)飽和狀態(tài)，用一般圖像增強(qiáng)處理方法探測(cè)燃燒區(qū)火點(diǎn)的結(jié)果不理想。余啟剛運(yùn)用數(shù)據(jù)融合技術(shù)，在空間分辨率為1000m的熱輻射通道的數(shù)據(jù)外加入空間分辨率為250m的可見(jiàn)光通道的數(shù)據(jù)，較好地進(jìn)行了不同空間分辨率信息的數(shù)據(jù)融合，大大提高了對(duì)火點(diǎn)位置的判斷準(zhǔn)確度。為進(jìn)一步提高衛(wèi)星光譜圖像數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性與可靠性，利用原有森林防火用的林區(qū)紅外探測(cè)器網(wǎng)，將其與衛(wèi)星光譜圖像數(shù)據(jù)融合，可以使計(jì)算機(jī)獲得GPS接收機(jī)輸出的有關(guān)信息通過(guò)與RS實(shí)現(xiàn)高效互補(bǔ)性融合，從而彌補(bǔ)衛(wèi)星圖譜不理想的缺失區(qū)數(shù)據(jù)信息，大大提高燃燒區(qū)火點(diǎn)信息準(zhǔn)確度和敏感性。
2.2森林蓄積特征的估計(jì)
HampusHolmstrom等在瑞典南部的試驗(yàn)區(qū)將SPOT-4×S衛(wèi)星數(shù)據(jù)和CARABAS-IIVHFSAR傳感器的雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行了融合，采用KNN(knearestneighbor)方法對(duì)森林的蓄積特征(林分蓄積、樹種組成與年齡)進(jìn)行了估計(jì)。
KNN方法就是采用目標(biāo)樣地鄰近k個(gè)(k=10)最近樣地的加權(quán)來(lái)估計(jì)目標(biāo)樣地的森林特征。研究者應(yīng)用衛(wèi)星光譜數(shù)據(jù)、雷達(dá)數(shù)據(jù)融合技術(shù)對(duì)試驗(yàn)區(qū)的不同林分的蓄積特征進(jìn)行估計(jì)，并對(duì)三種不同的數(shù)據(jù)方法進(jìn)行誤差分析。試驗(yàn)表明，融合后的數(shù)據(jù)作出的估計(jì)比單一的衛(wèi)星數(shù)據(jù)或雷達(dá)數(shù)據(jù)的精度高且穩(wěn)定性好。
2.3用非垂直航空攝像數(shù)據(jù)融合GIS信息更新調(diào)查數(shù)據(jù)
森林資源調(diào)查是掌握森林資源現(xiàn)狀與變化的調(diào)查方法，一般以地面調(diào)查的方法為主，我國(guó)5年復(fù)查一次。由于森林資源調(diào)查的工作量巨大，且要花費(fèi)大量的人力、物力和資金。國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者都在探索航空、航天的遙感調(diào)查與估計(jì)方法。
TrevorJDavis等2002年提出采用非垂直的航空攝影數(shù)據(jù)融合對(duì)應(yīng)的GIS數(shù)據(jù)信息實(shí)現(xiàn)森林調(diào)查數(shù)據(jù)的快速更新，認(rèn)為對(duì)森林資源整體而言，僅某些特殊地區(qū)的資源數(shù)據(jù)需要更新。在直升飛機(jī)側(cè)面裝上可視的數(shù)字?jǐn)z像裝置，利用GPS對(duì)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行定位，對(duì)特殊地區(qū)的攝像進(jìn)行拍攝，同時(shí)與對(duì)應(yīng)的GIS數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，做出資源變化的估計(jì)或影像的修正。
試驗(yàn)表明，融合后的數(shù)據(jù)可以同高分辨率矯正圖像相比，該方法花費(fèi)少，精度高，能充分利用影像的可視性，應(yīng)用于偏遠(yuǎn)、地形復(fù)雜、不易操作、成本高的區(qū)域，同時(shí)可避免遙感圖像受云層遮蓋。
三、數(shù)據(jù)融合在林業(yè)中的應(yīng)用展望
3.1在木材檢測(cè)中的應(yīng)用
3.1.1木材缺陷及其影響
木材是天然生長(zhǎng)的有機(jī)體，生長(zhǎng)過(guò)程中不可避免地有尖削度、彎曲度、節(jié)子等生長(zhǎng)缺陷，這些缺陷極大地影響了木材及其制品的優(yōu)良特性，以及木材的使用率、強(qiáng)度、外觀質(zhì)量，并限制了其應(yīng)用領(lǐng)域。在傳統(tǒng)木制品生產(chǎn)過(guò)程中，主要依靠人的肉眼來(lái)識(shí)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(shí)別起來(lái)非常困難，勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低，同時(shí)由于熟練程度、標(biāo)準(zhǔn)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(shí)別嚴(yán)重影響了生產(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)拍。因此必須開發(fā)一種能夠?qū)Π宀碾p面缺陷進(jìn)行在線識(shí)別和自動(dòng)剔除技術(shù)，以解決集成材加工中節(jié)子人工識(shí)別誤差大、難以實(shí)現(xiàn)雙面識(shí)別、剔除機(jī)械調(diào)整時(shí)間長(zhǎng)等問(wèn)題。
3.1.2單一傳感器在木材檢測(cè)中的應(yīng)用
對(duì)木材及人造板進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)的方法很多，如超聲波、微波、射線、機(jī)械應(yīng)力、震動(dòng)、沖擊應(yīng)力波、快速傅立葉變換分析等檢測(cè)方法。超聲技術(shù)在木材工業(yè)中的應(yīng)用研究主要集中在研究聲波與木材種類、木材結(jié)構(gòu)和性能之間的關(guān)系、木材結(jié)構(gòu)及缺陷分析、膠的固化過(guò)程分析等。
隨著計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的發(fā)展，人們也將視覺(jué)傳感器應(yīng)用于木材檢測(cè)中。新西蘭科學(xué)家用視頻傳感器研究和測(cè)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(shí)準(zhǔn)確地測(cè)量單個(gè)纖維和全部纖維的幾何尺寸及其變化趨勢(shì)，能夠區(qū)分不同紙漿類型，測(cè)定木材纖維材料加固結(jié)合力，并動(dòng)態(tài)地觀察木材纖維在材料中的結(jié)合機(jī)理。
新西蘭的基于視覺(jué)傳感器的板材缺陷識(shí)別的軟件已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化，該軟件利用數(shù)碼相機(jī)或激光掃描儀采集板材的圖像，自動(dòng)識(shí)別板材節(jié)子和缺陷的位置，控制板材的加工。該軟件還具有進(jìn)行原木三維模型真實(shí)再現(xiàn)的計(jì)算機(jī)視覺(jué)識(shí)別功能，利用激光掃描儀自動(dòng)采集原木的三維幾何數(shù)據(jù)。
美國(guó)林產(chǎn)品實(shí)驗(yàn)室利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)對(duì)木材刨花的尺寸大小進(jìn)行分級(jí)，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(xué)基于視覺(jué)傳感器進(jìn)行了定向刨花板內(nèi)刨花定向程度的檢測(cè)，從而可以通過(guò)調(diào)整定向鋪裝設(shè)備優(yōu)化刨花的排列方向來(lái)提高定向刨花板的強(qiáng)度。
在制材加工過(guò)程中，利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)在線實(shí)時(shí)檢測(cè)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(shí)可對(duì)鋸材的質(zhì)量進(jìn)行分級(jí)，實(shí)現(xiàn)木材的優(yōu)化使用；在膠合板的生產(chǎn)過(guò)程中，利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)在線實(shí)時(shí)檢測(cè)單板上的各種缺陷，實(shí)現(xiàn)單板的智能和自動(dòng)剪切，并可測(cè)量在剪切過(guò)程中的單板破損率，對(duì)單板進(jìn)行分等分級(jí)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程。Wengert等在綜合了大量的板材分類經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，建立了板材分級(jí)分類的計(jì)算機(jī)視覺(jué)專家系統(tǒng)。在國(guó)內(nèi)這方面的研究較少，王金滿等用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)對(duì)刨花板施膠效果進(jìn)行了定量分析。
X射線對(duì)木材及木質(zhì)復(fù)合材料的性能檢測(cè)已得到了廣泛的應(yīng)用，目前該技術(shù)主要應(yīng)用于對(duì)木材密度、含水率、纖維素相對(duì)結(jié)晶度和結(jié)晶區(qū)大小、纖維的化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)等進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)木材內(nèi)部的各種缺陷進(jìn)行檢測(cè)。
3.1.3數(shù)據(jù)融合在木材檢測(cè)中的應(yīng)用展望
單一傳感器在木材工業(yè)中已得到了一定程度的應(yīng)用，但各種單項(xiàng)技術(shù)在應(yīng)用上存在一定的局限性。如視覺(jué)傳感器不能檢測(cè)到有些與木材具有相同顏色的節(jié)子，有時(shí)會(huì)把木板上的臟物或油脂當(dāng)成節(jié)子，造成誤判，有時(shí)也會(huì)受到木材的種類或粗糙度和濕度的影響，此外，這種技術(shù)只能檢測(cè)部分表面缺陷，而無(wú)法檢測(cè)到內(nèi)部缺陷；超聲、微波、核磁共振和X射線技術(shù)均能測(cè)量密度及內(nèi)部特征，但是它們不能測(cè)定木材的顏色和瑕疵，因?yàn)檫@些缺陷的密度往往同木板相同。因此，一個(gè)理想的檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)該集成各種傳感技術(shù)，才能準(zhǔn)確、可靠地檢測(cè)到木材的缺陷。
基于多傳感器(機(jī)器視覺(jué)及X射線等)數(shù)據(jù)融合技術(shù)的木材及木制品表面缺陷檢測(cè)，可以集成多個(gè)傳統(tǒng)單項(xiàng)技術(shù)，更可靠、準(zhǔn)確地實(shí)時(shí)檢測(cè)出木材表面的各種缺陷，為實(shí)現(xiàn)木材分級(jí)自動(dòng)化、智能化奠定基礎(chǔ)，同時(shí)為集裁除鋸、自動(dòng)調(diào)整、自動(dòng)裁除節(jié)子等為一身的新型視頻識(shí)別集成材雙面節(jié)子數(shù)控自動(dòng)剔除成套設(shè)備提供技術(shù)支持。
3.2在精確林業(yè)中的應(yīng)用
美國(guó)華盛頓大學(xué)研究人員開展了樹形自動(dòng)分析、林業(yè)作業(yè)規(guī)劃等研究工作；Auburn大學(xué)的生物系統(tǒng)工程系和USDA南方林業(yè)實(shí)驗(yàn)站與有關(guān)公司合作開展用GPS和其他傳感器研究林業(yè)機(jī)器系統(tǒng)的性能和生產(chǎn)效率。
目前單項(xiàng)的GPS、RS、GIS正從“自動(dòng)化孤島”形式應(yīng)用于林業(yè)生產(chǎn)向集成技術(shù)轉(zhuǎn)變。林業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)作為一個(gè)多組分的復(fù)雜系統(tǒng)，是由能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)、信息流動(dòng)所推動(dòng)的具有一定的結(jié)構(gòu)和功能的復(fù)合體，各組分間的關(guān)系和結(jié)合方式影響系統(tǒng)整體的結(jié)構(gòu)和功能。因此應(yīng)該在計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)框架下，有效地融合GPS、GIS、RS等數(shù)據(jù)，解決這些信息在空間和時(shí)間上的質(zhì)的差異及空間數(shù)據(jù)類型的多樣性，如地理統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、柵格數(shù)據(jù)、點(diǎn)數(shù)據(jù)等。利用智能DSS(決策支持系統(tǒng))以及VRT(可變量技術(shù))等，使林業(yè)生產(chǎn)成為一個(gè)高效、柔性和開放的體系，從而實(shí)現(xiàn)林業(yè)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、開放性，建立基于信息流融合的精確林業(yè)系統(tǒng)。
南京林業(yè)大學(xué)提出了“精確林業(yè)工程系統(tǒng)”。研究包括精確林業(yè)工程系統(tǒng)的領(lǐng)域體系結(jié)構(gòu)、隨時(shí)空變化的數(shù)據(jù)采集處理與融合技術(shù)、精確控制林業(yè)生產(chǎn)的智能決策支持系統(tǒng)、可變量控制技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)基于自然界生物及其所賴以生存的環(huán)境資源的時(shí)空變異性的客觀現(xiàn)實(shí)，以最小資源投入、最小環(huán)境危害和最大產(chǎn)出效益為目標(biāo)，建立關(guān)于林業(yè)管理系統(tǒng)戰(zhàn)略思想的精確林業(yè)微觀管理系統(tǒng)。
[參考文獻(xiàn)]
關(guān)鍵詞虛擬數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)；數(shù)據(jù)中心；聯(lián)邦；信息門戶；元數(shù)據(jù)
1引言
隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，國(guó)內(nèi)外各大石油公司的競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)表現(xiàn)在信息技術(shù)應(yīng)用的競(jìng)爭(zhēng)，都在設(shè)法借助信息技術(shù)的力量，尋找新的增長(zhǎng)點(diǎn)，從石油天然氣行業(yè)的上、中、下游陸續(xù)建立了各類信息系統(tǒng)，歷經(jīng)數(shù)十年，投資數(shù)十億美金不等。
另一方面，國(guó)內(nèi)大多數(shù)油氣田，現(xiàn)有的信息系統(tǒng)多為自主開發(fā)和部分引進(jìn)系統(tǒng)。已經(jīng)完成的各類專業(yè)應(yīng)用軟件、專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)等分別建立在不同的平臺(tái)上，數(shù)據(jù)源各異，信息標(biāo)準(zhǔn)不一、相互獨(dú)立，信息來(lái)源渠道分散并分別集中在不同的層次，相互間難以實(shí)現(xiàn)不同層次信息交換；這些系統(tǒng)不僅各自獨(dú)立，分散，甚至存在某些數(shù)據(jù)重復(fù)建設(shè)的情況，數(shù)據(jù)冗余嚴(yán)重，同一份數(shù)據(jù)重復(fù)出現(xiàn)在多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)中，存在數(shù)據(jù)不一致的風(fēng)險(xiǎn)。
數(shù)據(jù)中心（數(shù)據(jù)融合平臺(tái)）通過(guò)將油田各應(yīng)用系統(tǒng)有機(jī)集成和業(yè)務(wù)重組，最終構(gòu)建一個(gè)統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)的、集成的、能夠包容各業(yè)務(wù)流程的數(shù)據(jù)中心體系架構(gòu)和數(shù)據(jù)交換和共享平臺(tái)，支持分散的、松藕合的分布式應(yīng)用集成。大大地避免油田在信息系統(tǒng)方面重復(fù)建設(shè)，重復(fù)投資，為油田節(jié)省大量的資金。
然而，各大油田對(duì)數(shù)據(jù)融合平臺(tái)建設(shè)目標(biāo)和建設(shè)內(nèi)容的理解各不相同。所采用的技術(shù)也是五花八門，這樣實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)中心往往運(yùn)行效率不高、對(duì)原有系統(tǒng)改動(dòng)大（有的甚至直接放棄原系統(tǒng)）、難于推廣，這勢(shì)必會(huì)嚴(yán)重影響數(shù)據(jù)中心的全局應(yīng)用。
在本文中我們?cè)噲D通過(guò)分析影響數(shù)據(jù)中心建設(shè)的若干關(guān)鍵技術(shù)因素及解決方案，得到一個(gè)具有普遍意義的、先進(jìn)、高效的數(shù)據(jù)融合平臺(tái)架構(gòu)。
2關(guān)鍵技術(shù)因素分析
2.1如何有效整合大量異構(gòu)、異平臺(tái)數(shù)據(jù)源
隨著油田信息化建設(shè)的深入進(jìn)行，大量的信息系統(tǒng)被開發(fā)并投入運(yùn)行，由此而產(chǎn)生出了大量的同構(gòu)異數(shù)據(jù)庫(kù)、異構(gòu)異平臺(tái)的不同數(shù)據(jù)源，在這些數(shù)據(jù)源中有些是結(jié)構(gòu)化的、有些則是文檔、曲線數(shù)據(jù)等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，還包括OA、ERP、紙制文檔等一大批數(shù)據(jù)源。如不能有效整合和管理這些數(shù)據(jù)，將很容易造成數(shù)據(jù)遺失和管理混亂。
然而，如何有效整合如此龐大、復(fù)雜的數(shù)據(jù)源呢？是將所有數(shù)據(jù)集中到一個(gè)大庫(kù)中統(tǒng)一管理？還是采用分布式技術(shù)建立統(tǒng)一訪問(wèn)平臺(tái)？如何在各數(shù)據(jù)源的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)綜合、分析、挖掘？這些問(wèn)題都將成為油田數(shù)據(jù)中心建設(shè)所面臨的難題。
2.2如何為用戶提供統(tǒng)一的登錄及安全可靠的數(shù)據(jù)訪問(wèn)平臺(tái)
油田數(shù)據(jù)中心建設(shè)用戶提供統(tǒng)一的登錄及安全訪問(wèn)的目的是為了解決以下幾大問(wèn)題：
（1）各系統(tǒng)之間互不兼容，數(shù)據(jù)信息不能共享。
（2）用戶使用不同系統(tǒng)時(shí)，需要在不同系統(tǒng)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(tǒng)需要很多不同專業(yè)的人員更新維護(hù)，維護(hù)成本很高。
針對(duì)上述問(wèn)題，目前行業(yè)內(nèi)提出了很多解決方案，但是在實(shí)施中如何選擇最優(yōu)的方案以解決面臨的諸多難點(diǎn)問(wèn)題：
（1）如何解決靈活性適應(yīng)性差，花費(fèi)大量時(shí)間建立的信息系統(tǒng)不能適應(yīng)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(shí)間和資金投入的問(wèn)題。
（2）如何建立起全局的安全訪問(wèn)目錄，為用戶提供靈活、方便、安全的數(shù)據(jù)服務(wù)。
（3）如何有效集成大量圖形、圖表工具，為不同角色、管理級(jí)別的用戶提供直觀、靈活的查詢界面。
（4）個(gè)性化服務(wù)問(wèn)題，即為用戶定制訪問(wèn)首頁(yè)及訪問(wèn)內(nèi)容。
2.3如何有效管理元數(shù)據(jù)
元數(shù)據(jù)的定義一般泛稱為：Dataaboutdata（管理數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)）。元數(shù)據(jù)的具體定義和應(yīng)用隨學(xué)科不同和應(yīng)用領(lǐng)域不同而異。在石油領(lǐng)域，元數(shù)據(jù)是描述一個(gè)具體的油田數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)資源對(duì)象（數(shù)據(jù)集或數(shù)據(jù)），并能對(duì)這個(gè)對(duì)象進(jìn)行定位管理，且有助于它的發(fā)現(xiàn)與獲取的數(shù)據(jù)。
從元數(shù)據(jù)的定義可以看出，所謂元數(shù)據(jù)就是要定義一種管理數(shù)據(jù)的格式或數(shù)據(jù)字典，與此同時(shí)數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)也應(yīng)定義在元數(shù)據(jù)中。然而在具體實(shí)施中卻存在著一系列難點(diǎn)問(wèn)題需要解決，例如：
（1）在石油領(lǐng)域里需要定義怎樣的數(shù)據(jù)格式？
（2）元數(shù)據(jù)的規(guī)模有多大？
（3）如何將元數(shù)據(jù)的定義與數(shù)據(jù)源進(jìn)行抽取、過(guò)濾、轉(zhuǎn)換、映射關(guān)聯(lián)在一起，從而實(shí)現(xiàn)元數(shù)據(jù)定義的自動(dòng)化？
（4）如何為元數(shù)據(jù)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(yè)現(xiàn)有硬、軟件資源及網(wǎng)絡(luò)資源
企業(yè)現(xiàn)有服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)資源往往得不到充分的利用，如何高效的組織企業(yè)現(xiàn)有硬、軟件環(huán)境為生產(chǎn)應(yīng)用服務(wù)，這也是數(shù)據(jù)中心建設(shè)中急需解決的一大問(wèn)題。
實(shí)施中可能遇到的難點(diǎn)問(wèn)題包括：
（1）如何評(píng)估企業(yè)現(xiàn)有硬件、網(wǎng)絡(luò)資源的使用效率？
（2）如何根據(jù)數(shù)據(jù)中心運(yùn)行需求來(lái)優(yōu)化配置企業(yè)現(xiàn)有資源？
（3）網(wǎng)絡(luò)及硬件設(shè)備管理規(guī)范。
2.5如何從海量數(shù)據(jù)中整理、挖掘出有價(jià)值的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)模型
建設(shè)面向主題的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)首先面臨的問(wèn)題就是如何區(qū)分決策關(guān)鍵數(shù)據(jù)。其次是主題分類的問(wèn)題，不同的專業(yè)需要不同的決策數(shù)據(jù)，需要建立不同的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)模型，這一點(diǎn)不同于研究院現(xiàn)有的數(shù)模和建模，需要在龐雜的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中不斷挖掘出新的、不同規(guī)模的主題和倉(cāng)庫(kù)模型，并為這些主題建立起專業(yè)分類以方便管理，隨著應(yīng)用的深入能夠被發(fā)掘出來(lái)的主題會(huì)越來(lái)越多、越來(lái)越細(xì)。最后，怎樣把這樣大量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成可靠的、商用的信息以便于決策支持的問(wèn)題也是數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)建設(shè)中必須要解決。
3數(shù)據(jù)整合平臺(tái)的總體技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1數(shù)據(jù)融合平臺(tái)系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想
通過(guò)上述關(guān)鍵技術(shù)因素分析，我們明確了所要解決的主要目標(biāo)問(wèn)題，在此基礎(chǔ)上我們進(jìn)一步提出數(shù)據(jù)融合平臺(tái)系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和關(guān)鍵技術(shù)路線。
1）數(shù)據(jù)融合平臺(tái)建設(shè)是一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程，需要分階段、分步驟實(shí)施。從上述關(guān)鍵技術(shù)因素分析中我們可以提煉出系統(tǒng)建設(shè)的三個(gè)主要層次，即：首先要完成數(shù)據(jù)中心所需數(shù)據(jù)的分析、整理工作，從而制度出統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和元數(shù)據(jù)規(guī)范；其次是已數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)建立數(shù)據(jù)交換與共享平臺(tái)；最后建立項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)挖掘、知識(shí)管理環(huán)境。
2）數(shù)據(jù)融合平臺(tái)需要建立在一個(gè)高效率、高穩(wěn)定、高可擴(kuò)展性以及高安全的運(yùn)行環(huán)境中，因此作為目前技術(shù)主流的J2EE符合此類大型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要，它具有可靠、穩(wěn)定、跨平臺(tái)的諸多優(yōu)勢(shì)。另一方面，數(shù)據(jù)融合平臺(tái)需要一套完整的而有機(jī)結(jié)合的技術(shù)解決方案，要解決包括異構(gòu)、異平臺(tái)乃至非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的有機(jī)融合、符合個(gè)性化和安全要求的信息門戶與數(shù)據(jù)交換平臺(tái)的有機(jī)整合、知識(shí)管理、數(shù)據(jù)挖掘環(huán)境與數(shù)據(jù)交換平臺(tái)的有機(jī)整合。在眾多J2EE平臺(tái)中，只有IBM方案能夠有效滿足上述三大結(jié)合的需要，其主流產(chǎn)品WebSphereII、WebspherePortal、DW9已被廣泛運(yùn)用于電力、銀行等大型企業(yè)數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)中并具有較高的性價(jià)比。
3）針對(duì)數(shù)據(jù)集中還是分布的問(wèn)題，我們提出的虛擬數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)體系架構(gòu)有效結(jié)合了集中式和分布式優(yōu)點(diǎn)，既能夠保證原有系統(tǒng)不會(huì)因?yàn)閿?shù)據(jù)集中而影響使用，又能夠通過(guò)ETL從虛擬數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中導(dǎo)出項(xiàng)目數(shù)據(jù)到項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)中。有效滿足了用戶對(duì)數(shù)據(jù)的各類需求。
4）需要建立一個(gè)可擴(kuò)展的集成數(shù)據(jù)挖掘、知識(shí)管理、OLAP等多種分析工具在內(nèi)的項(xiàng)目環(huán)境為知識(shí)發(fā)現(xiàn)提供基礎(chǔ)運(yùn)行平臺(tái)。
5）需要建立以數(shù)據(jù)中心為核心的服務(wù)器群集環(huán)形網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)體系及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)NAS和SAN混合架構(gòu)。服務(wù)器群集環(huán)形網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)體系包含群集件和負(fù)載平衡管理，可以定義規(guī)則使之在正常工作時(shí)和應(yīng)對(duì)故障時(shí)自動(dòng)為每個(gè)服務(wù)分配處理資源。
3.2虛擬數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)總體技術(shù)架構(gòu)
下面我們給出虛擬數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)總體技術(shù)架構(gòu)，本架構(gòu)全面覆蓋了五大技術(shù)因素，并有機(jī)融合了目前國(guó)際領(lǐng)先、成熟的技術(shù)、產(chǎn)品包括聯(lián)邦技術(shù)、門戶技術(shù)、元數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)評(píng)分及多維數(shù)據(jù)分析技術(shù)，服務(wù)器群集環(huán)形網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)體系及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)NAS和SAN混合架構(gòu)等。
圖1虛擬數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)總體技術(shù)架構(gòu)
技術(shù)架構(gòu)分析：
本技術(shù)架構(gòu)由兩大資源管理平臺(tái)構(gòu)成：
石油數(shù)據(jù)資產(chǎn)化管理與應(yīng)用系統(tǒng)平臺(tái)
專業(yè)應(yīng)用和綜合應(yīng)用數(shù)據(jù)資源平臺(tái)
（上圖中兩大平臺(tái)所涉及領(lǐng)域用白色虛線區(qū)分）
石油數(shù)據(jù)資產(chǎn)化管理與應(yīng)用系統(tǒng)平臺(tái)主要內(nèi)容介紹：
1）目前分散在各部門的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（包括勘探、開發(fā)、生產(chǎn)調(diào)度等）在物理位置上保持現(xiàn)狀，但在邏輯上和管理上統(tǒng)一納入分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)管理范疇。它們的數(shù)據(jù)源采集流程及數(shù)據(jù)質(zhì)量保障則納入標(biāo)準(zhǔn)化體系，對(duì)錄入數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)整理、質(zhì)量審核、數(shù)據(jù)加載。
2）虛擬數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)體系建立在分布式數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)基礎(chǔ)之上，提供索引編目、安全管理、元數(shù)據(jù)管理、權(quán)限管理、空間數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)抽取等服務(wù)。
3）數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)管理門戶為虛擬數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)管理人員提供統(tǒng)一的登陸和管理操作界面。
4）企業(yè)應(yīng)用門戶提供數(shù)據(jù)資源需求用戶統(tǒng)一的登陸、檢索界面。
專業(yè)應(yīng)用和綜合應(yīng)用數(shù)據(jù)資源平臺(tái)主要內(nèi)容介紹：
1）數(shù)據(jù)需求者根據(jù)需求，通過(guò)虛擬數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)抽取出所需要的數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)集市。
2）根據(jù)以建立的數(shù)據(jù)集市提供用戶數(shù)據(jù)挖掘、高級(jí)檢索、OLAP所需的相關(guān)工具支持。
3）數(shù)據(jù)集市還包含地震、測(cè)井等大體數(shù)據(jù)。
4油田數(shù)據(jù)整合關(guān)鍵技術(shù)
4.1聯(lián)邦技術(shù)
聯(lián)邦是指對(duì)跨越多個(gè)數(shù)據(jù)資源的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)查詢的技術(shù)。通過(guò)實(shí)現(xiàn)該技術(shù)從而支持不同數(shù)據(jù)庫(kù)表之間（甚至文本文件間）數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)查詢。整合不同數(shù)據(jù)（分布式和大型機(jī)，結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化，公共和私有），在處理使其如同是在單個(gè)數(shù)據(jù)源中。聯(lián)邦技術(shù)能夠統(tǒng)一地訪問(wèn)以任何格式（結(jié)構(gòu)化的和非結(jié)構(gòu)化的）存儲(chǔ)的任何數(shù)字信息。通過(guò)采用數(shù)據(jù)聯(lián)邦，可在不影響現(xiàn)有應(yīng)用的前提下，將各類系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源通過(guò)聯(lián)邦的方式映射到一個(gè)邏輯的數(shù)據(jù)庫(kù)中。聯(lián)邦的特性：透明性。所有信息源看起來(lái)就像是一個(gè)信息源。
異構(gòu)性。從不同數(shù)據(jù)源整合數(shù)據(jù)。
可擴(kuò)展性和工具化?？梢栽L問(wèn)任何數(shù)據(jù)源。
可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的分析、報(bào)告和開發(fā)工具來(lái)無(wú)縫利用的高級(jí)功能。查詢接口提供了基于標(biāo)準(zhǔn)的完整功能——包括對(duì)后端數(shù)據(jù)源中缺少能力的補(bǔ)償。
避免需要對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)源和應(yīng)用程序進(jìn)行更改的自主性。
其性能可以滿足實(shí)際應(yīng)用程序和可能應(yīng)用程序的需要，包括高級(jí)查詢優(yōu)化技術(shù)、本地?cái)?shù)據(jù)訪問(wèn)以及透明緩存支持。
聯(lián)邦的技術(shù)組織結(jié)構(gòu)：
圖2聯(lián)邦技術(shù)組織結(jié)構(gòu)
圖2中：聯(lián)邦服務(wù)器（FederatedDatabaseServer）通過(guò)稱為包裝器（Wrapper）的軟件模塊與數(shù)據(jù)源進(jìn)行通信。對(duì)于上述各類數(shù)據(jù)源，WebSphereII提供專用的wrapper，每個(gè)wrapper實(shí)現(xiàn)異構(gòu)數(shù)據(jù)源的SQL處理，支持異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)間數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換和函數(shù)的轉(zhuǎn)換。對(duì)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)源而言，包裝器通過(guò)安裝在信息整合平臺(tái)的該數(shù)據(jù)庫(kù)的客戶端與其進(jìn)行交互。對(duì)非關(guān)系型數(shù)據(jù)源，包裝器直接進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問(wèn)。包裝器從信息整合服務(wù)器接受數(shù)據(jù)訪問(wèn)指令，進(jìn)行轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)源所支持的SQL，通過(guò)數(shù)據(jù)源的客戶端提交執(zhí)行。然后將結(jié)果返回給信息整合服務(wù)器處理。
4.2Portlet技術(shù)
基于IBMWebspherePortal技術(shù)實(shí)現(xiàn)的油田信息門戶平臺(tái)能夠高效地把各種應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)資源和互聯(lián)網(wǎng)資源統(tǒng)一集成到通用門戶之下，根據(jù)每個(gè)用戶使用特點(diǎn)和角色的不同，形成個(gè)性化的應(yīng)用界面，并通過(guò)對(duì)事件和消息的處理傳輸把用戶有機(jī)地聯(lián)系在一起。簡(jiǎn)單而言，門戶平臺(tái)是能夠充分滿足用戶個(gè)性化需求，使得用戶能夠以自己的方式交互訪問(wèn)相關(guān)信息、應(yīng)用軟件以及業(yè)務(wù)流程的集成平臺(tái)。該平臺(tái)主要技術(shù)特點(diǎn)包括：
多平臺(tái)系統(tǒng)的單點(diǎn)登錄集成框架
在統(tǒng)一的瀏覽器環(huán)境下，通過(guò)一次身份認(rèn)證，即可按照各自的權(quán)限存取不同的應(yīng)用系統(tǒng)，動(dòng)態(tài)瀏覽企業(yè)內(nèi)部管理信息、外部經(jīng)營(yíng)管理信息。
多平臺(tái)系統(tǒng)內(nèi)容集成框架
在統(tǒng)一的瀏覽器環(huán)境下，通過(guò)與原有應(yīng)用系統(tǒng)(如OA系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)、勘探信息系統(tǒng)，開發(fā)信息系統(tǒng)等)進(jìn)行集成，在保留現(xiàn)有系統(tǒng)的前提下，使得通過(guò)統(tǒng)一的門戶能夠進(jìn)入這些應(yīng)用系統(tǒng)，并可以portlet形式集成原有應(yīng)用系統(tǒng)的內(nèi)容。
強(qiáng)大的文檔搜索功能
石油行業(yè)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(chǔ)在文件系統(tǒng)、內(nèi)容資料庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)及郵件系統(tǒng)中，并且安全級(jí)別各不相同。因此，該系統(tǒng)提供區(qū)別于其他搜索引擎的專有引擎來(lái)搜索各種文檔。
與ERP工作流、原始報(bào)表和水晶報(bào)表系統(tǒng)無(wú)縫集成
在統(tǒng)一的瀏覽器環(huán)境下，在各自的使用權(quán)限下通過(guò)portlet集成展現(xiàn)ERP工作流的審批過(guò)程及各種報(bào)表，統(tǒng)計(jì)圖表。
用于協(xié)同工作的信息即時(shí)交流平臺(tái)
在該門戶系統(tǒng)上工作的同時(shí)，用戶可看到其他在線的人員，然后通過(guò)內(nèi)部郵件系統(tǒng)、在線聊天等手段與之交流，提高工作效率。
用戶的個(gè)性化定制
在該門戶系統(tǒng)上工作時(shí)，可自定義頁(yè)面，在自己的頁(yè)面上添加經(jīng)常關(guān)注的信息，或經(jīng)常要使用的集成的各種應(yīng)用系統(tǒng)。
強(qiáng)大的安全管理平臺(tái)
在基于LDAP的技術(shù)上，提供基于角色的用戶安全管理功能，使得各級(jí)用戶只能瀏覽權(quán)限范圍內(nèi)的信息，確保系統(tǒng)安全運(yùn)行。整個(gè)系統(tǒng)，只需要一次登錄，即可訪問(wèn)所有具有權(quán)限的信息和功能。用戶口令實(shí)現(xiàn)集中管理。
4.3元數(shù)據(jù)管理
首先，油田各類數(shù)據(jù)庫(kù)可以利用元數(shù)據(jù)技術(shù)規(guī)范化其現(xiàn)有的數(shù)據(jù)資源。每個(gè)專業(yè)領(lǐng)域建立自己的元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，各專業(yè)子庫(kù)按照這種標(biāo)準(zhǔn)的格式向外數(shù)據(jù)。這樣，用戶可以通過(guò)元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)提高數(shù)據(jù)查詢和使用的效率和準(zhǔn)確性。其次，這些元數(shù)據(jù)將記錄有關(guān)于數(shù)據(jù)的所有上下文資料，數(shù)據(jù)管理者可以通過(guò)這些元數(shù)據(jù)對(duì)數(shù)據(jù)資源進(jìn)行有效的管理，數(shù)據(jù)的使用者可以根據(jù)這些元數(shù)據(jù)了解數(shù)據(jù)資源的背景資料等信息。最后，元數(shù)據(jù)的使用能夠進(jìn)一步的消除各個(gè)數(shù)據(jù)資源之間的語(yǔ)義的獨(dú)立性和異構(gòu)性，能夠達(dá)到一定限度的數(shù)據(jù)整合和交換。
圖3油田元數(shù)據(jù)管理
油田元數(shù)據(jù)網(wǎng)格服務(wù)包括三個(gè)主要過(guò)程：用戶通過(guò)元數(shù)據(jù)網(wǎng)格服務(wù)到元數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索元數(shù)據(jù)；用戶根據(jù)元數(shù)據(jù)到網(wǎng)格應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)中查詢獲取數(shù)據(jù)；網(wǎng)格應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)中新增數(shù)據(jù)庫(kù)、表、字段、某些特殊記錄時(shí)，向元數(shù)據(jù)網(wǎng)格數(shù)據(jù)庫(kù)與之相關(guān)的信息、資料。
4.4數(shù)據(jù)挖掘與知識(shí)發(fā)現(xiàn)技術(shù)
總體框架中描述的專業(yè)應(yīng)用及綜合應(yīng)用平臺(tái)需要包括從后臺(tái)數(shù)據(jù)整理、分析到前端圖形圖表展現(xiàn)的全面技術(shù)支撐。
IBMDB2DWE（DataWarehouseEdition）是面向商業(yè)智能應(yīng)用的軟件產(chǎn)品包，它包含十多個(gè)工具，給商業(yè)智能提供了全面、堅(jiān)實(shí)的支持。其中，DB2Alphablox是新版DWE的亮點(diǎn)，它是一套基于Java開發(fā)的分析組件。
圖4IBMDB2DWE產(chǎn)品分布
DB2Alphablox支持標(biāo)準(zhǔn)的J2EE應(yīng)用程序開發(fā)模型，從而提供了可實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序交付的全面開發(fā)范例，這為應(yīng)用程序開發(fā)人員提供了定制用戶界面和添加自己商業(yè)及應(yīng)用程序邏輯的靈活性。通過(guò)DB2Alphablox，用戶將獲取功能強(qiáng)大的報(bào)表生成、圖形化分析、無(wú)限制的信息“鉆取”等多種體驗(yàn)。DB2CubeViews是DB2通用數(shù)據(jù)庫(kù)的附加功能部件，它增強(qiáng)了DB2，使DB2作為開發(fā)和部署商業(yè)智能產(chǎn)品和應(yīng)用程序的平臺(tái)，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(yīng)用程序的開發(fā)和管理。
該技術(shù)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(guī)模的數(shù)據(jù)庫(kù)的自動(dòng)管理。
多維數(shù)據(jù)集群--在OLAP和其他查詢中使用的數(shù)據(jù)的優(yōu)化存儲(chǔ)選項(xiàng)。
為倉(cāng)庫(kù)查詢提供Cube似的性能的具體化查詢表。
幫助維護(hù)實(shí)時(shí)倉(cāng)庫(kù)的OnlineUtilities。
DesignAdvisor，使得易于為高性能的分析工作負(fù)荷設(shè)計(jì)優(yōu)化的一組倉(cāng)庫(kù)對(duì)象（包括MQT、索引、分區(qū)和MDC）。
用于高級(jí)分析的內(nèi)置功能，包括回歸、協(xié)方差、柱狀圖和移動(dòng)窗口。
5總結(jié)
本文針對(duì)五大關(guān)鍵技術(shù)因素提出的油田異構(gòu)數(shù)據(jù)源整合虛擬數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)，使得企業(yè)能夠多種業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)、多種異構(gòu)數(shù)據(jù)源并存，實(shí)現(xiàn)異構(gòu)數(shù)據(jù)源的動(dòng)態(tài)及時(shí)互訪，以及信息的挖掘與綜合利用，既保護(hù)了企業(yè)的原有信息化投資，又提供了應(yīng)用系統(tǒng)由舊向新、系統(tǒng)平臺(tái)由低向高平滑過(guò)渡，能夠滿足企業(yè)低成本、階段性、可擴(kuò)展性信息系統(tǒng)建設(shè)的需要。
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摘要：數(shù)字技術(shù)的出現(xiàn)，對(duì)于既有媒介的生存與發(fā)展造成了重大的沖擊。以互聯(lián)網(wǎng)與手機(jī)為骨干的新媒體正在迅速取代既有媒介的市場(chǎng)。面對(duì)沖擊，媒介經(jīng)營(yíng)者亟思轉(zhuǎn)變，希望救亡圖存。媒介融合就是在這種背景下，應(yīng)運(yùn)而生的思潮。不論媒介采取何種融合策略，其根本都是透過(guò)資源共享和節(jié)省成本的方式，來(lái)提振媒介的競(jìng)爭(zhēng)力。這種思維固然能夠在節(jié)流上產(chǎn)生一定的功效，可是面對(duì)日益偏移的市場(chǎng)，卻沒(méi)有提出足夠積極的因應(yīng)之道。從事業(yè)經(jīng)營(yíng)的層面來(lái)看，將媒介經(jīng)營(yíng)提升到策略層面進(jìn)行全面性的思考，應(yīng)該才是在認(rèn)清未來(lái)市場(chǎng)變化的狀況下，提出有效因應(yīng)之道的方式。
數(shù)字技術(shù)的出現(xiàn)對(duì)于媒介生態(tài)的改變是明顯且巨大的；而且這項(xiàng)傳播革命仍然在迅速地推進(jìn)與演化之中。面對(duì)數(shù)字技術(shù)的重大沖擊與快速擴(kuò)展，既有媒介的經(jīng)營(yíng)勢(shì)必遭受重大的挑戰(zhàn)。如何力挽狂瀾，自然是媒介經(jīng)營(yíng)者必須積極面對(duì)的課題。媒介融合就是這種時(shí)空背景下的產(chǎn)物；強(qiáng)調(diào)的是透過(guò)不同的方式進(jìn)行跨媒體的資源整合，以強(qiáng)化現(xiàn)有媒介的生存與競(jìng)爭(zhēng)能力。這方面的思考與研究近年來(lái)成為媒介經(jīng)營(yíng)的研究重點(diǎn)。
然而，不論以哪種方式進(jìn)行融合，其主要訴求仍然在于資源效率的提升；（AndrewNachison，2001）而沒(méi)有對(duì)市場(chǎng)結(jié)構(gòu)的變化，作出太多的探索與因應(yīng)。這樣的取向是危險(xiǎn)的，因?yàn)楫?dāng)市場(chǎng)結(jié)構(gòu)與市場(chǎng)邊界都已經(jīng)改變或重劃的時(shí)候，不根據(jù)現(xiàn)況進(jìn)行策略調(diào)整，就直觀地將解決方案設(shè)定為資源效益的提升與費(fèi)用的節(jié)省之上，就很可能會(huì)因?yàn)椴呗缘钠疃萑胭Y源虛擲的窘境。因此，對(duì)于市場(chǎng)結(jié)構(gòu)的探索，及進(jìn)行經(jīng)營(yíng)策略的修訂，應(yīng)該是比資源整合更為優(yōu)先的議題。據(jù)此，媒介經(jīng)營(yíng)的探索應(yīng)該以市場(chǎng)的改變?yōu)橛^察基礎(chǔ)，以企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的提升為策略修改的方向，然后透過(guò)媒介融合作為績(jī)效提升的手段，才能真正為媒介經(jīng)營(yíng)效益的提升作出實(shí)質(zhì)的貢獻(xiàn)。
從這個(gè)角度思索，在思索如何進(jìn)行媒介融合之前，針對(duì)未來(lái)媒介經(jīng)營(yíng)的探索至少應(yīng)該包含下列層面：（一）數(shù)字技術(shù)帶來(lái)的變化，（二）競(jìng)爭(zhēng)層面與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的變化，（三）媒介經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略的思考，（四）主要策略行動(dòng)的建議。
一、數(shù)字技術(shù)帶來(lái)的變化
回顧媒介發(fā)展的歷史，不難發(fā)現(xiàn)媒介產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)變化，多與傳播科技的重大發(fā)明關(guān)系密切。具體言之，沒(méi)有印刷術(shù)（Printing）的成熟，紙質(zhì)媒介就無(wú)從產(chǎn)生；沒(méi)有菲林（Film）的問(wèn)世，電影工業(yè)就無(wú)從發(fā)軔；沒(méi)有模擬（Analog）技術(shù)的發(fā)明，廣播與電視就無(wú)法成為現(xiàn)實(shí)。當(dāng)然沒(méi)有數(shù)字技術(shù)（Digital）的誕生，互聯(lián)網(wǎng)也就無(wú)從著床與成長(zhǎng)。（讓•諾埃爾，2007）不過(guò)，值得注意的是數(shù)字技術(shù)發(fā)明之前，每次傳播科技的變革雖然都會(huì)改變媒介生態(tài)，并且重新劃分媒介市場(chǎng)，但是這些傳播技術(shù)各有其局限性，因此新生媒介無(wú)法完全取代既有媒介。正因?yàn)檫@樣，互聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)之前，媒介產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)基本上是同類媒介之間的捉對(duì)廝殺；即報(bào)紙與報(bào)紙競(jìng)爭(zhēng)，廣播與廣播互比苗頭，電視與電視相互比拼。
這種因?yàn)榧夹g(shù)壁壘而形成的市場(chǎng)區(qū)隔與競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)，在數(shù)字技術(shù)發(fā)明之后，至少在理論上已經(jīng)發(fā)生了根本性的變化，主要原因是：
1、數(shù)字技術(shù)能夠?qū)⒏鞣N類型的傳播信息轉(zhuǎn)化成為統(tǒng)一的數(shù)字格式加以儲(chǔ)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(shí)呈現(xiàn)給信息受眾；并且這種數(shù)字格式的信息可以長(zhǎng)久保存于互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)庫(kù)之中，供全球網(wǎng)民隨時(shí)主動(dòng)取閱、復(fù)制、收藏與轉(zhuǎn)發(fā)。
2、以數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)的個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，讓長(zhǎng)期以來(lái)處于被動(dòng)的信息受眾，具備了主動(dòng)發(fā)送信息的能力。這種轉(zhuǎn)變讓長(zhǎng)久以來(lái)，以專業(yè)人士為范圍的媒介競(jìng)爭(zhēng)發(fā)生了改變。更具體說(shuō)，在茫茫網(wǎng)海中的任何一個(gè)網(wǎng)民，都有可能因?yàn)樯l(fā)了吸引受眾的信息，而迅速地成為廣受歡迎的信息來(lái)源，并且可能因此名利雙收。
3、數(shù)字技術(shù)帶來(lái)的設(shè)備變革，讓信息傳遞幾乎不用成本。盡管互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)與維持費(fèi)用十分驚人，但是這筆費(fèi)用卻是由網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的經(jīng)營(yíng)者與全球網(wǎng)民共同分擔(dān)，因此任何信息的產(chǎn)制者都能夠以幾乎不花成本的方式進(jìn)行信息傳遞。特別是互聯(lián)網(wǎng)提供的免費(fèi)電子郵件功能，更是讓任何類型的信息產(chǎn)制者（包含：專業(yè)與業(yè)余，持續(xù)性與間歇性）都可以隨時(shí)主動(dòng)出擊。（戴維•史陶，2004）這種改變打破了進(jìn)入媒介產(chǎn)業(yè)的財(cái)務(wù)門坎，讓任何人都可以在互聯(lián)網(wǎng)上，建構(gòu)自己的媒介組織和受眾社群，因而對(duì)現(xiàn)有的各種專業(yè)性媒介造成了巨大的營(yíng)運(yùn)威脅。
4、數(shù)字技術(shù)帶來(lái)的信息爆炸，讓專業(yè)性媒介的重要性日益下降。專業(yè)性媒介是透過(guò)信息產(chǎn)制與遞送來(lái)賺取利潤(rùn)的事業(yè)單位。為了創(chuàng)造信息的價(jià)值，專業(yè)媒介投入了巨大的人力、物力與財(cái)力，來(lái)搜集、撰寫與編制各種信息成為商品。但是，不論組織規(guī)模再大，資源再豐沛，都無(wú)法與廣大、匿名且充滿各種不同專業(yè)技能的網(wǎng)民相比，尤其網(wǎng)民并不是固定的職業(yè)，而是各種社會(huì)專業(yè)人士的另一種身份。（翟本端，2001）尤有甚者，網(wǎng)民并不依靠產(chǎn)制與散播信息為生，且沒(méi)有必須產(chǎn)制信息的義務(wù)，因此往往是在信息與他們的專業(yè)知識(shí)與技能極度相關(guān)的狀況下，才會(huì)主動(dòng)出擊。盡管這種信息產(chǎn)制與發(fā)送方式在組織性與時(shí)效性上，仍難與專業(yè)媒業(yè)媲美，但是在信息的專業(yè)性上，有時(shí)比專業(yè)媒介所涵蓋的層面更廣，更深入，也更精確。
透過(guò)上述對(duì)于數(shù)字技術(shù)的研析，可以發(fā)現(xiàn)數(shù)字技術(shù)的發(fā)明是對(duì)傳播設(shè)備，信息產(chǎn)制技術(shù)、信息發(fā)送方式及媒介經(jīng)營(yíng)環(huán)境等層面，所同時(shí)發(fā)動(dòng)的一場(chǎng)根本性的傳播革命；而這場(chǎng)革命牽動(dòng)的層面不只是媒介組織的內(nèi)部變革，而是對(duì)媒介組織的存在方式所展開的一場(chǎng)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
二、競(jìng)爭(zhēng)層面與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的變化
雖然媒介在社會(huì)體系中，被賦予了許多不同的角色，但是純就經(jīng)營(yíng)層面而言，媒介與其他產(chǎn)業(yè)相同，無(wú)法規(guī)避財(cái)務(wù)壓力的制約，因此開發(fā)與維持資金流的順暢自然是研究媒介經(jīng)營(yíng)的首要議題。從營(yíng)銷的角度來(lái)看，任何產(chǎn)品如果可以為組織帶來(lái)金流，就表示這項(xiàng)產(chǎn)品的質(zhì)量、功能與價(jià)值被市場(chǎng)所接受。相對(duì)于此，則表示不具備市場(chǎng)價(jià)值。（查爾斯史，2003）再?gòu)耐顿Y的角度來(lái)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(duì)于此，則代表無(wú)效投資。在有效投資的狀況下，即使資源的使用較為浪費(fèi)，充其量也只是收益的衰減而已。但是，在無(wú)效投資的狀況下，則無(wú)論資源被多么有效的整合與運(yùn)用，也會(huì)因?yàn)闆](méi)有市場(chǎng)，而產(chǎn)生不了任何收益。（劉鳳鳴，2005）
現(xiàn)實(shí)的狀況當(dāng)然比這個(gè)簡(jiǎn)單的陳述復(fù)雜的多，因?yàn)橥惿唐返墓┴浬逃性S多，因此只有具備競(jìng)爭(zhēng)力的廠商，才能因?yàn)楂@得市場(chǎng)的支持而存續(xù)與發(fā)展；至于不具備價(jià)格、功能、品牌或質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)的供貨商，即便市場(chǎng)存在，也難免被淘汰的命運(yùn)。這樣的邏輯固然更為周延，但是卻沒(méi)有將環(huán)境的變化納入考慮。在科技飛速發(fā)展的時(shí)代，市場(chǎng)不斷地被消滅與重生；市場(chǎng)的邊界也不斷地被爭(zhēng)奪與重劃，因此以既有產(chǎn)業(yè)邊界內(nèi)的對(duì)手為競(jìng)爭(zhēng)對(duì)象的思維已經(jīng)不敷使用。事實(shí)上，現(xiàn)代科技的發(fā)展結(jié)果常常是創(chuàng)造一些新興產(chǎn)業(yè)的同時(shí)，也造成一些產(chǎn)業(yè)的衰敗。對(duì)于新興產(chǎn)業(yè)而言，規(guī)模再小也是生機(jī)無(wú)窮；但是就衰敗產(chǎn)業(yè)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(jìng)爭(zhēng)力的分析高度，競(jìng)爭(zhēng)力大師麥可•波特（MichaelPorter）建構(gòu)了著名的五力分析模型。（麥可•波特，1998）他認(rèn)為企業(yè)不但需要注意既有的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手（existingcompetitors），更不可以忽略潛在進(jìn)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(jī)、八厘米攝影機(jī)、錄放機(jī)為何迅速消失。用相同的理論架構(gòu)來(lái)分析媒介產(chǎn)業(yè)，也可以清楚地理解為何當(dāng)互聯(lián)網(wǎng)用戶急遽上升的時(shí)候，各種既有媒介的經(jīng)營(yíng)會(huì)壓力日重。
在五力分析模型的架構(gòu)之上，波特進(jìn)一步為企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的提升提供了三種通用策略，分別是：全面成本領(lǐng)導(dǎo)策略（overallcostleadership）、差異化策略（differentiation）與焦點(diǎn)集中策略（focus）。全面成本領(lǐng)導(dǎo)策略的重點(diǎn)就是追求最低成本的策略。這個(gè)策略的核心與媒介融合的要義基本相同，都是透過(guò)資源整合與效益擴(kuò)張的方式，來(lái)降低成本與提升企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力。不過(guò)，全面成本領(lǐng)導(dǎo)策略往往是企業(yè)在遭遇市場(chǎng)滑落或是激烈的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)時(shí)，才會(huì)實(shí)行的策略。差異化策略的重點(diǎn)在于利用各種方式，讓消費(fèi)者感覺(jué)到產(chǎn)品與眾不同，因?yàn)闊o(wú)法接受替代品而對(duì)企業(yè)產(chǎn)生忠誠(chéng)度，進(jìn)而使得競(jìng)爭(zhēng)力能夠提升。對(duì)于注重品牌策略的企業(yè)來(lái)說(shuō)，差異化策略是他們的策略核心；其要意是透過(guò)展現(xiàn)各種層面（質(zhì)量、功能、質(zhì)感、知名度）的不同與卓越，來(lái)規(guī)避價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)的壓力。從營(yíng)銷的角度來(lái)看，這個(gè)策略就是透過(guò)強(qiáng)化產(chǎn)品的附加價(jià)值來(lái)強(qiáng)化企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的策略思維。（菲立普•科特勒，1993）焦點(diǎn)集中策略則是針對(duì)中小企業(yè)或者是遭逢重大市場(chǎng)變革的大型企業(yè)所設(shè)計(jì)的策略，其核心概念是透過(guò)鎖定特定目標(biāo)或自己的核心專長(zhǎng)來(lái)提供服務(wù)或產(chǎn)品，以降低風(fēng)險(xiǎn)及增加效益。例如：當(dāng)全球爭(zhēng)相進(jìn)入龐大的計(jì)算器市場(chǎng)時(shí)，英特爾選擇焦點(diǎn)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(jù)波特提供的三種策略來(lái)分析媒介經(jīng)營(yíng)，可以發(fā)現(xiàn)媒介融合的取向，其實(shí)就是全面成本領(lǐng)導(dǎo)策略的延伸。這種策略取向固然表面上對(duì)于以大眾市場(chǎng)為目標(biāo)的媒介產(chǎn)業(yè)十分合適，但是卻沒(méi)有對(duì)產(chǎn)品的差異化與市場(chǎng)結(jié)構(gòu)的變化做出太多的思考。事實(shí)上，從產(chǎn)品差異化的角度來(lái)看，媒介經(jīng)營(yíng)如果能夠創(chuàng)造出差異化，是可以掌握市場(chǎng)，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益的。例如：在互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)大行其道的時(shí)候，蘋果日?qǐng)?bào)于2003年在臺(tái)灣開始發(fā)行。透過(guò)獨(dú)特的編輯政策與版面設(shè)計(jì)，立即獲得廣大的市場(chǎng)占有率。雖然對(duì)于蘋果日?qǐng)?bào)的批評(píng)始終不斷，但是豐沛的收入?yún)s不得不讓其他媒介眼紅。同樣地，當(dāng)各家有線電視流血廝殺，競(jìng)逐日漸萎縮的廣告收入時(shí)，HBO大膽放棄廣告市場(chǎng)，首創(chuàng)“全天候，無(wú)廣告”的電影滾動(dòng)播映模式；結(jié)果大受歡迎，成為最成功且收費(fèi)最貴的電影有線頻道。（彭吉象，2006）
相對(duì)于此，許多歷史悠久的媒介，卻因?yàn)楸埵厝?，一成不變，而必須面?duì)江河日下的營(yíng)收與負(fù)債累累的壓力。例如：號(hào)稱歷史最悠久的瑞典報(bào)紙——《郵政與國(guó)內(nèi)新聞報(bào)》（PostochInrikesTidiningar）（北方網(wǎng)，2006），具有九十年歷史的美國(guó)威斯康星州首府麥迪遜的晚報(bào)——《首都時(shí)報(bào)》（CapitalTimes）（北方網(wǎng)，2008），具有七十幾年歷史的中國(guó)黨報(bào)——《中央日?qǐng)?bào)》（南方周末，2006）都紛紛停止印刷版的發(fā)行，只保留了網(wǎng)絡(luò)版的持續(xù)發(fā)行。與甫上報(bào)架、即被橫掃一空的Vogue時(shí)尚雜志和壹周刊相比，這些報(bào)業(yè)老兵必定為自己的無(wú)力回天而潸然淚下。更可悲的是當(dāng)這些老牌媒體的香消玉殞根本無(wú)法引起關(guān)注與同情。例如：《紐約時(shí)報(bào)》的發(fā)行人沙茲伯格接受以色列《國(guó)土》報(bào)訪問(wèn)時(shí)說(shuō)：“《紐約時(shí)報(bào)》正處轉(zhuǎn)型期，轉(zhuǎn)型之旅的終點(diǎn)就是停止印刷紙張形式的《紐約時(shí)報(bào)》?！彼f(shuō)：“我真的不知道（印刷版的）《紐約時(shí)報(bào)》會(huì)不會(huì)在5年內(nèi)停掉，但你知道嗎？我根本不在乎（這件事）?！保ㄖ袊?guó)評(píng)論新聞網(wǎng)，2007）
再就焦點(diǎn)集中策略的角度來(lái)看，也可以發(fā)現(xiàn)過(guò)去媒介以匿名大眾為目標(biāo)顧客的“大市場(chǎng)理論”已經(jīng)逐漸失效。反而是那些針對(duì)某些族群的特殊需求，或是以滿足社會(huì)大眾某方面興趣為目標(biāo)的媒介能夠屹立不搖。例如：英國(guó)的太陽(yáng)報(bào)就是以追逐名人的私生活為主要訴求的報(bào)紙。盡管該報(bào)強(qiáng)調(diào)的“狗仔文化”飽受各方抨擊，但是營(yíng)收的不斷扶搖直上也是不爭(zhēng)的事實(shí)。（鄭保國(guó)，2004）此外，在加拿大率先推出新聞播報(bào)之后，英國(guó)、美國(guó)、日本都認(rèn)為市場(chǎng)潛力廣大，而紛紛起而效尤。（北方網(wǎng)，2006）當(dāng)然，這并不是說(shuō)所有的媒介都必須放棄立場(chǎng)，走回“黃色新聞”的老路，但是卻點(diǎn)出了未來(lái)媒介的經(jīng)營(yíng)不能只專注于信息的產(chǎn)制與發(fā)送而已，而是必須同時(shí)與社會(huì)大眾的某種需求相結(jié)合。
三、媒介經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略的思考
這是個(gè)快速變動(dòng)的世界，幾乎沒(méi)有任何組織可以永遠(yuǎn)屹立不搖。除了奇異和國(guó)際事務(wù)機(jī)器等極少數(shù)的企業(yè)之外，過(guò)去許多名聞遐邇的國(guó)際級(jí)企業(yè)，例如：迪吉多計(jì)算機(jī)（彼得•圣吉，1994）、王安計(jì)算機(jī)（陳中興，2007）等，現(xiàn)在都已經(jīng)積弱不振了。造成這些企業(yè)衰敗的原因不是資金、技術(shù)和品牌，而是忽略市場(chǎng)的策略失誤。媒介經(jīng)營(yíng)也是一樣。根據(jù)市場(chǎng)所進(jìn)行的策略思考往往是決定興衰的關(guān)鍵。如果迪吉多計(jì)算機(jī)的創(chuàng)辦人兼總裁歐森（KenOlson）不要武斷地認(rèn)為全世界只需要五臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)；如果王安計(jì)算機(jī)不要乎視隨機(jī)存取內(nèi)存的市場(chǎng)前景，今天全球計(jì)算機(jī)市場(chǎng)的狀況不會(huì)如此。同樣地，如果媒介經(jīng)營(yíng)者忽略互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)，或者是找不出因應(yīng)的對(duì)策，那么就很可能被市場(chǎng)淘汰。
藍(lán)海戰(zhàn)略就是在這種思維下被建構(gòu)出來(lái)的。金偉燦和莫尼伯（Kim,W.Chan&MauborgneRenee）認(rèn)為，在既有疆界里的競(jìng)爭(zhēng)，勢(shì)必因?yàn)橥瑯?gòu)型過(guò)高，而讓產(chǎn)品與服務(wù)失去特殊性，于是造成價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)，利潤(rùn)降低，最后廠商彼此廝殺，血流成河，讓整個(gè)市場(chǎng)成為“紅?！币黄?。敗者固然退出市場(chǎng)，勝者也元?dú)獯髠?。因此，他們建議跳脫既有思維，藉由重劃市場(chǎng)邊界的作法，找出新的需求，才能讓自己擺脫競(jìng)爭(zhēng)，悠游在清涼的“藍(lán)?！敝?。他們并舉出太陽(yáng)馬戲團(tuán)、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(yè)為例子，來(lái)印證他們的理論。質(zhì)言之，藍(lán)海戰(zhàn)略的核心概念就是主動(dòng)重新劃分市場(chǎng)邊界；而不是等待市場(chǎng)的改變。同時(shí)，由于市場(chǎng)邊界的改變，競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手與競(jìng)爭(zhēng)方式也都會(huì)連帶的改變。因此，藍(lán)海策略可以說(shuō)是藉由改變游戲規(guī)則，來(lái)贏得市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)的策略。
這個(gè)道理對(duì)于媒介產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)也是一樣的?，F(xiàn)在，既有媒介的主要競(jìng)爭(zhēng)者絕對(duì)不是同業(yè)，而是互聯(lián)網(wǎng)的經(jīng)營(yíng)者與骨干線路的提供者。先以報(bào)紙來(lái)說(shuō)，當(dāng)報(bào)業(yè)拼命降低售價(jià)與廣告費(fèi)的同時(shí)，互聯(lián)網(wǎng)卻是免費(fèi)提供各種信息，而且速度更快，取得更方便，也可以復(fù)制與儲(chǔ)存。再以電視來(lái)說(shuō)，當(dāng)電視臺(tái)仍在拼命拉廣告的時(shí)候，有線電視與互聯(lián)網(wǎng)則是以抽成分紅的方式，對(duì)觀眾進(jìn)行直接銷售，向廠商展現(xiàn)具體效益。廣播電臺(tái)的情形也好不到哪去，在網(wǎng)絡(luò)廣播提供的頻道中，聽(tīng)眾可以收聽(tīng)到幾乎全球各個(gè)電臺(tái)的播音。電影的情形更是讓人擔(dān)憂，除了網(wǎng)上免費(fèi)下載之外，骨干線路的提供者也已經(jīng)積極朝向隨選電視（VideoonDemand，VOD）的方向邁進(jìn)，觀眾可以透過(guò)以個(gè)別節(jié)目付費(fèi)的方式，在自己方便的時(shí)間觀賞電影與電視節(jié)目。（彭群弼，2008）與此同時(shí)，手機(jī)也不甘寂寞，除了可以接收手機(jī)報(bào)，收聽(tīng)廣播，下載歌曲，玩電動(dòng)游戲之外，3G技術(shù)的逐漸成熟勢(shì)必會(huì)與隨選電視結(jié)合，對(duì)電視臺(tái)的營(yíng)運(yùn)造成影響。（布蘭登博格，2004）
根據(jù)墨爾（Moore）的創(chuàng)意擴(kuò)散曲線圖，可以知道任何新的創(chuàng)意與技術(shù)，在開展初期都只有少數(shù)的“創(chuàng)新者”會(huì)接受與使用；隨著技術(shù)的成熟，“早期接受者”將成為市場(chǎng)擴(kuò)張的基礎(chǔ)，其后“早期主力消費(fèi)者”及“后期主力消費(fèi)者”會(huì)帶動(dòng)市場(chǎng)的移動(dòng)，讓新的創(chuàng)意與技術(shù)成為市場(chǎng)主流。不過(guò)，墨爾的研究也指出不管市場(chǎng)是否已經(jīng)移轉(zhuǎn)，總是還有部分的“后知后覺(jué)者”，很少使用或拒絕使用新的創(chuàng)意與技術(shù)。（SethGodin，2003）從這個(gè)角度來(lái)看，既有媒體仍然能夠持續(xù)存在的原因，應(yīng)該是新創(chuàng)意與新科技的發(fā)展與擴(kuò)散過(guò)程仍然沒(méi)有完成。但是，隨著創(chuàng)意與技術(shù)的日漸成熟，既有媒介的市場(chǎng)雖然不會(huì)完全消失，但是勢(shì)必大幅度萎縮。因此，執(zhí)著于既有疆域的競(jìng)爭(zhēng)策略，應(yīng)該是無(wú)法振衰起敝的。
四、主要策略行動(dòng)的建議
美國(guó)有句名言：“如果打不過(guò)他，就加入他?！保↖fyoucannotbeatthem,jointhem.）今天，雖然以互聯(lián)網(wǎng)與手機(jī)為主角的新媒體仍然在蛻變與成長(zhǎng)之中，但是對(duì)于既有媒體的市場(chǎng)瓜分已經(jīng)開始。媒介經(jīng)營(yíng)者應(yīng)該積極思考的是如何因勢(shì)利導(dǎo)，而不是奮力抵抗。根據(jù)藍(lán)海策略的理念，創(chuàng)新的概念不是將現(xiàn)有的產(chǎn)品與服務(wù)完全揚(yáng)棄，而是根據(jù)未來(lái)市場(chǎng)的環(huán)境，找出自己的核心優(yōu)勢(shì)，然后在這個(gè)基礎(chǔ)上，進(jìn)行市場(chǎng)邊界的移轉(zhuǎn)。從這個(gè)理論來(lái)看，根據(jù)既有媒介的主要優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)，可以歸納下列幾個(gè)主要的策略行動(dòng)如下：
1、信息搜集：既有媒介多是專業(yè)型的組織，信息采集的方式是系統(tǒng)化與組織化的。不過(guò)，再大的組織都無(wú)法將信息搜集的觸角伸到每個(gè)角落，因此在信息的搜集能力上，是很難與廣大如海的網(wǎng)民相抗衡的。但是，作為專業(yè)性的組織，既有媒介的工作者的確比缺乏專業(yè)素養(yǎng)的網(wǎng)民，在專業(yè)性及接近重大事件的方面享有優(yōu)勢(shì)。因此，既有媒介應(yīng)該集中資源在網(wǎng)民無(wú)法接近的信息來(lái)源，挖掘有價(jià)值的信息，以提升自己的信息質(zhì)量與社會(huì)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(lái)降低運(yùn)作成本及擴(kuò)展信息的搜集面。
2、內(nèi)容產(chǎn)制：既有媒介的工作者具有專業(yè)素養(yǎng)；而網(wǎng)民則具備巨大的信息搜集能力。將二者善加結(jié)合就是改變現(xiàn)有模式的作法。換言之，將網(wǎng)民提供的信息，加以查證后，再以專業(yè)手法改寫與編輯，就能夠以較低的成本，產(chǎn)制大量的信息。促使這種策略變革成功的關(guān)鍵在于采訪力量與編輯力量的調(diào)整。
3、信息傳遞：固然“后知后覺(jué)者”仍然會(huì)堅(jiān)守既有的傳播管道，但是以互聯(lián)網(wǎng)與手機(jī)為骨干的新媒體正在迅速擴(kuò)張。由于新媒體的“平臺(tái)”特性，各種傳播管道（文字、圖像、影像、聲音）都會(huì)被整合，既有媒介在傳播管道上，可謂疲態(tài)漸露。面對(duì)這種頹勢(shì)，既有媒介如果仍然苦思待變，似乎不是明智之舉。相對(duì)于此，從“競(jìng)爭(zhēng)”思維轉(zhuǎn)化為“競(jìng)合”思維，（布蘭登博格，2004）應(yīng)該才是較為可行的方式。借用麥可波特的產(chǎn)業(yè)鏈理論，既有媒介可以思考縮減過(guò)去從信息采集、信息產(chǎn)制、信息配送的一條龍作法，將自己定位為專業(yè)的信息產(chǎn)制者，與新媒體的平臺(tái)共榮共利，而不是壁壘分明，一決勝負(fù)。
4、信息縱深：長(zhǎng)久以來(lái)，既有媒介傳播的信息都有消逝性的缺憾。通常的狀況下，報(bào)紙的信息存活只有一天；廣播與電視當(dāng)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(shù)字技術(shù)發(fā)明之后，這些障礙迅速消除，也為既有媒介創(chuàng)造出另一片天空。從長(zhǎng)尾理論的角度來(lái)看，在廣大的閱聽(tīng)人中，其實(shí)有許多對(duì)過(guò)去資料的需求被忽略。以Rhapsody網(wǎng)絡(luò)唱片行為例，經(jīng)過(guò)調(diào)查，他們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)上專門銷售那些銷量很少的音樂(lè)。因?yàn)樗械囊魳?lè)銷售場(chǎng)所，都把注意力放在暢銷歌曲的銷售上，Rhapsody反而可以獨(dú)占那些只有少數(shù)欣賞者的音樂(lè)市場(chǎng)。雖然每首音樂(lè)的銷售量很少，但是這也正是他們能夠以極低的價(jià)格取得音樂(lè)授權(quán)的籌碼。透過(guò)龐大的音樂(lè)數(shù)據(jù)庫(kù)，即便每首歌的購(gòu)買者不多，但是加總起來(lái)，也可以創(chuàng)造極大的利潤(rùn)。（克里斯•安，2006）同樣的道理，既有媒介長(zhǎng)期以來(lái)累積的信息內(nèi)容，可能正是一個(gè)未被發(fā)掘的寶庫(kù)。透過(guò)與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合，加上電子郵件、付費(fèi)下載、RSS（ReallySimpleSyndication）訂閱及大量客制化等功能，原本儲(chǔ)藏在媒介數(shù)據(jù)室里的信息，都可以搖身一變成為產(chǎn)生價(jià)值的產(chǎn)品。
總之，在這個(gè)不斷變換的年代，任何產(chǎn)業(yè)都必須在價(jià)值鏈中找到自己的定位，并且集中資源發(fā)揮所長(zhǎng)，才能在市場(chǎng)上持續(xù)存活。更重要的是，經(jīng)營(yíng)者必須理解這個(gè)定位會(huì)隨著市場(chǎng)環(huán)境的變化而轉(zhuǎn)變，審查時(shí)勢(shì)，勇于創(chuàng)新，找到價(jià)值是經(jīng)營(yíng)者的責(zé)任，也是最重要的工作。
1.1融合階段數(shù)字技術(shù)的出現(xiàn)在為人們提供了嶄新的信息傳播手段的同時(shí)，也給傳統(tǒng)信息傳播方式帶來(lái)了很大的沖擊，但并不意味著傳統(tǒng)媒體的逐漸消亡，而是提供了一個(gè)不同媒體之間互相取長(zhǎng)補(bǔ)短、共同發(fā)展的機(jī)遇。這主要表現(xiàn)在傳統(tǒng)媒體借助數(shù)字技術(shù)拓展發(fā)行渠道這一重要方面。傳統(tǒng)媒體目前主要包括報(bào)紙和廣播電視。眾所周知，報(bào)紙的發(fā)行必須以紙質(zhì)印刷物為依托，再經(jīng)過(guò)物流手段，最終才能得到有效傳播，因此傳播能力及時(shí)效性相對(duì)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(hào)和圖像信號(hào)，對(duì)媒體的市場(chǎng)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(tǒng)媒體開始將目光望向了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將其作為新的發(fā)行渠道。由于在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，任何一種媒體形態(tài)都可以被傳播、下載以及，因而使得傳統(tǒng)媒體的內(nèi)容在發(fā)行能力上有了顯著提高。同時(shí)，借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來(lái)進(jìn)行跨區(qū)域信息傳播可以有效降低發(fā)行成本，這也是目前眾多媒體尋求網(wǎng)上推廣的原因之一。
1.2深入融合階段在數(shù)字技術(shù)發(fā)展的帶動(dòng)下，當(dāng)前的媒介合作早已經(jīng)成為了一種常態(tài)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(dá)到一種形態(tài)上的真正融合。在未來(lái)的發(fā)展中，由于數(shù)字技術(shù)對(duì)傳媒領(lǐng)域的引領(lǐng)作用不斷加強(qiáng)，因此極有可能出現(xiàn)以數(shù)字技術(shù)為根本依托，整合眾多其他傳媒方式的嶄新媒體平臺(tái)，甚至?xí)纬删W(wǎng)絡(luò)、傳媒、通信三者的最終合流，并延續(xù)以往的服務(wù)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(nèi)容載體融合隨著數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)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(duì)信息內(nèi)容的需求又出現(xiàn)了新的變化，即對(duì)規(guī)?；畔⒌木薮笮枨螅瑫r(shí)這一需求又反過(guò)來(lái)刺激各類媒體對(duì)內(nèi)容的規(guī)?；a(chǎn)。規(guī)?；a(chǎn)分為專業(yè)型和個(gè)體型兩類[2]。專業(yè)型的規(guī)?；a(chǎn)有著較強(qiáng)的權(quán)威性，而個(gè)體型大多并非出于功利的目的，只要擁有終端設(shè)備就可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)容的自由上傳。這一類型雖然內(nèi)容制作能力有限，但在技術(shù)的支持下，個(gè)人信息傳播正越來(lái)越受到廣大用戶的歡迎和好評(píng)。
2.2傳播渠道融合在媒體融合不斷深化的過(guò)程中，傳播渠道的獨(dú)立化及邏輯化是其最為明顯的發(fā)展趨勢(shì)。獨(dú)立化指的是信息內(nèi)容的傳播渠道將從目前存在的傳播機(jī)構(gòu)中獨(dú)立出來(lái)，使傳播渠道與信息采集、生產(chǎn)及制作等其他方面走向合作，衍生出獨(dú)立存在的媒體產(chǎn)業(yè)[3]。邏輯化指的是在整個(gè)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(huán)節(jié)的技術(shù)層面的問(wèn)題而擔(dān)心，整個(gè)信息產(chǎn)業(yè)鏈會(huì)為用戶提供類似于專用通路一樣的無(wú)障礙終端，因此技術(shù)問(wèn)題完全沒(méi)有必要考慮。
2.3接收終端融合接收終端的融合主要表現(xiàn)在技術(shù)融合與應(yīng)用融合兩個(gè)層面。首先來(lái)看技術(shù)融合，臺(tái)式計(jì)算機(jī)的信息處理能力在目前所有電子設(shè)備當(dāng)中處于頂端，但同時(shí)不具有便攜性而難以普及；智能手機(jī)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(shè)想，未來(lái)硬件設(shè)備的發(fā)展在保證處理能力得以高速發(fā)展的前提下，同時(shí)會(huì)將外觀的微型化作為其基本追求。
3結(jié)論
通信技術(shù)與活動(dòng)自人類出現(xiàn)之初就已出現(xiàn)。人們總是在嘗試運(yùn)用不同的手段與方法加強(qiáng)相互間的交流與溝通，其中，語(yǔ)言與文字的產(chǎn)生，促使這種溝通交流形式變得更為頻繁。在以往戰(zhàn)爭(zhēng)中主要是通過(guò)人力與馬匹進(jìn)行各種情報(bào)和信息的傳遞，緊接著出現(xiàn)了郵驛通信制度，當(dāng)今的郵政制度就是從這一制度發(fā)展而來(lái)的。從宏觀層面看通信技術(shù)的發(fā)展歷史，能夠發(fā)現(xiàn)其業(yè)務(wù)范圍十分廣泛且類目繁多，與此同時(shí)，通信技術(shù)與通信方式也在隨之持續(xù)推進(jìn)與完善。不論是任何發(fā)展階段的通信技術(shù)變革，將所有信息真實(shí)的進(jìn)行轉(zhuǎn)移是其永恒不變的基本內(nèi)涵，換而言之，通信技術(shù)就是把各種信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信的傳播方式，將多種信息方便、精準(zhǔn)、安全、快捷的在信息的收發(fā)者之間進(jìn)行傳遞。隨著當(dāng)代通信行業(yè)的快速進(jìn)步與發(fā)展，通信技術(shù)得以不斷的完善，傳播途徑的多樣化發(fā)展越來(lái)越顯著。尤其是數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的同步、多路、復(fù)用、調(diào)制以及頻帶輸送等方面的發(fā)展更是日趨成熟。人們的日常生活隨著通信技術(shù)的發(fā)展也在不斷改變。例如，視頻電話、IP電話、移動(dòng)電話、無(wú)線通信、數(shù)字媒體、網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的發(fā)明和使用。這些新興的通信技術(shù)使得人們的生活、學(xué)習(xí)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(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的融合發(fā)展
計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的融合發(fā)展是現(xiàn)代化通信技術(shù)的一個(gè)主要標(biāo)志。在信息科學(xué)技術(shù)的研發(fā)過(guò)程中，計(jì)算機(jī)技術(shù)是最為常用的一種技術(shù)，這就使得計(jì)算機(jī)技術(shù)在持續(xù)進(jìn)步的同時(shí)也推動(dòng)了通信技術(shù)的快速發(fā)展，從而為人類提供更加豐富、多樣、質(zhì)量更優(yōu)的現(xiàn)代化通信服務(wù)。計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的融合發(fā)展主要表現(xiàn)在三個(gè)方面：
（一）計(jì)算機(jī)通信技術(shù)
計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速推進(jìn)催生了一種新型的技術(shù)形式———計(jì)算機(jī)通信技術(shù)。作為通信技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的融合結(jié)晶，計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的主要探索方向是多媒體通信與計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)這兩種技術(shù)的研究。換而言之，計(jì)算機(jī)通信是指計(jì)算機(jī)條件下的通信技術(shù)，主要是通過(guò)計(jì)算機(jī)相互間或者計(jì)算機(jī)與打印機(jī)、終端等其他外部設(shè)備間所進(jìn)行的各種數(shù)據(jù)信息之間的交換過(guò)程。計(jì)算機(jī)通信的目標(biāo)是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行二進(jìn)制形式的表示，因此，從某種程度去分析，計(jì)算機(jī)通信也可以說(shuō)是計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)化通信。信息的形式多種多樣，包括圖形、語(yǔ)音、電子表格、音樂(lè)、文件、文本等等。把這一系列信息轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制表現(xiàn)形式的數(shù)據(jù)之后，就能夠運(yùn)用計(jì)算機(jī)實(shí)施通信了。
（二）信息技術(shù)
信息技術(shù)是當(dāng)今科技發(fā)展的核心，現(xiàn)代化的信息技術(shù)范圍特別廣、內(nèi)容也比較復(fù)雜。隨著目前信息技術(shù)的日益成熟，其應(yīng)用領(lǐng)域也愈來(lái)愈廣泛。信息技術(shù)是所有計(jì)算機(jī)技術(shù)的主導(dǎo)與中心，計(jì)算機(jī)是將所有信息資源收集、整合與加工的過(guò)程。因此，從一定角度去看，計(jì)算機(jī)也是一個(gè)龐大的加工廠。一般所指的信息技術(shù)可以說(shuō)是內(nèi)涵極其豐富，只要和信息研發(fā)、收集、儲(chǔ)存、輸出、處理等相關(guān)的科學(xué)技術(shù)，都能稱之為信息技術(shù)。當(dāng)然，信息技術(shù)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展所做出的貢獻(xiàn)也是巨大的，從實(shí)際調(diào)查結(jié)果顯示，信息技術(shù)拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)提升的作用正在逐年增加。
（三）藍(lán)牙技術(shù)
藍(lán)牙技術(shù)是低成本、短距離、無(wú)線通信技術(shù)的代稱。其能夠在十幾米范圍內(nèi)進(jìn)行單點(diǎn)與多點(diǎn)的聲音傳遞和無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸，其所運(yùn)行的數(shù)據(jù)寬帶甚至能夠達(dá)到1Mbps。藍(lán)牙技術(shù)有兩個(gè)主要部分構(gòu)成，即藍(lán)牙專門使用的IC與藍(lán)牙通信技術(shù)的協(xié)議棧。當(dāng)前社會(huì)生活中對(duì)藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用主要是手機(jī)、汽車等行業(yè)與領(lǐng)域，而且隨著這一技術(shù)的日臻完善與逐步發(fā)展，其用途與范圍將會(huì)進(jìn)一步拓展，影響力也將進(jìn)一步加大。
三、結(jié)語(yǔ)
關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)融合傳感器無(wú)損檢測(cè)精確林業(yè)應(yīng)用
多傳感器融合系統(tǒng)由于具有較高的可靠性和魯棒性,較寬的時(shí)間和空間的觀測(cè)范圍,較強(qiáng)的數(shù)據(jù)可信度和分辨能力,已廣泛應(yīng)用于軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、航天、交通管制、機(jī)器人、海洋監(jiān)視和管理、目標(biāo)跟蹤和慣性導(dǎo)航等領(lǐng)域[1,2]。筆者在分析數(shù)據(jù)融合技術(shù)概念和內(nèi)容的基礎(chǔ)上,對(duì)該技術(shù)在林業(yè)工程中的應(yīng)用及前景進(jìn)行了綜述。
1數(shù)據(jù)融合
1.1概念的提出
1973年,數(shù)據(jù)融合技術(shù)在美國(guó)國(guó)防部資助開發(fā)的聲納信號(hào)理解系統(tǒng)中得到了最早的體現(xiàn)。70年代末,在公開的技術(shù)文獻(xiàn)中開始出現(xiàn)基于多系統(tǒng)的信息整合意義的融合技術(shù)。1984年美國(guó)國(guó)防部數(shù)據(jù)融合小組(DFS)定義數(shù)據(jù)融合為:“對(duì)多源的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行多方的關(guān)聯(lián)、相關(guān)和綜合處理,以更好地進(jìn)行定位與估計(jì),并完全能對(duì)態(tài)勢(shì)及帶來(lái)的威脅進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)估”。
1998年1月,Buchroithner和Wald重新定義了數(shù)據(jù)融合:“數(shù)據(jù)融合是一種規(guī)范框架,這個(gè)框架里人們闡明如何使用特定的手段和工具來(lái)整合來(lái)自不同渠道的數(shù)據(jù),以獲得實(shí)際需要的信息”。
Wald定義的數(shù)據(jù)融合的概念原理中,強(qiáng)調(diào)以質(zhì)量作為數(shù)據(jù)融合的明確目標(biāo),這正是很多關(guān)于數(shù)據(jù)融合的文獻(xiàn)中忽略但又是非常重要的方面。這里的“質(zhì)量”指經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)融合后獲得的信息對(duì)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(guān)的信息,甚至可更好地用于開發(fā)項(xiàng)目的資金、人力資源等[3]。
1.2基本內(nèi)容
信息融合是生物系統(tǒng)所具備的一個(gè)基本功能,人類本能地將各感官獲得的信息與先驗(yàn)知識(shí)進(jìn)行綜合,對(duì)周圍環(huán)境和發(fā)生的事件做出估計(jì)和判斷。當(dāng)運(yùn)用各種現(xiàn)代信息處理方法,通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)這一功能時(shí),就形成了數(shù)據(jù)融合技術(shù)。
數(shù)據(jù)融合就是充分利用多傳感器資源,通過(guò)對(duì)這些多傳感器及觀測(cè)信息的合理支配和使用,把多傳感器在空間或時(shí)間上的冗余或互補(bǔ)信息依據(jù)某些準(zhǔn)則進(jìn)行組合,以獲得被測(cè)對(duì)象的一致性解釋或描述。數(shù)據(jù)融合的內(nèi)容主要包括:
(1)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)。確定來(lái)自多傳感器的數(shù)據(jù)反映的是否是同源目標(biāo)。
(2)多傳感器ID/軌跡估計(jì)。假設(shè)多傳感器的報(bào)告反映的是同源目標(biāo),對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合,改進(jìn)對(duì)該目標(biāo)的估計(jì),或?qū)φ麄€(gè)當(dāng)前或未來(lái)情況的估計(jì)。
(3)采集管理。給定傳感器環(huán)境的一種認(rèn)識(shí)狀態(tài),通過(guò)分配多個(gè)信息捕獲和處理源,最大限度地發(fā)揮其性能,從而使其操作成本降到最低。傳感器的數(shù)據(jù)融合功能主要包括多傳感器的目標(biāo)探測(cè)、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)、跟蹤與識(shí)別、情況評(píng)估和預(yù)測(cè)[4]。
根據(jù)融合系統(tǒng)所處理的信息層次,目前常將信息融合系統(tǒng)劃分為3個(gè)層次:
(l)數(shù)據(jù)層融合。直接將各傳感器的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)后,送入融合中心,完成對(duì)被測(cè)對(duì)象的綜合評(píng)價(jià)。其優(yōu)點(diǎn)是保持了盡可能多的原始信號(hào)信息,但是該種融合處理的信息量大、速度慢、實(shí)時(shí)性差,通常只用于數(shù)據(jù)之間配準(zhǔn)精度較高的圖像處理。
(2)特征層融合。從原始數(shù)據(jù)中提取特征,進(jìn)行數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)和歸一化等處理后,送入融合中心進(jìn)行分析與綜合,完成對(duì)被測(cè)對(duì)象的綜合評(píng)價(jià)。這種融合既保留了足夠數(shù)量的原始信息,又實(shí)現(xiàn)了一定的數(shù)據(jù)壓縮,有利于實(shí)時(shí)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(yīng)用較多的一種技術(shù)。但是該技術(shù)在復(fù)雜環(huán)境中的穩(wěn)健性和系統(tǒng)的容錯(cuò)性與可靠性有待進(jìn)一步改善。
(3)決策層融合。首先每一傳感器分別獨(dú)立地完成特征提取和決策等任務(wù),然后進(jìn)行關(guān)聯(lián),再送入融合中心處理。這種方法的實(shí)質(zhì)是根據(jù)一定的準(zhǔn)則和每個(gè)決策的可信度做出最優(yōu)的決策。其優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)通訊量小、實(shí)時(shí)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(gè)或幾個(gè)傳感器失效時(shí),系統(tǒng)仍能繼續(xù)工作,具有良好的容錯(cuò)性,系統(tǒng)可靠性高,因此是目前信息融合研究的一個(gè)熱點(diǎn)。但是這種技術(shù)也有不足,如原始信息的損失、被測(cè)對(duì)象的時(shí)變特征、先驗(yàn)知識(shí)的獲取困難,以及知識(shí)庫(kù)的巨量特性等[5,6]。
1.3處理模型
美國(guó)數(shù)據(jù)融合工作小組提出的數(shù)據(jù)融合處理模型[7],當(dāng)時(shí)僅應(yīng)用于軍事方面,但該模型對(duì)人們理解數(shù)據(jù)融合的基本概念有重要意義。模型每個(gè)模塊的基本功能如下:
數(shù)據(jù)源。包括傳感器及其相關(guān)數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)庫(kù)和人的先驗(yàn)知識(shí)等)。
源數(shù)據(jù)預(yù)處理。進(jìn)行數(shù)據(jù)的預(yù)篩選和數(shù)據(jù)分配,以減輕融合中心的計(jì)算負(fù)擔(dān),有時(shí)需要為融合中心提供最重要的數(shù)據(jù)。目標(biāo)評(píng)估。融合目標(biāo)的位置、速度、身份等參數(shù),以達(dá)到對(duì)這些參數(shù)的精確表達(dá)。主要包括數(shù)據(jù)配準(zhǔn)、跟蹤和數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)、辨識(shí)。
態(tài)勢(shì)評(píng)估。根據(jù)當(dāng)前的環(huán)境推斷出檢測(cè)目標(biāo)與事件之間的關(guān)系,以判斷檢測(cè)目標(biāo)的意圖。威脅評(píng)估。結(jié)合當(dāng)前的態(tài)勢(shì)判斷對(duì)方的威脅程度和敵我雙方的攻擊能力等,這一過(guò)程應(yīng)同時(shí)考慮當(dāng)前的政治環(huán)境和對(duì)敵策略等因素,所以較為困難。
處理過(guò)程評(píng)估。監(jiān)視系統(tǒng)的性能,辨識(shí)改善性能所需的數(shù)據(jù),進(jìn)行傳感器資源的合理配置。人機(jī)接口。提供人與計(jì)算機(jī)間的交互功能,如人工操作員的指導(dǎo)和評(píng)價(jià)、多媒體功能等。
2多傳感器在林業(yè)中的應(yīng)用
2.1在森林防火中的應(yīng)用
在用MODIS(ModerateResolutionImagingSpectroradiometer)數(shù)據(jù)測(cè)定森林火點(diǎn)時(shí)的20、22、23波段的傳感器輻射值已達(dá)飽和狀態(tài),用一般圖像增強(qiáng)處理方法探測(cè)燃燒區(qū)火點(diǎn)的結(jié)果不理想。余啟剛運(yùn)用數(shù)據(jù)融合技術(shù),在空間分辨率為1000m的熱輻射通道的數(shù)據(jù)外加入空間分辨率為250m的可見(jiàn)光通道的數(shù)據(jù),較好地進(jìn)行了不同空間分辨率信息的數(shù)據(jù)融合,大大提高了對(duì)火點(diǎn)位置的判斷準(zhǔn)確度[8]。為進(jìn)一步提高衛(wèi)星光譜圖像數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性與可靠性,利用原有森林防火用的林區(qū)紅外探測(cè)器網(wǎng),將其與衛(wèi)星光譜圖像數(shù)據(jù)融合,可以使計(jì)算機(jī)獲得GPS接收機(jī)輸出的有關(guān)信息通過(guò)與RS實(shí)現(xiàn)高效互補(bǔ)性融合,從而彌補(bǔ)衛(wèi)星圖譜不理想的缺失區(qū)數(shù)據(jù)信息,大大提高燃燒區(qū)火點(diǎn)信息準(zhǔn)確度和敏感性。
2.2森林蓄積特征的估計(jì)
HampusHolmstrom等在瑞典南部的試驗(yàn)區(qū)將SPOT-4×S衛(wèi)星數(shù)據(jù)和CARABAS-IIVHFSAR傳感器的雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行了融合,采用KNN(knearestneighbor)方法對(duì)森林的蓄積特征(林分蓄積、樹種組成與年齡)進(jìn)行了估計(jì)[9]。
KNN方法就是采用目標(biāo)樣地鄰近k個(gè)(k=10)最近樣地的加權(quán)來(lái)估計(jì)目標(biāo)樣地的森林特征。研究者應(yīng)用衛(wèi)星光譜數(shù)據(jù)、雷達(dá)數(shù)據(jù)融合技術(shù)對(duì)試驗(yàn)區(qū)的不同林分的蓄積特征進(jìn)行估計(jì),并對(duì)三種不同的數(shù)據(jù)方法進(jìn)行誤差分析。試驗(yàn)表明,融合后的數(shù)據(jù)作出的估計(jì)比單一的衛(wèi)星數(shù)據(jù)或雷達(dá)數(shù)據(jù)的精度高且穩(wěn)定性好。
2.3用非垂直航空攝像數(shù)據(jù)融合GIS信息更新調(diào)查數(shù)據(jù)
森林資源調(diào)查是掌握森林資源現(xiàn)狀與變化的調(diào)查方法,一般以地面調(diào)查的方法為主,我國(guó)5年復(fù)查一次。由于森林資源調(diào)查的工作量巨大,且要花費(fèi)大量的人力、物力和資金。國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者都在探索航空、航天的遙感調(diào)查與估計(jì)方法。
TrevorJDavis等2002年提出采用非垂直的航空攝影數(shù)據(jù)融合對(duì)應(yīng)的GIS數(shù)據(jù)信息實(shí)現(xiàn)森林調(diào)查數(shù)據(jù)的快速更新,認(rèn)為對(duì)森林資源整體而言,僅某些特殊地區(qū)的資源數(shù)據(jù)需要更新。在直升飛機(jī)側(cè)面裝上可視的數(shù)字?jǐn)z像裝置,利用GPS對(duì)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行定位,對(duì)特殊地區(qū)的攝像進(jìn)行拍攝,同時(shí)與對(duì)應(yīng)的GIS數(shù)據(jù)進(jìn)行融合,做出資源變化的估計(jì)或影像的修正[10]。
試驗(yàn)表明,融合后的數(shù)據(jù)可以同高分辨率矯正圖像相比,該方法花費(fèi)少,精度高,能充分利用影像的可視性,應(yīng)用于偏遠(yuǎn)、地形復(fù)雜、不易操作、成本高的區(qū)域,同時(shí)可避免遙感圖像受云層遮蓋。
3數(shù)據(jù)融合在林業(yè)中的應(yīng)用展望
3.1在木材檢測(cè)中的應(yīng)用
3.1.1木材缺陷及其影響
木材是天然生長(zhǎng)的有機(jī)體,生長(zhǎng)過(guò)程中不可避免地有尖削度、彎曲度、節(jié)子等生長(zhǎng)缺陷,這些缺陷極大地影響了木材及其制品的優(yōu)良特性,以及木材的使用率、強(qiáng)度、外觀質(zhì)量,并限制了其應(yīng)用領(lǐng)域。在傳統(tǒng)木制品生產(chǎn)過(guò)程中,主要依靠人的肉眼來(lái)識(shí)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(shí)別起來(lái)非常困難,勞動(dòng)強(qiáng)度大,效率低,同時(shí)由于熟練程度、標(biāo)準(zhǔn)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(shí)別嚴(yán)重影響了生產(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)拍。因此必須開發(fā)一種能夠?qū)Π宀碾p面缺陷進(jìn)行在線識(shí)別和自動(dòng)剔除技術(shù),以解決集成材加工中節(jié)子人工識(shí)別誤差大、難以實(shí)現(xiàn)雙面識(shí)別、剔除機(jī)械調(diào)整時(shí)間長(zhǎng)等問(wèn)題。
3.1.2單一傳感器在木材檢測(cè)中的應(yīng)用
對(duì)木材及人造板進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)的方法很多,如超聲波、微波、射線、機(jī)械應(yīng)力、震動(dòng)、沖擊應(yīng)力波、快速傅立葉變換分析等檢測(cè)方法[11,12]。超聲技術(shù)在木材工業(yè)中的應(yīng)用研究主要集中在研究聲波與木材種類、木材結(jié)構(gòu)和性能之間的關(guān)系、木材結(jié)構(gòu)及缺陷分析、膠的固化過(guò)程分析等[13]。
隨著計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的發(fā)展,人們也將視覺(jué)傳感器應(yīng)用于木材檢測(cè)中。新西蘭科學(xué)家用視頻傳感器研究和測(cè)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(shí)準(zhǔn)確地測(cè)量單個(gè)纖維和全部纖維的幾何尺寸及其變化趨勢(shì),能夠區(qū)分不同紙漿類型,測(cè)定木材纖維材料加固結(jié)合力,并動(dòng)態(tài)地觀察木材纖維在材料中的結(jié)合機(jī)理。
新西蘭的基于視覺(jué)傳感器的板材缺陷識(shí)別的軟件已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化,該軟件利用數(shù)碼相機(jī)或激光掃描儀采集板材的圖像,自動(dòng)識(shí)別板材節(jié)子和缺陷的位置,控制板材的加工。該軟件還具有進(jìn)行原木三維模型真實(shí)再現(xiàn)的計(jì)算機(jī)視覺(jué)識(shí)別功能,利用激光掃描儀自動(dòng)采集原木的三維幾何數(shù)據(jù)。
美國(guó)林產(chǎn)品實(shí)驗(yàn)室利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)對(duì)木材刨花的尺寸大小進(jìn)行分級(jí),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(xué)基于視覺(jué)傳感器進(jìn)行了定向刨花板內(nèi)刨花定向程度的檢測(cè),從而可以通過(guò)調(diào)整定向鋪裝設(shè)備優(yōu)化刨花的排列方向來(lái)提高定向刨花板的強(qiáng)度。
在制材加工過(guò)程中,利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)在線實(shí)時(shí)檢測(cè)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(shí)可對(duì)鋸材的質(zhì)量進(jìn)行分級(jí),實(shí)現(xiàn)木材的優(yōu)化使用;在膠合板的生產(chǎn)過(guò)程中,利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)在線實(shí)時(shí)檢測(cè)單板上的各種缺陷,實(shí)現(xiàn)單板的智能和自動(dòng)剪切,并可測(cè)量在剪切過(guò)程中的單板破損率,對(duì)單板進(jìn)行分等分級(jí),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程。Wengert等在綜合了大量的板材分類經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,建立了板材分級(jí)分類的計(jì)算機(jī)視覺(jué)專家系統(tǒng)。在國(guó)內(nèi)這方面的研究較少,王金滿等用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)對(duì)刨花板施膠效果進(jìn)行了定量分析[14]。
X射線對(duì)木材及木質(zhì)復(fù)合材料的性能檢測(cè)已得到了廣泛的應(yīng)用,目前該技術(shù)主要應(yīng)用于對(duì)木材密度、含水率、纖維素相對(duì)結(jié)晶度和結(jié)晶區(qū)大小、纖維的化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)等進(jìn)行檢測(cè),并對(duì)木材內(nèi)部的各種缺陷進(jìn)行檢測(cè)。
3.1.3數(shù)據(jù)融合在木材檢測(cè)中的應(yīng)用展望
單一傳感器在木材工業(yè)中已得到了一定程度的應(yīng)用,但各種單項(xiàng)技術(shù)在應(yīng)用上存在一定的局限性。如視覺(jué)傳感器不能檢測(cè)到有些與木材具有相同顏色的節(jié)子,有時(shí)會(huì)把木板上的臟物或油脂當(dāng)成節(jié)子,造成誤判,有時(shí)也會(huì)受到木材的種類或粗糙度和濕度的影響,此外,這種技術(shù)只能檢測(cè)部分表面缺陷,而無(wú)法檢測(cè)到內(nèi)部缺陷;超聲、微波、核磁共振和X射線技術(shù)均能測(cè)量密度及內(nèi)部特征,但是它們不能測(cè)定木材的顏色和瑕疵,因?yàn)檫@些缺陷的密度往往同木板相同。因此,一個(gè)理想的檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)該集成各種傳感技術(shù),才能準(zhǔn)確、可靠地檢測(cè)到木材的缺陷[15,16]。
基于多傳感器(機(jī)器視覺(jué)及X射線等)數(shù)據(jù)融合技術(shù)的木材及木制品表面缺陷檢測(cè),可以集成多個(gè)傳統(tǒng)單項(xiàng)技術(shù),更可靠、準(zhǔn)確地實(shí)時(shí)檢測(cè)出木材表面的各種缺陷,為實(shí)現(xiàn)木材分級(jí)自動(dòng)化、智能化奠定基礎(chǔ),同時(shí)為集裁除鋸、自動(dòng)調(diào)整、自動(dòng)裁除節(jié)子等為一身的新型視頻識(shí)別集成材雙面節(jié)子數(shù)控自動(dòng)剔除成套設(shè)備提供技術(shù)支持。
3.2在精確林業(yè)中的應(yīng)用
美國(guó)華盛頓大學(xué)研究人員開展了樹形自動(dòng)分析、林業(yè)作業(yè)規(guī)劃等研究工作;Auburn大學(xué)的生物系統(tǒng)工程系和USDA南方林業(yè)實(shí)驗(yàn)站與有關(guān)公司合作開展用GPS和其他傳感器研究林業(yè)機(jī)器系統(tǒng)的性能和生產(chǎn)效率。
目前單項(xiàng)的GPS、RS、GIS正從“自動(dòng)化孤島”形式應(yīng)用于林業(yè)生產(chǎn)向集成技術(shù)轉(zhuǎn)變。林業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)作為一個(gè)多組分的復(fù)雜系統(tǒng),是由能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)、信息流動(dòng)所推動(dòng)的具有一定的結(jié)構(gòu)和功能的復(fù)合體,各組分間的關(guān)系和結(jié)合方式影響系統(tǒng)整體的結(jié)構(gòu)和功能。因此應(yīng)該在計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)框架下,有效地融合GPS、GIS、RS等數(shù)據(jù),解決這些信息在空間和時(shí)間上的質(zhì)的差異及空間數(shù)據(jù)類型的多樣性,如地理統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、柵格數(shù)據(jù)、點(diǎn)數(shù)據(jù)等。利用智能DSS(決策支持系統(tǒng))以及VRT(可變量技術(shù))等,使林業(yè)生產(chǎn)成為一個(gè)高效、柔性和開放的體系,從而實(shí)現(xiàn)林業(yè)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、開放性,建立基于信息流融合的精確林業(yè)系統(tǒng)。
南京林業(yè)大學(xué)提出了“精確林業(yè)工程系統(tǒng)”[17]。研究包括精確林業(yè)工程系統(tǒng)的領(lǐng)域體系結(jié)構(gòu)、隨時(shí)空變化的數(shù)據(jù)采集處理與融合技術(shù)、精確控制林業(yè)生產(chǎn)的智能決策支持系統(tǒng)、可變量控制技術(shù)等,實(shí)現(xiàn)基于自然界生物及其所賴以生存的環(huán)境資源的時(shí)空變異性的客觀現(xiàn)實(shí),以最小資源投入、最小環(huán)境危害和最大產(chǎn)出效益為目標(biāo),建立關(guān)于林業(yè)管理系統(tǒng)戰(zhàn)略思想的精確林業(yè)微觀管理系統(tǒng)。
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