一 研究目標
本研究試圖在GIS和遙感軟件支持下，綜合野外調查、遙感及定位數據，結合專家系統、數據庫、多媒體和網絡技術，引入可視化技術、交互技術和虛擬現實技術，建立多維的熱帶亞熱帶植被信息系統，探討3S技術在不同組織層次植被研究中的應用如森林羣落的水平和垂直分析、植被的時空動態模擬和預測、以及森林景觀的格局研究等。
二 研究內容和研究方法
GIS平台為ESRI ARCVIEW 3.x及其擴展模塊，遙感軟件為PCI GEOMATICA (？)， 編程語言為C ，圖形處理用OPENGL。主要的研究方法參見表1。
1 種羣 Population：以距離為基礎的種羣分佈格局、種間聯結、鄰體效應、種間競爭、母樹-幼苗空間關係等。
2 羣落 Community：以面積為基礎的重取樣技術、各種面積曲線、冠層分析等。
3 生態系統 Ecosystem：以地圖為基礎的植被分類、生產力或生物量估算、植被水平或垂直分佈等。
4 景觀 Landscape: 以DEM為基礎的景觀格局結構、綴塊分析、生境評價、虛擬3D森林等。
5 植被信息系統：構建多維熱帶亞熱帶植被信息系統（圖1）。
三 擬解決的關鍵問題
1遙感生物信息提取
遙感影象的光譜特徵、空間特徵、極化特徵和時間特性是我們鑑別各種物體和現象的依據。如何從遙感圖象中識別植被、昆蟲種羣、大型動物等生物信息，則是建立多維生物地理信息系統的基礎。通常是用植被不同波段的反射率及其它因子的組合來獲得植被指數(VI)，並採用非監督分類或監督分類的方法，區分不同地物和不同植被類型，但只能用於較大的植被分類階元；較小的植被單位如羣叢必須結合實地調查和其它環境因子，能否直接利用遙感判斷還有待於進一步研究。昆蟲種羣和大型動物的判定一般是根據這種昆蟲的生境，也可以考慮標記和電子反射器的辦法來定位。引入專家系統或者決策支持系統，模糊數學、遺傳算法、神經網絡理論，可以更加有效地和精確地進行識別。
2 時空數據模型和時空分析
傳統的GIS面向的是隻含空間維度和屬性維度的SGIS(Static GIS)，而能夠處理時間維度的GIS則稱為TGIS(Temporal GIS)。時間維度具有和空間維度不一樣的特點，如何將空間數據模型的概念和方法引申到時空數據模型，是當前GIS研究的熱點和難點之一。時空一體化的數據模型必須具有時空二維的拓撲特徵，才能有效地提高數據質量和分析效率，減少數據存貯的宂餘（陳晉等，1995）。生物學中涉及了許多時空分析問題，也發展了時序分析和生物地理統計的方法，但這些方法的理論和應用都有待完善。而且，現有的GIS軟件均不能很好地完成這些分析。
3 專業組件設計
現有的許多GIS軟件並不包含生物學專業模塊；建立獨立的完全面向生物學的GIS費時費力，而且也不必要。因此，組件GIS是不錯的選擇。我們可以用各種計算機語言或GIS軟件附帶的語言，編寫出適用於生物學的控件或模塊，組合到現有的GIS軟件中。
4 其它
不同數據類型、不同維度數據的操作和管理，真三維GIS和虛擬景觀的構建等，也是急待解決的問題。
四 可行性分析
1 實驗室具備必須的軟硬件；
2 實驗組具備相關的軟件操作和編程能力；
3 導師組具備相當的指導水平；
4 實驗組具備一定的野外調查和室內分析能力。
五 創新之處
1可能填補GIS在種羣/種間空間分析方面的空白。
2 首次進行GIS應用於生態學不同組織水平的綜合研究。
3 國內首次建立多維熱帶亞熱帶綜合植被信息系統。
畢業論文的題目，題目是畢業論文中心思想的高度概括，要求：
①準確、規範。要將研究的問題準確地概括出來，反映出研究的深度和廣度，反映出研究的性質，反映出實驗研究的基本要求——處理因素、受試對象及實驗效應等。用詞造句要科學、規範。
②簡潔。要用盡可能少的文字表達，一般不得超過20個漢字。
介紹課題的目的、意義。即先説明為什麼要選擇這個研究課題，交代研究的價值。一般先談現實需要——由存在的問題導出研究的實際意義，然後再談理論及學術價值，要求具體、客觀，且具有針對性，注重資料分析基礎，注重時代、地區或單位發展的需要，切忌空洞無物的口號。
介紹課題的歷史背景、現狀和發展趨勢。即文獻綜述，主要説明國內外的研究情況，關於這個課題前人曾做過哪些方面的研究、解決了哪些問題、還存在什麼問題等。
所謂綜述的“綜”即綜合，綜合某一學科領域在一定時期內的研究概況；“述”更多的並不是敍述，而是評述與述評，即要有作者自己的獨特見解。要注重分析研究，善於發現問題，突出選題在當前研究中的位置、優勢及突破點。綜述的對象，除觀點外，還可以是材料與方法等。
介紹本人研究的初步方案，需要解決的問題和突破的難點，預期的結果等。即説明自己的主攻方向是什麼，研究中主要根據什麼理論、採用什麼方法、取得什麼成果等。整個研究在時間及順序上如何安排，怎樣分階段進行，對每一階段的起止時間、相應的研究內容及成果均要有明確的規定，階段之間不能間斷，以保證研究進程的連續性。
説明課題的可行性和創新性。不僅對可能遇到的最主要的、最根本的關鍵性困難與問題要有準確、科學的估計和判斷，並採取可行的解決方法和措施，而且要突出重點，突出所選課題與同類其他研究的不同之處。
6、最後要列出所查閲的主要參考文獻，一方面可以反映作者立論的真實依據，另一方面也是對原著者創造性勞動的尊重，篇數以各校的規定為準。
7、在導師的評價後，再作必要的修改與補充，經導師最後認可後，就進入研究階段，而後便可着手論文的寫作。
一、題目背景和意義（宋體小三加粗縮進2字符）（內容宋體小四號）。（應列示畢業設計的題目和選題的背景、意義和題目理論研究價值或應用價值。）
二、國內外研究現狀
（應充分蒐集國內外研究的最新資料，全面反映國內外研究的最新成果。論述中應列示所選資料的出處、書刊的版本、期號等。）
三、主要內容與待解決的問題
（應列示畢業設計的主要內容和預期解決的問題。）
四、設計方法與實施方案
（對於畢業設計，應列出使用的設計方法和預期的實施方案。）
五、進度計劃
（應根據指導教師在任務書中寫明的建議進度計劃安排，制定個人具體的時間計劃。）
六、參考資料（應列出開題階段所用到的參考資料，並寫明所選資料的出處、書刊的版本、期號等。）
開題報告填寫説明
一、開題報告撰寫格式按照學校規定模版填寫，所有頁面的頁邊距設置為上：3cm、下：2.5cm、左：3cm、右：2.5cm，裝訂線在左側，開題報告正文的行距為20磅。
二、開題報告封面上的一些欄目內容如果為空，可以不填，但不能將空欄刪去。
三、對於開題報告封面上“協助指導/聯繫教師”一欄，若填寫協助指導教師姓名，將該欄改成“協助指導教師”；若填寫聯繫教師姓名，將該欄改成“聯繫教師”，並且將寬度調整為與上一行“指導教師”對齊。
四、開題報告封面上的日期用阿拉伯數字填寫，數字字體為TimesNewRoman，例如“20xx年12月31日”，字號為小三號。
五、開題報告封面上填寫學院名稱時，學院名稱前後各空一個漢字符。
六、開題報告內的頁碼格式為“-1-”、“-2-”等、字體為TimesNewRoman小五號居中。
七、本填寫説明只供學生撰寫開題報告時使用，不要裝訂在開題報告或畢業設計中。模版中紅色字是對字體、格式和填寫內容的説明，開題報告撰寫完畢後，應將紅色字刪去。
開題報告的主要內容：
1、設計（論文）的選題意義及國內外研究現狀。
2、主要研究內容。
3、擬採用的研究思路（方法、技術路線、可行性分析論證等）。
4、設計（論文）的預期結果（成果）。
5、設計（論文）的工作進度安排。
基本要求：
一、用A4幅面紙打印或碳素墨水書寫。
二、設計（論文）的選題意義及國內外研究現狀、研究目的和意義
三、擬採用的研究思路（方法、技術路線、可行性分析論證等）
四、研究條件和可能存在的問題
五、設計（論文）的預期結果（成果）
六、設計（論文）的工作進度安排
【注意】與任務書要求一致
參考文獻
必須有2篇以上英文文獻，至少有2篇近兩年的文章。參考文獻不能出現錯別字。參考文獻整改範例如下：
[1]劉海浪，柯仲華，趙振峯、小井眼和連續油管技術的進展與應用[M]、北京：石油工業出版社，1998:58-60,60-61.
[2]張嗣偉，王優強、對我國連續油管作業技術應用現狀的思考[J]、石油礦場機械，1999,28(1):4-6.
[3]王興中、連續油管工作力學研究[D]、西南石油學院碩士論文，1999:1,3-5.
[4]陳國華、原油高温化學降粘劑[P]、CN1204680A,1999.
論文題目：要求準確、簡練、醒目、新穎。
2、目錄：目錄是論文中主要段落的簡表。（短篇論文不必列目錄）
3、提要：是文章主要內容的摘錄，要求短、精、完整。字數少可幾十字，多不超過三百字為宜。
4、關鍵詞或主題詞：關鍵詞是從論文的題名、提要和正文中選取出來的，是對錶述論文的中心內容有實質意義的詞彙。關鍵詞是用作機系統標引論文內容特徵的詞語，便於信息系統彙集，以供讀者檢索。每篇論文一般選取3-8個詞彙作為關鍵詞，另起一行，排在“提要”的左下方。
主題詞是經過規範化的詞，在確定主題詞時，要對論文進行主題，依照標引和組配規則轉換成主題詞表中的規範詞語。
5、論文正文：
（1）引言：引言又稱前言、序言和導言，用在論文的開頭。引言一般要概括地寫出作者意圖，説明選題的目的和意義， 並指出論文寫作的範圍。引言要短小精悍、緊扣主題。
〈2）論文正文：正文是論文的主體，正文應包括論點、論據、論證過程和結論。主體部分包括以下內容：
a.提出-論點；
b.分析問題-論據和論證；
c.解決問題-論證與步驟；
d.結論。
6、一篇論文的參考文獻是將論文在和寫作中可參考或引證的主要文獻資料，列於論文的末尾。參考文獻應另起一頁，標註方式按《GB7714-87文後參考文獻著錄規則》進行。
中文：標題--作者--出版物信息（版地、版者、版期）：作者--標題--出版物信息
所列參考文獻的要求是：
（1）所列參考文獻應是正式出版物，以便讀者考證。
（2）所列舉的參考文獻要標明序號、著作或文章的標題、作者、出版物信息。
開題報告的第一頁就是封面，封面就是對你自己和老師以及論文題目等信息做一個説明。
第一部分內容就是選題的目的和意義，説明這個論文研究工作會帶來的實際價值。
國內外研究現狀，就是對櫃內外的研究做一個仔細的分析和總結。
選題研究的內容，説明論文研究的框架組成部分。
寫作研究的方法和時間計劃安排，研究方法就是你做研究的時候需要用到的研究工具和技術的闡述。
參考文獻就是你在論文的撰寫過程中引用的或者參考他人的知識點或者原理的闡述。
教師指導意見，就是指導你的論文的老師的意見簽署。
開題審查小組意見就是在你進行開題答辯的時候小組成員給予你的建議和意見。
1、畢業論文選題的原則
畢業論文選題一般要求滿足以下原則：
①開拓性:前人沒有專門研究過或雖已研究但尚無理想的結果，有待進一步的探討和研究，或是學術界有分歧，有必要深入研究探討的問題；
②先進性:碩士畢業論文要有新的見解，博士畢業論文要做出創造性成果；
③成果的必要性:所選課題應有需要背景，針對實際的和科學發展的需要，即應有實際效益或學術價值；
④成果的可能性:課題的內容要有科學性，難易程度和工作量要適當，充分考慮到在一定時間內獲得成果的可能性。
2、開題報告的內容與撰寫要求
開題報告的內容一般包括：題目、立論依據（畢業論文選題的目的與意義、國內外研究現狀）、研究方案（研究目標、研究內容、研究方法、研究過程、擬解決的關鍵問題及創新點）、條件分析（儀器設備、協作單位及分工、人員配置）等。
（1） 開題報告畢業論文題目
題目是畢業論文中心思想的高度概括，要求:
①準確、規範。要將研究的問題準確地概括出來，反映出研究的深度和廣度，反映出研究的性質，反映出實驗研究的基本要求處理因素、受試對象及實驗效應等。用詞造句要科學、規範。
②簡潔。要用盡可能少的文字表達，一般不得超過20個漢字。
（2）開題報告畢業設計立論依據
開題報告中要考慮：
① 畢業論文的選題目的與意義，即回答為什麼要研究，交代研究的價值及需要背景。一般先談現實需要由存在的問題導出研究的實際意義，然後再談理論及學術價值，要求具體、客觀，且具有針對性，注重資料分析基礎，注重時代、地區或單位發展的需要，切忌空洞無物的口號。
② 國內外研究現狀，即文獻綜述，要以查閲文獻為前提，所查閲的文獻應與研究問題相關，但又不能過於侷限。與問題無關則流散無窮；過於侷限又違背了學科交叉、滲透原則，使視野狹隘，思維窒息。所謂綜述的綜即綜合，綜合某一學科領域在一定時期內的研究概況；述更多的並不是敍述，而是評述與述評，即要有作者自己的獨特見解。要注重分析研究，善於發現問題，突出選題在當前研究中的位置、優勢及突破點；要摒棄偏見，不引用與導師及本人觀點相悖的觀點是一個明顯的錯誤。綜述的對象，除觀點外，還可以是材料與方法等。
此外，文獻綜述所引用的主要參考文獻應予著錄，一方面可以反映作者立論的真實依據，另一方面也是對原著者創造性勞動的尊重。
(3) 開題報告畢業設計研究方案
開題報告中要考慮：
① 研究的目標。只有目標明確、重點突出，才能保證具體的研究方向，才能排除研究過程中各種因素的干擾。
② 研究的內容。要根據研究目標來確定具體的研究內容，要求全面、詳實、周密，研究內容籠統、模糊，甚至把研究目的、意義當作內容，往往使研究進程陷於被動。
③ 研究的方法。選題確立後，最重要的莫過於方法。假如對牛彈琴，不看對象地應用方法，錯誤便在所難免，相反，即便是已研究過的課題，只要採取一個新的視角，採用一種新的方法，也常能得出創新的結論。
④ 研究的過程。整個研究在時間及順序上的安排，要分階段進行，對每一階段的起止時間、相應的研究內容及成果均要有明確的規定，階段之間不能間斷，以保證研究進程的連續性。
⑤ 擬解決的關鍵問題。對可能遇到的最主要的、最根本的關鍵性困難與問題要有準確、科學的估計和判斷，並採取可行的解決方法和措施。
⑥ 創新點。要突出重點，突出所選課題與同類其他研究的不同之處。
(4) 開題報告畢業設計條件分析
突出儀器設備等物質條件的優勢。明確協作單位及分工，分工要合理，明確各自的工作及職責，同時又要注意全體人員的密切合作。提倡成立導師組，導師組成員的選擇要充分考慮課題研究的實際需要，要以知識結構的互補為依據。
知識擴展：研究生開題報告需要紮實的六個基礎
1、興趣
研究生論文題目的確定，不管題目的來源如何，最關鍵的是要對其感興趣，有了興趣才會有興奮點，才會花費大量的時間、付出艱辛的努力來達成。同時，需要注意興趣要和自己的問題域相聯繫，不能泛化興趣，增加研究成本。
2、師承
研究生的開題最好在導師及其指導的研究生已有研究基礎上進行。研究生在開題前，應該對導師、導師的導師及導師的弟子所進行的研究進行鍼對性的梳理，瞭解羣體研究過什麼，近幾年正在研究什麼，所選題目最好與羣體研究方向一致，併成為這一羣體研究成果的重要組成部分。
3、目標
研究生論文的寫作可以有三個層次的目標：(1)拿到碩士學位；(2)為考博打基礎；(3)為一生的持續研究奠定基礎。研究生進行開題報告時可以先自我確定一下自己的目標屬於哪一個層次，根據目標進行開題報告和論文的寫作。當然，對於研究生而言，最好達到第二或第三層次，進入一個學術領域去進行持續的研究。
4、文獻
開題報告的寫作建立在大量文獻查閲的基礎上。研究生在開題前，應在基本確定問題域的基礎上，依據全國報刊索引、中國人民大學複印資料、知網等進行檢索，瞭解自己想要研究的方向前人已經做過哪些相關方面的研究，在掌握詳實資料的基礎上進行論文開題和論文寫作，提高開題報告的水平和論文的質感。
5、知識
開題報告的順利進行，除了查閲大量的一手、二手文獻外，還需要調動自己已有的知識儲備，思考自己對這一問題已經形成的認識，將文獻中查閲到的內容和自己已有的知識融會貫通，形成對這一問題比較清晰、連貫的理解。
6、實踐
研究生開題報告的順利進行還需要以實踐為基礎，也就是説，需要研究生對社會實踐、教育實踐等有很好的體驗和體悟，在這種親身體驗的基礎上，形成對該問題的直觀認識，加深對該問題的直接體悟，使自己在該問題上有更多的話語權。目前看來，這種實踐可以分為三種，歷史的實踐、親身實踐和網絡實踐。要在這些實踐基礎上，對自己所研究的問題進行更深層次的探討。
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