影像信息处理系统

影像信息处理系统（精选7篇）

影像信息处理系统 篇1

随着现代信息技术的发展, 医院信息管理已迈入网络信息化, 其中电子病历是医院信息重要组成部分, 取代传统的手写纸张病历, 运用电子设备保存、管理、传输与再现;医学影像系统是应用于医院中管理影像诊疗设备如CT、MR等产生的医学图像信息系统。电子病历与医学影像系统共同成为医疗决策支持系统重要组成部分, 工作人员通过调取患者电子病历及其相关医学影像信息, 开展诊疗活动。此外, 医院电子病历、医学影像系统还关系国民医疗体系的构建, 是国家制定、执行政策的重要依据。本次研究从两者的基本概念、发展趋势、应用技术方法出发, 探讨现存的问题并做出展望。

1 我国医院信息系统建设

我国卫生经济已得到初步确立, 医疗条件得到极大的改善, 多数医院已基本完成医疗设备、基础建筑的配置, 医疗机构发展方向已转入深化内涵、加强管理中来, 特别是在引入国外先进管理经验、技术之后, 各医院结合自身情况, 已逐步完善医院信息化建设, 由传统的物质、经济信息管理, 过渡至整个医院信息管理, 由传统的单机系统至信息网络化。面对纷繁复杂的信息, 有针对性的管理以提高管理效用, 已成为医疗机构管理人员的共识。信息系统下辖财务管理系统、人事管理系统、住院病人管理系统、库存管理系统等, 各个系统相互覆盖, 各有侧重, 以配合医院管理人员进行管理决策。目前, 我国各大医院普遍使用Windows视窗操作系统, 配合相关软件、设备构建医院网络, 基于计算机语言访问数据库, 完成信息的传输。在此种背景下, 电子病历、医学影像系统等针对性较强的理念诞生并被运用于实践, 极大的提高了管理的效用。

2 电子病历概述

2.1 电子病历的效用

(1) 电子病历适应医院网络信息发展需要:目前, 计算机等电子设备得到推广, 使用电子病历代替传统纸张, 通过光电讯号实现网络传递, 提高了工作效率, 减少差错, 提高诊疗质量, 为管理提供便利。

(2) 电子病历可提高异地信息传递的质量与效率:电子病历通过局域网甚至是互联网可实现异地传输, 为远程医疗提供了基础, 当患者转诊时, 电子病历可通过区域共享, 节约诊疗时间。目前, 部分西方国家已基础实现国民健康信息网络化, 实现电子病历实时传递。

(3) 为国家宏观管理提供了依据:相关部门可通过电子病历, 统计、分析, 归纳出有价值的信息, 评价国民健康水平、医疗资源消耗情况等, 为决策提供数据支持, 进而减少资源消耗。

2.2 电子病历发展方向

电子病历牵涉甚广, 关系医疗、管理等多个行业, 关系个人、社会, 家庭、国家等各个阶层, 从国民卫生角度考虑, 建立国民电子病历已成为必然, 是构建国民医疗体系的重要内容。但在我国, 电子病历内容缺乏规范指导, 地区间、各医疗机构间电子病历内容差异较大, 电子病历仅在内部传递, 严重影响区域间信息传递效率。此外, 电子病历传递缺乏制度保障, 地方医疗经济壁垒较大, 医疗改革力度不够, 电子病历难以实现地区间共享, 甚至受到人为阻挠, 其它地区电子病历难以得到本地认可。

3 医学影像系统概述

3.1 医学影像系统效用

目前, 医学影像设备已成为重要的诊疗工具, 医学影像信息成为重要的患者信息, 是医院开展诊疗活动的依据。医院影像信息存储多由胶带、胶片、图纸等载体完成, 丢失、损毁等情况时有发生, 迫切需要高效、可靠的管理。随着网络信息化的大力推进, 相关设备不断更新换代, 目前技术条件已能满足大容量影像信息的存储、传递。

3.2 医学影像系统现状

医学影像系统构建的目的在于为医疗机构开展诊疗、教学、科研提供便利, 整个系统是医院信息系统不可分割的一部分。医疗机构在管理医学影像系统时缺乏系统性的认知, 多与病历系统相结合, 建立连接实现联合以便诊断, 其它教学、科研领域调取影像信息则比较困难。因此医院在构建医学影像系统时, 应综合考量, 单独设立、区域共享, 以满足各领域活动需要。

3.3 医学影像系统发展方向

医学影像信息常通过图片、影像进行传递, 容量较大, 对设备技术要求较高, 医疗机构设施、设备其型号、功能各有不同, 在传递影像信息中可能出现冲突, 特别是部分影像信息严重失真, 像素、色素、几何分辨率等较差, 信息经传输后已不能满足需要[4]。因此医疗机构在开展医学影像信息建设时, 应具有全局意识, 配备协调性良好的设施设备, 缩短处理流程, 实现影像设备信息传递, 保证信息质量。

医学影像信息不同于文字信息, 特征性并不明显, 目前尚无有效统计、筛选、比对、分析的技术手段, 给信息处理带来了巨大的困难, 科研、教学人员往往需要耗费大量的精力, 利用人工方法处理海量的信息, 严重影响工作效率。医学影像信息系统需要更加智能化的处理、传输技术。

4 结束语

目前, 我国医疗体系改革仍在不断深入当中, 医疗信息全国区域内跨省共享, 已成为必然。医院应适应社会发展, 在构建自身医疗信息网络时, 加强电子病历、影像学系统的制度化、标准化, 增添先进的处理、存储、传输设备, 以提高信息的传输效用, 提高医院诊疗效率, 为国家政策开展提供便利。

摘要：电子病历、医学影像系统是医院信息管理系统重要组成部分, 适应医院、社会发展需要, 为医院管理、国家决策提供了便利, 但目前仍缺少相应的规范、标准、制度保障, 技术储备也略显不足。本次研究就电子病历、医学影像系统发展概况、面临的问题进行论述。

关键词：医院信息管理系统,电子病历,医学影像系统

参考文献

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影像信息处理系统 篇2

教学内容 (课名) :医学影像信息系统

该内容总课时:4课时*50分钟

翻转课时:第一讲2课时

1 学习内容分析

该部分内容于学生完成“医院信息系统”学习后进行, 共4课时, 是医学影像专业学生的必修内容。

中职二年级 (相当于普通高中二年级) 学生具有一定的理解力及想象力, 但社会经验和实践能力较弱, 理论与实践脱节。该部分内容在操作方面难度不大, 难点在于提高与加强学生对医院认知度, 这也是本课程的难点 (医学影像信息系统工作流程) 。本次课的重点是医学影像信息系统的功能和操作。

特色:理论与实践并重, 通过情境模拟、角色扮演、实际演练, 使学生将知识内化, 提高技能掌握、应用程度。

2 学习目标分析

(1) 学生理解并掌握医学影像信息系统 (PACS) 的概念、功能、分类, 学习完毕后能够口述并写出来, 教师课堂抽查。

(2) 学生了解并熟悉医学影像信息系统工作流程, 学习完毕后能够口述并画出工作流程图, 教师课堂抽查。

(3) 学生能够区分PACS与HIS/RIS之间的关系, 教师课堂抽查。

(4) 学生能够熟练操作医学影像信息系统, 通过演示来判断是否达到目标。

3 学生特征分析

(1) 中职医学影像专业学制为3年, 该部分内容安排在二年级第二学期学习。通过学习该部分内容, 学生能够提前熟悉医院信息化环境, 较快进入实习角色。

(2) 该专业学生大部分住校, 每人都有智能手机, 班级建有QQ群, 可随时上网学习;学校机房也提供上网学习条件;教室安装有多媒体教学设备 (投影仪、电脑) , 学生在课余时间或自习时可进行自主学习。

(3) 学生前期已学习了Windows Xp操作系统Office办公软件 (WordExcelPowerpoint) 。

(4) 中职生普遍轻理论、重实践, 对计算机课感兴趣, 喜欢动手操作。但缺乏自主学习能力、自控力差, 很少提出问题、主动学习, 应采取有效教学策略和激励措施。

4 课前任务设计

4.1 设计思想

(1) 运用翻转课堂整体教学设计思想, 将课前任务与课上活动相联系, 形成性评价与总结性评价相结合, 遵循“努力>正确、质量>数量”原则, 例如, 学生完成任务4, 可免除本次理论测验。

(2) 课前任务设计遵循教学问题设计原则, 例如, 角色扮演、生活实例。

(3) 课堂任务设计遵循小组活动设计原则、及时检测与反馈原则及课堂活动高度结构化原则。

4.2 教师提供资源

(1) 文字版校本教材《医学信息技术》P154~156:岗位对接篇———项目5“医学影像信息系统”, 附医学影像信息系统工作流程图。

(2) 电子版校本教材《医学信息技术》P154~156:岗位对接篇——项目5“医学影像信息系统”, 附医学影像信息系统工作流程图 (电子版可通过班级QQ群或网盘下载) 。

(3) 电子版PACS (医学影像信息系统) 操作说明书, 里面有详细的系统操作步骤。

(4) 教学视频“PACS工作流程”。

(5) 拓展资源:以PACS为关键词检索相关视频信息。

4.3 学生任务

对任务完成情况进行评分并计入平时考核成绩, 满分10分。

(1) 学习文字版或电子版校本教材, 掌握医学影像信息系统的概念、功能和分类, 口述并写出来。评价方式:教师课堂抽查, 小组评分, 1分。

(2) 认真阅读PACS操作说明书, 为课上系统操作做准备。评价方式:课堂个人测验, 4分。

(3) 观看“PACS工作流程”视频, 口述并画出工作流程图。评价方式:教师抽查, 小组评分, 重点考查学生表达是否清晰、合乎逻辑, 2分。

(4) 对照工作流程图, 以患者身份到医院体验, 按照自己的理解画出 (或叙述) 工作流程, 并找出与教材所示工作流程的区别。评价方式:此任务为附加题, 完成者可免于理论测验。

(5) 简述PACS与HIS/RIS的关系。评价方式:教师抽查, 小组评分, 1分。

(6) 以PACS为关键词, 上网检索相关视频和信息, 了解医学影像信息系统的现状及发展趋势, 写出至少3个有用内容的标题并附链接地址, 提前两天通过QQ反馈给教师。评价方式:教师评分, 2分。

5 课上任务设计

(1) 内容热身 (10分钟) :教师检查任务6完成情况, 并展示好的收集案例 (学生介绍展示) , 给出学生评分, 总分2分。

(2) 任务检查 (20分钟) :教师随机抽查小组长任务1~5完成情况, 小组长检查各组成员任务1~5完成情况。分项评分, 总分4分。

(3) 及时教学 (5分钟) :教师评价学生任务1~5完成情况, 对难点和不易理解的地方进行讲解、说明 (70%以上学生不理解的知识点统一讲解, 否则以小组讨论或个人查找资料的途径解决) 。

(4) 个人测验 (10分钟) :教师针对课前学习内容指定小组出题 (选择、判断、填空共12题, 每组出两题) 并批改, 巩固学生课前学习成果。该活动不计分。

(5) 及时教学 (5分钟) :根据测验情况, 教师将集中性 (70%以上学生反映) 问题、错题再次讲解。

(6) 个人测验与小组讨论 (35分钟) :结合任务2要求学生独立完成PACS的预约登记操作、患者列表界面操作、影像处理界面操作、图像接受操作、打印模板设计操作、查询统计操作等操作任务。个人自评与组员互评相结合, 总分4分。

(7) 归纳总结 (5分钟) :教师巡视、观察学生任务完成情况, 通过演示解决学生操作中遇到的问题 (70%以上学生存在的问题) , 并进行概括总结。

(8) 机动时间 (10分钟) :用于处理课堂上临时出现的问题, 如学生展示超时或小组活动延时等。

(9) 说明:该班级共32名学生, 共分为6组 (采取自由组合, 教师协作分配) , 小组长由组员选举产生。

6 教学设计反思

这是一堂理实一体化岗位对接翻转课, 理论是学习的基础, 技能操作是学习的目标。

由于学生缺少社会经验, 对医院工作环境认知度低, 利用视频讲解PACS工作流程, 将抽象知识变为具象知识, 便于学生理解。另外, 以案例和角色扮演方式, 让学生以患者身份体验岗位工作流程, 使学生能很快熟悉医院信息化环境, 为学生熟练操作PACS做准备;以PACS为检索词检索相关视频和信息, 有助于了解该领域发展趋势和医院信息化水平, 对于提高学生专业知识水平也有所帮助。

影像信息处理系统 篇3

基于上述原因,海南省人民医院从2005年起,开始进行医院集团化架构下的医学影像信息系统(PACS)建设。经过近四年的努力,已经在全国率先建成了一套基于广域网平台和大集中模式的医学影像信息系统(PACS)系统覆盖医院多个院区。系统联入了14台影像设备、50多个影像诊断工作站和80余台临床诊断工作站,并能实时进行医学影像资料的集中存储和统一临床发布。

1 大集中模式简介

所谓大集中模式是指对组织或机构原有的多个分散数据中心进行大规模的合并,实现组织内所有数据的存放和处理的高度物理集中或逻辑集中,从而形成一个面向全局所有用户、实现所有业务处理和数据处理集中信息管理平台。

大集中模式的数据中心的网络建设方案最初是由金融业提出并实施的,其核心思路就是在以客户为中心的前提下,面向银行核心业务应用的集中[4]。不仅是指硬件网络设施的集中,更是数据的集中、应用的集中、管理的集中。当前,科技的引入成为国际银行业竞争的主要手段,国际银行业的竞争就是银行电子化网络化的竞争。没有集中架构的计算机系统,风险控制、降低成本、以客户为中心的金融服务都无从谈起[4]。所以目前在我国的金融业也形成了一个大集中的浪潮,最为典型的例子就是中国工商银行目前已经建立起的全国性的数据中心。此外,在能源、电力等一些大型行业,大集中的数据中心也正在规划、设计和建设中[5]。

2 医学影像信息系统(PACS)的技术架构的选择

在医院开始实施PACS系统建设工程之初,国内一些发达地区的大型综合医院的PACS系统的建设工作也刚刚起步,就如何实现一个集团化医院架构下的医学影像信息系统,我们也面临两种技术架构的选择:一是采用基于分布式医学影像信息处理的模式;二是采用大集中的业务模式。

采用基于分布式医学影像信息处理的模式,建设集团化医院架构下的医学影像信息系统,是目前国内外采用较多的一种实现策略。采用这一技术架构的主要特点是:首先在各个分支医疗机构按照自己的业务发展需求建设各自的PACS/RIS系统,然后再由院本部来建设集团化医院架构下的医学影像数据中心,实现各个医院PACS/RIS系统的数据整合,并最终实现区域内各个医院的医学影像信息的共享与交流[3]。据了解,北京、上海等地的一些大型医院采用上述方式建设其集团化医院架构下的医学影像信息系统已经取得了阶段性成果。

采用这一方案的核心思路就是基本保持各个医院分支机构PACS系统的完整性,不过多涉及医院的临床医疗业务,各个医院分支机构的PACS数据通过前置机,实现数据向集团化医院的医学影像数据中心进行推送,医院需要共享的影像信息也可以通过前置机实现数据的转换与传输。前置机作为医院分支机构PACS与集团医院PACS的联系窗口,通过广域网平台实现与集团医院医学影像数据中心的服务器相连[2]。

采用这种分布式的医学影像处理方式,可以在基本不改动分支医疗机构原有PACS的基础上,较好地实现了整个集团医院的医学影像数据资源的整合与共享,充分保护了用户前期的投资利益。此外,数据既有完全集中的集合,又有各个医院分支机构的分散的子集,数据的安全性得到了提高,系统对广域网的传输带宽要求也有所降低,各分院的日常医疗业务基本上还是只依赖于本院的PACS,对集团医院的医学影像信息系统的依赖程度降低了。

但是,采用这一方案的重要前提是各个医院分支机构必须先建立各自的PACS,这会大大增加了医院前端的建设资源和系统投资。此外,如果医院的集团化体系是一种较松散的联盟时,各个医院分支机构在建设各自的PACS时很可能是各自为政,面对各个不同时期或不同厂商的PACS,要实现全面的数据整合是非常困难的。同时,由于采用前置机的方式,很难有效地实现数据的实时传送与共享,数据的一致性很难得到充分地保证。而且,由于前置机作为集团化医院架构下的PACS的一种前端设备,与集团化医院架构下的PACS的联系非常紧密,但前置机是部署在分支医院的局域网中的,因而对前置机有效进行维护与管理将是系统实现的一个难点。由于上述的局限性,基于分布式医学影像信息处理很难形成一种真正意义上的集团化医院架构下PACS的建设模式。

因此,我们在海南省人民医院建设集团化医院架构下的医学影像信息系统中,提出了一种以大集中模式为基础的集团化医院PACS的建设方案。

3 基于大集中模式的集团化医院的医学影像信息系统

我们在海南省人民医院建设集团化医院架构下的医学影像信息系统的过程中,学习和借鉴了其他行业大集中模式的数据中心建设方案,提出了一套以各分支医院为独立的业务运行单位,将所有医学影像处理的业务和数据全部集中运行管理归于集团化医院架构下的医学影像信息系统,如图1所示:

上述方案的一个主要思路就是以集团医院的信息化建设工作为基础,以覆盖全院的高速计算机网络为依托,以影像诊断科室为系统实施的出发点,立足全院、面向临床,构建以临床科室为主要服务对象,在集团化医院的业务框架下构建基于大集中模式的全院级的PACS系统。方案的设计要点如下:

(1)充分考虑面向全院所有临床科室这一建设目标,在医院院本部的网络中心设置高性能的服务器系统和大容量的磁盘阵列系统用以构建PACS/RIS的中心服务器集群。目前采用了两台HP DL580G3型服务器构成了PACS的服务器集群,配以在线存储容量达到9TB的EMC CX300磁盘阵列作为数据的集中存储设备,并辅以一台16TB的EMC Centera作为归档存储设备;另用两台HP DL380G4型服务器和一台容量为3.75TB的HP-MAS200磁盘阵列构成RIS服务器集群。这些设备成为全院PACS/RIS系统的建设强有力的数据处理平台和海量集中存储平台。

(2)充分考虑以影像诊断科室为基础这一实际情况,项目建设的重点放到系统与影像设备的有效衔接和影像诊断工作站的建设上,项目将医院院本部、龙华门诊部、放射科的CT、MRI、CR、DR、DSA及数字胃肠机等14台医学影像设备全部连入系统,为保证系统与上述设备的有效衔接,系统共设置了5套登记工作站、12套质量控制(QA)工作站负责患者信息的采集与交换,实现基于DICOM3的医学影像的采集与传输。

(3)为了充分保证放射科的诊断医生能够及时准确地查阅患者的影像资料并作出准确的诊断,系统设置了50个影像诊断工作站作为医生读片和报告书写的工作平台,所有的影像工作站全部采用HP XW6200型的专业级的图形工作站,配以部分分辨率达2M的专业级医用液晶显示器,以保证读片的准确性和放射科医生诊断的准确性。

(4)为了保证所有的临床科室都能够及时准确地查阅患者的医学影像资料和放射诊断报告,系统建立了基于Web访问的影像及报告浏览工作站平台,并与医院的Intranet平台实现了系统集成,使连入医院Intranet平台的电脑均可以查阅患者的医学影像资料和放射诊断报告,较好地解决了临床科室对PACS/RIS中医学影像资料和放射诊断报告的共享问题,使系统较好地实现了面向临床这一主要目标。

(5)所有的设备均连入全院的高速计算机网络系统中,核心交换机采用CISCO 6506型骨干交换机,网络主干带宽达到了千兆,连入系统的每一台工作站也达到了百兆全双工的交换,从而保证了系统的传输带宽和访问效率能够满足临床和医技科室工作的要求。

(6)由于我院的主要门诊部(海口门诊部)与院本部有8km的距离,为了保证门诊部的数据与院本部实现实时连网,构建一体化的PACS/RIS系统,我们租用了海南电信公司的50M MPLS/VPN电路,并辅以一条6M的数字电路作为备份线路,实现了龙华门诊部、院本部局域网的远程连接,并在龙华门诊部设立了数据转发缓存服务器,以保证数据传输的效率。

(7)龙华门诊部的所有放射影像设备(包括CT、CR、DR、数字胃肠机)全部连入PACS/RIS系统,考虑实际工作的需要,在门诊部同样设置了登记工作站、质量控制(QA)工作站系统、影像诊断工作站若干台,负责患者信息、医学影像的采集与传输,辅助完成医生读片和报告书写的工作。门诊部所设置的8个临床科室同样建立基于Web访问的影像及报告浏览工作站,由于所有的数据全部是集中存放在系统的主服务器与磁盘阵列中,所有的临床工作站均可共享任何一台影像设备的信息,因而实现了PACS/RIS系统基于广域网平台无缝连接。

(8)随着医院集团化规模不断扩大,医院的医学影像设备也在不断地增加。近期医院将增加的影像设备包括院本部的64排螺旋CT、2台DR;龙华门诊部的DR;洋浦分院的CT、CR、DR;干部保健中心的DR和256排螺旋CT;传染病医院的DR等一系列设备。上述设备将按照医院集团化PACS的整体构架,全部联入系统中,所有的影像数据也将全部集中存入系统的核心存储设备中。这将使得基于大集中模式下的集团医院的PACS建设更加完整。

采用上述方案,所有的数据可完全逻辑集中或物理集中存放在集团医院的医学影像信息系统内,最大限度地保证数据的安全性和数据的一致性;由于对客户端采用了瘦身的策略,简化了分支医院端对服务器和数据的管理,大大节省了系统的资源。此外,由于采用了大集中模式,所有数据与存储资源全部集中于数据中心,分支医院不再有数据资源了,系统的运行管理与服务全部由数据中心提供与承担,这样简化了分支医院端的运行管理与维护工作。而且,采用大集中模式,整个集团医院用于PACS建设的一次性投入大大降低了。

4 基于大集中模式的集团化医院医学影像信息系统的技术风险

采用大集中模式,也存在一些技术风险。

一是原有分散的数据向数据中心集中的同时,原来分散的风险也随之集中。

数据集中后,虽然在管理上便于维护、升级,但系统的架构变得更加复杂,牵扯的各方面因素也比原来大大增加,而且很多“状况”由于权限问题在前端无法得到解决。基层发现问题需要向数据中心反映,基层人员的应变能力相对削弱了。在这种模式下,安全事故、灾难的影响面和破坏程度大大增加了。一旦出现问题,将可能导致严重的业务停顿。由于日常业务对数据中心的依赖太强,需要建立异地备份机制。

二是保障网络安全变得愈加关键,可靠性与安全性是息息相关的,即使系统能够安全运行,数据中心的响应速度问题也依然存在。

数据的集中处理,对通信网络系统的依赖性更强、对广域网的传输带宽要求更高,那么如何才能保证业务终端的响应速度呢?这对网络建设和网络管理提出了更高的要求。网络建设方面,应考虑网络线路的冗余问题,或选择不同的运营商的网络进行备份。

5 结束语

综上所述,集团化医院的医学影像信息系统的建设工作是一项复杂的系统工程,必须按照整体规划、分步实施的原则,充分考虑系统的复杂性和建设的长期性。集团化医院的医学影像信息系统的建设不能看成是一个纯软件开发的项目,要充分考虑适应临床的需要和与医疗设备的有效衔接。集团化医院的医学影像信息系统的建设必须充分考虑以病人为核心,面向临床应用这一主要目标。集团化医院的医学影像信息系统的建设应寻求技术力量雄厚、对医疗设备和医院业务有深刻理解、具有战略眼光,并能长期合作的IT厂商作为合作伙伴。

参考文献

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影像信息处理系统 篇4

1 医院影像存储与传输系统 (PACS)

1.1 医院影像存储与传输系统简介 (PACS)

影像存储与传输系统 (PACS) 主要包括放射科、B超室、内镜室、病理科等在内的所有影像设备全部联网, 是实现数字化医院发展的一个重要的环节。该系统能实现医技科室数字化存储, 能比较快捷地存储、检索、显示、处理与复制图像, 从而节约了存储的空间, 降低成像成本, 进一步实现了图像资源的共享, 丰富了医师的诊断信息。PACS系统分为三个工作站, 包括CT、DR影像诊断;常规X影像诊断;高分辨灰阶显示等。 (1) 患者详细信息查询。在医院中该系统的使用者可根据多种条件的关键词对患者的信息查询。 (2) 图像显示方式及处理:该系统可以共同操作单个或者多个图像, 可对图像共同显示、放大、缩小以及漫游, 还可以对图像的拷贝、快速传递、同步显示、诊断报告以及多角度观察诊断进行管理。 (3) 诊断报告书写:该系统可文图一体化打印输出, 在实际工作过程中不断积累报告模板, 能提高书写报告的速度。 (4) 视频采集系统可采集模拟B超、内镜等支持模拟信号输出的设备的原始图像。并将原始图像格式转成为DICOM3.0, 在各科终端服务器上可直接观看图像和诊断报告, 免除胶片拷贝, 为医师提供标准的诊断报告格式, 方便医师快捷地书写规范的诊断报告, 让临床医师在最短的时间内得到影像资料[2]。

2 医院信息系统 (HIS)

医院信息系统 (HIS) 简介:我们医院信息系统 (HIS) 建立于2002年8月, 医院信息系统 (HIS) 采用的是星型网络拓扑结构。网络操作系统医院采用的是Windows2000和SQL Server2000, 客户端则都采用WindowsXP以上操作系统。目前。全院有3台Lenovo服务器以及100台左右的客户端。其应用软件主要包括三大模块: (1) 以经济信息管理为主的模块; (2) 以医疗信息管理为主的模块; (3) 以行政、后勤、设备管理为主的模块

以下是医院信息 (HIS) 系统与医技科室影像存储与传输 (PACS) 系统的主要功能[3]: (1) 预约登记; (2) 多功能查询; (3) 统计和分析。

3 实现PACS和HIS系统的融合

影像中心登记工作站通过输入患者的编号直接从HIS系统中调出患者的信息;临床科室等影像中心以外的科室通过融合在HIS系统中的PACS部分功能模块或者使用单独的PACS浏览端程序可以直接从PACS系统调出图像、报告等信息。

3.1

医院的HIS系统是专门提供患者信息的, 是由放射科内部统一医学影像学编号的, 申请录入后的患者信息会自动与数字化影像整合, 自动形成未完成的工作任务列表, 医师将会利用HIS与PACS对影像进行数字化阅片、诊断从而完成PACS和HIS的真正无缝融合, 实现医院范围内医学影像图像共享, 临床科室直接通过普通PC机以Web方式来查阅患者影像以和检验报告, 进一步缩短了诊断时间, 且节省了胶片用量[4]。

3.2 患者信息的综合查询系统

利用查询系统所提供的关键字来检索患者的信息, 非常方便且快捷。其中关键字包括患者的姓名, 年龄, 性别, 编号, 疾病的名称等等。这个系统还可以显示个人和科室任意一个时间段里的工作的量以及经济效益等等。

3.3 光盘存档系统

将系统里面存的图像数据刻到DVD或者是CD (650M) 的光盘里面, 这样就能够使图像的原始数据得到永久的保存。每一个盘的容量可以存差不多2500幅512×512矩形图的这样一个图像的数据。服务中心留一份已经刻录好的光盘备用, 各个科室保存一个和自己专业相关的光盘, 以方便查阅相关资料。

4 对比分析

传统工作模式需要经过医师开处方-药房划价-收费处记账收费-医技科室做相应的检查的程序, 如果因机器损耗或不能正常给患者做检查, 则检查处方要退回科室及收费处退费, 工作繁琐, 甚至可能影响医师对患者的正确诊断及治疗。PACS实施运行后, 取得了明显的成效。费用节约可观, 减少了胶片的消耗, 缩短了患者在医院的滞留时间, 从检查到出结果仅需十几分钟, 极大的提高了工作效率。建立高效率、无胶片化的PACS, 已经成为医技科室和临床各科广泛关注的热点[5]。

4.1 急诊影像检查等待时间

医院影像存储与传输系统建成以后, 急诊影像检查总计等待时间平均值比以往减少了64%, 建成以后的等待时间平均为22min, 由此可见, PACS系统减少了急诊患者的等待时间, 对急诊患者治疗具有重要意义。

4.2 数据信息的保存

医院影像存储与传输系统信息的保存率超过90%, 信息软片保存率为100% (图像信息) , 质量控制信息为100% (QC) , 可查询比率 (胶片所放位置) 99.9%。

4.3 胶片用量和图像检索

节省的胶片是82%, 用手工来操作胶片查询的话, 用的时间大概是半个小时, 但是PACS建成以后呢, 查询的时间不到30s, 提高了大概95%的效率。

4.4 统计分析

逐一对工作的数量、检查的费用以及疾病等几种报表来进行统计, 用手工统计的话时间大概是380min, 填写表格和制作表格总用需要65min, 计算机来处理并打印出来, 只需要25分钟, 统计的速度是手工来操作的20倍, 统计的量越大, 速度的差异就越发的明显。

5 结论

医院PACS系统在医院影像存储与传输系统中结合HIS系统的应用, 减少了胶片的消耗, 缩短了患者在医院的滞留时间, 规范了医院流程, 带来了明显的经济效益。信息网络系统在我院的建设和落成, 更为完整的展现了医院各科室的工作流程。信息网络系统的组建体现出三个优点: (1) 提高了医院服务的标准和质量, 使医院的管理制度大大完善。 (2) PACS与HIS等系统趋于完善, 数字化医院 (E-Hospital) 的创建会在不久的将来得以实现。 (3) 为医院的长远发展打好基础, 促进医院的数字化发展[6,7]。

参考文献

[1]姬玉莎, 姬烨, 石立力.数字化医院的就医模式的现状与发展[J].当代医学, 2007 (1) :43-44.

[2]罗敏, 王小林, 罗松, 等.图像存储及传输系统综合布线和网络系统的设计[J].中华放射学杂志, 2002, 36 (8) :493-497.

[3]梁珂.利用计算机网络技术持续改进医疗质量[J].中国数字医学, 2007, 2 (11) :21-22.

[4]李贵祥, 王放.HlS和PACS的融合方法[J].北京生物医学工程, 2004, 23 (3) :212-214.

[5]黎伟强.信息系统促进医院管理和效益提高[J].医学信息学, 2006 (19) :276.

[6]刘长生, 盂松.医院信息系统 (HlS) 和PACS[J].电脑知识与技术, 2004 (5) :94-96.

ETM影像水体信息提取研究 篇5

基于遥感影像提取水体信息,前人做了大量研究工作,一般分为两大类:单波段阈值法和多波段增强图像阈值法[3]。

单波段法利用了水体在近红外波长处的强吸收性及植被和干土壤在此波长范围内的强反射性特点设置阈值提取水体信息。Shih[4]利用Landsat MSS的近红外波段,采用密度分割的方法提取水体;陆家驹[5]等利用TM5设定阈值,识别水体,但效果较差;Jupp[6]等利用TM7波段设置阈值提取水体信息。但是单波段法难于区分混淆在水体中的阴影与细小水体[3]。

多波段增强图像阈值法是指利用多波段的优势综合提取水体信息,也是较为广泛使用的方法,可分为谱间分析法和比值法。谱间分析法是通过分析水体与背景地物的光谱曲线差异特征,分析各自的变化规律,进而找到水体信息提取的逻辑运算公式将水体提取出来。杨存建[7]等研究发现TM影像,水体具有TM2+TM3>TM4+TM5的特点,据此可以将水体提取出来;刘建波[8]等利用TM的4、5、7波段进行大型水库库情监测;陈华芳[9]等在对山地高原水体识别工作中,提出(TM2+TM3)-(TM4+TM5)的逻辑表达式,设置阈值提取水体信息。比值法则根据不同地类在不同波段中的波谱特点,利用比值计算,扩大二者之间的差异从而突出目标地物。但是这一方法无法彻底避免与水体无关的信息。水体指数法是基于多波段的水体光谱特征分析,选取与水体识别密切相关的多个波段,构建水体指数模型,再由阈值识别水体。

现以湖南省岳阳市湘阴县为研究区,选用ETM图像,利用归一化植被指数法、水体指数法与改进的水体指数法对水体信息进行了提取,并对各方法进行精度比较和评价。

1 研究区与研究方法

1.1 研究区概况

湘阴县位于湖南省东北部,南洞庭湖滨,湘资两水尾间,E112°30′~113°02′,N28°30′~29°03′,南北61 km,东西51.3 km,面积1 581.5 km2。湘江自南向北贯穿全境,把全县分为东西两部,东部为丘陵岗地,西部为滨湖平原。湘阴位处中亚热带向北亚热带过渡的季风气候区,四季分明,湿润多雨,具有春温变幅大,初夏雨水多,伏秋天热易旱,冬季严寒不多的特点。

1.2 数据源

ETM遥感数据具有较高的空间分辨率、光谱分辨率,广泛地应用于对地观测,已经成为研究地表覆盖与环境的重要遥感数据源。研究选用2002年10月13日的ETM影像,空间分辨率为30 m;进行水体提取。所选用的数据已经过大气校正和正射校正。研究区4、5、3波段合成影像如图1所示。

1.3 研究方法

采用ETM遥感影像提取水体信息,主要是依据水体在各波段上的反射值与其它地物之间的区别,通过分析水体与背景地物的光谱值,利用多个波段构建水体信息提取模型,从而实现水体信息的提取。

研究借助于ENVI 4.3软件的Band Math模块,采用归一化植被指数法(NDVI)、归一化水体指数(NDWI)与改进的归一化水体指数法(MNDWI)建立水体信息提取模型,设置阈值,生成水体信息专题图像,最后对提取结果进行精度评价。

2 水体信息提取

2.1 归一化植被指数法

归一化植被指数(NDVI)定义为:近红外波段与可见光红波段数值之差和这两波段数值之和的比值,公式为:

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其中:Nir为近红外波段,Red为红光波段。

对应于TM波段,NDVI定义如下:

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其中:CH3、CH4分别为TM影像3、4波段的像元值。

对于陆地表面主要覆盖而言,云、水、雪在可见光波段比近红外波段有较高的反射作用,因而其NDVI值为负,岩石、裸土在两波段有相似的反射作用,故其NDVI值接近0,而在有植被覆盖的情况下,NDVI为正值,并且随植被覆盖度的增大而增大。因此,可以利用NDVI阈值法提取水体信息,由于裸地和水体在可见光红波段具有相似的反射率,这就容易造成裸地和水体混淆。应用式(2)进行归一化植被指数计算后,确定水体提取阈值为-0.191,即<-0.191的像元为水体。

2.2 水体指数法

Mcfeeters[10]借鉴归一化植被指数(NDVI)的构建思想,利用绿波段和近红外波段提出了归一化差异水体指数NDWI(Normalized Difference Water Index),可使水体信息得到增强,非水体信息得到抑制,有利于水体信息提取。其公式如下:

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式中Green为绿光波段,Nir为近红外波段。

对应于TM波段,NDWI定义如下:

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其中:CH2、CH4分别为TM影像2、4波段的像元值。然而,Mcfeeters在构建NDWI指数时,只考虑了植被因素,却忽略了地表的另一个重要地类—土壤/建筑物。由于土壤、建筑物在绿光(TM2)和近红外波段(TM4)的波谱特征与水体几乎一致,即在绿光(TM2)处的反射率高于近红外波段(TM4),且具有较大反差。因此采用NDWI计算出来的水体指数中筑物和土壤也呈正值,有的数值还比较容易和水体混淆,形成噪音[11]。因此,用NDWI提取水体信息时,容易误把城镇用地判为水体。利用式(4)计算出研究区NDWI,结果见图2,经过多次试验确定水体提取阈值为:0.228~0.415。

2.3 改进的归一化差异水体指数法

徐涵秋[11]在利用NDWI对TM数据进行水体信息提取研究时,发现建筑用地信息和水体信息容易混淆,难以得到满意的结果,通过波段特征分析发现建筑物在TM的4波段和5波段光谱值突然变大,于是将NDWI做了修改,用近中红外波段(MIR)TM5替换了原来NDWI的近红外波段(NIR)TM4,则计算出来的建筑物的指数值将明显减小。反之,由于水体在中红外波段的反射率继续走低,这就使得水体与建筑物的反差明显增强,从而有利于水体信息的准确提取。改进的归一化差异水体指数(MNDWI)定义为:

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其中:CH2、CH5分别为TM影像2、5波段的像元值。利用式(5)计算出研究区MNDWI,结果见图2,经过多次试验确定水体提取阈值为:0.278~0.669。

3 精度评价

精度是指对一幅不知其质量的遥感图像分类图评价其和一幅假设准确的图像(参考图)之间的吻合度[12]。精度验证通常可以分为实地验证和利用较高比例尺的影像或相关材料进行验证[13]。现采用2002年湘阴县土地利用现状图,随机抽取200个水体像元和200个非水体像元进行精度验证(见表1)。

由表1可知,水体遥感信息提取方法中MNDWI法精度较高,可以有效解决城镇用地与水体混淆的问题,在研究区取得了较好的提取结果。在GIS软件支持下,通过与土地利用现状图叠置分析及精度检验可以看出MNDWI法精度达到了98.0%。

4 结论与讨论

该研究基于ETM遥感影像,运用最为常用的多波段增强图像阈值法对水体进行了提取实验,最后采用MNDWI法对湘阴县的全幅遥感图像进行水体提取,得到湘阴县的水体分布专题图(见图3)。将水体信息提取结果转化为矢量格式,导入GIS软件中,统计得湘阴县的水域总面积为346.904 km2。

影像信息处理系统 篇6

1. 超声影像人员素质的内涵

1.1 思想素质

思想素质的提高是不断提高超声影像工作水平的重要方面, 要做好超声影像技术工作, 医技人员必须有高度的事业心、责任心;爱岗、敬业是影像科各项工作顺利开展和水平提高的根本保证。要有制度来约束医技人员的言行, 更要有激励机制来管理超声影像技术工作。

1.2 专业素质

高水平的超声影像人员应该具有一定的学术水平和科研意识, 积极参加学术交流, 提高学术水平, 了解国内外超声影像医学新进展、新技术及超声诊断新方法等, 能同其他相关专业的专家一起促进本学科的发展[1]。

2 超声影像人员应具备的知识与技能

2.1 要有扎实的理工科基础知识和医学专业知识

超声影像设备的科技含量非常高, 多是非常复杂的机电一体化设备。每台设备都应用了多个科技领域的技术成果, 有机械、微电子技术、传感器技术、自动控制技术、高压强电技术、光学技术、计算机软硬件技术、网络技术等。对于众多的领域, 要有较深的了解, 特别是微电子技术、自动控制技术和计算机软硬件技术要很好的掌握。在专业知识方面, 要熟悉各种超声影像设备的结构、基本工作原理, 大到系统原理, 小到某个器件原理, 都要有所了解。对于一台新的设备或设备的某一功能模块, 要能够根据设备的功能、结构特点判断分析它的工作原理。

2.2 要有较强的计算机和网络技术

要有先进的超声影像设备已经由数字化向网络化发展, 在设备使用过程中大量运用了计算机和网络技术。对计算机硬件要做到能识别, 知晓其工作原理, 熟知常见故障现象及排除方法。在软件和网络方面要熟练掌握基本操作技能, 了解它们的功能和使用方法, 能熟练进行大中型超声影像设备的安装、调试、诊断、数据备份等。

2.3 要有一定的设备维修技术

在出现设备故障时要会问、闻、听、看、摸。问就是要详细查看、询问设备出现故障的前后有何异常声音、提示信息等;闻, 电子器件过流、过压击穿或烧毁时有糊焦味, 顺着味道来源可迅速找到故障点;听, 不同的机器在正常运行时所发出的声音都有其特征, 声音的次序、大小、长短、音调高低等不同, 只要熟悉正常运行的声音, 当机器发出异常声响时, 就可很快判断出故障的性质、大致的部位;看, 就是观察操作面板上的各种指示灯如电源指示灯及电路板上的各种状态指示灯, 对这些指示灯的点亮、熄灭、闪烁等状态与机器正常时的状态进行比较, 并结合相应的资料说明进行分析, 一般可判断出大致的故障点;触摸, 对于设备的某些器件, 它的工作状态与其自身温度有一定的关联, 通过触摸可了解其状态, 发现故障及时维修[2]。

3 提高超声影像人员素质的方法

3.1 在职超声影像人员培养

在职培养是各单位可立即实施, 并对技术人员效果明显的培养方法, 对提高本单位的超声影像人员素质有立竿见影的效果。

(1) 科技英语短期集训:英语是医科技人员必修课, 它对于有一些英语基础知识人员的专业英语水平提高有极大地帮助。当今很多进口设备的操作界面和程序选择、研究提示、错误提示、软件程序都是英文, 不掌握一定的科技英语知识, 对进口超声影像设备的应用只能肤浅于常规、普通的检查, 不能根据英语提示进行细化、专项检查; (2) 计算机知识培训:随着计算机和信息技术的飞跃发展, 医学超声影像数字化已成为现实。医院影像信息的网络化、HIS、RIS的建立、PACS的应用, 这都涉及到计算机知识的应用。很难想像一个缺乏计算机知识的技术人员能在当今超声影像科开展好工作; (3) 专业知识培训:专业知识培训可以说是搞好超声影像诊断工作、提高医学影像质量、保证科室医、教、研全面发展的基础。它包括:各种超声影像设备原理、性能的培训, 如设备所具有的各种检查功能及可开发的应用程序;超声影像技术工作的质量保证 (QA) 和控制 (QC) 。QA、QC是衡量医院超声影像质量管理能力强弱的重要方面, 也能体现医院整体医疗业务水平的高低;医学知识和相关知识的培训包括解剖、诊断、维修、科研能力等。解剖是各种设备开展检查的基础, 直接关系到检查水平, 相应的诊断知识培训有利于提高科室的工作质量[3]。

3.2 深化超声医学建设改革

面对医学超声影像学快速发展带来的挑战和机遇, 我们认为应从以下方面予以重视: (1) 建立完善的、明确的人员培养体系, 这关乎医学超声影像学科的发展。建立适应现代医学影像学发展趋势的教学体制, 从根本上提高我院国医学影像学整体素质的必要保证, 应从战略高度予以重视。设置医学影像学科体系, 按照学科发展的需要, 配置培养课程和计划; (2) 重视推动超声影像学发展的相关基础学科教育, 如:分子生物学、医学工程学及信息科学等。提高超声影像技术类专业的培养层次, 从根本上改变医技人员即"操作手"的面貌, 培养"医、工"密切结合的高级技术系列人才。紧密跟随医学模式的转变, 加强社会学及心理学方面的教育与联系, 使超声影像学适应医学与社会的发展需要。 (3) 建立"大影像学"概念, 组建包括介入、超声和核医学在内的现代医学影像学科。超声影像学的发展要求各个学科协同合作, 优势互补。抓住贯穿各相关学科间的相互联系, 以线引面, 将各分支融会贯通[4]。 (4) 自我完善机制。具有规范的知识更新体制, 强化继续教育制度, 不断提高综合素质, 具有主动的自我更新意识, 具有不断提高的专业技术标准, 以培养出真正合格的超声影像创新人才。

在信息时代高速发展的今天, 给超声影像学的发展带来了新的机遇与挑战。我们应该抓住机遇, 深化医疗改革, 培养出高素质的超声影像学人才, 为医学科学发展做出新的贡献。

参考文献

[1]潘国强.医院超声影像创新人才培养[J].医学信息, 2008, 21 (6) :846-847.

[2]康少锋, 宫亚琳, 昝平生.影像设备工程人员应具备的知识与技能[J].医疗设备信息, 2006, 21 (10) :50-51.

[3]陈建新.医学影像技术人才现状与培养探讨[J].医疗卫生装备, 2007, 28 (3) :63, 66.

影像信息处理系统 篇7

近年来, 随着社会经济的快速发展, 城市化进程进一步加快, 谋求城市与环境协调发展, 已经成为城市发展的方向[1]。在城市建设的整体格局上, 开始从城市局部的环境绿化, 发展到整体生态城市的建设, 城市的可持续发展理念越来越受到重视。为了实现这一目标, 需要努力探索城市空间内绿地的生态质量和景观布局、绿地功能与城市功能布局之间的关系, 以寻求在有限的城市空间内实现城市绿地的最大生态效益。应用高分辨率卫星影像研究城市绿地类型、分布和结构, 可以城市绿地系统规划、改善城市生态质量提供参考, 因此具有重要的理论与现实意义[2]。

2 遥感影像预处理

遥感影像预处理过程主要包括数据格式转换、影像校正、图像增强等步骤。数据格式转换使得影像数据纳入统一的数据空间和格式。影像纠正时采用GPS实测控制点, 坐标系统为哈尔滨市城市坐标系, 采用RPC纠正模型和双线性内插法对遥感影像进行正射纠正。图像增强主要包括图像色彩增强、图像边缘增强、图像滤波等过程。保证图像在保持原光谱信息和空间信息的基础上, 色彩明亮, 边缘清晰、纹理清楚。

3 城市绿地信息解译

根据城市绿地特点, 在对Quick Bird图像进行目标信息增强处理的基础上, 针对分类方案对各种绿地类型分别建立了解译标志[3]。一般地, 不同的地物类型具有不同的解译标志。对城市绿地而言, 影响波谱反射率的主要因素是叶绿素对波谱的反射与接收, 除部分阴影的干扰外, 其它因素对各类绿地的影像特征影响较小。成像时间不同, 亦即季节的不同, 而季节的差异是各类绿地是否茂盛的关键因素。在绿地遥感调查中, 为了保证各类绿地尽可能多地在遥感图像上得到显现, 采用了8月的卫星数据。这是树木花草较茂盛、植被发育较好的时期;实验区落叶林较少, 绿地基本上能在遥感图像上得到反映。因此, 从成像时间考虑, 使用Quick Bird数据可以满足园林绿化遥感调查的要求。

3.1 Quick Bird绿地信息分类预处理

地物信息分类是遥感影像处理中的重要环节, 对于研究区的绿地信息提取, 本文利用ERDAS IMAGINE图像处理软件中分类模块的监督分类功能对Quick Bird影像进行分类。首先确定两类影像的地物类别和分类模板, 对模板进行比较评价, 执行监督分类, 生成分类结果图, 然后提取了影像研究区的绿地信息评价比较图像的分类精度。监督分类主要有以下几个步骤:建立模板、评价模板、确定初步分类图、检验分类结果、分类后处理和分类特征统计。

3.2 基于最大似然法的影像分类

目前在基于遥感的自动分类应用中有基于传统统计参数型分类方法和基于学习的非参数型分类方法两种类型[4], 用得较多的是传统的基于统计的模式识别分类方法, 诸如最小距离法、平行六面体法、最大似然法、混合距离法 (ISOMIX) 、循环集群法 (ISODATA) 等监督分类法。最大似然判别分类是根据有关概率判决函数的贝叶斯准则对遥感图像进行的识别分类, 是至今应用最广的监督分类方法, 又称为贝叶斯判别法。这种方法是以归属某类的概率最大或错分损失最小为原则进行的判别。

4 绿地分类及统计

按照城市绿地分类标准对绿地进行分类, 绿地分类包括:附属绿地、公园绿地、生产绿地、防护绿地及其它绿地。根据绿地分类定义统计哈尔滨市各区、各分类面积, 统计表见表1。从表中可以看出, 哈尔滨市绿地分布, 以附属绿地、公园绿地为主, 而生产绿地、防护绿地所占比例很少。根据各区绿地面积及建成区面积比, 计算各区绿化覆盖率, 可以看出松北区, 道里区的绿地覆盖率最高, 而呼兰区、道外区较低, 这与事实是相符的。因为松北区拥有太阳岛风景区、东北虎林园等大型绿地;道里区的群力新区新建公园、小区绿地覆盖率较高。呼兰区、道外区、平房区, 建筑密度较大, 绿地面积较少。

5 结束语

本文以哈尔滨市Quick Bird影像作为信息源, 尝试应用遥感技术来研究城市绿地, 对哈尔滨市区影像数据进行分类研究, 哈尔滨市绿地分布, 以附属绿地、公园绿地为主, 而生产绿地、防护绿地所占比例较少。从各区绿地建设情况来看, 松北区, 道里区的绿地覆盖率最高, 而呼兰区、道外区较低。因此, 应当加强多样化的绿地建设, 提高景观效果。

参考文献

[1]张秋菊, 傅博杰, 陈利顶.关于景观格局演变研究的几个问题[J].地理科学, 2003, 23 (3) :264-270.[1]张秋菊, 傅博杰, 陈利顶.关于景观格局演变研究的几个问题[J].地理科学, 2003, 23 (3) :264-270.

[2]马严, 张斌, 城市景观格局与城市可持续发展[J].浙江师范大学学报, 2003, 26 (3) :293-296.[2]马严, 张斌, 城市景观格局与城市可持续发展[J].浙江师范大学学报, 2003, 26 (3) :293-296.

[3]宣勇, 谢炳庚, 姜端午.高分辨率遥感数据在城市绿化调查中的应用[J].国土资源科技管理, 2004, 01:74-77.[3]宣勇, 谢炳庚, 姜端午.高分辨率遥感数据在城市绿化调查中的应用[J].国土资源科技管理, 2004, 01:74-77.