篇一：科技创新结题报告
南京林业大学 大学生科技创新项目
结 题 报 告
（2010—2012年度）
项目名称：大学生的媒介素养调查研究 ——以南京部分高校为例 申 请 人： 李梦雨 所在学院：人文社会科学学院专业年级：广播电视新闻09级 联系电话： 15805178756指导教师: 卢 振 职称 副教授
职称
申报日期： 二○一二 年 二 月 二十六 日
成果类别： □ 自然科学类学术论文
?哲学社会科学类社会调查报告和学术论文 □ 科技发明制作
共青团南京林业大学委员会
篇二：大学生科研创新实验项目结题报告
大学生科研创新实验项目科研总结
摘要：
项目成员：
赵旭升 计算机学院08级 计算机科学与技术
毛玉婷 计算机学院08级 计算机科学与技术
李雪梅 计算机学院08级 计算机科学与技术
指导教师：
宋成芳 讲师\博士
选题背景与意义：
在计算机图形学领域，植物的建模表示、绘制与动态模拟一直是研究的热点和难点，提出了许多针对植物这一特殊对象的方法，也取得了较好的结果。研究此次项目能够帮助我们提高专业知识水平，拓宽视野，锻炼动手实践能力，加强团队协作能力，敢于创新，大胆实践。
科研初步收获和体会：
首先进行了了解及熟悉使用vue5软件，我们学习掌握了导师推荐的计算机图形学专业教材，对计算机图形学的一些基本概念数学基础，理论是科研的基础，通过理论的学习，我们规范了图形学的科研思路，在对计算机图形学、生物学相关知识及开发环境——VUE5学习之后，我们阅读了相关论文，开始了自己的自然场景建模与绘制的科研。
正文：
一、选题背景：
在计算机图形学领域，植物的建模表示、绘制与动态模拟一直是研究的热点和难点，提出了许多针对植物这一特殊对象的方法，也取得了较好的结果。植物的建模可进一步细分为模型表示与建模方法两个部分，模型表示、建模方法与绘制三者之间是相互依赖和密切相关的，一般结合在一起实现。对于自然景观的真实感建模与绘制，国外有很多相关软件，国内虽然支持过类似方面的研究项目，但专业软件的报道极少。
同样对于我们来说，对于该项目有极大的兴趣，现阶段包括未来前景表明，计算机中的动态建模将有很大发展，现在就了解和学习一些相关知识，将来也可以倾向这一方面进行更多的学习和研究。对该项目所需的专业知识之前只有大概了解，并没有深入的学习、分析，但是兴趣是最大的动力，研究此次项目能够帮助我们提高专业知识水平，拓宽视野，锻炼动手实践能力，加强团队协作能力，敢于创新，大胆实践。
二、成员及分工：
总的来说，该小组里，赵旭升和李雪梅同学总体来说善于接受新的知识，比较擅长软件的学习和应用，动手能力强， 思考深入，能够很好的将新学习到的知识加以思考达到融会贯通。
而作为组长，赵旭升同学能够有一个总体的规划和布局；李雪梅心思细腻，擅长处理复杂精细的部分。出于此考虑，由赵旭升主要对软件进行全方位的学习和应用，李雪梅则重点攻克建模中最复杂的几个点，如渲染等。
而另一位组员毛玉婷则更擅长理论知识的学习，对于图形学的算法有浓厚的兴趣，鉴于此，毛玉婷主要学习和研究对于建模的基础——图形学。
协调配合：
总体的知识是每个组员都要学习和研究的，但由于时间精力有限，安排不同的组员重点研究不同的部分，然后及时讨论，向其他组员讲解，其他组员提出问题，共同探讨学习。 导师指导情况：指导老师宋成芳老师对建模方面有所研究，带领我们探讨此科研的命题方向、创新点等问题，并向我们提供软件，推荐参考书目。除此之外，宋成芳老师还指导我们制定不同阶段的研究学习任务，对于不懂的问题及时引导及讲解。总之，导师的引导在此科研项目中起到不可或缺的作用。
三、创新点与特色：
本次科研项目综合应用计算机图形学和生物学理论，重点研究新的快速高效的大规模动态植物建模和实时绘制方法。我们以视觉效果和实时效率为主要目的，着力保证形态真实感和运动真实感，而不是严格忠实于动力学与生物学理论。采用几何与图像混合式表达方法来对植被等对象进行建模，并采用较为特别的方法对场景进行绘制。
建模对于现代来讲虽然已经不再是一个难题，但是真实场景的植被建模涉及到户外的天气、光照以及植物的阴影等，特别是怎样在短时间内对大规模的植被进行真实感建模仍然是个有待研究的问题。本项目着重于此，进行一系列的学习和研究。
科学意义：
对于自然景观的真实感建模与绘制，国外有很多相关软件，国内虽然支持过类似方面的研究项目，但专业软件的报道极少。直接从国外购买这些软件成本并不低(大型造型软件的插件价格大约100美元，提供源代码开发的SpeedTree软件的每个单机license价格为8500美元)。探索新的高效建模和可视化技术，开发自主版权的植被建模与绘制平台，对于我国在军事仿真，园林设计，森林防护和数字娱乐的发展非常重要。
同样对于我们来说，研究次项目能够帮助我们提高专业知识水平，拓宽视野，锻炼动手实践能力，加强团队协作能力，敢于创新，大胆实践。
四、进展情况与初步成果：
该项目自2009年9月科研立项以来，在宋成芳导师的指导下，在我们项目组三个人（毛玉婷、李雪梅、赵旭升）的点点滴滴的学习钻研下，历经一年的时间，结题在即，对该项目的实施进展情况作一小结。
09年暑假和09年9月，项目组三个同学进行了大学生科研立项的前期资料信息了解和选题工作，经过仔细了解，结合专业背景及个人兴趣组合，我们三个人选择了计算机图形学方向，并有幸得到了宋成芳导师的指导。宋成芳老师根据我们的计算机基础情况及自己的研究方向，给我们选取了“自然场景的真实感建模与绘制”这一科研课题。在宋成芳导师的悉心指导和我们自己的认真准备下，9月下旬，我们成功的申请了校级科研立项。
第一阶段：了解及熟悉使用vue5软件。针对我们的情况，导师要求我们先掌握好计算机图形学支撑专业绘图软件VUE5，在此，我们感谢导师给我们提供了VUE5软件和学习指导书目。10月11月份，我们在专业学习的同时，抽出时间学习掌握VUE5软件，在我们面前打开的是一个专业丰富的三维建模画图软件，通过该软件，我们进一步感受到计算机图形学的应用。
第二阶段：我们学习掌握了导师推荐的计算机图形学专业教材，对计算机图形学的一些基本概念数学基础，理论是科研的基础，通过理论的学习，我们规范了图形学的科研思路，
这一部分也是比较富有挑战性的。在学习图形学的同时，根据老师的建议，我们阅读了相关生物学图书，对自然场景中的生物生长规律有了一个大致的了解，从而可以明确植物生长规律，遵循自然现象，最大限度的接近现实。
第三阶段：在对计算机图形学、生物学相关知识及开发环境——VUE5学习之后，我们阅读了相关论文，开始了自己的自然场景建模与绘制的科研。在该阶段，我们深切体会到科研的艰巨与科研取得进展的喜悦，增强了对计算机的热爱和各位老师的敬爱。
回首这一年的科研时间，我们深切的体会的科学研究的博大精深和自己在科学面前的浅薄无知。“自然场景的真实感建模与绘制” 充分利用几何模型在可控变形，图像在外观细节表达等方面的长处，实现融合几何和图像的混合式树的多分辨率表示。
植物的模型表示应当具有三维几何，便于动态模拟，能够提供不同距离和视角下的逼真效果，以保证模型在形态上的真实感；为了高效地获得真实感，以纹理图像来表达细节和外观。
本次科研项目基于导师的科研成果，综合应用计算机图形学和生物学理论，重点研究新的快速高效的大规模动态植物建模和实时绘制方法。我们以视觉效果和实时效率为主要目的，着力保证形态真实感和运动真实感，而不是严格忠实于动力学与生物学理论。采用几何与图像混合式表达方法来对植被等对象进行建模，并采用较为特别的方法对场景进行绘制。
五、收获与体会：
一年的科研立项“自然场景的真实感建模与绘制”即将结束，回顾这一年的时间，我们又困惑，有喜悦，但无论如何我们收获了青春大学时代的一次美好的记忆。
友情，在这一年的时间里，我们遇到了很多困难。之所以我们最终还是走了过来，是在我们遇到困难的时候，我们彼此信任，互相体谅，共同思考解决的思路，团队的力量是巨大的，在老师的知道下，在我们自己的努力下，我们一步一步，迈着稚嫩的脚步，一步步歪歪斜斜的走了过来。几年以后我们工作后大家可能就不在是同学，不再是师生了，但是闲暇的时候，我们还是会偶尔记起在一起共同努力项目的开心，会记起在这个项目中我们的掌握的知识和技能。
在这个项目中，我们学习到了一些计算机图形学的知识，了解到计算机图形学的一些前沿信息，学习掌握了计算机三维绘图软件VUE5 VUE5中物体的创建与编辑；对物体的编辑有：选择，移动，旋转，扭曲，缩放，改变材质颜色，分散，复制，导出等。图像的渲染；取景；材质等内容。学习了解了植物的建模可细分为模型表示与建模方法两个部分。植被场景的绘制方式大致可分为两类：其一，基于纯几何和传统光照明模型的真实感绘制；其二，基于预采样的光亮度重用方法。三维模型建模方法是计算机图形学的重要基础，是生成精美的三维场景和逼真动态效果的前提等等专业知识。这次科研给了我们一个机会学到一些平时在书本上学不到的知识和技术。对于我们而言，研究次项目能够帮助我们提高专业知识水平，拓宽视野，锻炼动手实践能力，加强团队协作能力，敢于创新，大胆实践。
这次科研也让我们再次感受到了一些珍贵的品质。坚持，“黄沙百战穿金甲，不破楼兰终不还”是坚持，“千淘万漉虽心苦，吹尽狂沙始到金。”是一种坚持，当我们面对困难，一连好多天找不到思路和方法的时候也是一种坚持，因为坚持，所以我们不折不挠，因为坚持，我们一如既往，因为坚持，我们走到了今天，因为坚持，我们还会一如既往的走下去。感谢这次科研中的许许多多的小纠结，感谢生活中我们遇到的各种各样的小挫折，在这些纠结和挫折面前我们坚持了，我们经历了，我们走过来了，我们觉得内心是强大的。“我始终不愿抛弃我的奋斗生活，我极端重视由奋斗得来的经验，尤其是战胜困难后所得的愉快；一个人要先经过困难，然后踏进顺境，才觉得受用、舒服。”
勤奋。来到大学之后，偶尔也会怀念高中高考时候的辛苦的充实着。因为勤奋，所以充
实，所以有收获。在这个科研最初开始的时候，因为我们对计算机图形学近乎没有过专业的接触，所以遇到了好多困难。包括后期学习使用软件绘图和自己动手绘图的时候，我们遇到了好多困难，这些时候，我们能做的，只有勤奋。花更多的时间去阅读相关资料，尝试更多的方法和思路。戴尔卡耐基说：“一个懒惰心理的危险，比懒惰的手足，不知道要超过多少倍。而且医治懒惰的心理，比医治懒惰的手足还要难。因为我们做一件不愿意不高兴的工作，身体的各部分，都感到不安和无聊。反过来说，如果对于这种工作有兴趣、愉快，工作效率不但高，身心也感觉到十分舒适。因不适宜的劳动，使身心忧郁而患成的病症，医生称为懒惰病。”经过这次科研，我们更加认同。
很感触在大学时代可以有一次属于自己的科研经历，经历这次科研，我们知道了自己的稚嫩和诸多不足。我们将以此为契机，学习好专业知识，拓展专业视野，阅读相关专业学术论文，更好的去锻炼历练自己，作为一个工科学生，更加注重实践所学专业知识，我们会注重多和同学交流学习讨论，多和老师交流学习，我们会更加努力勤奋的度过余下的大学时光，收获更多的专业知识和能力。
在此，再次感谢我们的导师宋成芳老师，在学习和生活中，他给予了我们诸多帮助，我们铭记在心。
篇三：大学生创新科研结题报告
大学生创新创业训练项目科研总结
电离层斜向返回电离图合成技术研究
院（系）名 称：电子信息学院
专 业 名 称 ：电子信息科学类
学 生 姓 名 ：
指 导 教 师 ：*** 副教授
摘要
我们科研小组五位成员全部来自于电子信息学院2011级的电子信息科学类专业，队长是**，队员有*******；我们的指导老师电子信息学院空间物理系的**副教授，主要的研究方向就是空间物理。我们科研小组的课题是“电离层斜向返回电离图合成技术研究”。地球大气层在约80公里以上的热成层大气已经非常稀薄，在这里阳光中的紫外线和X射线可以使得空气分子电离，自由的电子在与正电荷的离子合并前可以短暂地自由活动，这样在这个高度造成一个等离子体，在这里自由电子的数量足以影响电波的传播。电离层斜向返回探测方法是一种在地面向上斜投射电磁波信号，并在同一地点接收回波的探测方法。它主要记录后向散射回波的幅度、时延、频率与时间的相互关系和散射回波的多普勒频谱，可用于监视远距离电离层的宏观状态，研究电离层传播信道特性。斜向返回散射电离图包含了大量的电离层信息，对研究电离层特性具有重要参考价值。通过项目的实施，我们认识到了电离层的物理特性是千变万化的，从而导致由电离层探测获得的电离图具有多变性，目前还不能完全利用这些信息。返回散射电离图的模拟能解读电离层结构和电离图特性之间的关系，为斜向返回散射电离图的反演提供了重要的参考依据。
一、项目选题的背景；
20世纪30年代，我国开始研究电离层。自20世纪40年代起，武汉大学就开始了电离层研究。1960年，龙咸宁在黄陂主持创立了我国首个电离层斜向返回探测站，并在1962年成功研制出我国第一部手动的电离层斜返探测仪。之后，由龙咸宁、侯杰昌等教授主持，先后成功研制出简易手动斜返探测仪（1968）、电离层自动同步斜测仪（1978）和 FXZ（1980）实时选频系统。斜向返回散射探测利用电离层对信号的折射与反射,能探测到大范围的地物和运动目标，能够获得由频率和群路径决定的返回散射回波能量,形成斜向返回散射能量图。该探测机理能为短波通信预报资料，管理雷达频率，监测远距离的运动目标。高空电离层的等离子密度受到高度以及日变化，月变化，季变化，年变化，太阳周期变化的影响，从而影响到了电波的传播以及各种卫星通讯。电子系统工程日新月异，提出了各种各样的电波传播的问题，电波传播的质量直接影响到通讯、国防以及各种电子系统工程的运行效果，因此研究电波传播对无线电通信系统起着奠基的作用。借用斜向返回探测技术，我们可以对电离层中的电波传播问题有了更深入的理解和认识。
二、项目成员内部分工；
**：专业知识掌握牢固。有深厚的数学知识储备，精通 C，C++,Fortran,Matlab等编程语言。作为本次科研任务的负责人，刘祎需要从总体上把握、协调本团队的各项事宜，包括重大决策，人员调度，任务分配，资金管理等诸多方面，以提高整个团队的执行力、凝聚力，使本团队能够高效地完成各项任务。在具体的科研任务中，刘祎主要负责射线路径方程及编程，并获取有关的数据。
**主要负责相关电离层斜向返回探测技术以及对射线路径方程的求解进行编程，能通过设备实时得到电离层的数据，并收集相关电离层与电波传播的各方面资料。
**负责对射线路径数据的模拟与合成，以及图像处理。通过相关软件处理数据进而得到相关电离层电子浓度进而与实测数据进行比对。
**老师主要是为我们提供相关专业知识点拨和电离层斜向返回探测技术实测数据，以及射线路径求解方程等。
三、项目的创新点与特色；
我们项目主要是利用武汉电离层斜向返回探测系统研究电波传播问题。首先我们利用电离层的IRI模型，获得电离层的电子浓度分布规律，基于费马原理编写并修改射线跟踪程序，数值生成电波在电离层中的传播图像，并进一步研究电波在电离层中的传播规律。利用电离
层斜向返回探测系统进行观测，将真实的射线路径与模拟的图像进行对比，验证斜向返回探测方法的可行性。我们项目的创新点是电离层斜向返回探测技术能有效并准确的测量出电离层中的各种参数。利用程序建模的方法模拟出电离层中均匀体的电子浓度分布以及射线在其中传播的不同特性。实验设计研究和数值模拟相结合的研究。
四、项目实施的进展情况与创新成果；
首先我们通过一段时间的学习，已经初步了解和掌握了一些有关电离层及电波传播的基本知识， 并通过对IRI模型的学习和利用，数值模拟出了一些不同模型的电子浓度分布图，从而了解了一些电离层的分布结构。其次通过不断地熟知射线(原文来自：wWw.xiaOcAofANweN.coM 小 草 范 文 网:大学生科技创新结题报告)追踪程序，我们已经在原有的程序上进行了修改和完善，讨论了在电离层背景坏境下的射线的一些参数，如射线传播过程中的高度、初始仰角、到达地面的距离、射线的群速度及射线的频率之间的关系和在不同的电离层背景坏境下的变化，并且获得了一些射线路经图和斜返电离图。
我们利用电离层的IRI模型计算得到电离层电子浓度分布图；利用射线追踪技术在特定的电离层传播环境下合成了射线路径图, 讨论在电离层背景环境下的射线的一些参数（如峰高、射线传播过程中的高度、初始仰角、到达地面的距离等）与射线传播距离的变化规律，进而探讨射线在均匀体中传播所受到的各种影响；利用电离层斜向返回探测系统对理论结果进行验证，在这里，我们利用了武汉大学电离层实验室研制了一种新型电离层斜向返回探测系统—WIOBSS，由于WIOBSS系统在非常小的发射功率下也能够实现远距离的电离层探测，在探测模式上，该雷达采用等间隔收发探测模式，不但能够实现无距离盲区的探测，而且还能够取得所用伪随机序列的最大增益性能这样使得我们的实验数据能够更加准确！
我们模拟了在一个固定的时间点固定的经度上，电离层中的电子浓度在纬度上的变化；在不考虑地磁场的影响下，在电离层电子浓度背景下射线在纬度上传播过程中距离和高度的关系；在不考虑地磁场的影响下，在电离层电子浓度背景下射线在经度上传播过程中距离和高度的关系；射线到达地面的距离与初始仰角和峰高的关系；射线在经度和纬度上传播过程中群路径与频率关系。
通过讨论我们已经获得了一定的结论和成果。我们获知在短波波段，由于频率较高（电波波频大于电离层高度上磁旋频率），故在考虑波的折、反射时，可以不考虑磁场的影响，电离层可视为各向同性介质。另外碰撞只造成能量的吸收，故计算波的折、反射也无须考虑碰撞效应。因此我们首先在忽略磁场和碰撞的条件下，给出了射线追踪方程，并基于
Runge-Kutta方法，对方程进行了求解。预测了不同电离层扰动模型下的返回散射电离图，
得到的数据与实测数据进行对比，二者吻合很好。具体的成果将在结题报告中展示。
在结题后我们会将课题继续进行下去，以便取得更深层次的认识和理解，取得更好的成就。 已经正式发表论文在《电波科学学报》增刊，并被第十二届全国电波传播学术讨论年会录用。
五、项目实施过程中的收获与体会；
其实，在项目刚开始时，很茫然，但我们在准备这个项目的时候就是希望了解并熟知我们的专业知识有哪些用途。因为对整个项目的了解程度有限，只是在周晨老师的指导下了解了一些皮毛而已。再着就是对做科研的过程很是陌生，所以在起步阶段大家都是手忙脚乱的，我们也是在这一阶段，对自己有一个充电的过程。我们阅读了很多有关的书籍和论文，比如说刘选谋老先生的《电波传播》、J.A.拉特克里夫的《电离层于磁层理论》和清华大学俎栋林教授的《电动力学》等等，感觉受益匪浅，了解了很多关于电离层和电波传播的有关知识，这其中有很多不理解的地方，但是在周晨老师的详解之下就明白了；在整个项目过程中，我们需要使用很多计算机辅助软件（Matlab、Mathmatic等）和熟悉众多计算机语言（Fortran、C++、C等），不论是以后做研究还是工作都非常有好处。
由于该项目数据量比较大，所以在处理数据时很考验组员们的耐心。我们在使用Matlab画图时，有时需要导入几兆的数据，才能画出电离层电子浓度分布图，这不仅提高了我们对Matlab的使用技术，还让我们知道了正确处理数据是多么重要，细心和耐心对于科研工作者来说，是必不可少的！
在为射线路径求解编程时，我们遇到了很大的阻力，不仅是因为专业知识的匮乏，更是编程能力的薄弱，不仅程序算不出结果，甚至经常出现各种不过bug无法解决，也意识到了计算机技术对于科研工作者的重要性。在刚开始写程序时，我们需要对我们的整体项目有个宏观认识，程序的主体框架和结构非常重要，我们是通过时间以及经纬度来计算出该点实时的电离层电子浓度分布，了解我们的需求以及所要达到的目的才能写出好的程序，才会对整个科研项目带来帮助。对于射线路径求解编程的主体程序是由周晨老师提供的，因为这样就帮助我们把整体框架弄好了，我们所要完成的就是实现具体功能，并使用该程序来计算出我们需要的结果。将我们的实测数据导入Matlab画图时，要进行进行仔细的检查，核实，并且调试，错误重新带入数据，核实，调试，如此反复。因为如果其中一个数据出现了错误，最终的结果会很不一样，这样对科研很有坏处！
通过项目的完成，我们知道了随着科学技术的发展，电波传播正在进一步扩展研究和应用领域。例如，电磁波的生物效应、地震过程中的电磁现象的研究等，都有可能获取进展。