气象信息论文范文

时间:2023-03-17 21:40:22

气象信息论文

气象信息论文范文第1篇

系统由数据采集终端、GPRS无线通信模块和客户端3部分组成。采集终端通过传感器采集各项气象数据,经过MSP430F169进行数据的初步处理后,利用GPRS无线网络进行实时的数据传输,将采集到的数据发送给客户端。客户端软件采用VB语言编写,通过与Mi-crosoftAccess2003数据库的连接,实现实时气象数据的存储与管理。

2系统硬件设计

2.1采集终端的设计

数据信息采集终端以TI公司推出的MSP430系列超低功耗、高性能的16位微处理器MSP430F169作为主控芯片,通过对翻斗式雨量传感器JDZ02-1、温湿度传感器SHT11、光照强度传感器BH1750、实时时钟芯片PCF8563的操作获取各个监测点的数据信息(降雨量、温湿度、光照辐射强度、实时时间),并按照一定的格式组合整理后经由RS-232接口传输到无线通信模块。。其中,SHT11、BH1750、PCF8563均为带有I2C总线接口的器件,功耗低可靠性高,满足灌区环境需求和系统应用。

1)温湿度传感器。

SHT11是瑞士Sensirion公司生产的带有I2C总线的数字式温湿度传感器,具有免调试、免标定、测量分辨率可编程调节、CRC传输校验、超小封装尺寸等特点;测量精度高,是各种温湿度监测应用中的一种优选器件。

2)光强度传感器。

BH1750是一种两线式串行总线I2C接口的数字型光强度传感器集成电路。它可以根据收集的光线强度数据来进行环境监测,可支持较大范围的光照强度变化,直接数字输出,省去复杂的数学运算,使用方便简单。

3)雨量传感器。

本系统中选用JDZ02-1型翻斗式雨量传感器,用以测量自然界降雨量,同时将降雨量转换为以开关量形式表示的数字信息量输出,以满足信息传输、处理、记录和显示等的需要。其每一次的开关量信号降雨量为0.2mm,测量范围小于4mm/min。系统选用微处理器MSP430F169的P6.5口作为降雨量传感器的信号输入端。

4)时钟芯片。

PCF8563是PHILIPS公司推出的一款工业级内含I2C总线接口功能的具有极低功耗的多功能时钟/日历芯片。按I2C总线协议规约,I2C总线由数据线SDA和时钟线SCL构成的串行总线,可发送和接收数据。

2.2无线通信模块

为实现现场和客户端的通讯,系统选用北京天同诚业科技有限公司的WG-8010GPRS-DTU无线通讯模块,该模块内置工业级GPRS模块,提供RS232/485数据接口和标准的SIM卡接口,可以很方便地与各采集终端连接,仅需一次性完成初始化配置,就可以与数据中心通过GPRS无线网络建立连接,实现数据的完全透明传输。同时,该公司提供了Comway无线串口软件与GPRSDTU配合使用,可以帮助用户建立远端串口设备和用户计算机之间的无线通信信道,用户仅需在计算机中安装Comway无线串口软件,即可使用原来基于串口通讯的应用程序来处理远端串口设备的数据,而无需劳心费神于公网IP地址或者是网络端口映射、动态域名映射等具体问题。

3系统软件设计

3.1采集终端系统软件设计

农田气象数据采集终端按程序中预先设置的采集周期,对各传感器采集的温度和湿度以及雨量开关信号等数字信号进行采集。

3.1.1温湿度程序设计

本文通过程序编写来模拟I2C总线的通讯协议,实现与MSP430F169的数据传输。设计中温湿度的精度选用SHT11的默认精度分别为14位(温度)和12位(湿度)。

3.1.2光照传感器程序设计

MSP430f169单片机与BH1750之间的通信使用标准的I2C协议,主控器通过内部包含的I2C通信接口与BH1750的I2C接口相连,容易实现编程和控制。

3.1.3雨量传感器程序设计

选用的雨量传感器为开关量输出信号,因此程序中采用中断的方式来实现对开关量的采集。雨量传感器每输出一次信号,系统就会相应的发生一次中断,对应着程序中表示雨量的整型变量Rain就会自动加1,从而采集雨量传感器输出信号的次数,最后通过相应公式转换为降雨量。

3.1.4实时时钟程序设计

设计中,选用P1.6引脚作为器件的中断输出,P3.1和P3.3作为I2C数据通信的数据线和时钟线,显示方式选择为24小时制。

3.2客户端数据库管理系统设计

在客户连接到Internet的PC机上安装好天同诚业公司开发的Comway无线串口软件,选择一个与用户的串口设备相连接的DTU并为之添加虚拟串口(建立映射关系);映射成功后在线DTU会显示映射到所选择的虚拟串口、应用软件或串口调试软件(如超级终端),即可通过此虚拟串口与远程设备进行实时双向通信。客户端软件使用VB6.0软件进行程序开发,Visu-alBasic6.0中的串行通信控件MSComm可为应用程序提供数据发送、接收的串行通信功能。MSComm控件与串行端口一一对应,多个MSComm控件对应应用程序访问的多个串行端口。另外,用户可进入PC机Windows操作系统中的设备管理器更改终端地址和端口地址。软件通过与MicrosoftAccess2003数据库的连接,实现实时气象数据的显示、分析、保存以及管理等功能。

4结论

从农田气象服务的实际需求出发,设计并实现了一种基于GPRS无线网络的远程在线农田气象信息监测系统。通过该系统,用户就可以在监测中心对各站点进行远程监测。系统结构模型合理,软硬件设计可行,具有灵活的扩充性,并且稳定可靠,成本较低。实验表明,系统性能可以满足农田气象信息远程监测的实际需要。

气象信息论文范文第2篇

1.1系统设计的目标和原则

基于WorldWind的交通气象信息共享系统开发目标:利用最新的技术研发手段,融合交通气象共享数据与地理信息数据,构建具有气象行业特色、适合交通气象服务应用的专业GIS系统,以满通气象服务对三维地理信息的业务需求,从而最终提高交通气象灾害预警的科学辅助决策能力。该系统的开发必须坚持先进性、通用性、可扩展性、模块化和节约化相结合的原则,WorldWind是一个可以修改源代码的开放平台,其开发的灵活性远远高于其它任何一款商业三维GIS平台。系统开发摆脱了商业GIS平台软件的束缚,这正是笔者选择此平台开发的一个重要原因,拥有完全的主动权,有利于开发者最大限度地满足自身行业服务的需求。

1.2系统体系架构

交通气象信息共享系统体系结构由数据层、服务层、应用层和客户层4个部分组成。基于WWJ的交通气象信息共享系统体系结构如图1所示。数据层是交通气象信息共享系统的数据基础,它为系统提供最基本的数据服务,系统数据包括基础地理信息数据、交通气象共享产品数据和WW数据。其中基础地理信息数据主要有基于WMS地图、Shape文件等数据,其存储方式与传统的二维GIS系统相似;交通气象共享产品数据有高速公路沿线气象站监测信息、雷达信息、气象卫星信息、台风信息、气象灾害预警预报信息等其它相关数据,它是最关键的核心数据;WW数据主要包括有Landsat7全球范围30~120m分辨率的卫星影像,SRTM的全球重点城市精细影像数据,BingImagey微软的高清晰影像地图,OpenStreetMap开源地图,全球的行政区界、地名及标注数据。WW的数据是按照金字塔模型来对高程数据和影像数据进行切片处理的,通过服务器访问接口建立了高分辨率的三维地形[11],利用开源地图服务软件包GeoServer搭建了基于WMS的地图服务,综合运用Java技术实现了交通气象数据服务和WW数据的集成应用。服务层是建立在数据层之上,从数据层中获取需要的数据并提交给应用层进行处理,系统运用地图服务器和应用服务器,根据WWJ提供的组件开发接口以及对交通气象信息共享数据的规约,实现了交通气象信息共享数据与系统的无缝融合。应用层由地图服务、图层管理、数据展示、数据查询、气象要素道路反演分析和预报文档服务六大功能模块组成。客户层就是为用户提供了一个人机交互的功能,本文采用WW的客户浏览器作为三维GIS的客户层,实现了数据集成和三维展示等功能。

1.3系统数据库设计

数据库设计是系统设计的一个重要环节,数据库设计的好坏直接关系到整个系统的性能。GIS设计得再完美,如果数据响应表现乏力,也是一个不成功的应用。由于气象数据结构具有显著的时间特征,所以常用的空间数据模型难以胜任气象信息的处理应用。因此,在实际开发过程中,为了实现基础地理信息数据、交通气象共享数据和WW数据的无缝融合,我们研究了一种适用于建立气象信息数据库的时空数据模型。交通气象信息共享系统的数据访问机制如图2所示。交通气象信息共享产品数据种类繁多,实际应用的方式多样,为了能适应数据的变化,提高系统的可扩展性,在数据库设计上采用元数据驱动模式,产品数据均纳入元数据管理范畴,应用组件通过访问元数据来控制对具体数据库的访问,屏蔽应用组件对气象业务数据,尤其是文件型数据的直接访问。交通气象信息数据库总体设计如图3所示。

2系统实现的关键技术

2.1WorldWindJavaSDK组件开发

WorldWind是一款虚拟地球的开源三维地理信息系统,由NASA(美国)国家航空和宇宙航行局联合出品[12]。它是唯一真正开放资源的3D引擎,它的全部代码都是可获得的,允许无限制的用户化定制。海量的数据集成和超强的功能设计使得它成为一个十分理想的二次开发工具,用户可以充分、深入地使用这些数据和功能开发自己需要的功能。WorldWind有基于.NET语言和Java语言的2种开发包,基于Java语言的SDK(WWJSDK)既能支持本地运行也能支持网络运行,且具有强大的跨平台特性,目前是NASA官方仍在更新的重要版本,因此本文采用WWJSDK作为交通气象信息共享系统的二次开发组件。图4为基于WWJSDK的系统开发组件架构。WWJSDK主要由模型、视图、事件监听及数据等组成[13],模型由球体、图层等组成,视图是在模型的基础上用来控制用户视角,系统是通过视图控制器来实现与应用程序的交互,事件监听是指对用户界面操作事件进行监听和处理。WWJ的GIS组件群是实现系统GIS功能的核心,交通气象服务系统需要的是在GIS组件之上的交通气象数据集成、封装与展示。本文利用WWJSDK以类文件形式构建了一系列交通气象系统服务组件,完成交通气象数据的存取和应用模型的展示等功能,同时还为系统扩展提供了接口。

2.2数据缓存机制

WorldWind使用多分辨率分层技术为用户提供了海量的影像和DEM数据服务,当用户缩放到不同区域时逐渐加载更多的细节。根据系统分层分块的结构,通过瓦片金字塔对海量数据进行划分,并以一定的形式缓存在本地目录。当用户浏览某一区域时,系统首先会从本地缓存中提取该区域的数据,如果文件存在就直接加载渲染;若本地缓存不存在,就从服务器下载需要此区域的数据再进行渲染。自构建的WMS服务器获取数据系统也是按此数据缓存机制处理。系统在访问交通气象服务数据时也建立了相应的缓存机制。交通气象服务数据的缓存有两级,一级在服务器端,一级在客户端。当用户访问某类服务数据时,系统首先会自动搜索客户端查看要查询的数据缓存是否存在,若存在就直接解析加载,不存在则通过网络访问远程应用服务器;如果服务器本地端存在此时次数据的缓存则由Http协议传输给客户端后加载,不存在就需要通过数据库访问得到要查询的数据后再返还给用户处理,同时将数据写入缓存区。该数据缓存机制具有以下几个优点:①大大提高了访问效率和服务性能;②减轻了应用服务器端的负担;③使在无网络环境下的脱机访问成为可能。虽然这种缓存机制在较短时间片下访问能发挥优势,但针对某些需要不断更新的交通气象服务数据来说可能会存在数据更新不及时的问题,因此系统也提供了直接从服务器数据库获取数据的机制,但访问效率受到一定的影响。至于采用哪种数据访问机制由用户根据实际情况去选择。

2.3气象要素道路反演算法

相对于空间分布而言,交通气象服务的用户更关注气象信息的沿线分布状况,这就要求气象观测与预报信息均需反演到道路干线上,反演的定义请参见文献[14]。本文算法最终目的是采用不同的颜色来反演交通道路沿线气象要素的等级划分,从而表明该段道路所受的天气现象影响。拼图是绝大部分交通气象产品需要涉及的内容,传统意义上的拼图是指图与图之间的拼接,本文制作的拼图是基于站点的数据与数据拼接后将其反演到道路上的产品。本文拼图所用的算法的基本原理如下:首先获取所有高速公路沿线交通气象站观测或预报信息,同时读取出高速公路地图上的每一个信息点并搜索到该点最近的2个沿线附近测点数据,利用反距离权重法计算出该点的插入值,然后根据计算出的数值按要素等级划分重新构建出一个新的地图数据,最终根据等级用相对应的颜色在系统中展示出来,图5为气象要素拼图反演算法的流程。算法实现的具体步骤如下:步骤1根据发送来的请求参数内容,取出相对应区域的高速公路矢量地图的所有线段组经纬度数据并分别存贮到各自的数组队列中,针对每组线段的点建立气象要素等级数组,数组初始值赋为缺省。步骤2取出区域内所有站点资料并初始化到数组队列。步骤3以高速公路上的点为中心、10km为搜索半径查找离圆心最近两站点的数据,利用反距离权重法计算出该点的数据根据等级划分赋值。步骤4根据线段点不同的等级值记录拼图的线段组。(1)如果当前点是高速公路一组线段的开始点则构建一个新的队列,并将此点的经纬度信息放进队列中去;(2)取下一个点的等级数据,如果和上一个点的等级值相同且不是线段最后一个点,则将此点插入到当前队列,如果不等就将此队列记录存贮下来,然后再重新构建一个队列把当前点放进队列中循环本操作,直到当前点是线段最后一个点结束;(3)重复(1)、(2)直至高速公路所有线段组遍历完;步骤5按一定格式要求输出所有构建的拼图线段组;步骤6根据输出等级用相对应的颜色在系统中绘出这些线段组;

2.4利用SketchUp建立三维模型

在传统二维中,地理对象一般由点、线、面三类要素组成。针对更为复杂的结构体,基本都是通过这三类要素组合表达出来。在交通气象业务系统中,为了实现三维效果的场景,需要建立相应的三维模型,选择适合系统要求的三维数据模型-KMZ格式。本文采用三维建模工具SketchUP创建系统中需要的三维模型,模型创建后使用图片处理技术作一些渲染修饰后存成WWJ能处理的KMZ格式。系统三维模型的构建为用户提供了更直观、更形象、更真实的环境场景。下面给出3种SketchUP建模方法:①几何建模法,就是利用SktechUP的扩展工具构建出实物的粗糙框架,最后使用纹理图片进行渲染实现真实模拟;②纹理映射法,纹理映射技术能增强模型的逼真度,简化模型的复杂度,对程序渲染的实时性起到关键作用;③坐标系法,选择正确坐标系,导入其它一些二维矢量数据进行直接建模,能提高建模速度。图6是高速公路桥梁模型和影像图的叠加效果,其中桥梁模型由SketchUP工具制作,高分辨的卫星影像来自微软的bing地图服务。

3应用实例

本文设计的基于WorldWind数字地球模型的系统在华东区域交通气象信息共享业务示范性项目中得到了具体应用。该业务平台实现了地球三维浏览、定位飞行、图层控制、气象信息实时预警及预报产品动画显示等功能。通过交通气象自定义地图服务,将道路反演生成的XML数据以GIS图层的方式组织,在此基础上集成交通气象站信息,完成了实时监测预警、数值预报以及卫星云图的三维模拟等气象应用。通过数字地球组件和交通气象服务中间件仿真建模,为交通、气象等相关部门提供高速公路实时监测、预警、预报、服务等形象化的气象信息,给用户提供了人机交互的便利和数据基础。系统主要功能模块如图7所示。图8是华东区域高速公路交通气象信息共享系统中的沿线气象监测站信息预警展示,图中的圆圈代表分布在华东区域高速沿线的交通气象监测站,圆圈颜色为绿色表示此站点的能见度观测数据大于1000m,浅蓝色表示500~1000m,蓝色为200~500m,黄色为50~200m,红色为小于50m,并且在站站之间的道路也用以上颜色进行反演绘制,用户移动鼠标至站点点击圆圈时系统会浏览到该站的所有监测信息。系统采用线程方式实现每分钟对不同气象要素的实时预警监测,当检测到监测要素低于设定阈值时,图8右下角会出现一个预警图标,图标右上方动态显示出小于阈值的站点个数。点击图标系统弹出小于阈值站点的详细信息的对话框,选择某个站后数字地球自动飞行到当前站点的位置,并以红色光圈进行闪烁预警。实践表明该系统具有较好的响应速度和三维表现能力,能够满足用户进行交通气象实时监测预警、营运决策和交通事故灾害评估的要求。

4结束语

本文在WorldWindJavaSDK的组件基础上进行了的二次开发,阐述了系统的设计架构,分析了系统研发的关键技术,最终构建了基于三维GIS的交通气象信息共享系统,系统集交通气象信息的报警、查询、统计与分析等功能于一体,在交通、气象等部门得到了实际业务应用,为交通营运管理、决策提供直观化数据,大大提高了交通气象服务的水平和效果。随着系统功能模块的不断完善,将会具有较好的应用前景。文中对重点结构物三维模型的设计和植入进行了一些探索,对于要用WorldWind进行三维模型开发的相关人员有一定的借鉴意义。后续工作将深入探讨交通气象灾害的内在机理,并尝试通过高性能网格计算进行气象数据的实时处理实现高影响天气灾害的动态仿真建模。

气象信息论文范文第3篇

衡量基层信息网络通信能力的重要标志是网络通信系统的运行质量,具体是指各种信息资料迅速、准确地流通和安全稳定的传输。而实现网络通信系统的优质运行,除了有适应现代信息通信发展要求的设备之外,基层信息网络保障人员要定岗定编,更重要的是要有一套科学的、系统的、适应基层信息网络通信设备运行要求的维护管理制度。只有高度重视和认真做好维护和管理的每个环节,才能有效地保障基层信息网络通信设备长期稳定地运行,不断提高基层信息网络通信系统的整体运行质量。首先要建立健全机房管理、系统定期维护检测、值班、设备维护保养、重要数据备份以及安全保密等日常管理制度,按照平常、汛期、应急时期的不同工作要求,制定完善各种状态下的工作预案,在执行过程中实行制度管人,不断完善制度的可操作性。其次要建立健全发现问题、提出问题、研究问题、解决问题的技术保障机制。认真组织基层信息网络保障人员定期开展专题研讨、技术座谈、业务培训,不断提高基层业务人员的技术水平和业务能力,才能进一步提高信息网络工作的保障力度。

2执行科学的技术规范是加强信息网络通信保障工作的手段

信息网络通信系统建设资金投入大,如果缺乏正确、科学的维护管理意识和方法,容易人为地造成信息网络通信设备的损坏或使用寿命缩短,甚至还会影响到正常业务工作的进行。所以,信息网络保障人员必须树立正确的保障意识,针对设备的系统特性、运行环境、运作周期、使用期限等技术要求制订实用的、科学的、系统的维护管理方法,执行科学的技术规范。首先要规范信息网络通信系统日常维护管理操作流程,确保在各种情况下工作人员都能沉着冷静、动作规范地进行操作,有效避免各种事故苗头或故障隐患的发生。在检查维护系统的过程中严格做到“一查、二看、三处理”的工作步骤。“一查”,即检查各种设备的指示灯状态是否正常,联机查看设备故障告警情况,以便采取相应的处置措施。在进入机房时,先用鼻子闻一下,是否存在设备运转引起过热、线路老化产生的糊焦味。“二看”即看各种设备的指示灯状态是否正常,线路是否有烧结点,空调温度和湿度否正常。“三处理”即对告警情况进行分析,如有非正常情况,迅速查出告警原因。根据告警原因采取相应的措施进行处置,并对处理情况进行总结,对告警现象、原因、采取的措施等进行记录,做好技术档案,便于以后的维修工作。其次要坚持对系统设备运行进行“日检测、周维护、月分析”的维护检修制度,在此基础上定期组织信息网络保障人员召开情况分析会,结合自己业务实际对各系统的运行情况进行分析交流,对本系统发生的故障和隐患现象、原因、采取的措施、处理结果等技术资料进行讨论,研究维护注意事项及有效解决办法,全面提高信息网络保障人员的故障处理能力。

3强化高度的责任意识是加强信息网络通信保障工作的关键

基层信息网络通信保障工作是一项技术性很强且枯燥无味的长期性工作,技术上或工作态度上的点滴疏忽,都可能造成通网络通信中断或系统瘫痪的严重后果,这就要求从事信息网络通信保障工作的每一位保障人员都必须进一步强化责任意识。一是要爱岗敬业,对每一个工作环节都能始终保持高度负责的工作态度,能持之以恒、一丝不苟地做好每一件工作。二是要勇于吃苦,乐于奉献。信息通信保障工作是一项长期的、系统的工作,维护管理都有严格的、标准的方式方法,如设备性能参数、技术指标的测试记录,几个月甚至于一年都没有变化,但必须长年累月地重复这项工作,不可避免地使人产生厌烦和浮燥的情绪,从而动摇保障人员的意志,形成懒惰心理。所以信息网络保障人员要有吃苦和奉献精神,耐得住寂寞,守得住清贫,经得起考验,才能取得维护到位,保障有力的效果。三是要强化岗位目标管理。对信息网络通信保障的岗位明确定人、定岗、定责,严格落实岗位责任制,实行谁主管谁负责,确保各项管理工作有章可循。按照公开、公平、公正的原则对保障人员工作绩效情况实施考评,考核结果与评先创优提拔紧密挂钩,确保岗位责任落实有效。

4提高保障人员素质和业务能力是加强信息网络通信保障

工作的保证要搞好信息通信保障工作,切实提高信息通讯系统的运行质量,必须要有过硬的工作能力和业务水平,单靠网络保障人员自学,存在一定的局限性,应该接受各类型的专业技能培训,才有可能使网络保障人员在素质和业务能力上得到跨越式的提高。一是要加强网络保障人员的基本气象科技技能培训。应将基本气象技能培训和已建成的各类气象保障应用系统的使用培训,纳入到新人员培训和人员的正常培训的必修课程中,以便提高信息化应用知识的普及度。二是要开展形式多样的比武活动,强化保障的日常业务技能培训,充分利用现有网络、视频会议等手段,以举办专题讲座、技术培训、讨论交流、业务测试等多种形式认真开展岗位练兵,既提供个人边独立工作边学习钻研技术的条件,又创造互相探讨、集中分析解决实际问题的机会,全面提高信息网络业务技能。以过硬的业务能力带动和促进基层气象信息网络通信保障工作的规范化发展,为基层单位气象工作的长久发展提供有力保障。

气象信息论文范文第4篇

1.1传感器

本设计采用的传感器型号是Vaisala公司生产的气象变送器WXT520,是一个轻巧的小型变送器,采用紧凑式包装,可提供6种气象参数。WXT520用于测量风速、风向、降水、气压、温度和相对湿度。传感器外壳的等级为IP65/IP66,适合于我国北方的恶劣天气。WXT520采用32VDC,并使用可选择的通信协议输出串行数据:SDI-12、ASCII自动和轮询。有4个串行接口可供选择:RS-232、RS-485、RS-422和SDI-12;并配备了一个安装用8针M12接头和一个维护用4针M8接头。

1.2主控系统

主控系统包括数据采集器与控制器,具体包括控制器、采集器、通讯模块、供电电源和存储模块等部分。主控器通过嵌入式软件与供电、采集、通讯、存储等单元协调工作来完成。自动气象站的核心是数据采集器,负责数据收集、传输、统计分析和数据存储[4]。采集器电路主板包括主板和底板。主板是嵌入式工控主板,具有良好的扩展性,操作性、支持第三方控制器,包括时钟管理、实时及周期间隔定时器、复位、关机、高级中断及调试单元(DBGU)。通讯单元为西门子6GK7型工业以太网通讯单元,可以做到网络统一,可与支持EtherNet/IP的设备连接,结合使用Ethernet功能使其具有传感器监控器及控制值备份等现场实际应用功能,要想完成任务下达命令和数据上传功能需要通过网络来实现。通讯模块起到关键作用,所以要求其具备以下功能:①支持国际标准通讯协议,如TCP/IP(6.0)、UDP或者PPP,具有标准RS232串口;②可以自动监测联网状态,短线1min内自动拨号重新连接,防止数据的丢失;③接口速率为可选的1200~9600kB/s范围。存储单元:因采集数据的频率较短和跟踪监测的时间范围较长,因此采用存储容量为闪迪256G固态硬盘,用于保证存储容量及数据的安全性、稳定性和读取速度,同时存储单元可以记录系统工作状态。防雷单元:由于监测系统需要全天候连续工作,所以需要面对复杂天气状况,因此加装防雷设备对于整个系统的安全性尤为关键,本系统采用的是雷太LY1-B系列电涌保护器(一级防雷器)。供电单元:由于本系统需要在田间进行监测,不宜采用城市供电,因此选用了太阳能电池进行供电,对电池的容量要求为在无光线的环境中可以连续供电10天。扩展单元:新型传感器需要有相应的端口或接口与主控系统相连接,以满足系统升级或新添设备需要。

2系统设计

农田气象信息远程监测系统的主控器选用的是Atmel公司的ARM9系列的AT91SAM9260处理器。该处理器可以采用Linux操作系统,通过嵌入式应用控制程序,实现农田环境多要素气象数据的采集、处理及存储的功能。被采集到的气象要素基于TCP/IP协议的通讯网络,采用无线GPRS方式,根据实际情况选择最佳的组网方案,实现无线气象数据传输,并基于LabVIEW开发农业气象信息管理软件,使气象信息能够被读取。

2.1采集控制设计

采集系统可以实现采集并对采集到的气象要素信号进行处理。采集系统内部设有存储器,可以进行信息清除并对采集到的各气象要素的数据进行存储,有接口USB实现信息数据的备份功能。系统设有通讯接口RS232/RS485,可以通过该接口与GPRS/CDMA等通讯设备连接。该系统有时钟校准功能,通过监控中心下达指令,对气象站的时间进行校准。数据处理的方法需要设计采集数据的时间间隔。气象数据的监测主要为定时扫描各传感器的数据,通过通讯模块将数据的电信号传到主控系统中经既定程序(LabVIEW)计算;通过屏幕可以直接读取实时数据,针对特定时间段的数据可以进行有目的的分析,如平均值,不同时间点的变化趋势数据以及不同周、月份、年份的数据统计分析等[5]。收集数据默认为温度、相对湿度、降雨量、风向、风速及气压;当增加传感器时,在主控系统中重新设置就可以进行增加项目数据的收集。各气象数据中气温、相对湿度、雨量、气压的数据传感器每10s测定一次,根据气象学上常规的统计方法,通过程序收集到1min内每10s的瞬时气象数据。气温、相对湿度、雨量、气压在1min内会收集到6个数据,舍弃一个最高值和一个最低值,使用其余的4个测定数据来计算算术平均值,此值为监测系统最终在屏幕中实时显示的瞬时数值。风向、风速的监测频率为1次/min,系统计算每5min内5次测定值的算数平均值,此数据在LabVIEW程序界面中实时显示。所有测定的数据在数据库中均有保存,如统计部门需要对数据进行特殊分析,均可在数据库中将数据导出。在数据库中如有异常数据,一般以超过临近时间点两倍的数据值进行特殊标记,以便提醒管理员对相应数据进行核实和异常情况的分析。

2.2通讯设计

前端采集部分与后端监控中心系统通信采用无线GPRS通信方式,由于农田气象站放置在室外,因此不适宜采用光纤传输,而采用GPRS无线能够解决此问题[6]。GPRS采用的组网方式是公网固定IP的方式。GPRS拥有传递及时、通信信号好等优势,在并组网时减少对原有网络资源的浪费,节约了成本,并可以在室外复杂环境中实时进行监测,而且具有一定的安全性。室外自动气象站与气象信息管理系统需要建立点对点的网络连接,在连接过程中需要以无线方式登陆到以太网络来获得网络地址。要实现网络服务器地址和端口映射在气象管理系统中,需要气象信息管理系统软件采用其网络子网地址,这样在管理系统显示软件中就可以实现气象数据的双向通讯,进行有效的信息传递和收集[7-8]。图2为基于GPRS无线通讯的气象信息系统示意图。

2.3软件设计

气象信息管理系统可以通过网络来查看气象信息。本研究天气显示采用的软件是LabVIEW,此软件是美国国家仪器公司推出的一门图像化编程语言,同时也是著名的虚拟仪器开发平台[9-10]。作为一门图形化编程语言,LabVIEW秉承了其简单易用的一贯作风,使用户能够快速编写出强大的应用程序。本研究的LabVIEW编写程序图,如图3所示。为了方便叙述,本文把风向、风速、温度、湿度、雨量和气压多种气象数据统称为气象信息值。气象系统天气前面板显示图,如图4所示。通过该系统对哈尔滨市香坊区东北农业大学校内气象信息值进行监测,与气象台预报数据作为参考进行对比,气象信息值监测结果如表1所示。表1中实测的时间跨度是实验当天早6:00至晚18:00。从数据中可以看出,实测日期当天监测到的温度、湿度、雨量、风速和气压与参考值相比,具有良好的线性关系,系统可以准确计算出当天所监测气象信息的平均值。此收集到的气象数据只是一天中的部分数据,所以经过系统分析计算出来的数据只能代表所监测时间范围内的气象信息,与气象台的参考值有偏差。

3结论

本研究实现了通过虚拟仪器技术对气象信息进行实时监测及通过GPRS无线传输通讯与管理系统进行数据交换,且通过LabVIEW软件可以把气象信息以数据形式直观展现。通过对现场实际气象信息监测,证实该系统可以连续实时记录和储存所监测时间范围内的气象数据,并可以对收集到的数据进行统计分析,配合气象预警系统基本可以实现恶劣气象条件及时给与提醒,为相关机构对实施相应防护方案提供准确可靠的理论根据。同时,可把恶劣天气对农业生产的影响降到最低,为农业生产的顺利进行提供有力保障。

气象信息论文范文第5篇

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1903年12月14日,美国莱特兄弟驾驶着自己设计制造的飞机冲向碧蓝的天空,这是人类航空史上首次自主操纵飞行。

第一只电子管诞生:世界进入电子时代

1904年,世界上第一只电子管在英国物理学家弗莱明的手下诞生,标志着人类从此进入电子时代。

相对论:科学的新纪元

1905年6月,年仅26岁的爱因斯坦发表了一篇论文,这篇论文包含了一个将要改变整个世界的理论――狭义相对论。

真空三极管:“放大”了的电子世界

1906年,美国发明家福雷斯特对二极管加以改进,研制出三极管,这看似小小的一步,却是人类在打开电子时代大门过程中最重要的事件,福雷斯特因而当之无愧地被称为无线电之父。

洗衣机:解放妇女劳动力

1906年,世界上第一台电动洗衣机由美国芝加哥人费歇尔设计制造。

“毛里塔尼亚”号:海上“移动城市”

1907年11月22日,世界上第一艘现代化客轮毛里塔尼亚号第一次成功横渡大西洋。

同位素:揭示元素新奥秘

1910年,同位素被发现,使人类认识并可以利用的化学元素的实际数量增加了很多倍。

磁悬浮列车:会“飞”的列车

1911年,有人制成了一个磁垫列车模型,在其后的几十年里,德国、日本、加拿大、美国等对磁悬浮列车进行了反复试验。

霓虹:不夜的明珠

1912年,第一块霓虹灯广告出现在巴黎大街上。

维生素:让生命之树常青

1912年,英国化学家霍普金斯在使用人工合成饲料喂养动物的过程中发现了维生素。

人造棉:大众消费大众爱

1912年,由法国人发明的人造棉一时饱受青睐。

第一条汽车生产线:每一分钟生产一辆车

1913年,第一条汽车生产线开始应用。

大陆漂移说:大陆本是一整块

1915年,魏格纳写成《海陆的起源》一书,提出了大陆漂移说。

噬菌体:细菌的天敌

1917年,加拿大科学家发现细菌的天敌――噬菌体。

环流图案:勾勒出大气层运动的轨迹

1921年,挪威气象学家向世人公布了大气环流图案,从而揭示出地球上空大气运动的规律。

卡介苗:赶走结核病

1921年,对结核感染具有免疫作用的卡介苗进行人体试种,取得良好效果。

彩色胶片:把你的微笑留下

1923年,世界上第一张彩色胶片诞生。

冰箱:开启了一个“清凉世界”

1923年,世界上第一台冰箱在瑞典问世。

环球飞行:让梦想升空

1924年4月到9月,人类完成首次环球飞行。

量子力学:揭开微观世界的奥秘

1925年,德国科学家海森堡和其他科学家一起创立了著名的矩阵力学理论,也就是人们常说的量子力学第一定律。

电视:打开新世界的窗户

1925年,苏格兰发明家第一次推出电视系统。

青霉素:细菌的克星

1928年,青霉素问世,开创医学新纪元。

地幔对流:大陆漂移的内在动力

1928年,大陆漂移的内在动力被发现――地幔对流。

石英钟:精确把握每分每秒

1929年,世界上第一批石英钟问世。

拉链:天衣无缝

1931年,拉链开始在世界范围内被广泛使用。

微波通信线路:科技进步的“催化剂”

1931年,世界上第一条微波通信线路在英国多佛和法国加莱之间建起。

电子显微镜:人类的第三只眼

1931年,德国科学家制成世界上第一台电子显微镜,这是人类的第三只眼。

心脏起搏器:给人的心脏加把力

1932年,美国专家研制出第一台有效的心脏起博器,这一发明使很多心脏病人得以起死回生。

高速公路:要想富,先修路

1932年,世界上第一条高速公路在德国出现。

尼龙:开辟了纺织新天地

1933年,尼龙之父卡罗瑟斯的发明,引起一场全球性的尼龙骚动。

雷达:人类的“千里眼”

1935年,第一个实用雷达装置发明成功。

图林机:图林的杰出贡献

1936年,年仅24岁的图灵发表了奠定整个计算机和人工智能基础的论文。

射电望远镜:让我们走进太空

1937年,世界上第一架射电望远镜在英国建成。

圆珠笔:书写工具之王

1938年,匈牙利人比罗兄弟独立设计发明圆珠笔,使整个人类受益非浅。

无籽西瓜:满足人类新口味

1938年,中国的黄昌贤用植物激素处理西瓜雌花,第一次获得无籽西瓜。

首座核反应堆:人类登陆原子新世界

1942年12月1日,在意大利科学家费米领导下设计和建造的第一座核反应堆成功运行,这标志着原子能时代的开始。

人工肾脏:人造的血液清洗厂

1943年,荷兰医生科尔夫制成了第一个人工肾脏,首次以机器代替人体的重要器官。

原子弹爆炸:“小玩意儿”震惊世界

1945年7月16日,世界上第一颗原子弹在美国新墨西哥州试爆成功。

埃尼阿克:信息时代的启明星

1946年2月15日,美国宾西法尼亚大学的科学家建造了世界上第一台多用途电子数字电脑,标志着电脑时代的开始。

核磁共振:打开“黑箱”的钥匙

1946年,核磁共振现象被科学家发现,70年代以来,核磁共振技术与图象重建技术相结合,形成了核磁共振成像技术。

碳14测年法:考古学的时钟

1947年,美国芝加哥大学化学家弗兰克・利比首次用反射性同位素碳14,准确测定了曾经有过生命的有机体的年代,碳14测年法的发明,对于考古学、海洋学和地球科学是一个巨大的贡献。

微波炉:炊用炉具的革命

1947年,第一台微波炉问世,掀起了炊用炉具的革命。

晶体管:人类微电子革命的先声

1947年12月23日,第一个半导体电子增幅器――晶体管问世,成为人类微电子革命的先声。

信息论:让信息传播更灵通

1948年,美国工程师香农发表两篇有关通信的数学理论的文章,系统地讨论了通信的基本问题,由此奠定了信息论的基础。

信用卡:一卡行天下

1950年,信用卡问世,一卡走天下的时代到来。

录像机:昔日重来

1951年11月,美国的克罗斯公司研制出第一台实用的磁带录像机。

氢弹爆炸:推动人类和平利用核能

1952年11月1日,美国在太平洋上的马绍尔群岛试爆成功了世界上第一颗氢弹。

DNA破译:揭示生命奥秘的金钥匙

1953年2月28日,生物学家沃森和克里克发现了生命遗传的基因物质――DNA的双螺旋结构模型。

核潜艇:隐蔽杀手

1954年1月12日,美国设计制造的世界上第一艘核动力潜艇鹦鹉螺号进行处女航,宣告了核潜艇时代的到来。

第一座核电站:恶魔变天使

1954年6月24日,苏联建成并正式启用世界上第一座核电站,这是人类和平利用核能的开始。

避孕药:为优生优育作贡献

1954年,美国生物学家发明了世界上第一种有效口服避孕药,并进行了首批临床试验。

人造地球卫星:开发高远位置资源

1957年10月4日,苏联发射了世界上第一颗人造地球卫星,人类进入太空时代。

激光:人类的希望之光

1958年,美国人发现激光。两年后的1960年,第一台红宝石激光器诞生。

第一台工业机器人:人类忠实的耕耘者

1959年,美国工程师制造出世界上第一台工业机器人。

第一颗气象卫星:看云识天气

1960年4月1日,美国发射世界上第一颗试验性气象卫星。

抽水马桶:冲去生活的烦忧

发明于16世纪的抽水马桶在20世纪60-70年代开始盛行。

“东方”1号:加加林飞离地球

1961年4月12日,苏联宇航员加加林成为世界上第一位飞上太空的人。

夸克模型:构成物质的基本粒子

1962年,美国物理学家首次提出夸克模型,并预言这种非凡的粒子不仅存在,而且正是这种粒子构成了其他一切粒子。

断手再植:中国医生的创举

1963年1月2日,上海市第六人民医院的外科医师创造了断手再植的奇迹。

IBM360:身价50亿美元的电脑

1964年4月7日,美国IBM公司研制成功世界上第一个采用集成电路的通用计算机。

杂交水稻:开创稻谷培育新纪元

1964年,中国一所农校的教师袁隆平在茫茫稻海中找到一棵自然株,中国农业从此开始了第二次绿色革命。

电视电话:天涯若比邻

1964年,美国贝尔公司推出电视电话。

人工合成胰岛素:中国人的骄傲

1965年9月17日,中国科学家人工合成胰岛素,这是世界上第一次人工合成的具有生物活力的结晶蛋白质。

心脏移植:把我的心放在你的心里

1967年12月3日,南非开普敦成功进行了第一例心脏移植手术。

板块构造说:地球像积木

1968年,美国和法国的科学家提出板块构造学说。

深海钻探:海底世界真奇妙

1968年8月11日,一艘名叫格格玛・挑战者号的科学考察船开始处女航,目的是深海钻探,经过15年的航行,不仅验证了大陆漂移说、板块构造说,而且还有许多重大科学发现。

智能机器人:像人一样聪明

1968年,美国斯坦福研究所研制出世界上第一台智能机器人。

因特网:将世界连成一家

1969年,美国五角大楼首创因特网。

“阿波罗”号飞船:从地球到月球

1969年7月16日,“阿波罗”号飞船发射升空;21日11时56分,宇航员阿姆斯特朗踏足月球,他的一小步标志着人类的一大步。

“质子”号火箭:将人类送入太空

1971年4月19日,苏联用质子号火箭将世界上第一座空间站礼炮1号送入地球轨道。

PC的诞生:计算机走向大众

1971年,世界上第一个通用微处理器问世,被称为第一代微处理器,第一台微型电子计算机诞生。

CT扫描仪:20世纪的“照妖镜”

1972年,CT扫描仪在英国问世,这是继伦琴发现X射线以来,在医学诊断领域的又一次重大突破。

光纤通信:信息高速公路的基石

1973年,世界上第一个光纤通信实验系统在美国贝尔实验室建成,为信息高速公路奠定了基石。

游戏机:电子时代的时尚娱乐

1975年,美国人威廉・米勒制造了世界上第一台小型电子游戏机。

移动电话:现代“顺风耳”

1976年,美国开始使用第一代无绳电话系统,移动电话逐渐成为现代“顺风耳”。

中子弹:但愿它的诞生就是终结

1977年,美国宣布研制出了中子弹并开始投入生产和装备部队。

试管婴儿:人类的新孩子

1978年7月25日,一位名叫路易斯・布朗的婴儿在英国哇哇坠地,成为第一个试管婴儿。

告别天花:恶梦完了

1979年10月26日,世界卫生组织宣布:天花病人在地球上消失。

“哥伦比亚”号:人类的登天之梯

1981年4月12日,美国耗资100亿美元,第一次把哥伦比亚号航天飞机发射上天,使之成为自由往返于天地间的航天器。

乙肝疫苗:人类健康有保障

1982年,中国预防医学科学院病毒研究所研制出高纯度高效的乙肝疫苗。

数字式电视机:未来电视的雏形

1983年,数字式电视机由美国研制成功。

五笔字型:中国汉字再创辉煌

1983年10月,中国一位名叫王永民的奇人发明了五笔字型汉字输入法,计算机汉字输入问题得到根本性解决。

多媒体:电脑魔术师

1984年,美国苹果公司推出世界上第一台多媒体电脑。

人类基因组工程:掀开生命天书

1990年,人类基因组计划开始实施,标志着人体生命之书掀开第一页。

环球网:21世纪的大众媒体

1991年,建立在因特网基础上的环球网(万维网)正式露脸,这张无形之网使人们相互传递信息犹如在网中穿梭,十分便捷。

“生物圈”2号:去别的星球生活

1993年9月26日,在与世隔绝的生物圈2号中生活了两年之久的8位科学家,平安地走出这一人造小世界,标志着美国生物圈2号计划首次试验结束。

信息高速公路:新世纪的生存之道

1993年,美国将信息高速公路列入政府建设计划,一时间信息高速公路在全世界成为人们最感兴趣的话题。

三峡工程:高峡出平湖

1994年,与英吉利海峡隧道工程、香港新机场工程、中东和平管道引水工程等一起入选世界超级工程的长江三峡工程正式开工。

航天器对接:科学在太空握手

1995年6月29日,美国亚特兰蒂斯号航天飞机与俄罗斯和平号空间站对接成功,标志着人类在空间活动中的国际合作正在成为一种趋势。

克隆羊:生物学界的大地震

1997年2月24日,多利羊问世,克隆技术给全世界带来了震撼。

“探路者”号:首访火星的使者

1997年7月4日,美国探路者号火星探测飞船成功地在火星着陆,科学家们相信,终有一天人类登上火星将不仅仅是梦想。

人机对弈:挑战人类自我

1997年5月11日,在历时9天的比赛中,IBM超级计算机深蓝以两胜三平一负的成绩,战胜国际象棋大师卡斯帕罗夫,这次人机大战在全世界引起了不同的反响。

阿尔法磁谱仪:寻找宇宙起源

1998年6月3日6时06分,探索宇宙本源的人类第一个高能物理实验阿尔法磁谱仪搭载美国发现号航天飞机顺利升空,几千年来,人类第一次直接观测宇宙空间的带电粒子。

“曙光”号升空:建设国际空间站

气象信息论文范文第6篇

关键词:GIS;滑坡;信息量法;危险性

中图分类号: P642 文献标识码: A

0前言

GIS是地理信息系统(Geographical Information System)的简称,利用计算机可实现对地理空间数据进行获取、管理、分析、存储、显示和模型化管理等功能。目前,已经广泛地应用于测量制图、矿山、交通、水利、农业、气象、土地、地质灾害等领域。国内GIS在地质灾害方面的应用起步较晚,直到 20 世纪 90 年代中后期,随着高等院校与科研院所将地理信息系统(GIS)技术全面引入滑坡区域评价[1-3],使得GIS技术在地质灾害区划研究方面正得到快速发展,并且运用数学方法,例如统计分析法、模糊评判法、层次分析法、主成分分析法、神经网络法、信息量法和因子叠加法等,以 GIS 软件为技术平台实现地质灾害的危险性、易发性和风险评价系统研究。

地质灾害危险性评价是地质灾害评价工作的重点,可为地质灾害防治提供重要依据。本文基于陕西省地质灾害详细调查项目(洋县地质灾害详细调查)为依托,旨在详细掌握洋县地质灾害类型、分布规律、发育特征、形成条件等内容。在此基础上,利用GIS技术与数学方法模型相结合的方法完成对洋县地质灾害的危险性区划。通过研究对县域地质灾害危险性有更深入的了解,做到对未来灾害发生及危害程度有一定预见性和参考性,为政府决策对某区域进行地质灾害防治及减灾防治工作提供较为科学的依据。

1研究区基本情况

研究区位于汉中市东部,秦岭主脊南坡腹地紫柏山南麓,总面积3206km2,距市区约60km。区内属北亚热带向暖湿带过渡半湿润气候,全县年平均气温15.2℃,七月份最热,平均气温25.9℃,年均降水量803.29mm(2005―2012年),最多年降水量1178.7mm(2011年)。全区地势呈东北高陡,南部低平,地形地貌分中山、低山、丘陵、河谷阶地四大类型,中山区占据了洋县境内大部分版图,海拨超过1000m~1400m。

研究区出露地层以中新生代为主,分布于F1深大断裂以北、茅坪―秧田背斜以南地带,主要为下志留统、中泥盆统韩城沟组、石炭系变质岩(以片岩为主)。调查区南北两端分布大面积侵入岩,北部为华阳岩体,南部为汉南杂岩体。第四系广泛分布于汉江阶地和主要河谷。洋县位于汉中盆地东缘及秦岭、巴山接合处,跨越两个一级构造单元,秦岭地槽和杨子准地台。以金水~酉水断层为界(即控盆断裂东段),北部为地槽区,属南秦岭褶皱带,南部属杨子准地台。褶皱构造主要位于南秦岭褶皱带,构造线走向近东西,以复式背斜、向斜为主,岩层中小褶曲十分发育,断裂构造多为陡倾斜的走向断层。本次调查,确定地质灾害点124处。其中,滑坡119处,按滑坡的物质组成分类,堆积层滑坡108处,占滑坡总数的 90.76%;岩质滑坡11 处,占滑坡总数的0.24%。据统计研究区滑坡分布有明显的规律性,表现在不同地形地貌、地质构造、岩土体类型有明显差异:

(1)低山丘陵密集带

低山丘陵呈不对称的环形环绕洋县平川区,该区域地势较为平缓,坡面坡度多在10°-25°,个别灾点坡度小于10°,但粘性土(夹膨胀土)广泛分布,决定了滑坡灾害易发性。调查显示该区域共发育滑坡点54处,占灾害总数的43.5%。

(2)F1金水―酉水断裂密集带

该断裂走向为NE10°,断层两则岩石破碎强烈、角砾岩化、绿泥石化、浅变质比较发育,破碎带宽可达百米以上,沿线就有地质灾害点11处。

(3)茅坪~秧田倒转背斜密集带

滑坡分布与褶皱轴线呈一定的线性关系,在周边发育地质灾害约13处,占灾害总数的10.5%。

2信息量模型的建立及系统工作流程

2.1信息量法

信息量法是由信息论发展而来的一种评价预测方法。信息论是由C・E・Shannon创立的,他首先提出了信息概念及信息熵的数学表达。信息量法观点认为,滑坡产生与否与预测过程中所获取的信息的数量和质量有关,信息量越大,表明产生滑坡灾害发生的可能性越大[4,5]。滑坡现象受多种因素的影响,而不是单个因素上。因此,信息量法通过计算诸影响因素对地质体变形破坏所提供的信息量值叠加,作为预测的定量指标。其具体实现过程如下:

I (y,x1x2…xn)=log2 (1)

上式可进一步形成:

I (y,x1x2…xn) =I (y,x1)+I X1(y,x2)+…+I x1x2…xn-1(y,xn) (2)

式中:

I(y,x1,x2,…,xn)―――具体因素组合x1x2…xn对滑坡所提供的信息量。该项等于因素x1提供的信息量,加上因素x1确定后因素x2对滑坡灾害提供的信息量,直至xn对滑坡灾害提供的信息量。

在具体计算时,首先计算单因素(指标)x1对滑坡所提供的信息量。其总体概率用样本频率计算,即

I i= lg(3)

式中:S ------- 研究区已知滑坡单元总数;

N------- 研究区共有单元总数;

Si------- 某因素(指标)状态下,且已发生灾害的单元数;

Ni------- 某因素(指标)状态下单元数;

则计算某一单元在多因素组合下对滑坡所提供的信息总量为:

I = I i=lg (4)

式中:m ------- 为因素(指标)总数。

注:在GIS平台下,m状态则代表影响滑坡灾害的评价因子,具体表现为地形坡度、地形地貌类型、岩组类型、断层分布、水系分布等。

2.2系统工作流程

2.2.1前期预处理

(1)资料收集:充分搜集、研究和利用研究区已有的地质、水文地质、工程地质、灾害地质、水文、气象等与地质灾害相关资料。

(2)基础图件矢量化:对各种与预测有关的因子图层进行矢量化输入、存贮,利用GIS平台对矢量化图层进行分离、复合、栅格化等操作,分别得到岩土体分布图、地形坡度图、断层分布图、人类工程活动分布图等相关预测基础图件。如图1所示。

图1 滑坡灾害危险性评价系统工作流程图

2.2.2预测分析及区划成图

(1)单因素预测:在生成各影响因素图层和历史滑坡分布图的基础上,利用 GIS 空间分析功能,将历史滑坡分布图和各主要影响因素分布图进行叠加,并计算出单个因素的信息量。

(2)多因素预测:以各单因素叠加图层为基础,进一步对已具有信息量值的量化图层进行叠加运算分析,形成新的多因素的栅格叠加图,并计算出某一单元信息总量。

3研究区滑坡危险性区划

3.1因素选择

选择评价指标时,尽可能全面地考虑各种地质灾害发生的控制和影响因素,并尽量使各个因素具有相互独立性,同时,分清主要因素和诱发因素,敏感性因子和先决性因子。本次预测选择的评价指标包括:地形坡度、地形高差、岩组类型及有无断层分布等4个因素(见表1)。

表1研究区地质灾害危险性指标及来源

3.2单元格选取

GIS栅格运算是基于栅格单个像元的,如果各个因子图层的栅格像元大小不一致就没有办法进行栅格的叠加运算,所以必须对所有数据层进行统一的规范,即规定图层的有效范围、栅格单元的数目及大小等。

在进行地质灾害危险性评价单元格大小尺寸划分方面并未形成统一的见解[6]。因此,按照国土资源部地质环境司《县(市)地质灾害调查与区划基本要求》实施细则,要求对县市行政区划图进行网格剖分时,栅格单元大小为1km×1km~3km×3km。经过研究发现,如果采用3km×3km的网格划分,单元尺寸过大,造成对地理特征的描述粗糙且不精确;而采用1km×1km划分,单元尺寸太小,数据量大,在GIS中运算速度很慢。因此,结合洋县地质灾害发育特征,地质灾害危险性区划采用单元格大小为2km×2km,将全县划分为803个基本单元。

3.3滑坡危险性区划实现过程

研究区滑坡危险性区划首先将1∶50000的地形等高线矢量化,通过Mapgis平台将研究区划分为网格大小为2km×2km的栅格图,然后在1∶50000地形图上实际量取获得地形坡度图。在历史滑坡分布图和工程地质图基础上,运用上述方法,生成栅格化的滑坡分布图(见图2)、地形高差图、岩土类型图及断层分布图。

由公式(3)可以看出S/N为研究区的地质灾害分布密度,为定值,所各单元信息量计算重点在于Si/Ni的比值,该值为地质灾害在各评价因子图层中的分布密度。Ni和Si的提取利用到MAPGIS6.7输入编辑和空间分析功能实现,并在Excel中利用公式进行计算。(见表2)。

表2信息量参数计算结果

根据单因素不同状态信息量的计算结果(表2),可知特殊类岩组发育、断裂构造发育区域对地质灾害发育起着明显的控制作用,信息量结果呈正值状态;而对于岩土工程特性差、构造不发育的区域信息量呈明显的负值状态,表明在该状态下不利于地质灾害的形成。

以各单因素叠加图层为基础,利用Mapgis空间分析功能实现各图层的叠加分析进一步对已具有信息量值的量化图层进行叠加运算分析,形成新的多因素的栅格叠加图。则每个网格既表明了地质灾害的分布状况、又涵盖各个因素对滑坡贡献的信息量值。滑坡灾害危险性区划可根据信息量的大小进行危险性分级并作出滑坡灾害危险性等级分布区划图(见图3)。

图2历史滑坡分布栅格图 图3地质灾害危险性区划图

4结论

本文选取洋县为研究区,采用信息量模型与信息量相结合的方法实现了地质灾害危险性评价,得到了洋县不同等级的地质灾害危险性的空间分布规律。从区划结果来看,洋县地质灾害高危险区位于洋县北部丘陵区和东部低山区,该区域粘性土(膨胀土)为地质灾害发育的重要因素。图2中红色及粉红色区域代表了地质灾害发育的潜在危险性,在进行土地利用或移民搬迁场址选择时,应该避让。

参考文献

[1] 兰恒星,伍法权,周成虎等.基于GIS的云南小江流域滑坡因子敏感性分析[J].岩石力学与工程学报,2002,21(10):1500-1506.

[2]沈芳,黄润秋,苗放等.区域地质环境评价与灾害预测的GIS技术[J].山地学报, 1999, 17 (4).

[3] 单新建,叶洪,李焯芬等.基于GIS的区域滑坡危险性预测方法与初步应用[J].岩石力学与工程学报,2002,21(10):1507-1514.

[4] 张桂荣,陈丽霞,殷坤龙等.浙江省永嘉县滑坡灾害危险性区划[J].水文地质工程地质,2005,32(3):27-31.DOI:10.3969/j.issn.1000-3665.2005.03.007.

[5] 张桂荣,殷坤龙.区域滑坡空间预测方法研究及结果分析[J].岩石力学与工程学报,2005,24(23):4297-4302.

气象信息论文范文第7篇

森林培育学是研究森林培育理论和实践的学科,是从林木种子、苗木、造林到林木成林、成熟的整个培育过程中按既定培育目标和客观自然规律所进行的综合培育活动,是林学最主要的二级学科,具有基础面宽,实践性和区域性强的特点。近年来,随着科学技术的不断发展,特别是作为森林培育学基础科学的生态学、遗传学、生理学、气象学、土壤学、地质学取得了巨大的进展,一些新的理论和技术已被广泛应用到林业生产实践中,对于森林培育学的发展起到了显著的推动作用。而且,当前林业的主导功能已从简单的提供木材转向维护生态平衡转变。因而,森林培育学的目标、范围、理论和技术体系已大大扩展,但是在系统科学理论的运用上则明显滞后,与生产上对系统科学的迫切需求形成鲜明对照。很多林业生产实践都具有跨部门、跨学科、跨区域的综合性特点,要将这些不同领域、不同学科的知识和理论综合协调起来为森林培育服务,因而,在森林培育学教学模式中要广泛运用系统科学的有关理论和方法,丰富森林培育学的理论基础,优化森林培育学的教学环节,培养更加符合当今快速发展的社会对森林培育复合型人才的需求。

1森林培育学教学过程中系统科学理论知识的不足

森林培育学是以生态学作为其理论基础的核心,但是生态学科已广泛采用的系统科学理论和方法并未引入到森林培育学中,大多数森林培育学科的研究人员对系统科学理论和方法仍然感到陌生。目前大多数森林培育学教材或著作,仍以个体生态学或群落生态学的理论为基础,尚未充分体现系统科学理论的思想。现在生产上已普遍认识到,造林工作是一项系统工程,需要多学科的科技知识集成,需要多方面人才的通力协作,只有在系统思想指导下,才能合理安排农、林、牧、副各业用地,才能正确处理农、林、牧之间的关系[2]。森林培育从采种、育苗、造林到抚育采伐,涉及一系列各个方面的技术,在科技发展日新月异的今天,适用于造林的新品种、新技术、新工艺、新材料层出不穷,如何将这些新成果进行优化、组合、配套,在生产实际中发挥更大作用,更是迫切需要系统思想的指导。目前,生产实际需要和所培养人才的知识结构之间存在着较大距离。由于林学专业本科的教学活动中没有关于系统科学的课程,这就使得从林业院校毕业的本科生没有形成扎实、完整的系统思想,这对于他们即将面对的造林这一越来越复杂的系统工程,并未做好知识结构和思想上的准备[3]。所以,缺乏系统思想和理论的全面指导便是森林培育学理论基础的不足之处。同时,在森林培育学的教学过程中,由于缺乏系统科学理论的支撑,整个教学环节没有得到很好的优化。理论课与实践课的学分配比、时间安排都存在着一定的弊端;教学方式单一,没有更好地激发学生的兴趣;师生互动效果较差,缺乏师生间的良好反馈;实践教学单一,难以适应林业生产实践的需求;教学过程中各要素的配置不太合理。即使采取了一些改革措施,也都是不系统、相互割裂、片面的、无序的,没有把整个森林培育过程和森林培育学的授课环节作为一个系统工程来对待,因而,急需采用系统科学的一些理论和方法优化森林培育学的教学过程,从而形成一套高效、系统、合理的教学体系。

2系统科学指导和丰富森林培育学是大势所趋

系统科学是20世纪中叶形成、近几十年来发展十分迅猛的一个大门类新兴学科。它把事物看作系统,从系统结构和功能,从系统的演化,研究各学科的共性规律,是各门学科的方法论和基础[4]。系统科学理论包括信息论、控制论、系统论,它是新兴的科学方法论。从系统科学来认识森林培育学是一个多因素、多层次、多功能的复杂系统,把森林培育学教学过程作为一个整体加以分析研究,统筹全局,立足整体,对森林培育学教学过程的优化提供了重要思维方式和重要手段。三论是一个相互关联的整体,从它归纳总结出的三大原理——反馈原理、有序原理和整体原理是森林培育学取得优化教育效果的重要理论基础。信息论是研究教学过程中师生间的教学关系系统,是关系教育信息如何传递,变换和反馈的理论,教育控制论是在教育系统中,运用信息反馈来控制和调节教师的行为,从而达到既定目标的理论,教育系统论是把教育视为一个复杂的系统,这个系统是由教育目的、内容、媒体、方法、设施及教师、学生和管理人员组成的一个有机整体。森林是以乔木和其他木本植物为主体,多种生物与环境相互依赖、相互作用的复杂系统。它是一个整体,整体与各部分之间是一种非线性的关系,从而使得在整体层次上会涌现出各组成部分所不具备的新特性。由于森林的多目标和多种效益,森林培育从来就不是林业专业和林业部门所能独自完成的事情,它还涉及社会、经济、土地资源、农业、水利、畜牧、环保、旅游等诸多方面。因此,森林培育学涉及的不仅是森林生态系统,还涉及自然系统、社会系统等多方面和多层次的系统。对于这样一个需要处理多个系统相互关系的学科,仅仅以生命科学和环境科学作为其理论基础就表现出一定的局限性,所以有必要用系统科学来指导和丰富森林培育学的有关理论,使森林培育学建立在更加宽广、稳固的基础之上。

3基于系统科学理论的森林培育学课程体系优化设计

3.1基于整体性原理的森林培育课程体系优化设计为了配合当前高等教育的厚基础、宽口径、高素质的人才培养策略,应对课程理论教学时间的压缩、森林培育理论与技术的飞速发展以及社会用人单位对学生专业课程知识要求发生转变,基于系统科学中的整体性原理,探讨森林培育课程体系的优化设计模式:①合理优化森林培育学理论课与实践课的学时数量配置比例。在教学过程中,合理平衡理论课教学学时数量、提高课程实习和课程设计时间、增加课堂讨论和课程阶段性专题论文等。通过优化课程体系提高学生对课程核心内容的掌握、理解能力。②融入系统思想到森林培育学的教学过程当中,考虑专门用2~3章节来论述营建森林生态系统的系统思想和系统方法,从而让学生意识到把森林培育作为一项真正的系统工程。③探索新的教学方式,在理论教学中,改变传统灌输式教学方式,以生产实践中的技术实例为核心,通过解析讲授课程中的关键理论和技术,尤其是突出目前生产中形成的、推广辐射面较大的新技术解析,使理论教学向突出重点、辐射全面方向努力尝试。通过课堂问答、课堂讨论和专题论文交流,提高师生间的互动性,进一步活跃教学气氛,从而在相对较短的教学时间内完成了大纲中的重点教学内容,并促进学生课后复习并自觉补充教材内的其他内容。④优化森林培育学的实践环节。在教学实习中增加森林培育学中的新技术和新理论,如天然林和人工林抚育间伐设计、造林和营林各环节的实地考察、造林和抚育工作的质量检查验收等实习内容。聘请生产中长期从事技术工作的技术员现场教学,从而在现场把课程理论和技术紧密结合起来,形成效果良好的生产实践第二课堂。

3.2基于反馈性原理的森林培育学课程反馈信息平台的建立构建森林培育学课程反馈平台体系,设计相关的调查问卷,学生将自己对任课教师授课的总体评价(包括讲授方式适宜性、举止言谈的示范性、讲授内容可接受性、教学互动性、课件可利用性、讲授语言表达准确性等等)反映在平台中,通过教师在平台中查看结果和教务处、学院的具体反馈意见,使教师及时了解自己的教学效果,并克服问题,改正错误,及时修正课程体系中的具体措施。同时,为了更加有效地促进学生学习,将教学课件、复习思考题等在教学平台上公布,并通过平台及时了解学生的需求,对学生进行个性化答疑辅导,使学生在课堂之外能够获得更多感兴趣的课程知识,也解决了课堂教学时间不足、学生与教师接触时间较少的问题。

3.3基于有序性原理的森林培育学教学过程中各要素的合理配置模式设计①通过教辅手段多样化提高学生对课程核心内容的感观认知度。森林培育学是一门实践性非常强的课程,课堂中的理论教学难度较大。为此,在教学中通过将生产实践各环节的图片、表格等资料与理论内容密切结合的手段,提高多媒体教学的效率和学生对生产实践的感性认识。同时,还使用必要的实物和生产实践影像资料,加深学生的实践感观认识。②通过持续调研总结有效地缩小课程内容与生产实践的差异度。同时,为了解决教材内容相对滞后与森林培育理论与技术发展较快间的矛盾,授课教师结合科研、会议、调研等,不断收集素材,并及时整理,整合到教学中。如国外的机械整地、迹地清理,国内西北地区的新整地方法,生态公益林抚育新方法,风景游憩林改造技术等。

4结语

气象信息论文范文第8篇

学校前身是1931年诞生于江西瑞金的中央军委无线电学校,是同志等老一辈革命家亲手创建的第一所工程技术学校。1958年学校迁址西安,1966年转为地方建制,1988年定为现名。

西安电子科技大学建校80余年来,学校始终得到了党和国家的高度重视,是我国“一五”重点建设的项目之一,也是1959年中央批准的全国20所重点大学之一。20世纪60年代,学校就以“西军电”之称蜚声海内外。同志曾先后两次为学校题词:“全心全意为人民服务”、“艰苦朴素”。

学校现建设有南北两个校区,总占地面积约270公顷,校舍建筑面积130多万平方米,图书馆馆藏文献约614万册,其中纸质文献约234万册,电子文献约380万册,中外文现刊1300种,拥有45种平台的中外文电子资源,数据库共计约120个,内容覆盖了学校各个学科或专业。学校现有各类在校生3万余人,其士研究生1700余人,硕士研究生9100余人,设有通信工程学院、电子工程学院、计算机学院、机电工程学院、技术物理学院、经济与管理学院、理学院、人文学院、外国语学院、软件学院、微电子学院、网络与继续教育学院、国际教育学院、生命科学技术学院等14个学院。

学校是国内最早建立信息论、信息系统工程、雷达、微波天线、电子机械、电子对抗等专业的高校之一,开辟了我国IT学科的先河,形成了鲜明的电子与信息学科特色与优势。现有2个国家一级重点学科(覆盖6个二级学科)、1个国家二级重点学科,28个省部级重点学科, 12个博士学位授权一级学科,涵盖50个二级学科,20个硕士学位授权一级学科,涵盖101个二级学科。7个博士后科研流动站,50个本科专业。2006年教育部公布全国第二轮一级学科评估结果中,“信息与通信工程”学科全国排名第二,“电子科学与技术”学科全国排名第六。

学校树立了以人为本、教师是大学核心竞争力的办学理念,打造了一支结构合理、富有创新精神的教师队伍。现有专任教师1900余名,其中,博士生导师222人,硕士生导师759人。学校有院士3人,双聘院士10人,“”入选者5人,长江学者特聘教授、讲座教授12人,教育部创新团队5个,国家杰出青年基金获得者9人,部级教学名师4人,部级教学团队6个,973项目首席科学家3人,教育部新世纪优秀人才35人,中国青年科技奖获得者3人,“何梁何利”科学与技术奖获得者4人,国家“百千万人才工程”培养对象8人,陕西青年科技奖获得者7人,教育部教学指导委员会委员17人,享受政府特殊津贴134人。

学校不断地创新教育理念,深化教学内容、课程体系与实践教学改革,大力推进素质教育,取得了显著成果。现有部级特色专业15个,部级精品课程13门,建设有3个国家人才培养及教学基地、5个部级实验教学示范中心,以及3个部级人才培养模式创新实验区。学校人才培养素以理论基础扎实、工程实践能力突出、创新意识强等特色在全国高校中形成了“品牌”。近年来,学校本科生参与课外科技活动的普及率高,获得各类省级、部级学科和科技竞赛奖500余项,研究生和本科毕业生一次性就业率一直保持在98%和96%以上,位居全国高校前列。2006年,学校顺利通过教育部本科教学工作水平评估并获得“优秀”;2012年,学校入选全国50所毕业生就业典型经验高校之一。

多年来,学校致力于电子信息技术领域的系统研制、科技攻关、工程研发等,创造了我国电子与信息技术领域等多项第一,包括第一台气象雷达、第一套流星余迹通讯系统、第一台可编程雷达信号处理机、第一台毫米波通讯机,以及我军通信装备史上第一部“塞绳电报互换机”、第一台“塔型管空腔振荡器”、第一套“三坐标相控阵雷达”等,为我国信息化、国防现代化做出了重要的贡献。学校现有4个部级重点实验室、5个教育部重点实验室、16个省部级重点实验室、4个省部级工程中心,建设有国防研究院和空天研究院,先后承担了“863”、“973”、创新工程等1600余项重大、重点项目,产生了一批标志性的研究成果。“十五”以来,学校科研指标稳步提升,科研经费年均增长23%,三大索引论文数年均增长29%,获国家科技奖励10项,进一步奠定了学校在全国高校中突出的国防科研特色优势地位。

学校大力加强产学研相结合,不断增强科技创新能力。建设有陕西工业研究院、国家大学科技园,同时与国内大型知名企事业单位联合建立股份制公司,成立战略联盟、设立企业基金、建立联合实验室及研究生实习基地,有力促进了科技成果的转化。

学校积极开展国际国内的交流与合作,拓展外部发展空间。学校先后成为中电集团,西安市,国防科工委、陕西省与教育部共建高校,与70多个国家、地区的大学及研究机构建立友好关系,建有3个国家“高等学校学科创新引智计划”引智基地,与国内电子、航空行业的10余个研究所、研究中心、企业集团建立了长期战略合作伙伴关系,英飞凌、Intel、IBM、惠普等44家跨国公司在学校建立了联合实验室。

建校80余年来,学校先后为国家输送了15万余名电子信息领域的高级人才,产生了120多位将领,成长起了14位两院院士,近10位国家副部级以上领导,培养了联想集团董事局主席柳传志,国际GSM奖获得者李默芳,欧洲科学院院士、著名的纳米技术专家王中林,“神五”和“神六”飞船副总设计师、“天宫一号”目标飞行器总设计师杨宏等一大批IT行业领军人物和技术骨干,以及数十位科研院所所长和大学校长等,为国家建设和社会进步做出了重要贡献。

气象信息论文范文第9篇

自1973年特鲁伯罗德研究小组发表“财务报表的目标”报告起,以美国为代表的西方会计界对财务会计理论的研究,总是将目标放在第一位。会计目标成为理论界讨论的热点话题,这在财务会计概念结构中,表现得尤为突出:美国、英国、澳大利亚、国际会计准则委员会等所的财务会计概念结构或类似的文告,都提及目标问题,并将其放在重要地位。而我国会计界数十年的研究中,很少涉及目标的概念。相反,在我国会计理论研究的历史进程中,会计职能曾是争论的中心话题之一。早在50、60年代,学术界就在较大范围内对会计的任务与职能进行了讨论;发展到70年代末、80年代初,会计理论研究中,会计职能成为主要话题之一,直接、专门讨论这一问题的论文为数甚多。

进一步地看,会计目标和会计职能的研究,存在一个奇特的现象,那就是:西方会计理论界强调会计目标,比如美国会计界,近20年的理论研究一直都是将目标摆在重要的地位上,特别是在财务会计准则委员会的“财务会计概念结构公告”后,更是如此。同时,在西方的文献中,很少提到会计职能的概念。相反,在中国会计界,对会计职能的研究,一度非常流行。同样,中国会计界在90年代以前,很少涉及目标的概念,即使有,也是以介绍西方理论为主。到目前为止,我国财务会计的目标究竟是什么,还缺乏深入、透彻的研究,也没有形成一个权威的、可为学术界所普遍认同的论述。

本文就是针对这一现象,将西方有关会计目标的研究和我国关于会计职能的论述加以比较,以期从中发现对我国未来会计理论发展有所帮助的启发或启示。

二、会计目标与会计职能的简单界定

一般认为,明确提出财务会计的目标,是在信息论和系统论被普遍接受后才出现的。按照信息论与系统论的观点,会计可以看作是一个信息系统(AAA,1966),一个以提供财务信息为主的经济信息系统(葛家澍等,1988)。既然是一个人造的信息系统,就必然要有一个目标,以达到指引系统运行方向的作用(葛家澍, 1988)。因此,财务会计的目标可以说是财务会计系统运行所期望达到的目的或境界,它的内容受到人们(主要是信息使用者)主观期望的影响。而所谓职能,则是指一事物所固有的功能,会计职能就是会计自身所具备的功能。按照我国会计学界流行的解释是:会计职能是会计所固有的、客观存在的,它随着会计的发展和人们认识的深化而不断完善(葛家澍,1986,葛家澍等,1986)。

从上面的说明可以看出,目标和职能,一为主观要求,一为客观存在。从理论方面看,二者应有明确的区别。但是,它们的提出,都有赖于人们的认识,并在相当程度上取决于人们对财务会计的可能“期望”。严格区分什么“期望”表述的是目标,什么“期望”表述的是职能,是很难做到的。因此,下文对会计目标的回顾,将以字面上采用“目标”或英文“purporse”(中文译作“目的”)与“objective ”(中文译作“目标”)为依据,并将主要以美国会计理论界的观点演变为主线;而对会计职能的回顾,则以“职能”或英文的“function”为依据,且主要侧重于我国会计理论界的争论。

三、会计目标研究的简要回顾

限于资料,我们尚不能查证谁最早提出会计目标的概念。但在1921年的一本著作中,就已经提到“会计的目的”和“会计师的目的”等概念(Simpson,1921);美国注册会计师协会1938 年的一份研究报告认为,会计的目标是“有助于企业的运行,以达到其既定的目的”(Sanders and others,1938)。在此之后,会计目标这一概念,在各种文献中,时有述及。

30、40年代,美国的一些会计文献在讨论会计理论问题时,不是特别注重目标的概念,但他们在研究中,都直接或间接(更多地是间接)涉及到目标这一概念。如佩顿和利特尔顿在其共同合作的经典名著公司《公司会计准则绪论》中认为,会计的目的是“提供关于某一企业的财务数据,加以汇集、整理与提供,以满足管理当局、投资人和社会公众的要求”(1940);在此前后,坎宁(Canning, 1929 )、吉尔曼(Gilman,1939)等人在他们的论著中都间接地讨论到会计目标概念。

50年代,理论界开始有人将会计目标(目的)作为直接研究的对象。如美国会计学家斯朵伯斯(G.J.Staubus )的博士论文就是专门研究会计目标(objective)问题,并提出会计目标就是“提供对投资人决策有用的信息”(1953);1955年,美国会计学会所属“公司财务报表所依据的概念与准则委员会” (Committee on Concepts and StandardsUnderlying Corporate Financial Statements )发表了“公开财务报告的揭示准则”,也讨论了财务报告的目的(AAA,1955 )。但直到60年代,会计目标的讨论才受到更大程度的重视。

1960年,一篇题为“研究方法论和会计理论构建”的论文,也说到目标的概念及目标在会计理论体系中的重要性。文章说:“企业在构造一种起服务职能的理论体系中,第一个程序是建立职能的目的和目标。随着时间的推移,目的和目标是会改变的,但在任何时期,目的和目标都必须规定明白或有可能明白地予以规定”(Deuine,1960 )。而1966年,为纪念美国会计学会成立50周年,美国会计学会专门发表了《基本会计理论说明书》。这份说明书最早权威性地使用了会计信息系统的概念。这份报告将会计定义为信息系统。既然是信息系统,那么,就一定要有目标。这份报告提出,会计应当为下列目的提供信息:

(1)对有限资源的利用所作出的决策, 包括辨认决定性的决策领域,并确定目标与方向;

(2)有限地管理和控制一个组织的人力资源与物质资源;

(3)记录(保存)与报告资源的受托责任(custodianship orstewardship);

(4)促进(会计主体)的社会职能并控制此种资源。

这份报告的分开发表,表明学术界在会计理论研究的过程中,开始有意识地注意会计目标问题。或者说,会计目标成为财务会计理论体系中最为重要的要素之一。

受美国注册会计师协会的委托,1971年,以特鲁伯鲁德为首的一个研究小组,开始专门研究财务报告的目标。经过两年多的研究,该委员会于 1973年发表了一份题为“财务报表的目标”的研究报告,提出了财务报表的基本目标就是提供“据以进行经济决策的信息”( AICPA ,1973)。而随着美国财务会计准则委员会第一号概念公告的发表,对会计目标的研究,从理论逐步走向应用。会计目标的研究,受到全面的重视,并被作为财务会计理论框架的起点。

应该指出的是,70、80年代,关于会计目标的研究,形成了两个代表性的流派:受托责任学派与决策有用学派。前者认为会计的目标就是向资源的提供者报告资源受托管理的情况,它应以客观信息为主(Ijiri,1976);后者则认为,会计信息系统的根本目标就是向信息的使用者提供对他们进行决策有用的信息。一些国家的准则制订机构也纷纷制定、颁布有关财务会计的基本概念,以作为会计准则制订的理论依据。在这些准则组织所颁布的概念公告中,目标总是一个核心的概念。其中,代表性的观点有:

(1)财务报告的目标广泛集中于对投资者决策有用的信息。 …财务报告在整个经济中的作用是提供对经营和经济决策有用的信息,而不是确定这些决策应该是什么样的信息(FASB,1978)。

(2 )财务报表的目标是提供在经济决策中有助于一系列使用者关于企业财务状况、经济业绩和财务状况变动的信息。…财务报表还反映企业管理当局对交付给它的资源的受托管理责任( stewardship  ofmanagement)或经管责任(accountability of management)。使用者之所以评估企业当局的受托管理工作,是为了能够作出相应的经济决策,例如:是保持还是出卖其对企业的投资,是续聘还是更换管理者等(IAS,1989)。

(3 )通用目的的财务报告的目标是向信息使用者提供对制订并评价稀缺资源配置有用的信息。…它还可用作管理当局免除向报告使用者所承担的受托管理责任的手段(AARF,1987)。

(4)财务报表的目标是提供有关企业的财务状况、 业绩和财务适应能力(financial adaptability),以便对一系列广泛的使用者在进行经济决策时有用的信息(ASB,1991)。

从上面这些观点可以看出,当前各国的准则制订机构在认定财务报表(告)的目标时,倾向于将向信息使用者提供其对决策有用的信息,放在更为重要的地位,而将受托责任的履行与报告,放在较为次要的地位。

四、会计职能研究的回顾

早期美国的会计理论研究中,也不乏有关职能的论述。如佩顿在其早期的著作《会计理论》中写道:“会计的职能(function)就是记录、分类、整理与提供价值的数据,以便(主体)的所有者和代表(即:管理者)在处置( disposal )时能周全地( wisely )使用资本”(Paton,1922)。类似关于职能的论述,在不少文献中都有涉及。

50年代后期起,美国会计界引入了会计是一个信息系统的概念,从此,职能的概念较少使用,也不被理论界所重视。而大约在同一时期,中国会计界对职能的讨论,成为当时会计理论研究的热点问题之一。

中国会计理论界早期不提会计的职能,而只提会计的任务。如,在50年代的一篇论文对此的论述,较具代表性:“会计核算的最主要任务之一,就在于系统地反映出计划执行的进程和结果,从而可以发现偏差,发掘潜在力量,使国民经济计划能够正确地反映国民经济有计划的发展法则,并在各方面适合社会主义基本经济法则的要求”(中国人民大学簿记核算教研室,1953)。

这里,会计的任务主要是反映问题。到了50年代中期,人们对会计的要求逐渐加大。在会计的反映任务外,还有的学者提出了监督计划的执行、保护国家财产、提出增产节支方案与建议等多项任务(娄尔行,1957;李祥辉,1957;葛家澍,1957等)。

到了60年代,受马克思关于簿记是“过程的控制和观念的总结”论述的启发,转而开始使用职能的概念。这一时期,对会计职能的论述,基本上倾向于 “反映与监督”两大职能,这也与当时将会计界定为“经济管理的工具”的认识分不开的(朝阳,1962;贵,1962;谈惠,1963等)。

到了80年代,对职能的讨论,出现了新的高潮。对会计职能的具体内容的认定,可谓“百家争鸣”。比如:

“观念的总结…是会计的基本职能”(赵玉珉,1983.3);

“会计的主要职能是反映和控制。其中,反映是基本的,第一位的”(葛家澍、唐予华,1983.5);

“概括地说,会计具有管理职能。…它大致可分为预测、计划、反映、控制、分析、组织”(郝振平,1982.3);

有学者在总括我国会计理论界80年代关于会计职能的研究时发现,我国会计界对会计职能的研究,分歧甚大,从“一职能说”、“二职能说”直到“七职能说”以至“全职能说”(孙宝厚,1989),应有尽有。

同样,到了80年代中期,我国理论界关于会计职能的讨论,也出现了两大代表性的流派。一是认为会计的职能以反映为主,另一观点则认为会计以监督职能为主。持前一观点的人,在对会计的定义上,倾向于会计是一个经济信息系统,作为一个信息系统,提供信息是其主要职能(葛家澍,1988);而赞同后一观点的人则认为,会计是一项管理活动,会计为了发挥其管理经济活动的作用,就必须具备监督、甚至控制的职能(杨纪琬等,1982)。

值得注意的是,中国会计界到了90年代,理论研究转向以会计准则为主,对会计职能的研究也走向式微。

五、会计目标与会计职能研究的比较

按照上文对会计目标和会计职能的讨论,可以发现:会计目标这一概念,在性质上有点像我国会计界过去曾使用过的“任务”,它们都是外界对会计信息系统所提出的要求。所不同的是,西方会计界在认定具体的会计目标前,要经过大量的调查与分析(“特鲁伯罗得报告”的形成过程可说明这一点,详见葛家澍:《会计学导论》,1988),而我国会计界给出会计任务一般只是借助逻辑论证与理论推断,甚或是国家方针、政策、法规等。至于职能,是各该事物本质的体现,因而,会计职能是会计本质的具体化,或者说,是会计这一客观事物的内在要求(葛家澍,1986)。换言之,职能应该是一种先于人们认识的客观存在,人们只能认识到会计具备这方面或那方面的职能,而不能创造或要求会计必须具有某种它在本质上所不具备的职能。从这种理论角度出发,会计目标和会计职能是两个截然不同的概念,一为主观要求,一为客观存在,它们无论在其性质或内容上都应该存在一定的区别。

但是,无论是会计目标,还是会计职能,都要经过人们的主观认识过程,才能被发现、认同。例如,一门炮,是一种客观事物或客观存在。炮的职能是什么,应该取决于炮的本质。而炮的本质又是什么呢?如果给炮下个定义,它是“口径在2厘米以上、能发射炮弹的重型射击武器”(中国社会科学院语言研究所词典编辑室,1988,p858)。有了这一定义,对炮究竟具有什么职能,仍然很难作出明确的界定。但是,炮的目标却是很直接的。不同的人,可以给炮赋予各异的目标,如战场上的士兵与和平建设的建设者(比如人工降雨的气象工作者)就会对炮有不同的要求,而发展到当代,炮可以用来发射礼花;经过改装的炮,可用来人工降雨。显然,在人们赋予炮以多种用途后,人们对炮的职能的认识,也会有所发展。换言之,尽管职能是客观存在,而目标是主观要求,但人们对目标认识的深化,往往会推动职能认识的发展。并且,在实际生活中,一事物的目标和该事物所可能具备的职能,在内容上是很难区分的。从对炮的目标与职能的认识,也可得到印证。具体到会计,西方普遍流行的决策有用学派认为,会计的目标就是向信息使用者提供对他们的决策有用的信息,而我国关于会计职能的论述中,也有一种观点认为,会计以反映为主要职能,即:将企业价值运动过程所发出的数据,整理、加工成财务信息的过程。如果仔细推敲下去,提供决策有用的信息与整理、加工财务信息,在内容上是不会有根本的区别的。实际上,如果具体比较上述关于目标与职能的论述,我们将会发现,它们在主要方面是共同的,即:都是要求财务会计提供反映企业(主体)经济活动的信息。差别体现在措辞、表述、侧重点等方面。

从系统的原理来看,所谓系统,是“按照计划为完成特定目标而设计出的一列组成部分”。详而言之,一个人造系统是由两个或更多的要素、按一定的结构所组成的整体,它有特定的功能和既定的目标,目标决定了系统运行的方向,系统的整体功能和综合行为都是为了实现系统的目标而设计的(Miles, 1975;葛家澍等,1988)。由此可见, 对一个人造系统来说,目标比职能(即系统的功能)在层次上要高。

进一步地看,职能是一事物的本质特征。对会计这种社会科学而言,由于它没有实体存在形态,因而,本质特征十分抽象、很难把握。也就是说,会计职能是抽象的、难以捉摸的。相反,目标是人们对一事物期望的总括。放之于会计,会计目标则是人们期望会计所可能履行的任务、所可能达到的境界,这样,会计目标就比较明晰、可以把握。从这一意义上看,研究会计目标比研究会计职能,更为切实可行。

概括地说,由于:(1)职能比较抽象,而目标相对要直接、具体;(2)对会计这一人造系统而言,确定目标又是至关重要的;(3)现实生活中,职能与目标在内容上又难以区分。因此,就理论研究的成果及成果的意义而言,目标的研究将高于职能的研究。这一点,从美国会计界对会计目标的研究历时20余年仍方兴未艾,而我国会计职能研究自80年代末就趋向式微,也可得到印证。

六、一点建议

气象信息论文范文第10篇

伴随着预警理论的发展,安全生产预警研究工作经历了3个阶段,如图1所示。1)初期萌芽及发展。1888年,巴黎统计学大会上,法国经济学家福里利在《社会和经济气象》研究论文中,以黑、灰、淡红和大红等几种颜色来测定法国1877—1887年的经济波动,开启了预警理论的研究。20世纪30年代中期,经济监测预警系统兴起,随着年代不断改进、发展并进入实际应用时期。在这期间,美国创建哈佛指数法、扩散指数法、综合指数法等多指标信息综合方法对宏观经济进行预警。2)中期深化拓展。到20世纪70年代,经济预警系统不断完善简化,应用领域外推拓展,在自然灾害管理中得到应用。许多国家分别建立水文观测、地震测报、火灾监测等灾种的监测预警台站并联成网络,对自然灾害过程进行连续的监测和预警。预警系统在经济调控和灾害管理中所取得的丰硕成果,促使预警理论不断发展并推广应用于各个领域,具体为社会领域中的人口预警、食物安全预警、劳务预警等,环境领域中的气象预警、干旱预警、生态环境预警等。3)安全生产预警发展。基于成熟的预警理论,安全生产预警也不断发展,并应用于石油、化工、煤矿、冶金等高危行业。例如:Mironowicz等针对煤矿生产情况,对煤矿危险源进行监测并进行安全生产预警等。先期安全预警思想主要借鉴经济预警理论及方法,采用指数预警法对各行业进行安全生产预警,预警指标较少,预警结构功能单一。随后,安全生产预警系统采用事故统计模型来发现监测对象的波动规律,将选取的指标综合成一个数值,通过所属区间来判断系统发展状态。随着安全生产预警理论的发展,安全生产预警指标的选取主要通过安全系统论、事故致因理论以及历史事故等多方面进行选取,采用人工智能方法进行模型构建,并综合运用系统论、信息论、控制论的原理和方法,结合自动检测与传感技术、计算机仿真、计算机通信等现代高新技术,及时检测并反映系统的安全状态。

2安全生产预警的运用现状分析

安全生产预警作为安全问题事前管理以及事故控制的有效手段,起着举足轻重的作用。目前,安全生产预警已经被广泛应用于各个领域,笔者选取煤矿安全生产预警、建筑施工安全生产预警以及道路交通安全预警等高危行业进行安全生产预警现状分析。

2.1煤矿安全生产预警

煤矿安全生产预警是以煤矿安全生产法律法规为依据,利用现代化工具和各种技术手段,收集各类数据如人、环、物等状况,同时针对安全生产活动进行评估、审核、整理、分析、监测,发出不同阶段的安全生产预警信号。国内在20世纪90年代后期出现了煤矿行业的微观预警,其思想和方法基本源于经济预警的基本理论。其后,张明从作业人员、设备设施、工作环境、管理状况方面建立了初步的煤矿安全生产预警指标体系,构建了基于模糊综合评判法的预警管理系统。牛强等利用自组织神经网络研究了煤矿安全生产预警模型和安全生产预警专家系统。随着人工智能技术以及计算机技术的发展,一些新兴的改进的方法也被提出,如丁宝成构建了基于模糊层次分析法及补偿模糊神经网络的煤矿安全生产预警组合模型。邵长安等构建了基于地理信息系统(GIS,GeographicInformationSystem)的煤矿安全生产预警系统,通过GIS技术对空间的动态数据进行收集及处理,并采用BP神经网络进行系统模型构建。这一系列的研究极大地推动了煤矿预警技术的发展,为预警技术在煤矿安全生产中的应用做出了积极的贡献。

2.2建筑施工安全生产预警

我国的建筑生产安全事故严峻程度仅次于矿山和危险化学品领域,严重影响了建筑业的可持续发展。国内外很多学者从20世纪六七十年代就开始对建筑业的安全和健康问题进行了大量深入细致的研究,主要通过调查统计方法建立模型,获取安全管理指数,进行建筑安全事故预警。目前,一些学者通过对建筑安全事故的成因分析,已研究了用预先危险性分析法、灰色综合评价方法等多种风险预测理论方法,对生产事故风险进行预警。冯利军通过事故致因理论以及危险源辨识对建筑安全事故成因进行了深刻的分析,建立了建筑安全事故成因诊断的分析模型(ARCTM,Acci-dentRootCausesTracingModel)。在建筑安全事故预警方法上,运用比较多的有基于模式分类的贝叶斯预警方法、神经网络方法以及遗传-神经网络法等。随着计算机技术的发展,一些学者也采用了新兴的方法进行事故预警,如赵平等强化人、机、环境、管理4方面的安全隐患信息和危险源的预警管理,采用多源信息融合技术的D-S证据理论法对不确定的复杂的工程数据进行定性分析和融合,用融合的最终数据判断施工项目的安全施工状态。针对建筑安全事故数据收集困难、数据集为小样本的特点,解决小样本数据集有特殊优势的支持向量机方法也逐步运用到建筑安全事故预警研究中。赵元庆等针对建筑施工项目安全风险评估的精度要求以及施工特点,首次提出基于粒子群算法优化的支持向量机方法,从人员、设备、材料、环境、技术以及管理几大方面进行指标选取,结果显示精度较高,具有一定的实际应用价值。

2.3城市道路交通安全预警

道路交通安全预警,就是依据对道路交通事故发展稳定状况的判断,采用定性与定量相结合的方法,对道路交通安全发展态势进行过程描述、追踪分析和警情预报。国内交通安全预警理论的研究,包括高速公路交通安全管理、铁路交通安全管理、空中交通安全预警管理、城市道路交通安全预警以及交通灾害的研究。城市道路交通安全预警方法多样,基于车速的交通事故贝叶斯方法、模糊评判法等都是较为常用的预警方法。例如:王宁从宏观层面和微观层面分别构建了区域城市道路交通安全预警系统和局部城市道路交通安全预警系统的模型,采用贝叶斯矩阵法(BMOM,BayesianMethodofMatrix)预测交通事故,分析城市道路交通安全状况,根据预警等级进行报警。例如:宇仁德等针对道路交通监测数据多样性、空间性以及多属性等特点,建立了基于GIS的道路交通安全预警系统,构筑了数据采集与接收子系统、数据分析与处理子系统、数据查询子系统、事故评价、检测与预测子系统以及报警与调度子系统。此外,李玲琦对基于智能交通系统(ITS,Intelli-gentTransportSystem)的事故多发路段预警技术进行了研究,提取了运行车速作为单车运行状态下的事故前兆特征变量,建立了由交通环境信息采集、危险状态判别、预警信息和通信4部分组成的高速公路事故多发路段预警系统。

3各行业安全生产预警对比分析

煤矿安全生产预警、建筑施工安全生产预警以及城市道路交通安全预警都是安全生产预警在重要行业的具体应用,安全生产预警系统要求首先对该行业生产事故影响因素分析,通过指标选取原则,从影响因素中提取指标,并采用层次分析法或者相对重要程度等级法进行指标权重的划分,再选取相应的数学方法构建预警模型,通过输出值确定安全状态,并相应的预警信号。不同行业安全生产预警的流程基本相同,但是仍旧存在一些差异,主要概括如下:

3.1指标的选取

煤矿安全生产预警中指标的提取主要包括作业人员、机械设备、工作环境、管理状况、地质条件等,大部分学者主要从以上5个方面进行指标体系的构建,部分学者则选取了煤层赋存条件及开采条件作为预警指标进行安全生产预警,指标覆盖性不够,因此预警效果不明显。建筑施工安全生产预警中指标的提取则主要从人、物、环境、管理4个方面进行,对建筑行业来说,物的因素主要指的是施工过程中所涉及的设备、材料、半成品、燃料、施工机械、机具、设施、能源等;此外,在建筑施工安全生产预警指标中,还考虑了安全投入这一因素。城市道路交通安全预警指标主要从人、车、道路、交通管理、交通环境5个方面进行了考虑。各行业安全生产预警指标的选取见表1。

3.2预警方法

安全生产预警是通过分析事故影响因素与事故发生或者事故发生风险之间的关系的技术,常用的预警方法包括指数预警法、统计预警法以及模型预警法,其中模型预警法主要用于监测点比较多、影响因素复杂的情况,包括灰色系统理论、模糊综合评判法、人工神经网络等。针对于不同行业的基本特点,安全生产预警方法的选取也不尽相同。煤矿安全生产预警、建筑施工安全生产预警以及城市道路交通安全预警常用的方法见表2。

3.3运行效果

国内的煤矿预警研究早期主要借鉴经济预警的理论和方法,但经济运行机制与煤矿灾害的发生机理迥异,缺少对煤矿灾害预警机理的研究。同时,部分研究工作中构建的煤矿灾害指标体系主要针对水灾、火灾、瓦斯突出等某一具体灾害,不具有动态适应性。现今的煤矿安全生产预警系统能够从宏观上进行把握,针对煤矿的整个生产和安全系统进行全方位的系统设计,并且预警的准确程度也在逐步提高。

在建筑生产安全事故管理方面,绝大多数研究都是对建筑生产安全事故的事后分析,少数进行生产安全事故预警工作的研究也主要是利用传统的方法进行,建筑施工预警理论不成熟。要想在建筑安全生产预警方面取得一定的进展,就必须广泛借鉴其他学科,特别是人工智能、模式识别、人工神经网络、遗传算法等智能学科和非线性系统学科的研究成果。对于城市道路交通安全预警问题已经进行了大量卓有成效的理论研究和工程实践,但研究工作还相对较为零散,只是进行局部的指标体系设计,没形成一个清晰成熟的交通安全预警系统的概念。

4结论

1)单指标预警时可通过对各项指标的国家标准值进行预警阈值的确定,综合预警则通过事故等级或者安全状态各区间临界值,确定统一的预警阈值。

2)预警指标的选取涉及生产技术水平、安全管理水平、生产者和管理者的素质以及社会和文化等因素,根据各影响因素确定指标原则能够使指标的全面性和完整性得到保障。

3)安全生产事故影响因素众多,事故影响因素之间具有复杂的非线性关系,在经济预警方法的基础之上,结合企业以及各行业安全生产的特点,采用人工智能以及计算机技术进行预警,或者各类方法相结合进行预警是未来的发展方向。

4)预警对于企业安全生产的正常进行具有重要作用,能够为企业进行安全事故管理提供决策支持。预警指标选取、预警方法选择以及预警阈值的确定是安全生产预警研究的核心内容,众多学者的研究成果大都确立了“预警指标-预警方法-预警系统”的结构框架,但还缺乏深入的基础理论探讨,监测、预警和决策支撑体系的研究仍是薄弱环节,缺乏实际运用,大量的基础理论、概念框架、技术方法等问题还需深入研究。

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