电子稳像技术范文

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中图分类号：TN91934; TP391文献标识码：A文章编号：1004373X(2012)06012704

CCD imaging space correction based on electronic image stabilization technology

MA Xinru, ZOU Lixin, TANG Rongsheng, GU Jihua, XU Tingting, YIN Nan

(School of Physics Science and Technology, Soochow University, Suzhou 215006, China)

Abstract： On the basis of the research on the phenomenon of image′s threecolor dislocation appeared in the application of the color linear arrary CCD, a CCD imaging space correction method based on the technology of electronic image stabilization is proposed. This method contains several key steps including the separation of colour images, the extraction of feature points, the matching of feature points, the estimation of location parameters and the compensation of images. The experimental results show that this method can solve CCD colour disorder and improve the image quality.

Keywords： colour linear array CCD; threecolour disorder; feature point extraction; feature point matching; parameter estimation

收稿日期：20110917近年来，CCD器件及其应用技术的研究取得了惊人的进展，特别是在图像传感和非接触测量领域的发展更为迅速。面阵CCD广泛用于各种摄像机和数码相机等领域。线阵CCD主要用于产品尺寸的高速非接触检测，在线分级与加工，表面质量评定，机器视觉中的精确定位等。结合课题“运动员跑步计时器项目”，对彩色线阵CCD应用时，出现的成像三色错位的问题进行了研究。分析了问题产生的原因，介绍了目前常规的校正方法，提出了基于电子稳像技术的CCD成像空间校正方法。该方法引入电子稳像技术，有效地解决了CCD成像的三色错位问题，经Matlab仿真实验后，获得了理想的校正结果。而且该方法不仅在物体匀速运动时有效，在物体非匀速运动时同样有效。线阵CCD成像技术应用于运动员跑步的示意如图1所示。

1CCD成像介绍

多年前科研人员就已经实现了CCD彩色成像，该技术的实现目前一般采用如下2种方法。第1种是彩色三CCD，即采用分光棱镜和3个CCD组合。棱镜将光线中的红、绿、蓝三个基色分开，使其分别投射在一个块CCD 上，这样，每块 CCD 就只对1种基色分量感光。第2种是彩色单CCD。最常用的做法就是在CCD表面覆盖RGB三色滤光片，以1∶2∶1的比例构成。由于彩色单CCD价格明显便宜，所以占据主流市场，本研究就是针对线阵彩色单CCD进行的。

图1线阵CCD成像技术应用于运动员跑步的示意图线阵彩色单CCD有3列间隔的光敏元件，分别用于感光置于同一位置P的红、绿、蓝颜色分量，通过A/D转换后,再将3列CCD感光的图像数据合成复原为位置P物体的数字图像。然而由于这3列CCD是在同一触发脉冲下工作的，这3列CCD并不是对同一位置进行感光,而是对前后有一定间隔的3个位置分别进行感光，如图2所示。由于这种相机本身存在不可避免的系统问题，成像3色出现错位现象，从而影响图像的成像质量，如图3所示。

图2成像三色错位的原理图3成像三色错位现象

课题“运动员跑步计时器项目”，需在跑道的终点线附近采用高速线阵彩色单CCD拍摄运动员冲刺时的画面。设定采集速率为1 000 f/s，得到的图像如图4所示。可以发现图像产生了3色错位现象，尤其是运动员的腿部，表现明显，因为腿部的运动频率最快。

图4线阵彩色单CCD拍摄的运动员跑步图像2基于电子稳像技术的校正方法

由线阵彩色单CCD摄像机的结构带来的这种彩色图像的三色错位,严重影响了图像原始数据的真实性和有效性，必须加以校正。目前，国内外有以下2种主要方法，通过异步时钟控制曝光校正［1］，通过软件校正［2］。比较以上方法可发现，软件校正不需要改变CCD的硬件，更具有实用性。数据冗余与数据重新定位的方法是软件校正的主要方法，但是，此种方法仅对匀速运动物体有效，而无法应用于线阵CCD拍摄、检测非匀速物体。本文针对非匀速物体的情形，提出了采用电子稳像思想来进行软件校正。传统思维上，电子稳像技术是处理帧间运动，而CCD的这种成像问题严格意义上属于帧内运动，但是，本文首先把线阵CCD拍摄的数十帧看做一幅图像，接着把一幅彩色图像分离成红色分量、绿色分量、蓝色分量3幅图像，通过上述两步骤后，即可将电子稳像技术应用于线阵CCD成像。

2.1彩色图像的R/G/B分离

通过Matlab平台，对一幅运动员的彩色图像进行R/G/B分离后的效果如图5所示。硬件环境为：CPU2.80 GHz，内存0.98 GB。

图5红色/绿色/蓝色分量图像2.2特征点提取

图像的特征点是指两帧图像中对比例、旋转、平移等变换保持一致性的特征，如线交叉点、物体边缘点、角点、闭区域的中心点等。常用的特征点提取方法［34］有：边缘点提取方法，如Log操作数、Canny操作数、基于小波变换的算法等；角点提取算法，如Kitchen法、SUSAN法、Harris法等。

Harris角点检测算法［5］是由Chris Harris和Mike Stephens在1988年提出的。定义下式来计算Harris算法的角点响应函数：R(x,y)=Det(M)－k(Tr(M))2(1) 式中:Det(M)=AB－C2，Tr(M)=A+B表示矩阵M的迹；k是Harris系数。A=(Ix)2，B=(Iy)2，C=(Ix)・(Iy)。Ix表示图像I在x方向的导数，Iy表示图像I在y方向的导数。Harris算法稳定性高，对噪声不敏感，基于它的优点，本文最终采用改进型Harris算法进行特征点的提取。

2.3特征点匹配

所谓特征点的匹配就是在当前帧中找到与参考帧中每一特征点的惟一匹配点，在帧间建立特征点的对应关系。特征点匹配的正确性，对于图像间运动估计的精度，有非常直接的影响。按图像的匹配来源分，主要可以分为2种方式［67］：一种是固定帧匹配；另一种是相邻帧匹配。这2种方法各有优缺点，固定帧匹配方法不存在累计误差，它的缺点是一旦图像的运动超出了运动向量计算的临界值，运动向量变得不可靠以后，后续的处理将非常困难，相邻帧匹配方法的主要问题是存在累计误差。

根据本课题所研究的线阵CCD成像问题的特殊性，可以把红色分量、绿色分量、蓝色分量作为3幅图像，进行特征点匹配。在具体匹配过程中选取红色分量图像为参考帧，依次对绿色分量图像、蓝色分量图像完成特征点匹配。

匹配步骤如下：

(1) 以特征点Pk为中心，在参考图像中构造一个尺寸为M×N的图像模块I1。

(2) 在当前图像中对应位置处，确定尺寸为（M+2P)×（N+2P）的搜索区域I2。其中P表示水平和垂直方向的最大偏移量。

(3) 从搜索区域的中心点开始搜索，搜索路径采用菱形DS法，计算每点的SAD值。

(4) 找出最小SAD值，则对应的位置的中心点为匹配特征点。

2.4三色错位参数估计

将经过预处理后的候选全局特征点，代入六参数仿射运动模型，求最小二乘解。仿射运动模型如下：x′

y′=m0m1

m3m4x

y+m2

m5(2)式中(x′,y′)和(x,y)分别表示当前图像和参考图像的特征点坐标，M= m0m3

m1m4

m2m5定义为仿射参数矩阵。

求解的目标是使得各特征点的位置误差达到最小，因此，提出了基于求最小二乘解的迭代步骤，每次迭代过程中将误差较大的特征点予以剔除。迭代停止后，输出的仿射参数矩阵M作为最终的全局运动参数，被保留的特征点作为最终的全局特征点集合。参数估计的整个流程图如图6所示。

图6参数估计流程图2.5图像的补偿

获得运动参数矩阵后，就可以分别对绿色分量图像、蓝色分量图像进行图像补偿了。其流程如图7所示。

图7图像补偿流程图将绿色分量图像看做当前帧，以计算出的待补偿参数矩阵对当前帧fk的像素坐标(xk,yk)进行变换，公式如下：xk′

yk′=m0(k)m1(k)

m3(k)m4(k)xk

yk+m2(k)

m5(k)(3)从而得到新的坐标(xk′,yk′)，并将原坐标的像素值赋给对应的新坐标，则得到初步的补偿后图像。在坐标变换时，不一定都在整像素点上，则需要进行插值处理，采用双线性插值法。由于在坐标变换时，边界部分无法获得像素值的区域通常被填充为黑色区域，为了避免这种现象，需要对丢失的边界部分进行重建。采用图像拼接技术［8］来实现边界部分重建是一种有效的方法。

完成绿色分量图像的图像补偿后，再以相同步骤完成蓝色分量图像的图像补偿，最终合成［910］校正后的彩色图像。

3实验结果及分析

3.1特征点提取的实验结果及分析

本课题采用改进型Harris算法，通过Matlab平台对运动员的图像进行特征点提取，经过多次比较后，仿真实验中的Harris系数k取0.05，仿真实验结果如图8所示。可以看出，采用改进的Harris算法提取的图像特征点清晰有效。

图8图像的特征点提取结果3.2特征点匹配的实验结果及分析

选取运动员的红色分量图像为参考帧，绿色分量图像为当前帧，进行第一次匹配，匹配结果如图9所示。

图9绿色分量图像的特征点匹配结果其中绿色“+”代表有效匹配特征点，可以看出，运动员的多数特征点得到了有效匹配。

依然选取运动员的红色分量图像为参考帧，蓝色分量图像为当前帧，进行第2次匹配，匹配结果如图10所示。

图10蓝色分量图像的特征点匹配结果其中绿色“+”代表有效匹配特征点，依然可以看出，多数特征点得到了有效匹配。

3.3参数估计的实验结果及分析

实验图片依然选用同上的一组运动员图像，求取仿射参数矩阵M=m03

m1m4

m2m5。分别求出绿色分量图像和蓝色分量图像的结果为：M绿0.990 50.032 3

-0.021 10.987 4

15.587 0-3.667 6

M蓝=0.987 80.035 0

-0.022 30.986 8

15.567 8-3.669 43.4校正后的实验结果及分析

根据运动参数矩阵，分别对绿色分量图像，蓝色分量图像进行图像补偿，并合成彩色图像。可以发现，校正后图像的3色错位问题得到一定解决，图像质量有一定提高。校正结果如图11所示。

4结语

本课题研究了线阵彩色单CCD成像时出现的3色错位现象，揭示了3色错位的本质原因，并探索性的给出了基于电子稳像技术的软件校正方法。在Matlab平台上，进行了仿真实验，初步得到了满意的校正效果。将该方法应用于“运动员跑步计时器项目”，能获得更优的监控图像，从而提高计时精度。

图11图像最终校正结果参考文献

［1］张鹏，杨凯，张忠臣.彩色线阵CCD颜色几何失真及校正方法［J］.现代电子技术，2009,32(24):131133.

［2］陈文涛,刘永贵,曹晓莉.平列式线阵彩色CCD摄像机的色彩偏移与校正［J］.光电技术应用，2006(9):478450.

［3］VANNE J, HAMALAINEN T D, KUUSILINNA K. A parallel memory system for variable blocksize motionestimation algorithms \[J\]. Circuits and Systems for Video Technology, 2008, 18(4): 538543.

［4］SUN Hui. Fast gray projection algorithm and its application to electronic image stabilization \[J\]. Optics and Precision Engineering, 2007, 15(3): 412416.

［5］朱娟娟.电子稳像理论及其应用研究［D］.西安：西安电子科技大学，2009.

［6］SUK Jung Youp, LEE GunWoo. New electronic digital image stabilization algorithm in wavelet transform domain \[M\]. LNCS, Heidelberg: Springer, 2005: 911916.

［7］ERTURK S. Digital image stabilization with sub image phasecorrelation based global motion estimation \[J\]. IEEE Trans. on Consumer Electronics, 2003, 49(4): 13201325.

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一、前言

电力电子技术是一个以功率半导体器件、电路技术、计算机技术、现代控制技术为支撑的技术平台。经过50年的发展历程，它在传统产业设备发行、电能质量控制、新能源开发和民用产品等方面得到了越来越广泛的应用。最成功地应用于电力系统的大功率电力电子技术是直流输电(HVDC)。自20世纪80年代，柔流输电(FACTS)概念被提出后，电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注，多种设备相继出现。本文介绍了电力电子技术在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的运用。

二、电力电子技术的应用

自20世纪80年代，柔流输电(FACTS)概念被提出后，电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注，多种设备相继出现。已有不少文献介绍和总结了相关设备的基本原理和应用现状。以下按照电力系统的发电、输电和配电以及节电环节，列举电力电子技术的应用研究和现状。

(一)在发电环节中的应用

电力系统的发电环节涉及发电机组的多种设备，电力电子技术的应用以改善这些设备的运行特性为主要目的。

1大型发电机的静止励磁控制

静止励磁采用晶闸管整流自并励方式，具有结构简单、可靠性高及造价低等优点，被世界各大电力系统广泛采用。由于省去了励磁机这个中间惯性环节，因而具有其特有的快速性调节，给先进的控制规律提供了充分发挥作用并产生良好控制效果的有利条件。

2水力、风力发电机的变速恒频励磁

水力发电的有效功率取决于水头压力和流量，当水头的变化幅度较大时(尤其是抽水蓄能机组)，机组的最佳转速便随之发生变化。风力发电的有效功率与风速的三次方成正比，风车捕捉最大风能的转速随风速而变化。为了获得最大有效功率，可使机组变速运行，通过调整转子励磁电流的频率，使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定。此项应用的技术核心是变频电源。

3发电厂风机水泵的变频调速

发电厂的厂用电率平均为8％，风机水泵耗电量约占火电设备总耗电量的65％，且运行效率低。使用低压或高压变频器，实施风机水泵的变频调速，可以达到节能的目的。低压变频器技术已非常成熟，国内外有众多的生产厂家，并不完整的系列产品，但具备高压大容量变频器设计和生产能力的企业不多，国内有不少院校和企业正抓紧联合开发。

(二)在输电环节中的应用

电力电子器件应用于高压输电系统被称为“硅片引起的第”，大幅度改善了电力网的稳定运行特性。

1直流输电(HVDC)和轻型直流输电(HVDCLight)技术

直流输电具有输电容量大、稳定性好、控制调节灵活等优点，对于远距离输电、海底电缆输电及不同频率系统的联网，高压直流输电拥有独特的优势。1970年世界上第一项晶闸管换流器，标志着电力电子技术正式应用于直流输电。从此以后世界上新建的直流输电工程均采用晶闸管换流阀。

2柔流输电(FACTS)技术

FACTS技术的概念问世干20世纪80年代后期，是一项基于电力电子技术与现代控制技术对交流输电系统的阻抗、电压及相位实施灵活快速调节的输电技术，可实现对交流输电功率潮流的灵活控制，大幅度提高电力系统的稳定水平。

20世纪90年代以来，国外在研究开发的基础上开始将FACTS技术用于实际电力系统工程。其输出无功的大小，设备结构简单，控制方便，成本较低，所以较早得到应用。

(三)在配电环节中的应用

配电系统迫切需要解决的问题是如何加强供电可靠性和提高电能质量。电能质量控制既要满足对电压、频率、谐波和不对称度的要求，还要抑制各种瞬态的波动和干扰。电力电子技术和现代控制技术在配电系统中的应用，即用户电力(customPower)技术或称DFACTS技术，是在FACTS各项成熟技术的基础上发展起来的电能质量控制新技术。可以将DFACTS设备理解为FACTS设备的缩小版，其原理、结构均相同，功能也相似。由于潜在需求巨大，市场介入相对容易，开发投入和生产成本相对较低，随着电力电子器件价格的不断降低，可以预期DFACTS设备产品将进入快速发展期。

(四)在节能环节的运用

1变负荷电动机调速运行

电动机本身挖掘节电潜力只是节电的一个方面，通过变负荷电动机的调速技术节电又是另一个方面，只有将二者结合起来，电动机节电方较完善。目前，交流调速在冶金、矿山等部门及社会生活中得到了广泛的应用。首先是风机、泵类等变负荷机械中采用调速控制代替挡风板或节流阀控制风流量和水流量具有显著的效果。国外变负荷的风机、水泵大多采用了交流调速，我国正在推广应用中。

变频调速的优点是调速范围广，精度高，效率高，能实现连续无级调速。在调速过程中转差损耗小，定子、转子的铜耗也不大，节电率一般可达30％左右。其缺点主要为：成本高，产生高次谐波污染电网。

2减少无功损耗，提高功率因数

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二、项目教学法的实施步骤

1.创造情境，激发学生兴趣。

在教学中创建良好的教学环境，激发学生的学习兴趣。例如在课程的“组合逻辑电路设计”教学中，询问学生有没有献过血。通过此问题可以激发学生的好奇心，探究献血和所学知识的相关性；接着询问血型匹配知识。通过此问题调动大家探讨的积极性；最后提出能否利用所学知识设计一个血型匹配判断电路。通过前期的情境培养，使学生对“组合逻辑电路设计”知识产生浓厚的兴趣。

2.围绕主题，逐步深入。

学习了典型的时序集成电路后，为了进一步加深学生对集成电路的理解和应用，继而引导学生作进一步讨论：能否用现有知识设计数字电子钟？数字电子钟的设计包含哪些模块？学生对数字电子钟比较熟悉，能够确定数字电子钟需要实现哪些功能。学生通过研究和讨论，设计出数字电子钟的总体结构图。数字电子钟的模块包括：秒脉冲信号产生、计数、译码、校时和显示等基本模块，利用Multisim仿真软件实现各电路模块的独立调试和仿真，再进行系统的级联调试。在此过程中，教师应引导学生思考数字电子钟的关键问题：秒脉冲信号如何产生？时计数电路，即二十四进制计数电路如何设计与实现？分、秒计数电路，即六十进制计数电路如何设计与实现？时（分、秒）译码电路如何设计与实现？时（分、秒）显示电路如何设计与实现？怎样实现对时、分的校准。

3.模块化设计，团队合作。

基本设计思路确定以后，进入项目的实施阶段。在对学生进行分组时，应从多个方面考虑团队成员的组合，如知识结构、特长、性格等。确定了小组成员后，明确每位同学职责。项目负责人将项目任务模块化，负责项目的整体组织和协调，确保项目有条不紊地开展；成员两人一组完成子模块的设计与调试；最后以小组为单位，梳理项目，由项目负责人组织编写和完善所有项目文档和报告。在项目的设计过程中，学生参考他人的设计及实现方法时，主要是学习他人的设计方法，如编码、接口和电路的工作原理，而不是原封不动地使用他人的电路。在项目的方案论证过程中，鼓励学生开展讨论。学生可以通过提方案、相互补充和正反对比等多种探讨思路，对所拟定的方案进行仿真或试验验证。教师在这一环节中力求全面把握学生动向，主动获取学生设计过程中的认知错误，加以指导。最后学生可以得出电子钟每一子模块的设计内容。数字电子钟的第一部分是时间基准，即时钟。学生通过查阅资料发现，为了获得可能的最高精度，时钟电路选择比较常见的32.768kHz的晶振，而32768是2的15次方，所以对这种晶振进行15次分频的话，就可以得到准确稳定的1Hz的标准时钟信号。数字电子钟的第二部分是秒计数器。秒计数器的工作原理为：给其装载一个初始值并执行减计数至零。当计数到达零时，产生一个时钟脉冲并将其传递给分计数器。在这里，装载的初始值根据需要设定的时间和时钟基准信号来计算，若时钟基准信号为1Hz，则60s的设定时间所需的初始值为60，若时钟基准信号为2Hz，则60s的设定时间所需的初始值为120。也就是说，装载的初始值等于需要设定的时间乘以时钟基准信号。数字电子钟的第三部分是分计数器，它实现分的计数和显示，且进行小时比较。每当秒计数器减至零时，分计数器加1。电路需包含一个比较电路的8位计数器，以实现分的复位并使小时计数器加1。通过仿真，学生发现，为了保证LED显示的正确性，当复位为零时，设置显示值为59。数字电子钟的第四部分是时计数器，当分计数器计数到60时，小时计数器加1。在计数器的设计过程中，学生最容易忽略计数器的工作特性，在仿真时就会出现问题。例如，在电子钟设计中计数器选用74LS193时，就要考虑其工作特性，在分计数器的值小于而不是等于60的那一个时刻加1。这样做可以避免使用额外的逻辑运算，来使比较器的输出转化为小时计数器的输入时钟脉冲。小时计数器电路中也应该包含一个比较器，用以检测当前值是否为12（电子钟小时显示为12进制），如果是，立即将小时计数器复位。

4.总结问题，共同研讨。

在项目教学实施的过程中，教师在做到整体掌握、全程引导的同时，还要尊重学生的设计，协助学生解决遇到的难题。如学生在校时电路的设计中遇到了如下问题：校时电路的开关在接通和断开时均存在抖动问题，使电路无法正常工作。这时学生在教师的鼓励、引导下查阅资料，了解到常用的消除抖动的方法：软实现（编程实现）、硬件实现。软实现即处理器查询或者监视开关的状态，当开关在规定时间内没有改变状态时，即认为开关已经不再抖动。常用的硬件去抖动的方法有：（1）使用施密特触发器电路；（2）使用CMOS555定时器；（3）基本RS锁存器电路。利用施密特触发器电路消除抖动时，应确保施密特触发器的门限电压尽可能小，以保证能被电容上的电压触发；当开关存在很多抖动时，最好的方法是采用CMOS555定时器构建单稳态电路来消除抖动。当开关按下时，555定时器可以输出一个稳定的脉冲信号，代替开关来触发实际；利用基本RS锁存器电路，将锁存器的S端接开关输入，R端接应用电路，将开关的状态锁存，当操作完成后取消锁存。学生可以分组，应用不同的方法消除抖动，比较去抖动的效果，确定最佳方案。学生通过查阅资料，不仅解决了设计中遇到的问题，同时也发散了思维，扩展了知识面。

5.时序仿真，实现目标。

学生通过原理图设计，得到了秒脉冲信号、二十四进制计数器、六十进制计数器，通过仿真可以得到其时序图，引导学生总结利用集成计数器芯片实现其他进制计数器的方法，最后通过级联实现数字钟的设计和仿真。每个小组实现项目设计后，教师应对学生作品进行评价，项目组负责人应向全班汇报并展示本组设计的作品，列举在项目实施过程中遇到的问题及解决方案。

6.拓展项目，鼓励创新。

在学生实现了项目任务时，教师可以引导学生进行项目的拓展，增强学生的灵活应用能力和创新能力。鼓励学生进行讨论，如现在市场上的电子钟定时有何特点，学生自身对定时功能有何要求等。学生可以通过提方案、互相补充、多方面对比等探讨过程，实现电子钟个性化定时的设计。在这一过程中，学生不仅学会思维探索，而且提高了对知识的理解记忆，为课程学习打下了坚实基础。不要局限于一套设计方案。在系统设计前，将学生分组，要求每组同学采用不同的方法达到设计目的。例如用数字电路设计一个闪烁式LED时序电路，在设计时序发生器时可以采用以下几种方法：（1）555定时器；（2）慢时钟；（3）快时钟，通过计数器来分频。

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电视技术自诞生以来，经过几十年的发展，已经取得了很大的进步：制作技术上，从摄影机到磁带摄像机，从复合信号到分量信号；传输技术上，从开路地面传输到有线电缆传输再到卫星传输，然而，直到本世纪九十年代，信号的传输和处理都是仿真性质的。模拟电视存在许多难以克服的缺陷，主要表现在：

•回波反射在地面广播中，由于周围的建筑物和山脉等会对电视信号产生多径反射，从而导致接收机出现画面重影现象，影响收看效果。

•保存困难模拟电视节目存储在磁带媒体上，由于磁带对存储环境的温度、湿度要求较严格，因此，长期存放和使用磨损都会对磁带造成物理损伤，如掉磁粉、磁带变形等，严重影响重放的图像质量。

•顺序存储介质限制磁带是顺序存储介质，这种顺时序性质，决定模拟信号的编辑过程只能是线性低效的。

•噪声积累由于模拟电视信号在传输和存储过程中会受到各种干扰和引入各种噪声，经多次传输或复制后，噪声积累，使图像质量不断下降。

•对传输信道有严格要求模拟电视信号传输过程中，由于传输信道的特性并非总是十分理想，因此会导致电视信号的线性失真和非线性失真。线性失真是由于传输系统的振幅频率特性和相位频率特性不理想所致，它将使电视信号的高频部分产生衰减，降低图像的清晰度和产生细节模糊。同时，还会导致色度信号的增益、延时与亮度信号不一致，严重时会完全改变颜色；非线性失真对电视信号的亮度信号和同步信号都有影响，尤其是影响彩色的饱和度和色调。同时，还存在微分相位失真、微分增益失真。

•其它缺陷模拟电视的其它缺陷包括：亮度互扰，行间闪烁，爬行，大面积闪烁等。

模拟电视的这些缺陷是其自身无法克服的，只有使用数字技术才能彻底改观。由于大规模集成电路技术、通信技术和计算机技术的迅速发展，信息技术已进入了数字化时代。所谓数字电视，是将传统的模拟电视信号经过抽样、量化和编码转换成用二进制数代表的数字式信号，然后进行各种功能的处理、传输、存储和记录。数字电视从节目制作到信息的接收和显示，其工作过程及原理与模拟电视大相径庭。所不同的是它采用数字化处理、传输、接收和显示信息。

在电视技术中采用数字技术不仅能改进图像质量，更重要的是能与现有的数字通信和计算机技术相结合，能为人们提供全新的、更灵活、更方便的服务。这一点在迅速发展的信息社会中非常重要。数字化电视信号具有如下主要优点：

•多次中继或复制后不会产生噪声积累，适用于远距离多次中继传输或反复编辑和复制。

•清晰度高，使用部首传输、转播音响，在接收端有望达到演播室水平；

•音频效果好，可支持五声道加超重低音声道的5+1环绕声家庭影院；

•可采用纠错编码技术，提高抗干扰能力，同等传输条件下的抗干扰能力优于模拟电视；

•可充分使用压缩编码技术压缩其资料率，降低数码率或存储空间。占用频道较窄，地面广播时，原PAL频道可播放高清晰度电视或四套标准格式数字电视，有线电视网中的一个PAL频道可播送8~10套标准数字电视；

•保留了现有模拟电视画面格式，普通电视机前加装数字电视机顶盒即可接收数字电视节目；

•易于实现加密和保密通讯；

•可采用大规模集成电路，降低功耗，减小体积，可靠性高，调试维护易，大规模生产时可大幅降低成本；

•电视信号可以通过现有的公共电信数字传输网络传送，电视广播网络的数字化为提供其它资料业务创造了条件，继而为广播网络连接其它网络，以及视频业务融入统一的信息基础设施NII开辟了道路。

正是由于这些优势，使数字电视取代模拟电视成为必然。数字电视淘汰模拟电视，如同数字大哥大将最终淘汰模拟大哥大一样。电视终将进入数字化时代，数字电视将成为新一代电视的代名词，很快，我们将把“数字电视”只称为“电视”。一场电视革命的序幕就此拉开。

本文将电视技术分为制作和传送两大类，分别讨论数字化技术带来的变化及其发展趋势，并对相应技术发展可能对电视传播活动及社会造成的影响作出预测。

壹、数字技术在电视节目制作技术中的发展及其对传播活动的影响

自从1956年美国安培公司开发成功世界上第一台四磁头两英寸磁带录象机以来，在40多年短暂的历史中，视频技术发展日新月异。信号处理方式从复合到分量；设备装置从大到小，从摄录分开到摄录一体，现在又正经历着一场新的革命，这场革命是由数字化技术驱动的。80年代开始出现的多媒体技术，使得人们通过计算机可以不受不同媒体差异的限制，综合处理图像、声音、资料、文字等多种信息，从90年代开始与电视节目制作技术相融合，极大地丰富了视频节目制作手段，传统的制作方式不断被全新的、充满创造活力的制作方式所代替。视频节目制作技术采用计算机和专用视频设备使视频图像的创作和编辑得以大大简化，降低了制作成本，扩大了需要进行视频图像处理与创作的用户范围，并将对视频行业的现有结构产生深远的影响。

一、非线性编辑系统将取代线性编辑改变节目制作及播出方式

非

二、虚拟演播室技术极大地提高节目的信息量和娱乐性

典型的虚拟演播室系统是由摄像设备、摄像机位置参数分析及控制、图形计算机、背景素材库和图像合成等设备组成，如下图所示。具体的工作过程是：演员由一台前景摄像机（真实摄像机）拍摄，而如图所示的背景图像记录及生成系统（图形计算机和背景素材库）称为虚拟摄像机。真实的和虚拟的两台摄像机，在虚拟演播室

技术中始终是锁定的。真实摄像机的位置参数，包括摄像机在演播室中的物理位置，摄像机的倾斜、转动甚至翻转的资料，以及摄像机镜头的焦距和聚焦设置，所有这些参数都将在计算机中进行分析，相应于前景图像的背景图像的控制随即完成。然后，前景图像（包括演员和真实场景）以及计算机生产的背景图像在色健控制器中无缝地合成。输出的图像可以直接播出或记录在存储媒体上。真实摄像机数字化图像合成直接播出

（前景）视频延时（色健控制）或记录

摄像机位置图形计算机

分析与控制（背景）

素材库

（背景）

虚拟摄像机

在虚拟演播室中，需要对虚拟场景中所有物体进行建模，即设计物体的外形和尺寸等。这与计算机辅助设计（CAD）很相似。在这些步骤完成后，才能利用来自摄像机传感器的资料或图像分析后得到的数据建立虚拟摄像机，用虚拟摄像机来实时生成场景。在实施播出或播出预先记录的节目时，色健控制器中的跟踪以及图像合成都必须实时完成。这样，场景的生成必须达到每秒50场的速度，需要像SGIOnxy一类的高级图像工作站才能完成。目前成本相当可观。但随着PC性能的提高，这种情况有望得到改善。从近年来的NAB展览会上可以看到虚拟演播室技术正在走向成熟，许多厂家展示了虚拟演播室从制作、快速反应到最终播出效果上的优势。同时稳定性和可靠性也有明显改善。产品已形成系列化，构成低、中、高三个档次，分别适用于不同的使用范围。

虚拟演播室技术的出现，一方面是因为计算机技术的发展为其奠定了基础，另一方面不可忽视的因素就是节目的需求。随着近年来电视频道数显著的加速增加，频道间的竞争日益激烈，电视节目制作人员必须考虑如何在更短的时间内用更少的资金制作更好的、更多的电视节目。同时电视观众对电视节目的欣赏口味不断提高，一个总的趋势是要求新闻节目更“实”更“新”，娱乐节目更“虚”更“玄”。需求是发展的动力，在这种资金投入少、节目产出又多、又好的要求下，虚拟演播室技术的诞生和发展可谓是顺应了历史潮流，因而，这种技术一旦诞生就得到了视频界的认可，迅猛发展起来。

虚拟演播室技术的产生，反过来又极大地促进了电视节目的发展。运用虚拟演播室技术，演播室的场景、道具将越来越多地用计算机图形的形式产生。由于场景的设计不再是只能用实物搭成而是用软件构成，艺术表达上的自由度就大大增加。它将平面的抠像技术扩展到了三维空间。制作人员通过计算机辅助设计软件可以将以前的想象变为现实。比如，可以在计算机上模仿设置灯光并根据需要改变；可以很容易地修改计算机里生成的图像中的结构、颜色和文本；可通过按下一个按钮来重建场景；可以将小演播室扩展成很大的演播室等等。虚拟演播室的优点在新闻、定期采访、娱乐、体育、音乐和少儿等节目制作上表现得尤为明显。虚拟演播室技术的使用和普及，对广播界来说，可以节省节目制作的成本和时间，提高演播室效率；对电视节目制作人员来说，可以摆脱时间、空间及道具制作等方面的限制，在广泛的想象空间中进行自由创作；对广大电视观众来说则大大提高了信息量和娱乐性。

今天的虚拟演播室技术还在完善之中，目前在虚拟演播室里使用更复杂的场景和道具的制作时还难以满足实时播出的要求，同时，目前还没有一个摄像机跟踪装置能够简便地适合多功能演播室，许可足够多的创作自由度。此外，尽管色健控制技术在近年有了改善，但仍然需要努力改进以从前景中去掉不希望有的那些偏色；虚拟演播室的价格性能比也有待于进一步提高。但是，瑕不掩瑜，虚拟演播室技术作为一种新兴的电视制作技术必将在未来的影视制作过程中发挥更大的作用，创造出更多为老百姓津津乐道的精彩节目。

貳、数字技术在电视传送技术中的发展及其对传播活动的影响

将数字技术应用于电视传送技术中的构想可追溯到本世纪40年代末，1948年就已有人提出了将电视信号数字化的问题，但直到1982年才有德国ITT集团研制成了PAL制电视接收机的一套电视信号数字处理芯片。1988年10月，CCITT制定了H．261数字视频压缩标准，开创了数字电视技术的新时代。1991年和1993年国际标准化组织又分别制定了JPEG、MPEG-1和MPEG-2数字视频压缩标准。

美国开播卫星直播数字电视后没有制定相应的标准。欧洲则于1993年9月从联合尤里卡EU-95计画（模拟分量MAC过渡到HDTV）转向数字视频广播（DVB）项目。参加DVB集团的包括了从电视制作到传送各个环节的25个国家的200家公司与组织。DVB的卫星广播（DVB-S）、有线电视（DVB-C）与地面广播（DVB-T）的技术标准都已制定完毕，并均以MPEG-2为基础，相应业务也在许多国家开通。短短几年时间，已从标准化进入商品化，实用化和产品化阶段，并以惊人的速度发展。

一、数字卫星直播电视如火如荼

二、有线电视向有线通信电视转化

视频业务音频业务资料业务话音业务

模数调多音单双可个电

拟字频路乐向向视人话

节节广数点分分电通通

目目播字播配配话信信

音式式

频

多加单双图本网本入网入路解向向文地内地Internet内公模扰分分广信通信通用

拟节配配播息信息信电

节目式式发查信

目布询网

非实电视游其逆全

实时话频戏他程程

时点点点点家图图

点播播播播庭文文

播业

务

从上图可见，未来的有线通信电视网络除了传统的视频业务外，还可实现音频业务、资料业务和话音业务三大类功能，各种业务均可实现双向服务，能够极大地满足人的信息需求。有线通信电视网不仅是有线电视技术发展的必然趋势，符合电视技术发展的自然规律，而且也是电视媒体因应新的网络媒体挑战的必由之路。

目前，有线电视网的综合利用是有线通信电视阶段技术发展的热点。从国外发展规律来看，综合利用首先是从准视频点播开始的，然后再发展电话和数据传输。有线电视网综合利用在世界上有些项目已有成功的应用，如电缆电话、电缆游戏等。特别在电缆电话方面，美欧的不少电话公司已经完成了电缆电话实验。一些有名的通信专业设备公司已经开始生产有线电视中的通信设备，如AT&T、摩托罗拉、贝尔等。从目前的造价来看，电缆电话的造价已接近普通电话的双绞线传输方式，随着电缆电话的普及，普通电话在价格上和功能上肯定将无法与电缆电话相比。另外，不少综合利用的软件开始推向市场，如微软、IDS等公司。不少有线电视网络设备厂家在综合利用的实验中也扮演了积极的角色，如同通用顺材、科学亚特兰大等。有不少计算机厂家和通信专业厂家，如SGI、HP、AT&

amp;T、贝尔、摩托罗拉、阿尔卡特等也跻身于这一行业。所有这些大公司努力的目标都是要将有线电视网作为进入“信息高速公路”的最后接入网，有线通信电视前途一片光明。

三、地面无线数字电视有了突破性进展

首先,电视的传播方式趋向多元化发展。现有的传播模式由于其不可替代的第一时间传播优势及权威优势会在相当长的时间内继续存在下去，与此同时，新的，与现有模式互补的模式将会出现。如果我们把现有电视传播模式看作是瀑布式的传播模式，那么，新的传播模式可以描绘成会员式的模式。在这种新的模式中，人们梦寐以求的电视信息传播由单向传播变为双向传播成为真正的可能。

传播学者的研究表明,人际传播与大众媒介传播各有长短,都不是最完美的传播方式。人际传播过程中，由于人体全部的感官（视觉、听觉、嗅觉、触觉、味觉）都可能要接受刺激，传播双方在这种全身活动上建立起的面对面的传播关系比大众传播可以更完整、更有效地传递信息，信息迅速交换的机会多，来往传递容易，获得反馈的机会多。人际传播的弱点是复制能力和信息保存能力差，传播覆盖面有限，无法满足工业社会的信息需求。大众传播拥有更好的复制、保存能力，传播迅速、有效，因而更能适应大众社会的普遍需要。但受到传统传播技术手段限制,在传播的反馈、传播速度控制、满足特别需要的能力等方面不尽人意。信息高速公路上的电视传播结合了大众传播和人际传播的优点。它既可以继续大众传播大范围传播的优势，满足社会的普遍需要，又可以兼顾人际传播的特点，满足个人的特别信息要求。

新的传播模式中，电视的顺时序传播限制将不复存在。数字化的随机存取特性，使人们再也不必陷入被动的等、换、弃的收看方式，而是拥有更多的选择，通过流览器设置菜单，受众能够随时方便地调看需要的信息，也可以点播自己喜爱的节目。电视的时间版面消失了，人们可以像流览报纸一样，按自己的兴趣和爱好流览电视。不仅如此,电视还将具有“超媒体”功能，使传受方式更接近于人的思维方式。所谓“超媒体”，是“超文本”（hypertext）的延伸，超文本这个词指的是互联程度很高的文字叙述，或具有内在联系的信息。在印刷报刊中，信息量受书籍本身的物理性质所限定，而人的思维却是非线性、跳跃性的。在阅读过程中，我们总会联想到一连串的疑问，由于版面的限制，总有太多疑问无从获得答案。这种现象在受时间限制的电视接收过程中表现更为突出。“网络电视”的情况却完全不同，网络空间是无限的，要表达一连串想法，可以通过一组多维指针（pointer）来进一步解释、引申或辩明。阅读者可以选择激活某一消息的解释、引申部分，也可以完全不予理睬。整个文字结构仿佛是一个复杂的分子模型。句子可以扩张，字词可以当场给出定义，各种观点都可以被打开，从多种不同的层面予以详尽分析。此外，电视还能提供一种双向开放信息流通方式，者与使用者之间可以实时直接交流信息，当然，这种双向交流的最终实施程度，还受到许多因素的制约。比如，面对众多的信息接受者的反馈信息，者是否有精力和时间一一处理等等。但毕竟，技术上的可能性，使得双方的互相反馈有了极大程度的提高。

其次,电视信息传播的范围和时效将得到进一步大幅度的提高。信息高速公路将使电视信息传播不受时间、地点、频道、国界、气候等影响，只要网“撒”到哪里，网上的信息就通向哪里，并且可时时更新内容。这将有利于提高世界信息的传播速度，促进远隔重洋的各民族科技文化的及时交流。媒体在参与本地竞争的同时，不得不面向全球去拓宽生存空间，国际传播成为未来传播业的发展方向。

第三,电视与其它传统新闻传媒的界限日益模糊。尼葛洛庞帝在他的《数字化生存》一书中指出：“多媒体领域真正的前进方向，是随心所欲地从一种媒介转换到另一种媒介”。多媒体综合了报纸、广播、电视等大众媒体的功能，将文字、声音、图像、动画等要素结合起来，给信息使用者以全方位的、多维的信息，并且可以根据自己的需要选择接受的形式。光纤信道和网络技术协议能将电视网、电话网和计算机网三网合一，使三大传统媒介开始走向高度的综合，网络和服务分开运作是未来的趋势。最后，也许媒介的区别会演变为专业数据库的专业区别,接受媒介的形式却由用户根据需要来选择。随着受者可选择资源的急速增加，传者的控制地位日益失落。但是,可选择资源的鱼目混珠状况,也将使日益忙碌的人们陷入无所适从的境地,因而,主频道将仍然是人们信息的主选来源,而主体媒体的权威确立，不再由政府行为来左右，更多地将取决于自身良好的过往纪录。媒体必须有更强的责任感，必须更加谨慎地核对信息来源的准确性以赢得受众的信赖。

数字化使传送质量大幅度提高，信息的品质得到优化；数字化使电视频道显著增加，将进一步促使电视节目从广播向窄播发展；数字化使传播方式从单向传送向双向甚至多向传送转化，促使了传播互动和多项业务的实现。数字化技术及其发展必须引起电视传播从业人员高度重视和积极参与

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项目教学法一般建立在建构主义学习理论基础上，为达到教学目的由学生和教师通过共同完成一个完整项目，通过项目完成情况来实现教学目的.可以说项目教学法既是一种教学方法又是一种课程体系新模式.

1.2项目教学法的特点、优点

项目教学法与其他教学方法相比较根本特点在于以项目为主线，教师为主导，学生为主体.教师满堂灌的传统教学方法得到改变，创造了一种学生主动参与、自主协助与探究创新的新型教学模式.项目教学法与传统教学方法相比，传统教学方法理论课多，实验课比较少，实验彼此独立的验证某个知识点，这样势必会使得学生理论知识与实践技能不能较好的融合，教学效果差.项目教学法打破验证实验传统教学方法，从项目入手，通过学生思考、设计、制作、讨论，再结合教师对项目讲解与指导，学生完成作品，从这个过程中学习新知识，为完成某个功能而结合与运用知识，收获成功喜悦.

1.3教学项目确立

教学项目的确立是在通过社会岗位需求、调查和专业培养目标的基础上，不断反复实践，让知识与技能的系统结合起来，形成了项目教学课程体系.教学项目要包含尽可能多教学知识点，紧密结合专业发展方向，并尽可能自然地结合以前所学过多项知识点.考虑到学生的实际水平，每个项目难易程度适中，在此项目基础上有弹性创新，学生的学习兴趣得到提高.担任项目教学教师在开展项目教学前做了充分准备，既要考虑专业发展方向又要考虑项目的趣味性，细分每个项目层次，融入细节，这样理论知识点与技能提高才不会相悖.项目的设计使学生们更容易掌握课程中的教学难点与重点，专业知识更加扎实.一般我们将每个项目分为项目介绍、项目理论知识、项目设计方案与分析、项目制作与调试、项目思考与项目报告等六个部分.项目介绍使同学明白项目目标与工作任务及应用范围，在听得过程中发散思维，拓展应用范围和技术改进.项目理论知识介绍，即将开展具体项目实施之前，教师可以引导学生学习新的知识点和提出一个项目设计方法.项目设计方案与分析部分，每个项目组学生分工合作，通过课余时间查找资料来完成系统框架，设计仿真.对于过程中的问题，教师与同学们听每组同学代表介绍，通过教师与项目组同学共同讨论，使学生成为项目的主角，完成项目理论设计并仿真，同学在提出方案到总结方案的过程中消化专业知识.接下来进行项目制作与调试，对同学们在项目完成过程中遇到问题，教师不断与同学检查、指导、沟通，使同学们对项目遇到问题思考、解决，完成项目.最后为巩固专业知识必须对项目提出改进措施，撰写项目报告书。

2项目教学方法的实施

模拟电子技术这门课与高等数学有很大区别，很多同学数学成绩不错，而学这门课觉得很难，关键在于他们把这门课当作一门纯理论课来学习，理论与实践不能结合，所以学好这门课，要求不仅要掌握较好的理论知识，而且还要把所学知识应用实践中去，并在实践环节不断发现问题、分析问题与解决问题，这样专业技能才能有较大的提升，所以我们在项目的实施过程中首先考虑将教科书改变为辅导书，实验室和图书馆为学习课堂，教师与学生探讨交流始终在项目完成过程.通过这些改变来实施具体设计的项目，提高学生理论与实践技能水平.

2.1制定项目实施计划

教师在实施教学项目前要深入研究这个项目所涉及的专业知识点与技能点，通过实践能将知识点融入到技能中，区分各个知识点之间的关系和彼此联系，促进学生解决学习与工作中遇到问题，培养创新能力.例如结合广播电视技术专业人才培养目标我们设计了———小功率调频发射机设计与制作项目，考虑到运用的知识点，我们把知识点划分为几个子项目：LC调频振荡电路设计、缓冲隔离级设计、功率激励设计、末级功放设计等，把这几个子项目合起来组成小功率调频发射机.每个子项目学生整理设计思路，仿真，制作.当然过程中会遇到问题但探讨中问题会得到解决思路.整个过程学生积极参加，动手动脑，互助互学，学习兴趣明显增强，知识点融会贯通，专业技能在过程中提高.

2.2项目实施计划

为了学生能实施项目目标，理论联系实际，充分利用实验室教学设备，实验室变成了课堂，学生学完新的知识点，可以边理论设计边动手实践，学生手脑并用，更快理解知识点.一个项目不是一两个知识点就能完成的，所以一个项目有很多分支组成，分支之间内容衔接紧密，知识点相互渗透，通过一个个分支子项目的完成，最后完成整个项目的学习.例如小功率调频发射机设计与制作项目，在所有的子项目中，提出项目要求，学生通过教师传授的知识点，通过分析、思考，然后查找资料相互探讨来设计或完成各个子项目任务，每个子项目完成后，由学生讲解设计电路原理，分享收获知识，总结本项目意义，通过总结找到自己项目不足.最后根据教师提出小功率调频发射机项目要求，学生将所学子项目联系起来，通过信息手段仿真，制作设计项目.在项目制作完成后，先由项目组学生介绍电路实现功能，分享自己所学会知识，通过总结使学生找到理论与实践的不足，在展示项目时，一部分学生可以很好实现设计功能，并有了好的创新思路，继续思考与完善.而另一部分可能会遇到一些问题，教师与学生一起分析问题，找到解决问题的办法.教师在整个项目完成过程中细心观察是不可缺少的，能发现学生优点与缺点，通过学生个性改变，增强与人沟通能力与团队合作精神，适合专业发展需要，使学生综合素质得到提高.最后书写项目报告，并做到规范化.

3项目考核与评价

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二、实验项目的具体实现

在学习《数字电子技术》课程的最后两周时间，安排学生做实验项目。具体分以下几个阶段进行：

①先对本项目进行介绍和讲解，让学生明确项目的目标。学生以分组的方式进行项目，每一组成员2-3名，学生自由组合。

②学生自己查阅资料，分组讨论，选择元器件，设计电路原理图，并利用仿真软件进行仿真实验，确定最终方案。

③根据仿真结果，焊接电路板。

④检查电路板的焊接情况，调试电路。

⑤检查无误之后，接通电源，看自己设计的电路是否达到预期的效果。很多学生由于第一次进行焊接工作，使用烙铁不是很熟练，焊接过程中出现了很多虚焊的情况，当接通电源的时候，数码显示器不能正常显示电梯上行或者下行。在检查电路板是否焊好的过程中，需注意以下几点：

①先看电路板上的正极和负极有没有不小心焊在一起，把数字万用表打到蜂鸣档，用红黑表笔接触电路板上的正负极，如果万用表发出响声，证明正负极短接，应该用烙铁把正负极短接的地方戳开。用同样的方法可以检测出每一块芯片的正负极是否短接。

②按照仿真原理图，把数字万用表打到蜂鸣档，用红黑表笔接触每一根连线的两端，如果万用表发出响声，证明这根线已经连好，反之，证明这是虚焊，应该用烙铁把这根线拆了重新焊接。

③检查每一块芯片应该接电源或者接地的引脚，看是否真的已经和电源或者地连通，如果没有连接好，应该重新焊接。

三、实验验收

经过两个星期的实验，学生已经把电路板制作完成。在验收阶段，先由学生自己讲述他们是怎样设计和制作自己的作品，实现了哪些功能，再由教师对学生作品在基本功能、焊接技术、自主发挥以及撰写的课程设计报告进行评分。

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二、学习模拟电子技术的目标要求

首先是能力目标：学生能够使用仪表对电子元件进行识别与检测；能够电路识图、按图进行电路焊接；能对典型电路安装、调试、检测、维护；能模仿设计简单电子产品。其次是知识目标：学生熟悉二极管、三极管性能特点及其应用常识；掌握共射极放大器、共集电极放大器、差分放大器等分析和计算；掌握集成运放的线性和非线性的应用与分析；掌握直流稳压电源的分析与设计。再次是素质目标：学生能够运用现代信息技术，寻找、搜索素材并做相应的修改；在项目训练过程中会出现各种差错，能够耐心处理，并能按照要求完成任务；项目业务操作过程中锻炼善于交流、善于沟通的能力；项目实施中能够执行安全的操作步骤。

三、模拟电子技术课程整体设计过程

（一）课程项目来源调研

通过模拟电子技术课程的学习，使学生掌握电子产品生产技工所需的理论知识和产品安装、调试技能，培养良好的安全操作习惯和合作交流能力，为学生就业及持续发展打下扎实的基础。因而课程项目的设计就是课程整体设计的重点与难点。课程项目设计需要先易后难，先简后繁，循序渐进。

（二）项目设计

学习项目设计的基本依据是模拟电子技术课程涉及的工作领域和工作任务范围，在具体设计过程中，以学生身边常见的电子产品为载体，使工作任务具体化，产生了具体的学习项目。其编排依据是该职业所特有的工作任务逻辑关系，而不是知识关系。课程组最终以真实的项目为基础，按照典型产品制作及典型电路的工作过程设计了LED闪光器、电子助听器、呼吸灯三个个项目（如图），共15个子项目，每个子项目完成是由若干任务所组成，针对每一个工作过程环节来实现相关课程内容的学习。每个项目的设置不宜过大，以免支撑的理论知识太多，导致教学组织比较困难，每个项目应该有其能力培养的侧重点。

（三）项目实施

项目教学设计真正实现了以学生为主体，教师起指导作用，教学组织形式设计要有利于“教学做一体化”教学的实施。根据项目能力训练的实施要求，设计学生学习训练的组织形式，体现师生、生生互动合作，渗透式培养学生的职业素养。不仅要设计学生的学习组织形式，还要设计教师的教学指导组织形式。教师主要按照“行动引导教学法”的理念组织教学，不是主要按照“知识逻辑推导法”的思路组织教学。

（四）考核方案设计

一直以来“模拟电子技术”课程考试成绩依照“期末+平时”按一定比例确定，并且期末考试成绩占最大比重，与突出技能的要求相背离。而在该课程改革实践中突出技能考核，重新确定考试成绩比例，逐渐加大平时过程性考核的分值，期末争取实现完全技能考核。项目的选取是学习的关键，创设学习资源和协作学习环境是教师最主要的工作，最终要以学生完成项目情况来评价学生的学习效果，但我们更要关注过程。课程考核评价的基本原则是：把能力评价与职业素养的评价相结合；多种评价方式的有机结合；评价主体多元化。课程考核时首先要从课程设置的目标出发，采取过程性考核和自主学习加分制相结合的动态管理方式，每次上课随时公布成绩，最后一次课总成绩即刻产生。过程性考核占总成绩90%，包括出勤、课堂表现、课堂报告、学生评价、知识点测试、项目制作等内容；学生除了要培养技能，还应该培养其持续性学习的能力和一定的相关理论知识，这部分采用自主学习，教师辅导测试，自主加分占总成绩10%。

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2开机无节目信号

提示“系统无信号，请检查连接线”或图像出现严重马赛克、某些频道提示没有信号。1)有线电视信号线与机顶盒接触不好，可将有线电视信号线与机顶盒接好并保证接触可靠。2)输入有线电视信号技术指标差，可拨打维修电话报修，维修人员将及时上门服务。3)经维修人员上门维修，检测信号指标正常，节目信号仍异常，说明机顶盒损坏，送维修处维修处理。

3只有图象没有声音(或只有声音没有图象)

1)音视频线断路或电视机的输入端子有故障(断路或氧化)。检查电视机与机顶盒之间的音频线是否正确连接(黄色线接视频，红色线接右声道，白色线接左声道)。2)操作错误。检查机顶盒是否处于静音状态。3)电视机没有基本音量。将电视机音量提高到适当位置。4)节目源故障。拨打咨询电话进行咨询。5)机顶盒设置错误。进入机顶盒菜单系统设置自动收索环节，进行自动收索。

4图像没有色彩

1)电视机视频制式设置错误。将视频制式切换到自动或PAL制式上。2)视频线(黄色线)接触不良。重新插入视频线或更换音视频线。

7遥控器按键无响应

1)操作错误。确认遥控器操作距离和角度满足要求(一般要求10米以内，正对遥控器左右角度不超过15度);2)遥控器故障。检查遥控器电池是否有电，电池接触是否良好，更换电池后仍无反应，可考虑更换遥控器。3)机顶盒故障。重新启动机顶盒，如遥控正常工作，而机顶盒仍无反应，可将机顶盒送到营业厅检修。

5音有交流声

机顶盒和电视机接地电位不等(尤其是采用三相插座的液晶电视机)，可用一个两相插板来同时接机顶盒和电视机，该故障一般能解决。

6机顶盒死机现象

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从选用项目化教学的教材到课堂转移到理实一体化的实验实训室，以期最大程度地将传统的理论知识融入到每个项目中的简易电子产品设计，项目设计内容跟随理论知识由浅入深、由简到难，将模拟电子技术中的理论知识分层次、分章节地融入每个电子产品制作，实现真正意义上的项目化的理实一体化教学。

1.2教学过程以学生为主体

项目化的知识体系，理实一体化的实验实训教学环境，可以实现学生为主体的教学过程，教师起着引导作用，整个项目过程完全由学生自主完成，学生可以进行分组讨论，查漏补缺，最终实现个人掌握理论知识并转化为实际项目的制作与功能实现。这种教学方式有益于学生发挥自己的主动性和特长，在此过程中也培养了学生的责任感和协作精神，体验到个人与集体共同学习和收获的成就感。在理实一体化的环境中进行的项目化教学很好地实现了教学过程中老师引导，学生成为课堂主体地位的教和学的效果，激发了学生学习理论知识的动力，提高了学生动手能力，让学生在课程学习中对本专业的专业知识和职业能力素质要求有了真切的感悟和体验。

2理实一体化环境中项目化教学设计

模拟电子技术课程的项目化教学设计，即在理实一体化实验实训环境下将课程进行项目化。现以项目二简易扩音器的认识与检测为例，结合模拟电子技术课程的实质内容，对课程进行以下设计，为理实一体化环境下模拟电子的项目化教学研究作以参考。

2.1简易扩音器的制作项目简介

简易扩音器的主要功能是将声音信号转换成电信号，简易扩音器内部电路将小信号放大后通过扬声器播放出来，主要有以下几部分组成：话筒、内部放大电路、扬声器。简易扩音器的核心部分是内部放大电路，作为放大电路的核心器件三极管，三极管的特性分析与管脚检测方法是学生必须掌握的基础知识，放大电路包含基本共发射极放大电路，功率放大电路，电路的构建与电路中电子元件参数的选择，电路信号的传递与检测是项目中要掌握的重中之重。

2.2简易扩音器的制作项目任务分解

将基本理论知识融入一个具体项目，意味着一个完整的项目要进行不同阶段的任务分解，通过任务分解，将理论知识融入到每个阶段的小任务中去，每个任务都是在理实一体化的实验环境下进行，理论知识贯穿在学生从简单电子元件的认识和特性的检测，到简单电子电路的组建，电路的分析，电路功能的实现，学生掌握知识的同时能够熟练掌握各类仪器仪表的操作和使用方法。通过教师引导模块、技能训练（学生操作）模块、技能思考（学生总结）模块，在具体的项目实施的过程中，项目化的教学的实施，使得模拟电子技术课程不再只是纯知识的教授，其课程核心被放到了学生对于基础专业知识的应用上，实现了技能型人才基本素质的培养和提高。

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一、电子技术基础实验教学存在的问题

（一）实验内容设置不合理

《电子技术基础实验》是一门理论性和实践性都很强的课程，但是目前所开设的实验多为验证型实验，不能适应当今电子技术快速发展的需要，不利于培养学生动手能力和综合分析设计能力。

（二）教学方式和教学手段单一

《电子技术基础》实验教学仍采用传统的教学模式，即教师对实验步骤进行详细的讲解和演示，学生按照老师的讲解按部就班操作就能完成实验。在整个实验过程中，学生从事的是“不需要动脑筋的简单劳动”，有的学生甚至连实验原理都没搞清楚，对实验中元器件的性能和选用以及基本电路的安装和调试更是一无所知。这样的教学方式非常单调和枯燥，无法激起学生的学习兴趣和发挥他们的主观能动性。此外，实验教学手段也比较单一，一般只用各类成型的实验箱开设一些简单的实物实验。如果开设综合性实验，往往由于电路复杂故障难以查找、元器件品种不全、实验箱线路老化和部分元件损坏等因素，使得实验成功率低，严重挫伤学生的实验积极性和影响教学效果。

（三）考核形式不能真实掌握学习效果

目前实验成绩的判定依据主要是以实验报告为主，实验报告一般由实验目的、实验原理、实验步骤和实验数据等组成。其中，只有实验数据需要学生通过做实验获得，其余部分学生只要照搬实验指导书就可以完成。由于实验内容相同，即使有的同学没有按照要求完成实验，也能通过抄袭他人数据蒙混过关，教师很难分辨出学生实验的真实完成情况，也无法掌握学生真正的学习效果。

二、《电子技术基础》课程教学改革的内容

（一）实践性课程体系的建设

《电子技术基础》课程属于具有相对高理论性的一门课程，在课程的教学中，学生只有经过一定的实习以及实验等相关的实践学习，才能够对所学的知识加以巩固与强化，才能确保学生能够更加全面的理解课程所包含的理论知识。对初中物理、数学基础较弱的中职生开设《电子技术基础》课程，通过构建《电子技术基础》的实践性课程体系，确保实践性教学能够具有更好的连续性，让实践课程贯穿教学过程之中，可以有效实现教学目标的要求。

通过设置实践性教学课程体系，能够更好的确保学生可以对电子技术产生非常良好的兴趣，可以对焊接技术更加的熟悉，并且可以对于电子技术加以综合的运用，使得学生的综合实践技能得以显著的提升，让学生从理论到实践，真正的掌握《电子技术基础》课程相关知识以技能。通过构建这一实践性课程体系，也能够让教师在学生刚进入学校便可以全面的接触、了解学生，这样更加有利于依照不同学生的个人特点来制定个性化的教学方案，如此便更加的有利于提升《电子技术基础》课程的教学效果。

（二）建立和理论课程更为适宜的实验课程

从我们所构建的实践性课程体系来看，要想和理论课能够更加的配套，应当根据设置的理论课程合理安排实验课程。例如，我校就针对机电技术应用专业的学生特点，在一年级上理论课的同时开设了电子技术实验课程，课时安排为36个课时，这样不仅不会占用太多的课时，同时也可以确保有充足的时间可以完成实验教学工作。在所设置的实验课程之中，不仅包含有几个相对小的实验以及验证性实验，同时还包含有综合性的设计实验课程，让学生亲自动手针对具体的电路完成设计工作，这样能够更好的提升学生的实践动手能力。

（三）应用微目教学模式

其一，小团队的合作。对于中职学校来说，由于学校自身综合实力相对较弱，而且学生的理论知识较为欠缺，所以在《电子技术基础》课程的实践性教学过程中，不适宜让学生完成较大的项目，可以设定一些小的项目，让学生参与。微项目在规模上相对要小，不过就项目活动的整个过程来说，微项目所包含的具体活动内容相对要多。例如，可以开展电路设计、元件资料分析、焊接支座等等各种微项目。但是这些微项目如果让一个学生完成，也存在一定的困难，所以，能够建立小团队，合作完成一些微项目。每一个小团队可以有3-5人左右，学生可以自由的组合建立团队。通过小团队的方式来参与微项目，不仅能够有效的降低微项目的难度，有效的增强学生在实践中的自信心，同时还能进一步的强化学生之间的交流与沟通，让学生拥有更强的团队合作意识，同时还能在实践中培养学生的动手能力；其二，汇报演示，强化学生之间的交流。在完成一个微项目之后，可以让学生就自己的成果加以汇报与演示，让其他学生了解到自己团队在开展此次微项目之中的创新以及具体问题的解决过程，让学生可以讨论在微项目实践活动以后，自身对于课程所学习知识点的理解变化情况，分项自己在微项目活动之中的心得与体会。学生们通过成果的展示以及汇报，能够更加的有利于学生进行知识与经验的交流，进一步的深化学生对于所学知识的理解，并让学生可以掌握更多的实践技能。

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1 电子技术对电视新闻传播的影响

电视与电子技术关系密切，电视传播形式的每一次变革本质上都与电子技术发展密不可分。不同媒介中又以电视为突出代表，从电子新闻采集转变到卫星新闻采集，从新闻今天报到新闻实时报。电子技术的迅猛发展在电视新闻传播史上有革命性的意义，不仅加快了传播效率，而且拓展了电视新闻维度，使得大众接收信息的渠道更加通畅和便捷，着重体现在两点：一是互联网技术在电视新闻的有效传播过程中不断提供信息，信息获取的深度、广度、效率、机会不断增多；二是在电视新闻采访发展过程中，伴随着电子技术的发展出现了以电视新闻采访、现场采访、直播室采访三位一体的电视新闻采访新形式。电视新闻采访内涵与形式更加丰富，立体化呈现方式为电视新闻传播带来了新机遇。

生产技术的发展必然对生产力产生直接作用。电子技术发展使得电视新闻信息量出现量变，新闻信息出入更加简单化。新闻信息量在很大程度上决定了电视新闻工作者提供素材的内容质量，对电视新闻受众对内容的理解有重大影响。电子技术发展突出表现在对新闻事件的快速整理与传播，社会效率的提升必然会推动电子信息技术在传播领域的迅速普及。电视新闻与制作网络化形式的风靡，使得数字技术融合各大网络系统逻辑的盛况出现在人们视野，电视新闻传播领域又迎来一次新的飞跃。人们与网络传媒互动性增强，这也是互联网技术与通讯网络技术融合的良好表现，信息传输渠道与电视新闻采访效率都有了不错的发展前景。新闻信息传播形态不仅能通过互联网与通讯网进行信息传送，网络采访与异地采访也成为一种常态。

在电视新闻文字、声音、视频、图像等传播媒介整合层面，数字与双向性技术在其中发挥了关键作用。进一步强调了电视新闻传播的开放性，加深电视新闻媒体特征。电子技术发展也使得电视新闻传播中的画面素材更为丰富，记录更加及时，传播更加迅速，新闻现场的画面质量与速度不断提升，甚至夜视技术发展也使得夜间突袭场景得到有效采集?c传播。另外，字幕也是作为电视新闻节目的重要说明物存在，对画面、声音等作出进一步解释，字幕在某些特别报道的新闻节目中意义重大，是新闻传播的第二大主体。

2 电子技术在电视新闻传播中的应用

电子技术不断拓展电视新闻传播渠道，新闻信息呈现出海量化和多样化发展形态。随着移动端技术突飞猛进，大众开始接受更为方便快捷的新媒体，比如手机网络，以丰富的报道形式与传播渠道赢得人们认可。电视新闻传播在强大信息渠道竞争对手面前，要及时引进国际一流的电子应用技术，在提升自身竞争力的同时改善社会工作效率，尽快在激烈的市场竞争中找到自身市场定位。并不断培养与总结后期特效技术人才，推动电视新闻传播语言更加契合人们实际需求。

电视新闻制作必须充分结合电子技术，并积极有效转化为实际应用才能产生价值。电视新闻从业者应主动将电视新闻业务实际需求理解为应用系统与技术结合体，只有形成有效适用技术方案，才能充当新闻制作与电子技术之间的桥梁。相关从业人员在电视新闻传播过程种关键作用，是生产技术更新迭代的智慧源泉，准确把控新闻制作与传播实际需求，才能以“四两拨千斤”之力开发适用系统，在国际电子应用市场中发挥作用。由此可见，做好电视新闻传播工作需将新闻制作与传播业务进行融会贯通。电视新闻媒体中每项技术也都需通过观众来体现其内在价值，一档具有高标准经济与社会收益的新闻媒体，其自身具备的一流电子技术与新闻节目在其中扮演了重要角色。所以，电视新闻节目在日常制作与传播过程中，需及时反馈受众与要求，从而推动电视新闻传播可持续发展。

随着时展，人们接受画面语言的方式也变得不尽相同，抽象视听语言在电视新闻画面语言中的作用越发明显，在正确指导应用下，两种语言都能作为电视新闻节目的细节语言体系存在。尊重客观事实是电视新闻节目制作的根本原则，但随着电视表现技术的多样化发展，动画、特效等制作技术与新闻制作的融合程度，也在很大程度上反映了新闻素材的传播效果，与大众实际诉求相结合，这是时展必然要求，是电视新闻传播形式创新的结果，也可在电视新闻主题意义上进行挖掘，以此来塑造新闻节目内容的深刻性，增强观众记忆。

3 对电视新闻传播未来发展的建议

3.1 不断促进双向广播电视数字化发展

当下国内不断加快数字电视整体转换工作，电视频道资源较之前有很大发展，从少数几个台甚至拓展到上百个，大众对新闻源的选择更加广泛。各地方都大力推进双向改造，电视服务由单向传输转变成双向互动，电视在大众生活扮演的角色又开始重要起来，人们观看行为也从“看新闻”转变成“选新闻”，对新闻行业时效性提出一定

要求。

3.2 充分利用移动通信技术，不断拓展传播形态

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1.我国水电项目融资中存在的问题

在水电项目建设不断发展的过程中，项目融资水平也得到了很大的提高。然而，在实际的操作过程中，水电项目融资还存在一定的问题，这些问题中的一部分是历史遗留问题，而有些也是由于现阶段我国的宏观经济以及水电行业的发展而新出现的。因此，为了综合提高我国的水电项目融资管理水平，相关工作人员就应该能够充分认识到其中存在的问题，并且能够采取合理的解决措施，只有这样，才能够为人们的生产生活提供优质的水电服务。

1.1法律法规不健全：水电项目融资是一个系统性的工作，其涉及到保险、金融、司法等多个方面。复杂的融资结构需要有完善的法律体系来进行保障，因此，良好的法律环境对于维护水电项目融资承包商、投资者以及债权人的利益都具有重要的影响。然而，我国当前正处于社会主义经济发展的转型时期，许多基本的法律法规很不健全，需要得到进一步的发展和完善。此外，作为融资项目的重要组成部分，水电融资在我国起步较晚，当前的相关法律法规也非常少，因此，在实际的操作过程中，经常缺乏相应的章程以及法规等遵照执行。当前水电项目融资相关法律的缺失是水电工程建设中面临的一个重大问题，只有建立健全相关水电项目融资的法律法规，才能够切实提高我国的水电项目的建设水平。

1.2电价形成机制不合理：在水电项目的发展过程中，其用于发展的现金流主要是通过售电收入而获得的，而电价是决定售电收入的一个重要的因素。我国电价主要是由国家规划部门的发改委进行制定的。之前，电价的收取形式比较简单，主要有两种模式，一种是直接向最终用户收取电价，另一种是向电力分销商收取批发电价。这种电价的收取方式存在较大的问题，主要表现为：我国的电力企业不能够在电力市场需求时获得较高的利润，而且在某些情况下，甚至会被迫降低价格。而在电力生产过剩时期，发电相关企业也只能够依靠关闭低负荷使用产能来确保现金流的稳定，使得电力工程项目能够持续经营下去。

我国的电价收取发生了比较大的变化，上网电价分为了两个时间段来执行，主要包括上网竞价前的电价和上网竞价后的电价两个部分。该办法规定，竞价上网前的上网电价由国家价格主管部门根据发电项目经济寿命周期，按照合理补偿成本、合理确定收益和依法计入税金的原则核定：竞价上网后的电价实行两部制电价，分为容量电价和电量电价，容量电价由国家价格主管部门确定，电量电价由市场竞争确定。虽然，新办法在电价确定方面有所进步，但是没有完全实现市场化的电价形成机制，政府定价还是占据了主要位置。而且，竞价上网前后的区分也没有明确的时间界定。因此，这种电力价格形成机制没有更好地反映各利益主体的成本和收益，增加了电力项目的市场风险，政治风险，降低了电力项目对于外商的吸引力。

1.3电力投资政策变化频繁：在我国的电力市场的发展过程中，电力的供应量一直在短缺与过剩之间转换。因此，为了积极避免这种状况对电力市场造成的负面影响，政府需要采取相关政策对电力市场进行引导。然而，这种政策环境就会导致电力市场的相关投资政策和经济政策等会经常发生变化。此外，由于水电项目的建设周期相对较长，投资相对较大，多变的政策形式使得水电项目的经济风险等增加了许多。虽然我国政府一直积极鼓励外国资本能够进入到中国电力市场，能够及时参与到我国电力建设中来。但是，多变的政策环境使得很多外国投资者望而却步，不敢贸然进入中国电力市场。在投资过程中，大多数外国投资者首先考虑的是投资风险，其次才是经济效益。

1.4融资成本较高：在水电项目的融资过程中，其融资结构相对复杂，涉及面也比较广，而且存在大量的税收结构、风险分担以及资产抵押等工作，动辄就要上百个法律文件才能够解决问题。水电融资过程中具有有限追索性，因此，其融资成本要比传统公司企业高出很多。在水电项目的融资过程中存在许多不合理的方式，也在很大程度上增加了项目融资的费用。

1.5中外方权益不平等：在水电项目的融资过程中，存在中外方权益不平等现象。权益不平等主要是指在实际的中外合作过程中，没有体现风险共担、利益共享的原则。一般来讲，中方承担了较大的义务和风险，主要是因为我国的项目融资发展不够充分，缺乏相关人才。其次，有些水电项目为了获取外国资金的进入，给外国投资者提供了较多的优惠，而承担的风险却较少，违背了项目融资过程中合理分配风险的原则，从而也不利于水电项目的进一步发展。

2.完善水电项目融资管理的对策

2.1水电行业风险应对：为了提高水电项目融资风险应对水平，应该对债券审批制度进行适当的改革，主要的措施是将用资项目审核转变为用债企业的债务结构的审核，以确保用债企业能够及时偿还债券资金。因此，在未来的发展过程中，电力企业要能够对企业系统融资结构进行优化管理，而且要采取动态管理模式，在此基础上要建立水电项目融资的风险控制指标，以此来提高电力企业的财务风险应对水平。

2.2国家政策的支持体系：为了提高项目融资的水平，很多国家都在资产证券化过程中给予了大力的支持，我国的香港地区也是如此。因此，为了进一步提高我国的水电项目融资水平，政府相关部门要进一步完善政府支持体系。在实际的操作过程中，我国政府应该培养相关投资者能够进入到资产证券化的市场之中，以此来提高我国资产证券的发展动力。此外，相关政府机构以及工作人员要能够根据相关法律、规范对投资者进行科学的引导，使得更多的社会资金能够进入到水电工程的建设中来。

2.3相关法律法规的完善：在资产证券化的发展过程中，由政府发起的国有独资的SPV是最适合电力市场资产证券化发展的，但是，在实际的发展管理过程中，还存在一定的法律障碍和问题。相关部门要能够对证券法以及公司法等中涉及到的SPV相关条款进行修订，以使其能够符合当前水电项目融资的发展状况。在证券发行过程中，要能够对证券法中的相关条款进行变通，从而使其更有利于水电发展的需要。

2.4融资方内部管理措施的加强：在水电项目的融资过程中，融资方是主动方，其内部工作开展的好坏直接关系到整个融资事业的发展水平。首先，融资方应该能够制定科学合理的融资目标，并能够对融资目标进行分解，以使得融资工作能够顺利地开展。其次，融资方要能够积极扩大融资的渠道，对于社会资金能够积极地吸收，使其能够获得充足的资金来源。最后，在实际的融资管理过程中，相关工作人员要能够严格遵守项目融资相关的法律、法规，一切融资活动都能够在国家法律制定的范围内进行，不能够进行非法操作。

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1 问题的提出

为了合理开发、有效利用、节约和保护水资源，解决水资源开发利用中取水高开采、用水高消耗、排水高污染造成的开发过度、河流干枯、灾害频发、生态失衡等问题，2002年5月，国家出台了《建设项目水资源论证管理办法》，实施水资源论证制度。这是以水资源为基础，指导建设项目合理布局，保障建设项目的合理用水要求，促进水资源的优化配置和可持续利用的重要措施，为科学审批取水许可提供可靠的技术支撑。云南省开展建设项目水资源论证工作已有三年多了，经过省水利厅组织专家评审的建设项目水资源论证报告书共138项，其中40%为水利，60%为水电。笔者作为水利部“建设项目水资源论证报告书评审专家”，参加了13个水利水电项目水资源论证报告书的评审。回顾三年来云南省水利水电建设项目水资源论证（以下简称论证）工作，总体感到进步较快，大多数有资质承担论证任务的单位都能按照《建设项目水资源论证导则》（SL/Z322-2005）的要求，认真开展论证工作。但是，也不难发现对一些主要技术问题的认识还不一致，工作的深度参差不齐，在这里对评审工作中碰到的主要技术问题，提出来与同行们商榷。

2 论证范围的选取和工作等级确定

云南水利水电建设项目绝大多数是以地表水为取水水源。在论证工作中，合理地确定论证工作范围和等级是保证论证成果质量、工作深度和费用协调一致的重要因素。范围过大，工作量大，浪费严重；范围过小，不能满足工作深度要求。

2.1 论证范围的选取

对地表水而言，一般应从3个方面考虑论证范围：①水文评价区间。对建设项目取水，从水文资料可靠性、一致性、代表性分析的角度，考虑流域水文控制站所涉及的范围。②取水用水评价区间。建设项目所在区域或流域现状水平年和规划水平年水资源开发利用的供需平衡、累积影响所含盖的范围。③退水评价区间。对建设项目退水口所在水域，以水功能区为分析单元，论证对周边水功能区可能产生的影响。

上述3个方面考虑的范围可交叉、重叠，并在论证范围图中示意清楚。此外，还要考虑水量平衡计算条件及与现有的规划成果、资料协调一致等因素，使论证工作能顺利开展，论证质量得到保证。

2.2 工作等级的确定

水资源论证主要从取水、用水、退水及其影响等方面进行，对建设项目取用水的全过程进行分析论证，有别于区域水资源评价、水资源规划和建设项目的水文专题分析。工作等级的确定主要从建设项目的取水规模、用途、当地的

水资源状况及开发利用程度、取退水影响的程度与范围、水功能区管理要求等分类指标的最高级别确定。

3 取用水合理性分析

3.1 取用水合理性分析的基础

在确定的建设项目水资源论证范围内，在流域或区域水资源调查评价现有成果的基础上，结合调查和收集的资料，简要分析水资源量及其时空分布特点；在水功能区划成果的基础上，调查分析入河污染物的现状及水资源质量情况；在水资源开发利用调查评价成果的基础上，结合现场调研资料，分析水源工程的设计供水能力和现状供水能力，查清工业、农业和城市生活等各行业用水现状、人均水资源量、平均耕地水资源量，农业有效灌溉程度、有效灌溉面积，现状可供水量占总需水量及规划水平年需水量的比例等进行供需平衡和现状开发利用程度分析；结合流域综合规划和社会经济发展指标，评价区域用水水平，进行水资源开发利用现状评价、开发利用潜力以及存在问题的分析，阐明取用水的必要性、迫切性。

3.2 取水的重要依据

在区域水资源开发利用现状调查基础上，建设项目取水应从水资源综合规划、水资源专项规划、水中长期供求计划、水资源配置方案及国家产业政策的总体思路分析取水的合理性。取水应符合水资源规划、配置和管理要求，并与项目所在区域的水资源条件、开发利用程度、区域的用水水平等相适应。满足河道内最小生态需水量，在通航河道上满足最小通航水深。

3.3 用水合理性分析的重要内容

根据建设项目的取水方案和用水工艺，进行各行业用水指标、用水定额的拟定，并与国内同行业先进指标、区域用水指标、用水定额相比较，分析建设项目的用水合理性，并通过水量平衡计算，分析是否缓解当地的水资源供需矛盾，符合国民经济的发展要求。如2003年水利部水规总院对云南省第一个水资源论证报告书——云南省德宏州陇川麻栗坝大（二）型水库用水合理性评价为：报告提出的陇川县2015设计水平年农业灌溉、工业及城乡生活用水定额、灌区需水量预测和供需平衡分析成果基本合理。经分析，麻栗坝灌区当地多年平均地表径流量为7.31亿m3，水利设施多年平均可供水量0.67亿m3（未考虑麻栗坝水库），设计枯水年份需麻栗坝水库供水1.49亿m3.修建麻栗坝水库工程后，可对水资源进行调节和优化配置，有利于缓解陇川坝区的水资源供需矛盾，符合陇川县国民经济发展规划和《南宛河流域规划》的要求。通过径流调节计算分析，水库多年平均供水量1.42亿m3，灌溉供水保证率符合有关规范规定。

4 取水水源论证

4.1 取水水源论证的重要环节

建设项目取水首先要分析来水量是否满足要求。根据建设项目所在流域的水文控制站、邻域参证站的实测降水径流资料，分析论证所采用径流资料系列的代表性、可靠性。通过径流特性、人类活动对径流的影响分析及径流还原和插补延长，一般可把径流资料还原到天然状况，或统一到现状下垫面条件下，使其具有一致性。

依据建设项目对取水设计保证率要求，选择取样时段和方法，一般按皮尔逊Ⅲ型频率曲线分布，适线法确定不同水平年来水量。经验频率按数学期望公式计算，适线时，在照顾大部分点据的基础上，应侧重考虑平水年、枯水年的点群趋势。当建设项目所在流域、区域无实测水文资料时，可依据已有的水资源调查评价与规划成果、流域水文模型、径流系数、地区综合公式、等值线图等计算来水量。

对水资源紧缺地区，应在现状水平年来水量的基础上，

充分考虑论证范围来水区域规划水平年用水量的情况计算来水量。需要注意的是，无论是有资料条件的或是无资料条件下的来水量分析计算，都应对径流成果进行合理性检查，即径流分析计算成果应与上下游、干支流和邻近流域的计算成果比较，符合其降水径流特性与自然规律。

4.2 应体现宏观规划与微观项目建设的结合

可供水量是指在某一水平年需水要求和指定供水保证率的条件下，现有和规划的水工程设施可能为用户提供的水量，是水资源论证的主要内容，也是取水许可审批的重要依据。

规划水平年的确定，除考虑建设项目的实施计划外，还要结合考虑宏观规划，如国民经济发展规划、流域或区域水资源规划等的水平年，以便资料成果的协调一致。

根据论证范围区域社会经济发展指标、用水定额和规划用水量，结合现状用水量分析调查进行不同水平年的需水量预测； 以需水预测和供水工程规划为基础，结合工程的设计供水能力，不同水平年和不同保证率的来水与用水过程，通过水量调节计算可供水量。可供水量的计算原则是，需考虑河道生态用水，有航运要求的航运用水，以及其它用户用水，在此基础上计算工程的可供水量。计算中应充分考虑现有工程和规划拟建工程条件，对不同工程条件和需水水平进行多方案调节计算；对于具有多年调节功能的蓄水工程，应进行多年调节计算；对于保证率要求较高的建设项目，应对连续枯水年进行调节计算。

4.3 综合分析取水水源的可靠性

根据分析调节计算得到的建设项目所在区域不同水平年的可供水量，对各种影响可供水量的因素进行风险分析，主要分析规划水平年取水水源受人类活动的影响，分析来水水量与水质的变化，可供水量的减少对供水要求产生的影响，人类活动对水质产生的影响，是否满足用水水质的要求。定量给出规划水平年不同保证率可供水量的可靠程度，以保证供水安全、可靠。

5 取退水对周边环境的影响分析

5.1 地表取水影响分析

建设项目地表取水影响，重点是分析取水对论证范围内水量时空分布与水文情势的影响。根据建设项目取水量占论证范围内现状和规划用水量的比例，特别是枯水期和枯水流量的取水比值，定量分析取水前后水功能区控制断面相应时段径流量的变化和影响；当取水量占取水水源可供水量比例较大时，必须定量分析取水对河流生态基流量的影响；对引水、蓄水工程，由于水域流态改变，必须分析对下游水文情势的影响，对农业蓄水灌溉工程而言，重点是对回归水量的分析，定量分析净耗水量，在枯水期对河道产生的影响及对水功能和纳污能力的影响，提出满足下游生态保护的最小流量和其它生态保护措施。

当取水可能对敏感生态水域和重要水功能区的水资源条件构成明显影响时，要针对取水引起水位降低、水量减少、流速变化、水质下降、水温改变等水资源特性改变的情况，对可能进一步产生的水域生态系统中保护性生物群落栖息地、繁殖场和迁徙通道的影响等问题进行重点分析，预测取水对水域生态系统、生态完整性和生物多样性的影响。

5.2 退水影响分析

建设项目退水影响分析必须遵循论证范围内水功能区管理的规定，满足水功能保护的要求。对水利工程而言，主要根据水功能区水域纳污能力和入河排污总量控制要求，分析工程建成、灌区开发后，退水污染物对水域纳污总量及水资源保护

规划目标的影响，是否符合水功能区划要求；要结合工程调度运行方式，分析下泄水量、水温的沿程变化及可能产生的生态影响及低温水下泄对农业生产的影响；要针对退水特性和退水水域环境特点，特别是周边水功能区集中城市生活饮水水源或第三者取用水的安全，分析其污染物的迁移扩散和自净转化能力，论证可能影响的程度和范围。

在建设项目取水和退水影响论证基础上，综合分析入河排污口位置选取及所确定排放方式的合理性与可行性，并针对建设项目取水和退水可能产生的影响，提出相应的减轻和消除不利影响的对策措施，使其符合水功能区管理和保护要求。

6 存在问题及建议

（1）缺乏统一的收费标准或各级水资源论证工作的指导价格，竞相压价会导致论证工作无法保证成果质量和论证工作所应持的公正立场。

（2）对于南方地区河道内生态基流量的确定，与执行水利水电工程动能设计规范有冲突之处，即在水电站设计保证率90%以上时河道水量都变成生态基流量不能开发利用，规范所定设计保证率没有实际意义。

（3）水资源论证工作在一定程度上属于论证范围内水资源利用配置方案，需要协调处理好各有关用水户之间的合法利益，更要站在水资源管理代言人的立场上，保证水资源的高效利用，即水资源论证工作的社会责任重大，但还不被广大群众所重视，导致论证工作中对相关受影响方利益考虑欠周全，遗留下一些问题，增加今后的处理难度。