自动测量范文

自动测量篇1

Abstract: This paper describes the related concept of topographic survey and mapping technology as well as topographic survey mapping automation technology, and to explore the development trend of the mapping technology automation technology.

Keywords: topographic surveys; mapping technology; development trends

中图分类号：P21文献标识码A 文章编号：

地形测量学是研究测绘地形图及与其有关测绘工作的理论、方法的应用技术学科。[1]地形测量是为城市、矿区以及各种工程提供不同比例尺的地形图，以满足城镇规划、矿山开采设计以及各种经济建设的需要。地形测绘是研究地球局部表面形状和大小，并将其测绘成地形团的理论和技术。通过测定小范围地表高低起伏形态和地物(如建筑物、道路、耕地等)的特征点的平面位置和高程，经相应的数据处理、采用一定的测量符号按一定的比例缩绘在图纸上。从而获得与相应地面几何图形相似的地形图，为国家经济建设提供设计与施工的图纸资料。[2]传统的测绘包括控制测量、地形测量、施工测量、竣工测量和变形监测5个部分。现代测绘技术自动化技术具有自动化程度高、测图精度高、图形属性信息丰富和图形编辑方便等优点。[3]1 目前地形测量的测绘自动化技术测绘自动化是集数据采集、处理、传输、显示于一体。随着计算机、网络技术的发展及测量仪器的智能化，测绘技术自动化技术发生了重大变革，3S技术(GPS全球定位系统、GIS地理信息系统、RS遥感)及其集成技术成为测绘技术自动化技术的核心。1.1 GPS技术 GPS(Global Positioning System)称为全球定位系统，是美国20世纪70年代开始研制的，它历时20年，于1994年3月全面建成的利用导航卫星进行测时和测距，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统，是一种高精度、全天候、高效率、多功能的测绘工具。[4]GPS定位技术与常规地面测量定位相比，具有抗干扰性能好、保密性强，功能多、应用广，观测时间短，执行操作简便，全球、全覆盖、全天候、高精度的特点。特别是RTK的定位精度可达厘米级，在水上定位得到了广泛的应用。GPS RTK(Real Time Kinematic)技术开始于90年代初，是一种全天候、全方位的新型测量系统，称载波相位动态实时差分技术，是目前适时、准确地确定待测点的位置的最佳方式，是基于载波相位观测值基础上的实时动态定位技术。GPS RTK具有定位精度高且精度分布均匀，速度快、效率高，观测时间短，方便灵活，测程不受限制，不受通视条件影响等优点。1.2 GIS技术 地理信息系统（Geographical Information System-GIS）是利用现代计算机图形和数据库技术来处理地理空间及其相关数据的计算机系统，是融地理学、测量学、几何学、计算机科学和应用对象为一体的综合性高新技术。其最大的特点就在于：它能把地球表面空间事物的地理位置及其特征有机地结合在一起，并通过计算机屏幕形象、直观地显示出来。[5]GIS具有以下的基本特点：一是公共的地理定位基础；二是多维结构；三是标准化和数字化；四是具有丰富的信息。地理信息系统对空间地理信息进行处理，准确采集有关的数据，并对地理空间数据和信息进行处理、管理、更新和分析，是采用数据库、计算机图形学、多媒体等最新技术的技术系统，对现代测绘技术自动化技术的起重要支撑作用。目前GIS地理信息将向着数据标准化(Interoperable GIS)、数据多维化(3D&4DGIS)、系统集成化(Component GIS)、系统智能化(Cyber GIS)、平台网络化(Web GIS)和应用社会化(数字地球)的方向发展。1.3 RS技术 遥感RS（Remote Sensing）起源于20世纪60年代，不直接接触被研究的目标，感测目标的特征信息(一般是电磁波的反射、辐射和发射辐射)，经过传输、处理，从中提取人们感兴趣的信息。遥感包括摄影、陆地、卫星、航空、航天摄影测量等技术。[6]遥感技术依其波谱性质，可分为电磁波遥感技术、声学遥感技术、物理场遥感技术。遥感信息技术已从可见光发展到红外、微波；从单波段发展到多波段、多角度、多时相、多极化；从空间维扩展到时空维；从静态分析发展到动态监测。RS为GIS提供信息源，GIS为RS提供空间数据管理和分析的技术手段(图像处理)，GPS作为GIS有力的补测、补绘手段，实现了GIS原始地图数据的实时更新。3S的综合应用是一种充分利用各自的技术特点，快速准确而又经济地为人们提供所需的有关信息的新技术，三者的紧密结合，为地形测量提供了精确的图形和数据。2 测绘技术自动化技术的发展趋势随着计算机、网络技术的发展及测量仪器的系统、智能化，测绘技术自动化技术向着3G技术及集成技术自动化、实时化、数字化，数据库和应用软件的开发应用，三维可视化技术以及人工智能化发展。使测绘技术自动化技术能全方位的应用于地形测量中，提高了地形测量的效率和准确性。2.1 3G技术及集成技术的进一步发展 积极普及3G技术的应用，改进3G技术中存在问题，更新3G及其集成技术测量的方法和手段，加强测量精度和准确性，使3G技术能在地形测量测绘技术领域的应用进一步扩展。全球数字摄影测量系统在GPS、GIS、RS和3S集成技术中的应用，对数码摄影测量和地形测量更加普及和深化，使测绘技术向电子化、自动化、数字化方向发展。2.2 测绘软件及数据库的开发与更新 加强地形测量数字化测绘软件的研发，使测绘软件系统更加高效、灵活和功能齐全，使测绘软件技术在地形测量中起到了相当重要的作用。更新完善信息数据库，将采集的测量数据转换直接进入信息数据库，数据管理查询方便，数据共享，实现全球数据更新和扩展空间基础信息系统的动态管理，实现测量数据的管理科学化、标准化、信息化，实现测绘数据的传输网络化、多样化、社会化，使测绘技术走向自动化，实时化，数字化。2.3 人工智能和专家系统在测绘技术中的应用 随着计算机技术的发展和测绘技术与相关学科的交叉、综合，人工智能和专家系统在测绘技术中有着广泛的应用前景。计算机利用专家知识模拟人脑思维进行推理，从事智能化的数据、图形处理和信息管理工作，极大地提高工作效率，使测绘技术向自动化、智能化发展。 全球定位系统(GPS)、数字摄影测量系统(DPS)、遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)和专家系统(ES)这5S技术的发展和相互结合，专家系统在其中发挥着重要的作用，专家系统对整个测量流程进行控制，并执行相应的推理、分析和处理工作，并可实现信息资源共享，实时动态监测诊断，提高效率和质量，是测绘技术通向实时、自动、智能测量系统的关键。 3 结论 随着计算机、网络技术的发展及测量仪器的智能化，测绘技术自动化技术发生了重大变革，从传统的测绘技术（例如电子测距仪、经纬仪、水准仪和平板仪）向3G技术、数字摄影测量技术以及人工智能化发展，推动了测绘技术自动化技术的活跃和革新，测绘技术朝着自动化、实时化、网络化和数字化方向发展，使地形测量更快速、简单、精确。

自动测量篇2

在测试测量应用中，工程师们经常会听到的一个术语就是测量精度。对于自动化测试系统而言，测量精度不仅是评估其性能的一个至关重要的参数，也是科学家们不断努力希望提高的一个指标。虽然它的重要性得到一致的认可，然而，很多人对它的真正定义却不甚清楚，通常会将测量的精度(Accuracy)和模数转换器的分辨率(Resolution)混为一谈。那什么才是精度的真正定义呢?有哪些因素会影响到系统的测量精度呢?对于用户而言，又该如何通过仪器的技术参数文档来解读正确的精度参数呢?

大家知道，所有的测量都是对“真实”值的大致估计，也就是说测量的数值总是和“真实”值有一定的误差，那么这样一个误差的大小就是通常所说的测量精度，它反映了测量仪器系统所能真实还原测量信号值的能力。测量误差的来源是多方面的，对于测量设备而言，除了ADC本身的各种误差因素外，前端的信号调理和整个板卡的布局都会影响到总的测量精度；此外，测量精度还受到众多外部因素的影响，如环境的噪声、工作温度等。因此，在评测一个仪器系统的测量精度时，除了ADC的位数，还应该考虑设备的绝对精度值(多种误差因素的综合值)，以及系统工作在真实环境中遇到的温度、噪声及其他外部因素的影响。

下面将会从仪器的技术参数入手，进一步分析影响测量精度的几个重要因素，最后以能够改善测量精度的校准服务结尾，帮助读者正确地去评估和最大程度地去优化这一重要的指标。

正确解读仪器的技术参数

正确解读仪器的技术参数是理解测量精度概念的最基本要素，由于不同仪器厂商在定义测量精度时所使用的术语不同，或者使用相似的术语表示不同的含义。因而，清楚地理解定义仪器特性时所涉及的所有参数是非常重要的。

先拿最常见的数据采集卡而言，许多用户会认为市面上12位分辨率的数据采集卡的精度都一样。这样的说法就完全混淆了分辨率和精度的概念，分辨率通常是指最大的信号经采样后可以被分成的最小部分，例如带12位模数转换器(ADC)的数据采集卡，它的最佳分辨率就是1/(212)=1/4096，也就是说当输入电压范围为+/-1OV(即Vpp=20V)时，它能分辨的最小电压就是20V/4096=4.88mV。理论上，分辨率越高，分割信号的点就越密，从而还原出来的信号也就越真实、越平滑。而绝对精度的概念是指测量值和“真实”值之间的最大偏差的绝对值，在待测信号进入模数转换器之前，它还必须经过数据采集板卡上的多路选择器(MUX)，可编程增益放大器(Amplifier)等其他的器件。在这个过程中都可能引入随机噪声，随着时间、温度变化参考源所发生的漂移，以及增益前后引入的非线性误差等，综合之对测量结果产生的影响就是我们所说的绝对精度。

对于用户而言，除了ADC的位数，更重要的是要了解自己所购买的数据采集板卡的绝对精度指标，因为有时一块16位数据采集卡的精度可能还不如一块设计较好的12位数据采集卡的精度。如图1所示的技术参数表中就详细列出了像增益误差、偏移误差、不确定噪声等各种误差值以及综合之后的绝对精度值，提供给用户以完整的信息，确保最终测量的准确性。

数字万用表(DMM)的参数指标又是不同的表示方法，业界通常使用位数来描述数字万用表的分辨率，因此用户也经常认为一个6 1/2位数字万用表必定可以精确到6 1/2位。然而情况却并非如此，这里的位数仅仅关系到仪器所显示的数字的位数，并不是输入信号的可分辨的最小变化。因此需要查验仪器的灵敏度和有效分辨率是否足够得高，以保证该仪器能够提供所需的测量分辨率。例如，一个6 1/2，位DMM能够表示1999999个计数的给定范围。但如果仪器测量的噪声的峰峰值为20个计数，这个时候可分辨的最小变化为0.52×20个计数(分辨率：高斯噪声的电压或计数×0.52)。因而，在实际存在噪声的情况下，该6 1/2位DMM的真正有效位数(ENOD)为：

Effective Number Of Digits=loglo[(total range)/(resolution at thatrange)]

ENOD=loglo(2(1 999 999)/052×20)=5.585digits

数字万用表的精度通常以±(ppmof reading+ppm of range)来表示。例如，如果将DMM设置到IOV的范围用以测量一个7V的信号，并工作在23℃±5℃校准后的90天内，根据该DMM的参数表(见图2)所示，在这种情况下DMM的精度就是±(20ppm ofreading+6ppm of range)=±(20ppmof 7V+6ppm of 10V)=200μV。

除了通常所了解的DMM的位数，用户更应该理解有效位数的概念和懂得如何去计算DMM的测量精度，这些指标对于保证DMM的测量效果是至关重要的。

正如上面所举的两个例子，通过了解自动化测试系统对测量精度与分辨率的需求，可以准确地评估仪器系统总的误差范围，并验证其是否符合测试的要求。而且，用户应主动咨询仪器厂商，以准确把握数据参数表中各个技术规范的含义和仪器的真正性能。

影响系统精度的几个重要因素

冷却和散热

影响设备精度的一大重要因素就是工作温度，因此，系统的冷却和散热就显得尤为的重要，良好的冷却效果不仅能够保证机箱和其中模块的稳定工作，更能提升相应板卡和电源的平均故障时间间隔(MTBF)参数。一些专业的测量总线标准，如PXI总线，在冷却和散热方面进行了严格的规范，包括对机箱中散热气流方向的定义、以槽为单位进行散热等(见图3)，确保系统在正常的工作温度下完成测量任务。

功率管理

和冷却与散热系统一样，稳定和充足的电源供给也是确保系统测量精度的必要条件，仪器厂商应该提供在不同电压情况下机箱电源所能提供的最大电流和相应的功率参数，尤其是在极限温度情况下(女11＞50℃)的功率的降额指标(见表1)，帮助用户充分的了解系统的功率分配情况，从而避免测量的不准确性甚至是仪器的异常死机。

有些专业的仪器厂商在设计和生产阶段会对系统进行满负荷的测试，评估其功率的分配和散热的效果等，确保机箱中每一个模块测量的准确性，这些都是对用户而言附加的保障。

EMI/EMC认证

EMI/EMC认证是对整个测试系统在安全性和电磁兼容性等方面的保证，也是对各种工作环境下测量精度的保证。用户在选购仪器系统时，应注意相关的安全认证信息，除了厂商能够自我

申明的CE认证外，更重要的是看能否通过一些第三方权威机构的安全认证，比较常见的如北美的FCC认证、澳大利亚的C-Tick认证和欧盟的Demko和TUV认证等。有些仪器厂商为了节约成本提供尽可能少的第三方认证或者只提供CE认证，这样的系统在安全性上难免会存在一些隐患，用户在采购测试系统时需要留心这一点。

电缆和接线方式

电缆以及接线方式作为自动化测试系统的必要组成部分，同样会对测量的精度产生重要的影响，尤其是对于一些小电流、小电压的测量。因此推荐采用高质量的电缆和专业的接线方式，最大程度的减少噪声的干扰，提高信号的信噪比，保证测量精度的最大化。

采用高质量的电缆

50/60Hz的电源线噪声可能是最常见的噪声源，使用屏蔽的电缆或者同轴电缆可以最有效的去除这种噪声的干扰。可能有的用户会指望用后期的滤波来去除这种噪声，然而在低电流的测量中，50/60Hz的电源线噪声很容易使电流表灵敏的前置放大电路达到饱和，这样一来，任何滤波都很难恢复之前的测量精度。因此，必须使用屏蔽的电缆。

漏电流是由于绝缘材料材质发生变化后(如污垢等)对地产生的微小电流，对于一些低电压的测量应用，推荐采用低泄漏和低热电动势(low-leakageand low-thermal EMF)的电缆，因为这样的电缆内外层都采用特富龙面料达到完全的绝缘，确保其屏蔽性和绝缘性，从而避免了漏电流的产生。

选用专业的接线方式

当测试系统小于50个测试点或者只有少量仪器时，可以很容易的通过一些接线盒或螺丝端子将仪器和待测设备相连。但对于成百上千个测试点或者多个仪器、甚至要求可重复配置或需要频繁通断的大型系统而言，往往需要采用专业的大规模互连系统。大规模互连系统是一种机械装置，用以方便大量待测设备输入输出信号的连接。该系统通常附带一些机械护栏，通过这样的护栏所有的信号可以快速地从仪器(通常在一个机柜中)连接到待测设备。大规模互连系统也会对经历反复连接／断开的仪器前端的线缆提供保护，避免其受到磨损和破坏。

重视校准服务

之前所讨论的一些因素都是在构建测试系统时需要考虑的，而在仪器使用的过程中，随着时间的推移，仪器中的电子器件的精度同样会发生偏差。如图4所示，持续工作的时间以及环境条件的影响都会加剧这样的偏差，给测量带来很大的不确定性。要想解决这个问题，就必须定期校准仪器。

校准分外部校准和自校准两种。外部校准就是将仪器的当前性能与已知的标准精度进行比较，通过对仪器测量能力的调整，确保其测量精度在厂商提供的标准范围内。要想完成对一个仪器的外部校准，可以将其送回原厂，或者送至一个校准计量实验室进行校准。当然，如果有相应的校准条件，也可以自己实现外部校准。无论采取何种方式，重要的是要注意厂商所提供的仪器的外部校准时间间隔。例如一家厂商的函数发生器的外部校准间隔是一年，而另一家厂商具备同等或更好精度规范的函数发生器的外部校准间隔却是两年。为了减少自动化测试系统的维护成本，用户就应该选择第二家厂商的仪器。因此，用户在选择仪器时，也需要仔细考虑外部校准时间间隔的参数。

除了外部校准，一些厂商的仪器还包含了非常实用的自校准的功能。具备自校准功能的仪器本身含有精确的电压参考源等硬件资源，这样就可以随时快速的校准该仪器，减少因环境等因素造成的测量误差，而不必将其搬离测试系统或者与外部校准设备相连。当然，自校准并不能完全替代外部校准，它只是提供了一种在外部校准周期之间改善仪器测量精度的方法。

总结

自动测量篇3

关键词：新型自动站 大型蒸发器 自动测量 误差分析

中图分类号：P412.11 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）10（c）-0048-01

随着气象综合观测系统建设快速发展，全国地面气象观测站已经全部完成自动气象站的建设。2014年1月起，新型自动站正式投入运行，取消了人工观测，蒸发传感器由超声波传感器和不锈钢圆筒架组成。根据超声波测距原理，选用高精度超声波探头，对标准蒸发器内水面高度变化进行检测，转换成电信号输出。并且配置了PT-100温度校准部分，以保证在使用温度范围内的测量精度。通过超声波测距，连续采集到每分钟当前蒸发水位，当前后蒸发水位发生变化时，结合有降水现象时采集到的分钟降水量，综合计算出分钟蒸发量，并累计小时蒸发量和日蒸发量。

随着新型自动站投入业务试运行，各项仪器已经投入使用。其中蒸发传感器采用连通器原理和超声波测距原理，由测量探头、测量筒、蒸发桶、连通器、水圈、小百叶箱等组成。测量探头通过检测测量筒内超声波脉冲发射和返回的时间差来测量水位变化情况并转换成电信号输出。经过几个月的试运行，新型自动站大型蒸发器自动测量的蒸发量与人工实测值相比较，数值很接近，但是在有的降水天气和大风天气时，自动测量的蒸发量会出现偏大的情况。通过记录一段时间内每天蒸发量的自动测量值、人工测量值、风速、天气现象等，用人工观测的蒸发量作为参考值，观察和分析自动测量的蒸发量产生差值的原因，寻找可行的方法减小这些差值的产生，使新型自动站大型蒸发器自动测量的蒸发量更加的准确。

完整记录了2013年10月至2014年6月的每天大型蒸发量的人工实测值和自动测量值以及当日的总降水量，挑取大型蒸发量人工实测值和自动测量值的差值大于0.5，具有代表性的数天，详细记录当日每小时的蒸发量、每小时的降水量、小时内的最大风速。从记录中，可以看出在人工测量与自动测量差值较大的几天当中，好几天出现了风速较大并且持续时间较长的情况。根据以前人工观测的经验，在风速较大的情况下，蒸发量也会变大，但是10月2日12时至19时、10月15日04时至20时、11月10日04时至15时、11月24日13时至20时，这几段时间反应出大风天气对大型蒸发自动测量值造成明显的偏大。在另外的几天中也可以看出，能产生较大偏差的情况，除了出现在风速较大的时段，还出现在有连续的降水现象的同时。明显的就是2014年1～2月份的几天，基本出现全天连续性降水，按照以前的经验，如果出现全天连续降水，蒸发量一般都很小（以前在降水强度大的时候，大型蒸发器会采取加盖措施）。

在气温比较低的时期，大型蒸发器由于水面产生结冰，在结冰融化的时候，也会产生较大的测量误差。这是由于在气温低的时候，水面结冰致使测量水位失真，长时间水位也不会变化，测量值就变为0。而在气温上升的时候，水面结冰开始融化，又会导致蒸发测量水位发生跃变，从而使测量值产生较大的误差。

根据统计数据分析结果，在有大风天气和强降水天气现象时，到现场进行观查，通过数据的详细记录、现场的观察等方法，研究降水天气时，是风速大造成的，还是降水的直接影响。经过多次现场观查研究，总结出以下结论。

（1）强降水、强风时蒸发器内水面晃动比较厉害，虽然不会对总的蒸发水位产生影响，但是有可能会对分钟当前水位的测量产生影响，从而导致蒸发测量值偏大。

（2）强降水、强风使蒸发器内的水溅出，致使测量值偏大。

大风对蒸发自动测量的影响。当大风天气的时候，会造成水面晃动，形成虚假的蒸发量。新型自动站的大型蒸发器在设计时已经考虑了这个因素，所以通过连通器将蒸发桶与测量筒连接在一起，测量探头和测量筒安装在小百叶箱里面，这样就大大降低了大风天气造成的影响。在试运行的过程中，发现并不能将这些影响完全消除。

强降水对蒸发自动测量的影响。在已有的数据记录中，在强降水天气的时候，也容易出现蒸发量偏大的情况。一般在强降水过程中总是伴随着大风天气现象，既有大风对蒸发测量值造成影响，同时强降水、强风也会使蒸发器内的水溅出，致使测量值偏大。

其他原因也会造成大型蒸发自动测量值产生误差。

（1）大型蒸发器专用雨量筒与大型蒸发器本身安装的位置不同，口径不同，这会造成在降水过程中雨量采集的不一致，容易造成误差。

（2）在冬季气温较低的情况下，大型蒸发器内有部分水面或者全部结冰，也会影响大型蒸发器自动测量值。

（3）大型蒸发器本身的原因，测量筒测距探头安装检定校准很关键。蒸发器内水位高度过浅或过高、水圈内的水面过浅或过高都会对测量产生影响。蒸发器和连通管的渗漏也会对自动测量值产生影响。大型蒸发器要保持清洁，异物堵塞连通管也会对自动测量值产生影响。

参考文献

[1] 刘智敏，刘凤.合成标准不确定度与展伸不确定度的表示[J].计量技术，1995（11）：40-41.

[2] 王勃慧.全站仪及测距全站仪使用方法浅谈[J].西部探矿工程，2008（3）：130-133.

自动测量篇4

【关键词】地形测量；测绘技术；发展趋势

1.　引言

（1）地形测量学是研究测绘地形图及与其有关测绘工作的理论、方法的应用技术学科。［1］地形测量是为城市、矿区以及各种工程提供不同比例尺的地形图，以满足城镇规划、矿山开采设计以及各种经济建设的需要。

（2）地形测绘是研究地球局部表面形状和大小，并将其测绘成地形团的理论和技术。通过测定小范围地表高低起伏形态和地物（如建筑物、道路、耕地等）的特征点的平面位置和高程，经相应的数据处理、采用一定的测量符号按一定的比例缩绘在图纸上。从而获得与相应地面几何图形相似的地形图，为国家经济建设提供设计与施工的图纸资料。［2］

（3）传统的测绘包括控制测量、地形测量、施工测量、竣工测量和变形监测5个部分。现代测绘技术自动化技术具有自动化程度高、测图精度高、图形属性信息丰富和图形编辑方便等优点。［3］

2.目前地形测量的测绘自动化技术

测绘自动化是集数据采集、处理、传输、显示于一体。随着计算机、网络技术的发展及测量仪器的智能化，测绘技术自动化技术发生了重大变革，3S技术（GPS全球定位系统、GIS地理信息系统、RS遥感）及其集成技术成为测绘技术自动化技术的核心。

2.1GPS技术　GPS（Global　Positioning　System）称为全球定位系统，是美国20世纪70年代开始研制的，它历时20年，于1994年3月全面建成的利用导航卫星进行测时和测距，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统，是一种高精度、全天候、高效率、多功能的测绘工具。［4］

（1）GPS定位技术与常规地面测量定位相比，具有抗干扰性能好、保密性强，功能多、应用广，观测时间短，执行操作简便，全球、全覆盖、全天候、高精度的特点。特别是RTK的定位精度可达厘米级，在水上定位得到了广泛的应用。

（2）GPS　RTK（Real　Time　Kinematic）技术开始于90年代初，是一种全天候、全方位的新型测量系统，称载波相位动态实时差分技术，是目前适时、准确地确定待测点的位置的最佳方式，是基于载波相位观测值基础上的实时动态定位技术。

（3）GPS　RTK具有定位精度高且精度分布均匀，速度快、效率高，观测时间短，方便灵活，测程不受限制，不受通视条件影响等优点。

2.2GIS技术。地理信息系统（Geographical　Information　System-GIS）是利用现代计算机图形和数据库技术来处理地理空间及其相关数据的计算机系统，是融地理学、测量学、几何学、计算机科学和应用对象为一体的综合性高新技术。其最大的特点就在于：它能把地球表面空间事物的地理位置及其特征有机地结合在一起，并通过计算机屏幕形象、直观地显示出来。［5］

（1）GIS具有以下的基本特点：一是公共的地理定位基础；二是多维结构；三是标准化和数字化；四是具有丰富的信息。

（2）地理信息系统对空间地理信息进行处理，准确采集有关的数据，并对地理空间数据和信息进行处理、管理、更新和分析，是采用数据库、计算机图形学、多媒体等最新技术的技术系统，对现代测绘技术自动化技术的起重要支撑作用。

（3）目前GIS地理信息将向着数据标准化（Interoperable　GIS）、数据多维化（3D&4DGIS）、系统集成化（Component　GIS）、系统智能化（Cyber　GIS）、平台网络化（Web　GIS）和应用社会化（数字地球）的方向发展。

2.3RS技术。遥感RS（Remote　Sensing）起源于20世纪60年代，不直接接触被研究的目标，感测目标的特征信息（一般是电磁波的反射、辐射和发射辐射），经过传输、处理，从中提取人们感兴趣的信息。遥感包括摄影、陆地、卫星、航空、航天摄影测量等技术。［6］遥感技术依其波谱性质，可分为电磁波遥感技术、声学遥感技术、物理场遥感技术。

（1）遥感信息技术已从可见光发展到红外、微波；从单波段发展到多波段、多角度、多时相、多极化；从空间维扩展到时空维；从静态分析发展到动态监测。

（2）RS为GIS提供信息源，GIS为RS提供空间数据管理和分析的技术手段（图像处理），GPS作为GIS有力的补测、补绘手段，实现了GIS原始地图数据的实时更新。3S的综合应用是一种充分利用各自的技术特点，快速准确而又经济地为人们提供所需的有关信息的新技术，三者的紧密结合，为地形测量提供了精确的图形和数据。［6］

3.　测绘技术自动化技术的发展趋势

随着计算机、网络技术的发展及测量仪器的系统、智能化，测绘技术自动化技术向着3G技术及集成技术自动化、实时化、数字化，数据库和应用软件的开发应用，三维可视化技术以及人工智能化发展。使测绘技术自动化技术能全方位的应用于地形测量中，提高了地形测量的效率和准确性。

3.13G技术及集成技术的进一步发展。积极普及3G技术的应用，改进3G技术中存在问题，更新3G及其集成技术测量的方法和手段，加强测量精度和准确性，使3G技术能在地形测量测绘技术领域的应用进一步扩展。

全球数字摄影测量系统在GPS、GIS、RS和3S集成技术中的应用，对数码摄影测量和地形测量更加普及和深化，使测绘技术向电子化、自动化、数字化方向发展。

3.2测绘软件及数据库的开发与更新。加强地形测量数字化测绘软件的研发，使测绘软件系统更加高效、灵活和功能齐全，使测绘软件技术在地形测量中起到了相当重要的作用。

更新完善信息数据库，将采集的测量数据转换直接进入信息数据库，数据管理查询方便，数据共享，实现全球数据更新和扩展空间基础信息系统的动态管理，实现测量数据的管理科学化、标准化、信息化，实现测绘数据的传输网络化、多样化、社会化，使测绘技术走向自动化，实时化，数字化。

3.3人工智能和专家系统在测绘技术中的应用。

（1）随着计算机技术的发展和测绘技术与相关学科的交叉、综合，人工智能和专家系统在测绘技术中有着广泛的应用前景。计算机利用专家知识模拟人脑思维进行推理，从事智能化的数据、图形处理和信息管理工作，极大地提高工作效率，使测绘技术向自动化、智能化发展。

（2）全球定位系统（GPS）、数字摄影测量系统（DPS）、遥感技术（RS）、地理信息系统（GIS）和专家系统（ES）这5S技术的发展和相互结合，专家系统在其中发挥着重要的作用，专家系统对整个测量流程进行控制，并执行相应的推理、分析和处理工作，并可实现信息资源共享，实时动态监测诊断，提高效率和质量，是测绘技术通向实时、自动、智能测量系统的关键。

4.　结论

随着计算机、网络技术的发展及测量仪器的智能化，测绘技术自动化技术发生了重大变革，从传统的测绘技术（例如电子测距仪、经纬仪、水准仪和平板仪）向3G技术、数字摄影测量技术以及人工智能化发展，推动了测绘技术自动化技术的活跃和革新，测绘技术朝着自动化、实时化、网络化和数字化方向发展，使地形测量更快速、简单、精确。

参考文献

［1］王运昌.地形测量学［M］.冶金工业出版社.1993.p2.

［2］吴贵才.地形测量出版社［M］.中国矿业大学出版社.2005.p2.

［3］李淑燕.浅谈数字化测绘技术和地质工程测量的发展应用［J］.科技信息.2009.25：p37.

［4］张德军，皱顺平.浅谈土地测绘技术的发展［J］.山西建筑.2009.35（29）：p355～356.

［5］范文琦.GPS和GIS技术在1：1万土壤地球化学测量中的应用［J］.中国科技信息.2008.23：p40～41.

自动测量篇5

【关键词】自动测试系统；完全计量；研究现状

随着我国社会主义市场经济的飞速发展，人们对自动化测试系统计量的准确性也越来越重视，因此就将许多先进的科学技术应用到其中，从而使得自动化系统的应用范围更加的广泛，这就导致许多新型的计量原理和技术不断的出现了自动化测试系统当中，从而使得性能得到了进一步的提高。然而，正是由于这些新理念和技术的出现，使得自动测试系统在实际应用的过程中，出现了许多的计量问题，这就对整个自动测试系统的运行有着一定的影响，使其在实际应用的过程中存在着一定的质量缺陷，因此我们为了保障自动测试计量工作的准确性，我们就将应用到完全计量的概念应用到其中，从而对自动测试系统中所有的测试数据进行研究分析，为自动测试系统提供了一个全面可靠的计量保障。下面我们就对当前我国阻断测试系统完全计量的相关内容进行介绍。

1.自动测试系统的研究现状和存在的问题

所谓的自动测试系统也就是指可以对被测产品进行自动化测量、故障诊断的一种控制系统，它主要是在计算机信息软件技术的基础上，来对其产品进行测试，从而相关的数据信息。目前我们所使用的自动测试系统，在实际应用的过程中，它主要是由控制系统、测试资源以及程序这三个部分组成的，从而构件一个系统控制平台，来对从盘自动化测试的相关信息数据进行收集、储存以及处理等工作。

目前随着科学技术的不断发展，人们也将许多的先进的科学技术应用到其中，这就使得自动测试系统的使用功能得到进一步的提高。其中虚拟仪器技术的应用，使得自动测试系统对被测设备数据信息收集更加的便利。但是这样的应用方法在使用的过程中也存在着一定的隐患，这就使得自动测试系统计量结果的准确性和可靠性大幅度的下降，因此而且由于ATS计量程序在实际应用的过程中，存在着不足和漏洞，这就导致自动测试系统在对相关的信息数据进行采集的过程中出现流失的情况。

2.自动测试系统的安全计量

由此可见，自动测试系统在实际应用的过程中，还存在着一定的局限性，这就使得自动测试系统计量结果的准确性受到了严重的影响，因此为了使其计量结果的准确性得到有效的提高，我们就将完全计量理念应用到其中。而所谓的自动测试系统的完全计量也就是对自动测试系统技术的应用指标中所设计到的所用参数进行考虑，从而使得自动测试系统自身的可靠性和准确性的进一步的优化。其中主要是从软件系统的可靠性、仪器计量检定、虚拟仪器计量工作以及模拟其计量工作这四个部分来体现的。

2.1系统软件的可靠性评估

软件测试只能尽可能多地发现缺陷，无法保证能发现所有错误，对于多数委托方来说，在日常使用中，系统软件的可靠性直接关系装备的技术指标，为了保证系统软件的质量，人们应该着眼于整个软件生存期，有必要针对软件可靠性评估方法进行专门研究。通过可靠性评估，掌握计算机软件中的缺陷、错误和运行情况，验证计算机软件中的缺陷和错误统计数是否在所规定的范围之内，为软件是否可以继续使用等决策提供依据。

2.2传统仪器的计量检定

ATS测试资源中的传统仪器选自货架商用仪器来构建，极大地减低整个测试系统组建、开发、维护、替换和升级的成本，按照相应的检定规程开展传统仪器的计量检定工作。

2.3虚拟仪器的计量校准

虚拟仪器内部核心部分为各种类型总线结构的虚拟仪器卡，其测量准确度与所采用的虚拟仪器卡的准确度及测试软件有关，主要取决于虚拟仪器板卡的准确度。与传统测量仪器一样，虚拟仪器也有一个校准周期，按照一定的时间间隔将测量仪器的测试结果与溯源到国家基准的标准仪器的标准值进行比较，将测量不确定度量化，以确认测量仪器是否工作在仪器技术指标内。

2.4专用模拟器计量测试

专用模拟器主要指为检定部分外场可更换单元而特别设计的，在测试过程提供特殊信号的各类模拟器。作为检测设备的专用模拟器，更多的只用于提供输入激励时，测试不确定度比可低于4B1的要求，在这种情况下，测试不确定度比的最小值为1B1。

3.完全计量的实现

3.1系统软件的可靠性评估

系统软件的可靠性评估是为了提高软件可靠性，主要包括以下方面内容：软件编制过程中是否采用高速循环程序设计方法，即是从头到尾的执行应用程序，基本不采用小循环；软件编制过程中是否采用数字滤波技术，以防止奇异点、瞬时干扰、突跳、扰动；测控计算机的系统软件查杀病毒次数的记录，查杀病毒的结果，杀毒软件升级病毒库的记录;验证系统软件中的缺陷和错误统计数是否在所规定的范围之内，对系统软件的质量作出跟踪评价;对使用中发现的软件缺陷或错误进行记录，并作出跟踪评价;防止软件变更或其他外部因素，如外来文件、移动存储设备给系统造成的影响;面向对象技术所独有的多态、继承、封装等新特点，产生了传统语言设计所不存在的错误可能性，适应面向对象技术开发的系统可靠性评估需要研究。

3.2传统仪器的计量检定

传统仪器作为ATS测试资源的一部分，通过外部计量标准装置，按照相应国军标或检定规程进行计量检定，这里不再详细论述。

3.3虚拟仪器的计量校准

虚拟仪器与普通传统设备存在较大差别，对其进行计量存在缺乏合适的计量技术法规、缺乏合适的测试基准和软件计量确认操作规范诸多难点。可以参考已颁布的对应专业的计量技术法规，把虚拟仪器看作是传统仪器进行计量，尤其是那些功能与传统仪器一致的虚拟仪器模块，如示波器、信号发生器模块。对于缺乏对应技术法规的仪器或模块，可以参考仪器制造商提供的校准方法

3.4专用模拟器的计量测试

对于专用模拟器的计量测试是个功能测试，参照厂家提供的信号参数的技术指标进行计量测试。在一定程度上，生产厂家提供的测试方法比技术法规更适合作为模拟器量值的确认依据。模拟器的计量测试方法正在探索中，为了能够完全复现计量测试过程，测试信息要素要记录完整，主要包括环境温度、相对湿度、暖机时间、测试人员、测试方法、测试数据、数据处理方法和数据处理结果等信息。

自动测试系统完全计量的实现是个系统工程。完全计量系统采用开放式系统设计思想，面向对象，系统的实现目前只做了前台工作。

4.结束语

由此可见，自动测试系统完全计量在实际应用的过程中，不仅使其测试结果的准确得到明显的提升，还进一步的保障了被测设备信息数据的可靠性。目前随着科学技术的不断发展，人们为了使得自动测试系统完全计量的性能可以得到更加有效的发挥，也将许多先进的科学技术和设计理念应用到其中，从而使得ATS系统在实际应用的过程中，始终处于一个良好的工作状态，始终测试系统的系统化得到进一步的提高。[科]

【参考文献】

［1］王怡苹,李文海,王子玲.自动测试系统并行测试软件技术研究[J].计算机测量与控制，2010(05).

［2］杜里,张其善.电子装备自动测试系统发展综述[J].计算机测量与控制，2009(06).

自动测量篇6

关键词：电子产品；质量检测；自动测试技术

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.13.116

0.引言

21 世纪以来，互联网、移动通讯、电子等行业领域飞速发展，由此催生出大量的电子产品，诸如智能手机、平板电脑等。电子产品推陈出新，而现阶段一些生产企业针对电子产品质量检测依旧推行人工检测方式，效率不足、差错率偏高，对电子产品质量提升造成了负面影响[1]。还有一些企业即便建立有专门的检测系统，然而该部分测试系统在通用性、灵活性等方面却不尽如人意。所以，推进自动测试技术的科学合理应用，对提高电子产品质量、缩短产品上市时间等均可起到十分重要的作用。由此可见，对电子产品质量自动测试技术开展研究，有着十分重要的现实意义。

1.电子产品质量检测意义

电子产品在现如今人们日常生活中扮演着越来越重要的角色，人们生活、工作、学习也变得越来越离不开电子产品，所以，保证电子产品质量是满足人们生活、生产需求的一大根本。然而，在电子产品生产过程中，电子产品质量会受到诸多因素影响，为了切实保证电子产品的质量，生产企业通常会对电子产品的外观尺寸、公差配合、轮廓度、可靠性等开展一系列检测。在检测期间，生产企业可及时找出电子产品中存在的问题，进一步予以有效调整，确保出厂电子产品质量可有效满足人们使用需求，缩减返修几率的同时，还有助于树立企业良好的形象。除此之外，电子产品质量检测还可为产品管理控制、缺陷评价提供有力依据，进而促进电子产品生产工艺的优化改良。因而，电子产品质量检测对于电子产品的生产、销售有着十分重要的意义。企业要想更好地树立企业形象，为今后经营发展奠定良好基础，必须要提高对电子产品质量检测的有效重视，确保电子产品出厂质量，在市场行业中建立良好的口碑。

2.自动测试技术在电子产品质量检测中的应用

全面生产制造企业在当前时代背景下，要紧紧跟随社会前进步伐，不断开展改革创新，强化对国内外先进技术的学习引入，切实强化自动测试技术在电子产品质量检测中的科学合理应用，如何进一步促进电子产品质量检测有序开展可以将下述内容作为切入点：

2.1 　在线测试在电子产品质量检测中的应用

在线测试是指经由测试探针接触印制电路板获取的测试点，以对线路开路、短路、零件焊情况进行检测，可划分成开路测试、短路测试、元器件漏装、焊点连焊、参数值偏差等故障，并将故障对应的组件或者将开路、短路所处点准确报告给使用者。在线测试的故障直接定位于对应的元件、器件管脚、网络点位置，且故障定位准确。依托程序调节的自动化测试，操作便捷，测试耗时短，单板测试时长通常在数十秒以内。

2.2 　机器视觉技术在电子产品质量检测中的应用

伴随近些年机器视觉技术的不断发展，很大程度上开拓了电子线路检测的思路。机器视觉指的是通过计算机感观现实世界的事物，以实现对人类肉眼视觉功能的取代。机器视觉技术依托相机以采集待测物体图像，对获取的待测图像有序开展图像处理及模式识别算法，进一步得出待测目标点、结构特征、规格大小等图像参数，可于电路板生产期间开展质量检测，对不达标的电子产品予以剔除[2]。

2.2 　有源测试在电子产品质量检测中的应用

（1）边界扫描技术。对电子产品电路芯片开展检测过程中，第一步应当对电路中电压及电子元件中的芯片开展检测，确保电压处在稳定状态下，其发出的信号保持稳定状态便可更可靠地对电子元件开展检测。与此同时，引脚连接中的开关同样应当保持连接状态，进一步确保外部电路的稳定性，还适用于对引脚开展直接检测。此外，还应当对外部电路状况开展检测，防止引发短路情况，进一步保证集成芯片可实现多次串联，进一步实现测试流程的有效优化。

（2）强制驱动技术。电子产品在检测期间要求在输出端口与自身元件保持连接，值得一提的是被检测电子产品中还应当涵盖前级驱动电路。在对电子产品开展检测过程中，要求经由信号发动方式，结合各种频率信号开展评定，凭借各种频率反射状况，进一步对电子产品中引发故障的实际部位予以评定。在检测期间往往会出现相应的输出阻碍，所以在检测时，应当将电压调节至相应范围，以达到提升检测准确率的目的[3]。

（3）FT 功能测试。FT 功能测试指的是将电子设备或电路板用以黑线开展检测处理。在检测过程中，采用对外连接方式，确保信号输出，进一步保证电子产品在相应时间内处在有序运转状态下。该种检测方法可极大水平缩减检测时间，缩减检测步骤。并且，还可提升检测效率，降低检测成本。在把电子元件接入进系统后，可有效发现软件编程的内容，依托解决方案对故障引发部位予以准确定位。

3.结束语

总而言之，在电子产品生产过程中，质量检测是保证电子产品质量性能的重中之重。生产制造企业要想增强自身市场竞争优势，必须严格控制电子产品的质量，开展好质量检测工作。鉴于此，生产制造企业相关人员务必要不断钻研研究、总结经验，提高对电子产品质量检测意义的有效认识，强化自动测试技术在电子产品质量检测中的科学合理应用，积极促进电子产品质量检测有序开展。

参考文献

[1]朱凌 ， 李镇 ， 杨昌毅.电子产品自动测试技术 [J].电子技术与软件工程 ，2017，13(17):89.

[2]王荣华 ， 徐博.电子元器件产品质量检测技术分析 [J].军民两用技术与产品 ，2017，27(24):162-163．

自动测量篇7

【摘要】 目的：研制一种能够自动、精确地测量出不同程度代偿头位的检查装置。方法：根据人头、颈部生理活动特点，利用液态罗盘能精确记录不同轴向活动范围的性能，将其安装在头盔中研制成头位倾斜自动测量仪。测量仪主要由感应器(液态罗盘部)、头盔、数据处理器、稳压装置等组成。头、颈部活动时，活动范围的大小由埋置在头盔内的感应器感知，经数据线传向数据处理装置，即电子计算机，经过瞬间的数据处理而得出头颈部活动范围的结果，此结果与自制的带有刻度盘的头颈部可自由活动的模特型具进行比较，验证检测数据的准确性。结果：将模特型具头部配戴装有液态罗盘的头盔装置，转动前在自动测量仪上记录保存此时的检测数值，然后将模特头部按自身所带的刻度盘进行三维的不同角度扭转，再分别在自动测量仪上与刻度盘上记录扭转后的数值，转动后与转动前数据的差值即为头位的倾斜角度值，两项记录的差值≤1°。结论：该仪器能简单而精确地对人头、颈部活动进行三维空间方向的测量，且测量范围远较人体头颈部的生理活动范围大。已获国家实用发明专利(专利号：200820022027.0)。

【关键词】 代偿头位;测量仪;斜视

Abstract

AIM: To develop a type of measuring instrument which is capable of automatically， accurately measuring the varying degrees of compensatory head posture.

METHODS: According to the physiological characteristics of human head and neck， we put the liquid compass in the helmet for the development of automatic compensatory head posture measuring instrument， for the electronic liquid compass can accurately record different axial range of activities. The measuring instrument was mainly composed of inductor (liquid compass department)， helmet， data processor and voltage regulator devices. The range of the activity of head and neck was perceived by the inductor embedded in the helmet， the change was conducted to the data processor through a data line， and the result was recorded after instant dataprocessing. This result was compared with the range on the dial installed on the model to verify the accuracy of the data.

RESULTS: The helmet was put on the models head and the data was recorded on the automatic compensatory head posture measuring instrument at that time， then the models head was turned in three dimensional directions; and the data were recorded respectively. The difference between pre and postrotation was the final data. To check the data against the dial on the model， we found that the error didnt exceed 1 degree.

CONCLUSION: The automatic compensatory head posture measuring instrument plays an important role in clinical practice. It is a simple way to accurately measure threedimensional orientation of head and neck， and it has a much larger measuring range than the physiological range of the activity of human head and neck. It has won the National Invention Patent of China (Patent Application No. 200820022027.0).

KEYWORDS: compensatory head posture; measuring instrument; strabismus

头位与眼位的关系，无论在眼科学领域还是人体工学领域都有十分重要的意义。代偿头位的测定是眼科临床上经常使用的一项检查，对于疾病的诊断、治疗效果的评价等都具有重要的参考意义。目前，临床上多采用直接目测法或弧形视野计法测量头位扭转程度，其精确性、客观性、可重复性、自动化程度等均较差。对于具有代偿头位先天性眼球震颤的手术指征的确定、手术方案的选择及术后效果的判定都缺乏量化指标，这使得眼肌学医师难以准确地制定手术方案，因此，手术效果也较难以预测。我们受航天、军事工业中传感技术的启发，根据液态罗盘的原理(Digital Compass Solutions，Solid State Electronics Center， Minnesota，U.S.A)研发了一种姿态传感装置，可用于临床上具有代偿头位的患者歪头程度的精确测量。

1材料和方法

1.1材料

仪器的主要结构：由感应器、固定头盔、计算机及相关程序、稳压器等几部分组成(图1)。将头盔固定在自制模特型具头部，型具的头、颈部可以转动，计算机通过对转动前、后感应器所感知的倾斜角度数据进行计算。仪器的设计根据：头位倾斜自动测量仪是根据电子液态罗盘原理研发的。电子液态罗盘是用于航天、军事导航系统中的一种装置，现已商品化。这种小巧的稳固性装置对于测量多方位的偏转角度具有高度的准确性，可根据具体需要将其安装在不同的系统中，目前已有数种型号，其中HMR3200/3300是较为先进的一种，它可以同时感知多个方向上的偏转角度，而且感应范围较大。将这种感受器安装在可以随着头部随意运动的头盔内。本头位测量仪的分辨率为0.01°，可在40℃～+80℃温度范围的测量环境下进行操作，所测量范围大于人头、颈部的活动范围，具体数值见表1。表1人头颈部活动范围与传感装置的测量范围比较表2模具头颈部转动时，刻度盘与头位倾斜自动测量仪所示结果比较图1头位倾斜自动测量仪主要由三部分组成：感应器及固定头盔(左)、计算机及相关程序(中)、稳压器(右)等。

1.2方法

仪器的使用方法：临床应用时，嘱受试者注视面前3m处的视力表，以双眼最佳矫正视力下的视标为基准，将受试者的头位在肉眼观察水平下摆正，测量其第一眼位的角度，然后嘱其放松并以最舒适的头位姿势观察视标，记录其最佳视力时的头位角度。由计算机评估出两者的差值，即头位扭转角的度数。仪器的精度确定：将带有感应器的头盔固定于模特型具头部，感应器经连线与计算机相连，每次测量后将其数值记录保存。测量时分别在刻度盘上与自动测量仪上记录戴头盔的模具头颈部转动前、后的角度，将旋转后的数据减去旋转前的原始头位数据即为头位测量数据。自动测量仪上的头位测量数据与刻度盘上的数据进行比较，以此确定其精确度。

2结果

本测量仪对于X，Y，Z 3个轴向上头位倾斜角度的测试结果与模具刻度盘上所示的结果相比较，误差均未>1°(表2)。临床实践证明，该仪器能快捷地对代偿头位进行精确的定量测量，对临床工作具有重要的指导作用。头位倾斜自动测量仪的优点：(1)可精确记录X，Y，Z 3个轴向(即面左转或右转的度数，头左倾或右倾的度数，下颌内收或上抬的度数)上头颈部活动范围内各种头位的倾斜角度，可精确至0.01°;(2)能瞬间自动记录检查结果并与数据库中的数据进行比较;(3)操作简单、可重复性强;(4)测试数据稳定，不受磁场、静电等因素的干扰。缺点：敏感性强，患者稍不配合便可造成数据的偏差。

3讨论

代偿头位又称斜颈， 有眼源性、耳源性及外科斜颈(皮肤性、肌性、神经性、骨性、关节性等)。由眼部原因所致代偿头位称为眼性斜颈， 多见于眼外肌麻痹、先天性眼球震颤及屈光不正等。患者利用头位偏转来将双眼单视野置于正前方，从而减轻视疲劳、延长注视时间、获得良好视力。临床上一般通过矫正异常眼位来对眼性斜颈进行治疗[14]。对代偿头位进行定量检查、对比治疗前后的头位偏斜程度对手术效果的评价及手术方案的鉴定具有重要意义。但是，目前国内、外对代偿头位的定量测量尚无自动化较强、准确性较高的测量装置。1986年杨景存等[5]设计并制作了一种代偿头位测定仪，能同时测量头位绕X，Y，Z 3个轴向的偏转角度，但仪器使用时较复杂、可重复性低，未能在临床上推广应用。2008年石芊等[6]研制了一种代偿头位测量仪，也能测量X，Y，Z 3个轴向的偏转角度，但其自动化程度较低，检查时花费时间较长，使用起来不甚方便。

临床上对具有代偿头位的斜视，尤其是麻痹性斜视和先天性眼球震颤的诊断、手术方案的设计及术后疗效评价都十分重要，但又都缺乏客观的量化指标[4，7]，本头位倾斜自动测量装置能方便地对各种代偿头位进行精确的量化，对临床工作具有重要的指导作用，唯有敏感性强，对于幼儿患者在欠配合检查时可能出现数据的偏差，但通过多次、重复的测量则可以校正这种偏差。因此，这种装置可为眼肌学医师提供重要指导，有望对传统的手术方式进行优化与改革，促进眼肌学的发展，而且，其还可用于人体工学领域，利用头位与眼位的关系研制开发符合人体自然形态的日常工具或仪器设备。因此，该仪器具有很高的推广价值和实用价值，其已获得国家实用发明专利(专利号：200820022027.0)。

参考文献

1 Kraft SP，ODonoghue EP， Roarty JD.Improvement of compensatory head postures after strabismus surgery. Ophthalmology 1992;99(8):1301

2李素饶.联合应用直肌止端移位术矫治眼性斜颈.中国实用眼科杂志1994;12(11):688

3陈偕穗.单眼双上转肌减弱术治疗眼性斜颈.中国斜视与小儿眼科杂志2001;9(4):164

4李晓鹏.调整PARKS法手术量治疗先天性眼球震颤.中国实用眼科杂志2006;24(6):620

5杨景存，曹木荣，王国军，等.代偿头位测定仪的设计及使用.眼科研究 1991;9(1):5758

6石芊，张方华，颜少明，等.代偿头位测量仪的研制.中国斜视与小儿眼科杂志 2008;16(3):2021

自动测量篇8

1观测数据传输路由命名格式及传输时限

1.1观测数据传输路由区域自动气象站数据采用中国移动GPRS（G网）和中国电信CDMA（C网）两种无线通信方式上传至省局中心站服务器，中心站软件对数据进行处理，生成统一的传输格式Z文件集中重新打包通过新一代国内通信系统上传中国气象局。

1.2观测数据命名格式区域自动气象站数据采用传输文件命名格式见表2所示。

1.3观测数据传输时限区域自动气象站观测资料传输时限规定见表3所示。表中所列时间均为世界时（UTC），其中“HH”为每个观测正点时间。表3区域自动气象站资料传输时限规定

2观测数据传输质量分析

分析2008年~2013年近6年宁夏区域气象站观测数据传输情况，如图1所示，可以发现以下几个明显特征。一是2008年建设的区域自动气象站，刚建成后观测数据的传输情况比较稳定，但是，在使用的过程中逐渐出现了自动站设备，采集板、电源板、太阳能板、电池等故障，到了2009年数据的传输及时率下滑到最低只有89.38%。直到2010年，更换了自动站的设备后才逐渐恢复正常，数据的传输及时率达到97.83%最高值。二是在2011年的运行过程中四要素以上区域自动气象站太阳能板安装得太高，维护保障人员无法进行清洗，时间长会造成电池充电不足。三是以前建设的两要素、四要素、五要素区域自动气象站，使用的6V蓄电池容量小、待电时间短，基本使用1年左右就要更换，所以出现问题较多，影响数据的传输及时率。通过对前几年区域自动站的运行情况进行了总结，2012年、2013年建设的区域自动气象站数量增加了，但是，故障现象减少了，数据的传输及时率稳步提升。分析2013年1月~12月宁夏全区5个市局区域气象站观测数据的传输情况，如图2~图4所示，可以发现，夏季传输质量高于冬季；白天传输质量高于夜间；晴天传输质量高于阴天；平原地区传输质量高于山区或沿山地带；市电供电传输质量高于太阳能供电。另外，影响区域气象观测站传输质量的大范围多站缺报或逾限时，一般是由于服务器、中心站软件或者通信网络问题造成的，这种故障无规律可循，不固定出现；单站缺报或逾限主要是由于自动站本身供电、通信信号、设备和参数设置等原因造成的。

3存在问题及对策

影响区域自动气象站数据传输质量的原因主要有：区域自动气象站设备故障、日照时间少导致电池无法蓄电、通信问题、中心站服务器工作异常等。

3.1区域自动站设备问题

宁夏区域自动站设备主要来自三家公司。总体来说，各家设备2012年以前建设的区域自动气象站问题较多，常出现主板老化、电池不存电、通信卡故障、线路接触不良等问题，2012年和2013年建设的区域自动气象站目前运行状态良好，暂未出现上述问题。

3.1.1采集器主板问题对于2008年以前建设的区域自动气象站采集器主板型号主要采用CAWS600RT和CAWS600RE，从运行的情况分析，使用这两种采集器的自动气象站，芯片老化，出现的故障频次多，直接影响自动站设备的正常运行，导致数据传输不及时，需要重启主板才能恢复正常。设备运行4年后无法有效存储设置的参数，造成采集的数据不能存储上传。尤是每逢气温骤降，时常死机。

3.1.2电池问题2008年以前建设的各种要素区域自动气象站均采用6V12AH电池，由于容量小、待电时间短，遇连阴天气3天或以上，部分区域自动气象站的电池就无法正常供电，造成传输中断；由于冬季日照时数短，遇有阴雨天气时储电量不足，导致传输率偏低。个别台站太阳能采光因受周围环境的影响，白天不能及时给电池充电，导致寿命缩短。电池基本使用1年左右就需要更换。

3.1.3设备备件不足的问题由于近几年区域站的建设主要目标是在全力提高覆盖率，在设备备件方面投入较少，且台站区域自动站维持经费不足，使得台站备件方面严重不足，当区域自动站出现故障后，不能及时更换故障件，故障件送厂家维修时间长，短时难以返修回原单位，增长了故障时间，影响传输质量。

3.1.4设备安全运行情况区域自动站基本上都是建设在乡村，偏远的地带，绝大多数设备能够安全的运行，但是，存在个别区域自动站的设备被盗的现象：自动站的太阳能板、采集器、电池、机箱、整体自动站设备被盗；自动站遭到破坏，太阳能电池板被砸碎，设备无法修复；区域自动气象站通讯传输天线被盗和损坏等。

3.2通信问题

3.2.1信号问题沿山建设的部分区域自动站站点信号偏弱，时而有信号漂移现象；个别沿贺兰山的站点，处于宁蒙交界处，通信信号偏弱，导致传输率偏低；个别移动基站为小型基站，不带UPS电源系统，该基站已经多次发生停电现象，致使信号不通，造成采集数据不能及时上传。

3.2.2租费问题2013年所建区域自动气象站租费多采用5元/月包30M流量方式，但是以前所建区域自动气象站很多采用50元/月通信租费方式，租费较贵。

3.3中心站服务器问题

初步统计，2012年12月~2013年11月之间，因中心站服务器工作异常，造成的逾限报约为2141站，缺报321站。主要原因是区域自动站C网服务器使用的中心站软件时间较长，数据库结构存在设计缺陷，当数据库内部存储的资料较多时会造成数据无法正常入库，无法正常生成上传中国气象局的Z文件，故导致大量的缺报和逾限报。

3.4处理问题的对策

3.4.1加强设备系统升级改造根据不同情况出现的问题，对区域自动观测站进行升级改造。选用相对稳定的采集器进行升级改造，提高该类型设备运行稳定性。建议对自动站6V12AH的电池，进行统一更换成存电量高的新性能电池，以解决持续阴天电池不能正常给自动站设备供电的问题。

3.4.2加强设备维护和保障加强台站技术人员培训，提高台站技术人员的维护水平，确定专人维护和保障。配备相应的经费做好区域站硬件备件的配备、储备工作，确保设备故障时能及时维修更换。

3.4.3加强服务器运行管理一是要定期检查服务器运行状态，数据库的存储情况，发现问题及时处理；二是配置修改应用软件参数时，一定要认真仔细，反复核对，确保万无一失；三是及时升级中心站软件。

4结束语

通过对2008年~2013年近6年宁夏区域气象站观测数据传输质量、2013年1月~12月宁夏全区5个市局区域气象站观测数据的传输质量的分析，发现并总结出了影响区域站资料传输质量的各类问题，并针对问题提出了相应的对策，为下一步做好区域气象观测站传输工作提供了指导。要提高区域气象观测站的传输质量，一是选择质量优质的观测设备，提高设备的稳定性；二是要加强台站技术人员业务培训，提高台站技术人员的维护和保障水平；三是加强区域站运行管理和制度化，发现问题能够及时查找问题、解决问题，以确保区域站观测资料的及时、准确地收集和传输，减少观测资料的逾限或缺报，提高资料传输的及时率和准确率，为宁夏各级政府指挥抗灾救灾气象服务工作提供科学可靠的决策依据。