遙感控制技術(shù)范文

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篇1

    [摘要]  目的  研究大孔樹(shù)脂富集肝達(dá)康顆粒中芍藥苷的工藝條件。方法  采用HPLC法測(cè)定的芍藥苷含量為指標(biāo),考察了不同種大孔樹(shù)脂對(duì)芍藥苷的富集效果。結(jié)果  X-5型樹(shù)脂對(duì)芍藥苷的保留率在75%以上。結(jié)論  部分大孔樹(shù)脂可用于富集肝達(dá)康顆粒中芍藥苷成分。

    [關(guān)鍵詞]  肝達(dá)康顆粒;芍藥苷;大孔吸附樹(shù)脂

    肝達(dá)康顆粒由白芍、柴胡、當(dāng)歸等15味中藥制成,白芍為君藥,其主要成分為芍藥苷。為達(dá)到劑量小、服量小的現(xiàn)代中藥要求,有必要對(duì)提取物進(jìn)行精制純化。目前,大孔樹(shù)脂在中草藥成分的精制、分離、純化、富集等方面的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。為此,本實(shí)驗(yàn)以芍藥苷含量為指標(biāo),考察了幾種大孔樹(shù)脂對(duì)肝達(dá)康顆粒中芍藥苷的富集效果。

    1  儀器與試藥

    1.1  儀器  Agilent 1100 series高效液相色譜儀、DAD檢測(cè)器、PhenomenexC18-ODS柱(4.6 mm×250 mm,5 μm),Rev.A.06.01軟件版本;SK3300H超聲波清洗器(上海科導(dǎo)超聲儀器有限公司);800B臺(tái)式離心機(jī)。

    1.2  試藥  白芍、柴胡、當(dāng)歸等15味等中藥經(jīng)鑒定符合中國(guó)藥典(2005年一版)有關(guān)規(guī)定;樹(shù)脂型號(hào)X-5,AB-8均來(lái)自南開(kāi)大學(xué)化工廠;D101大孔樹(shù)脂(上海匯脂樹(shù)脂廠);芍藥苷對(duì)照品(中國(guó)藥品生物制品檢定所);甲醇、乙醇、無(wú)水乙醇及其他試劑均為分析純。

    2  方法及結(jié)果

    2.1  芍藥苷含量測(cè)定方法的建立

    2.1.1  色譜條件  色譜柱:C18-ODS柱(4.6 mm×250 mm,5 μm);流動(dòng)相:乙腈-0.1%磷酸溶液(14∶86);柱溫:25 ℃;檢測(cè)器:DAD;檢測(cè)波長(zhǎng):230 nm;流量:1.0 ml/min。理論塔板數(shù)按芍藥苷計(jì)算不少于5000,分離度大于2。

    2.1.2  線性關(guān)系的考察  精密稱(chēng)取芍藥苷對(duì)照品6.6 mg,置于50 ml容量瓶。加入無(wú)水乙醇并稀釋至刻度,搖勻即得(每1 ml溶液中含芍藥苷132 μg)。精密吸取對(duì)照品溶液2、4、6、8、10、12 μl注入高效液相色譜儀,照上述色譜條件測(cè)定峰面積。以芍藥苷濃度為橫坐標(biāo),峰面積為縱坐標(biāo),得回歸方程Y=1068.39 X-5.77,r=0.9999。表明芍藥苷進(jìn)樣量在0.264~1.584 μg范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。見(jiàn)圖1。

    2.1.3  精密度考察  精密吸取芍藥苷對(duì)照品8 μl,連續(xù)進(jìn)樣5次,芍藥苷平均峰面積為1135.6142,RSD為0.21%(n=5)。見(jiàn)圖2。

    2.1.4  穩(wěn)定性考察  分別于0、4、8、12 h精密吸取供試品溶液8 μl,按上述色譜條件測(cè)定峰面積積分值,結(jié)果RSD為0.34%,表明芍藥苷在12 h內(nèi)穩(wěn)定。見(jiàn)圖3。

    2.1.5  重現(xiàn)性考察  取同一批白芍藥材2 g,共5份。按上述條件,測(cè)定其芍藥苷面積積分值,RSD為1.02%(n=5),說(shuō)明結(jié)果重現(xiàn)性良好。

    2.1.6  回收率考察  精密稱(chēng)取相當(dāng)于2 g白芍飲片的干膏,共5份,分別加入芍藥苷對(duì)照品溶液(132 μg/ml),按照供試品溶液的制備方法進(jìn)行制備,測(cè)定芍藥苷的含量,平均回收率為(99.27±1.00)%,RSD為1.33%(n=5)。

    2.2  過(guò)柱處理

    2.2.1  藥液的制備  白芍投料量為6 g。柴胡、當(dāng)歸等6味首提揮發(fā)油,藥渣及余液與白芍等7味加水共煎2次,每次2 h,合并煎液,濾過(guò);鱉甲加水煎煮3次,每次2 h,合并煎液,濾過(guò);湘曲浸提3次,合并浸提液,濾過(guò);以上藥液合并濾過(guò)濃縮至300 ml,即得。

    2.2.2  樹(shù)脂的預(yù)處理[1]  (1)先用乙醇在柱上流動(dòng)清洗,不時(shí)檢查流出的乙醇液,至乙醇液與水混合(1∶5)不呈白色渾濁,然后以大量蒸餾水洗去乙醇至無(wú)醇味;(2)用5%HCl洗脫,再用蒸餾水洗至中性;(3)用2%NaOH洗脫,再用蒸餾水洗至中性。

    2.2.3  過(guò)柱  精密吸取25 ml藥液[2],分別通過(guò)大孔吸附樹(shù)脂(柱長(zhǎng)16 cm,內(nèi)徑1.5 cm,裝高12 cm,床體積為21.1 cm),流速為每分鐘約1~2 cm,然后用50%的乙醇150 ml洗脫,收集洗脫液。適當(dāng)濃縮后,放冷轉(zhuǎn)至25 ml容量瓶中,加水至刻度,搖勻,即得過(guò)柱液。

    2.3  測(cè)定

    2.3.1  總固形物的測(cè)定  取已處理好的大孔樹(shù)脂,吸取肝達(dá)康提取液25 ml上柱,按上述條件洗脫,收集洗脫液,置已稱(chēng)定重量的潔凈干燥燒杯內(nèi),置水浴中蒸干,取出,放在105 ℃烘箱中烘1 h,取出,放干燥箱內(nèi)冷卻30 min,稱(chēng)定重量,計(jì)算總固形物含量。結(jié)果見(jiàn)表1。表1  過(guò)大孔吸附樹(shù)脂前后總固形物的測(cè)定 從表1可知,通過(guò)大孔樹(shù)脂吸附柱后,每克生藥的總固形物較未過(guò)柱大幅度下降,尤其是X-5和D101型號(hào)樹(shù)脂的精制純化效果更為明顯,可以達(dá)到減少服用劑量的目的。本文由教育大論文下載中心WwW.JiaoYuDa.CoM整理

    2.3.2  芍藥苷含量的測(cè)定  供試品溶液的制備:分別精密吸取各種樹(shù)脂過(guò)柱液1 ml,轉(zhuǎn)至10 ml容量瓶中,加甲醇至刻度,搖勻,離心10 min,取出,取上清液作為供試品溶液。測(cè)定:取對(duì)照品溶液和供試品溶液20 ml,注入高效液相色譜儀,測(cè)定積分值。結(jié)果見(jiàn)表2。表2  過(guò)大孔吸附樹(shù)脂前后芍藥苷含量的測(cè)定 從表2結(jié)果可知:X-5、AB-8兩種樹(shù)脂對(duì)芍藥苷的吸附較好,其中X-5吸附率超過(guò)75%;D101較差。前兩種符合精制要求。綜合考察總固形物的保留率和芍藥苷的收得率,選擇X-5用于精制純化肝達(dá)康顆粒。

    3  討論

    本試驗(yàn)比較了3種大孔吸附樹(shù)脂對(duì)肝達(dá)康顆粒提取液中芍藥苷成分的富集效果,最后選用X-5型大孔樹(shù)脂精制純化。采用此工藝能較大程度的富集芍藥苷有效成分,其含量可以達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求,可以考慮進(jìn)行工業(yè)化大生產(chǎn)。

    大孔樹(shù)脂用于中藥精制純化的工藝參數(shù)包括上樣量的選擇,洗脫劑濃度的篩選,洗脫劑用量的確定等方面。為更加全面地掌握X-5型大孔樹(shù)脂用于肝達(dá)康顆粒的精制工藝,有必要在下階段進(jìn)一步研究。

    [參考文獻(xiàn)]

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【關(guān)鍵詞】AO；可視化；氣溶膠

【Abstract】Particulate matter has become the primary pollutant of the province’s major cities. As an aerosol substance， it has been a main target of ambient air quality monitoring. The technology of the satellite remote sensing can dynamic monitor the aerosol optical depth and other key index factors to further monitor the haze， dust and other air pollution phenomena. Complexed remote sensing technology and ground data， this paper gives the visualization of the process of air quality in the form of distribution and change of status API index， through the GIS secondary development tools， reaching the goal of macroscale reflect the regional distribution of the province’s air quality and pollution.

【Key words】Arc Object； Visualization； Aerosol

1 研究背景

近年來(lái)，尤其是秋冬季節(jié)我省絕大多數(shù)城市的首要污染物是顆粒物，其作為氣溶膠物質(zhì)的一種長(zhǎng)期以來(lái)一直是空氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)的主要對(duì)象，同時(shí)也是空氣污染指數(shù)評(píng)價(jià)的重要因子。利用衛(wèi)星遙感技術(shù)通過(guò)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)氣溶膠光學(xué)厚度（Aerosol Optical Depth，簡(jiǎn)稱(chēng)AOD）等關(guān)鍵指標(biāo)因子，能夠有效解決地面固定觀測(cè)站空間覆蓋度不夠等問(wèn)題[1]，并可進(jìn)一步輔助監(jiān)控灰霾、沙塵等空氣污染現(xiàn)象。

氣溶膠光學(xué)厚度（AOD）被定義為介質(zhì)的消光系數(shù)在垂直方向上的積分，是描述氣溶膠對(duì)光的衰減作用的主要因子。它是目前可以得到的氣溶膠數(shù)據(jù)中覆蓋范圍最廣、較準(zhǔn)確的一種數(shù)據(jù)，也是推算氣溶膠含量、評(píng)估大氣污染程度、確定氣溶膠氣候效應(yīng)的關(guān)鍵因子[2-3]。

GIS可視化技術(shù)（GIS Visualization）是目前信息領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的一項(xiàng)技術(shù)，它通過(guò)強(qiáng)大、有效的地圖系統(tǒng)將復(fù)雜的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)以地圖學(xué)的形式進(jìn)行描述，兼具人性化的界面風(fēng)格設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了文本、圖形和圖像信息相結(jié)合的定位、查詢(xún)、檢索模式，信息表達(dá)形象直觀，使用操作簡(jiǎn)單便捷[4]。

通過(guò)遙感解譯數(shù)據(jù)與地面數(shù)據(jù)相結(jié)合的方式，環(huán)境空氣質(zhì)量分布進(jìn)行模型擬合利用ArcGIS平臺(tái)展示API指數(shù)擬合結(jié)果，在抽象的數(shù)值與具體的地理位置之間建立聯(lián)系，以特定的符號(hào)、顏色、圖表顯示在地圖上，實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星遙感環(huán)境空氣質(zhì)量的可視化表達(dá)。同時(shí)基于地圖的可視化信息，查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)功能也將變得更加簡(jiǎn)單、直觀，通過(guò)可視化的查詢(xún)語(yǔ)言，實(shí)現(xiàn)對(duì)AOD、API數(shù)據(jù)的圖表化查詢(xún)展現(xiàn)；通過(guò)建立專(zhuān)題地圖，幫助用戶(hù)加深理解，從而有助于發(fā)掘數(shù)據(jù)、信息間的內(nèi)在規(guī)律，實(shí)現(xiàn)輔助決策。

2 需求分析

通過(guò)提取美國(guó)對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)EOS-MODIS衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)中的氣溶膠信息，結(jié)合地面數(shù)據(jù)及其他氣象資料，依據(jù)建立的線性回歸擬合模型演算出空氣污染指數(shù)API及對(duì)應(yīng)的環(huán)境空氣質(zhì)量等級(jí)，并提供可視化表達(dá)界面，最終達(dá)到利用氣溶膠光學(xué)厚度AOD等遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)反映宏觀尺度全省各地區(qū)空氣質(zhì)量與污染分布狀況的目的。

2.1 數(shù)據(jù)需求

擬合模型所涉及的數(shù)據(jù)主要由三部分組成，其中輸入數(shù)據(jù)包括：①衛(wèi)星遙感氣溶膠光學(xué)厚度數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)格式為柵格型，②相對(duì)空氣濕度數(shù)據(jù)，可轉(zhuǎn)化為空間點(diǎn)圖層，數(shù)據(jù)格式為矢量型；輸出數(shù)據(jù)為空氣污染指數(shù)API，數(shù)據(jù)格式為柵格型。

2.2 業(yè)務(wù)需求

結(jié)合環(huán)境監(jiān)測(cè)具體業(yè)務(wù)需求，力求通過(guò)遙感技術(shù)與地面數(shù)據(jù)相結(jié)合的方式，將模型擬合后的環(huán)境空氣質(zhì)量分布與變化狀況以API指數(shù)的形式進(jìn)行可視化表達(dá)，從而達(dá)到實(shí)時(shí)反映宏觀尺度全省各地區(qū)空氣質(zhì)量與污染分布的目的。

3 設(shè)計(jì)思路

3.1 模塊框架設(shè)計(jì)

以江蘇省作為主要研究區(qū)域，以氣溶膠光學(xué)厚度AOD影像、相對(duì)空氣濕度RH數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，參照遙感AOD數(shù)據(jù)處理流程，利用ArcObject組件庫(kù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)高效地遙感數(shù)據(jù)解析，并引入研究構(gòu)建的AOD-API回歸統(tǒng)計(jì)模型，擬合計(jì)算得到全省各地區(qū)的API數(shù)值，同時(shí)利用ArcGIS軟件展現(xiàn)模擬結(jié)果，不僅大大提高了數(shù)據(jù)的處理效率，而且能夠直觀形象地表達(dá)全省范圍內(nèi)的空氣狀況模擬結(jié)果，并與自動(dòng)站實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)。

可視化模塊的總體架構(gòu)分為界面層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)訪問(wèn)層三個(gè)層次。界面層用于采集用戶(hù)輸入的相關(guān)信息，展示地理信息和模擬結(jié)果。該層利用ArcGIS軟件界面，同時(shí)調(diào)用.Net定制的WinForm界面。業(yè)務(wù)邏輯層在模塊運(yùn)行提供地理信息處理功能，根據(jù)具體業(yè)務(wù)需求，業(yè)務(wù)層把界面上用戶(hù)輸入的信息通過(guò)業(yè)務(wù)規(guī)則分解，需要進(jìn)行地理信息處理的，把參數(shù)推送給AO組件的接口，并接受運(yùn)行結(jié)果再傳遞給界面顯示；需要與屬性信息之間進(jìn)行交互的，通過(guò)適配器讀取屬性信息進(jìn)行運(yùn)算，業(yè)務(wù)層起到承上啟下的作用。數(shù)據(jù)訪問(wèn)層主要用于模塊運(yùn)行時(shí)所要涉及的空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)，提供接口供業(yè)務(wù)邏輯層訪問(wèn)調(diào)用。

3.2 模塊開(kāi)發(fā)環(huán)境

氣溶膠數(shù)據(jù)反演模塊采用.Net開(kāi)發(fā)平臺(tái)，利用ArcGIS平臺(tái)提供的ArcObject接口進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)AOD影像數(shù)據(jù)解析、回歸模型擬合、結(jié)果統(tǒng)計(jì)渲染等功能。

ArcObject（簡(jiǎn)稱(chēng)AO）是ESRI公司ArcGIS家族中應(yīng)用程序ArcMap、ArcCatalog和ArcScene的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，它是基于COM（Components object Model 對(duì)象組件模型）技術(shù)所構(gòu)建的一系列COM組件集，具有很強(qiáng)的GIS功能和制圖功能，有1800多個(gè)組件、幾百個(gè)具有良好文檔說(shuō)明的接口和數(shù)千個(gè)方法組成，作為ArcGIS可重用的通用二次開(kāi)發(fā)組件集，以其強(qiáng)大的功能類(lèi)庫(kù)，對(duì)地理信息系統(tǒng)（GIS）的功能實(shí)現(xiàn)和擴(kuò)展表現(xiàn)得十分出色[5]。

3.3 模塊數(shù)據(jù)來(lái)源

1）空間數(shù)據(jù)

采用的是1：250，000江蘇省行政區(qū)劃圖、江蘇省省轄市行政區(qū)劃圖等。

2）濕度數(shù)據(jù)

模型構(gòu)建中涉及的濕度（RH）數(shù)據(jù)是由省氣象局提供，時(shí)間跨度由2008年7月1日至2009年6月30日共計(jì)一年。在模塊計(jì)算過(guò)程中通過(guò)Excel適配器讀取Excel固定格式的濕度數(shù)據(jù)，根據(jù)時(shí)間、省轄市名稱(chēng)獲得相應(yīng)值。

4 開(kāi)發(fā)過(guò)程

根據(jù)課題的研究結(jié)果，設(shè)計(jì)參數(shù)的設(shè)置界面，在界面上選擇待處理的AOD數(shù)據(jù)、研究區(qū)域、工作路徑等參數(shù)，根據(jù)參數(shù)首先對(duì)AOD數(shù)據(jù)名稱(chēng)進(jìn)行解析，得出具體AOD數(shù)據(jù)日期，同時(shí)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，剔除異常值并獲取研究區(qū)域內(nèi)的AOD點(diǎn)圖層，通過(guò)IDW插值補(bǔ)全全省AOD數(shù)據(jù)。另一方面讀取Excel統(tǒng)計(jì)表中各相關(guān)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的空氣相對(duì)濕度數(shù)據(jù)，根據(jù)樣本日期提取出當(dāng)日的相對(duì)濕度值，生成相對(duì)濕度點(diǎn)圖層，再通過(guò)IDW插值方法生成全省濕度數(shù)據(jù)。之后，根據(jù)樣本日期所處的季節(jié)選擇相應(yīng)的AOD-API回歸統(tǒng)計(jì)模型，進(jìn)行氣溶膠光學(xué)厚度AOD與相對(duì)空氣濕度RH的公式擬合計(jì)算，得到全省范圍內(nèi)各地區(qū)的API估算值，并與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，分別利用分層設(shè)色渲染，可視化展現(xiàn)模擬結(jié)果。

5 關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用

1）刪-矢數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)

氣溶膠光學(xué)厚度（AOD）數(shù)據(jù)是柵格格式，其中包含異常值，不利于進(jìn)一步的空間分析，利用GIS平臺(tái)提供的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換Conversion工具，將柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成矢量數(shù)據(jù)，在剔除異常值后，進(jìn)行插值，獲得研究區(qū)域內(nèi)較為完整的數(shù)據(jù)分布。

在多個(gè)圖層參與計(jì)算時(shí)，柵格數(shù)據(jù)較為簡(jiǎn)便，此時(shí)將插值后的AOD數(shù)據(jù)和濕度數(shù)據(jù)都轉(zhuǎn)換成柵格數(shù)據(jù)格式，利用Raster Calculator工具，對(duì)獨(dú)立兩個(gè)柵格圖層進(jìn)行空間數(shù)值計(jì)算，得到最終模型擬合結(jié)果。

2）GIS插值技術(shù)

氣溶膠光學(xué)厚度（AOD）數(shù)據(jù)解譯后，為了展示整個(gè)區(qū)域的空氣質(zhì)量狀況，需要將未知數(shù)據(jù)地區(qū)的污染物濃度值利用插值方法得出。ArcGIS提供了反距離權(quán)重插值法、樣條函數(shù)法、克里金法等一些特定用途的空間插值函數(shù)。經(jīng)過(guò)優(yōu)化模擬可知，反距離權(quán)重插值法的結(jié)果能更好地反映江蘇省地區(qū)的實(shí)際污染情況。反距離權(quán)重插值以插值點(diǎn)與實(shí)際觀測(cè)樣本點(diǎn)之間的距離為權(quán)重。

反距離權(quán)重插值法要求對(duì)受影響的局部控制點(diǎn)有清楚的認(rèn)識(shí)，且其結(jié)論直接受到采樣點(diǎn)數(shù)值的影響，采樣點(diǎn)越多，對(duì)局部的真實(shí)反映越強(qiáng)，利用反距離權(quán)重插值法所確定的污染范圍就越準(zhǔn)確。

3）分層設(shè)色渲染技術(shù)

平臺(tái)的空間渲染模塊為管理人員提供區(qū)域空氣質(zhì)量空間分析動(dòng)態(tài)插值與渲染功能，直觀地展示空氣質(zhì)量實(shí)時(shí)空間分布特征，實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)因子的空氣質(zhì)量空間分析動(dòng)態(tài)插值渲染功能，直觀地展示了區(qū)域空氣質(zhì)量實(shí)時(shí)空間分布特征。平臺(tái)的空間渲染模塊需要根據(jù)各站點(diǎn)的小時(shí)值、日均值等實(shí)時(shí)生成污染物濃度空間渲染圖，利用GIS技術(shù)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。

6 可視化模塊展示

1）加載預(yù)處理后的MODIS氣溶膠光學(xué)厚度AOD柵格數(shù)據(jù)圖層。

2）參數(shù)調(diào)整設(shè)置

選擇氣溶膠模擬模塊，根據(jù)主要參數(shù)設(shè)置窗體的提示設(shè)置運(yùn)算所需的參數(shù)。主要包括，待解析的遙感AOD數(shù)據(jù)、參與運(yùn)算的江蘇省行政區(qū)劃面狀圖層、根據(jù)選擇AOD數(shù)據(jù)的名稱(chēng)模塊會(huì)自動(dòng)解析出AOD數(shù)據(jù)所處的日期、確定運(yùn)算過(guò)程中是否考慮濕度因子、根據(jù)解析時(shí)間和是否考慮濕度因子自動(dòng)顯示模塊運(yùn)算的公式、參與模塊運(yùn)算的外部數(shù)據(jù)（xls格式）的位置和模塊運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生中間和結(jié)果數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的文件夾路徑。

3）過(guò)程演算與專(zhuān)題制圖

開(kāi)始計(jì)算后，經(jīng)過(guò)后臺(tái)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、IDW插值、柵格運(yùn)算、圖層渲染、結(jié)果輸出等步驟，最終生成一個(gè)系列圖層，主要包括AOD參照?qǐng)D層、API擬合圖層等。

7 結(jié)論

基于ArcGIS平臺(tái)二次開(kāi)發(fā)了AOD-API擬合與可視化表達(dá)模塊，實(shí)現(xiàn)遙感AOD數(shù)據(jù)和RH數(shù)據(jù)自動(dòng)推演出API數(shù)據(jù)的計(jì)算過(guò)程，并實(shí)現(xiàn)運(yùn)行結(jié)果表明，RS/GIS可視化技術(shù)支持下的全省空氣狀況及變化趨勢(shì)模擬與傳統(tǒng)表征手段相比，能夠更好的體現(xiàn)不同地區(qū)空氣環(huán)境質(zhì)量的區(qū)域分異性，更為準(zhǔn)確地顯示顆粒物污染的程度和變化情況。

【參考文獻(xiàn)】

[1]王家成，朱成杰，等.北京地區(qū)多氣溶膠遙感參量與PM2.5相關(guān)性研究[J].中國(guó)環(huán)境科學(xué)，2015，35（7）：1947-1956.

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[3]李成才，毛節(jié)泰，等.利用MODIS研究中國(guó)東部地區(qū)氣溶膠光學(xué)厚度的分布和季節(jié)變化[J].科學(xué)通報(bào)，2003，48（19）：2094-2100.

篇3

關(guān)鍵詞：地物波譜；數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)；礦區(qū)

Abstract:Spectral characteristics data is the underlying data for quantitative remote sensing analysis and computer intelligent extraction,it is also an important basis for ground-objects identification.In this paper,on the basis of the existing spectrum data collection standard and custom standards,acquisiting ground-object spectrum ,and based on GDI+technology spectrum curve of visualization technology,spectral classification management technology based on relation database as well as the spectroscopic data quality control technologyto design the database of typical ground-objects spectrum.Then to management the typical ground-objects spectrum.

Key words: object spectrum; datebase system;mining

中圖分類(lèi)號(hào)：TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

1引言

礦產(chǎn)資源是我國(guó)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要保障，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，遙感技術(shù)的應(yīng)用極大地促進(jìn)了礦產(chǎn)資源的利用。遙感技術(shù)作為當(dāng)今最先進(jìn)的信息采集方式，具有視野寬、信息量大以及快速、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的特點(diǎn)，可以從宏觀上把握研究對(duì)象的變化規(guī)律，對(duì)其發(fā)展?fàn)顩r作出科學(xué)的結(jié)論，因此越來(lái)越成為資源開(kāi)采、環(huán)境變化等區(qū)域性和全球性問(wèn)題研究的非常重要的技術(shù)手段[1]。而建立一個(gè)涵蓋礦區(qū)的主要典型地物（植被、土壤、巖礦、水體、人工目標(biāo)等）波譜數(shù)據(jù)并能夠網(wǎng)絡(luò)共享、可持續(xù)更新的遙感全譜段的通用型波譜數(shù)據(jù)庫(kù)是十分必要的，也是可行的。

2礦區(qū)典型地物波譜數(shù)據(jù)建設(shè)與管理

礦區(qū)典型地物波譜數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)和管理主要涉及到的關(guān)鍵技術(shù)包括基于GDI+技術(shù)的波譜曲線可視化技術(shù)、基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的波譜分類(lèi)管理技術(shù)以及波譜數(shù)據(jù)質(zhì)量控制技術(shù)等。

2.1基于GDI+技術(shù)的波譜曲線可視化技術(shù)

GDI+（Graphics Device Interface Plus）是微軟公司推出的一套采用C++語(yǔ)言編寫(xiě)的圖形編程組件，主要負(fù)責(zé)在顯示屏幕和打印設(shè)備輸出有關(guān)信息，使用GDI+技術(shù)可以使圖形硬件和應(yīng)用程序相互隔離，從而只需編寫(xiě)與設(shè)備無(wú)關(guān)的應(yīng)用程序方便地實(shí)現(xiàn)了波譜曲線繪制，并可以為用戶(hù)提供豐富的圖形交互功能，比如平移、縮放、全圖顯示和導(dǎo)出圖片等功能。用戶(hù)通過(guò)任意選擇相關(guān)的波譜數(shù)據(jù)觀測(cè)記錄，可達(dá)到同時(shí)在圖形繪制控件進(jìn)行波譜曲線的可視化比較的目的。在波譜可視化比較界面中，用戶(hù)也可以通過(guò)圖形操作工具條提供的功能，對(duì)參與比較的波譜曲線進(jìn)行調(diào)整，從而可以查看到更為精細(xì)的圖形部分[2]。

2.2基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的波譜分類(lèi)管理技術(shù)

礦區(qū)地物波譜數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)目的是為了充分利用示范礦區(qū)范圍的地物光譜信息，利用遙感影像實(shí)現(xiàn)對(duì)礦區(qū)地物的有效識(shí)別與分類(lèi)，其中主要存放的是標(biāo)準(zhǔn)波譜測(cè)量曲線及其配套參數(shù)信息，由于波譜測(cè)量的配套參數(shù)項(xiàng)較多以及其不確定性，采用兩個(gè)數(shù)據(jù)表來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的配套參數(shù)表示。其中一個(gè)表用來(lái)記錄觀測(cè)項(xiàng)字典，另一個(gè)記錄觀測(cè)地點(diǎn)和觀測(cè)項(xiàng)以及項(xiàng)的取值，礦區(qū)典型地物波譜數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)組織采用大小結(jié)合，逐步細(xì)化分類(lèi)的方式進(jìn)行。礦區(qū)典型地物波譜數(shù)據(jù)庫(kù)主要涵蓋了植被、水體、人工地物、巖礦和土壤等幾大類(lèi)地物類(lèi)型。本文以農(nóng)作物為例說(shuō)明波譜數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)組織關(guān)系設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。礦區(qū)典型地物波譜數(shù)據(jù)庫(kù)總體涵蓋以下幾部分內(nèi)容，如圖1所示。

圖1.礦區(qū)典型地物波譜數(shù)據(jù)庫(kù)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3結(jié)束語(yǔ)

本文給出了礦區(qū)典型地物波譜數(shù)據(jù)采集與建設(shè)管理的基本理論和相應(yīng)的技術(shù)、流程。礦區(qū)典型地物波譜數(shù)據(jù)庫(kù)收集了相應(yīng)的地面波譜測(cè)量數(shù)據(jù)、遙感先驗(yàn)知識(shí)數(shù)據(jù)、模型數(shù)據(jù)和遙感影像數(shù)據(jù)，具有查詢(xún)、對(duì)比、分析等豐富的功能，可以為礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害和生態(tài)環(huán)境研究提供一個(gè)系統(tǒng)化和專(zhuān)業(yè)化的遙感波譜科學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

參考文獻(xiàn):

[1]雷利卿，岳燕珍，孫九林. 遙感技術(shù)在礦區(qū)環(huán)境污染檢測(cè)中的應(yīng)用研究[J]. 環(huán)境保護(hù)，2002，2(1)：33-36.

篇4

四號(hào)乙是上海航天局在四號(hào)火箭的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)改進(jìn)研制的一種多用途常規(guī)燃料三級(jí)液體火箭。火箭全長(zhǎng)44.1米，起飛質(zhì)量248.5噸，起飛推力300噸，太陽(yáng)同步軌道的運(yùn)載能力為1.5～2.2噸。它的主要改進(jìn)是新研制了一個(gè)大直徑的衛(wèi)星整流罩，調(diào)整了三子級(jí)儀器艙的高度，控制系統(tǒng)的程序配電器改為電子式，控制遙測(cè)系統(tǒng)的儀器改為小型和輕量。這種運(yùn)載火箭主要用于發(fā)射太陽(yáng)同步軌道的氣象衛(wèi)星和資源衛(wèi)星。

四號(hào)乙火箭發(fā)射的風(fēng)云一號(hào)C是第一代太陽(yáng)同步軌道氣象衛(wèi)星。星上裝有4通道可見(jiàn)光和紅外掃描輻射計(jì)，可向世界各地接收站實(shí)時(shí)發(fā)送氣象云圖，進(jìn)行海洋水色探測(cè)和海溫遙感研究。星上攜帶的空間粒子成分監(jiān)測(cè)器，還為衛(wèi)星工程和空間環(huán)境研究獲取監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。它接收的云圖圖像清晰，層次豐富，在天氣預(yù)報(bào)、災(zāi)害監(jiān)測(cè)、海洋開(kāi)發(fā)等方面具有重要作用。自投入使用以來(lái)，衛(wèi)星姿態(tài)正確，工作狀態(tài)良好，各項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到或超過(guò)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。它同時(shí)發(fā)射的實(shí)踐五號(hào)衛(wèi)星則

是一顆小型科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星，主要用于進(jìn)行空間單粒子效應(yīng)及對(duì)策研究、空間流體科學(xué)試驗(yàn)、S波段高速數(shù)傳發(fā)射機(jī)及大容量固態(tài)存儲(chǔ)器在軌試驗(yàn)和平臺(tái)技術(shù)試驗(yàn)，其成功運(yùn)行表明我國(guó)的小衛(wèi)星研制技術(shù)已達(dá)到國(guó)際水平。

篇5

關(guān)鍵詞：綜放面 遙感掃描聯(lián)動(dòng)噴霧技術(shù) 研究應(yīng)用

1綜放工作面隨機(jī)遙感掃描聯(lián)動(dòng)噴霧技術(shù)課題提出的背景

1、液壓支架放煤和移架是綜采工藝的重要組成部分，液壓支架在放煤和降架過(guò)程中產(chǎn)生的大量粉塵嚴(yán)重影響作業(yè)人員的身體健康，個(gè)別職工防塵意識(shí)薄弱，不考慮粉塵濃度過(guò)大給自己的身體帶來(lái)嚴(yán)重的后果，沒(méi)有安全防護(hù)的意識(shí)，只能靠監(jiān)管人員的督促，不能從根本上預(yù)防呼吸性粉塵給職工身體帶來(lái)的危害，這是造成粉塵職業(yè)病的直接原因，因此要求液壓支架使用過(guò)程中必須具備降塵功能。

2、目前，國(guó)內(nèi)采用的降塵方法一般有兩種：一種是使用液壓支架?chē)婌F閥組，這種結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是控制系統(tǒng)存在竄液、漏液現(xiàn)象，致使噴霧閥或噴霧管路在更換時(shí)容易引起支架千斤頂泄壓自降存在事故隱患，且管路壽命短、維修工作量大等問(wèn)題；另一種是使用光電式支架?chē)婌F系統(tǒng)，該系統(tǒng)的主要問(wèn)題是不能實(shí)現(xiàn)工作過(guò)程的全自動(dòng)控制，由于每組架間噴霧的開(kāi)停需要人工控制，顯得十分繁瑣，在實(shí)際工作中，架間噴霧不能正常使用的情況經(jīng)常發(fā)生。給礦井的安全生產(chǎn)帶來(lái)了極大的隱患，并且此設(shè)備電磁閥故障率極高。

以上情況表明，怎樣減小工作面粉塵濃度是放在技術(shù)人員面前一個(gè)極為棘手的問(wèn)題，現(xiàn)代化礦井的發(fā)展迫切需要一種隨機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)連鎖噴霧。

2綜放工作面隨機(jī)遙感掃描聯(lián)動(dòng)噴霧技術(shù)的原理：

綜采工作面隨機(jī)自動(dòng)噴霧技術(shù)是以前從未實(shí)施的一項(xiàng)噴霧降塵技術(shù)，新研制的綜采綜采工作面支架全自動(dòng)噴霧系統(tǒng)，采用了先進(jìn)的傳感器程序控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了放頂、移架、綜采機(jī)組運(yùn)行全過(guò)程的自動(dòng)噴霧。

系統(tǒng)采用PLC程序控制器（如圖1）控制，每5套綜采支架設(shè)置一套可編程控制器，5支防塵功能傳感器，

1只紅外接受器及一套電動(dòng)球閥，各控

制器之間采用總線連接，在采煤機(jī)上安裝紅外發(fā)射器或無(wú)線點(diǎn)加密發(fā)射器組件，機(jī)組運(yùn)行時(shí)對(duì)支架?chē)婌F實(shí)現(xiàn)往復(fù)掃描控制，該系統(tǒng)設(shè)有超時(shí)保護(hù)功能。

工作程序是放頂、移架、割煤時(shí)，采煤機(jī)發(fā)射器運(yùn)行工作，附近支架上的接受器系統(tǒng)通過(guò)傳感器采集信號(hào)，然后控制器根據(jù)接受到的信號(hào)控制噴霧系統(tǒng)開(kāi)始工作，控制器發(fā)出指令后，降塵系統(tǒng)馬上開(kāi)始工作，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)防塵功能（示意圖如圖2）。

本系統(tǒng)在工作面跟隨采煤機(jī)自動(dòng)聯(lián)動(dòng)噴霧從而實(shí)現(xiàn)粉塵治理，它利用采煤機(jī)上的光源信號(hào)，控制按裝在支架上的主機(jī)、傳感器，利用單向連鎖控制的原理，實(shí)現(xiàn)了采煤機(jī)下行割煤時(shí)，下風(fēng)側(cè)的噴霧全部打開(kāi)，并隨著采煤機(jī)的移動(dòng)依次關(guān)閉，采煤

機(jī)上行割煤時(shí)，下風(fēng)側(cè)的噴霧依次打開(kāi)。確保了采煤機(jī)所在位置的風(fēng)流方向的下方各噴霧點(diǎn)自動(dòng)噴霧技術(shù)，大大減少了煤塵對(duì)工作環(huán)境和人員的危害，起到了良好的降塵效果。

3綜放工作面隨機(jī)遙感掃描聯(lián)動(dòng)噴霧技術(shù)的特點(diǎn)。

1、實(shí)現(xiàn)了支架放煤移架時(shí)的全自動(dòng)噴霧功能，解除了人工降塵效果。

2、不改變?cè)幸嚎叵到y(tǒng)，改造工作量小，易損件實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化，更換容易。

3、可接入防塵濃度傳感器，實(shí)現(xiàn)粉塵濃度， 機(jī)組掃描，支架自動(dòng)控制，支架手動(dòng)控制，地面監(jiān)控三位一體的組合防塵。

4、系統(tǒng)通用性強(qiáng)，各種支架均可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)防塵噴霧。

5、支架的移架、放煤、前探板收放，三者可任取兩種進(jìn)行組合防塵。

6、架與架之間的信號(hào)連接采用本安插片式連接，拆裝方便。

7、移動(dòng)或搬遷時(shí)自動(dòng)降塵系統(tǒng)可重復(fù)利用，只需要更換少許易損件，節(jié)省投資。

8、控制器設(shè)有顯示窗，可顯示電源、紅外、支架、工作等運(yùn)行狀態(tài)及故障提示功能，使維護(hù)和故障判斷更方便，快捷。

9、系統(tǒng)除電源箱以外整個(gè)工作面全部采用24v和12v直流電源供電，增強(qiáng)了產(chǎn)品的安全保障性能。

4綜放工作面隨機(jī)遙感掃描聯(lián)動(dòng)噴霧技術(shù)的應(yīng)用及效果。

許廠煤礦是淄礦集團(tuán)在濟(jì)（寧）北礦區(qū)建設(shè)的第一個(gè)現(xiàn)代化礦井，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為150萬(wàn)噸/年，實(shí)際生產(chǎn)能力300萬(wàn)噸/年以上，井田主要可采煤層為3下、16上、和17煤層，3下煤層為首采煤層，各煤層均有自然發(fā)火傾向，經(jīng)鑒定3下煤層自然發(fā)火期為3～6個(gè)月，最短自然發(fā)火期為20±3天，煤塵爆炸指數(shù)為41.27%，煤層具有強(qiáng)爆炸性，防塵工作壓力異常艱巨，此項(xiàng)工作歷來(lái)是“一通三防”的重中之重。

1、綜放工作面隨機(jī)遙感掃描聯(lián)動(dòng)噴霧技術(shù)的使用，有效的降低了工作面的粉塵濃度，粉塵濃度的降低，有效的減少了粉塵的堆積，減輕了礦井的防塵壓力。為礦井的安全生產(chǎn)提供了必要的保障。

2、圓滿(mǎn)解決了綜采工作面架間噴霧使用不正常的問(wèn)題，從根本上消除人的不可靠性；使噴霧系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)連鎖，使系統(tǒng)更加更加穩(wěn)定。

3、隨著工作面及巷道粉塵濃度的降低，工作面的工作人員身體的受侵害程度減輕，避免了職工塵肺病的發(fā)生，保障了職工的生命安全和身體健康。

5綜放工作面隨機(jī)遙感掃描聯(lián)動(dòng)噴霧技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益：

綜放工作面遙感掃描聯(lián)動(dòng)噴霧技術(shù)的應(yīng)用，結(jié)束了長(zhǎng)期以來(lái)工作面噴霧靠人工的歷史，年節(jié)省人工費(fèi)約20.1萬(wàn)元; 同時(shí)使工作面粉塵得到了有效的治理，粉塵濃度（全塵）由原先的63mg/min左右降低到目前的20mg/min左右，凈化了工作環(huán)境中的風(fēng)流，減輕了礦井的防塵壓力，減少了用于治理礦井粉塵的費(fèi)用，年節(jié)省費(fèi)用約40萬(wàn)元；保障了職工的身體健康，杜絕了采煤工作面采煤噴霧過(guò)程中的人為主觀行為，使采煤噴霧實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)，減少巷道中的煤塵堆積現(xiàn)象，其社會(huì)效益日漸突顯，具有極大的推廣應(yīng)用價(jià)值。

篇6

論文摘要：概述了“精確林業(yè)”的內(nèi)涵及其主要支撐技術(shù)(包括GPS、GIS、RS、DBMS、DSS、VRT等)、操作過(guò)程和國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,并對(duì)精確林業(yè)在中國(guó)的發(fā)展前景進(jìn)行了探討。

在現(xiàn)代信息技術(shù)、生物技術(shù)、工程技術(shù)等一系列高新技術(shù)的推動(dòng)下，林業(yè)正在進(jìn)入以知識(shí)高度密集為主要特點(diǎn)的知識(shí)林業(yè)發(fā)展階段，于是，“精確林業(yè)(PrecisionForestry)”應(yīng)運(yùn)而生。所謂精確林業(yè)，即在林業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中運(yùn)用視覺(jué)傳感器、衛(wèi)星定位等高新技術(shù)，實(shí)時(shí)測(cè)知工作對(duì)象所需工作的質(zhì)、量和時(shí)機(jī)等數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)影響林木生長(zhǎng)的環(huán)境因素實(shí)際存在的時(shí)空差異性的分析，判別林木長(zhǎng)勢(shì)優(yōu)劣，確定影響長(zhǎng)勢(shì)的原因，提出科學(xué)處方，采取技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上有效的調(diào)控措施，消除和減少這些差異，按需定量實(shí)施灌溉、施肥和噴藥，以實(shí)現(xiàn)最小資源投入、最大林業(yè)收益和最少環(huán)境危害。

1、精確林業(yè)的主要支撐技術(shù)

精確林業(yè)以3S技術(shù)、信息技術(shù)、智能化決策技術(shù)、可變量控制技術(shù)等為技術(shù)支撐體系，以生態(tài)學(xué)、造林學(xué)、工程學(xué)、系統(tǒng)學(xué)、控制學(xué)、測(cè)繪學(xué)為指導(dǎo)，能在自動(dòng)化、智能化、一體化、時(shí)效性、準(zhǔn)確性、可靠性等方面滿(mǎn)足人們的需要，它的建立依賴(lài)于地球空間信息基礎(chǔ)理論及其它高新科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。

1.1全球定位系統(tǒng)

全球定位系統(tǒng)(GPS)是＿種可供全球享用的空間信息資源，具有全球性、全天候、高精度、用途多、可靠性好、覆蓋范圍廣、定位速度快、抗干擾性強(qiáng)和自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)。在精確林業(yè)中，它主要實(shí)現(xiàn)對(duì)采集的林間信息進(jìn)行空間定位，實(shí)時(shí)、快速地提供包括各類(lèi)傳感器(如CCD攝像頭)和運(yùn)載平臺(tái)(如作業(yè)車(chē)輛、飛機(jī)等)目標(biāo)的空間位置，輔助作業(yè)機(jī)械完成處方實(shí)施.

1.2地理信息系統(tǒng)

地理信息系統(tǒng)(GIS)可以在計(jì)算機(jī)硬件、軟件系統(tǒng)的支持下，存儲(chǔ)、管理、分析和描述整個(gè)或部分地球表面與空間和地理分布有關(guān)的數(shù)據(jù)，把地理位置和相關(guān)屬性有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，根據(jù)用戶(hù)需要將空間信息及屬性信息準(zhǔn)確真實(shí)、圖文并茂地輸出。在精確林業(yè)中，它主要實(shí)現(xiàn)對(duì)多種來(lái)源的時(shí)空數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、分析和處理，根據(jù)數(shù)據(jù)繪制電子地圖，作為新的集成系統(tǒng)的基礎(chǔ)平臺(tái)。

1.3遙感

遙感(RS)是一種多平臺(tái)、多波段、高分辨率和全天候的對(duì)地觀測(cè)技術(shù)，主要通過(guò)遙感器獲取地球表面(層)自然界目標(biāo)的波譜特征信息及對(duì)這些信息進(jìn)行加工、處理，從而達(dá)到認(rèn)識(shí)自然界的目的。在精確林業(yè)中，它主要用于實(shí)時(shí)地獲取樹(shù)木生長(zhǎng)環(huán)境、生長(zhǎng)狀況和空間差異的大量時(shí)空變化信息，及時(shí)對(duì)GIS進(jìn)行數(shù)據(jù)更新。

1.4數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DBMS)使存儲(chǔ)和查找數(shù)據(jù)最優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了﹁體化存儲(chǔ)和初步的一體化查詢(xún)，具有很好的完整性，避免了數(shù)據(jù)過(guò)于瑣碎帶來(lái)的不便。在精確林業(yè)中，它主要用于建立包含林木長(zhǎng)勢(shì)、自然條件和歷史數(shù)據(jù)等信息的數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)，它使GIS軟件能充分利用商用數(shù)據(jù)庫(kù)已經(jīng)成熟的眾多特性，如快速索引、數(shù)據(jù)完整性和一致性保證、安全和恢復(fù)機(jī)制及分布式處理機(jī)制，明顯提高GIS軟件管理空間數(shù)據(jù)的能力。

1.5決策支持系統(tǒng)

決策支持系統(tǒng)(DSS)綜合了專(zhuān)家系統(tǒng)(ES)和模型系統(tǒng)(SS)，它根據(jù)專(zhuān)家在長(zhǎng)期生產(chǎn)中積累的知識(shí)，建立作物栽培模型、統(tǒng)計(jì)趨勢(shì)分析與預(yù)測(cè)模

1.6可變量控制技術(shù)

可變量控制技術(shù)(VRT)就是根據(jù)不同位置及要求自動(dòng)改變施用比率的技術(shù)。它通過(guò)計(jì)算機(jī)控制，對(duì)林木所需用的水、肥料、農(nóng)藥等變量的類(lèi)別和數(shù)量進(jìn)行判斷，根據(jù)需要調(diào)控如植保機(jī)械向林間噴灑這些變量的速率，使系統(tǒng)能在特定時(shí)間對(duì)特定目標(biāo)進(jìn)行操作規(guī)劃，以達(dá)到精確定量地灌溉、施肥、噴藥的目的，體現(xiàn)了“對(duì)癥下藥”、“按需給予、”“變量投入”的原則，它的實(shí)施可有效避免傳統(tǒng)粗放型林業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中造成的資源浪費(fèi)和伴隨的環(huán)境污染問(wèn)題。在精確林業(yè)中，它主要實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行調(diào)控，合理地進(jìn)行施肥、灌溉、施藥等措施。GIS繪制電子地圖，生成林木長(zhǎng)勢(shì)情況分布圖，分析此圖，獲得林區(qū)內(nèi)樹(shù)木長(zhǎng)勢(shì)的差異程度一根據(jù)該圖，對(duì)影響樹(shù)木成長(zhǎng)的各項(xiàng)因素進(jìn)行分析，將地形、土質(zhì)、土壤肥力、土壤含水量、氣候狀況、蟲(chóng)害、病害發(fā)生情況空間數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，利用樹(shù)木生長(zhǎng)發(fā)育模型、相關(guān)作業(yè)的專(zhuān)家知識(shí)庫(kù)等建立空間智能決策支持系統(tǒng)，確定產(chǎn)生長(zhǎng)勢(shì)差異的原因，生成林木管理處方圖一根據(jù)處方圖，生成響應(yīng)林業(yè)機(jī)械的智能控制軟件，按照按需投入、區(qū)別對(duì)待的原則，利用可變量控制技術(shù)實(shí)施施肥、噴藥等操作一對(duì)其執(zhí)行效果進(jìn)行評(píng)估。

2、精確林業(yè)的基本操作過(guò)程

精確林業(yè)的出現(xiàn)，使定量獲取影響樹(shù)木長(zhǎng)勢(shì)情況的因素及最終生成的空間差異性信息，實(shí)施可變量投入，達(dá)到低成本、低消耗、高效率、環(huán)保好等目標(biāo)成為可能。圖1是精確林業(yè)基本操作過(guò)程的示意圖，其實(shí)施過(guò)程可描述為：帶GPS和實(shí)時(shí)傳感器的作業(yè)機(jī)械隨時(shí)間和空間變化自動(dòng)采集林間定位及對(duì)應(yīng)林班的樹(shù)木長(zhǎng)勢(shì)情況數(shù)據(jù)一通過(guò)型、空間分析與技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析模型，通過(guò)用戶(hù)選擇最優(yōu)模型，輸入模型的參數(shù)，獲得仿真運(yùn)算結(jié)果，從而為決策提供輔助支持的依據(jù)。在精確林業(yè)中，它主要實(shí)現(xiàn)對(duì)樹(shù)木長(zhǎng)勢(shì)、病害、蟲(chóng)害的發(fā)生趨勢(shì)進(jìn)行分析模擬，針對(duì)林木生長(zhǎng)環(huán)境和生長(zhǎng)條件的時(shí)空差異性，生成處方圖，提供各林班施肥噴藥方案，對(duì)精確林業(yè)的實(shí)施效果、經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行評(píng)估。

3、精確林業(yè)的研究現(xiàn)狀

3.1國(guó)外研究動(dòng)態(tài)

一些發(fā)達(dá)國(guó)家在精確林業(yè)相關(guān)技術(shù)的研究方面發(fā)展較快，如在森林土壤類(lèi)型分析、林地適應(yīng)性評(píng)價(jià)、森林生態(tài)環(huán)境模擬、林木育種以及生長(zhǎng)監(jiān)測(cè)和森林收獲等領(lǐng)域已有成熟的應(yīng)用。

美國(guó)林務(wù)局為每個(gè)林管局和林業(yè)研究所配備了資源級(jí)GPS接收機(jī)，主要用于災(zāi)害監(jiān)測(cè)和防治的飛機(jī)導(dǎo)航、林相圖的自動(dòng)更新和林區(qū)作業(yè)的定位服務(wù)。

美國(guó)林務(wù)局和伊利諾大學(xué)聯(lián)合開(kāi)發(fā)的SmartForest軟件，實(shí)現(xiàn)了森林景觀的可視化，以DTM三維顯示技術(shù)為基礎(chǔ)，使用GIS作為決策支持媒介來(lái)考察景觀尺度的資源狀況，在林業(yè)信息的支持下，可以從不同視角模擬觀察森林景觀及其變化。

美國(guó)太空成像公司對(duì)原有的利用衛(wèi)星RS數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)火災(zāi)的技術(shù)和方法進(jìn)行了歸納、整理和合并，形成了一套基于Internet影像查詢(xún)系統(tǒng)的、實(shí)用的火災(zāi)探測(cè)算法，該算法具有自適應(yīng)和區(qū)域性敏感的特點(diǎn)，所以適合于區(qū)域和全球火災(zāi)監(jiān)測(cè)，可以實(shí)時(shí)獲取火災(zāi)位置等信息。

Reid等人(2001)研究開(kāi)發(fā)了FIAMODEI。來(lái)存儲(chǔ)和分析林業(yè)數(shù)據(jù)，主要具有森林現(xiàn)狀分析、發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)、森林生態(tài)景觀分析、觀光風(fēng)景區(qū)內(nèi)的森林布局等功能，同時(shí)，它還可提供林道、河流、邊界等數(shù)據(jù)的查詢(xún)。

Dimitru和Olson運(yùn)用空間信息系統(tǒng)集成和衛(wèi)星數(shù)據(jù)來(lái)確定森林覆蓋率。技術(shù)路線是，通過(guò)像素尺寸的變化來(lái)判別樹(shù)種是否有所增加，對(duì)比LandsatTM和SPOY—XS遙感衛(wèi)星攝像2、3、4波段得到的數(shù)據(jù)，可以得到林區(qū)內(nèi)較為準(zhǔn)確的信息。

美國(guó)克羅拉多大學(xué)研究開(kāi)發(fā)了一套航空錄像的自動(dòng)配準(zhǔn)和校正系統(tǒng)，它是實(shí)時(shí)獲取資源信息的RS工具，克服了影像配準(zhǔn)與幾何校正的時(shí)間太長(zhǎng)、費(fèi)用太高、與精確GIS匹配能力有限的缺點(diǎn)，在不增加過(guò)多硬件的基礎(chǔ)上，極大降低了人為干預(yù)的操作，主要用于監(jiān)測(cè)森林病蟲(chóng)害。

3.2國(guó)內(nèi)研究動(dòng)態(tài)

福建農(nóng)林大學(xué)交通學(xué)院研究開(kāi)發(fā)了基于GIS的木材運(yùn)輸決策支持計(jì)劃系統(tǒng)，它綜合運(yùn)用線形規(guī)劃和GIS技術(shù)，可以協(xié)助計(jì)劃者確定最小費(fèi)用集運(yùn)材路徑、確定最佳楞場(chǎng)空間位置和木材流分配，目標(biāo)是在需材單位定貨和森林資源條件的約束下，木材集運(yùn)綜合成本最低。

東北林業(yè)大學(xué)完成了基于WEB和3S技術(shù)的森林防火智能決策支持系統(tǒng)的研究，實(shí)現(xiàn)了林火數(shù)據(jù)庫(kù)、林火預(yù)報(bào)預(yù)防、林火蔓延模型、撲火指揮決策等方面的智能化、網(wǎng)絡(luò)化管理，使系統(tǒng)能夠在互聯(lián)網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)運(yùn)行和信息傳輸，自動(dòng)優(yōu)化系統(tǒng)參數(shù)和自動(dòng)修正模型參數(shù)，形成撲火指揮決策支持專(zhuān)家系統(tǒng)。

南京林業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院開(kāi)展了利用以機(jī)器視覺(jué)、圖像處理、GPS、GIS、DBMS、DSS、VRT為代表的高新技術(shù)從事精確林業(yè)的構(gòu)成、實(shí)現(xiàn)、應(yīng)用等研究，開(kāi)發(fā)了基于機(jī)器視覺(jué)的室內(nèi)農(nóng)藥自動(dòng)精確施用系統(tǒng)。該系統(tǒng)以實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中所建的試驗(yàn)?zāi)Ｐ蜑檠芯繉?duì)象，模擬農(nóng)藥施用的真實(shí)情況，用總結(jié)出的一套算法進(jìn)行圖像處理，并以此為依據(jù)做出決策控制噴頭實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥的精確施用，分析和探索了在自然環(huán)境中基于實(shí)時(shí)視覺(jué)傳感技術(shù)的農(nóng)藥精確施用的可行性和效果。在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)開(kāi)展了一系列的試驗(yàn)和研究，對(duì)施藥過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)模擬、樹(shù)木圖像采集、圖像分割、施藥決策、數(shù)據(jù)交換、噴霧執(zhí)行等主要問(wèn)題和技術(shù)難點(diǎn)做了較為深入的探討和研究，涵蓋了基于實(shí)時(shí)視覺(jué)傳感技術(shù)的農(nóng)藥精確施用的主要技術(shù)要點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)室測(cè)試表明，該系統(tǒng)運(yùn)行良好并有很好的戶(hù)外應(yīng)用前景，特別適用于路旁樹(shù)木的病蟲(chóng)害防治，林木栽植株距較大時(shí)，和常規(guī)施藥方法相比，可節(jié)省50%以上的用藥量。

此外，該學(xué)院還開(kāi)展了農(nóng)藥精確噴霧機(jī)時(shí)空數(shù)據(jù)分析與融合研究，目標(biāo)是建立集CCD攝像頭、GPS、GIS為一體的移動(dòng)式農(nóng)藥精確噴霧系統(tǒng)，圖2為該系統(tǒng)的技術(shù)路線圖，它的設(shè)計(jì)思路是：將CCD實(shí)時(shí)立體攝像系統(tǒng)、GPS、GIS在線地安裝在高射程噴霧機(jī)上，隨著噴霧機(jī)的行駛，所有系統(tǒng)均在同一時(shí)間脈沖控制下進(jìn)行實(shí)時(shí)工作，把GPS精確定位數(shù)據(jù)和CCD獲取的林木數(shù)字圖像通過(guò)處理隨時(shí)送人GIS中，而G1S中已經(jīng)存儲(chǔ)有電子地圖信息和林班圖，在GIS平臺(tái)上有效集成時(shí)空數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)以及歷史數(shù)據(jù)，根據(jù)歷史上病蟲(chóng)害發(fā)生情況和植物保護(hù)專(zhuān)家在長(zhǎng)期生產(chǎn)中獲得的知識(shí)，進(jìn)行病蟲(chóng)害統(tǒng)計(jì)趨勢(shì)模型和技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，建立農(nóng)藥使用技術(shù)專(zhuān)家系統(tǒng)，并根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析、圖像處理、噴霧目標(biāo)特征和病蟲(chóng)害防治目標(biāo)閾值，建立智能決策支持系統(tǒng)，從而可針對(duì)當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐纳植∠x(chóng)害防治實(shí)際需要確定農(nóng)藥投入的種類(lèi)、數(shù)量等，指導(dǎo)自動(dòng)執(zhí)行變量投入決策，控制可變量噴頭實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥精確定量噴霧。根據(jù)不同林業(yè)生產(chǎn)情況及病蟲(chóng)害發(fā)生類(lèi)型、程度，利用此系統(tǒng)來(lái)對(duì)應(yīng)控制特定區(qū)域做出可變量控制決策而實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥精確對(duì)靶噴霧，在最大程度上杜絕非目標(biāo)農(nóng)藥沉積，減輕環(huán)境污染。

4、精確林業(yè)在我國(guó)的發(fā)展前景

我國(guó)已經(jīng)進(jìn)行了一定規(guī)模的精確農(nóng)業(yè)試點(diǎn)工作，部分技術(shù)、產(chǎn)品已趨成型，如由北京農(nóng)業(yè)信息技術(shù)中心承擔(dān)的北京市小湯山精確農(nóng)業(yè)示范工程已進(jìn)行了谷物測(cè)量、水分在線測(cè)量、田間信息采集、RS監(jiān)測(cè)作物長(zhǎng)勢(shì)、水分、病蟲(chóng)草害、防治環(huán)境監(jiān)測(cè)、GPS采樣定位、導(dǎo)航、農(nóng)業(yè)ES分析、農(nóng)業(yè)機(jī)械的實(shí)時(shí)在線控制等試驗(yàn)。林業(yè)與農(nóng)業(yè)相比有諸多不同，如森林資源類(lèi)型多、區(qū)域差異大、周期長(zhǎng)、干擾多、變化快、條件復(fù)雜，決定了精確林業(yè)實(shí)現(xiàn)的難度要比精確農(nóng)業(yè)大。

篇7

關(guān)鍵詞：新時(shí)期；測(cè)繪技術(shù)；GPS；遙感；GPS；發(fā)展；應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：TB 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914x（2014）05-01-01

在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的新時(shí)期，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，衛(wèi)星定位系統(tǒng)以及地理信息系統(tǒng)的運(yùn)用使得現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的作用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。目前隨著數(shù)字化時(shí)代的來(lái)臨，使得社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域?qū)?shù)字化測(cè)繪產(chǎn)品的需求量也隨之增加，新時(shí)期測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展勢(shì)不可擋。

1、新時(shí)期測(cè)繪技術(shù)的內(nèi)容

1.1GPS即全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)。它最初是由美國(guó)國(guó)防部開(kāi)發(fā)的，利用離地面約兩萬(wàn)多公里高的軌道上運(yùn)行的24顆人造衛(wèi)星所發(fā)射出來(lái)的訊號(hào)，以三角測(cè)量原理計(jì)算出收訊者在地球上的位置。GPS采用的是全球性地心坐標(biāo)系統(tǒng)，坐標(biāo)原點(diǎn)為地球質(zhì)量中心。

1.2遙感技術(shù)。遙感技術(shù)在近一，二十年內(nèi)飛速發(fā)展，這種發(fā)展主要表現(xiàn)在新型傳感器的研制和應(yīng)用的日新月異上，其發(fā)展的特點(diǎn)如下

（1）不斷研制新型傳感器。既有框幅式可見(jiàn)光黑白攝影，多光譜攝影，彩色攝影，彩紅外攝影，紫外攝影，又有全景攝影機(jī)，紅外掃描儀，紅外輻射計(jì)，多光譜掃描儀，成象光譜儀，CCD線陣列掃描和矩陣攝影機(jī)，微波輻射計(jì)，散射計(jì)，合成孔徑雷達(dá)及各種雷達(dá)和激光測(cè)高儀等。

（2）形成多級(jí)空間分辯率影象序列的金字塔，以提供從粗到精的觀測(cè)數(shù)據(jù)源。傳感器的研制在向更高的空間分辯率方向發(fā)展的同時(shí)，也向全方位的立體觀測(cè)能力方向發(fā)展。

（3）可反復(fù)獲取同一地區(qū)影像數(shù)據(jù)的多時(shí)相性。一般是空間分辯率低的而時(shí)間分辯率高，遙感多時(shí)相性，提供了人們長(zhǎng)期，系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)研究地球表面的變化及其規(guī)律的可能性。

1.3 GIS的發(fā)展。地理信息系統(tǒng)作為多個(gè)學(xué)科，多種技術(shù)交叉融合的產(chǎn)物，至今只有40多年的歷史。地理信息系統(tǒng)起源于20世紀(jì)60年代加拿大和美國(guó)學(xué)者的在土地和交通方面的地理信息研究，1998年1月31日美國(guó)前副總統(tǒng)戈?duì)栐诩永Ｄ醽喛茖W(xué)中心的一次講演，在講演中戈?duì)栒教岢鰯?shù)字地球的概念，地理信息系統(tǒng)作為對(duì)空間地理分布有關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，處理，管理，分析的計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)，其發(fā)展和應(yīng)用對(duì)測(cè)繪科學(xué)的發(fā)展意義重大，是現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的重大技術(shù)支撐。

2、促進(jìn)信息化測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展

2.1測(cè)繪成果數(shù)字化。相對(duì)于傳統(tǒng)測(cè)繪成果的紙質(zhì)形式，測(cè)繪成果數(shù)字化主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面（1）測(cè)繪成果的信息更加豐富。除了傳統(tǒng)地圖上所表示的自然地理要素或者地表人工設(shè)施的形狀，大小，空間位置及其屬性外，未來(lái)的測(cè)繪成果還將包含大量的其他屬性信息。（2）測(cè)繪成果的現(xiàn)勢(shì)性。信息社會(huì)具有變化快的特點(diǎn)，因此，測(cè)繪成果必須準(zhǔn)確反映現(xiàn)勢(shì)性的地理信息，而數(shù)字化將確保這一要求的實(shí)現(xiàn)。（3）測(cè)繪產(chǎn)品形式的變化。在測(cè)繪成果數(shù)字化的基礎(chǔ)上，可以派生出多種多樣的測(cè)繪產(chǎn)品，如滿(mǎn)足各種需要的數(shù)字地圖，各種地理信息數(shù)據(jù)產(chǎn)品，各種功能的地理信息系統(tǒng)，決策支持系統(tǒng)等。

2.2測(cè)繪過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)化。加強(qiáng)地理信息和地理信息系統(tǒng)建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)化工作，是推進(jìn)地理信息資源有效利用，實(shí)現(xiàn)信息化測(cè)繪，提供綜合地理信息服務(wù)的首要服務(wù)。它既融入了行政管理，又規(guī)劃了技術(shù)方向，是地理信息基礎(chǔ)設(shè)施體系建設(shè)的重中之重。

2.3測(cè)繪信息服務(wù)可視化。地圖是人類(lèi)在認(rèn)識(shí)自然和改造自然的歷史長(zhǎng)河中形成的最直觀的自然重視的技術(shù)和方法，地理空間是動(dòng)態(tài)的三維世界，地圖一般都是靜態(tài)的和平面的，高程信息在制圖的過(guò)程中已經(jīng)全部或部分損失，如果能夠用真三維的方式再現(xiàn)地理空間世界，這將極大地方便決策支持和各類(lèi)用戶(hù)。

3、現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的推廣應(yīng)用

3.1水利工程方面。遙感技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)對(duì)大江，大河和湖水水位進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)洪水災(zāi)害面積。RS和GIS集成能及早預(yù)報(bào)洪水淹沒(méi)范圍和干旱災(zāi)情范圍，為防災(zāi)，抗災(zāi)提供準(zhǔn)確信息。在水利樞扭工程竣工后，需對(duì)水庫(kù)大壩，大型橋梁等進(jìn)行連續(xù)的，精密的監(jiān)測(cè)。現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)提供了連續(xù)，實(shí)時(shí)的安全運(yùn)行監(jiān)控手段。利用全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量或數(shù)字測(cè)圖技術(shù)建立數(shù)字地面模型，應(yīng)用GIS的分析決策功能，可以方便快速地進(jìn)行水庫(kù)大壩選址，庫(kù)容計(jì)算，引水渠修建，受益范圍等設(shè)計(jì)工作，為開(kāi)發(fā)利用水資源提供科學(xué)依據(jù)。目前，大中城市都有由數(shù)字測(cè)圖技術(shù)或全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)建立的城市數(shù)字地形圖，給排水管線的規(guī)劃，設(shè)計(jì)可在數(shù)字地形圖上進(jìn)行。

3.2濕地方面。利用遙感技術(shù)對(duì)濕地生物資源的分布，生長(zhǎng)狀況及其變化進(jìn)行估測(cè)，利用遙感技術(shù)多層次，多時(shí)相的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)功能獲得及時(shí)可靠的數(shù)據(jù)。通過(guò)地理信息系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新，并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行空間分析，可得到濕地的動(dòng)態(tài)變化情況。應(yīng)用遙感和地理信息系統(tǒng)技術(shù)，獲取濕地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量分析評(píng)價(jià)所需要的數(shù)據(jù)，借助GPS技術(shù)進(jìn)行水質(zhì)采樣調(diào)查，植被樣方調(diào)查，土壤采樣等常規(guī)野外調(diào)查。根據(jù)濕地信息系統(tǒng)的功能，可將其劃分為兩大類(lèi)：查詢(xún)服務(wù)型信息系統(tǒng)和決策支持型地信息系統(tǒng)。

3.3精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)方面。精確農(nóng)業(yè)中，利用GPS技術(shù)對(duì)采集的農(nóng)田信息進(jìn)行空間定位，利用RS技術(shù)獲取農(nóng)田小區(qū)內(nèi)人生物生長(zhǎng)環(huán)境，生長(zhǎng)狀況和空間變異的大量時(shí)空變化信息。利用GIS技術(shù)建立農(nóng)田土地管理、自然條件、作物產(chǎn)量的空間分布等的空間數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)作物苗情，墑情的發(fā)生發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析模擬，為分析農(nóng)田內(nèi)自然條件，資源有效利用狀況，作物產(chǎn)量的時(shí)空差異性和實(shí)施調(diào)控提供處方信息。GPS，RS，GIS技術(shù)及自動(dòng)化控制技術(shù)為支撐的精確農(nóng)業(yè)將促進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

3.4現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用。（1）礦山測(cè)量方面。遙感技術(shù)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用已經(jīng)歷了較長(zhǎng)的時(shí)間，并積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。應(yīng)用遙感資料，可獲取礦區(qū)實(shí)時(shí)，動(dòng)態(tài)，綜合的信息源，對(duì)礦區(qū)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，為礦區(qū)環(huán)境保護(hù)提供決策支持。遙感資料用于找礦，礦區(qū)地質(zhì)條件研究，煤層頂?shù)装逖芯康确矫娑家呀?jīng)得到其現(xiàn)代任務(wù)的重要保證。利用GPS技術(shù)進(jìn)行礦區(qū)地表移動(dòng)監(jiān)測(cè)，水文觀測(cè)孔高程監(jiān)測(cè)，礦區(qū)控制網(wǎng)建立或復(fù)測(cè)，改造等。其應(yīng)用于礦山測(cè)量工作的地面部分已成為現(xiàn)代礦山測(cè)量的一項(xiàng)重要支持技術(shù)。

結(jié)束語(yǔ)

以“3S”一體化或集成為主導(dǎo)的空間信息技術(shù)體系已經(jīng)逐漸成為測(cè)繪學(xué)地球信息學(xué)新的技術(shù)體系和工作模式，其先進(jìn)性，時(shí)效性明顯。現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)將朝著高科技，自動(dòng)化，實(shí)時(shí)化和數(shù)字化方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

【1】金維興，唐曉靈，張建儒。中國(guó)建筑業(yè)技術(shù)創(chuàng)新體制。[J]，建筑經(jīng)濟(jì)，2004.

篇8

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù)；控制系統(tǒng)；內(nèi)燃機(jī)車(chē)；邏輯控制

引言：隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，整個(gè)社會(huì)交通運(yùn)輸業(yè)務(wù)需求越來(lái)越大，內(nèi)燃機(jī)車(chē)運(yùn)輸速度和載重明顯提高，這便對(duì)內(nèi)燃基礎(chǔ)控制系統(tǒng)性能與功能提出了更多要求。但傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車(chē)控制系統(tǒng)線路復(fù)雜，不僅運(yùn)維難度大，控制觸頭多，且系統(tǒng)穩(wěn)定性與可靠性差，故障率較高，在長(zhǎng)期大電流通過(guò)情況下，易發(fā)生觸頭燒毀現(xiàn)象，將直接影響內(nèi)燃機(jī)車(chē)運(yùn)行安全。而基于PLC控制系統(tǒng)下的內(nèi)燃機(jī)車(chē)邏輯控制系統(tǒng)，不僅能簡(jiǎn)化控制線路，降低運(yùn)維難度，還能提高系統(tǒng)可靠性，非常值得應(yīng)用。因此內(nèi)燃機(jī)車(chē)領(lǐng)域應(yīng)積極融入PLC技術(shù)，以提高控制水平。

一、內(nèi)燃機(jī)車(chē)特點(diǎn)及其發(fā)展

內(nèi)燃機(jī)車(chē)以?xún)?nèi)燃機(jī)作為原動(dòng)力，通過(guò)傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的機(jī)車(chē)，其原理是燃料在氣缸內(nèi)燃燒，將熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能帶動(dòng)傳動(dòng)裝置，從而轉(zhuǎn)換為適合機(jī)車(chē)牽引特性要求的機(jī)械能，實(shí)現(xiàn)動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)，具體可分為：機(jī)械傳動(dòng)、電力傳動(dòng)、液力傳動(dòng)三大類(lèi)。對(duì)于內(nèi)燃機(jī)車(chē)的研究，最早開(kāi)始于20世紀(jì)初，1924年蘇聯(lián)成功研制世界上第一臺(tái)內(nèi)燃機(jī)車(chē)并成功投入使用。同年德國(guó)自主成功研發(fā)內(nèi)燃機(jī)車(chē)。次年美國(guó)成功研制電力傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車(chē)。第二次世界大戰(zhàn)后，內(nèi)燃機(jī)車(chē)技術(shù)得到空前發(fā)展，性能與制造技術(shù)水平明顯提高，運(yùn)力提高約50%。20世紀(jì)50年代到60年代期間，大功率硅整流器研制成功，內(nèi)燃機(jī)車(chē)數(shù)量快速增長(zhǎng)，70年電子技術(shù)融入內(nèi)燃機(jī)車(chē)制造領(lǐng)域，其性能與可靠性越來(lái)越高[1]。現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)車(chē)已逐漸走向智能化、自動(dòng)化控制階段，融入了大量微機(jī)控制技術(shù)和電氣技術(shù)，技術(shù)含量越來(lái)越高[2]。

二、基于PLC的內(nèi)燃機(jī)車(chē)邏輯控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)是影響內(nèi)燃機(jī)車(chē)運(yùn)行穩(wěn)定性與可靠性的關(guān)鍵，關(guān)系著行車(chē)安全，傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車(chē)是通過(guò)繼電器與觸點(diǎn)控制器實(shí)現(xiàn)控制。而這種傳統(tǒng)控制系統(tǒng)線路復(fù)雜，控制觸頭數(shù)量多，系統(tǒng)故障率高，系統(tǒng)穩(wěn)定性與可靠性較差，易發(fā)生觸頭燒毀現(xiàn)象，將嚴(yán)重影響控制有效性和靈敏性[3]。而基于PLC技術(shù)的邏輯控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了一種智能化系統(tǒng)控制，控制效率更高，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)靈活性更強(qiáng)，穩(wěn)定性更好，非常值得推廣和應(yīng)用。

（一）PLC控制技術(shù)

PLC控制技術(shù)是廣泛應(yīng)用于當(dāng)今機(jī)械控制領(lǐng)域的現(xiàn)代化智能控制技術(shù)，最早出現(xiàn)于20世紀(jì)后期，1969年，美國(guó)成功開(kāi)發(fā)第一套PLC控制系統(tǒng)。PLC控制系統(tǒng)問(wèn)世后，世界各國(guó)紛紛對(duì)PLC控制技術(shù)進(jìn)行了研究，20世紀(jì)80年代PLC控制技術(shù)已十分成熟，開(kāi)始應(yīng)用到工業(yè)領(lǐng)域，而且隨著微處理技術(shù)的發(fā)展，PLC控制系統(tǒng)功能越來(lái)越豐富，性能越來(lái)越高。進(jìn)入21世紀(jì)PLC控制系統(tǒng)中不僅融入了微處理技術(shù)，還融入大量電氣設(shè)備以及傳感技術(shù)，成為先進(jìn)的可編程邏輯控制器，能執(zhí)行邏輯控制命令，可隨時(shí)加載控制指令到內(nèi)存存儲(chǔ)與執(zhí)行，成為推動(dòng)工業(yè)發(fā)展，促進(jìn)社會(huì)生產(chǎn)力提高的重要技術(shù)。PLC控制系統(tǒng)根據(jù)結(jié)構(gòu)類(lèi)型不同可分為：模塊式與固定式，該控制系統(tǒng)不僅系統(tǒng)結(jié)構(gòu)靈活節(jié)湊，且穩(wěn)定性與功能性強(qiáng)。

（二）基于PLC的內(nèi)燃機(jī)車(chē)邏輯控制系統(tǒng)

通過(guò)前文對(duì)PLC控制系統(tǒng)的分析，不難看出該技術(shù)具有非常強(qiáng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，能有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)控制系統(tǒng)缺陷，為內(nèi)燃機(jī)車(chē)邏輯控制技術(shù)改革創(chuàng)新提供了途徑。基于PLC控制系統(tǒng)下的內(nèi)燃機(jī)車(chē)邏輯控制系統(tǒng)，能簡(jiǎn)化控制線路，降低運(yùn)維難度，全面提升控制系統(tǒng)可靠性。基于PLC的內(nèi)燃機(jī)車(chē)邏輯控制系統(tǒng)在設(shè)計(jì)方面，采取模塊化設(shè)計(jì)思路，使用了智能電氣設(shè)備，通過(guò)軟硬件技術(shù)的結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)智能控制，通常會(huì)采用固件系統(tǒng)。這類(lèi)系統(tǒng)具有一定專(zhuān)業(yè)性和針對(duì)性，且獨(dú)立性強(qiáng)，同時(shí)又具有兼容性，控制精度高，編程簡(jiǎn)單，系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)成本低。具體設(shè)計(jì)為保障內(nèi)燃機(jī)車(chē)運(yùn)行安全，PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)中應(yīng)盡量不要改動(dòng)主電路、勵(lì)磁電路、輔助電路。控制信號(hào)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)中，要對(duì)控制電路進(jìn)行優(yōu)化，減少對(duì)PLC模擬信號(hào)的限制，可利用WJT來(lái)對(duì)控制線路進(jìn)行優(yōu)化。這種設(shè)計(jì)方式，不僅能增大模擬量，還能減少PLC輸入接點(diǎn)，簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，降低系統(tǒng)運(yùn)維成本，若配合電控接觸器，在進(jìn)行優(yōu)化后輸入接點(diǎn)僅為31個(gè)，而輸出接點(diǎn)則更是減少到了23個(gè)。顯然這樣的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式更靈活，而且在經(jīng)過(guò)合理優(yōu)化設(shè)計(jì)后，系統(tǒng)運(yùn)行速度和效率也有明顯提升。

結(jié)束語(yǔ)：內(nèi)燃機(jī)車(chē)對(duì)促進(jìn)交通運(yùn)輸發(fā)展，提高運(yùn)力有很大幫助，是鐵路運(yùn)輸主要牽引動(dòng)力，擔(dān)負(fù)著繁重運(yùn)輸任務(wù)，對(duì)國(guó)家建設(shè)、國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著積極作用。但當(dāng)前傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車(chē)控制系統(tǒng)顯然已無(wú)法滿(mǎn)足當(dāng)前交通運(yùn)輸對(duì)內(nèi)燃機(jī)車(chē)的要求，進(jìn)行技術(shù)改革創(chuàng)新，融入PLC技術(shù)，進(jìn)行信息化、智能化控制已成為必然趨勢(shì)，內(nèi)燃機(jī)車(chē)控制應(yīng)積極融入PLC控制系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)

[1] 康存洪，黃李銳. 米軌東風(fēng)21型電傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車(chē)電氣控制系統(tǒng)的優(yōu)化改進(jìn)[D].西南交通大學(xué)，2014，4（18）：67-68.

篇9

關(guān)鍵詞：土地利用；遙感技術(shù)；航空攝影測(cè)量；質(zhì)量因素；控制措施

中圖分類(lèi)號(hào)：F253.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

0前言

日常土地測(cè)繪工作，其目的是為了滿(mǎn)足國(guó)土資源管理部門(mén)對(duì)土地測(cè)繪成果的使用需要。主要包括：地籍圖測(cè)繪、日常宗地測(cè)繪、建設(shè)用地項(xiàng)目竣工復(fù)核驗(yàn)收測(cè)繪、建設(shè)用地勘測(cè)定界測(cè)繪等。下面就日常土地測(cè)繪工作的質(zhì)量控制談一點(diǎn)筆者的認(rèn)識(shí)，以供同行參考。

1采用遙感技術(shù)實(shí)施測(cè)量

遙感技術(shù)(RS)是2O世紀(jì)6O年代初興起的一門(mén)新技術(shù)，其是以航空攝影技術(shù)為基礎(chǔ)的。

1．1解譯標(biāo)志的建立

找出遙感影像中土地利用變化的位置是遙感技術(shù)在土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)中應(yīng)用的關(guān)鍵。土地利用遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的方法主要有影像——影像對(duì)比判讀、影像疊加分析、影像一--矢量地圖對(duì)比判讀等。在工作實(shí)踐中需根據(jù)各地具體情況特點(diǎn)選擇利用合適的方法，有時(shí)需要幾種方法配合使用，才能準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)變化區(qū)域，達(dá)到動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的目的。在通過(guò)實(shí)際調(diào)查和布設(shè)樣方，到最后利用Mapgis等地理信息系統(tǒng)軟件通過(guò)計(jì)算機(jī)的套合，同時(shí)根據(jù)影像中相應(yīng)位置的紋理、顏色，建立相關(guān)士地利用類(lèi)型的解譯標(biāo)志。

1．2利用遙感影像進(jìn)行解譯

在利用遙感影像進(jìn)行解譯前需對(duì)波段組合進(jìn)行選擇。在土地利用監(jiān)測(cè)中將遙感影像以不同方式組合，其所產(chǎn)生的效果也會(huì)有所不同。目前，遙感影像的融合方法主要有基于貝葉斯法則的分類(lèi)融合、基于小波理論的特征融合；以像元為基礎(chǔ)的加權(quán)融合、HSI變換，比值變換等。利用上述方法融合后的影像既融入了TM假彩色影像的波譜特征，又保留了原來(lái)SPOT影像的清晰度，使SPOT影像成為了—個(gè)包含豐富信息量的假色彩影像，從而提高了影像的解譯精度，便于專(zhuān)題圖的制作。影像融合技術(shù)可以提高已有的SP0T影像和TM影像的利用價(jià)值，各種專(zhuān)題地圖可以與融合后的彩色影像地圖相結(jié)合比較分析各種信息，為土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)提供支持。多時(shí)相的RS影像融合技術(shù)是土地利用變化動(dòng)態(tài)技術(shù)的重要手段之一，通過(guò)光譜分析可以確定土地利用變化的目標(biāo)，由此可再進(jìn)行準(zhǔn)確的人工量測(cè)，這樣就減少了動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)所需的成本和時(shí)間，大大提高了工作效率，對(duì)遙感影像進(jìn)行增強(qiáng)處理可以提高解譯的精度，通常使用的遙感影像增強(qiáng)方法主要有：光譜增強(qiáng)處理、空間增強(qiáng)處理和輻射增強(qiáng)處理等。

2采用航空攝影進(jìn)行測(cè)量

使用航空攝影資料可以非常便捷地依據(jù)影像對(duì)地類(lèi)、地形以及權(quán)屬界線進(jìn)行外業(yè)調(diào)查和標(biāo)繪，從而能明確而直觀的使外業(yè)權(quán)屬雙方進(jìn)行指界、判斷不同地類(lèi)之間的界線。

2．1準(zhǔn)備資料

收集整理原有的土地利用現(xiàn)狀圖及圖幅接合表；收集整理原有的土地權(quán)屬、行政界線圖；收集整理原有土地權(quán)屬界線協(xié)議書(shū)、爭(zhēng)議原由書(shū)等確界檔案資料；明確各個(gè)鎮(zhèn)、村、村民小組的行政代碼；調(diào)查本縣內(nèi)河流、道路的等級(jí)劃分；收集整理涉及更新調(diào)查的城鎮(zhèn)初始和日常地籍已調(diào)查的成果資料；收集近期土地利用現(xiàn)狀變更的批準(zhǔn)文件及其附圖；整理航攝資料及航攝基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

2．2地形調(diào)繪

地形調(diào)繪可將航片放大后在其上進(jìn)行，放大比例尺通常在1：4000以上較合適。能通過(guò)航測(cè)內(nèi)業(yè)明確判讀的可以不在調(diào)繪片上調(diào)繪整飾，當(dāng)在像片上同時(shí)表示地形調(diào)繪和地類(lèi)調(diào)繪有沖突時(shí)，以地類(lèi)為主表示；地類(lèi)調(diào)繪又能同時(shí)放映地形調(diào)繪內(nèi)容的，地形調(diào)繪則不表示。對(duì)于新增的地物，首先要外業(yè)量取其周?chē)嚓P(guān)的地物間距，同時(shí)在放大的調(diào)繪片上繪制示意圖，與權(quán)屬界線相關(guān)的地形地物，不論大小均予以調(diào)繪，便于內(nèi)業(yè)結(jié)合地形地物編輯權(quán)屬界線。

2．3 地類(lèi)調(diào)繪

依據(jù)國(guó)家國(guó)土資源部新的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行外業(yè)地類(lèi)調(diào)繪須以1：4000的航片進(jìn)行；土地利用類(lèi)型以新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的代碼表示；所標(biāo)注的地類(lèi)界必須自成閉合或與其它線狀地物一起形成閉合圖形。地類(lèi)調(diào)查可通過(guò)室內(nèi)判讀和外業(yè)調(diào)查相結(jié)合的方式進(jìn)行，室內(nèi)判讀可作為野外調(diào)查的準(zhǔn)備，可降低野外調(diào)查的盲目性和減少野外的工作量。在實(shí)施調(diào)繪工作之前，要對(duì)該地區(qū)的地類(lèi)情況做到充分了解，從而保證地類(lèi)調(diào)查的質(zhì)量。地類(lèi)調(diào)查以室內(nèi)判釋和外業(yè)調(diào)查相結(jié)合的形式進(jìn)行，室內(nèi)判釋作為野外調(diào)查的準(zhǔn)備，以減少野外的工作量和避免野外調(diào)查的盲目性。在實(shí)施調(diào)繪之前，要充分了解該地區(qū)的地類(lèi)情況，保證地類(lèi)調(diào)查的質(zhì)量。

2．4 獲取土地變化調(diào)查矢量線劃圖

獲取土地變化調(diào)查矢量線劃圖，應(yīng)根據(jù)各個(gè)項(xiàng)目的具體要求，分別采用矢量化航空正射影像圖件的調(diào)繪圖形(掃描矢量化法)和航空攝影測(cè)量立測(cè)法(簡(jiǎn)稱(chēng)立測(cè)法)兩種作法。

2．4.1 掃描矢量化法掃描矢量化法，即對(duì)航空攝影正射影像圖件進(jìn)行掃描，經(jīng)過(guò)角度糾正對(duì)外業(yè)土地更新調(diào)查線劃圖進(jìn)行矢量化的過(guò)程。在矢量化之前，須對(duì)調(diào)繪調(diào)繪正射影像圖件與權(quán)屬調(diào)查表等做圖、屬一致性的全面檢查。在矢量化過(guò)程中，分點(diǎn)實(shí)體、線實(shí)體、面實(shí)體3種類(lèi)型來(lái)進(jìn)行，其中面實(shí)體在矢量化時(shí)應(yīng)做到面實(shí)體周界的封閉性。

2．4．2 立測(cè)法立測(cè)法即在數(shù)字模型上進(jìn)行地形測(cè)繪的同時(shí)，轉(zhuǎn)繪中心投影放大航片的調(diào)繪圖形．即以數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站為平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)土地利用地形圖和現(xiàn)狀圖“二圖合一”的采集。

3 影響質(zhì)量的因素

影響測(cè)繪產(chǎn)品質(zhì)量的因素很多，但歸納起來(lái)主要有四個(gè)方面，即人、儀器沒(méi)備、方法手段和環(huán)境條件。

3．1 人的因素

人是生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的主體，也是測(cè)繪工程項(xiàng)目的實(shí)施者、管理者、操作者，測(cè)繪工程項(xiàng)目的全過(guò)程，如設(shè)計(jì)、施測(cè)、數(shù)據(jù)處理和圖件報(bào)告的編寫(xiě)，都是通過(guò)人來(lái)完成的。人員的素質(zhì)，將直接和間接地對(duì)設(shè)計(jì)、施測(cè)、數(shù)據(jù)處理和圖件報(bào)告編寫(xiě)的質(zhì)量產(chǎn)生影響，因此，測(cè)繪行業(yè)實(shí)行資質(zhì)管理和各類(lèi)專(zhuān)業(yè)從業(yè)人員持證上崗制度是保證人員素質(zhì)的重要管理措施。

3．2 儀器設(shè)備

儀器設(shè)備質(zhì)量的優(yōu)劣，直接影響外業(yè)的作業(yè)精度。如儀器設(shè)備的類(lèi)型是否滿(mǎn)足相應(yīng)工程測(cè)量的精度要求，性能是否先進(jìn)穩(wěn)定，操作是否方便可靠等，都將會(huì)影響測(cè)繪產(chǎn)品的質(zhì)量。所以，相關(guān)規(guī)范規(guī)程都對(duì)測(cè)繪儀器設(shè)備的簽定檢驗(yàn)期限作出了明確的規(guī)定。

3．3 方法手段

在測(cè)繪施工中，施測(cè)方案是否合理，各項(xiàng)操作是否正確，都將對(duì)工程質(zhì)量產(chǎn)生重大的影響。大力推進(jìn)采用新技術(shù)、新工藝、新方法，不斷提高工藝技術(shù)水平，是保證測(cè)繪產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定提高的重要因素。—個(gè)測(cè)繪項(xiàng)目是由若干個(gè)工序組成，如控制測(cè)最、地形地籍要素測(cè)量、界址點(diǎn)測(cè)量、內(nèi)業(yè)圖形編輯、回放檢查，權(quán)屬調(diào)查，面積計(jì)算和統(tǒng)計(jì)匯總、各類(lèi)表格編制、成果裝訂、驗(yàn)收檢查等工序。每—個(gè)環(huán)節(jié)的工作質(zhì)量都將影響到最終的成果質(zhì)量，且每個(gè)測(cè)繪項(xiàng)目都有其固有的特性，只有根據(jù)各測(cè)繪項(xiàng)目的特性，制定切實(shí)可行的作業(yè)方法、采用行之有效的手段，才有可能生產(chǎn)出符合用戶(hù)要求的測(cè)繪產(chǎn)品。因此測(cè)繪單位應(yīng)建立和完善質(zhì)量管理體系、作業(yè)流程、操作規(guī)程及各項(xiàng)規(guī)章制度，是保證測(cè)繪產(chǎn)品質(zhì)量必不可少的軟件。

3．4 環(huán)境條件

測(cè)繪生產(chǎn)環(huán)境條件包括：測(cè)繪技術(shù)環(huán)境、測(cè)繪作業(yè)環(huán)境、測(cè)繪生產(chǎn)管理環(huán)境。這些都對(duì)測(cè)繪產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生特定的影響。加強(qiáng)環(huán)境管理，改進(jìn)作業(yè)條件，把握好技術(shù)環(huán)境，輔以必要的措施，是控制環(huán)境對(duì)質(zhì)量影響的重要保證。

4 質(zhì)量控制措施

4．1 人的控制 應(yīng)本著量才而用，揚(yáng)長(zhǎng)避短的原則來(lái)控制人的使用。測(cè)繪單位技術(shù)負(fù)責(zé)人、質(zhì)管部門(mén)人員、檢查人員及主要作業(yè)人員應(yīng)具備相應(yīng)的資格和上崗證。

4．2 方法手段的控制技術(shù)設(shè)計(jì)和施工組織設(shè)計(jì)應(yīng)力求方案可行、經(jīng)濟(jì)合理、工藝先進(jìn)、措施得力、操作方便，有利于提高質(zhì)、加快進(jìn)度、降低成本。

4．3 儀器設(shè)備的控制 儀器設(shè)備的主要性能參數(shù)是選用設(shè)備的依據(jù)，要能滿(mǎn)足施測(cè)需要和保證質(zhì)量的要求，并應(yīng)當(dāng)符合技術(shù)規(guī)范的要求，在有效檢驗(yàn)期限內(nèi)使用。

4．4 環(huán)境因素的控制要關(guān)注環(huán)境變化對(duì)測(cè)繪作業(yè)成果質(zhì)量的影響，并采取相應(yīng)措施，將不利影響降到最低。

5 結(jié)束語(yǔ)

質(zhì)量控制應(yīng)以事前控制預(yù)防為主，必須按規(guī)范、技術(shù)設(shè)計(jì)的要求對(duì)施測(cè)過(guò)程進(jìn)行檢查，及時(shí)糾正違規(guī)操作，消除質(zhì)量隱患，跟蹤質(zhì)量問(wèn)題，驗(yàn)證糾正效果，把好檢查驗(yàn)收關(guān)。

參考文獻(xiàn)

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篇10

[關(guān)鍵詞]自動(dòng)控制技術(shù) 農(nóng)業(yè)自動(dòng)化

中圖分類(lèi)號(hào)：TD823.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2014）10-0256-01

由于歷史、觀念和技術(shù)等方面的原因， 我國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機(jī)械與發(fā)達(dá)國(guó)家相比有很大差距， 已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)農(nóng)業(yè)的科技進(jìn)步。近些年來(lái)， 自動(dòng)化的研究逐漸被人們所認(rèn)識(shí)， 自動(dòng)控制在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用越來(lái)越受到重視。例如，把計(jì)算機(jī)技術(shù)、微處理技術(shù)、傳感與檢測(cè)技術(shù)、信息處理技術(shù)結(jié)合起來(lái)， 應(yīng)用于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機(jī)械， 極大地促進(jìn)了產(chǎn)品性能的提高。我國(guó)農(nóng)業(yè)部門(mén)總結(jié)了一些地區(qū)的農(nóng)業(yè)自動(dòng)化先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)（如臺(tái)灣地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化、漁業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化、畜牧業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化及農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易自動(dòng)化）的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用情況， 同時(shí)也汲取了國(guó)外一些國(guó)家的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)， 如日本的四行半喂人聯(lián)合收割機(jī)是計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)化裝置在半喂人聯(lián)合收割機(jī)中的應(yīng)用，英國(guó)通過(guò)對(duì)施肥機(jī)散播肥料的動(dòng)力測(cè)量來(lái)控制肥料的精確使用量。這些技術(shù)和方法是我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械的自動(dòng)化裝置得到了補(bǔ)充和新的發(fā)展， 從而形成了一系列適合我國(guó)農(nóng)業(yè)特點(diǎn)的自動(dòng)化控制技術(shù)。

一、已有的農(nóng)業(yè)機(jī)械及裝置的部分自動(dòng)化控制

自動(dòng)化技術(shù)提高了已有農(nóng)業(yè)機(jī)械及裝置的作業(yè)性能和操作性能。浙江省把自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于茶葉機(jī)械上， 成功研制出6CRK-55型可編程控制加壓茶葉揉捻機(jī)， 它利用計(jì)算機(jī)控制電功加壓機(jī)構(gòu)， 能根據(jù)茶葉的具體情況編制最佳揉捻程序?qū)崿F(xiàn)揉捻過(guò)程的自動(dòng)控制， 是機(jī)電一體化技術(shù)在茶葉機(jī)械上的首次成功應(yīng)用。

1.應(yīng)用于拖拉機(jī)

在農(nóng)用拖拉機(jī)上已廣泛使用了機(jī)械油壓式三點(diǎn)聯(lián)結(jié)的位調(diào)節(jié)和力調(diào)節(jié)系統(tǒng)裝置， 現(xiàn)又在開(kāi)發(fā)和采用性能更完善的電子油壓式三點(diǎn)聯(lián)結(jié)裝置。

2.應(yīng)用于施肥播種機(jī)

根據(jù)行駛速度和檢測(cè)種子粒數(shù)來(lái)確定播種量是否符合要求的裝置， 以及將馬鈴薯種子割成瓣后播種的裝置等。

3.應(yīng)用于谷物干燥機(jī)

不受外界條件干擾， 能自動(dòng)維持熱風(fēng)溫度的裝置停電或干燥機(jī)過(guò)熱引起火災(zāi)時(shí)， 自動(dòng)掐斷燃料供給的裝置。

二、微灌自動(dòng)控制技術(shù)

我國(guó)從20世紀(jì)年50代就開(kāi)始進(jìn)行節(jié)水灌溉的研究與推廣據(jù)統(tǒng)計(jì)。到1992年， 全國(guó)共有節(jié)水灌溉工程面積0.133億m2， 其中噴灌面積80萬(wàn)m2， 農(nóng)業(yè)節(jié)水工程取得了巨大的進(jìn)展。灌溉管理自動(dòng)化是發(fā)展高效農(nóng)業(yè)的重要手段， 高效農(nóng)業(yè)和精細(xì)農(nóng)業(yè)要求必須實(shí)現(xiàn)水資源的高效利用。采用遙感遙測(cè)等新技術(shù)監(jiān)測(cè)土壤墑性和作物生長(zhǎng)情況， 對(duì)灌溉用水進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)， 實(shí)現(xiàn)灌溉用水管理的自動(dòng)化和動(dòng)態(tài)管理。在微灌技術(shù)領(lǐng)域， 我國(guó)先后研制和改進(jìn)了等流量滴灌設(shè)備、微噴灌設(shè)備、微灌帶、孔口滴頭、壓力補(bǔ)償式滴頭、折射式和旋轉(zhuǎn)式微噴頭、過(guò)濾器和進(jìn)排氣閥等設(shè)備， 總結(jié)出了一套基本適合我國(guó)國(guó)情的微灌設(shè)計(jì)參數(shù)和計(jì)算方法， 建立了一批新的試驗(yàn)示范基地。在一些地區(qū)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化灌溉系統(tǒng)， 可以長(zhǎng)時(shí)間地自動(dòng)啟閉水泵和自動(dòng)按一定的輪灌順序進(jìn)行灌溉。這種系統(tǒng)中應(yīng)用了灌水器、土壤水分傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、水位傳感器和雨量傳感器、電線等。

三、自動(dòng)控制技術(shù)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用