化学测量论文范文

时间:2023-10-21 20:18:17

化学测量论文

化学测量论文篇1

关键词:大学英语文化课 形成性评价 文化知识 文化能力

国内有关文化测试的研究多数集中于语言课程的测试中融入文化测试(高婵琴,2009;康志鹏,2010;刘宝权,2004)或对开设大学英语文化课的整体讨论(万志红,2005),涉及大学英语文化课测试的研究并不多(李秀梅等,2010)。本文将从形成性评价的视角探讨大学英语文化课测试的方法。

1、形成性评价

形成性评价,也称为“课堂评估”,“课堂评价”,“学校评价”或“成绩档案评价”,还有人称为“学习评价”的,但使用得最多的还是“形成性评价”。

形成性评价的目的是在教育活动进行当中,即学生知识、技能及态度“形成”的过程中,监控学生知识与技能的获得。这种评价使教师有机会随着时间的推移、在多种学习环境中监控并指导学生的表现,而不只是获得学生在特定的某时某地、考试环境下表现出的一个瞬态图。形成性评价常见的形式包括教师观察学生的课堂表现;形成性评价使用得当将有利于学生反思和调控自己的学习进程,形成适合于自己的学习风格和学习策略,对他们的长远发展有益。

与形成性评价相对的是终结性评价,指的是在教学活动结束后为判断其效果而进行的评价。终结性评价是对一个学段、一个学科教学的教育质量的评价,其目的是对学生阶段性学习的质量做出结论性评价,评价的目的是给学生下结论或者打分,并作出决策。虽然终结性评价有诸多弊端,但目前的教育环境下,依然是评价的主要方式和有效手段。

2、大学英语文化测试的内容

文化包括相当复杂的内容,而人对文化的理解有很大的主观性,这两点决定了很难对文化教学进行测试与评价。张红玲(2007)提出文化测试与评价的内容应分两个层面:具体文化层面与抽象文化层面。具体文化包括文化知识、文化功能、文化价值观、文化差异和交际能力。抽象文化包括文化意识、跨文化交际能力和文化学习能力。Lessard Clouston(1992)提出文化测试可以从三个方面内容入手,即文化知识、文化意识和文化技能。这三个方面可以比较全面地考察文化掌握程度。而李秀梅等(2010)认为大学英语文化测试是包含文化因素的语言测试,并将反映文化差异与文化知识的内容分为三个方面:宏观文化、微观文化以及国际性文化。宏观文化是指某一文化中社会政治、历史地理、宗教艺术等方面的内容。微观文化指某一文化的社交礼仪、生活习俗、价值观念、人物活动等,是文化内容的具体呈现。微观文化测试内容可以分为观念、思维、习俗、人际交往等儿个方面。学生能够从这些活动中了解别国文化信息、人物态度、情感态度、价值观念等。本文将文化测试的内容分为:文化知识和文化能力。笔者认为,终结性评价,及传统的考试,更适用于文化知识的测试;形成性评价在文化能力测试,包括文化意识和文化技能的测试中,更具优势。

3、大学英语文化课中的形成性评价

对形成性评价在文化测试中的应用,国内外学者进行了大量的研究,取得了丰富的成果。关于文化测试的形式,Renwick (1979) 做了补充,文化测试应将自评报告和记录清单包括在内来检测基于知识、态度、意识、技能和行为模式的任何教学活动的效果。

大学英语文化课的授课模式有其自身弱点,如课时有限,班级容量大,学生文化背景和文化基础差异较大等,使得上述形成性评价的方式和方法不能充分应用于整个授课过程。笔者认为,针对大学英语文化课的具体情况,形成性评价中的两种形式是具有可操作性的,即论文作业和自评报告。对于论文作业,由于多数大学英语文化课班级容量大,有必要将学生分为若干个学习小组,由小组分工完成每次论文作业。而自评报告要求学生独立完成。具体操作中,教师可在开课的第一节课布置宽泛的论文作业,也可以根据情况要求学生做跨文化敏感度方面的问卷,初步了解每个学生的文化基础,文化意识等。随着课程的进行,可以针对具体的文化问题或历史事件,要求学生撰写作业论文以及自评报告。自评报告内容可以是自己在这个阶段文化学习中的收获、困惑和困难,也可以是就具体问题的不同看法的等。教师要对论文作业和自评报告及时反馈,并根据情况对教学方案作出调整。学期论文和学期自评报告是反映学期学习成果和学习反思的重要文档,质量上要有较高的要求。学期末,教师可以通过整个学期收集到的论文作业和自评报告以及学期论文和学期自学报告,重点了解每个学生的学习过程中文化意识文化技能方面的提高和进步的情况,并作出客观公正的评价。操作中最后一个问题是量化。由于大多数高校大学英语选修课采用学分制,而形成性评价的结果多数是进行价值判断和描述性的,如果找不到合理的量化方法,这一结果就不能在学分中体现出来。量化中教师不能只注意每次论文作业和自评报告的质量,而忽视对学生学习过程中的整体观察,应该把更多的权重放在学生文化意识和文化技能的提高和进步上。万志红(2005)对高校英语文化课提出了新的评分标准,小组交流活动15%,学期论文25%,期终考试25%,出勤率10%,课堂参与15%。笔者认为,在目前的条件下,这一评分标准是切实可行的,有一定的参考价值,可以根据具体的教学实践作出适合的调整。

4、研究结论

大学英语文化课虽然不能全面的引入形成性评价,但在论文作业和自评报告这两个方面是具有可操作性的。这种方式的引入会对大学英语文化课以及对其评价的公平性产生积极影响。

参考文献:

[1]高蝉琴.英语语言测试中融入文化测试的探索性研究[D].上海: 上海交通大学外国语学院,2009.

[2]康志鹏.高中英语文化测试研究[D].成都: 西南民族大学外国语学院. 2010.

[3]李秀梅,张卫东, 李洁. 大学英语文化测试研究[J].教学研究, 2010(7)

[4]刘宝权.跨文化交际能力与语言测试试的接口研究[D].上海: 上海外国语大学, 2004.

[5]万志红.高校开设英语文化选修课的问题及解决思路[J].武汉科技学院学报, 2005(3).

化学测量论文篇2

【关键词】地形测量;高职;课程改革;一体化教

P217-4;G712

一、引言

地形测量课程是工程测量技术专业的一门专业核心基础课,学生对测量的认识也是由本课程开始的。其目的在于使学生认识测量的本质、原理和方法、测量仪器的操作。为控制测量、数字测图和工程测量等后继专业课的学习,打下牢固基础。地形测量课程改革应遵循职业教育的特点和规律,通过改革实现地形测量课程在培养学生的地形测量基本技能、专业基本素养等方面发挥应有的作用,同时地形测量教学应该面对社会发展和各项经济建设的需要能够为本专业的人才培养发挥重要的作用。本文研究工程测量技术专业地形测量课程对应的典型工作任务,并对其职业能力进行归纳、分析;设定课程教学内容、实践项目,达到理论实践一体化教学的目的。

二、《地形测量》理论实践一体化教学的建设

(一)建设思路

1.理论教学设计思路

根据高职院校人才培养目标的分析,理论教学内容的选取以“必需、够用、工学结合、体现技术发展的前沿性”为原则。就是要求学生掌握岗位所必需的专业知识,够用为度,能够将“生产”和“学习”有机结合在一起,同时也要体现测绘技术的新发展、新知识。根据学生就业情况进行岗位分析,本课程需要学生具有以下几方面核心技能:①基本测量仪器和方法的使用;②图根导线测量的外业、内业;③测量数据的误差分析与处理;④地形图的绘制;⑤地形图的应用。

2.实践教学设计思路

高职人才培养的目标是技能型人才,应当更重视实践教学体系的建设。坚持做到“服务为宗旨,就业为导向,走产学研结合的发展道路”。将实践教学体系分为单项技能训练、综合课程实训、仿真性综合实训。

(二)建设主要内容

1.教材改革

教材的选取应体现以下特点:①体现高职的教学特点,在内容安排上理论与实践相结合,理论教学以“必须、够用”为度,注重测绘基本技能的训练;②增加测绘学科发展趋势、新仪器及新方法介绍;③每个项目章节附有针对性的练习题。为了突出实践技能的培养,还应选用与主教材配套的实训教材,该教材能详细列出每个项目的实训目的、实训仪器设备、实训方法、实训步骤、实训要求等,并配有专门的实训记录表及成果整理表,此外,还针对实训中学生容易出现的问题留有思考题,力求使实训项目与真实的生产项目相一致,有助于学生在校实训与社会岗位要求的紧密结合。对于以上教材的选取要求,在教学中可以试着自编教学讲义,做到因材施教。

2.课程内容改革

在广泛调研、企业专家深度参与以及毕业生献计献策的基础上选取的以项目任务为导向、侧重技能培训、兼顾知识的连续性和职业素质养成的课程内容体系,保证课程内容选取的针对性和适用性。内容选取的原则是:①以地形测量的工作过程为主线安排课程内容“体现真实的测量工作流程”;②以地形测量典型工程项目为载体设计课程内容。引入工程案例,内容来源于真实的项目,引人测量规范、技术标准;③课程内容适度拓展,重视学生可持续发展能力的培养,为学生的终身学习着想。以上内容的选取原则,体现了学习过程情境化,工作任务项目化。

3.教学模式改革

以往的 《地形测量》教学先理论、后实验、再实践。从时间上讲,这种方法衔接不好,往往是学生的理论知识已经忘记差不多了,再去实验或实习,效率不高,另外,有些内容

单纯在理论课上讲针对性不强,如水平角测量,如果把这部分内容和导线测量实践练习起来,则针对性很强,做到有的放矢,学习目的明确。再如,关于中误差的理解,可以让同学们在实践中测一个角度十几个测回或几十个测回,根据数据去计算,去理解,这样效果会比传统教学好很多。

4.测试和考核机制改革

科学的测试和考核机制是评估教学质量的重要砝码。在平时测试中,多出一些个性化的试题,杜绝抄袭现象,在考核中,要改变考核模式,试题多出一些理论和实践结合的内容,适当增加实践内容的权重。此外,科学的测试和考核机制也是评估课程改革的重要标尺。

(三)建设中预计突破的难点

1.测绘项目的选取:如何更合理的选取测绘项目作为工程测量技术专业《地形测量》教学的主导,需要通过与企业、与毕业生的深入交流,课程团队结合多年的工作经验和教学经验,遵循“校企合作”和“工学结合”的原则,归纳出具有代表性、通用性较强的测绘项目。

2.知识点与项目的对接问题:限于课堂的学时数,项目不可能选的太多,但是这些项目中必须涵盖重要的基本概念、基本理论与基本方法,如大比例尺测图项目包含坐标正算,坐标反算、水平角观测、竖直角观测、水准测量等重要内容。如果选择几个测绘项目,还会出现测绘项目涵盖相同内容的情况,因此要组织好项目与知识点对接的问题,既要做到项目全面包含知识点,又要做到相同知识的适度重复,起到强化训练的作用。

3.成效的评估:成效评估有两项内容,其一是考评学生的成绩,可以采用绝对标准、相对标准和客观标准;其二是等效性评估,即评定一体化教学与理论和实验的关系,传统的教学中,理论教学 + 实验教学 = 《地形测量》教学,等效性评估是重新审定三者的关系,理想的评估结果是:一体化教学 > 理论教学 + 实验教学。

三、结束语

《地形测量》课程改革是基于项目的理论与实践一体化教学模式,首先,在教学组织上,让学生在《地形测量》课程学习中站在主动位置学习,锻炼学生综合能力,提高学生动手能力,老师由始至终起着引导和辅助的作用。其次,在教学内容上,将理论和实践进行倒置,在既定的测绘项目之下,由实践引出理论,实践为主体,充分体现高职学生对于理论学习的“必需”和“够用”的原则; 最后,在教学形式上模糊了 “理论”与 “实践”,即实践和理论是一体的,有利于综合能力的培养,全面提高学生的专业素质能力。

参考文献:

[1]刘攀,王倩. 浅谈测绘工程专业《地形测量》精品课程的建设―以高职高专教学为例[J]. 矿山测量, 2012.

[2]刘艳,武广臣,李丽. 以项目为基础的高职《测量学》一体化教学改革[J]. 测绘科学, 2012.

作者简介:

化学测量论文篇3

关键词:原油;化学计量学;校正理论;粘度;催化裂化 R语言

中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2012)28-6815-05

原油炼制技术研究,必须建立在系统深入认识原油化学特性的基础上,以石油化学为理论依据,以提高汽柴油等液体产品收率为目标。因此,实验室开展了对原油深入的化学评价分析。最终,利用分析数据建立了原油数据库。目前,如何利用先进数据分析方法对数据库中的原油评价数据进行有效地分析成为实验室面临最主要的研究问题,通过此项研究,以便提出原油的性质组成及反应性能关联预测模型,获取更多关于原油的知识,并为原油优化加工技术开发提供技术基础。为此,本文的研究重点是在前人大量对原油实验研究的基础上,利用所收集的原油分析实验数据,结合化学计量学校正理论,研究原油性质组成和反应产物分布的预测方法。

1 实验

1.1 原油性质和反应数据收集

分别测定原油原料的性质组成,性质组成包括密度、残炭、粘度、平均分子量、元素含量(H,C,N,S)、H/C、金属Ni和V的含量、饱和分、芳香分、胶质和沥青质。同时,还要对原油的原料进行催化裂化反应[1]和热转化反应性能的研究。最终,将性质组成和反应数据存储于数据库,为下一步数据分析提供数据基础。部分原油催化裂化反应数据见表1。

1.2 化学计量学校正理论

校正理论是化学计量学最重要的组成部分,所谓校正就是利用化学量测系统或数据和已有被研究体系的知识或信息,采用适当的统计学方法建立的一个模型,然后利用该模型定性或定量分析未知对象或样品,并预测被分析对象各方面信息的过程[2]。原油的性质和反应数据经测定收集后,利用校正理论方法,便可以建立性质与性质、性质与反应产物分布的定量数学模型,最后利用该模型定量预测未知原油样的性质和反应产物分布数据。

本文选取了六种常用的校正理论建模方法建立定量数学预测模型,六种方法包括:

原油性质组成数据和反应数据作为模型的训练数据,利用多元线性回归方法,求解回归系数β,便可以建立性质与性质、性质与反应产物分布的数学关联模型。最后,将未知原油的性质数据输入数学模型,就可以达到定量预测未知原油性质和反应产物分布的目的。

2)逐步线性回归(Stepwise Regression,SR)

参加多元线性回归(MLR)的n个原油的性质特征量x1,x2,…,xn中,单独观察时有些性质特征量x与因变量y(性质或反应产物分布)的相关程度很密切,有些性质特征量x显得不重要。若把这些不重要的特征量保存在回归方程中,不仅增加计算工作量,而且会增加方程的不稳定性[4]。因此,希望从n个性质特征量中选出与预测值因变量y最密切,最具有代表性的性质特征量x。为此,本文采用逐步线性回归法,在原油的性质中,分析选出与需要预测的原油的某个性质或某个反应产物分布关系最为密切的关键性质,作为线性回归方程的自变量x。

3)主成分回归(Principal Component Regression,PCR)

若原油性质特征量相互间无“共线性”(原油性质自变量呈线性、无干扰和无变量间的相互作用)问题,则利用多元线性回归方法建立的数学模型可以达到很高的预测精度[5]。但原油分析中数据总是带有误差,此时将多元线性回归建立在整体性质数据矩阵的基础上,就会造成模型失真,降低预测精度。为此需要采用主成分回归法,首先对原油性质做主成分分析,选取重要因子,然后采用常规多元回归分析方法建立重要因子与待预测性质或反应产物分布的数学模型。可以看出主成分回归实际上是主成分分析和多元线性回归的组合。

4)偏最小二乘法(Partial Least Squares,PLS)

偏最小二乘法(PLS)是化学定量校正理论最常用的一种方法[6-7],PLS模型建立过程见图1。在预测原油性质或反应产物分布过程中,利用训练数据(数据库中的原油性质、反应产物分布数据)和偏最小二乘法,首先求出系数矩阵b,建立多元线性模型,输入未知原油的性质组成数据,便可以得到预测结果。

偏最小二乘法与主成分回归有着相同的模型结构,主成分回归(PCR)的主要目的是要提取隐藏在自变量矩阵X中的相关信息,然后用于预测变量Y的值,这种方法可以保证只使用那些独立变量,噪音将被消除,从而达到改善预测模型质量的目的。但是,主成分回归仍然有一定的缺陷,当一些有用变量的相关性很小时,在选取主成分时就很容易把它们漏掉,使得最终的预测模型可靠性下降。偏最小二乘回归可以解决这个问题,它采用对变量X和Y都进行分解的方法,从变量X和Y中同时提取因子,再将因子按照它们之间的相关性从大到小排列,要建立一个模型,只要决定选择几个因子参与建模就可以了。

5)非线性回归最小二乘法(Nonlinear Least Squares,NLS)

一般的非线性回归模型可以表示为[8]:

本文中,X是原油性质数据矩阵,β为待估计的参数向量,y是准备预测的原油的性质或反应产物分布,ε为随机误差。函数形式f(·)是已知的。与多元线性回归法类似,求取β,便可以建立非线性回归数学预测模型。

6)支持向量机(Support Vector Machine,SVM)

支持向量机于1995年由Vapnik首先提出,它是一种监督式学习的方法,它广泛的应用于统计分类以及回归分析中[9]。支持向量机的体系结构如图2所示。

本文中,X为原油性质矩阵,K为支持向量机的核函数,本文核函数选取为“radial basis”,b为偏置项,a为权重向量,则预测的原油性质或反应产物分布结果为:

1.3 校正理论模型开发软件

本文所有化学计量学方法都由R 2.13.0(http:///)开发,所用到的工具包(Packages)有:stats、e1071(LIBSVM)、ChemometricsWithR、MASS和chemometrics。

2 结果与讨论

利用化学计量学校正理论的目的就是为了建立性质与性质、性质与反应产物分布之间的数学预测模型。本文采用了六种不同的方法建立数学模型,各种方法在实际应用中存在不同(见表2)。例如:MLR、SR、PCR和PLS为线性方法,而NLS和SVM为非线性方法;在数据建模前,PCR、PLS和SVM需要对数据进行标准化处理,消除量纲和数量级不同引起的不引人注意的权重,而且这三种方法是将主成分分析后的因子作为自变量进行数据建模的;在数据建模过程中,PCR和PLS需要对特征参数“ncomp(Number of Components,主成分因子数)”进行优化,SVM需要对特征参数“gamma”和“cost”进行优化,达到对数据模型优化的目的。

本文为了研究化学计量学校正理论在原油数据分析中的应用,根据所收集的原油数据,重点分析研究原油粘度的预测,对原油反应产物分布预测进行探索性研究。

2.1 原油性质预测

粘度是评定原油流动性的重要指标,表征其分子间相对运动时因摩擦而产生的内部阻力大小,是原油加工、过程模拟等设计必不可少的基础物性数据。随着原油馏分的变重、沸点升高,其粘度增大。但在粘度测定过程中,升高温度会导致原油裂解,而且采用旋转粘度计法测定粘度,误差较大,因此有必要寻找新的预测粘度的方法。本文利用所收集的原油性质数据,结合化学计量学校正理论的六种方法,分别建立粘度的预测模型。

因为粘度分布范围很宽且不均匀(见图3),所以在关联过程中一般取粘度的对数与其它性质关联,取对数后的粘度箱线图见图4。

在数据建模过程中,粘度取对数后作为模型的因变量y,而其它的13个性质(密度、残炭、平均分子量、元素含量(H,C,N,S)、H/C、金属Ni和V的含量、饱和分、芳香分和胶质)作为模型自变量x。

首先,经多元线性回归(MLR)建立预测数学模型,并对数学模型分别进行方差分析与t检验。t检验结果给出了每个因变量的回归参数、常数项值、标准差、t值和相应的P值(见表3)。由方差分析可以得出模型的P = 2.2e-16 < 0.0001,故预测粘度的模型是有意义的。由t检验结果可见:密度、残炭、N含量、Ni含量和V含量回归参数的P值小于0.05,可认为这些自变量对粘度有显著的影响;而平均分子量、C含量、S含量、H/C、饱和分和芳香分回归参数的P值远远大于0.05,可认为这些自变量对粘度没有显著的影响;其它几个自变量,H含量和胶质对粘度影响则不太显著。

通过以上t检测结果,可以看出有些自变量对粘度没有显著影响,出现这种结果可能的原因是自变量之间存在“共线性”。因此,可以利用逐步线性回归法(SR),剔除一些变量,最终回归模型中,自变量均为显著的,也就是说最终用于建立粘度预测模型的原油性质对粘度都有显著的影响。利用逐步线性回归建立数学模型,由方差分析可以得出模型的P = 2.2e-16 < 0.0001,故预测粘度的模型是有意义的。由t检验结果可见(见表4),所有自变量P值都远远小于0.01,说明这些性质都对原油粘度有显著影响。

以上四种方法均为线性方法,本文还利用非线性回归最小二乘法(NLS)和支持向量机(SVM)两种非线性方法建立预测粘度的模型。其中SVM为人工神经网络技术,具有较强的人工智能功能和模拟多元非线性体系的能力,与传统的线性回归技术相比,它不仅具有自适应和自组织功能,可以很好的描述复杂关系的内在特征。SVM利用训练数据(数据库中的原油性质、反应产物分布数据)和优化算法分别得到特征参数“gamma”为0.4和“cost”为4,模型的核函数选取“radial basis”。另外一种非线性方法NLS通过优化选取自变量x,建立粘度预测模型为:

数学模型中,Viscosity为原油的粘度,Carbon Residue为原油的残炭,Molecular Weight为原油的平均分子量。

最终,利用数据库中的原油性质数据和上述六种校正理论方法,分别建立了数学模型,然后利用这些数学模型分别对20种原油油样的粘度进行预测,预测结果比较见表5,通过表5中各种方法预测值与测量值的决定系数可以看出,人工神经网络方法支持向量机预测结果最好,其它方法也能够达到较为准确预测原油粘度的目的。

此外,通过图7也可以看出支持向量机预测粘度值与实际测量值接近,达到较好的预测效果。

2.2 原油反应产物分布预测

通过上述六种方法预测原油粘度的结果来看,都能较为准确的预测原油的粘度,其中以人工神经网络方法支持向量机预测(SVM)结果最为准确。因此,本文将支持向量机也利用于原油反应产物分布的预测,用于预测原油催化裂化汽油的分布。

同样,在数据建模过程中,原油催化裂化汽油产物分布作为模型的因变量y, 13个原油关键性质(密度、残炭、平均分子量、元素含量(H,C,N,S)、H/C、金属Ni和V的含量、饱和分、芳香分和胶质)作为模型自变量x。

SVM利用训练数据(数据库中的原油性质、反应产物分布数据)和优化算法分别得到特征参数“gamma”为2和“cost”为4,模型的核函数选取“radial basis”,建立数学模型后,对32种原油的催化裂化汽油产物分布进行预测,预测结果与实际测量值的决定系数为0.96,两者之间的关系见图8。

从决定系数和图8中可以看出,通过人工神经网络方法支持向量机(SVM)建立的数学预测模型同样可以对原油反应产物分布有很好的预测效果。

3 结束语

1)利用化学计量学校正理论六种常见方法,将数据库中存储的原油性质数据作为训练数据,建立原油粘度预测模型,经过对六种预测模型的数学分析和比较,六种模型都可以对原油粘度进行准确的预测,其中以人工神经网络方法支持向量机预测结果最为准确。

2)利用人工神经网络方法支持向量机建立原油催化裂化汽油分布预测,同样可以达到很好的预测效果。从分析过程来看,如果要达到好的预测效果,要尽可能多的提供训练数据,如果训练数据过少,会影响到人工神经网络的预测效果。

参考文献:

[1] Xu C,Gao J,Zhao S,et al.Correlation between feedstock SARA components and FCC product yields[J].Fuel,2005,84(6):74-669.

[2] 史永刚.化学计量学[M].北京:中国石化出版社,2010.

[3] Kapur G S,Ecker A.Meusinger R.Establishing Quantitative Structure?Property Relationships:(QSPR)of Diesel Samples by Proton-NMR & Multiple Linear Regression(MLR)Analysis[J].Energy & Fuels,2001,15(4):8-943.

[4] 梁朝林,沈本贤,刘纪昌,等.用延迟焦化逐步回归法模型预测焦化产物的分布[J].华东理工大学学报:自然科学版,2009(2):91-185.

[5] Varmuza K.Introduction to Multivariate Statistical Analysis in Chemometrics[M].CRC Press,2009.

[6] 褚小立,许育鹏,陆婉珍.偏最小二乘法方法在光谱定性分析中的应用研究[J].现代仪器,2007(5).

[7] Molina,Uribe U N,Murgich J.Partial Least-Squares(PLS)Correlation between Refined Product Yields and Physicochemical Properties with the 1H Nuclear Magnetic Resonance(NMR)Spectra of Colombian Crude Oils[J].Energy & Fuels,2007,21(3):80-1674.

[8] 王斌会.多元统计分析及R语言建模[M].广州:暨南大学出版社,2010.

化学测量论文篇4

关键词:燃气负荷;灰色理论;中长期预测

1. 燃气负荷预测概述

随着" 西气东输" 战略的逐步实施,我国天然气工业得到了快速发展。这无疑进一步推动了我国城市天然气化的进程,同时将促进天然气输气理论和技术的发展。其中,城市燃气负荷预测作为一项重要的研究课题不断受到专家学者的关注。这是由于预测水平的好坏直接决定了燃气系统实施控制、城市气源的科学决策、燃气管网的合理规划以及燃气运行的优化调度水平等方面,从而达到科学指导未来的生产计划的目的,对燃气行业发展具有重要意义[1]。

燃气负荷是一种广泛的概念。燃气系统终端用户对燃气的需求量形成燃气系统最基本的负荷,即燃气用气负荷,简称燃气负荷[2]。通常情况下,燃气负荷分为短期负荷(小时负荷、日负荷)和中长期负荷(月负荷、年负荷)。对于不同的负荷,其变化规律也不尽相同。短期燃气负荷具有趋势性、随机性,以一定周期规律进行变化;而中长期负荷具有较强的规律性,主要受季节、地理位置等因素影响。因而,根据不同燃气负荷的特点选择合适的预测方法对于取得较好的预测效果具有重要意义。

对于燃气负荷预测的研究起始于20世纪60年代。进入21世纪以来,随着燃气工业的不断发展与计算机技术的不断进步,负荷预测的速度和精度逐渐提高。越来越多的预测方法不断涌现。目前常用的燃气负荷预测方法包括:时间序列法、灰色理论预测法、回归分析法、神经网络法等[3-6]。对于中长期负荷预测,考虑历史记录较少的特点,本文采用灰色理论方法进行燃气负荷的中长期预测。

2. 灰色理论原理

灰色理论是一门研究信息部分清楚、部分不清楚并带有不确定性现象的应用数学学科。其主要研究的就是"外延明确,内涵不明确"的小样本。灰色预测是用灰色模型GM(Grey Model)进行的定量预测。GM(1, 1)模型是最常用的一种灰色模型。设变量的原始数据序列为x(0) :

x(0)={x(0)(1),x(0)(2),...,x(0)(n)} (1)

对其进行一次累加处理,生成一次累加数据序列x(1) ,即:

x(1)={x(1)(1),x(1)(2),...,x(1)(n)} (2)

其中,

x(1) (k)=x(0)(i) (3)

由于序列 x(1) (k)符合指数增长规律,对该序列建立一阶微分方程,即:

+ax(1)=u (4)

式中, a代表发展系数; u代表灰作用度。根据微分方程理论,GM(1, 1)的解为:

x(1) (k+1)=[x(0)(1)-] e-ak+ (5)

对上式进行累减还原,得:

x(0) (k+1)= x(1) (k+1)- x(1) (k) (6)

式a和式b为GM(1, 1)模型的时间响应函数。

通过公式可知,灰色预测方法具有运算简单、需求负荷值较少、建模简单等特点。在历史负荷数据较少的情况尤其适用。

3. 基于灰色理论燃气负荷预测实例

为验证灰色理论预测方法的正确性及有效性,下面采用编制的燃气负荷预测系统对某城市工业燃气负荷进行预测,燃气负荷原始数据如表1所示 :

表1 某城市工业燃气用气量 106 (m3/a)

年份 1980 1981 1982 1983 1984

用气量 1137.91 1254.25 1287.74 1308.25 1511.22

年份 1985 1986 1987 1988 1989

用气量 1636.12 1836.25 2032.78 2027.74 2071.07

采用灰色理论方法对某城市1985-1989年的工业用气量进行预测的结果如表2所示:

表2 某城市工业燃气用气量真实值与预测值对比 106 (m3/a)

年份 1985 1986 1987 1988 1989

实际值 1636.12 1836.25 2032.78 2027.74 2071.07

预测值 1650.63 1721.32 2200.55 1986.43 1988.24

预测误差/% 2.14 5.23 9.33 1.06 3.06

从表2的预测结果可以看出,采用灰色理论方法可根据较少的历史负荷值对未来的燃气负荷进行较为准确的预测,却算法简单、计算效率高。从而体现了灰色理论方法在燃气负荷预测中的有效性。

4. 结论

燃气负荷预测是一个系统工程,受多种因素影响。本文从燃气负荷的规律出发,针对历史燃气负荷值较少的特点,采用灰色理论方法对某城市工业燃气负荷进行预测。实践证明,灰色理论方法可以较为准确的对燃气负荷进行预测,是一种有效、实用的燃气负荷预测方法。本文根据灰色理论方法编制了燃气负荷系统,实现了灰色理论预测的自动化,对工程实践具有一定的指导意义。

参考文献:

[1] 严铭卿,焦文玲,展长虹,等.我国城市燃气的发展模式[J].油气储运,2001,20(7):10-12

[2] 刘红,邹艳双. 基于回归分析的燃气负荷预测[J].内蒙古石油化工,2012,4:39-40

[3] 焦文玲. 城市燃气负荷时序模型及其预测的研究[D].哈尔滨: 哈尔滨工业大学,2001

[4] 杜元顺. 煤气日负荷系数的回归分析方法[J].煤气与热力,1982,2(4): 26-30

[5] 胡文斌,华贲,杨昌智. 灰色理论在城市燃气负荷预测中的应用[J].煤气与热力,2002,22(1): 28-31

[6] 肖文辉,刘亚斌,王思存.燃气小时负荷的模糊神经网络预测[J].煤气与热力,2002,22(1): 16-18

化学测量论文篇5

就有了心理活动,便有了研究人类心理的需要。在中国的文化典籍中,记录了不少文人学者在知人识才方面所做的有益探索,几千年的文明历史蕴含着丰富的心理测量思想,研究和挖掘我国古代心理测量思想,对于弘扬我国古代文化遗产,加强心理测量的应用性研究,促进当今心理测量的发展,具有重要的意义。

1.心理测量含义的解读

在我国古代,没有心理测量一词,也没直接论述心理测量的文字。但对人的心理及特点的测度,在远古时期就有了。早在商周时代就已经有了《周易》,它以卜卦方式,预测自然现象和人的生死祸福。我国最古老的一部历史文献《尚书》中说,“知人则哲,能官人。”意思是说,只有聪明睿智的人,才能了解别人,才能用人得当。《礼记?学记》中的“知其心,长善而救其失也”则指出,教师必须了解学生学习的不同类型及心理上的个别差异,才能“长善救失”。“知人善任”、“知人善教”的论述,间接地揭示了心理测量的重要性。孟子相信人的心理是可知的,“权,然后知轻重;度,然后知长短。物皆然,心为甚。”这里的权、度指的都是测量,物既能测,心即可测。直接指明了人的个别差异测量的可能性,包含着十分明确的心理测量思想。孔子认为,人的心理是可以在言语和行动中表现出来的,只要“听其言而观其行”,便可洞察一个人内心的底蕴。这说明人的心理及特点是可以通过外部表现探测的。汉魏时期的刘劭提出了心理观察的一条基本原理,即“观其感变,以审常度”,意思是说在心理观察中所得到的只是一定条件下行为的样例,它虽然不是行为的全部,但具有代表性(常度),可以对人的心理特征作出有效的推测。这与现代心理测量的某些理论不谋而合。我国古代一直十分注重知人识才,也留下了许多这方面的材料和方法,有些方法就带有心理测量的性质,可以说是现代心理测量方法的雏型。

2.古代心理测量形式及发展

在商周时代,我国就通过庠序培养,采用层层选拔和考课的方式选拔人才,这在古诗文中随处可见。不仅中原地区如此,边远地区也采用类似的方式,《国语》中就有考度莅中之说。到了汉代常常采用察举的方式,不仅有举贤良方正、孝廉,还有察举,并且每年或隔年还有随计吏入京举才以及自举的行为。汉魏六朝时期,流行品评人物的风气,由于没有现代测量手段和工具的支持,因此没有上升为系统的理论,但经验十分丰富,有时还和相术联系在一起。如相者称曹操为治世之能臣,乱世之奸雄。曹操嫌自己其貌不扬,伪作侍从,北朝使者却指出他才是真正的英雄等等。建安七子、竹林七贤皆是品评人物的专家,由评人还发展到品物、品文,并产生了系统的文学评论思想。隋炀帝大业年间,为了加强中央集权而补充官吏的需要,开科取士,并在朝廷中设“文才秀美”科,即进士科,揭开了我国古代选举和考试历史的新篇章,标志着我国古代科举制度的开端。唐代完善了这一制度,把智力测验引入考试。当时考试大致分为贴经、口义、墨义、策问和诗赋,以儒家经典为主要内容,为现代考试测评题型开创了先河。此外,还注重举止仪表的考察,采用面试方式,甚至由皇帝亲自主持面试(殿试)。宋元明清的科举大多承袭前朝,无重大改变,直到因不适应时代要求而于1905年被废止。

我国古代选制度,不仅是世界上最古老、最完备的人才选拔制度,同时,所使用的方法也为世界考试和测量带来了巨大的启示。民间流行的智力游戏,很早就在我国出现,如唐、宋年间的叶格子戏、七巧板等等。人们推测七巧板是从宋代的燕几图演化而来的。从文化继承角度看,我国古人的观察和实践丰富了现代心理测量学的内容,为现代心理测量的发展奠定了基础。

3.从不同维度对古代心理测量的考察

(1)从测量目标、方法方面来看

我国古代心理测量目标十分宽广,具有综合化的倾向。

科举考试中,人的智能是一个重要的测评目标。科举考试注重于考生的政治见解、行政工作能力和文学艺术的独创能力的考察,以满足统治阶级治国安邦的需要。这些测量目标,从历代科举所开设的考试内容和所使用的考试方法上是不难看出的。然而,我国古代的心理测量目标虽涉及面比较宽广,但零乱而不系统,并且偏重于人的情绪和品性。

其次,从测评的方法来看,我国古代心理测量的方法呈现出多元化倾向。

诸葛亮“知人性”七法中的前四法(问、穷、咨、告),是借助于言语,以问答的方式来观察、测量人的心理,显然是问答法。七法中的后三法(醉之、临之、期之),从现代测量理论上看,就是给予某些情境刺激以观测所诱导出的心理与行为的反应,这属情境法范畴。

(2)从测验的计量方式看

现代心理测量理论重视测验结果的数量化,而我国古代的心理测量则以定性考察为主,这也是人们评价我国古代心理测量仅是一种思想,而不是一门科学的依据之一。但考察史料,不难发现,先哲虽然不重视量化,可还是有一些量化方面的探讨,属朴素的量化思想。古代没有准确的计量工具,人们常用活动本身的某些数量指标作粗略估计。

(3)从影响测量客观性的因素上作些探讨

刘劭在其所著的《人物志》中,从7个方面论述了考察人才时经常出现的谬误。鉴定人心理时,如果用听闻取代自己的观察,就会失之偏颇;如果受爱恶之情的干扰,就会迷惑不解;如果对心态的衡量不能区别大小之分,就会出现失误;如果不考虑一个人的心理发展的时间特点,就会疑惑难断;如果称誉与自己同一类型的人而抵毁与自己相反类型的人,就有袒护的嫌疑;如果只从富贵亨通、贫贱穷困的地位出发,就会失之公正;如果只看外貌,就会失却“含精于内,外无饰姿”的“尤妙之人”和“硕言瑰姿,内实乖反”的“尤虚之人”。

化学测量论文篇6

关键词:思想政治理论课;教学质量测评体系;高教三十条

中图分类号:G641

文献标识码:A

一、加深对思想政治理论课教学质量测评的认识

《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》(以下简称“《纲要》”)中提出,近十年中我国教育工作有两大任务,分别是“促进公平”与“提高质量”,且认为改革教育质量评价制度与改革人才评价制度,是当前深化改革的重要举措[1]。在贯彻《纲要》时,加强高校思想政治理论课的教学质量测评体系建设具有重要的意义。

笔者认为,加深对高校思想政治理课教学质量测评认识是改革传统教学质量测评体系、增强思想政治教育实效性的重要基础。我们认为高校思想政治理论课教学质量测评是从思想政治教育的使命出发,运用各项教学质量测评指标对理论课的教学活动结果与产生的影响进行评估,将教学成果与绩效划分等级,针对绩效等级提出改进计划,并结合教学效果改进教学活动。如何得到好的理论课教育过程中的投入、产出与成果影响所反映的绩效测评结果,才是思想政治理论课教学质量测评的核心问题所在。

二、思想政治课教学质量测评体系存在的局限性

现阶段,我国教育部提出把思想政治理论课的建设当做考核高校办学质量与教育水平的重要指标,且已将其纳入高等教育的教学评估体系当中。不少学者对测评体系的研究工作已取得一些阶段性的成果,促使其逐渐趋于完善和独立,这使得思想政治理论课教学方面的测评体系逐渐受到各高校的重视。然而,不同地区、不同高校之间缺乏统一的测评目标、原则、方法等指导,局限性突出,整体效果不理想。现从三个方面对其局限性进行分析。

1.测评体系的核心定位不明确

目前,思想政治理论课测评方面存在一个特别突出的问题,即没有将学生学习效果问题置于评价体系的核心,取而代之的是将“所有要素的简单累积”或者“无核心”的评价理念作为其体系,导致无法达到评价的预期效果。现实生活中,学生是整个测评体系的核心利益相关者,他们参与了思想政治教育服务的整个过程和所有环节,通过评价教学效果与教学质量,综合判定教学效率,实现对教育教学课程的有效评估。英国学者麦尔肯・弗雷泽(Malcolm Fraze)认为:“高等教育的质量首先是指学生的学习质量,即学生在整个学习过程中所学的东西,包括所知、所能做的及其态度。”[2]因此, 质量测评体系应当明确或转移测评重点,以学生的学习效果为测评核心,改善现阶段重视政府、社会、学校提供的教学资源、条件、师资的弊端,实现测评重点从硬件建设向软件建设的转化。

2.测评体系的涵盖范围不全面

相对而言,思想政治理论的教学质量测评主要对学生知识掌握情况、技能掌握情况、情感与态度情况、价值观情况等进行准确评价,需要综合考量,给出整体评价结果,测评学生在社会生活和实践中运用马克思主义理论解决实际问题的能力。而我国现阶段的思想政治课教学质量测评仍然把重心放在课堂而非课外,放在期末而非平时,很少从学生的社会实践中的表现去考量理论课的教学效果和质量。

3.测评体系的方式简单划一

我们最常见的测评方式主要根据建立的思想政治理论课教学评估体系的制度与效果测评系统,通过测评因素的详细取证,鉴定教学质量与学生的学习情况,综合评价教师的教学态度与行为,并将测评结果纳入教师的年度考核当中,测评结果与教师考核、奖金级别、职称评定等方面相关,激发教师的动力。

(1)学生评教:是指学校组织学生对教师的教学行为及其态度、水平和方法等方面进行评价的活动。目前,学生评教最常见的方法是由学校管理部门(如教务处)提供统一的测评量表,在学期结束时由学生书面或在网上填写测评量表。

(2)期末考核:思想政治理论课最常见的期末考核方式有两种,一种是通过试卷考试完成答辩,教师按比例给出卷面成绩和课堂表现成绩,取综合分作为对学生理论课学习成果的核定。

三、有效构建思想政治课教学质量测评体系的几点思考

1.转变观念:生本教育理念的形成

教育工作正在从“师本教育”转变为“生本教育”,也就是从以教师为本转向以学生为本,通过激发学生自主学习的兴趣,提高教学效果。从重视学生的学习成果开始,逐渐转变教学思想,加强以学生为本体的思想政治教学,激发学生学习主动性的同时,也从改善教学条件、加强师资队伍建设等方面提升教学效果。

2.对象外延:开放式测评模式的应用

对思想政治理论教学质量的影响因素有很多,如教学条件、教学目标、教学任务、师资团队、学生态度等,这些因素都会影响学生的学习效果。教学不能只局限于课堂,而是要将理论内容同时纳入到课堂教学和课外辅导之中。课外辅导是指思想政治课教师在课外对学生进行个别或集体辅导,有个别辅导和集体辅导两种形式,其内容包括补课、指导作业、答疑等。课外辅导可以弥补课堂集体教学的不足,缩小学生成绩差异。因此,理论课教学质量的测评对象应外延到课外。另外,还应重点加强大学生与其家长对思想政治理论课教育的认知和理解,从而科学地进行满意度评价、学生素质测评及用人单位的综合评价等,共同测评整体教学质量。

3.实现途径:科学化

(1)促进思想政治理论课教学测评理论研究科学化。只有正确把握我国思想政治教育目标所处的发展阶段和基本国情,才能科学制定符合实际的测评制度,才能避免生搬硬套和表象化的测评研究;要明确思想政治教育测评是以思想政治教育的工作规范、行为标准为尺度,而不是以个体利益的实现程度为尺度;要明确测评的本质是针对思想政治理论教育所面临的问题采取解决措施,应始终围绕它的历史使命不断探索其具体功能及实现途径。

(2)促进思想政治理论课教学测评实践科学化。思想政治教育测评实践的科学化,需要尊重思想政治教育的发展客观规律,并重视绩效测评中的现实条件、测评方法及测评过程。

要通过流程的再造来对各个部门的职能重新进行界定,并确保部门间无职能重复、交叉情况出现,这样才能明确每一个部门和岗位的工作内容和范围,才能明确绩效标准;思想政治理论课教学测评指标体系建设,不仅要考虑到思想政治教育的社会与经济效益,同时也要对长短期效应、间接或直接效应进行考量,要对绩效测评体系的指标和测评基础资料数据库不断地加以完善和更新。

综上所述,高校思想政治理论课教学质量测评体系在不断发展与完善,我们必须根据国家经济的发展现状和社会需要,贯彻《全面提高高等教育质量的若干意见》精神,落实教学改革措施,提升教学质量,促进高等教育质量的持续可协调发展。

参考文献:

[1]闫广芬,秦安安.近十年来中国高等教育质量观研究述评[J].高等教育管理,2009(1).

化学测量论文篇7

关键词:安置交点偏角法圆曲线测设

前言

《礼记》有云:大学之道,在明德,在亲民。在提笔撰写我的毕业设计论文的时候,我也在向我的大学生活做最后的告别仪式。我不清楚过去的一切留给现在的我一些什么,也无从知晓未来将赋予我什么,但只要流泪流汗,拼过闯过,人生才会少些遗憾!

非常幸运能够加入水利工程这个古老而又新兴的行业,即将走向工作岗位的时刻,我仿佛感受到水利行业对我赋予新的历史使命,水利是一项以除害兴利、趋利避害,协调人与水、人与大自然关系的高尚事业。水利工作,既要防止水对人的侵害,更要防止人对水的侵害;既要化解自然灾害对人类生命财产的威胁,又要善待自然、善待江河、善待水,促进人水和谐,实现人与自然和谐相处。这种使命,更让我用课堂中的知识用于实际生产中来。特别是这两个月来的毕业设计,我越发感觉到学会学精测量基础知识对于我贡献水利是多么的重要。所以,我越发不愿放弃不多的大学时光,努力提高自己的实践动手能力,而本学期的毕业设计,为我提供了绝好的机会,我又怎能放弃?

刚刚从老师那里得到毕业设计的题目和任务时,我的心里真的没底。作为毕业设计的主体工作,我们主要运用电子水准仪对某幢建筑物进行变形观测与计算,布设控制点进行平面控制测量和高程控制测量;用全站仪进行了中心多边行角度和距离的测量,并用条件平差原理进行平差,通过控制点的放样来计算土的挖方量,还有圆曲线的计算与测设。而我研究的毕业课题是圆曲线测设。

大学的最后一个学期过得特别快,几乎每天扛着仪器,奔走在校园的每个角落,生活亦很有节奏。今天我提笔写毕业论文,我的毕业设计也接近尾声。不管成果如何,毕竟心里不再是没底了,挑着两个多月的辛苦换来的数据和成果,并不断的完善他们,心里感觉踏实多了。

在本次毕业设计论文的设计中要感谢水利系为我们的工作提供了测量仪器,还有各指导老师的教导和同学的帮助。

开题报告

一、研究课题:《微分曲线的应用》

二、学科地位和研究应用领域

1.学科定义

工程测量学是研究地球空间中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科。它主要以建筑工程、机器和设备为研究服务对象。

2.学科地位

测绘科学和技术(或称测绘学)是一门具有悠久历史和现展的一级学科。该学科无论怎样发展,服务领域无论怎样拓宽,与其他学科的交叉无论怎样增多或加强,学科无论出现怎样的综合和细分,学科名称无论怎样改变,学科的本质和特点都不会改变。

3.研究应用领域

目前国内把工程建设有关的工程测量按勘测设计、施工建设和运行管理三个阶段划分;也有按行业划分成:线路(铁路、公路等)工程测量、水利工程测量、桥隧工程测量、建筑工程测量、矿山测量、海洋工程测量、军事工程测量、三维工业测量等,几乎每一行业和工程测量都有相应的著书或教材。

国际测量师联合会(FIG)的第六委员会称作工程测量委员会,过去它下设4个工作组:测量方法和限差;土石方计算;变形测量;地下工程测量。此外还设了一个特别组:变形分析与解释。现在,下设了6个工作组和2个专题组。6个工作组是:大型科学设备的高精度测量技术与方法;线路工程测量与优化;变形测量;工程测量信息系统;激光技术在工程测量中的应用;电子科技文献和网络。2个专题组是:工程和工业中的特殊测量仪器;工程测量标准。

工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。

工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供测绘保障,满足工程所提出的要求。精密工程测量代表着工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。

工程测量仪器的发展工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。通用仪器中常规的光学经纬仪、光学水准仪和电磁波测距仪将逐渐被电子全测仪、电子水准仪所替代。电脑型全站仪配合丰富的软件,向全能型和智能化方向发展。带电动马达驱动和程序控制的全站仪结合激光、通讯及CCD技术,可实现测量的全自动化,被称作测量机器人。

三、工程测量理论方法的发展

1.测量平差理论最小二乘法广泛应用于测量平差。最小二乘配置包括了平差、滤波和推估。附有限制条件的条件平差模型被称为概括平差模型,它是各种经典的和现代平差模型的统一模型。测量误差理论主要表现在对模型误差的研究上,主要包括:平差中函数模型误差、随机模型误差的鉴别或诊断;模型误差对参数估计的影响,对参数和残差统计性质的影响;病态方程与控制网及其观测方案设计的关系。由于变形监测网参考点稳定性检验的需要,导致了自由网平差和拟稳平差的出现和发展。观测值粗差的研究促进了控制网可靠性理论,以及变形监测网变形和观测值粗差的可区分性理论的研究和发展。

2.工程控制网优化设计理论和方法网的优化设计方法有解析法和模拟法两种。解析法是基于优化设计理论构造目标函数和约束条件,解求目标函数的极大值或极小值。一般将网的质量指标作为目标函数或约束条件。模拟法优化设计的软件功能和进行优化设计的步骤主要是:根据设计资料和地图资料在图上选点布网,获取网点近似坐标(最好将资料作数字化扫描并在微机上进行)。值精度,可进一步模拟观测值。计算网的各种质量指标如精度、可靠性、灵敏度。

3.变形观测数据处理工程建筑物及与工程有关的变形的监测、分析及预报是工程测量学的重要研究内容。其中的变形分析和预报涉及到变形观测数据处理。但变形分析和预报的范畴更广,属于多学科的交叉。

(1)变形观测数据处理的几种典型方法根据变形观测数据绘制变形过程曲线是一种最简单而有效的数据处理方法,由过程曲线可作趋势分析。如果将变形观测数据与影响因子进行多元回归分析和逐步回归计算,可得到变形与显著性因子间的函数关系,除作物理解释外,也可用于变形预报。

(2)变形的几何分析与物理解释传统的方法将变形观测数据处理分为变形的几何分析和物理解释。几何分析在于描述变形的空间及时间特性,主要包括模型初步鉴别、模型参数估计和模拟统计检验及最佳模型选取3个步骤。变形监测网的参考网、相对网在周期观测下,参考点的稳定性检验和目标点和位移值计算是建立变形模型的基础。变形模型既可根据变形体的物理力学性质和地质信息选取,也可根据点场的位移矢量和变形过程曲线选取。

(3)变形分析与预报的系统论方法用现代系统论为指导进行变形分析与预报是目前研究的一个方向。变形体是一个复杂的系统,它具有多层次高维的灰箱或黑箱式结构,是非线性的,开放性(耗散)的,它还具有随机性,这种随机性除包括外界干扰的不确定性外,还表现在对初始状态的敏感性和系统长期行为的混沌性。此外,还具有自相似性、突变性、自组织性和动态性等特征。

四、工程测量学的发展展望展望21世纪,工程测量学在以下方面将得到显著发展

1.测量机器人将作为多传感器集成系统在人工智能方面得到进一步发展,其应用范围将进一步扩大,影像、图形和数据处理方面的能力进一步增强;

2.在变形观测数据处理和大型工程建设中,将发展基于知识的信息系统,并进一步与大地测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合,解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题。

3.工程测量将从土木工程测量、三维工业测量扩展到人体科学测量,如人体各器官或部位的显微测量和显微图像处理;

4.多传感器的混合测量系统将得到迅速发展和广泛应用,如GPS接收机与电子全站仪或测量机器人集成,可在大区域乃至国家范围内进行无控制网的各种测量工作。

5.GPS、GIS技术将紧密结合工程项目,在勘测、设计、施工管理一体化方面发挥重大作用。

6.大型和复杂结构建筑、设备的三维测量、几何重构以及质量控制将是工程测量学发展的一个特点。

7.数据处理中数学物理模型的建立、分析和辨识将成为工程测量学专业教育的重要内容。综上所述,工程测量学的发展,主要表现在从一维、二维到三维、四维,从点信息到面信息获取,从静态到动态,从后处理到实时处理,从人眼观测操作到机器人自动寻标观测,从大型特种工程到人体测量工程,从高空到地面、地下以及水下,从人工量测到无接触遥测,从周期观测到持续测量。测量精度从毫米级到微米乃至纳米级。

工程测量学的上述发展将直接对改善人们的生活环境,提高人们的生活质量起重要作用。文献综述

一、圆曲线的详细测设

在各类线路工程弯道处施工,常常会遇到圆曲线的测设工作。目前,圆曲线测设的方法已有多种,如偏角法、切线支距法、弦线支距法等。然而,在实际工作中测设方法的选用要视现场条件、测设数据求算的繁简、测设工作量的大小,以及测设时仪器和工具情况等因素而定。另外,上述的几种测设方法,都是先根据辅点的桩号(里程)来计算测设数据,然后再到实地放样。因此,在实际工作中利用上述传统测设方法,有时会因地形条件的限制而无法放样出辅点(如不通视或量距不便等),或放样出的辅点处无法设置标桩。

在本次毕业设计的论文课题中介绍的几种圆曲线测设的新方法,不仅计算简单、测设便捷,而且可在不需要知道曲线上某点里程的情况下进行,从而避免了按预先给定的曲线点反算的测设数据放样不通视而转站的麻烦。同时,利用本文介绍的新方法,还可以根据线路工程施工进度的要求,灵活地选择性地放样出部分曲线;也可以用于快速地确定曲线上某一加桩的位置;若用于线路验收测量,则更加方便,验测结果更具有代表性、更可靠。

二、全站仪在任意站测设圆曲线及方法交点偏角法测设方法

用全站仪任意站测设圆曲线,安置一次仪器就能完成全部工作。虽然外业计算麻烦,但对于不能设站的转点,可谓方便灵活。但它的不足之处仍然是计算烦锁,对于不熟悉内业的外业工作者,很难实际操作。如果利用一些程序计算器,编制输入:AB的四组坐标和半径、九个数据的程序,可迅速得出放样数据,简化了外业工作。

为了放样工作的便利,可在平面控制网中纳入一些放样点,构成GPS同级全面网。由于放样点间距离较近,在进行同步环和闭合环检验时可仅考虑各分量的较差,而不考虑相对闭合差。因为,用相对闭合差来衡量是不合理的。由于GPS接收机的固定误差,相位中心偏差以及观测时的对中误差均在1mm~5mm之间,对于几十米的短边,其相对闭合差值势必较大。3)平面控制网的设计主要考虑独立基线的选择以及异步闭合环的设计,要考虑构成尽可能多的闭合图形,并将网中处于边缘的观测点用独立基线连接起来,形成封闭图形。

同理,采用上述思路,也可测设缓和曲线。

在道路、渠道、管线等工程建设中,受地形、地质等条件的限制,线路总是不断转向。为使车辆、水流等平稳运行或减缓冲击,常用圆曲线连接,因而圆曲线测设是线路测设的重要内容。在公路、铁路的路线圆曲线测设中,一般是在测设出曲线各主点后,随之在直圆点或圆直点进行圆曲线详细测设。其测设的方法很多,诸如偏角法、切线支距法、弦线支距法、延弦法等。这些方法有一个共同点:均是在定测阶段放样出的线路交点处设站,以路线后视方向定向,在实地定出曲线主点,然后将仪器置于曲线主点(一般是在曲线起点)处,以路线交点为后视方向定向,进行圆曲线详细测设。这些方法在实际施测过程中,由于各种地形条件的限制以及施测方法的特点,可能会出现以下三种情况:

(1)在曲线主点处无法设站。

(2)后视方向太近,定向不准。

(3)误差积累较大。

为此,在交点可以设站的情况下,可以采用一种新的测设方法—交点偏角法。

本文提出的交点偏角法详细测设圆曲线方法,从上述的计算,测设的方法得知,它具有以下优点:

(1)计算方便、工作量省、易于实现公路测量的自动化。从上述公式推导得知,只要知道待测设点至圆曲线中点间的弧长,便可计算出测设所需的数据;而且上述情况1.1和1.2的计算偏角和待测设点至交点水平距离公式相同,只是外矢距的计算方法不同,容易通过计算机语言编程实现公路测量的自动化。另外,本方法不需在圆曲线主点重新设站,可以在测设圆曲线主点时,同时进行圆曲线详细测设,故工作量省。

化学测量论文篇8

[关键词]:摄影测量;空三;DEM;影像匹配;变化检测

中图分类号:F767.7 文献标识码:A 文章编号:

1摄影测量的基本概念与特点

摄影测量学有着较为悠久的历史,19世纪中叶,摄影技术一经问世便应用于测量。它从模拟摄影测量开始,经过解析摄影测量阶段,目前已进入数字摄影测量阶段。摄影测量按照成像距离的远近不同,摄影测量可分为航天摄影测量、航空摄影测量、近景摄影测量和显微摄影测量等。

2摄影测量学的发展

摄影测量一共经历了模拟摄影测量、解析摄影测量和数字摄影测量几个阶段它们所使用的方法和仪器差别很大。模拟摄影测量所使用的是各种不同类型的模拟测图仪;解析摄影测量所使用的是解析测图仪;而数字摄影测量使用的是计算机工作站。学科的内容也发生了很大的变化。模拟摄影测量是研究摄影测量的基本原理,各种模拟仪器的结构、操作方法与过程等;解析摄影测量是侧重于研究摄影测量的严密解算方法和理论,应用平差和粗差检测的理论和算法,提高结果的精度和可靠性,各种解析仪器的理论和方法;数字摄影测量可视为解析摄影测量的继续和扩展。在解析摄影测量中所研究的严密解算理论均被继承,而数字摄影测量的研究重点是怎样将计算机学科中模式识别的理论用于摄影测量,实现自动或半自动识别,最终实现摄影测量的自动化。

3当前数字摄影测量的应用

随着计算机技术及其应用的发展和数字图像处理、模式识别、人工智能、专家系统以及计算机视觉等学科的不断发展,数字摄影测量的内涵己远远超过了传统摄影测量的范围。现已被公认为摄影测量发展的第三个发展阶段——数字摄影测量阶段,这对整个摄影测量的教学、科研、生产都产生了极其深远的影响。

3.1 自动化空中三角测量

在数字摄影测量中,自动化空中三角测量被认为是最有成效的功能模块之一。相对于原有的解析法空中三角测量而言,它具有自动化程度高、工效提高十分明显的特点。它将选点、观测、量测全部实现了自动化。GPS与自动化空中三角测量相结合,它不仅仅可以减少野外控制点,而且可以自动的建立区域,可以大大地减少人工输入;可以提高自动转点的成功率;可以自动驱动到其他的地面控制点上。

3.2 不依赖地面控制的定位技术

在原有已成功用于生产的全自动化GPS空中三角测量的基础上,利用DGPS和INS惯性导航系统的组合,可形成航空航天影像传感器的位置与姿态自动测量和稳定装置(POS),从而可实现定点摄影成像和无地面控制的高精度对地直接定位。在航空摄影条件下精度可达到分米级,在卫星遥感条件下,精度可达到5-10 m。该技术的推广应用,将改变目前摄影测量和遥感的作业流程,从而实现实时测图和实时数据库更新。若与高精度激光扫描仪集成,可实现实时三维测量。

3.3数字地面模型(DTM)的自动生成与匹配理论

随着数字摄影测量时代的到来,DTM的自动生成被认为是数字摄影测量中另一个最有成效的功能模块,其速度可达每秒几百到一千多个点。这实现了自动化和快速生成数字高程模型DEM、数字正射影像DOM,并从DOM上自动或人机交互式提取各种专题信息,然后将这些结果直接送入GIS数据库中,以实现GIS数据库的自动建立和更新。所以数字摄影测量不仅仅是测绘地形图,重要的应用是在于为各种地理信息系统建立或更新提供基础数据。

3.4 特征提取(地物测绘)

到目前为止的数字摄影测量工作站,地物多数还是人工测绘,少数系统有一些半自动化功能。由此,地物测绘(在学术界都称它为特征提取)是当代数字摄影测量研究和发展的重点。房屋和道路的自动或半自动提取对提高数字摄影测量工作站的作业效率是非常重要的。因此,半自动化、实用化的地物测绘和GIS更新系统,是当前数字摄影测量发展的重点课题之一。

4数字摄影测量的发展趋势

由于数字摄影测量学的发展,最终形成的是由影像扫描仪、计算机、数字摄影测量软件以及数字图像的输出设备构成的一个完整的数字摄影测量系统DPS。因此,它给摄影测量的教学、科研和生产,带来了一场深刻的革命。同时,它的应用范围,也要比原来的范围宽得多。

4.1 数字摄影测量系统(DPS)与“3S”集成

从总的方面来说,进入了数字摄影测量时代,用于摄影测量、遥感、GPS和GIS的数据处理平台都是计算机。特别是,对于一般的操作而言,DPS要比传统的摄影测量的过程要简单,更易于推广。因此,它们之间的集成是完全可能的。

例如,国外研制的“测量汽车”,将GPS/INS和CCD立体相机一同安装在汽车上;也有的将它们安装在无人驾驶飞机上,组成低空摄影测量系统,这些都是GPS与DPS集成的明显例子。由地图数字化所获得的GIS数据和航空影像如何自动地获取房屋的高度,以获取城市的三维信息,便是GIS与DPS集成的一个明显的例子。

4.2 DPS与计算机视觉

正如前面所述,DPS本身就是摄影测量与计算机视觉的交叉学科,两者的研究领域和内容是一致的,它们之间的学科交流也越来越频繁。虽然,计算机视觉更侧重于工业,而摄影测量偏重于地学。但是,随着数字摄影机的广泛应用和数字近景摄影测量的发展,两者的距离将越来越靠近。

4.3 DPS、可视化与虚拟现实

摄影测量本身就是重建三维物体的科学。随着计算机三维可视化技术的迅速发展,由摄影测量重建的三维物体模型,完全可以在计算机上三维逼真地再现。它也必将成为虚拟现实的重要组成部分。再加上三维动画技术,将CAD的结果迭置在由DPS所获得的三维现实空间上,就能显示三维虚拟现实空间。它在建筑设计、城市规划、管理、各种工程设计均有非常诱人的应用前景。

参考文献:

[1]中国测绘学会摄影测量与遥感专业委员会数字摄影测量学的发展及应用测绘通报 1997年 第6期

[2]李德仁摄影测量与遥感的现状及发展趋势武汉测绘科技大学学报 2000年2月第25卷第l期

[3]苏逸平浅谈当代摄影测量的发展与应用地矿测绘2005, 21(3)28-29

[4]李德仁大有希望的数字摄影测量技术测绘通报1992年 第1期

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