測量技術論文范文
時間:2023-04-11 22:42:33
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篇1
在利用激光進行的三維測量中應用最廣泛的測量方法主要有三種:干涉法、飛行時間法和三角法。1.1干涉法干涉法測量是利用激光的干涉原理來完成對物體測量的一種方法,其原理是將一束相干光通過分光系統(tǒng)分成測量光和參考光,通過測量光波與參考光波相干疊加產生的干涉條紋變化量來獲得物體表面的深度信息。干涉法的測量精度高,在100m范圍內可以獲得0.1mm的分辨率。1.2飛行時間法飛行時間法是通過測量脈沖光束的飛行時間來測量距離的一種測量方法,其原理是通過測量發(fā)射和接收激光脈沖信號的時間差來間接獲得被測目標的距離。飛行時間法以時間分辨率來換取距離測量精度,精度相對較低,一般在1mm左右,精度高的測量頭可達亞毫米級,常用于大尺度遠距離測量。1.3三角法三角法是光學測量中最常見的一種測量方法。它是將待測點的深度坐標,通過不同的檢測元件,利用幾何三角關系轉換為相對于光學基準的偏移量進而計算出該點深度值。根據具體照明方式的不同,光學三角法可分為兩大類:被動三角法和主動三角法。激光三角法測量是基于激光的主動三角法,是近年來研究較多、發(fā)展比較成熟的一種測距方法。其測量原理是:由光源發(fā)出的光照射到被測物體表面上,反射后在檢測器(如:CCD)上成像,物體表面的位置改變,檢測器上成的像也隨之改變,由幾何三角關系即可通過對像移的檢測和計算出實際高度。激光三角法測量的精度取決于感光設備的敏感程度、與被測表面的距離、被測物表面的光學特性等,適合于近距測量,精度一般在絲米級。
2測量方法的選擇
船板的形狀尺寸測量是一個典型的外表面三維曲面測量。由于船板是一個連續(xù)而光滑的曲面,因此,可以將整個曲面離散成m×n個點,通過測量得到這些點的坐標值后,即可通過軟件擬合出整個曲面。由于傳統(tǒng)的接觸式測量,存在探頭易磨損,需要人工干預,價格昂貴,對使用環(huán)境有一定要求,測量速度慢,效率低等問題,因此,雖然其有較高的測量精度,但確并不適合應用在船板多點成形在線測量中。對比三種常用的激光測量方法,測量精度均能滿足船板的測量要求。本著實用而不浪費的原則,由于干涉法測量所需的測量設備成本較另外兩種方法高出很多,并且使用時需反射鏡,現(xiàn)場在線使用不方便,速度慢效率低,因此,采用飛行時間法或三角法的激光測量傳感器比較適合船板三維測量,其設備價格較低,對測量表面的要求不高,并且可直接測量,使用靈活方便。
3掃描裝置
掃描裝置是激光測量頭的安裝平臺,其作用是帶動激光測量頭沿X軸和Y軸運動,完成對整個測量表面的掃描,并在測量的同時給出測量點的X方向和Y方向的坐標值。為了提高測量效率,最終確定掃描裝置采用多點方式,這樣可以大大提高船板多點成形的生產效率。由于多點測量方式使用的激光測量頭數(shù)量較多,因此,在滿足測量精度要求的前提下,選擇了價格相對較低的飛行時間法激光測量頭。掃描系統(tǒng)由電動滑臺、聯(lián)軸器、接軸、減速機、伺服電機、測量架、測頭等部分組成(見圖1)。電動滑臺和減速機通過架子固定在上模座上,伺服電機與減速機相連,并通過接軸與電動滑臺連接,測量架固定在電動滑臺上。測量時,在伺服電機驅動下,電動滑臺帶動測量架沿X方向移動,每走一個步長測頭測量當前X坐標下各點的Z坐標值,直到測量完整個板材表面點陣(見圖2)。
4結束語
篇2
這里所說的傳統(tǒng)測量技術地質災害監(jiān)測,就是通過各種專業(yè)儀器測量災害的產生及發(fā)展過程,記錄數(shù)據并傳輸?shù)筋A報中心,進行分析研究后找出災害的發(fā)展規(guī)律,并判斷是否需要發(fā)出災難預警。地質災害的主要監(jiān)測對象是地質形變,對形變的監(jiān)測又可細分為內部形變監(jiān)測與外部形變監(jiān)測。其監(jiān)測對象是將測量技術作為主要監(jiān)測手段的外部形變。這類監(jiān)測通常采取的測量方法是在平面上用經緯儀和三角測量法監(jiān)測,高程測量采用全站儀測量或三角高程法和水準測量法。然后,建立誤差單位為毫米級的小型平面控制網及高程控制網,以此測量出監(jiān)測樣本上各控制點在垂直與水平方向上的微小位移量及其形變形式,從而獲得有用的形變數(shù)據,并最終達到有效防治地質災害的作用。傳統(tǒng)的測量技術缺陷在于,監(jiān)測時需要安排人員進行實地觀測,并且要記錄大量的測量數(shù)據、進行大量的計算,加上工作周期長、經費偏高等各種問題,造成其工作效率不高。此外,在環(huán)境惡劣的荒野、深山、原始森林等地區(qū),實時、實地測量是無法實現(xiàn)的。
2現(xiàn)代測量技術的應用
2.1GPS在地質災害監(jiān)測中的應用GPS即全球定位系統(tǒng),通過接收定位衛(wèi)星的信號進行測時定位、導航,采用靜態(tài)差分定位技術,縮短觀測時間,減小誤差提高精確度。利用GPS技術監(jiān)測地質災害,監(jiān)測站之間無須要求通視,大幅度削減了工作量。并且通過衛(wèi)星通信技術能夠將監(jiān)測到的數(shù)據傳送至數(shù)據處理中心,以此來實現(xiàn)遠距離的監(jiān)測工作。目前,GPS技術已在地震、地表塌陷、滑坡等突發(fā)性地質災害的監(jiān)測中被廣泛應用。其優(yōu)點在于它非常高效,且精準度已經達到百萬分之一甚至可能更高,同時它還有全天候、自動化、多功能而且操作簡便等特點。這些諸多優(yōu)點讓它在工程測量中得到廣泛應用。GPS技術在地表外部形變監(jiān)測中的應用有很多,大致的操作過程以巖體的外部形變監(jiān)測為例,先在距離巖體較遠的地方選取一個穩(wěn)定點放置GPS信號接收機,然后選取目標點并放置接收機,經過計算分析可以得出各目標點的位移。利用GPS系統(tǒng)進行連續(xù)監(jiān)測,就能實現(xiàn)對目標的實時自動監(jiān)測。GPS技術取代傳統(tǒng)水準測量法,可以降低勞動強度,縮短周期,準確及時地捕獲有效信息,在獲得高效率、高精度的數(shù)據同時,降低監(jiān)測成本。
2.2GIS在地質災害監(jiān)測中的應用GIS技術全稱地理信息系統(tǒng)技術,它融合了地理學、地圖學以及計算機技術和測繪技術,是一項在計算機軟、硬件支持下,采集、記錄并儲存相關的地理信息實現(xiàn)數(shù)據庫的系統(tǒng)化,并將地理要素進行轉化,對計算得出的相關數(shù)據進行分析處理的空間信息系統(tǒng)。測量人員按照測量需求,可以使用GIS技術很快的獲取數(shù)據,再將結果用數(shù)字或圖形的方式顯示出來。它的主要作用是對空間數(shù)據進行分析,對決策和預報有輔助作用。其地理信息擁有空間性、區(qū)域性、動態(tài)性的特征,其地理數(shù)據是用符號來表示地理特征與現(xiàn)象之間的關系,即用文字、數(shù)字圖像等來表示地理要素的質量、數(shù)量及其分布特征與規(guī)律。時域特征數(shù)據、空間位置數(shù)據及屬性數(shù)據三部分是地理數(shù)據的主要組成部分。GIS技術的應用有效地解決了記錄和計算量過大的問題,通過標準的矢量化掃描、數(shù)字化攝影測量的方式來測量地球表面物體,可以給我們提供及時且準確的標準化數(shù)字信息。還可以應用系統(tǒng)中的有關功能做到空間定點分析,按不同比例尺編制專題圖像。
2.3RS在地質災害監(jiān)測中的應用RS技術全稱遙感系統(tǒng)技術,它可以實現(xiàn)同步觀測和實時數(shù)據信息的提供,并具有很高的綜合性,同時在地形觀測與資源勘查中RS技術也是最有力、高效的手段。它可以全天候的獲取信息,且周期短、視域寬廣、信息量豐富,還能夠真實的展現(xiàn)地表物體的大小、形狀甚至顏色,立體直觀的影像有更好的觀察效果。目前RS技術已廣泛的應用于地質、農林業(yè)、氣象、水文、軍事等領域。在地質災害的監(jiān)測中,RS技術可以對災害做出快速的應急反應,幾小時內系統(tǒng)便能獲取災情數(shù)據,并迅速對災情做出評估,其詳實評估不超過一周即可完成。
3結束語
篇3
媒礦井下水平定向鉆孔軌跡空間坐標作為基礎,逐步實現(xiàn)鉆孔軌跡描述與繪制作業(yè)。其操作步驟主要為:第一,依據區(qū)域特征及實際,建立鉆孔軌跡空間坐標系,對鉆孔軌跡所處于的實際空間位置進行確定。傳統(tǒng)方式的地面鉆孔,多會選擇以地面作為參照,依據鉆孔表現(xiàn)的方向,多將向下方向作為垂直軸,設置為Z,表示正方向,然而井下鉆孔作業(yè),不僅僅存在著垂直孔與下斜孔,還存在著近水平孔,鉆有上仰孔,且其鉆孔地點均位于地面以下,為方便研究與描述其鉆孔鉆進狀態(tài),其基本參照物多選擇井下鉆場,依據其參照體系,構建出垂直于軸向上為正方向的煤礦井下鉆孔坐標系。第二,地面鉆井作業(yè)中,其關于井斜的描述,多是選擇鉆孔垂直軸及軸線之間所存在的夾角作為重要參數(shù)來表示。然而煤礦井下鉆孔,多選擇水平面與鉆孔軸線之間的仰角作為重要參數(shù)值,且考慮到地面情況與井下條件下,其X,Y軸在正反向取向上保持著一致性,然而在坐標系中,Z軸方向卻存在著相反性。地面坐標系中,多將Z軸向下作為坐標系正方向,其坐標系統(tǒng)滿足右手螺旋法則。在井下坐標系統(tǒng)中,則多將Z軸向上作為坐標系正方向,此時坐標系則滿足左手螺旋法則。
2水平定向鉆孔軌跡的基本要素
在實際開展水平定位鉆孔軌跡設計操作、測量操作及數(shù)據信息處理的過程中,一般多選擇鉆孔軌跡L中的某一個測點作為研究的基礎對象,其選擇測點所相應的孔深、傾角與方位角,則被稱之為水平定向鉆孔軌跡的基本要素。依據相關理論,則測點數(shù)據信息僅表現(xiàn)了該點位置的空間位置,測點位置的切線則表示為鉆進過程中的前進方向線,亦被稱之為鉆孔當前軸線,可以通過鉆孔當前軸線、來表述測點附近一段鉆孔軌跡。測量數(shù)據的處理操作與鉆孔孔跡繪制,其對鉆孔軸線的繪制,均是依據鉆孔軸線進行操作的。為確保鉆孔軌跡繪制及描述的準確性,要求對鉆孔孔跡中存在的測點相應的孔深、傾角與方位角基本要素進行精確處理。在其基本要素中,理論孔深定義為:測點位置所具備的實際鉆孔深度值,在近水平鉆孔中,多指的是孔口位置到測點鉆孔曲線之間的實際長度值,多采取鉆桿進行測量,一般用L進行孔深記錄;傾角:是指鉆孔當前點的切線與水平面之間的最小夾角;方位角:是指鉆扎當前點的切線在水平面的投影與北向(N軸)之間的夾角;設計方位錢:開孔方位線在水平面上的投影,代表鉆孔深度廷伸主方向。
3煤礦井下水平定向孔軌跡的一般形式和描述方法
本煤層預抽鉆孔的布且形式預抽鉆孔一般情況都布宜在煤層厚度大、透氣性好、瓦斯含且高、煤層硬度較大的稱定煤層中,這樣不但有利于成孔和后期鉆孔橡定,同時能夠保證鉆孔的高滲透性。有利于瓦斯的逸出。報據鉆有利于瓦斯的逸出。報據鉆孔相對于工作面延伸方向的不同水平定向鉆孔布龍形式主分為走向和傾向布置兩種形式。為了保證良好的抽放效果,不能使鉆孔穿透工作面或從巷道穿出帆,在實施定向拐商鉆孔前,孔相對于工作面延伸方向的不同水平定向鉆孔布置戳主鉆孔布t形式一般以走向或傾向平行布皿為主。在實施向拐夸鉆孔后,可采用“一孔多分支”的鉆孔布1形式。這樣可在順槽直接開孔,減少鉆機椒運次數(shù),提高鉆進效率,同時起到“一孔多用”的效果。
4煤礦井下隨鉆測量技術鉆孔軌跡數(shù)據處理方法
在煤礦井下隨鉆測量技術鉆孔軌跡數(shù)據處理中,提出應用平均角法進行軌跡計算。為確保鉆進軌跡描述的準確性,可以進行多點測量,降低兩側點間距,提高計算精度,這種方法計算簡單,在實踐應用中應用較為廣泛。此外,在煤礦井下隨鉆測量技術鉆孔軌跡數(shù)據處理中還可以采取平衡正切法。然而其方法應用精度偏低,為滿足現(xiàn)場實際需求,本文提出應用Excel進行鉆孔孔跡測量參數(shù)計算,并繪制鉆孔軌跡圖。Excel工具具備著強大的數(shù)據處理功能,通過測量儀器,收集測點深度、傾角與方位角等信息,通過Excel形式進行保存,采取相應的計算方式進行孔跡坐標計算,選擇圖表導出方式,直觀獲得鉆孔軌跡水平及垂直投影。
5結束語
篇4
現(xiàn)在比較常見幾種設計理論和方法有測量平差和控制工程網優(yōu)化理論兩種理論。(1)測量平差理論在測量中的應用。德國數(shù)學家高斯首次在弧度測量的三角網平差中首次應用后,經過多年的發(fā)展和完善,測量平差已經成為測繪學中最重要的基礎理論和技術之一。由于測量誤差在測量測繪中的不可完全避免性,測量平差理論中的最小二乘法應運誕生,最小二乘法是一種數(shù)學優(yōu)化技術,它通過最小化誤差的平方和找到一組數(shù)據的最佳函數(shù)匹配,是用最簡的方法求得一些絕對不可知的真值。現(xiàn)在根據具體情況發(fā)生的實際問題,很多有權威的機構提出了抗差估計等平差的理論,但是與最小二乘法的比較,抗差估計的在測量中的誤差估計具有一定的時效性。(2)上程控制網理論的誕生。由于平差分類的具體理論上的不同,工程控制網理論又有新的解析論法與大模擬論法。模擬數(shù)據法的優(yōu)化一般依賴于計算機軟件的多媒體功能的特點進行的優(yōu)化,在實際采集真實數(shù)據后傳輸?shù)街贫ㄓ嬎銠C中由計算機軟件來控制模擬的誤差進行的測量,對于整體的數(shù)據的安全把握和靈敏程度的可控制具有無以比擬的優(yōu)越性。尤其針對點對點之間的測量,相鄰兩點之間和任意點之間的可測相對精度的測量等等都體現(xiàn)出了高精度。解析法的建立是依賴與傳統(tǒng)數(shù)學的數(shù)理分析利用數(shù)學工具和數(shù)學模型建立目標函數(shù)的約束的條件,通過電子網絡監(jiān)控而得到整體數(shù)據的精確度。從施工前和進行施工中的信息的采集,地理位置的GPS的定位,將數(shù)據傳入專門的計算機程序軟件來進行優(yōu)化和重組,從而得出大量經過優(yōu)化的結果。在一般情況下多種方法相結合的數(shù)據測量方法可以保證數(shù)據的真實可靠程度,也能客觀體現(xiàn)理論數(shù)值與實際數(shù)值的差別。
二、施工前的對于數(shù)據測量而進行的測量準備工作
首先要熟悉建筑工程的圖紙,在實際數(shù)據采集前應該對于圖紙標明目標的明確性,從而設計空間網絡來覆蓋整個測量區(qū)域。其次是對施工現(xiàn)場的實地的考察和對周圍環(huán)境的勘測以此來明確各個點對基礎面的檢測的覆蓋范圍的實際的影響能力確保真實準確數(shù)據的采集。然后是對于周邊環(huán)境各個監(jiān)控點對于監(jiān)控點周圍設施的整理制定最佳的測量監(jiān)控方案,選擇適合實際情況的工具進行測量,這些測量工具包括深層沉降儀和測斜儀的安裝使用,可對地理位置的GPS的空間設定等。
三、與工程測量施工質量有影響的因素分析與研究
和其他工程相對比,工程建筑測量有著自己特點和規(guī)律。首先是測量的結果的好壞與測試人員的技術水平息息相關,精密測量儀器操作員的測試水平直接決定測量結果是否是精確的。其次對于工程施工前的測量之初的總體的測量方案的設定對于以后的測量定位系統(tǒng)精度和其可進行施工的時間也有著很大關系。施工網的局部微型可控制網的檢測過程中對于觀測測回和聯(lián)測方向的數(shù)量的選取都是重要影響的相關因素。還有對于現(xiàn)場施工不可預測的環(huán)境惡化對于測量工作和正常施工帶來的影響所發(fā)生的可能性的預防是否到位直接影響測量質量的好壞。儀器測量的誤差和人為誤差也會直接影響測量結果。
四、結語
篇5
1常規(guī)庫容及淤積量的確定
常規(guī)的庫容計算方法多采用斷面法。其庫區(qū)容量的計算模型為:
(1)
式中:Vi、Li為第i個斷面到第i+1個斷面間的庫容和距離;n為分段個數(shù);Si、m、d、hi分別為第i個斷面的面積、測點個數(shù)、點間距和每個測點的深度測量值。
采用斷面法雖然操作簡單,但受前提假設的制約,精度難以保證。淤積量是根據前后兩次的的庫容較差獲得,庫容不準確,淤積量的計算精度就無從談起。
2高精度水下地形測量技術[1,2]
2.1水下地形測量所謂水下地形測量,就是利用測量儀器來確定水底點的三維坐標的過程。隨著GPS技術的迅速發(fā)展,水下地形測量方法取得了很大的進展。目前,水下地形測量技術已定型于采用GPS獲取平面坐標,測深儀獲取深度數(shù)據的基本模式。同時,為了獲得水下地物的海拔高程,以及消除潮汐、水位落差等諸因素的影響,進行水位監(jiān)測也是一個重要環(huán)節(jié)。水下地形測量現(xiàn)狀示意圖如下。針對上述現(xiàn)有模式,文獻[1]對測量設備的選型、基準點的布設、潮汐觀測的具體實施等諸多技術問題,進行了深入探討。
2.2GPS載波相位差分定位技術和回聲測深技術隨著GPS技術的發(fā)展,GPS日益廣泛應用于水利電力工程的各個方面。為了提高定位精度,一般均采用差分技術。在眾多的差分技術中,偽距差分和載波相位差分是最為常用的兩種測量模式,后者的定位精度較高(厘米級),通常用于高精度的測量工程和研究中。
圖1水下地形測量現(xiàn)狀示意
載波相位差分測量的定位精度很大程度上依賴于整周模糊度能否在航精確確定。整周模糊度在航解算(OTF)是一種動態(tài)環(huán)境下的模糊度確定方法,它可省去在精密動態(tài)定位中的的靜態(tài)初始化過程。常規(guī)精密定位中復雜的整周跳變問題也因OTF的引入變得十分簡單。載波相位差分測量整周模糊度的確定模型為:
Xk=Φk-1Xk-1+Γk-1Wk-1Wk~N(0,Qk)
Zk,φ=Hk,φXk+Vk,φVk,φ~N(0,Rk,φ)
(2)
式中:Xk=(dxdydzxyzdn0dn1…dnm)為狀態(tài)向量;Φk-1為狀態(tài)轉移矩陣;Hk,φ為載波相位的測量矩陣;Rk,φ為載波相位的方差陣;Qk為系數(shù)陣。
=CCTQk=ffT=minf=CT(DN-D)
(3)
由式(3)計算得到整周模糊度N后,代入載波相位觀測方程,便可以獲得厘米級甚至毫米級的平面定位精度。
回聲測深儀是一種單波束測深設備,深度的測量是根據最小聲程決定。按照使用頻率個數(shù)的不同,又可分為單頻和雙頻。雙頻測深儀根據兩個頻率測量深度較差獲得淤積層厚度。
2.3高精度庫容和淤積量測量方法庫容和淤積量的精密測量采用現(xiàn)代水下地形測量方法,即利用GPS載波相位差分測量技術進行平面定位,測深儀進行深度測量,GPS和測深儀保證同步作業(yè),獲取水底測點平面和深度信息的作業(yè)模式。
為了保證庫容和淤積量的計算精度,需要對庫區(qū)進行測線設計,GPS和測深采樣也要按照水下地形測量規(guī)范等間隔或等時間采樣。設測量比例尺為1:Scale,測量船的平均速度為,則測線間距d和時間間隔Δt為:
d=Scale×10-4
Δt=d/
(4)
為了提高測量精度,在測線布設時,還應該考慮水下地形的變化趨勢,若變化相對比較平坦,則測線間距可以適當放寬,否則,需加密測線。這有利于使測點均勻分布于整個測區(qū),同時在測區(qū)水下地形變化復雜的地區(qū)使測點深度或高程能更好地反映水下地形的真實面貌。
3庫容和淤積量的計算方法
3.1庫容計算方法為了提高計算精度,充分利用水下地形測量數(shù)據,本文提出了一種三角柱計算庫容的方法。該法建立在實際測點的基礎上,根據圖2,相鄰三個測點可構成的三角柱體積為:
(5)
設n為整個庫區(qū)三角形個數(shù),則整個庫區(qū)的庫容為:
(6)
3.2淤積量計算方法當庫底為基巖構造時,采用雙頻(f1、f2)測深儀測深,淤積量的計算方法同庫容相似。設相鄰三個測點在淤積層表面利用f1測得深度分別為h1、h2和h3,利用f2,在對應點基巖上測得的深度分別為h′1、h′2和h′3,若設淤積層表面面積為S2,基巖上的面積為S3,則淤積量為:
(7)
式中淤積層上下面的面積S2和S3的計算方法同式(5)。
則庫區(qū)的淤積量為:
(8)
對于上述情況,V′的計算還可采用模型:
V′=Vf2-Vf1
(9)
式中:Vf1、Vf2分別代表根據f1、f2測得的淤積表面、基巖表面上的深度計算得到的體積。
圖2相鄰三個測點構成的三角柱示意
圖3相鄰三個測點構成的淤積三角柱示意
然而,對于淤積層下地質是非基巖的情況,式(9)的庫區(qū)淤積量計算模型就不再適用,而需要根據建庫初期的原始床面(地形圖)計算空庫容,或者前期確定的庫容量,與根據本次利用f1頻率測量的水深(淤積層表面的水深)計算所得庫容Vf1較差得到實際的庫區(qū)淤積量。其計算模型為:
V′=Vf1-V前期庫容
(10)
4問題討論
本文所提出的基于現(xiàn)代水下地形測量技術的水庫庫容和淤積量確定方法相對于傳統(tǒng)的斷面法具有許多優(yōu)點,諸如定位精度高、計算結果準確、所得數(shù)據可用于水下地形圖的繪制及DTM的建立等。然而,相對于傳統(tǒng)庫容和淤積量的確定方法,由于采用了先進的測控設備,無疑會增大測量和計算方法上的復雜度,但這些是可以通過計算機編程來自動化實現(xiàn)的?,F(xiàn)將上述方法在實際數(shù)據處理中的幾個難點加以討論。
(1)對于比較大的庫區(qū),如江河形成的自然庫區(qū),數(shù)據量會隨水域面積的增加而急劇增大。在利用這些數(shù)據構造庫區(qū)三角形時會因存儲量和搜索范圍過大,占用過多的計算機內存,可能會導致計算速度過慢或者死機。為克服這一問題,在三角形構造中可采用一種快速的三角形構網方法,即局域搜索法。根據測區(qū)范圍和測點的數(shù)量,可事先對整個區(qū)域根據坐標進行劃分,然后在結合拓展三角形的范圍索引各個分割區(qū),在小區(qū)域內實現(xiàn)快速搜索。這樣可以大大的節(jié)約計算機內存,提高三角形的構網速度。
(2)通過水下地形測量可給出水面以下的深度,以及根據水面下的實測結果計算水底到水面高程變化的庫容曲線,而對于高于當前水面的水位面庫容曲線無法進行計算和繪制。為了得到一個全面反映庫區(qū)容量變化的庫容曲線,需要將庫區(qū)邊緣數(shù)字高程信息引入庫容計算中。庫區(qū)邊緣陸地的數(shù)字高程信息可通過兩種途徑獲得。一種是利用GPS載波相位差分技術進行動態(tài)地形測量獲得;另一種方法是通過已有的地形圖或DTM獲得。若利用GPS載波相位差分測量技術獲得陸地數(shù)字信息,則GPS天線相位中心的平面位置即為陸地測點的平面位置,相位中心的高程減去天線高便是陸地高程。
(3)在(2)中,已有地形圖與現(xiàn)有測量成果共同用于庫容曲線計算時,兩套資料的高程和坐標基準必須匹配。對于將水底點的深度轉換成高程問題,傳統(tǒng)的解決方法是,在進行水下地形測量的同時,同步進行水位觀測,以獲取水位面高程。當測區(qū)的水位面隨時間(或距離)變化較大時,要定期(或定距離)的進行水位觀測,并利用觀測所得時間(或距離)與潮位的對應關系,內插出每一時刻(或每一位置)的水位面高程;若水位變化微小或基本不發(fā)生變化,無須內插,僅測量一個水位面高程即可。根據文獻[3]和[4],現(xiàn)代水下地形測量,省去了上述煩瑣的過程,直接利用GPSRTK技術獲得水底點高程。根據圖1和GPS載波相位測量技術,只要量取GPS天線相位中心到換能器之間的垂距hG-T得水位面的高程hsurface,進而獲得水底點的高程hb。設h為測量的水深,GPS相位中心的高程為hGPS,則hb可表達為:
hb=hsurface-h=(hGPS-hG-T)-h
(11)
式(11)是在作業(yè)條件相對較好情況下計算水底點高程的模型,若由于波浪、船體的運動,上述條件很難滿足,為此,在實際測量中需要引入姿態(tài)測量的內容。姿態(tài)測量通常采用波浪補償儀或姿態(tài)儀,但由于儀器費用昂貴,這里引進GPS姿態(tài)測量技術。只需增加船載的2臺GPS接收機,使可獲得船體的姿態(tài)。儀器的架設如圖4。
圖4測姿GPS天線安放
根據文獻[4],GPS測姿完全可以滿足IHO的精度要求。姿態(tài)參數(shù)(橫搖r、縱搖p、動態(tài)吃水ds)測定后,便可對式(11)中的hG-T和h實施修正。設實際測量值分別為h′G-T和h′,則修正后的hG-t和h為:
h=h′-Δhr-Δhp-ds=h′(cosp+cosr-1)-ds
hG-T=h′G-T-ΔhG-T,r-ΔhG-T,p=h′G-T(cosp+cosr-1)
(12)
這樣,利用式(11)和(12)便可獲得水底點的高程。這種方法無須進行水位改正,直接得到同陸地高程基準一致的高程。水下地形測量的平面坐標系統(tǒng)在測量時便可設置為同一系統(tǒng);若不為同一系統(tǒng),還要進行坐標轉換。
5實驗及結論
該方法在湖南某“水庫淤積測量及庫容曲線修正研究”課題中得到了應用和驗證。該水庫為山區(qū)的一個天然水庫(地質為巖石結構),主要用于電廠的發(fā)電和蓄洪,水庫面積約150km2。1998年,由武漢大學測繪學院(原武漢測繪科技大學地測學院)承擔了此項測量工作,總計測量3~4萬個測點。利用該方法計算僅花費不到2秒的時間,完成了庫容的計算,不同水位面庫容數(shù)據和庫容曲線計算結果如表1所示:
表1不同起算面的庫容量
高程起算面/m
庫容/m3
高程起算面/m
庫容/m3
84.00
86.00
88.00
90.00
92.00
94.00
96.00
98.00
100.00
102.00
0.00
236.83
2605.17
4989.83
13215.12
33995.46
116176.44
425711.85
1202286.67
2594917.95
104.00
106.00
108.00
110.00
112.00
114.00
116.00
118.00
120.00
4693450.36
7870823.68
12656827.05
18927380.47
26959658.83
37062902.96
48781192.88
62376448.42
77688490.85
將這種方法計算所得庫容曲線與結合已有淤積資料,并根據1963年所測得庫容來推算而得到的庫容進行比較,二者具有較好的一致性,進而說明這種方法具有操作簡潔、計算快速、準確等常規(guī)方法所無法比擬的優(yōu)點。
參考文獻:
[1]趙建虎,張紅梅.水下地形測量技術探討[J].測繪信息與工程,1999,88(4):22-26.
[2]梁開龍.水下地形測量[M].北京:測繪出版社,1995.
篇6
1.1外觀及結構
移動電源結構一般由電壓轉換電路、可充電電芯或電芯組、外殼組成。其中電壓轉換電路分為充電電路、升壓電路、管理控制IC以及保護電路。充電電路用以保證輸入端能以恒流和恒壓的方式為電芯充電。升壓電路的作用是將電芯電壓提升到輸出端額定電壓。管理控制IC起到電量監(jiān)控和開關控制的作用。保護電路用以提供過充電、過放電等保護作用。電芯根據電解質材料不同大致分為液態(tài)鋰離子電池和聚合物鋰離子電池兩大類。外殼的主要作用包括機械防護、散熱和阻燃等。各組件應當以適當?shù)姆绞竭B線、支撐并固定。使用人員可接觸區(qū)應當有適當保護,以保證不會產生機械危險。
1.2電性能輸出
電壓為移動電源最基本的參數(shù),電壓過高、過低都會對被充電設備造成一定程度上的損害。測量時移動電源應在達到充電飽和狀態(tài)30min后,空載情況下使用功率計測量其輸出電壓。測量的輸出電壓值與額定電壓容差為±5%[2]。常溫放電性能是移動電源最為重要的參數(shù),此參數(shù)標志著移動電源的實際輸出容量。移動電源應在23±2℃環(huán)境溫度下,以額定輸入電壓和電流進行充電,直至飽和狀態(tài)。靜置30min后,以額定輸出電流進行放電,直至移動電源放電輸出終止,記錄放電時間[3]。輸出容量等于放電電流乘以放電時間。測量的移動電源輸出容量應不低于其額定容量。轉換效率測量時使用直流電源模擬電芯接入電路板輸入端,直流電源輸出電壓調至電芯組標稱電壓。電路板輸出端連接電子負載,調節(jié)電子負載使得電路板輸出為額定輸出。儀表連接示意圖見下圖1。電流表和電壓表測量得到輸出端Iout和Uout、輸63入端Iin和Uin可以通過公式η=Uout·IoutUin·Iin(1)計算得到轉換效率,轉換效率應不小于85%。
1.3安全性
移動電源的安全性包括:過充電保護、過放電保護、短路保護、發(fā)熱和防火等[4]。1)過充電保護。測量移動電源過充電保護時,移動電源在充電飽和狀態(tài)下,使用直流源輸入,持續(xù)加載充電12h,設置直流源輸出電壓為移動電源額定輸入電壓的1.2倍,輸出電流為移動電源額定輸入電流。整個過程中移動電源應不泄露,不破裂,不起火,不爆炸。2)過放電保護。移動電源放電至輸出終止狀態(tài)下,測量其過放電保護性能。在輸出端接30Ω負載,持續(xù)加載放電24h。整個過程中移動電源應不泄露,不破裂,不起火,不爆炸。3)短路保護。短路保護為防止使用中正負極短路時提供的保護。測量時使移動電源在充電飽和狀態(tài)下,將輸出端正負兩極,使用0.1Ω電阻短路24h。整個過程中移動電源應不泄露,不破裂,不起火,不爆炸。4)發(fā)熱。移動電源在工作狀態(tài)時,不應對使用人員造成熱危險。測量其發(fā)熱溫度應在正常負載條件下工作直至溫度穩(wěn)定,使用數(shù)據采集器和熱電偶測量移動電源外殼溫度值。接觸溫度限值是塑料外殼為95℃,金屬外殼為70℃,玻璃、瓷料和釉料為80℃。測量溫度應低于各使用材料的發(fā)熱限值[5]。5)防火。移動電源外殼應當使用V-1級材料進行阻燃防火保護。試驗樣品選用移動電源外殼,試驗火焰頂端與樣品相接觸,施加燃燒30s,然后移開火焰停燒60s,然后不管樣品是否還在燃燒,再在同一部位重復燒30s。合格判據為在試驗期間,當試驗火焰第二次施加后,樣品延續(xù)燃燒不得超過1min,而且樣品不得完全燒盡。
1.4環(huán)境適應性
移動電源環(huán)境適應性包括:高溫放電、低溫放電、溫度循環(huán)、恒定濕熱、振動、自由跌落、重物沖擊和機械沖擊[6]。高溫放電測量中,移動電源在充電飽和后,放入55±2℃的溫度試驗箱中恒溫放置2h,最后以額定輸出電流進行放電,直至移動電源放電輸出終止,記錄放電時間,計算輸出容量,其容量應不低于額定容量。低溫放電測量中,移動電源在充電飽和后,放入-10±2℃的溫度試驗箱中恒溫放置2h,最后以額定輸出電流進行放電,直至移動電源放電輸出終止,記錄放電時間,計算輸出容量,其容量應不低于額定容量。溫度循環(huán)測量中,移動電源在充電飽和后,放入溫度為75±2℃的溫度試驗箱中,保持6h后,將溫度試驗箱溫度設置為-40±2℃,并保持6h,溫度轉換時間不大于30min,上述過程循環(huán)10次,如圖2所示。溫度循環(huán)試驗結束后,取出在環(huán)境溫度23±2℃的條件下擱置2h,以額定輸出電流進行放電,直至移動電源放電輸出終止,記錄放電時間,計算輸出容量,其容量應不低于額定容量。圖2溫度循環(huán)示意圖恒定濕熱測量中,移動電源在充電飽和后,放入溫度為40±2℃,相對濕度為90%—95%的溫度試驗箱中擱置48h后,再取出在環(huán)境溫度23±2℃的條件下擱置2h,以額定輸出電流進行放電,直至移動電源放電輸出終止,記錄放電時間,計算輸出容量,其容量應不低于額定容量。振動測量中,移動電源在充電飽和后,將其安裝在振動臺臺面上,按以下所述振動頻率和振幅對振動臺進行設置,X,Y,Z3個方向每個方向從10—55Hz循環(huán)掃頻,持續(xù)時間為3h,掃頻速率為1oct/min。頻率在10—30Hz范圍內時,位移幅值為0.38mm,頻率在30—55Hz范圍內時,位移幅值為0.19mm。振動結束后,移動電源應不泄露,不破裂,不起火,不爆炸。結果位置跌落到水平表面試驗臺上,跌落高度為1000±10mm,試驗次數(shù)為3次。水平表面試驗臺應當是由至少13mm厚的硬木安裝在兩層膠合板上組成,每一層膠合板的厚度為19—20mm,然后放在一水泥基座上或等效的無彈性的地面上。跌落試驗結束后,移動電源應不泄露,不破裂,不起火,不爆炸。重物沖擊測量中,移動電源放置于平面,并將一個Φ15.8±0.2mm的鋼柱置于電池中心,鋼柱的縱軸平行于平面,讓質量9.1±0.1kg的重物從610±25mm高度自由落到中心上方的鋼柱上,樣品縱軸要平行于平面,垂直于鋼柱縱軸,試驗次數(shù)為1次。重物沖擊試驗全過程中,移動電源應不泄露,不破裂,不起火,不爆炸。機械沖擊測量技術中,移動電源在充電飽和后,采用鋼性固定的方法固定在沖擊試驗臺上。在3個相互垂直的方向上各承受一次沖擊。沖擊在最初的3ms內,最小平均加速度為735m/s2,峰值加速度應在1225m/s2和1715m/s2之間,脈沖持續(xù)時間為6±1ms。機械沖擊試驗結束后,移動電源應不泄露,不破裂,不起火,不爆炸。
1.5電磁兼容性
移動電源應滿足靜電放電抗擾度[2]要求。使用靜電放電模擬器施加干擾信號,嚴酷等級為接觸放電±4kV,空氣放電±8kV。靜電放電抗擾度試驗全過程,移動電源應不泄露,不破裂,不起火,不爆炸。
2總結
篇7
1.它可以通過計算機的模擬,在屏幕上直觀生動地(分層)反映出地形、地貌特征以及地籍要素,而且一目了然,基本上改變和彌補了傳統(tǒng)產品線條、符號和數(shù)字、文字等綜合包羅,非具一定專業(yè)知識才能讀懂的缺陷。
2.數(shù)字化測繪產品在使用、維護和更新上具有方便快捷的特性,能夠隨時保持產品信息的現(xiàn)勢性,可以隨時補充修改,隨時出新圖提供使用。
3.根據不同用戶的需要,可以對產品的各種要素進行數(shù)據再加工,得到不同用途的圖件,而且還可以隨意對圖形進行拼接、縮放,用途更廣泛。
4.利用數(shù)字化(地形、地籍)測繪成果,作為底圖,可在計算機上進行各種規(guī)劃與設計(如土地資源開發(fā)規(guī)劃和城市道路網的設計等),可方便地進行許多方案的設計與比較,對各種要素的統(tǒng)計、匯總、疊加、分析也方便、準確。在計算機的幫助下,大大提高了測繪生產作業(yè)的自動化、科學化、規(guī)范化程度,數(shù)字化測繪產品的應用水平也將達到新的高度。除此以外,在其他方面還顯示出很多優(yōu)越性,但從以上幾點足以可見數(shù)字化(地形、地籍)測繪很符合現(xiàn)代社會信息的要求,是現(xiàn)代測繪的發(fā)展方向。因而,以前以傳統(tǒng)測繪為主的專業(yè)測繪單位,現(xiàn)在是以發(fā)展數(shù)字化測繪技術作為發(fā)展的目標與方向。
二、數(shù)字化測繪中作業(yè)模式的選擇問題
數(shù)字化測繪設備是全站儀加電子手簿或電子平板,作業(yè)分為編碼方法和無碼方法。編碼方法在記錄測量數(shù)據時必須按碎部點的類型及相互間幾何關系輸入特征編碼,作業(yè)員不僅要熟記編碼,為正確輸入編碼,測站與棱鏡間還需要較多有關測點的信息交流,因此作業(yè)速度慢。尤其當?shù)匦螐碗s、通視困難、對一個地物的測量是不連續(xù)的,甚至要經過幾個測站的觀測才能完成時,作業(yè)難度大,出錯機會多。無碼作業(yè)則不需輸入任何編碼,代之以繪制草圖記錄所測點位及相鄰關系。測站與棱鏡間聯(lián)絡較少,測站照準目標操作電子手簿驅動全站儀測取數(shù)據后,只需向棱鏡處作業(yè)員報告碎部點號而已。具有平板測圖知識的作業(yè)員隨棱鏡現(xiàn)場繪制草圖,輕松且不易出錯。測圖工作實際上主要在棱鏡處進行,測站觀測速度很快,一臺全站儀可觀測2~3個棱鏡,相當2~3個圖板的平板測圖。所以無碼作業(yè)方法更容易為測量人員所接受。數(shù)字化測繪記錄設備過去以電子手簿為主,但目前有關電子平板的介紹、報道較多。所謂內外業(yè)一體化的作業(yè)方法,即利用電子平板(便攜機)在野外實現(xiàn)碎部點展繪成圖被描繪成最先進的方法。但實際上若電子平板與全站儀聯(lián)機則由于通視不一定好,加之數(shù)字化測圖測程較遠,繪圖員在電子平板上編輯繪圖很困難。若靠遠距離觀察輔之以鏡站作業(yè)員的描述來繪圖,則不僅對電子平板繪圖員的技術、經驗要求較高,且既慢又容易出錯。就這一點而言,類似傳統(tǒng)的平板測圖的作業(yè)方法,不同之處僅在于不需展點、計算機編輯代替手工繪圖而已。為解決這一問題,市場上推出了遙控電子平板。雖然采用遙控平板可使繪圖員隨棱鏡現(xiàn)場繪圖,但設備投資遠高于電子手簿。野外作業(yè)速度也低于電子手簿加草圖方法。實際上是付出高昂的代價以外業(yè)時間換取內業(yè)時間。若考慮到野外作業(yè)條件艱苦,作業(yè)人員的愿望恰恰相反;即寧愿用內業(yè)時間換取外業(yè)時間。加之電子平板還有惡劣條件下可靠性差,攜帶不如電子手簿方便的缺點。所以大多數(shù)情況下,尤其是復雜地區(qū),電子手簿加草圖方法仍是最適合的作業(yè)方法。
三、數(shù)字化測繪技術在地籍測量中的應用
1.數(shù)字測圖的主要內容
1.1原圖數(shù)字化
當一個地區(qū)需要用到數(shù)字地形圖而一時因經費困難或受到時間等原因的限制時,該方法是最適宜的。它能夠充分利用現(xiàn)有的地形圖,僅需配備計算機、數(shù)字化儀或掃描儀、繪圖儀再配以數(shù)字化軟件就可以開展工作,并且可以在很短的時間內獲得數(shù)字化成果。它的工作方法有兩種:手扶跟蹤數(shù)字化及掃描矢量化,其中后一種的精度、效率更高。但是,利用該方法所獲得的數(shù)字地圖其精度因受原圖精度的影響,加上數(shù)字化過程中所產生的各種誤差,因而它的精度要比原圖的精度差。而且它所反映的只是白紙成圖時地表上各種地物地貌,現(xiàn)時性不是很好。所以它僅能作為一種應急措施而非長久之計。為了充分利用該法得到數(shù)字地圖,可通過修測、補測等方法,實測一部分地物點的精確坐標,再用這些點的坐標代替原來的坐標,通過調整,可在一定程度上提高原圖的精度。而隨著地圖的不斷更新,實測坐標的增加,地圖的精度也就會相應地得到提高。
1.2地面數(shù)字測圖
在沒有合乎要求的大比例尺地圖的地區(qū),可直接采用地面數(shù)字測圖的方法,該方法也稱為內外業(yè)一體化數(shù)字測圖,是我國目前各測繪單位用得最多的數(shù)字測圖方法。采用該方法所得到的數(shù)字地圖的特點是精度高,只要采取一定的措施,重要地物相對于鄰近控制點的精度控制在5cm內是可以做到的。
1.3航測數(shù)字成圖
當一個地區(qū)(或測區(qū))很大時,可以利用航空攝影機在空中攝取地面的影像,通過外業(yè)判讀,在內業(yè)建立地面的模型,通過計算機用繪圖軟件在模型上量測,直接獲得數(shù)字地形圖。隨著測繪技術的發(fā)展,數(shù)字攝影測量已在我國部分地區(qū)取得成功,不久將會得到推廣。它是通過在空中利用數(shù)字攝影機所獲得的數(shù)字影像,內業(yè)通過專門的航測軟件,在計算機上對數(shù)字影像進行像對匹配,建立地面的數(shù)字模型,再通過專用的軟件來獲得數(shù)字地圖。可以說,這將是今后數(shù)字測圖的一個重要發(fā)展方向。該方法的特點是可將大量的外業(yè)測量工作移到室內完成,它具有成圖速度快、精度高而均勻、成本低,不受氣候及季節(jié)的限制等優(yōu)點,特別適合于城市及大測區(qū)的大面積成圖。
2.數(shù)字測圖在地籍測量中的應用
隨著國家小城鎮(zhèn)建設步伐的加快,城鎮(zhèn)地籍測量工作在全國范圍內展開,各地對地籍圖的需求將急劇膨脹。地籍測量的目的是為了全面澄清城鎮(zhèn)土地的屬性、位置、面積、用途、經濟價值及相互之間的關系,為建立全國土地管理信息系統(tǒng)奠定基礎。隨著高新測繪技術的開發(fā)和應用,數(shù)字化測繪技術的應用得到迅速發(fā)展。較之傳統(tǒng)的大(小)平板儀(地形、地籍)測繪技術,數(shù)字化測繪可以讓測繪產品更加多樣化,技術含量和應用水平更高,產品的使用與維護更加方便、快捷、直觀,與傳統(tǒng)的測繪產品(地形、地籍圖件)相比,數(shù)字化測繪產品具有明顯的優(yōu)越性。作業(yè)流程的科學化是數(shù)字測量的關鍵所在,結合測區(qū)已有的資料,以有關規(guī)程、規(guī)范為依據,設計作業(yè)流程,數(shù)字地籍測量的作業(yè)流程見下圖:
3.數(shù)字測繪在數(shù)字地球中的應用
簡言之,數(shù)字地球就是把經濟和社會發(fā)展方方面面的信息,加載于一個統(tǒng)一的地理坐標框架中按數(shù)字的形式存貯于計算機,任何機構或個人均可通過網絡通訊技術,足不出戶便獲取所需的信息做到“秀才不出門,全知天下事”。數(shù)字地球是一個十分龐大的系統(tǒng)工程,技術復雜,涉及部門多,沒有任何一個部門或團體能單獨承擔,它需要地球科學、信息科學、空間技術和眾多應用部門的配合。測繪作為地學和信息學的重要組成部分,在國家空間數(shù)據基礎設施建設中具有不可替代的地位,空間基礎信息的獲取、處理,向信息高速公路提供內容豐富、形式多樣的信息貨物等工作已歷史地落在測繪工作者肩上??梢哉f,數(shù)字地球始于測繪。我國測繪部門從20世紀八十年代初期開始,對傳統(tǒng)測繪技術進行了大規(guī)模的數(shù)字化改造。傳統(tǒng)的光學定位技術已被光電技術、GPS技術所取代,傳統(tǒng)的白紙測圖已被數(shù)字測圖和地理信息系統(tǒng)所取代,以地面測量為主向以衛(wèi)星定位(GPS)、衛(wèi)星遙感(RS)測繪等高技術為主的對地觀測方面轉變,被動的靜態(tài)測量向動態(tài)的實時測量方面轉變"測繪部門在數(shù)字地球基礎框架建設方面做了大量工作,主要包括:建立了全國A級、B級GPS網;完成了全國1:100萬、1:25萬基礎地理數(shù)據庫和數(shù)據服務設施;建立了國情和省情綜合地理信息系統(tǒng);研制成功了從遙感立體影像自動建立數(shù)字地面模型的數(shù)字攝影測量系統(tǒng);研制成功了數(shù)字高程模型(DEM)、數(shù)字正射影像(DOM)、數(shù)字線劃圖(DLG)、數(shù)字柵格圖(DRG)等“4D”產品生產線。數(shù)字地球的雛形已經形成。
當然,數(shù)字測繪技術應用于很多方面,由于篇幅有限,就不在此一一列舉了。
總之,數(shù)字測繪技術在工程測量中應用廣泛,精確且使用,并且數(shù)字測繪技術也在日新月異地發(fā)展,廣大測繪工作者要更新思維、堅持學習,做數(shù)字化的測繪工作者。
參考文獻:
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篇8
(1)靜態(tài)理論。測量技術中的靜態(tài)理論在精度方面,主要會受到隨機誤差、系統(tǒng)誤差、粗大誤差、誤差分解以及不確定度等因素的影響。其中前2種分別遵循著其自身的確定規(guī)律、隨機規(guī)律,而粗大誤差則跳出了這2種規(guī)律的限定。在誤差分解方面,主要依靠測量人員采取有效措施來降低誤差,測量的不確定度則要求測量人員在測量之前做出綜合評定。這些方面便是靜態(tài)測量理論所具有的測量精度特點,更側重于對靜態(tài)目標的測量。(2)動態(tài)理論。測量技術的動態(tài)理論實現(xiàn)了全系統(tǒng)的動態(tài)測量精度控制,可通過測量人員對內部誤差及外部影響因素進行綜合分析,實現(xiàn)誤差的消解,以保證測量的高精度。同時,動態(tài)測量還包括誤差分解的溯源理論和對誤差所造成的精度損失進行診斷的技術,前者側重于從誤差發(fā)生的源頭來控制測量誤差,而后者則應用于對儀器產品進行精度的優(yōu)化設計。此種測量理論更適用于動態(tài)目標的測量,其測量中面臨著不容忽視的多種誤差源問題。
當前機械制造對于測量技術的應用
新的機械生產制造要求推動了在線測量和在機測量技術的逐步提升,使測量精度實現(xiàn)了由微米向納米的轉變。在這種轉變狀態(tài)下,視頻測量、非接觸式掃描等測量方式得到了高度重視,質檢工作由被動轉為主動,同時誤差補償軟件也得到了有效的應用。具體來講,納米位移測量技術主要應用了雙頻激光合成波,其測量儀器利用此種合成波對條紋細分工作進行干涉,以實現(xiàn)超高精度的制造測量;此外,納米測量位移范圍逐步擴大,因此可以說納米測量技術是當前時期最前沿的機械制造測量技術。新型的石英傳感器技術借用了壓電扭轉效應,從而使單體轉矩的測量以及無定心鉆削轉矩的測量儀器得以出現(xiàn),機械制造工作人員可以利用此種技術對機械試件進行任意的鉆孔測試,而不必固定測量中心,這就極大地提升了測量技術的操作簡便性,并擴大了使用范圍。目前,在此種測量技術的支撐下,研究人員研發(fā)出了壓電生物測力平臺、三向磨削測力儀和電式三向車削測力儀等設備,這些設備對存在著復雜力學量的制造工作發(fā)揮著重要的測量作用。此種技術主要應用了當前我國自主研發(fā)的正交偏振激光器,并且研究人員以此設備為基礎研發(fā)出了諸多其他測量設備,如激光器納米測尺等,這些儀器具有測量便捷簡單、精準度高等優(yōu)勢,極大提高了機械制造的量程以及線性度等的測量精準度。
目前研發(fā)出的現(xiàn)場空間尺寸測量及檢驗技術裝置,為我國機械制造中各項校準工作及解決裝置問題提供了極大幫助。此種技術裝置以互易性回歸的非線性校準理論以及滑塊平移的放大結構等進行測量,減少了非線性誤差的出現(xiàn);同時,它還借助裝置的基準尺寸、靶標的幾何結構、不同位置測量的量值傳遞理論進行測量,極大地提升了傳感器與測量系統(tǒng)的精準度,實現(xiàn)了對于大空間機械制造的現(xiàn)場測量與校準。我國所研發(fā)的此種技術實現(xiàn)了對于大范圍回轉面的復合節(jié)流及勻壓測量、氣體與液體以及氣體與固體兩相復合的回轉測量,從而提高了回轉設備的精度、轉動的剛度和穩(wěn)定性。同時,基于此種兩相復合回轉理論,直線運動的基準裝置得以研發(fā),提高了直線運動的精度、承載力以及穩(wěn)定性。此外,差動共焦、二次共焦、復色共焦的掃描方法也得以應用,支撐研究人員研發(fā)出了顯微鏡及掃描裝置,提高了測量的分辨率。這項技術的研發(fā)突破了我國在超精密測量方面的限制。
機械制造所應用的測量技術的發(fā)展趨勢
我國當前對于測量技術的大力研發(fā),推動了諸多高精尖技術與設備的出現(xiàn),極大地提升了我國機械制造方面測量技術的應用效率。就新時期測量技術的發(fā)展狀況來看,測量技術在將來可能會實現(xiàn)以下幾個方面的發(fā)展:(1)計量學方面的基本問題,比如計量標準、測量理論等應該會得到更加深入的研究,進而推動各種自主標定與校準技術在更高水平層面的研究及應用,以實現(xiàn)對于誤差溯源要求的滿足。(2)測量工作必將實現(xiàn)對于多種信息的更加協(xié)調高效的融合使用。當今時代,機械制造以及測量工作都面臨著越來越多的信息量,如何對這些信息進行有效的收集、整合以及協(xié)調應用,便成為技術研發(fā)人員的重點關注對象。(3)測量儀器更加先進。未來測量技術將實現(xiàn)在可靠性、抗干擾能力、便捷、快速、穩(wěn)定和高效等方面的發(fā)展,同時各種新的物理測量原理與技術將被研發(fā)及應用,進而推動更高端的測量儀器的出現(xiàn),以有效解決各種新的測量問題。(4)測量工作將實現(xiàn)在動態(tài)測量、現(xiàn)場測量、在線測量方面的提升,實現(xiàn)對材料選用、產品設計、工藝流程以及產品質量等方面的同步優(yōu)化,逐步將測量技術在更高程度上與生產制造系統(tǒng)相結合,推動機械制造工作的智能化。(5)極限制造方面的創(chuàng)新。在極限制造方面,研究人員將能夠推動超大尺寸更高精密程度的測量狀態(tài)的實現(xiàn),使測量工作能有效滿足機械制造的數(shù)字化以及非接觸方面的要求。同時,極限制造測量在朝向納米精度發(fā)展的同時,也會實現(xiàn)更高的實用性。
篇9
關鍵詞:道路橋梁;施工技術;存在問題;解決措施
中圖分類號:TU74文獻標識碼;A
道路是國民經濟的重要命脈,發(fā)揮著非常重要的作用。我國地域遼闊,各個區(qū)域經濟發(fā)展不平衡,總體上水平不高,所以我國的道路建設更顯其對我國經濟發(fā)展的特殊重要性。從某種程度上我們可以說,道路橋梁的質量問題往往是由于施工人員的麻痹大意造成的,對于道路橋梁施工過程中的應該注意、應該得到重視的問題,而施工人員沒有予以必要的注意。為此,對于道路橋梁的施工問題,有關人員必須予以足夠的重視,把好質量關,保證其施工的順利進行。[1]
一、道路橋梁的施工現(xiàn)狀分析
道路橋梁的施工受許多因素的影響,其中包括施工當?shù)氐牡刭|條件、選擇的道路橋梁施工工藝、施工人員的技術水平以及施工原材料的選用等。受這些因素不同程度的影響,對道路橋梁的施工質量也造成了或多或少的影響,道路橋梁裂縫的出現(xiàn)和橋梁鋼筋的腐蝕都與這些因素有關系。這些施工質量的出現(xiàn)大大降低了道路橋梁施工的耐久性,大大縮短了道路橋梁的使用壽命,進而對道路承載的運輸效益造成不可估量的損失,嚴重的還會對道路行人和車輛的安全造成危害。所以只有對橋梁施工采取具體預防措施,制定具體管理制度,才能使橋梁工程的施工質量不斷提高。
二、道路橋梁施工技術的特性
(一)路橋施工生產周期長
通常來講,建筑施工由于受到多種因素的影響,施工周期較長,有些施工項目甚至出現(xiàn)間斷式的停歇,道路橋梁施工建設,對于城市經濟發(fā)展建設而言,起到了至關重要的推動作用,對此,必須嚴格的按照施工周期進行施工,這也將有助于調動施工人員的積極性,進而減少施工中更多質量問題的出現(xiàn)。
(二)施工人員的流動性較大在建筑施工行業(yè)中,由于大多數(shù)的施工人
員都沒有正式的簽訂勞動合同,很多施工人員都沒有經過正規(guī)的學習與培訓,大多數(shù)都是農民工,對此在一個工程項目上的不同崗位之間進行任意的流動,有些甚至出現(xiàn)不同地區(qū),不同項目上的人員流動,這就嚴重影響了道路橋梁的施工建設,進而不能形成一支好的施工隊伍。
三、道路橋梁施工過程存在的問題
(一)鋼筋銹蝕問題在道路橋梁施工中的出現(xiàn)
道路橋梁施工所用的原材料是混凝土,而混凝土在澆筑時需要的應力部件是鋼筋,因此鋼筋質量的好壞和其壽命的長短將會對道路橋梁的壽命和質量造成直接的影響。
混凝土中鋼筋出現(xiàn)銹蝕是一種常見的問題,也是道路橋梁施工中應該注意的三大問題之一,一旦道路橋梁中的鋼筋出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象,道路橋梁的安全和壽命都會受到最直接的威脅。造成道路橋梁鋼筋銹蝕的原因有原料本身的問題、鋼筋使用的環(huán)境條件問題以及道路橋梁施工工序選擇的問題等。此外,鋼筋所承受的其他剪切應力狀態(tài)不同也是造成鋼筋銹蝕的原因之一??偨Y以上內容可以發(fā)現(xiàn)道路橋梁鋼筋的銹蝕問題是十分復雜的,不能從單一條件出發(fā)對其治理,要從多方面入手,對該問題進行綜合治理。[3]
(二)鋪裝層松散脫落問題的出現(xiàn)
道路橋梁的鋪裝是橋梁建設中相對來說工程量并不大的部分,但對道路橋梁的質量卻起到至關重要的作用。一般情況下,道路橋梁的鋪裝工程是最容易被忽略的部分,因為其接近道路橋梁工程的結尾,往往對該施工工序的控制不足,導致了鋪裝不久的道路橋梁鋪裝層出現(xiàn),或者這是澆筑的混凝土出現(xiàn)了松散或脫落的現(xiàn)象"因此,在道路橋梁的施工中不能對該工序偷工減料。鋪裝層是道路橋梁的剛性構件,直接承受來自交通運輸中的載荷沖擊,如果鋪裝層的質量不合格,那么越來越大的道路交通壓力竟會導致鋪裝層出現(xiàn)問題的概率不斷增加。
(三)道路橋梁施工方法設計不當
技術是指導實踐的最關鍵的因素,只有掌握了高效的技術手段和實施方法,才能保證道路橋梁施工的順利進行。目前,我國很多施工單位對于道路橋梁施工的重要性并沒有深刻的了解,在沒有掌握道路橋梁施工的基本的技能和技術要求,在理論不扎實的情況之下盲目的進行施工,對于道路橋梁施工的安全維護方法更加是無法掌握,以至于造成了道路橋梁施工中出現(xiàn)很多的安全隱患,使得施工人員和城市道路本身的安全性能大打折扣。在道路橋梁施工的設計施工中包括很多環(huán)節(jié),其中有勘察、設計、施工和監(jiān)測等工作環(huán)節(jié),整個工作環(huán)環(huán)相扣,是緊密聯(lián)合在一起的,如果一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題,會造成整個系列的崩潰和坍塌,所以掌握良好的道路橋梁施工理論和實踐基礎知識,對于設計者和施工人員都是十分重要的,理論工作和眾多的實踐經驗是完成道路橋梁施工相關工作的重中之重。[2]
四、道路橋梁施工中出現(xiàn)問題的解決措施
(一)加強道路橋梁的施工安全控制
道路橋梁的安全對于所有人都是相當重要的,尤其像橋梁建筑這種大型施工技術,它的本意是造福人類,決不能因此而傷害了人類,發(fā)生無法挽回的悲劇!所以我們必須注意建筑的安全這方面的問題。進行施工建筑的工作人員必須攜帶安全帶!防止出現(xiàn)意外事故,還要給施工人員購買保險,以防萬一。在施工外側隔離安全帶,掛上安全網,防止高空落物傷人。加強用電網安全管理,施工重地的電量需求非常大。我們一定要確保用電安全!安裝漏電保護器,停止施工時要切斷電源。選擇具有高級技能的工程師來操作施工,任何操作技術人員必須嚴格按操作規(guī)程進行操作。安排專職的安全員隨時進行檢查,發(fā)現(xiàn)安全隱患及時排除。對于使用的鋼筋材料一定要嚴格把關,不能因為節(jié)約成本而忽視質量安全問題,時刻把人命安全放在首位。
(二)加強對道路橋梁的養(yǎng)護
隨著社會的發(fā)展,道路橋梁的養(yǎng)護也成為道路橋梁質量保護的施工后措施,為了做好道路橋梁的養(yǎng)護工作,要根據道路橋梁養(yǎng)護里程的不同、轄區(qū)內橋梁數(shù)量的不同,派送專職的道路橋梁養(yǎng)護工程師,做道路橋梁的養(yǎng)護、檢測、維修以及改造工作。只有這樣才能更好的延長道路橋梁的使用壽命。
(三)解決道路橋梁混凝土的結構裂縫問題
道路橋梁最常發(fā)生的一個問題就是裂縫,這會影響到道路橋梁的使用、外觀等,產生這一問題的主要原因是所使用的混凝土材料不過關"施工人員操作失誤!如采用劣質混凝土材料,未按標準進行混凝土調配或者攪拌力度不夠等!解決該問題的措施主要有以下幾方面:
1、施工時根據溫度裂縫使用隔熱設備;
2、根據實際情況使用合適的混凝土;
3、制定恰當?shù)氖┕すに嚕刂坪盟遗c水泥的用量,控制好澆灌溫度與攪拌力度;
4、施工人員在施工的過程中,盡量避免操作失誤,減少裂縫的產生;
5、要對產生裂縫的原因進行及時的分析,采取合理的辦法治理,以確保道路橋梁的正常使用和外形美觀。[4]
五、結束語
總之,道路橋梁建設對于國家和人民來說都具有重要的意義,所以在實際的施工中必須要做到事事謹慎,嚴格按照施工標準進行施工,加強對施工質量的控制力度, 不僅能夠保證工程質量、 確保行車安全、 延長道路的使用壽命, 還能避免因返工或大修而給國家?guī)斫洕鷵p失,進而促進其經濟建設的發(fā)展。
參考文獻:
[1]劉廣強.道路橋梁施工中存在的問題和措施[J].中國城市經濟.2011(18)
[2]趙金彬.淺談道路橋梁施工中應注意的問題[J].黑龍江科技信息,2012,11:278.
篇10
【關鍵詞】中職教育;數(shù)學教學;存在問題;對策研究
當前中職學生綜合素質較弱,中職教育在教育體系中“失勢”已成為中職教育不容忽視的問題.而在這種情況下,中職教育生源較有限,各校為了爭奪生源,放低了入學“門檻”,因此入學學生的基礎知識薄弱成為中職教育的普遍現(xiàn)象.要對這些學生進行改造,實現(xiàn)教育的本質,使數(shù)學教育更好地適應中職教育形勢的變化,走出尷尬的困境,這就要對中職數(shù)學教學中存在的問題進行反思,并根據存在的問題提出相應對策.
一、中職數(shù)學教學中存在的問題分析
1.數(shù)學教師教學理念落后,職業(yè)教育理念認識不深刻
教師的理念定位有偏差,認為中職教育更多的是重視學生專業(yè)知識與技能的培養(yǎng),而數(shù)學只是作為一種基礎課,對于學生職業(yè)教育的培養(yǎng)無關緊要,理念上的認識偏差就直接影響到了教學行為的積極性.在這樣的教學思想指導下,往往不重視學科教育,在教學中會只重視理論知識的傳授,照本宣科地進行教學,而沒有將數(shù)學教學與實際生活相結合,忽視教學情境的創(chuàng)設.在教學過程中只重視講,而忽視學生對知識的思考,不能有效激發(fā)學生的學習興趣,反而使學生對原本枯燥的數(shù)學知識更加感到乏味.
2.中職學生數(shù)學基礎知識薄弱,學習積極性有待加強
近年來隨著我國教育體制的改革,以及家庭教育觀念發(fā)生變化,中職教育日漸失去往日的優(yōu)勢,生源日漸短缺,而在這種情況下,中職學校為了競爭生源,往往采取放低招生“門檻”的方法吸引學生.大部分學生家長都意識到知識的重要性,因此不希望自己的孩子將來成為“藍領”中的一員,因此進入中職學校的學生大多是基礎知識薄弱、學習方法欠佳、缺乏自信心的學生,這些都直接導致了中職學生整體素質偏低.而由于數(shù)學學科自身特點,加之教學方法存在不足等,均導致學生數(shù)學學習積極性不高.
3.數(shù)學教學缺乏實用性,教學方法有待改善
在實際的教學中沒有注重數(shù)學教學的實用性,使數(shù)學理論知識應用于現(xiàn)實生活中.而對于多數(shù)中職學生,由于基礎知識薄弱,教師沒有根據學生的實際接受水平來深入淺出地講解教學內容,使多數(shù)學生聽課猶如聽天書一般,因此數(shù)學教學自然無法取得良好的教學效果.數(shù)學作為一種基礎性學科,是學好專業(yè)課的前提條件.在教學內容的選擇上沒有針對性,沒有根據學生所學專業(yè)的不同,從實際出發(fā),靈活地選擇內容進行針對性教學.教學內容的重點僅僅只是放在部分基礎知識的傳授與基本技能的訓練上,沒有考慮到學生的實際情況.沒有重視知識的連貫性,而數(shù)學知識實用性的缺失也無法激起學生的學習欲望.
二、提高中職數(shù)學教學的對策研究
1.教師要改變傳統(tǒng)理念,積極引導學生正確對待中職教育
教師只有正確對待數(shù)學在中職教育的定位,才能優(yōu)化教學方法,根據學生的實際情況制定相應的教學策略.要引導學生正確對待中職教育,社會發(fā)展不僅需要高素質人才,更需要大量的高素質勞動者,這就極大地鼓舞了中職教育,因此要使學生積極正視中職教育的社會地位.社會的人才結構有其層次性,要引導學生找準自己的定位,在適合自己的崗位上發(fā)揮自己的聰明才智.激發(fā)學生的信心和學習的熱情.在數(shù)學教學中,教師要注意滲透這些積極思想.
2.創(chuàng)設教學情境,激發(fā)學生學習興趣
中職學生大部分基礎知識較差,對數(shù)學的學習熱情不高.這個時候就要尋求激發(fā)學生學習興趣的方法,根據學生的心理特征以及興趣愛好,向學生列舉學習數(shù)學的重要性,以及在現(xiàn)實生活中數(shù)學的實用實例,端正學生心態(tài),消除對數(shù)學的恐懼與厭倦心理,使學生樂學,最終實現(xiàn)對數(shù)學知識的熟練應用.可以根據某一課講述的內容,結合當下專業(yè)課中所要用到的數(shù)學知識,激發(fā)學生的學習熱情,不僅完成了數(shù)學教學任務,而且在與專業(yè)課知識相結合的情況下,使學生深化對數(shù)學知識的理解.
3.改革教學方法,突出課程的實用性
教師作為執(zhí)行教學行為的主體,其知識水平、理念及態(tài)度等都將影響到教學質量,因此教師要及時更新理念,優(yōu)化教學方法,提高自身教學實踐能力.要由傳統(tǒng)的封閉式教學轉向開放式教學,在教學過程中多注入啟發(fā)式教學理念,組織學生參加一定的課外實踐活動,讓學生在參與中獲取知識并得到實際鍛煉,從而使課堂中所學的知識得到驗證,同時也培養(yǎng)了學生運用科學知識來參與實踐的能力.在教學內容的選擇上,也要與學生所學專業(yè)掛鉤,與專業(yè)基礎課的要求相適應.制訂教學計劃時,要與專業(yè)課教師溝通,了解在專業(yè)基礎課程中所需要的數(shù)學基礎知識,從而對這部分內容進行重點講解,這樣不僅使學生掌握了數(shù)學知識,也減輕了學生在專業(yè)課學習過程中的壓力.在不影響整個數(shù)學知識系統(tǒng)的情況下,最大限度地體現(xiàn)數(shù)學知識的實用性.
中職數(shù)學教育中存在的問題比較普遍,只要我們在思想上予以高度重視,并根據存在的問題采取積極的應對措施,就一定能使中職數(shù)學教學水平提高到一個新的臺階.
【參考文獻】
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