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量比的应用范文

量比的应用

量比的应用范文第1篇

关键词:液体计量差;超声波流量法;在线比对法

企业在物料与公用工程计量交接中,液体计量差问题越来越明显化,例如:各车间计量液体流量计准确度、去水泥厂电石渣浆计量、蒸汽计量和水的计量等。因为监督方法的不科学、不完善,有时只可以进行硬性的摊派,计量管理工作很难进行。由此部分企业使用在主要装置上安装流量计的方法,但是因为企业的生产是连续不断的,对已经在用的计量仪表无法拆卸按周期进行标定,其计量仪表的准确性很难保证。虽然计量仪表被拆卸下来,也会因为缺少检定装置,异地标定的难度很大,并且每台标定的费用是特别高的,既浪费了人力又浪费了物力。

一、解决计量问题的方案

在使用计量仪表的过程中,因为缺少测试手段导致计量仪表没有充分发挥出自身的剂量效应,是一直困扰计量工作的重点难题。我国颁布的计量法只可以通过检定来确定计量器具是否符合规定要求的方法,对于在线计量器具准确性考核是很难解决的。根据国家颁布的《测量设备的计量确认体系和质量保证要求》标准,在保证量值准确、单位统一的基础上,由企业传统的自上而下的检定模式转变为自下而上即量值向溯源寻找测量标准,可以根据企业的实际情况,参考检定系统图选取。如果没有比较合适的标准器,可以采用比对方法,如果比对结果的复现性和稳定性都很好,并且系统误差值较小,则可以将比对结果作为确认依据。

二、解决原理及比对方法

1.理论依据

超声波流量计的测量原理有很多种,本文对多普勒法做简要介绍。可将多普勒效应(如图1)表述为,当接受器和发射器之间存在相对运动时,发射器声频率与接收器声频率之差与两者间相对速度成正比。多普勒超声波流量计中的发射换能器以角度θ向流体所发射的频率为f1连续超声波时,流体中悬浮颗粒会将声波反射到换能器中,由于悬浮颗粒是运动的,所以反映出的超声波会产生多普拉频移f,设频移动后接受的换能器收到的超声波频率为f2,流体中超声波的速度为c,此时流体与悬浮颗粒的速度是相同的为u,则多普拉频移:f=f2-f1=2ucosθ/cf1。通过测量得出流速为:u=c/2f1cosθf。

迪纳声Series 9OX超声波流量计中所有流动液体中的不连续全部会使被反射的超声波信号产生相位差,通过相位差的测量,可以得出流速。流速的线性函数是频率,频率通过电路过滤之后,会产生线性的、可重复的和稳定的指示。从理论上来看,这些不连续可以是悬浮的气泡也可以是悬浮的固体,或由于流体干扰而引起的界面。传感器会将接受和产生的超声波信号,传递到变送器,变送器将信号处理并将其提供给模拟输出供体积流量显示。

2.比对方法

比对设备应使用经国家授权部门检定合格的超声波流量计,按照被测管径的大小,安装与之相匹配的传感器。安装方法通常有三种,如图2所示的x法、v法和z法。使用v法安装时应保证管道式全充满的状态,使用x法或z法时是因为工况条件相对恶劣或管道没有被全充满。比对流量计通常被安装在被比对流量计的上游L≥10D处。

图2安装方法

3.比对数据的处理

在进行比对数据处理的过程中,倘若现场条件能够符合安装条件的要求,则可以同时启动比对流量计和被比对流量计,在实际流量测量过程中需要严格按照以下步骤来进行:(1)在所选取的被测流量管道内,至少要选取5个以上测量点,以保证测量的准确性;(2)在测量点当中,选取2个均匀分布的测量点来进行重复性测量,每个测量点的重复测量次数应不少于6次;(3)在除去2个重复测量点之外的其他测量点,要进行不记重复性测量,测量次数至少3次。之后根据公式来对对比流量和被对比流量的数据进行处理。

根据上述公式可以计算出被对比流量计的相对误差,流量计相对误差的正常范围为≤5%,若被比对流量计的相对误差大于5%,则该被比对流量计的检测为不合格,根据被比对流量计的实际情况可对其系数“Kc”的值,来对其进行曲线修正,使其能够正常运行。对于没有安装计量表的管线,则以比对流量计测试的瞬时流量为依据。

结束语

本文通过应用比对法对在线液体流量进行检测,可以保证其准确性和误差值,针对计量管理中出现的问题也得到了有效的解决,有助于计量管理中在线比对法的应用。

参考文献

[1]朱振国,张红霞,范民,魏立君.油田开发用水计量器具量值溯源的探讨[J].长江大学学报(自然科学版)理工卷,2010,02:66-69.

量比的应用范文第2篇

关键词:地形图测绘 地籍测量

中图分类号:P284 文献标识码:A 文章编号:

1 大比例尺地形图测绘

大比例尺地形图测绘工作是一项以客观而又准确地通过所测地形图的三维空间来描述地物、地貌景观,为城市的合理规划服务为目的,以地表上的地物、地貌作为表示对象,并以规定的点、线、图示符号、文字以及数字注记来描述地物、地貌景观的技术性工作。大比例尺地形图一般用于城市规划与管理;国土资源规划与管理;工厂、矿山设计与施工;矿山的储量计算;各类工程设计与施工,条带状地形图一般用于铁路、公路等的设计与施工。

2地籍测量是土地管理的基础性工作

地籍测量包括地籍调查和地籍图测绘两方面。地籍调查是地籍测量的中心环节,重点是搜集和查清每宗土地的位置、权属、类型、用途、数量和质量等地籍信息。地籍测量是土地管理工作的重要基础,它是以地籍调查为依据,以测量技术为手段,从控制到碎部,精确测出各类土地的位置与大小、境界、权属界址点的坐标与宗地面积以及地籍图,以满足土地管理部门以及其它国民经济建设部门的需要的技术性工作。地籍测量的成果资料是地籍图,它的主要要素是宗地的权属界线,这些界线有的是可见的线状地物,也有的是不可见的点位连线等。地籍测量是土地管理的基础性工作,他的作用主要体现在地籍测量成果、资料的使用功能上,地籍测量成果、资料在土地管理和土地科学利用方面具有法律性、经济型、社会性和地理性作用。

3大比例尺地形图测绘与地籍测量的共同点

大比例尺地形图测绘与地籍测量都是涉及图形的测绘,因此在图形测绘的工作过程中,存在着许多共同点:

(1)测图成果都是大比例尺

(2)依据的基础理论相同

大比例尺地形图测绘和地籍图测量都是通过使用测量仪器量测角度、距离、高程,并依据测量学的基础理论和技术方法来确定地面界址点活地物特征点的平面位置。

(3) 遵循的测图原则相同

大比例尺地形图测绘和地籍图测量都遵循着“先整体后局部、先控制后细部、从高精度到低精度”的测图基本原则。

(4) 测图方法相同

大比例尺数字测量和地籍测量均是先控制测量、图根测量,再碎部测量。测量成果输入计算机,数字化成图。

(5) 采用的投影方式和坐标系统相同

当长度变形值不大于2.5cm/km时,大比例尺地形图测绘和地籍图都是采用高斯——克吕格正形投影统一3°带的平面直角坐标系统。当长度变形值大于2.5cm/km时,当面积小于25测区时,一般不经投影而采用平面直角坐标系统在平面上直接进行计算。

(6)采用的图幅分幅方法及编号相同

大比例尺地形图测绘和地籍测量的图幅分幅都是采用坐标网格的矩形或正方形分幅法。图幅编号按图廓西南角坐标(整10m)整数码,纵坐标在前,横坐标在后,中间短线连接。

4大比例尺地形图测绘与地籍测量的不同点

(1) 测图目的不同

大比例尺地形图测绘是以客观反映地表上的地物、地貌景观为目的,主要用于规划、设计和工程施工等,应用范围较广。地籍测量是以权属管理工作为目的,专门用于地籍管理和土地登记,应用范围狭窄。

(2) 工作量不同

地籍图测绘的核心是以反映宗地权属范围的界址点坐标来表达宗地的位置、形状、大小和利用现状的,地籍图较高的精度要求也相应导致了成图作业方法的高要求,所以地籍测量大比例尺地形图测绘的工作量大很多。

(3)测量点位精度要求不同

大比例尺地形图测绘与成图比例尺关系很大,一般是指图上的点相对于实地同名点位的测定精度。地形测量规范要求:重要的地物与地物轮廓对于附近根点的平面位置中误差不大于图上0.6mm,次要地物与地物轮廓位置中误差不大于0.8mm。地籍测量的精度包括地籍控制测量精度和地籍图测绘精度,《城镇地籍调查规程》规定地籍图根控制点相对于临近基本控制点的点位中误差在图上不得超过±0.1mm,测站点相对于邻近地籍图根控制点误差不得超过图上±0.3mm。因界址点为地籍图的主要因素,界址点的坐标精度代表了地籍资料的定位精度。界址点的图上位置精度是影响地籍图面精度的主要因素。因此在相同比例尺的情况下,地籍测量队细部界址点的测定要求比大比例尺地形图测绘时一般地物点的点位测量精度要求高。

(4) 图上标示的内容不同

大比例尺地形图测绘只强调客观地反映地表上的地物、地貌景观,具体的专业内容往往留给用户应用时自行填补。地籍测量的地籍图测绘首先应考虑表示权属、权属关系、土地用途等一系列内容。地籍图上所显示的现象如地籍号、地类号、权属界线等往往是地表上看不到或无法直接测量的。此外、地籍测量要求地籍图上所标示的内容与地籍调查锁搜集的信息内容必须完全吻合,并保持高度的一致性。

(5)测图要素选择不同

大比例尺地形图测绘要求标示的是地面上的所有地物、地貌要素,如地面上的河流、山脉、道路、居民点、地面高低起伏等,比较详尽。地籍测量的测图要素主要是地籍界址点、界址线、权属关系、地籍号、地类号、土地用途、土地面积等与土地管理有关的内容。地籍图上反映的地物较少,不要求反映地貌。虽然地籍图上也有一些地理要素和社会经济要素,但他们是作为地籍要素的一些环境因素而表示的,起定位和衬托作用。

(6)依据的规范和图示不同

地籍图测绘是以表示地籍调查信息为主要内容的平面图,作业依据是1993年国家土地管理局制定的《城镇地籍调查规程》,在表现形式上还有专门的地籍图图示。大比例尺数字地形图测绘依据是国家测绘局制定的《1:500、1:1000、1:2000比例尺(地形测量规范)》和相应的地形图图示符号。

5充分利用已有地籍资料与大比例尺地形图

(1)利用地籍测量资料更新大比例尺地形图

地籍测量是以坐标数据为主要表现形式的,作为界标物的道路、水面界线、房屋、各类墙栅等地物都有较好精度的点位坐标。因此,我们可利用地籍测量提供的房屋拐角点及地物特征点的点位坐标,及时更新大比例尺地形图,以保证成图的现势性。

(2)利用大比例尺地形图编绘地籍图

地籍图必须有众多的地物要素作衬托,才能清楚地表现出地籍要素的位置特征,缩短成图周期,降低成本费用,又能满足土地管理的需要,因此,它在建制镇、村庄地籍测量中具有广阔的应用前景。

6结束语

大比例尺地形图和地籍图两者虽然在表示的内容上、取舍上各有侧重点,但在实际工作中它们之间却有着紧密地联系。加强整个城市的各个部门的测绘工作进行统一管理,统一测绘,对避免重复测量,减少不必要的人力、物力和财力的浪费会起到重要的作用,才能在实现真正意义上的测绘资源共享的同时,使测绘工作的发展更加长远。

参考文献:

[1]杨德麟等,大比例尺数字测图的原理、方法、应用[m].清华大学出版社.1998.

量比的应用范文第3篇

关键词:全站仪、高斯投影、格网因子

中图分类号:O434文献标识码: A

1前言

由于工程测量控制网不但应作为测绘大比例尺图的控制基础,还应作为城市建设和各种工程建设施工放样测设数据的依据。为了便于施工放样,要求由控制点坐标直接反算的边长与实地量得的边长,在长度上应该相等,这就是说由归算投影改正而带来的长度变形或者改正数,不得大于施工放样的精度要求。一般来说,施工放样的方格网和建筑轴线的测量精度为1/5000~1/20000。因此,由投影归算引起的控制网长度变形应小于施工放样允许误差的1/2,即相对误差为1/10000~1/40000,也就是说,每公里的长度改正数不应该大于10~2.5cm。按照测量精度,我们事先计算出测量区域内需要改正的比例因子,输入到全站仪中进行测量,可以大大减少做控制点的数量和时间,减少转站的次数,提高作业的效率。

2高斯投影距离改化计算

2.1高斯投影的基本概念

如图1所示,假想有一个椭圆柱面横套在地球椭球体外面,并与某一条子午线(此子午线称为中央子午线或轴子午线)相切,椭圆柱的中心轴通过椭球体中心,然后用一定投影方法,将中央子午线两侧各一定经差范围内的地区投影到椭圆柱面上,再将此柱面展开即成为投影面,如图2所示,此投影为高斯投影。高斯投影是正形投影的一种。

2.2椭球面上观测成果归化到高斯平面上的计算

由于高斯投影是正形投影,椭球面上大地线间的夹角与它们在高斯平面上的投影曲线之间的夹角相等。为了在平面上利用平面三角学公式进行计算,须把大地线的投影曲线用其弦线来代替。控制网归算到高斯平面上的主要有:起算点大地坐标的归算、起算方向角的归算、距离改化计算、方向改计算。

(1)距离改化概念:如图所示,设椭球体上有两点P1、P2及其大地线S,在高斯投影面上的投影为P′1,P′2及s。s是一条曲线,而连接P′1P′2两点的直线为D如前所述由S化至D所加的改正,即为距离改正ΔS。

(2)长度比和长度变形

①长度比m:指椭球面上某点的一微分元素dS,其投影面上的相应微分元素ds,则m=Ds/ds称为该点的长度比。

②长度变形:由于长度比m恒大于1,故称(m-1)为长度变形。

(3)长度比m的计算公式

式中:

Rm表示按大地线始末两端点的平均纬度计算的椭球的平均曲率半径。

Ym=1/2(Ya+Yb)为投影线两端点的平均横坐标值。

(4)长度比和长度变形的特点

①长度比m随点的位置而异,但在同一点上与方向无关;

②当y=0(或l=0)时,m=1,即中央子午线投影后长度不变;

③当y≠0(或l≠0)时,即离开中央子午线时,长度设形(m-1)恒为正,离开中央子午线的边长经投影后变长。

④长度变形(m-1)与y2(或l2)成比例地增大,对于在椭球面上等长的子午线来说,离开中央子午线愈远的那条,其长度变形愈大。

(5)距离改化计算公式

3格网比例因子的基本原理

3.1格网比例因子概念

地形图上两点之间的距离与地面上相应点之间的水平距离(测站高程面上)一般是不相同的,其比值就称为格网因子或格网比例因子。它将影响距离和面积,为了将地面距离归算到地形图上,以便计算平面坐标,首先必须将地面上的水平距离投影至似大地水准面或参考椭球面上,然后再将似大地水准面或参考椭球面上的距离按照地图投影的规则投影到地形图平面上(一般采用高斯-克吕格投影)。

3.2数据对比分析

现在对高程因子和比例因子对测距的影响进行分析,以全站仪测距500m和1000m进行对比计算,详见表1和表2。

表1高程因子影响

H(m) 100 200 300 500 1000 3000

500m测距(m) 0.008 0.016 0.024 0.039 0.078 0.235

1000m测距(m) 0.016 0.031 0.047 0.078 0.157 0.471

表2比例因子影响

Ym(km) 10 20 30 40 50 100

500m测距(m) 0.001 0.002 0.006 0.010 0.015 0.062

1000m测距(m) 0.001 0.005 0.011 0.020 0.031 0.123

计算对比发现,在小区域内,以中央经线50km内的测量不必考虑比例因子(高斯投影变形)的影响,超过中央经线50km的应考虑比例因子(高斯投影变形)带来的影响;高差对测量的影响比较大,100m高差以内的测量可以不考虑,100m以上所带来的影响是必须考虑的,所以本文针对高斯投影和高差对测量精度的影响结合全站仪使用,给出改正的方法。

高差和高斯投影对全站仪测量的影响,使用时应根据测量精度要求进行取舍,如测图、精确放样、控制点转点等,它们各自对精度的要求都是不一样的,所以应该根据需求,然后确定在哪个范围改正全站仪比例因子,以求得到精度与测量效率想结合的方法。

3.3格网因子的计算公式

图1高程投影面归算

高程因子=HD0/HD=R/(R+H)

比例因子=HDg/HD0=1+Ym2/2R2

格网因子=HDg/HD=高程因子×比例因子

备注:H为测站高程面平均高程,R为协议椭球半径,HD为测站高程面上的距离,HDg为地形图上两点之间的格网距离,HD0为与HDg相对应的投影到似大地水水准面的距离,Ym为高斯平面上投影到中央子午线的平均距离(平均纵坐标值)。

针对高差对测量的影响,全站仪比例因子的计算方法。

如图1所示,我们明白了投影的关系,则有AB边地面实际长度为S,地面平均高程与控制点所归化高程面的高差为H,则AB边归化到控制点高程面的长度S0按下式计算:

S0=S(1-H/R)(1)

式中,R为地球的平均曲率半径,取6371km。

对于一个测量区域来说,如果地面高差不太大,地面平均高程可取测量区域内的平均高程;如高差太大,影响超出测量精度范围,则可按不同高差分段,设比例因子为F。

F=1-H/R(2)

针对高斯投影对测量的影响,全站仪比例因子的计算方法。

如图1所示,我们明白了投影的关系,则有AB边地面实际长度为S,地面平均高程与控制点所归化高程面的高差为H,则AB边归化到控制点高程面的长度S0按下式计算:

S0=S〔1-H/R十Ym2/(2R2)〕(3)

式中,R为地球的平均曲率半径,取6371km,Ym为标段内平均横坐标减去500km。

对于测量区域内基本为南北走向来说,点的横坐标差值不太大,Ym测量区域内横坐标的平均值;对于测量区域内基本为东西走向来说,横坐标变化大,如取测量区域内横坐标的平均值,达不到测量精度要求,则把测量区域分段,分别计算每段的比例因子,在不同段测量时输入不同的比例因子,设比例因子为F。

F=1-H/R+Ym2/(2R2)(4)

将计算出的F值按仪器说明书输入到全站仪内,测量时仪器自动将所测的平距乘以比例因子F,得到归化改正后的平距,供仪器内部坐标计算使用,最终计算出达到我们精度需要的测量结果。

4结束语

一般来讲,为了计算和施工方便,我国设计院大都采用局部坐标系,即视测区水准面为平面或以测区平均高程面为投影面,以测区中央子午线为高斯投影带中央子午线的坐标系。即H=0和比例因子=1,于是格网因子为1.000000,全站仪测量时就不用改正。但是当测量平面坐标系采用北京54坐标系或西安80坐标系,且测区海拔较高,测区离高斯投影带中央子午线较远时,则应在全站仪上输入实际高程和比例因子,正确顾及格网因子改正。只有这样,在坐标测量时才能获得目标点的国家坐标系坐标;另一方面,对于施工单位,在根据放样点的设计坐标(国家坐标系)进行放样时就能给出实地标定的极角和极距。但需要注意,如果设计单位在提供坐标时是加入了格网因子改正的话,施工单位才可以将与设计时相同的参数输入全站仪,如果设计单位没有进行格网因子改正,施工方则不能随意输入高程和比例因子。

参考文献:

量比的应用范文第4篇

实际工程中采用一台多通道孔板式流量计算机,建设多条计量管路,通过更换孔板和调整差压量程,分别测试差压、压力、温度及设置不同计量管路的参数。分时工作, 把检测数据送往流量计算机的计算程序。流量计算机通过程序对多个差压数据进行分别计算, 同时自动计算选择流出系数C 和可膨胀性系数等计算参数,温度、压力采用在线补偿, 这种方法可使流量测量的系统不确定度控制在 1.0%, 量程比可扩大到15:1。

关键词 测量、 孔板式流量计算机、量程比

中图分类号: O4-34 文献标识码: A 文章编号:

1.前言

孔板式流量计算机是天然气流量测量中使用最为广泛的设备, 它由产生差压的一次装置:标准孔板节流装置, 二次检测仪表: 差压变送器、压力变送器、温度变送器和流量计算机等组成。孔板式流量计算机测量的准确度除取决于孔板节流装置的加工及装配精度外, 还取决于合理的仪器仪表选型、设计、安装、检验、使用维护以及合理的测量积算方法。

2. 扩大孔板式流量计算机量程比的方法

计量管路流量量程变化是实际使用中经常遇到的情况, 特别是直接对没有储气设备用户供气的计量更是如此。我国天然气、煤气的大部分消耗是供给城市作民用燃气的, 一般日负荷的变化都比较大, 流量的量程变化也就较大。常用孔板式流量计的量程比一般为3:1, 对于大量程比的场合, 一般采用以下三种方法解决。

(1) 将大流量分段多路并联组合进行测量: 在流量量程变化较大的场合, 往往采用不同管径的计算管道并联组合, 通过计量管路的组合切换来适应流量的变化; 这是目前较为常用的方法。

(2)更换孔板改变β值进行测量:在不改变标准孔板节流装置和差压计的情况下, 通过更换不同开孔直径的孔板, 改变孔径比(β) 的方法来实现流量测量。适用于较长时间的季节性流量较大幅度改变或供气量及计量压力的突然变化致使差压变送器超出规定使用范围的情况。

(3)调整差压变送器量程:根据一段时间的用气情况,在差压变送器器量程范围内调整量程,改变测量范围。

(4)用一台孔板式流量计算机并联不同量程差压变送器进行测量: 采用同一台标准孔板节流装置, 并联两台或两台以上不同量程的差压计进行切换测量, 采用这种方法一般选择的孔径比(β) 都偏小, 对一次装置的不确定度有一定影响,大流量时压力损失较大。

3.实际应用

重庆丰都燃气有限责任公司斜南溪配气站主要负责新县城居民及水天坪工业园区的供气,供气压力0.25MPa,日供气量4至9万方,高峰低谷流量变化较大,达到约15:1,为了确保计量的准确性,我们采取了以下措施:

计量前端采用轴流式指挥器型调压阀, 稳压精度高,保证计量段压力稳定; 流量计前后均采用直通球阀, 并加装管束整流器,减少对气体流动的干扰。

安装一台4通道标准孔板式流量计算机,建设三路计量管路,分别安装差压、压力、温度变送器,分别是DN100、DN150、DN200各一套。

分别设计制作两套不同的孔板及设计好两套相应的差压量程,根据季节变化时流量变化情况及时更换孔板或调整差压量程,确保流量范围符合计量标准要求。

现场操作人员根据每日高低峰运行情况,通过流程倒换,尽量确保流量范围在相应计量管路差压量程的30-80%范围内,实现准确计量目的。

4. 测量计算

天然气流量的测量计算涉及到雷诺数Re、流出系数C 、可膨胀性系数、压缩系数Z、温度T 、天然气密度、差压、静压及温度等多变化参数, 也有多种测量计算方法。在大部分现场计量中, 各项参数均发生较大变化, 为保证计量准确, 应选择多项参数补偿的测量计算方法。斜南溪配气站依据现场计量点的实际情况, 结合流量计算机的计算能力, 采用了温度压力在线补偿、其余参数由流量计算程序点对点补偿的测量计算方法。具体情况如下。

(1)现场变送器实时采得的温度、差压、静压自动送入流量计算机中进行运算。流量计算机的扫描周期定为1s, 以秒流量做为瞬时流量的计量单位, 小时流量和日流量用秒流量进行累加计算。

(2)气质参数及设备参数由计量管理员根据实际参数值录入流量计算机系统。

(3)压缩系数Z 、流出系数C、可膨胀性系数等其它参数的选定,由流量计算系统自动计算、选值。

经与重庆技术监督局流量所计算出的各项结果对比, 测量计算部分的误差在0.4%以内。综合一次装置、二次装置和测量计算, 斜南溪配气站孔板式流量计算机流量测量的系统不确定度为1.0% 。

5. 总结

(1)这种扩大量程比的方法操作简单,准确度高。需要制作不同孔径的孔板,根据季节或周期用气情况,设计计算差压变送器不同的量程范围再辅以合理的测量积算方法, 是很有推广价值的。

(2)采用这种扩大量程比的方法, 操作人员必须根据流量倒换流程,确保流量范围符合计量标准。

(3)如因操作人员流程倒换不及时,容易造成流量超出计量标准范围,引起计量结果准确度降低。如果有条件,可增加自动化控制设备和软件系统,自动根据流量变化情况进行流程倒换,无需人工进行调整。

参考文献:

1、孙淮清、王建中, 流量测量节流装置设计手册。

量比的应用范文第5篇

例1 过ABC的重心G及顶点A作圆与BG切于G,CG的延长线交所作圆于D.求证:AG2=GC・GD.

证明 如图1,过C作CF∥BG交AG于F,因为AK=KC,所以AG=CF.(1)连接AD,因BG是圆的切线,故∠ADG=∠AGK=∠AFC.于是A、D、F、C四点共圆.从而由相交弦定理得AG・GF=CG・GD.(2)因此以GF代AG,由(1)、(2)即得AG2=CG・GD.

注 证明本题的关键在于以等线GF代替AG从而利用相交弦定理得证.

2 等比代换

例2 已知ABCD是圆内接四边形,E是AB、DC延长线的交点,F是AD、BC延长线的交点,求证:EDFB=EAFA.

证明 如图2,连接AC、BD.在ACF和BDF中,因为∠CAF=∠DBF,∠AFC=∠BFD.

所以ACF∽BDF.所以FAFB=ACBD(1),同理ACE∽DBE,所以ACBD=EAED(2),因此由等比代换,从(1)、(2)得FAFB=EAED,即EDFB=EAFA.

注 证明本题的关键在于通过中间过渡比“ACBD”,借助于ACF∽BDF和ACE∽DBE得证.3 等积代换

例3 如图3,已知AD是ABC外接圆的直径,CFAD交AD于E,交AB于F.求证:AC2=AB・AF.

证明 连接CD、BD,因为AD是圆的直径,所以∠ACD=∠ABD=90°.因为CEAD.所以AC2=AE・AD(射影定理) (1).又在RtABD和RtAEF中,因为θ为公用角,所以RtABD∽RtAEF,所以ABAE=ADAF,所以AE・AD=AB・AF (2),故由等积代换,从(1)、(2)得AC2=AB・AF.

注 证明本题的关键在于利用射影定理先将结论比例式代换为证明AE・AD=AB・AF的等积式,而后由RtABD∽RtAEF得出相关线段比,代换即得证.4 等线等比代换

例4 已知PA、PB是O的切线,它们与O分别切于A、B两点.PD是O的割线,与O相交于C、D.求证:AD・BC=AC・BD.

证明 如图4,因为PA是切线,A是切点,所以∠1=∠2.又因为∠APC=∠APD,所以APC∽APD.所以PDPA=ADAC (1),因为PB切O于B,同理PDPB=BDBC (2).因为PA=PB(切线长定理),所以作等线代换代入(1),得PDPB=ADAC.(3)故由(2)、(3)作等比代换,得ADAC=BDBC因此AD・BC=AC・BD.

量比的应用范文第6篇

一、两守恒定律的比较

1.相似之处

(1)两个定律都是用“守恒量”表示自然界的变化规律,研究对象均为物体系.应用“守恒量”表示物体系运动状态变化规律是物理研究中的重要方面.我们学习物理,就要学会用守恒定律处理问题.

(2)两个守恒定律均是在一定条件下才成立,它们都是用运动前、后两个状态的守恒量的相等来表示物体系的规律特征的,因此,它们的表达式是相似的,且它们的表达式均有多种形式.

(3)运用守恒定律解题都要注意其系统性(不是其中一个物体)、相对性(表达式的速度和其他有关物理量必须对同一参考系)、同时性(物体系内各物体的动量和机械能都是同一时刻的)、阶段性(满足条件后,各过程的始末守恒).求解问题时,都只需考虑运动的初状态和末状态,而不必考虑两个状态之间的过程细节.

(4)两个定律都可用实验加以验证,都可用理论进行论证.动量守恒定律是将动量定理用于相互作用的物体,在物体系不受外力的条件下推导出来的;机械能守恒定律是将动能定理用于物体系(物体和地球组成的系统),在只有重力做功的条件下推导而成的.

2.不同之处

(1)守恒量不同.动量守恒定律的守恒量是动量,机械能守恒定律的守恒量是机械能,因此,它们所表征的守恒规律是有本质区别的,动量守恒时,机械能可能守恒,也可能不守恒;反之亦然.

(2)守恒条件不同.动量守恒定律的适用条件是系统不受外力(或某一方向系统不受外力),或系统所受的合外力等于零,或者系统所受的合外力远小于系统之间的内力.机械能守恒定律适用的条件是只有重力或弹力做功;或者只有重力或弹力做功,受其他力,但其他力不做功.

(3)表达式不同.动量守恒定律的表达式是矢量式,不论是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′,还是p1+p2=p1′+p2′,或者Δp1=-Δp2均是矢量式,对于在一直线上运动的物体系,只要规定正方向,动量守恒定律可表示为代数式.机械能守恒定律的表达式为标量式,一般它表示为Ek1+EP1=Ek2+EP2,或ΔEP=-ΔEK;或者ΔEa=-ΔEb(将系统分成a、b两部分来研究).二、两守恒定律的应用 要正确解答物理问题,就须先对题目所提供的物理情景、物理过程进行认真细致的分析.只要过程分析正确了,解题就是水到渠成、顺理成章的事――应用有关的公式、定理、定律等进行运算.因此在解答习题中应将“重心”放在分析物理过程上.下面通过分析三个例子来说明两守恒定律的应用.

例1如图1所示,用长为l的轻细绳拴住一个质量为m的小球后,另一端固定在O点,将绳拉直后,将小球分别从位置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ由静止开始释放,求小球经过最低点时的速度及绳对小球的拉力.

图1讲析在运用机械能守恒定律解决问题时,关键是判断机械能是否守恒,根本依据是过程中物体受力情况及各力做功情况.

本题中,当小球分别从Ⅰ、Ⅱ释放后,绳就对小球有拉力作用,运动过程中小球只受重力和绳的拉力作用,但绳的拉力对小球不做功,只有重力做功,故过程中小球的机械能守恒.先用机械能守恒定律求出小球经过最低点的速度,再根据牛顿第二定律可求出绳在最低点的拉力.

如果认为小球从位置Ⅲ开始运动,机械能还守恒就大错特错了.小球从位置Ⅲ开始下落后,在一段时间内,绳对小球没有作用力(这时绳没有被拉直),小球做自由落体运动!(需要注意临界条件,从Ⅱ位置以下的各位置开始运动,机械能均守恒,从Ⅱ位置以上的各位置开始运动,出现了新情况,这时要认真研究因量变而发生质变的新情况)待小球下落了一个l长后,即小球到达位置Ⅰ时,绳开始对小球有作用力.所以,要注意临界条件往往会因量变而引起质变.在小球刚落至位置Ⅰ时,速度方向为竖直向下,大小为2gl (根据自由落体运动的公式v2t=2gl可得).由于绳的拉力作用,同时绳不可伸长,小球其后的运动,只能是圆周运动.这意味着其后不可能保留沿绳方向的速度,但这一速度在刚到达Ⅰ是存在的.这一项分速度的大小为122gl(根据速度分解如图1中所示,沿绳方向的分速度为vtcos60°=122gl),这一速度在绳拉力作用下迅速减为零.因此小球开始做圆周运动时的速度不是2gl,而是322gl

(垂直于绳方向的分速度为vtsin60°=322gl).换言之,小球在这一极短时间内,机械能有了损失.当小球从Ⅰ再运动至最低点时,机械能重新守恒.同样应用机械能守恒定律和牛顿第二定律可求出小球运动至最低点的速度及受到的拉力.(附答案:v1=gl,v2=2gl,v3=52gl,F1=2mg,F2=3mg,F3=3.5mg)

图2例2质量为M的斜劈A放在水平地面上,斜劈的斜面顶端放上一个质量为m的滑块B,如图2所示,当滑块从顶端滑向底端的过程中,如果不计一切摩擦,斜劈与滑块组成的系统动量是否守恒?

讲析本题研究对象是A和B组成的系统.在B沿A的斜面下滑时,系统所受的外力为A与B的重力及地面对A的支持力.有的学生在分析这个过程时,认为A与B的重力及地面对A的支持力相互平衡,因而系统所受合外力为零,进而合外力的冲量为零,所以系统的动量守恒,这种判断是缺乏根据的.当滑块B沿斜面下滑时是加速下滑,这时将发生失重现象.因此,水平地面对A的支持力将小于A与B的重力,系统所受合外力并不为零,系统的动量并不守恒!

应该看到,动量守恒定律反映的是矢量间的关系.当系统所受合外力不为零,系统的动量不守恒,但这时并不防碍在垂直于合外力的方向上的冲量为零,在这一特定的方向上动量是守恒的.在本题中,重力也好,支持力也罢,均为竖直方向上的外力.在水平方向上,系统是不受外力的,因此,系统在水平方向上的动量是守恒的.当B沿斜面下滑时,因A、B之间的弹力作用(此为内力),A将沿水平方向运动,A、B在水平方向的动量始终守恒.B在竖直方向的动量一直增加,系统在竖直方向的动量一直增加,并不守恒.所以,从总体上说,动量并不守恒,但在水平方向上动量是守恒的.

可见,今后在处理问题时,应该注意区分系统的动量守恒及系统在某个方向的动量守恒.图3例3如图3所示,质量为M的摆被两根长为l的轻细绳悬挂起来.一颗质量为m的子弹,以一定的速度水平射人摆内,并留在摆中,摆与子弹摆过的最大角为θ,求子弹的速度.

讲析在子弹射人摆的过程中,子弹与摆之间存在相互作用.这种作用既改变了子弹的动量也改变了摆的动量.实际上,这一作用时间是很短的,对于在这一极短时间内摆的运动可以忽略不计,因此,子弹与摆组成的系统在水平方向所受外力的冲量忽略不计,系统在水平方向的动量守恒.这一过程的最终结果是子弹与摆具有相同速度.但在这一过程中,系统的机械能不守恒,因为此过程中子弹克服巨大阻力做功,大量的机械能转化为内能.在子弹与摆以相同速度摆动过程中,系统所受外力为重力及绳拉力,但只有重力做功,拉力不做功,系统的动能转化为重力势能,机械能守恒.在这个过程中,因绳拉力的冲量作用,系统总动量减少,系统的动量不守恒.

量比的应用范文第7篇

【摘要】目的探讨应用秩和比法综合评价商场空气质量现况,以保证公共场所空气卫生质量。方法随机抽取某地4家大型商场进行采样并检测,对二氧化碳、甲醛、可吸入颗粒物等3项指标观测值的单项指数值应用基于加权秩和比的可信区间法进行综合评价。结果经过计算,A-D商场的加权秩和比分别为0.7135、0.5656、0.5860和0.5484,排序结果与综合指数法和指数综合法相差较大。比较各商场加权秩和比的平方根反正弦代换值y的95%CI可知,除A和D商场空气质量之间的差异有统计学意义(P0.05)。结论应用本方法评价商场空气质量具有可操作性和实用性,简单明了。实际应用时,应区分不同资料和比较目的选用相应的统计方法进行综合评价,以客观判定不同商场空气质量的排序和分类,为卫生监督工作的顺利开展提供客观依据。

【关键词】空气质量;商场;综合评价;秩分析

doi:10.3969/j.issn.1004-7484(x).2013.11.677文章编号:1004-7484(2013)-11-6853-02大型商场广泛使用建筑装修材料,致使建筑物密闭性不断得到提高,造成严重室内空气污染,这种生活性污染可引起化学物质过敏症、不良建筑综合征和建筑物相关疾病[1]。因此,如何保证商场室内空气质量良好,是维护人群健康的一项重要措施。为此,笔者应用秩和比法对某地随机抽取的4家大型商场的采样检测测值的单项指数值进行综合评价,并与综合指数法和指数综合法的结果进行比较,为客观评价商场空气质量提供客观的依据,切实保障其中人群的健康水平。现将结果报告如下。1资料和方法

1.1资料来源2012年5月,随机抽取某地20家大型商场(面积≥3000m2)的4家为研究对象,按照《公共场所卫生监测技术规范》的要求,于工作日9-14点之间在商场内采集样品和现场检测,参照《室内空气质量标准》和《商场(店)、书店卫生标准》中规定的检测指标,以二氧化碳、甲醛、可吸入颗粒物等3项指标之检测值的单项指数值(表1)[2]进行综合评价。数据来自文献,真实可靠。

1.2统计方法应用基于加权秩和比的可信区间法[3]对表1资料进行综合评价,两两比较时采用Bonferroni法[4]对检验水准进行校正,校正后的检验水准为=2×0.05/(4×3)=0.00833。计算加权秩和比时,将文献[2]确定的三项指标的分指数的归一化处理值作为权重系数(W),二氧化碳、甲醛、可吸入颗粒物的分指数分别为0.09、0.25和0.14,其归一化处理后所得权重系数见表1最后一行。

量比的应用范文第8篇

关键词:全球定位系统实时动态测量(RTK) 大比例尺地形图

中图分类号:TB22 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)04(c)-0034-02

各项工程建设在规划设计之前,都要进行勘测工作,对设计有关的自然现象进行调查了解,而这一阶段的测量工作主要是地形图测绘。传统的大比例尺测图是利用测量仪器对地球表面局部区内的各种地物、地貌特征点的空间位置进行测定,以一定的比例尺并按图式符合将其绘制在图纸上,即通常所称的白纸测图,这种测图方法的实质是图解法测图。在测图过程中,数字的精度由于刺点、绘图、

图纸伸缩变形等因素的影响会大大降低,而且工序多、劳动强度大、质量管理难。随着科学技术的进步和计算机技术的迅速发展及其向各个领域的渗透,以及电子全站仪、RTK技术技术等先进测量仪器和技术的广泛应用,大比例尺地形图测量向自动化和数字化方向发展,以其特有的高精度显著优势而具有广阔的发展前景。随着全球定位系统(GPS)技术的快速发展,RTK(real time kinematic)测量技术也日益成熟,RTK测量技术逐步在大比例尺地形图控制测量中的应用。

1 RTK技术在大比例尺地形图控制测量中的应用

1.1 RTK定位概念

RTK技术是全球卫星导航定位技术与数据通信技术相结合的载波相位实时动态差分定位技术,它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果。基准站实时地将测量的载波相位观测值、伪距观测值、基准站坐标等用无线电传送给运动中的流动站,在流动站通过无线电接收基准站所发射的信息,将载波相位观测值实时进行差分处理,得到基准站和流动站基线向量(X,Y,Z);基线向量加上基准站坐标得到流动站每个点WGS-84坐标,通过坐标转换参数转换得出流动站每个点的平面坐标x,y和海拔高h。RTK数据处理时基准站和流动站之间的单基线处理过程,采用基准站和流动站的载波相位观测值的差分组合载波相位,将动态的流动站未知坐标作为随机的未知参数,载波相位的整周模糊度作为非随机的未知参数解算。

1.2 RTK定位系统的组成

RTK定位系统一般由以下三部分组成:GPS接收设备、数据传输设备、软件系统。数据传输系统由基准站的发射电台与流动站的接收电台组成,它是实现实时动态测量的关键设备。

1.3 RTK测量基本原理

RTK测量过程一般包括:基准站选择和设置、流动站设置、中继站的设立等。RTK定位的数据处理过程是基准站和流动站之间的单基线处理过程,基准站和流动站的观测数据质量好坏、无线电的信号传播质量好坏对定位结果的影响很大。基准站把接收到的所有卫星信息(包括伪距和载波相位观测值)和基准站的一些信息都通过无线电通讯系统传递到流动站,流动站在接收卫星数据的同时也接受基准站传递的卫星数据。在流动站完成初始化后,把接收到的基准站信息传递到控制器内并将基准站的载波观测信号与本身接受到的载波观测信号进行差分处理,即可实时求得未知点的坐标。RTK测量原理(如图1)。

1.4 RTK技术在大比例尺地形图控制测量中的应用

常规控制测量如三角测量、导线测量等,要求点位间通视,费工费时,而且精度不高,随着城市建设的迅速发展,这些控制点常被破坏,影响了工程测量的进度。GPS静态、快速静态相对定位测量无需点位间通视能够高精度地进行各种控制测量,但是需要进行数据后处理,不能实时定位并知道定位精度,内业处理不符合精度要求,必须进行重新测量。而用RTK技术控制测量既能实时知道定位结果,又能实时知道定位精度,可以大大提高作业效率。RTK技术能够实时地提供测站点厘米级的三维定位结果,因此,除了高精度的控制测量采用GPS静态相对定位技术之外,RTK技术即可用于大比例尺地形图控制测量中。

采用RTK技术进行控制测量时,首先要设置点校正,点校正至少应当有4个控制点的三维已知地方坐标(平面x,y和高程h),所选控制点能覆盖整个测区,求解出坐标转换七参数。基准站架设完毕后,仅需一人手持流动站操作,便可完成测区的控制测量。

1.5 RTK技术在大比例尺地形图控制测量中的精度分析

测区共布设了25个E级GPS控制点,并联测四等水准,组成测区的基准框架网。采用RTK技术对控制点进行精度分析。精度统计表见(表1)。

从(表1)比较数据可以看出:RTK技术测量均在厘米级,其中控制点平面最大为E16(X=21 mm,Y=-18 mm),高程最大为E10(H=25 mm)。各点位之间不存在误差累积,克服了传统测量技术的不足,完全能满足大比例尺地形图根控制测量精度要求。影响RTK测量误差分为:(1)RTK定位的误差,一般分为同仪器和干扰有关的误差、同距离有关的误差。同仪器和干扰有关的误差包括天线相位中心变化、多路径误差、信号干扰和气象因素;同距离有关的误差包括轨道误差、电离层误差和对流层误差。(2)RTK测量采用求差分法降低了载波相位测量改正后的残余误差及接收机钟差和卫星改正后的残余误差等因素的影响。

2 结语

通过上面的比较分析可以得出结论:RTK技术为大比例尺地形图控制测量提供了便捷的方法,极大的提高作业效率、缩短作业周期,其精度和稳定性都可以满足作业的要求。随着测绘技术的发展,RTK技术的日益成熟,其精度的稳定性可靠性将会不断的应用到不同的行业。

参考文献

[1] 李征航,黄劲松.GPS测量与数据处理.

[2] 魏二虎,黄劲松.GPS测量操作与数据处理.

量比的应用范文第9篇

关键词:高掺量粉煤灰混凝土、材料选用、配合比

近几年,新型混凝土层出不穷,有不少新品种的外加剂也相继问世,各种掺合料被开发利用后变废为宝,其中粉煤灰和外加剂的应用也大大改善了混凝土的性能。在普通混凝土中掺人粉煤灰和外加剂是混凝土材料今后发展的方向之一,同时也是实现可持续发展,保护生态环境,发展绿色高性能混凝土的有效途径之一,有着重要的社会经济意义。本文就高掺量粉煤灰高性能混凝土在工程中的实际应用情况作如下分析介绍。

1工程实例

1.1工程概况

该工程为某一生产楼工程,建筑面积为24575m2,高度为116.8m,钢筋混凝土框架一剪力墙结构体系,基础底板为大体积混凝土。

1.2混凝土材料选用

水泥:水泥为42.5级矿渣水泥,R3=25.3MPa,R28=51.7MPa。

砂:水库库区河砂,级配符合规范要求,细度模数为3.2。

石子:5~31.5mm碎石,单粒级合格。

外加剂:HPCA-600聚羧酸高效减水剂。

粉煤灰:干排II级粉煤灰,其性能配比见表1。

1.3配合比要求与试配

设计强度等级为C40,抗渗等级为P8,泵送坍落度140~160mm缓凝时间5~6小时。不同方案的混凝土配合比及性能见表2~4。

表1粉煤灰的性能配比%

1.4 施工现场配合比与工作性

工程实践证明,施工现场配合比应按2#水泥配合比执行。现场实测,坍落度为160mm,容重为2385kg/m3凝结时间:初凝为6小时40分,终凝为10小时55分。28天抗压强度结果见表5。

现场观察到高掺量粉煤灰及掺聚羧酸高效减水剂的高性能混凝土的和易性、粘聚性、保水性好,流动性大,无离析泌水现象。混凝土水平泵送55m(3个弯管),垂直泵送45m(3个弯管),泵送一次成功,泵送性能良好。

现场制作的抗渗混凝土试件在2.5MPa水压下,渗水高度平均值56mm。在基础底板大体积混凝土施工中大幅度降低了混凝土的最大温升的峰值,降低了内外浇注房的温差,从而减少了早期热裂缝的出现机率。由于其后期反应持续时间长,混凝土降温速率低,避免了在降温过程中出现的温差过大现象。从混凝土强度可以看其质量均匀性得到很大改善,从而减少了混凝土温度裂缝。

表5 基础底板28天混凝土强度

1.5力学性性能

普通粉煤灰混凝土尽管后期强度高,但其早期强度低,且粉煤灰掺量越大,早期强度下降越厉害。这是普通粉煤灰混凝土的主要缺点,严重阻碍了其应用范围。但从表2~4可以看出,粉煤灰用量占胶凝材料总量25%~40%的采用高掺量粉煤灰和聚羧酸高效减水剂制备的高性能混凝土,不但后期强度相当高,而且关键的是早期强度也明显提高,7天强度基本接近基准混凝土强度值,满足了设计施工要求,很好地解决了粉煤灰混凝土早期强度问题。即使粉煤灰掺量高达40%,其28天设计强度仍可达到设计要求。从施工现场可以看出混凝土28天抗压强度、抗渗性能均满足设计要求,且有更大的安全储备。

根据对粉煤灰混凝土工作性能、力学性能的分析,还应该注意其变形性能和耐久性问题。综合考虑各方面因素,笔者认为所谓高掺量粉煤灰取代水泥量应控制在30%左右,超量系数应控制在1.5左右这样不但会有巨大的经济效益,还能保证混凝土具有较好的工作性、力学性能和耐久性。

2 耐久性

随着混凝土技术的发展,耐久性问题越来越为人们所重视。混凝土使用寿命要求混凝土要具有高抗渗性、强耐腐蚀性和能自愈本身内部病态三个方面的要求。而高掺量粉煤灰混凝土出色地具备了上述要求。采用高掺量粉煤灰和聚羧酸高效减水剂制备的高性能混凝土,可使水灰比大大降低,无离析泌水现象,内部微结构均匀密实,界面过度区改善并且抹面性能好。

目前生产的水泥含碱量有不断提高的趋势,粉煤灰的使用大大节约了水泥熟料,能抑制碱一骨料反应。粉煤灰水化消耗大量的Ca(OH)2,混凝土中耐蚀成分增多,粉煤灰高性能混凝土有比基准混凝土大得多的耐化学腐蚀能力。另外,大体积粉煤灰高性能混凝土的工作性、力学性能和优越性前面已介绍。因此,粉煤灰高性能混凝土的耐久性总是令人满意的。

3结束语

高掺粉煤灰和聚羧酸高效减水剂制备的中等强度高性能混凝土工作性好,后期强度高,安全储备大,耐久性优异。与普通粉煤灰混凝土相比,其早期强度有明显的改善。高掺量粉煤灰混凝土具有增韧降脆的作用,减少了混凝土裂缝的出现,降低了混凝土中的含碱量,起着延长结构寿命,确保结构安全的积极作用。

高掺量粉煤灰高性能混凝土最佳掺量范围控制在25%~40%以内,必须严格控制用水量和水胶比,以保证混凝土优良的早强性能。

量比的应用范文第10篇

标准人体比例的测量方法

我们现在所使用的人体比例的测量方法,基本上是在文艺复兴时期诸多杰出的艺术家在艺术创作中实践得出的,达芬奇所绘制的人体比例图“维特鲁为人”一直被称为神圣的人体比例。将人体的身高、臂长,加上运动变化将人体比例归结为一个正方形和一个圆形。这种独特的测控方法区别于其他测量方式,通常人体的比例都是以人的头长为测量依据,以此描绘各部位的长度、宽度、厚度。早在2400年前,希腊艺术家就发现成人男女的身体高度均为7.5个头长。这种测量方式基本沿用至今。除此之外还有许多艺术家对人体比例持有独特的观点,比如对中国艺用解剖影响颇深的伯恩·霍加思。他认为人体比例对艺术是必要的,但对现代生活的价值观对接受传统表示极大地疑虑,它首先应该有自己时代的比例标准,有个人的标准,所以他大胆的提出人体比例为8.3或8.4个头长。他还认为人体比例并不是一成不变的,唯一的绝对标准只存在于定义中。比例是构成人体美得基础,如果说维特鲁为人是接近完美的,7.5头长的比例是比较理性的,那么8.3头长则是比较感性的。在此值得一提的是伯恩·霍加思除去对人体解剖领域有独到的见解之外,还是一名优秀的漫画艺术家。

动画角色设计中的头身比例

由于动画角色的艺术特征,通常其造型表现可以归纳为漫画与写实两种主要风格。写实风中所使用的的头身比例测量方法基本是延续艺用解剖中对人体比例的测量方法,或以7.5头身为基础加以变化,随着动画风格的不同,繁衍出各种各样的动画人物比例类型。比如日本插画大师天野喜孝,其画风独树一帜,在为《最终幻想》所绘制的角色中,所使用的是10头身的比例,其笔下的人物皆由此带有一种梦幻般的优美,宛如来自另一个世界。在动画作品中,娱乐性是其重要的一个内在因素,很多脍炙人口的作品都具备搞笑的因素,这类作品中的角色为了在面画上就带给观众愉悦感,通常所使用的比例都小于标准的人体比例,使人物看起来像是小孩子而更加可爱。比如连续二十余年高居日本动画收视率前三位的《樱桃小丸子》,其中的动画角色人物比例基本统一为3头身,加上轻松、愉快、温馨的故事内容使其成为日本男女老少心中的第一国民动画(图1-2)。在美国的动画作品中我们常常能看到各种各样的英雄形象,比如DC漫画公司创造的超人、蝙蝠侠,惊奇漫画公司旗下的蜘蛛侠、X-MAN等,绘制这些英雄形象的漫画们为了表现出更加真实而又强壮的卡通形象,常常使用8头身或9头身的绘制比例,在这类动画作品中7头身的比例反而使人物看起来不够准确。在动画作品中动画角色的头身比例通常是不固定的,就算是同一部动画片也常常为了剧情的需要,而变换角色的头身比例。

人体比例测量方法在动画角色设计中的应用

动画角色在创造过程中,想要表现出准确的角色形象,是必须借助于艺用解剖中的知识内容,单从动画角色的外在形象来看,合理的各部位比例绘制,会使观众对于动画角色的造型更加信服。在艺用解剖中除去以头为单位的测量方法,还有一些不被人注意的小细节,比如大转子(髋骨关节下突起处)位于整个身体高度的1/2处。次方法适用于动画角色中的各种头身比例,是一个找到身体重心的好方法。实际男性的肩部的宽度为2个头长,女性约为大于1.5个头长。在较为写实的动画角色中可以用此方法表现动画角色是否强壮或者瘦弱,在一些Q版两头身的动画角色中,肩部的宽度反而不会超过头部的两侧。当人体呈解剖姿态时,手臂自然下垂,食指指尖处于大腿的1/2处。这一点适用与任何动画风格,如果手臂短于此标准的话,会使绘画风格看起来幼稚,手臂过长的话会使角色看起来神经质,制作古怪的角色时,可以使用这种方法。比如在日本著名动画片《钢之炼金术师》中,代表暴食贪欲的格拉特尼,他的两条手臂基本已经到达两腿的膝盖,性情非常古怪。还有《拳皇》中的八神庵与莉安娜,在大蛇之血暴走后,会手臂下垂并且弯曲腿部,头部低垂前倾,使人物看起来野性十足,性情狂躁。虽然没有在暴走后增加手臂的长度,但人物脊柱弯曲并且下蹲之后,使手臂与地面的高度降低,整体比例发生变化,和直接增加手臂长度的效果是一样的。这种比例造型,在丧尸类动画题材中,也广为应用,将人体脊柱的S形,弯曲成动物脊柱的C形,单从造型上,就能看出丧尸失去人性的特点。

结 论

量比的应用范文第11篇

关键词:SEM 显微红外 微量物证

中图分类号:D918.93 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)01(c)-0247-02

油漆碎片是交通肇事等案件中中最为常见的物证之一,通过对现场不同位置提取的油漆物证的比对检验,可以为案件的定性和侦破提供线索和方向,为案(事)件定罪量刑提供有说服力的法庭证据。市场上常用车漆的结构一般分为四层,漆层从油漆表面至金属载体依次分为罩光层、色漆层、中间涂层、底漆层。各层油漆又由主要成膜物质(油脂,树脂)、次要成膜物质(颜料,填料)、辅助成膜物质(助剂)和挥发物质(溶剂,稀释剂)组成[1]。

根据油漆的特点,我们一般从油漆分层,有机成分和无机填料这三个方面来进行检测。油漆漆膜层次厚度的观察,以前主要利用扫描电镜/能谱仪进行检测[2]。虽然扫描电镜具有放大倍数高、分辨率高、景深大等特点,;但由于各层油漆之间可能并无明显的形貌差异,要想对油漆的分层厚度和填料粒度用电镜观察,对制样要求比较高。一般要选择金相制样才能得到比较好的结果。而很多证据是微量的,尽可能的要求无损检测。所以本文选择的方法是用漆膜断面切片结合红外显微镜进行观察,一举两得,将油漆分层和有机成分检测一次性解决。能谱仪具有操作简便、快速、元素定性准确的特点,在扫描电镜下可以对油漆中的元素成分进行同步测量,因此扫描电镜/能谱仪在油漆物证的无机填料检验中具有不可替代的作用[3]。本文利用红外显微镜和扫描电镜/能谱仪,从膜厚,漆膜的有机组分,漆膜的无机填料三个方面对油漆样品进行分层分析,在油漆物证比对方面得出了较为理想的结果。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

仪器:S-4700冷场发射扫描电子显微镜(日本HITACHI公司)、能谱仪(美国EDAX公司),NicoletiN10傅里叶红外显微光谱仪(美国赛默飞公司),Finesse325切片机日本HITACHI真空镀膜机。

样品:现场提取的四份紫色珠光漆油漆板。编号为JC(检材)、YB1(样本1)、YB2(样本2)、YB3(样本3)。

1.2 实验方法

清理油漆表面,在体视显微镜下,用手术刀将漆面和基材小心剥离,用切片机进行切片,厚度为15μm。用盐片将切片固定于红外样品池中。调节样品台的高度,在150倍的放大条件下,能看到油漆明显分层。优化光谱信号,分析条件采用MCT/A检测器,扫描次数64次,扫描范围4000~650 cm-1,分辨率8 cm-1。每个油漆样品在每层漆膜取5~6个小范围测试,用重现次数大于3的谱图作为该层漆膜的特征谱图。对剥离掉漆膜的基材也做红外反射,确定没有漆膜残留。

做好显微红外检测的样品切片,取出固定在导电胶上,准备EDS的检测。实验条件:加速电压15 kV,工作距离12 mm。将固定在导电胶上的检材和样本切片放入真空镀膜仪镀金膜,厚度大致在10 nm左右。然后将样品放入扫描电镜样品仓中,逐层做X射线能谱分析,结果记录见表2。

2 结果与讨论

2.1 红外光谱分析

将制备好的检材和样本置于红外显微镜下,用白光对油漆的层数和分层颜色进行初步的观察,可以确定检材和对照样本均可分为四层。根据观察结果和联系市场上常用车漆的结构,我们将四层漆层从油漆表面至金属载体依次分为罩光层、色漆层、中间涂层、底漆层。根据比对检材和样本的照片,检材和样本1的各层漆膜厚度比较类似(图1)。

将制备好的检材和样本切片置于红外显微镜下,对每个样品的四层漆膜做红外透射分析,根据红外谱图结果,检材和样本油漆确由四层不同的物质组成(图2)。图3是检材和样本中间涂层的红外比对图,不管是在高波数区,还是在指纹区,检材和样本1的光谱都比较类似。将每个样品的四层漆层红外谱图分别继续做一一比对,结果还是证明检材和样本1比较类似。

2.2 能谱结果分析

相对较薄的罩光漆和色漆层在制样过程中容易变形,中间涂层因为较厚,变形程度较轻,将检材和样本切片的白光电子照片用仪器本身自带的测量软件进行中间涂层厚度的测量,结果见表1。考虑到切片时候的变形可能和软件的测量误差,样本1比起其他两个来,更接近检材。

能谱分析的结果更加证明了检材和样本1的类似。在能谱测得的元素中,检材的中间涂层中有比较特征的S元素,而S元素也出现在了样本1的中间涂层中。检材和样本各层漆膜EDS结果比对见表2。

3 结论

由于红外显微镜的扫描范围是4000~650 cm-1,比普通红外扫描范围4000~400 cm-1小,在红外光谱指纹区的分析方面有它的局限性,因此单用红外光谱对油漆物证进行定性分析,不足以下鉴定结论。结合扫描电镜光电子能谱仪进一步测定各层漆膜的无机元素的种类和含量,两种方法结论一致才能给出准确的鉴定结论[4]。

红外显微镜与扫描电镜光电子能谱仪这两种检测仪器比较常见,在分析时候不需要额外的试剂,对环境能做到零污染,对样品几乎做到了零损耗。对于样品来说,前处理简单,避免了繁琐的制样步骤。一次制样,就能满足全部测试。最明显的优点是分析时间短,准确度高,作为无损检验,可以满足保留物证用于法庭作证的特殊需要。这种红外能谱组合的分析方法在实际案例分析中应用效果令人满意。这种高效绿色环保的检测方法不仅适用于油漆分析,而且还可推广应用于其他多种微量物证的分析。

参考文献

[1] 王继芬,张淑芳,张桂霞.微量物证在交通事故处理中的应用[J].广东公安科技,2008(4):40-44.

[2] 裴茂清,肖翔,郭海荣,等.SEM/EDS在多层油漆检验中的应用[J].广东公安科技,2010(1):27-28.

[3] 冷泠,权养科,孙振文,等.SEM检验漆膜厚度鉴别同种颜色的汽车油漆[J].刑事技术,2010(1):16-19.

[4] 李蕾,张保华.交通肇事案件中微量油漆物证的同性鉴定[J].武汉工程大学学报,2007,29(3):18-20.

量比的应用范文第12篇

【关键词】 秩和比法;综合评价;医疗质量

住院部是医院的重要组成部分,是医院业务收入的主要来源,各住院科室医疗质量的高低,直接关系到医院的经济效益和社会效益。现利用秩和比法(RSR)对某医院2008年5月至2009年4月各住院科室的医疗质量进行综合评价。

1 资料与方法

1.1 资料来源

资料来源于2008年5月至2009年4月某三级甲等医院的医疗统计报表。

1.2 方法与步骤

评价各住院科室医疗质量着重考虑:出院人次、治疗有效率、病床使用率、病床周转次数、平均病床工作日、出院者平均住院日、入院诊断符合率7项指标,采用秩和比法(RSR)[1]进行评价。

1.2.1 将各评价指标按数据大小编秩序,计算各住院科室的秩和比RSR=ΣR/(m×n),其中m为指标数(7),n为科别数(18)。见表1。表1 某医院住院科室医疗质量评价科 别治疗有效率(略)注:1.除出院者平均住院日为低优指标外,其余指标均为高优指标;2.括号中数据为秩序

1.2.2 确定RSR分布,以y为自变量,RSR为因变量,计算回归方程RSR=A+By,见表2。表2 RSR的分布(略)

本例R=18,r=0.9475(RSR与y具有高度的线性关系)。根据表2中的RSR和y值运用最小二乘法求出回归参数,a=-0.1158,b=0.1248。由此,

RSR=0.1158+0.1248y

1.2.3 合理进行分档,见表3。表3 RSR的排序与分档(略)

1.2.4 进行Bartlet检验和方差分析

方差一次性检验:χ2=4.869,χ20.05(2)=5.991,P>0.05,方差一致。方差分析:F=20.61,F0.05(2.15)=3.68,P<0.05,各档间差异有统计学意义。

2 结果与讨论

由表3可以看出,按最佳分档原则,分在上档的是耳鼻喉科、口腔科、小儿科,分在中档的分别是外3科、内5科、中医科、外2科、外1科、眼科、内4科、内1科、产科、妇科,分在下档的是外4科、内6科、内3科、内2科、外5科。

从平均结果看,医院18个科室医疗质量较好的小儿科、耳鼻喉科、口腔科的平均病床工作日长,床位利用率高。在病种方面,小儿科主要是上呼吸道病和消化系病,这些病发生在幼儿身上基本上都是治愈,而耳鼻喉科属于专业病区,它的病种比较单一,因此治疗有效率也高。故这3个科室的综合评价为全院之首。而医疗质量较差的外4科是属于神经颅脑外科,因危重病人多,住院时间长,病死率也高,从而影响了治疗效果,同时外4科收住院病人不够紧凑,出现空床多也是影响医疗质量的主要因素。内6科是高干病区,住院的病人所患疾病大多为老年性疾病;内3科是神经内科,高血压和脑血管病多;内2科是消化科,上消化道出血的病人多;外5科是肿瘤科;这5个科室的病人的体质相对较差,抵抗力也低,使住院时间相对较长,治疗有效率低,而且它们的病床利用不够充分,病床周转慢,因此,相比之下医疗质量较低。而医疗质量处在中等水平的科室有10个之多,它们的各项指标都没有太突出,都处在中等水平。

由此可以看出该院某年住院科室的医疗质量总体处在中等水平,但还有潜力可挖,特别是分在中档的“三甲”重点科室外1科、外3科、内4科和分在下档外4科、内3科、内2科、外5科,如果能够找出差距,发现不足,发挥本科室的优势,相信提高医院的医疗质量水平是很有可能的,只有这样才能更充分地发挥“三级甲等”医院的总体水平,为社会提供更多的社会效益和经济效益。同时在我们今后的工作中,要主动适应医疗市场变化,合理配置卫生资源,以方便低价的社区医疗保健服务占领医疗市场,使有限的卫生投入创造出最大的综合效益。

秩和比法是属于非参数统计方法,利用它进行医院各住院科室医疗质量的评价,弥补了单项指标评价之不足,避免了主观性和片面性,该方法统计处理可靠,计算方法简便,囊括性强,又有一定的灵活性,评价结果既可以按类别分等级,又可排位次,是评价医疗质量的一种好方法[2]。

参考文献

量比的应用范文第13篇

0.5级三相电子式电能表示值误差检定结果的不确定度评定实例。

一、 概述

(1)检定依据:JJG596-1999《电子式电能表检定规程》。(2)环境条件:温度:19℃,湿度:60%PH。(3)检定标准:0.1级三相电能标准装置,型号:YC-1893D,规格:0V~380V,0V~100A。(4)被测对象:0.5级三相四线电子式多功能电能表。(5)检定过程:装置输出一定功率给被检表,并对被检表进行脉冲采样,将得到的电能值与装置输出的标准电能值比较,得到被测表在220V,1.5A的相对误差。

二、 数学模型

1.数学模型:r=r0;式中r为被检单相交流电能表的相对误差,r0为电能表检定装置上测得的相对误差。

2.灵敏系数:c= r/ r0=1。

三、不确定度分量的计算

输入量r0的标准不确定度u的来源主要有三方面:在重复性条件下由被测电能表示值重复性引起的不确定度u1,采用A类评定方法评定;电能表检定装置的误差引起的不确定度u2,采用B类评定方法评定;数据修约引入的不确定度u3,采用B类评定方法评定。

1.标准不确定度u1的评定:该不确定度分项主要是由于被检电能表的示值误差重复性引起,可以通过连续测量得到测量列,采用A类方法进行评定。对0.5级三相四线电子式多功能电能表,在220V/1.5A功率因数为1.0和0.5L时,各连续测量5次,测得数据为:

标准不确定度u1的评定:u1=S(xi)/=0.00212/

=0.000948%(cosφ=1.0时)

u1=S(xi)/=0.00684/=0.00306%(cosφ=0.5L时)

自由度:v1=5-1=4(cosφ=1.0时)v1=5-1=4(cosφ=0.5L时)

2.标准不确定度u2的评定:该不确定度主要是电能表检定装置示值误差引起的,该0.1级装置经广西计量测试研究院检定合格,检定证书号为电能字第0283289号,根据检定证书可知该装置的最大允许误差MPE为±0.1%,则其变化半宽为a=0.1%,在此区间内服从均匀分布,包含因子k=。u2=

0.1%/=0.0577%。因为评定信息来源于上级检定证书,故u2很可靠,所以v2=∞。

3.标准不确定度u3的评定:该不确定度主要是数据修约引起的,0.5级电能表修约间距为0.05%,则其半宽为a=

0.025%,在此区间内服从均匀分布,包含因子k=。u3=

0.025%/=0.0144%。因为评定信息来源于国家计量检定规程,故v3很可靠,所以v3=∞。

4.标准不确定度的计算:

u=[u21+u22+u23]1/2=0.0595%(cosφ=1.0时)

u=[u21+u22+u23]1/2=0.0595%(cosφ=0.5L时)

5.标准不确定度u的自由度:

v=u4/(u14/v1+u24/v2+u34/v3)∞(cosφ=1.0时)

v=u4/(u14/v1+u24/v2+u34/v3)∞(cosφ=0.5L时)

四、合成标准不确定度:uc:uc2=c2u2

uc=cu=1×0.0595%=0.0595%(cosφ=1.0时)

uc=cu=1×0.0595%=0.0595%(cosφ=0.5L时)

合成标准不确定度的有效自由度:

veff=v=∞(cosφ=1.0时)

veff=v=∞(cosφ=0.5L时)

五、取置信概率

置信概率P=95%,有效自由度veff=∞,查t分布表可得

kp=t95(∞)=1.96

六、扩展不确定度U95

U95rel=KpUc=1.96×0.0595%= 0.117%(cosφ=1.0时)

U95rel=KpUc=1.96×0.0595%=0.117%(cosφ=0.5L时)

经区质量技术监督局组织专家进行评价,该次电能量值比对试验的各检测项目全部合格,比对结果均为满意。这是对武鸣供电公司电能实验室的检定设备和人员技术水平、能力的充分肯定,也充分说明电能量值是准确的,电能表检定数据是可靠的。

本文通过电能计量实验室比对实例介绍了三相电子式电能表示值误差测量结果的不确定度评定方法和步骤。测量不确定度理论是在测量误差理论基础上完善和发展起来,测量不确定度评定,不仅能够说明计量标准测量能力的好坏,反映计量人员技术水平的高低,还是评价计量标准综合性能的依据,是计量考核规范的重点考核内容。测量不确定度在电能计量标准建标工作中已成为一项重要技术指标,在电能计量标准期间核查中也成为一种重要的方法,在电能实验室比对工作中也是重要的比对依据。对测量不确定度评定方法的正确理解、掌握和正确熟练地运用到实际测量工作中是当代每个计量人员都应该具备的技能。

参 考 文 献

[1]《JJF1059-1999测量不确定度评定与表示》国家质监局1999-05-01实施

量比的应用范文第14篇

【关键词】 大剂量

摘 要:目的:比较常规剂量与大剂量的肾上腺素对心跳骤停复苏中病人的自主循环恢复和存活率的影响。方法:收集病例资料,应用循证医学方法对资料中不同剂量肾上腺素在心跳骤停复苏中的应用进行分组并进行分析和总结。结果:自主循环恢复率大剂量肾上腺素组优于常规剂量组(p<0.05),而出院时两组生存率无统计学的差异。结论:大剂量肾上腺素在心跳骤停复苏中的应用有利于自主循环的恢复但未相应增加生存率。

关键词: 肾上腺素; 心脏骤停; 循证医学

The Study of Application of Adrenalin to Cardiac Arrest Resuscitate in Normal and Over Doses

Abstract: Objective: To explore the effect of application of adrenalin to cardiac arrest resuscitate in normal and over doses on patients’ survive rate. Method: The related literature and data were collected for study, and circulative medicine methods were applied to statistically outline and analyze the application of adrenalin to cardiac arrest resuscitate in different doses from the literature and data. Result: For resuming the autonomic circulation , the application of adrenalin in over dose group was superior to that in normal dose, while there was no statistical difference in survive rates between the two groups when the patients left hospital. Conclusion: The application of adrenalin to cardiac arrest resuscitate in over dose could do benefit to the autonomic circulation but could not improve the survival rate.

Key words: Adrenalin; Cardiac arrest; Evidence-based medicine

临床心跳骤停复苏术中,肾上腺素的应用对自主心律的恢复和有效循环的建立是公认有效而且必不可少的。但国内外就具体应用的剂量,特别是对大剂量肾上腺素(5mg/次以上)应用是否可提高存活率问题目前仍存在争论[1]。为此我们应用循证医学方法对国内外文献部分检索到符合入选标准的病例群进行统计分析,对不同剂量肾上腺素在心跳骤停复苏中应用的临床结果进行比较研究。

1资料与方法

1.1研究对象与范围:病例来于已公开发表的文献报道,选择心跳骤停而进行心脏复苏者,分组:将常规剂量组定为1mg/次静脉推注射每3~5min,大剂量为5mg/次或者以上静脉推注射每3~5min。登记总病例数、用药后的恢复自主循环和无效死亡病例数。

1.2方法

1.2.1 检索文献:选择Medline-Index Medcus Online 数据库、中国生物医学文献数据库(CBM)、中国循证医学/ Cochrane 中心、Cochrane 图书馆数据进行检索。

1.2.2 文献资料的选择[2]: ①初筛:根据检索出的引文信息(含题目、摘要、关键词)、筛除明显不合格的文献,对肯定的文献应查出全文再进行筛选。②阅读全文:对可能合格的文献资料,应逐一阅读和分析,以确定是否合格。

1.2.3 评价文献质量:包括 ①内在真实性 ②外在真实性 ③影响结果解释的因素:如药物的剂量、用药途径、用药间隔。对选择和评价文献中存在意见分歧,通过共同讨论或请第三人的方法进行解决。

1.2.4 统计学处理:收集符合研究要求的数据输入PEMS管理系统评价软件,以进行文献结果的分析和报告:①应用常规剂量和大剂量肾上腺素结果进行随机对照研究和队列对照研究;②同质性检验:对不同原始研究之间结果的变异程度进行检验,以考虑进行结果合成是否恰当,若恰当则将数据合并;③Meta分析。

2 结 果

2.1 规剂量组共有3175例,大剂量组有3206例,两组年龄、性别、开始复苏的时间、人工通气方式差异的比较无统计学意义(P>0.05)。对5个研究进行同质性检验也未见统计学差异,故选用固定效应模型的Mate分析。

2.2 恢复自主循环:大剂量组恢复自主循环1011例(n=2626),能恢复自主循环有效率(OR=0.52,95%CI0.37~0.82 )。常规剂量组例796(n=2581)恢复自主循环有效率(OR=0.32,95%CI0.34~0.87 ),两组有效率比较统计学上有明显差异性意义(χ2=4.06,p<0.01 ),Mate分析检验结果:恢复率上大剂量肾上腺素组优于常规剂量组(p<0.01)

2.3 存活率:能进一步通过院前抢救有效而入院存活者常规剂量组590例(n=3175)、(OR=0.22,95%CI0.27~0.72)大剂量组724例(n=3206)(OR=0.26,95%CI0.3~0.80,两组生存率比较无统计学差异(p>0.05)。出院存活者常规剂量组105例(n=3175)(OR=0.12,95%CI0.29~0.73)、大剂量组104例(n=3206)(OR=0.14,95%CI0.37~0.65),两组总生存率Mate分析无统计学差异(p>0.05)。

3 讨 论

一般的心脏骤停心肺复苏术在临床中应用已逾40年,但患者的存活率仍极低,及早的非同步直流电除颤已证实可提高其存活率。在实践中证明,应用和配合药物可增加除颤的成功率。既往应用的常为“心三联”针,阿托品、利多卡因等但其生存率依然较低。至近年已普遍认为应单独应用肾上腺素静脉注射。在美国,美国心脏病协会推荐应用肾上腺素1mg 静脉注射,每隔5min一次,其观点为该剂量能较好地使心室纤颤时心肌的细颤转变为粗颤,容易除颤成功,能提高复苏成功率[3]。但也有某些较大规模的临床试验结果认为大剂量的肾上腺素可能更有效[4],在大剂量的情况下可明显增加冠状动脉的灌注。但有人认为肾上腺素兴奋 β受体而增加心肌耗氧量,易致室性心律失常[5]。

从本文的文献资料分析结果可以看出:对院前抢救恢复自主循环的成功率上应用大剂量肾上腺素组优于常规剂量组,说明大剂量肾上腺素在促进近期的心脏或复跳方面有积极意义。但从进一步的统计学分析结果看,能存活入院和出院者的中期生存率与用大剂量或常规剂量的肾上腺素无关,两组生存率的差异无统计学上的意义。说明仍有不少接受大剂量肾上腺素应用的病人心跳循环恢复后又很快死亡,即临床的所谓“肾上腺素效应”现象。所以,我们认为大剂量肾上腺素可提高初期心脏复苏的成功率,但并未相应提高进一步的远期存活率。如何优化再肾上腺素的应用仍需临床进一步探索。

参考文献:

[1 尚福泰,张明珠.心肺复苏成败因素的临床分析[J].宁夏医学杂志,2001,23(12): 721- 722.

[2] 陈彬,主编.写作统计学[M].成都:四川科学技术出版社,1996.47- 49.

[3] Stiell IG, Hebert PC, Wells GA,et al. Vasopressin versus epinephrine for inhospital cardiac arrest: a randomized controlled trial[J]. Lancet,2001,358(9276):105- 9.

量比的应用范文第15篇

关键词:POS辅助空中三角测量 像控点布设 最优方案 精度分析

中图分类号:P23 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)11(c)-0009-04

Abstract:POS supported aerial triangulation technology application make the traditional photogrammetry from the dependent on large number of ground control points,this can not only improve the operational efficiency,at the same time also brought great economic benefits.This dissertation mainly make Accuracy analysis of POS supported aerial triangulation in 1∶1 000 large scale digital mapping,and discuss the optimal solution of the control point layout through experiments.All of those provide a reliable technical support for the POS supported aerial triangulation application in 1∶1 000 large scale digital mapping.

Key Words: POS supported aerial triangulation; Control point layout; Optimal decision; Accuracy analysis

近几年,将POS系统应用到航空摄影测量领域成为研究热点。POS系统主要由GPS和IMU两个核心部件组成,GPS 用于获取影像的空间坐标,IMU 用于记录三个姿态角,将POS系统与航摄仪集成在一起,通过联合解算可以直接获取到每张像片的6个外方位元素。

POS 辅助航空摄影测量方法主要包括:

(1)直接定向法(Direct Georeferencing,DG)[1],采用IMU/GPS辅助航空摄影技术,得到每张像片的外方位元素,实现无需地面控制点的航空摄影测量方法。

(2)辅助定向法(Integrated Sensor Orientation,ISO)[2],即将POS系统获取的每张像片的外方位元素作为带权观测值参与摄影测量区域网平差,进而得到每张像片的高精度外方位元素。

该文重点研究了POS辅助定向法满足1∶1 000成图精度的像控点布设方案,为项目的进一步执行提供技术参考。

1 POS辅助空中三角测量

1.1 POS辅助空中三角测量

POS辅助空中三角测量,国际上也称为ISO(Integrated Sensor Orientation),是将基于GPS/IMU 组合系统直接获取的每张像片的外方位元素,作为带权观测值参与摄影测量区域网平差,获得更高精度的像片外方位元素成果。

POS辅助空中三角测量实际使用时,是将GPS/IMU获取的位置和姿态数据代入到空三运算中,利用像片匹配的连接点和地面控制点等辅助数据,可以获得更高精度的结果。国际上大量实验证明,即使仅用像片连接点,而不用地面控制点进行联合平差,也能大大提高GPS/IMU获得的外方位元素的精度,尤其是高程的精度和稳定性。如果再加入地面控制点,则整个模型非常稳健,计算结果的精度接近于常规空三结果。有研究结果表明,仅用1个地面控制点就达到很高的精度,使用2个地面控制点精度进一步提高,当加到3个、4个地面控制点时,精度虽有提高但已不明显,因此考虑到粗差的检测以及整体的稳定性,一般在测区4角加入地面控制点比较合理。

1.2 POS辅助空中三角测量的应用前景

目前我国国民经济的各行各业对大比例尺图件的需求与日俱增,由于传统的空中三角测量的精度受各种条件的限制,而POS辅助空三加密技术可以弥补传统空三加密的缺陷,不仅改变了过去先进行航摄、接着对外业的像片控制点进行测量 ,最后进行内业的空三加密工序流程,而且提高了精度,减少作业的程序。提高了作业效率,为最终实现数字摄影测量的自动化生产奠定了坚实的基础。进一步将空三加密成果精度得到提高,使大比例尺成图精度达到国家规范要求有了更高的保障。所以,POS辅助空中三角测量的技术更加完善,其应用即将更加广泛。

同时,POS辅助空中三角测量解决了西部困难重重的地形复杂地区,无法进行外业控制测量的难题,使得测绘小比例尺图件成为现实。相信,不久的将来在我国所有的疆域上不再有测绘者不能测量的地方,使航空摄影测量在我国国民经济发展的西部大开发中发挥更大的作用。

2 实验研究

2.1 项目概况

新疆测区地处我国西北边陲,地形以山间平原盆地和河谷地为主。测区东北部多为山地,海拔较高;其他地区以山间平原盆地和低矮丘陵为主,地势比较平坦,地形起伏不大。地形类别以平地、丘陵地为主,包含部分山地。

该实验数据选用新疆项目所获取的航空影像,采用POS辅助航空摄影技术,所使用的相机为UCXp相机,相机焦距为100 mm,CCD面阵像元数为17 310×11 310,像元尺寸为6 um,设计影像地面分辨率为0.08 m,相对航高为1 330 m。该实验选取了5条航线,每条航线约27张影像,共计133张影像。空三加密采用常规空三, POS辅助空三四点法、五点法、六点法进行区域网平差计算。

空三加密处理采用航空数据处理空三加密软件PixelGrid,其平差模块是国际上公认的光束法区域网平差软件PATB。该实验主要结合项目探讨分析在1∶1 000大比例尺测图情况下POS辅助空三的加密精度以及像控点布设的最优方案。

2.2 常规空三加密实验

常规空三加密处理使用控制点布点方案如图1所示。

规范(GB/T 23236-2009)要求的加密精度[3]见表1所示,该实验得到的常规空三加密处理精度见表2所示。

2.3 POS辅助空三加密实验

将解算得到的每张影像的高精度外方位元素作为空中三角测量的附加观测值导入到PixelGrid空三加密软件中参与区域网平差,分别采用四点法、五点法、六点法作为定向点,其余作为检查点,进行平差。

四点法:将4个控制点布设在实验区的四角。如图2所示。

五点法:将其中4个控制点布设在实验区的四角,一个控制点布设约中间位置。如下图3所示。

六点法:在四点法的基础上,实验区中间航线的两端各加布一个像控点。如下图4所示。

从表3可以看出POS辅助空三加密对于该测区采用五点法即可满足我国规范对于1∶1 000比例尺丘陵地地形的精度要求,且加密精度与常规空三加密精度相差不大。从而可以得到在航线方向的跨度20条基线,旁向跨度5条航线时布点,采用五点法即可达到要求的精度。

此外,在实验区5条航线的基础上,进一步增加航线条数,采用POS辅助五点法进行空三加密实验,以得到满足精度要求情况下的最佳像控布设方案。

从表4可以看出增加航线数测区精度会有明显下降,在旁向8条航线、航向每隔约20条基线布点是可以满足精度要求的,但增加到9条航线就无法满足精度要求了。

2.4 实验结果

该实验针对采用UCXP数码相机,丘陵地形,并满足1∶1 000比例尺的成图要求的测区进行论证。通过对整个试验过程的回顾,事实证明,区域网规模为5条航线,27条基线时,采用POS辅助空三加密,布设5个控制点就能够达到规范所要求的精度,所得到的加密成果完全可以满足实际应用。在航线增加到8条航线时,航向每隔20根基线布点也可满足规范精度要求,但是该项目在作业时为了保证精度没有大规模的采用这种布点方案,只是在丘陵地区进行了小区域实验分析,大规模区域布点以及复杂地形应用还需进一步进行应用实验研究。

3 结语

机载POS辅助航空摄影测量对于我国测绘行业来说发展时间还不长, 相应的技术规范还不能做到面面俱到,其在机载 POS 辅助航空摄影测量的区域网划分和布设方面还没有一个明确的规定[4]。通过POS辅助空中三角测量是一种实用、经济的摄影测量加密方法,为航空摄影测量开辟了新的前景。POS辅助航空摄影测量满足平地、丘陵等地区精度要求的同时,也可减少空三加密的繁重野外控制工作,很好地解决山区、森林等困难地区的布点、刺点、测量困难大等问题,缩减成本,提高作业效率。该文是POS辅助空中三角测量在实际生产中的应用实验,从实验结果可以看出,使用POS辅助定向法取得了较理想的精度。该文只是结合公司实施的项目进行了一次应用实验工作,希望在以后的生产实践中能够提供有价值的技术参考,使其能够更好的服务于国家各种测绘项目之中。

参考文献

[1] 中华人民共和国国家标准.GB/T 27919-2011,IMU GPS辅助航空摄影技术规范[S].北京:中国标准出版社,2011.

[2] 王树根.摄影测量原理与应用[M].武汉:武汉大学出版社, 2009.

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