处理关键技术

处理关键技术（精选十篇）

处理关键技术 篇1

1.1 物理性质

土壤质地是选择花卉栽培地的重要条件之一。黏重的土壤,不仅整地困难,而且不利于幼苗出土,加上孔隙细小排水不畅,花卉根系容易腐烂,叶片发黄,甚至干枯死亡,对大多数花卉生长不利,一般不单独使用。砂土的通透性强,排水好,但保水性差,一般用作培养土的配制或扦插、栽培幼苗用;壤土类颗粒大小适中,适宜大多数花卉生长;轻质壤土,播种后种子易于发芽出土,根系易于伸展,因此苗圃地一般选择土层深厚的砂壤土或轻壤土。

黏重土壤可通过掺砂改良,或增施有机肥,促进形成团粒结构体,利用团粒之间较大的孔隙,提高黏质土壤通透性能,浇水或雨后不发生板结。

1.2 化学性质

与花卉生长密切相关的化学性质是土壤酸碱度。一般露地花卉适于中性土壤,而大多数温室花卉要求酸性土壤。过酸或过碱都会影响矿质养分的溶解性,变为花卉不可吸收形态,引起植物营养元素失调,甚至导致死亡。

土壤酸性通常施用石灰、石灰石粉来中和调节,用石灰石做改良剂,在美国和前苏联很普遍,我国也有使用。石灰石粉中和酸的作用缓慢,不会突然改变土壤酸碱度,而使微生物和植物的生长活动蒙受影响。其后效长,不必连年施用,在苗圃施用时,要求颗粒一半是通过40～60目筛孔,一半是通过20～40目筛孔。

对碱性土壤,盆栽土可采用黑矾来中和其碱度,浓度一般1%～3%。对少量的营养土可增加腐叶或泥炭的混合比例,如果是集约种植,可施用硫磺粉、硫铁矿来改良土壤,也可用沤熟的青草作底肥。

1.3 腐殖质与速效养分含量

一般而言,多数花卉要求土壤富含腐殖质,腐殖质含量高,有效态营养元素的含量丰富,利于花卉根系的吸收;同时土壤疏松肥沃,排水良好,透气性强。提高腐殖质含量的方法,主要依靠增加充分腐熟的有机肥。

2 花卉营养土的配制

大棚和温室土壤,需根据花卉要求进行人工配制,用于花卉营养土的材料有腐叶土、园土、河沙、松针土、草炭土。

腐叶土是秋季阔叶树的落叶与园土混合堆放1～2 a,充分腐烂制得,过筛即用。腐叶土含有大量的有机质,疏松肥沃,透气性和排水性良好,呈微酸性,可单独用来栽培君子兰、兰花和仙客来等。园土为菜园、果园的表层砂壤土,土质比较肥沃,呈中性或偏酸或偏碱。河沙不含有机质,洁净,呈中性,适于扦插育苗、播种育苗以及直接栽培仙人掌及多浆植物。山区松树的落叶经多年腐烂形成松针土,较肥沃,透气性和排水性良好,呈强酸性反应,适于杜鹃花、栀子花、茶花等喜强酸性的花卉。草炭土柔软疏松,排水性和透气性良好,呈弱酸性反应,北方多用草炭配制营养土。

培养土要根据花卉的种类去进行配制,之前需充分了解花卉原产地土壤特性。

3 花卉营养土壤消毒

为了防治土传播的病虫害,土壤消毒是十分必要的,尤其苗圃土、盆花用土、基质,使用前必须彻底消毒。

常用的消毒方法有高温消毒法和药剂消毒法。

3.1 高温消毒法

利用日光、蒸汽、火烧等消毒土壤。①将配制好的培养土薄薄平摊在清洁的混凝土地面、木板或铁皮上,强日曝晒3～15 d。②把营养土放入蒸笼内,加热到60～100℃,持续30～60 min。大量土壤可使用蒸汽消毒柜消毒,将培养土装入柜 (桶)内。打开进气管阀门,让蒸汽进入土层的间隙,持续30 min。 ③少量营养土土壤,可以用大锅翻炒,温度120～130℃时,40 min即可。

3.2 药剂消毒法

①甲醛熏蒸,用40%的甲醛400～500 mL浇灌土壤,并密闭2～4 h即可。消毒后,土壤要晾晒3～4 d,待药剂挥发后再使用。也可以用甲醛50倍液土壤浇灌,密闭24 h,再晾10～14 d即可使用。②70%五氯硝基苯粉剂,37.5～75.0 kg·hm-2在畦上条施,然后翻入土壤内,也可防治病虫害。③30%线克,用35%的线克稀释成50倍液,均匀喷洒于基质表面,每喷洒一层药剂覆盖一层基质,药剂用量为200 mg·m-2,基质厚度5～10 cm,同时用清水喷洒基质至湿润状态,然后用薄膜覆盖密封,堆置7 d后揭开膜摊开基质,每日翻动1～2次,7 d后即可使用。

在花卉栽培中,根据园林植物对土壤条件的需要,采取正确的措施来处理土壤,才能使花卉生长发育正常。

参考文献

[1]宛成刚.花卉栽培学[M].上海:上海交通大学出版社,2002.

处理好政府与市场关系的关键 篇2

党的十八届三中全会将开启我国全面深化改革的新里程，全会通过的《决定》明确了经济体制改革是全面深化改革的重点，是以通过理顺政府与市场关系，最大限度地激发全社会的投资、创业与创新活力与潜力，全面提升生产率、促进经济转型为重要内容。

国内外市场环境变了，但完善市场经济制度作为新一轮改革的主要任务没有变

35年前，以放权让利为特征的改革释放了10多亿人口的致富冲动，这种冲动与要素特别是劳动力低成本优势结合，创造了中国经济持续30多年年均增长9.8%的奇迹。随着收入水平持续提高，国内外经济环境发生了根本性变化：一方面，土地、劳动力等要素成本大幅度提高，许多制造业产品从供不应求变为供大于求，甚至一些产品出现了产能过剩;另一方面，居民积累的物质财富数量相应地增加了，人力资本也有了较大幅度的提高，特别是在经济全球化推动下，国际知识与技术资源的流动性也比以前增加了，全社会对创新的需求变得更加迫切。这需要全面提升生产率，促进经济转型，以保持我国未来中长期经济健康、可持续发展态势。

要保持经济健康可持续发展，就要不遗余力地动员全社会一切可以动员的力量、激发全社会的投资、创业与创新活力。在长期的改革实践与理论探索以及总结各国发展经验教训的基础上，我国找到了社会主义市场经济作为激励与配置机制。社会主义市场经济体制从初步确定到完善是一个伴随着改革开放的实践人们对市场认知不断提升、体制转轨不断深化的过程。目前，我国仍处于体制转轨的过渡期，要提升生产率、推动经济转型，就需要加快推进社会主义市场经济体制的完善。

消除各种资源自由进入与退出的各种体制障碍与约束，政府职能转变是关键

十八届三中全会的《决定》指出，经济体制改革的核心问题是处理好政府和市场的关系。在处理政府与市场关系中，政府处于主导位置，这是由经济转轨中的政府主导型经济体制特征决定的。不可否认，在市场经济主体尚未充分发育与成长起来之前，政府主导型经济下的地方竞争对于促进我国经济快速发展发挥了十分重要的激励性作用。但是，各级地方政府毕竟不是自负盈亏的市场竞争主体，所以，政府主导型的地区竞争就不可能是效率竞争，而是一种不完全考虑投入成本、以追求GDp总量为导向的规模竞争。自党的十五大以来，历次党代会报告都明确提出加快发展方式转变，其实质就是要把这种政府主导型经济体制下形成的规模竞争转变为一种效率竞争。要实现这种转变，不是将各级政府改造成为自负盈亏的市场主体，而是要极大地激发民间投资、创业与创新活力，以各种方式进入市场，成为竞争与创新的主体。这就需要消除各种资源自由进入与退出的各种体制障碍与约束。无疑，政府职能转变是破解这些因素的关键，也是新一轮改革的重点。所以，新一轮改革仍然要从政府职能的转变入手，具体有以下三个方面。

以商事制度改革为突破口降低制度运营成本

目前，绝大部分行业领域都已经对民间资本放开了，一些地区也提出了“非禁即入”的准入政策。但是，政策上允许进入了，为什么民间资本还不能大量地进入呢?制度运营成本是一个重要的制约因素。如果商事注册登记制度的流程过多、在流程中人为因素所带来的不确定性过大，交易费用过高，那么，即使政策放开了，民间资本的进入也是比较困难的。在民间资本与知识存量大量聚集且日益增加的情况下，如果民间资源不能有效地动员并配置到生产性投资与创业活动，那么，它就会大量分流与配置到与创造财富无关的非生产活动，甚至境外。在我国向中高收入阶段迈进仍然需要有效地动员与配置资源的现阶段，这无疑是一种资源损失。而降低制度运营成本可以极大地动员社会资源用于社会经济建设主战场，并通过低成本的资源进入与退出，提高资源配置效率。当前，广东进行商事制度改革的试点城市与尚未改革地区的对比就充分地说明了这一点。2013年1—9月，广东省进行商事登记制度的深圳、珠海、东莞与顺德等四个试点城市新登记的市场主体为36.85万户，同比增长了64.11%，而尚未进行商事制度改革的其他地区新登记的市场主体下降了3.4%。如果以此为新一轮改革的突破口，带动政府职能转变，那必将极大地释放全社会的改革红利。

以增强改革的协同性减少改革与尚未改革之间的不协调性

当前，我国已从诺贝尔经济学奖获得者R.科斯所说的边缘改革进入到了核心地带。这个核心地带的一个最大特点就是利益主体之间的相互联系更紧密，一个经济领域中的体制机制与其他领域往往是相互交织并彼此牵制，某一个领域改革的单兵突进都难以取得预期的效果。这正是改革进入深水区的艰巨性与复杂性所在。诸如经济、政治、社会、文化与生态等五位一体协同改革的统筹规划;财政体制与金融体制改革的相互配合;国内体制改革与对外开放之间的顺序安排，资源性产品价格改革与垄断性行业规制化管理之间的关系，政府职能转变与社会组织成长之间的互补与互动等。当然，整体推进并不是一哄而上，这需要根据改革任务的难易程度、影响大小与环境条件进行分类，并找出重点、顺序与配套条件等。因此，当前的部门协同、上下联动是保障改革有效推进的关键。

以约束权力为核心推进公平竞争的市场制度建设

过往的改革经验与教训表明，体制改革往往会更多地强调政府向市场与社会放权，而没有更多地关注从制度上建立约束权力的机制。如果约束权力的制度没有很好地建立起来，就不仅容易重走“放乱收死”的循环老路，而且，目前一些地方政府制定的减轻企业负担的政策也难以形成长期化信誉。要避免这种情况，必须把权力关进制度的笼子里，并通过立法程序相对固定下来。增加变更这些法律条款的成本。制度的笼子包括了三方面的约束机制，一是以法律有效保护的产权制度来约束权力，如果财产缺少法律的有效保护，就容易导致政府侵占个人产权、个人之间相互侵权，个人侵吞公共财产。二是以权力约束权力。三是以社会监督约束权力。比如说，实施财务与政务公开作为对政府部门的一项常态化的制度建设与业绩评估要求，定期向社会公开，提高公共服务的公开性与透明度，强化司法监督、媒体监督、公众监督等。把这三方面的机制建立起来并共同使用，才能使完善社会主义市场经济体制的改革有实质性进展。

探讨航测遥感内业数据处理关键技术 篇3

关键词：摄影测量；空间数据；生产流程；关键技术

1 、产品模式

1.1 基本产品。（1）数字线划图，简称为DLG（Digital Line Graphic）。是地形图上基础要素信息的矢量格式数据集，其中保存着要素的空间关系和相关的属性信息。数字线划图可满足各种空间分析要求，与其他信息叠加，可进行空间分析和决策。（2）数字正射影像图，简称为DOM（Digital Orthophoto Map）。是利用数字高程模型对扫描处理后的数字化的航空像片或遥感影像，逐像元进行辐射纠正、微分纠正和镶嵌，按标准分幅的地形图范围进行裁切生成的影像数据，带有公里格网和内、外图廓整饰和注记的影像平面图，具有地图的几何精度和影像特征。DOM具有精度高、信息丰富、直观真实的特点，可作为背景控制信息、评价其它数据的精度、现势性和完整性；从中可提取自然资源和社会经济发展信息或派生出新的信息，可用于地形图的更新。（3）数字高程模型，简称为DEM（Digital Elevation Model）。是在高斯投影平面上规则或不规则格网点的平面坐标（X，Y）及其高程（Z）的数据集。为控制地表形态，可配套提供离散高程点数据。（4）数字栅格地图，简称为DRG（Digital Raster Graphic）。是以栅格数据格式存储和表示的地图图形数据文件。在内容、几何精度、规格和色彩等方面与地形图图形基本保持一致，可用于DLG数据的采集、评价和更新，也可与DOM，DEM等数据叠加使用，从而提取、更新地图数据和派生出新的信息。

1.2 复合产品。（1）数字影像地形图（Digital Orthophoto Topographic Map）。以数字正射影像图（单色或彩色）为基础，叠加相关的数字线划图而产生的复合数字地图产品。同时具有正射影像图的精度高、信息丰富、直观真实的特点和矢量数据保存着要素的空间关系和相关的属性信息的特点，可以为各种用户提供地形信息和最新空间实体信息，满足不同用户的需要。（2）数字影像地面模型（Digital Orthophoto Ground Model）。以数字正射影像图（单色或彩色）为基础，叠加相关的数字高程模型数据而产生的复合数字模型产品。具有正射影像图的基本特征和立体突出显示地表的起伏形态的特点，可为用户提供直观地表三维景观，可用于工程规划和优化设计。（3）数字影像专题图（Digital Orthophoto Thematic Map）。以数字正射影像图（单色或彩色）为基础，叠加相关的专题矢量数据而产生的复合数字地图产品。同时具有正射影像的基本特征和突出表达各种不同专题地图信息的特点，可以为各种用户提供直观信息和与之相关的丰富的背景信息，满足各专业部门对专题图的需要。

2 、基本特征

2.1 数据格式。基础地理空间数据的数据格式主要分为矢量和栅格二种：矢量数据能全面地描述地表目标，可随机的进行数据选取和显示，与其它信息叠加，可进行空间分析、决策。具有严密的数据结构，数据量小，可完整地描述数据的拓扑关系，便于深层次分析，输出质量好，数据精度高，但其数据结构复杂、技术要求高。栅格数据具有数据结构简单，空间数据的叠加简便，易于进行空间分析，相对来说图形数据量大，数据和信息量受像元大小的限制。

2.2 基本内容。考虑到基础地理空间数据采集时间和产品的提供周期，基础地理矢量数据可分为三个层次：第一层次分为核心地形要素；第二层次为在核心地形要素的基础上，根据各地不同的需要，选取更多的其它要素（可选要素）；第三层次为全部地形图要素（全要素）。

矢量数据的基本内容：大地控制测量数据（包括平面控制点、高程控制点、天文点、重力点）、水系及附属设施、建筑物及附属设施、交通运输与管线设施、境界、地表覆盖、地貌。

栅格数据：DEM格网数据，格网间距5 m或12.5 m；DOM影像数据，地面分辨率为1 m；DRG图形数据，分辨率不低于250dpi.

文本数据：地名数据，含地名位置、类型、行政区划、经济信息等；元数据，说明数据内容、质量、状况和其他有关特征的背景信息，是数据自身的描述信息。

3 、基于全数字摄影测量法空间数据生产流程及关键技术研究

3.1 资料准备。航摄资料如航摄底片、控制点资料、相关的地形图、航摄机鉴定表、航摄验收报告等应收集齐全；对影像质量、飞行质量和控制点质量应进行分析，检查航摄仪参数是否完整等。

3.2 影像扫描。根据航摄底片的具体情况，设置与调整扫描參数，使反差适中、色调饱满、框标清晰，灰度直方图基本呈正态分布，扫描范围应在保证影像完整（包括框标影像）的前提下尽可能地小，以减少数据量。影像扫描分辨率根据下面公式确定：影像扫描分辨率R=地面分辨率/航摄比例尺分母。

3.3 定向建模。自动搜寻框标点，放大切准框标点进行内定向，对定向可由计算机自动完成，人机交互完成绝对定向如不符合要求，需重新定向，直至符合限差要求。检查定向精度，需满足要求；相，完成定向后需检查坐标残差。

3.4 数据采集。（1）立测判读采集，需严格切准目标点，要求按中心点、中心线采集的要素，其位置必须准确，点状要素准确采集其定位点，线状要素上点的密度以几何形状不失真为原则，密度应随着曲率的增大而增加。每个像对的数据必须接边，自动生成的匹配点、等视差曲线或大格网点、内插的小格网点均需漫游检查，保证其准确性，为提高DEM精度，需人工加测地形特征点、线和水域等边界线。（2）采集的数据应分层，进行图形和属性编辑，矢量数据线条要光滑，关系合理，拓扑关系正确，属性项、属性值正确；利用DEM数据，采用微分纠正法对影像重采样获得DOM数据。（3）DEM和DOM数据需进行单模型数据拼接，检查拼接处接边差是否符合要求；同样矢量数据接边应符合要求，各属性值要一致，任何不符合要求的数据均需重新采集，修改正确的数据按图幅裁切，生成最终的以幅为单位的数据，提供检查和验收。

3.5 元数据制作。可由相应的专业软件进行计算输入各属性项中，无法自动输入的内容由人工输入。

参考文献：

[1]樊鸿云.航测内业数据分析[J].遥感技术应用，2012（12）.

[2]周泽清.用VC++6.0实现航测数据处理[J].科技资讯，2009（4）.

配电网故障处理关键技术 篇4

配电自动化是提高供电可靠性、扩大供电能力、实现高效经济运行的重要手段,也是智能电网的重要组成部分之一。中国配电自动化试点起步于20世纪90年代,但由于技术和管理上的原因,大多数早期建设的配电自动化系统没有达到预期效果。

尽管配电网故障定位已取得了很多理论研究成果[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11],但在实际应用中,还面临许多问题,主要包括:

1)馈线上的开关类型较多,既有全部采用负荷开关的情形,也有全部采用断路器的情形,还有采用负荷开关与断路器混合的情形,在故障发生后会发生越级跳闸和多级跳闸等现象。即使故障定位准确,也还需要研究妥善的故障处理步骤以达到尽量减小停电范围的目的。

2)架空线路和架空与电缆混合线路都存在发生瞬时性故障的可能,因此,需要研究考虑瞬时性故障快速恢复供电的故障处理步骤,以达到尽量缩短停电时间的目的。

3)为了提高配电设备利用率,往往采用多分段多联络及多供一备网架结构,但是仅仅采用上述网架结构是不够的,还需要在故障处理中采取相应的模式化故障处理步骤才能达到提高配电设备利用率的目的。

4)大部分配电自动化系统没有发挥出其应有的作用,主要原因之一就是这些系统都采用蓄电池作为储能部件,而在运行一段时间后蓄电池会陆续损坏失效,严重影响了故障处理功能的实现。因此,需要研究更加可靠的备用电源储能手段。

虽然许多配电自动化制造企业对上述问题进行了一些研究,但是还缺乏系统的梳理与提炼。本文根据实践经验探讨上述问题,希望能给智能电网建设中配电自动化工程建设提供借鉴和参考。

1 全负荷开关馈线故障处理

全负荷开关馈线是指馈线上的分段开关和联络开关全部采用负荷开关、变电站10 kV出线开关采用断路器的线路。

全负荷开关馈线故障处理的最大缺点是无论何处发生故障都需要依赖变电站出线断路器切断故障电流。

1.1 故障处理步骤

1.1.1 全负荷开关全架空馈线故障处理步骤

1)馈线发生故障后,变电站出线断路器跳闸切断故障电流。

2)经过0.5 s延时后,变电站出线断路器重合,若重合成功,则判定为瞬时性故障;若重合失败,则判定为永久性故障。

3)主站根据收集到的配电终端上报的各个开关的故障信息,判断出故障区域。

4)若是瞬时性故障,则将相关信息存入瞬时性故障处理记录;若是永久性故障,则遥控故障区域周边开关分闸以隔离故障区域,并遥控相应变电站出线断路器和联络开关合闸,恢复健全区域供电,将相关信息存入永久性故障处理记录。

1.1.2 全负荷开关全电缆馈线故障处理步骤

1)馈线发生故障后即认定是永久性故障,变电站出线断路器跳闸切断故障电流。

2)主站根据收集到的配电终端上报的各个开关的故障信息,判断出故障区域。

3)遥控相应环网柜中的故障区域周边开关分闸隔离故障区域,并遥控相应变电站出线断路器和相应环网柜的联络开关合闸,恢复健全区域供电,将相关信息存入永久性故障处理记录。

1.1.3 全负荷开关混合馈线故障处理步骤

1)馈线发生故障后,变电站出线断路器跳闸切断故障电流。

2)主站根据收集到的配电终端上报的各个开关的故障信息,判断出故障区域。

3)若判断出故障发生在架空线区域,则遥控变电站出线断路器重合;若重合成功,则判定为瞬时性故障;若重合失败,则判定为永久性故障。若判断出故障发生在电缆区域,则直接认定为永久性故障。

4)若是瞬时性故障,则将相关信息存入瞬时性故障处理记录;若是永久性故障,则遥控故障区域周边开关分闸隔离故障区域,并遥控相应变电站出线断路器和联络开关合闸,恢复健全区域供电,将相关信息存入永久性故障处理记录。

1.2 优缺点

1)优点:

故障处理过程简单,操作的开关数少,瞬时性故障时恢复供电时间短,馈线开关设备造价较低。

2)缺点:

任何位置故障都会引起全线短暂停电,造成用户停电频率高,且对变电站出线断路器及其保护装置的可靠性要求高,一旦保护拒动或开关拒分,就需要依靠主变低压侧开关或母线联络开关过流保护动作跳闸,延时时间长,对系统冲击大,有可能引发更严重故障。

2 全断路器馈线故障处理

全断路器馈线是指馈线上的分段开关和联络开关全部采用具有过流脱扣功能的断路器、变电站10 kV出线开关也采用断路器的线路。

全断路器馈线故障处理的最大缺点是故障发生后无法避免多级跳闸或越级跳闸。

2.1 故障处理步骤

2.1.1 全断路器全架空馈线故障处理步骤

1)馈线发生故障后,故障点上游1个或多个断路器跳闸,甚至有可能离故障点最近的断路器未跳闸而其上游断路器跳闸。

2)主站根据收集到的配电终端上报的各个开关的故障信息,判断出故障区域。

3)遥控故障位置上游的已跳闸的各个开关(包括变电站出线断路器)合闸,若全部成功,则判定为瞬时性故障,否则判定为永久性故障。

4)若是瞬时性故障,则将相关信息存入瞬时性故障处理记录;若是永久性故障,则遥控故障区域周边开关分闸隔离故障区域,遥控所隔离的故障区域上游的已跳闸的各个开关(包括变电站出线断路器)合闸,遥控联络开关合闸,从而恢复健全区域供电,将相关信息存入永久性故障处理记录。

2.1.2 全断路器全电缆馈线故障处理步骤

1)馈线发生故障后即认定是永久性故障,故障点上游1个或多个断路器跳闸,甚至有可能离故障点最近的断路器未跳闸而其上游断路器跳闸。

2)主站根据收集到的配电终端上报的各个开关的故障信息,判断出故障区域。

3)遥控故障区域周边尚未分闸的开关分闸以隔离故障区域,遥控故障区域上游已分闸开关和故障区域下游相应联络开关合闸,恢复健全区域供电,将相关信息存入永久性故障处理记录。

2.1.3 全断路器混合馈线故障处理步骤

1)馈线发生故障后,故障点上游1个或多个断路器跳闸,甚至有可能离故障点最近的断路器未跳闸而其上游断路器跳闸。

2)主站根据收集到的安装在各个开关的馈线终端单元(FTU)上报的故障信息判断出故障区域。

3)若判断出故障发生在架空线区域,遥控故障位置上游的已跳闸的各个开关合闸,若全部成功,则判定为瞬时性故障,否则判定为永久性故障;若判断出故障发生在电缆区域,则直接认定为永久性故障。

4)若是瞬时性故障,则将相关信息存入瞬时性故障处理记录;若是永久性故障,则遥控故障区域周边尚未分闸的开关分闸以隔离故障区域,遥控故障区域上游已分闸开关和故障区域下游相应联络开关合闸,恢复健全区域供电,并将相关信息存入永久性故障处理记录。

2.2 优缺点

1)优点:

一部分故障不会引起全线短暂停电,用户停电频率较低,故障位置上游的各个断路器都有故障跳闸能力形成多重保护,因此,对变电站出线断路器及其保护装置的可靠性没有过高要求。

2)缺点:

故障处理过程复杂,操作的开关数多,瞬时性故障时恢复供电时间长,馈线开关设备造价较高。

3 负荷开关与断路器组合馈线故障处理

全负荷开关馈线和全断路器馈线在故障处理过程中各有利弊,采用负荷开关与断路器恰当组合的组合馈线可以综合二者的优点,并能扬长避短。

3.1 负荷开关与断路器恰当组合的原则

1)主干馈线开关全部采用负荷开关。

2)用户开关和分支开关采用断路器。

3)变电站出线开关采用断路器。

4)将所有用户断路器开关和分支断路器开关的电流定值都整定为小于变电站出线断路器速断和过流保护的电流定值,跳闸延时时间为0 s;将变电站出线断路器速断保护略加一些延时(例如200 ms～250 ms)。

尽管考虑到城区馈线供电半径短、导线截面粗,各处短路电流水平差别不大,且由于运行方式多变导致级差多且上下游关系多变,使得延时时间级差配合困难,但是实现分支(或用户)与变电站出线开关两级可靠配合还是容易做到的。

采用上述配置后,具有下列优点:

1)分支(或用户)故障发生后,相应分支(或用户)断路器首先跳闸,而变电站出线断路器不跳闸,因此不会造成全线停电,有效解决了全负荷开关馈线故障后导致停电用户数多的问题。

2)不会发生开关多级跳闸或越级跳闸的现象,因此故障处理过程简单,操作的开关数少,瞬时性故障恢复时间短,有效克服了全断路器馈线的不足。

3)相比全断路器方式,主干线采用负荷开关降低了造价,相比全负荷开关方式,分支(或用户)开关采用断路器降低了对变电站出线断路器及其保护装置可靠性的要求。

3.2 故障处理步骤

3.2.1 主干线路上发生故障后的故障处理步骤

在主干线路上发生故障后,负荷开关与断路器组合馈线的故障处理过程与第2节描述的全负荷开关馈线故障处理过程相同,不再赘述。

3.2.2 分支线路(或用户)处发生故障后的故障处理步骤

在分支线路(或用户)处发生故障后,负荷开关与断路器组合馈线的故障处理步骤为:

1)相应分支(或用户)断路器跳闸,切断故障电流。

2)若跳闸分支(或用户)断路器所带支线为架空线路,则快速重合闸控制开放,经过0.5 s延时后,相应断路器重合。若重合成功,则判定为瞬时性故障;若重合失败,则判定为永久性故障。若跳闸分支(或用户)断路器所带支线为电缆线路,则直接认定为永久性故障而不再重合。

另外,对于单环网或单射网中环网柜母线故障的情形,则将该环网柜隔离,以便于安全检修,并不影响可恢复的健全区域供电。

例如:对于图1所示的电缆单环网,S1,S2为断路器,开关B1～B24采用断路器,开关A1～A16采用负荷开关。因为主干线为全电缆线路,所以变电站出线断路器的重合闸控制全部闭锁。

假设A4与A5之间馈线段发生故障,S1跳闸切断故障电流,如图1(b)所示。主站根据配电终端上报的S1,A1～A4流经故障电流、而其余开关未流经故障电流的信息,判断出故障发生在A4与A5之间馈线段,因此,遥控A4和A5分闸以隔离故障区域,如图1(c)所示。然后遥控S1和A9合闸,恢复健全区域供电,如图1(d)所示。

假设B20所带用户线路上发生永久性故障,B20跳闸切断故障电流,从而完成故障隔离,如图1(e)所示。

假设A3与A4所连母线故障,S1跳闸,切断故障电流,主站根据配电终端上报的S1,A1～A3流经故障电流、而其余开关未流经故障电流的信息,判断出故障发生在A3与A4所连母线上,因此,遥控A2和A5分闸(不是A3和A4分闸)以隔离故障区域,然后遥控S1和A9合闸以恢复健全区域供电,从而将相应环网柜完全隔离为不带电状态,且并不影响可恢复的健全区域供电,如图1(f)所示。

4 模式化故障处理

为了满足N-1准则,“手拉手”架空线路和单环或双环状电缆线路一般只能具有50%的负载率,例如:截面积为240 mm2的铝导线通常只能供出不大于300 A的负荷电流。为了提高配电设备的利用率,可以采用多分段多联络接线模式或多供一备(对于电缆线路)接线模式。

4.1 多分段多联络架空配电网的模式化故障处理

图2(a)为一个典型的3分段3联络架空配电网,其网架特征为:每条线路分为3段,各段分别与各不相同的3条线路相联络。

但是,仅仅从网架结构上具备上述特征并不能充分发挥其高设备利用率的优点,还必须在发生故障时采取如下模式化故障处理步骤:

1)通过重合闸区分永久性故障和瞬时性故障,若为后者,则结束,否则进行下一步。

2)尽可能仍由原供电电源恢复健全区域供电。

3)若存在原供电电源无法恢复的健全区域,则由与其相连的其他备用线路恢复,并使每条备用线路仅恢复其中的1段区域供电。即使某条备用线路能带的起原供电电源无法恢复的健全区域的全部负荷,也仍遵循上述原则。

例如:对于图2(a)所示的3分段3联络架空配电网,当B至C区域发生永久性故障后,经过模式化故障处理得到的结果如图2(b)所示,此时尽管断路器S3或S4可以恢复S1至A和A至B区域供电,但仍应由原供电电源经S1恢复S1至A和A至B区域供电;当S1至A区域发生永久性故障后,经过模式化故障处理得到的结果如图2(c)所示。即使此时负荷较轻,S2或S4可以带得起原供电电源无法恢复的健全区域A至B和B至C的全部负荷,也仍令S2和S4分别只带其中的1段区域负荷;当其主供电源(S1)故障后,经模式化故障处理得到的结果如图2(d)所示。

采取上述网架结构和模式化故障处理后,为了满足N-1准则要求,3分段3联络架空配电网中的每一条馈线只需要留有对侧线路负荷的1/3就可以了,因此每一条线路的负载率可以达到75%,例如:截面积为240 mm2的铝导线通常可以供出不大于450 A的负荷电流,从而较“手拉手”环状网的情形提高了配电设备的利用率。

4.2 多供一备电缆配电网的模式化故障处理

图3(a)为一个典型的3供1备电缆配电网,其网架特征为:3条线路正常工作,与其均相连的另外一条线路平常处于停运状态作为总备用。

但是,仅仅从网架结构上具备上述特征并不能充分发挥其高设备利用率的优点,还必须在主干线发生故障时采取模式化故障处理过程(因分支线或用户线路一般处于末梢而无联络路径,则其发生故障时,只须采取如第2,3和4节论述的故障处理步骤即可)。

以全负荷开关或负荷开关和断路器组合模式为例说明多供一备接线的模式化故障处理步骤如下:

1)主干线发生故障后,故障所在线路的变电站出线断路器跳闸切除故障。

2)主站根据收集到的安装在各个环网柜的数据终端单元(DTU)上报的故障信息判断出故障区域。

3)遥控相应环网柜中的故障区域周边开关分闸隔离故障区域。

4)遥控故障所在线路的变电站出线断路器合闸,恢复故障区域上游可恢复区域供电。

5)遥控备用线路的联络开关合闸,恢复故障区域下游可恢复区域供电。即使此时负荷较轻,任何一条运行中的无故障线路亦可恢复受故障影响的健全区域供电,仍采取备用线路进行恢复。

例如:对于图3(a)所示的3供1备电缆配电网,当A4至A5区域发生故障后,经过模式化故障处理得到的结果如图3(b)所示,即使此时负荷较轻,S2或S3亦可恢复受故障影响的健全区域供电,仍采取备用线路经S4恢复。

采取上述网架结构和模式化故障处理后,3供1备电缆配电网中平常供电的每一条电缆即使达到其载流极限也能满足N-1准则要求,因此,4条电缆线路的平均负载率为75%,从而较单环网或双环网的情形提高了配电设备的利用率。

5 配电终端的备用电源

由前文所述可知,无论馈线采取何种类型开关,要实现配电网故障处理,配电终端必须具备可靠的备用电源,在配电终端失去主供电源(一般来自电压互感器)时,仍能满足配电终端和通信装置正常工作一段时间并确保开关若干次可靠分合闸操作,以确保故障信息可靠地上传到主站供故障判断之用,并且在恢复健全区域供电前将故障隔离到最小范围。

由于配电终端大都工作在户外恶劣环境下,在环境温度范围-40 ℃～70 ℃内都要能够正常工作,还要具有良好的防风沙、防雨、防潮、防雷、防腐蚀性能,因此,对备用电源,尤其是其储能部件要求较高。

从1998年开始在国内曾经掀起一轮配电自动化建设高潮,但大部分系统都没有发挥出其应有的作用,其主要原因之一就在于这些系统都采用蓄电池作为储能部件,而在运行一段时间后蓄电池陆续损坏失效,严重影响了故障处理功能的实现。

从技术上看,蓄电池的寿命不长、对充放电管理的要求较高,工作于恶劣环境条件下时,对其性能和寿命的影响尤其突出。

从管理上看,配电终端数量众多且位置分散,更换和维护蓄电池需要花费大量的人力和物力,为了确保可靠工作,一般1年～2年就要更换一次蓄电池,运行成本比较高。

超级电容器(super capacitor)是近年来发展成熟的一种大容量储能部件,其单体容量可达几百法拉至上千法拉[12,13]。

与传统电容器相比,超级电容器具有更大的储能容量、更宽的工作温度范围和极长的使用寿命。

与蓄电池相比,超级电容器具有下列优点:

1)具有更高的功率密度,其容量为蓄电池的10倍～100倍,能够快速放出几百安培到几千安培的电流,这个特点尤其适合作为开关的操作电源。

2)充电速度快,可以采用大电流充电,能在很短的时间内完成充电过程。

3)超长使用寿命,充放电大于50万次,作为备用电源使用,以每天充放电20次计,寿命可达68年以上。

4)使用温度范围广,低温性能优越,其工作温度范围为-40 ℃～85 ℃。

5)高可靠性,维护工作量极少。

因此,超级电容器作为一种高效、实用、环保的新型存储装置已经被广泛应用,作为配电终端的备用电源储能部件也非常合适[14]。

超级电容器可以利用的储能Wo为:

式中:C为超级电容器的容量;U和Umin分别为充电电压和可工作电压下限。

Wo一般取决于配电终端和通信装置的功率及期望在失去主供电源后维持工作的时间以及开关操作所需能量和操作次数。U一般由电动操作机构的额定电压确定,Umin一般取决于电动操作机构能够正常工作的电压下限以及配电终端和通信装置的开关电源能够正常工作的电压下限。

根据式(1)可以计算出所需储能电容器的容量Cn为:

式中:k为保险系数,一般可取1.3～2.0。

例如:某负荷开关为直流48 V电动操作机构,每次操作需要能量320 J,期望在失去主供电源后能够操作3次。配电终端的平均功率为5 W,通信装置的平均功率为5 W,期望在失去主供电源后能够正常工作10 min。操作机构最低可靠操作电压为38 V,配电终端和通信装置的开关电源能够正常工作的电压下限为22 V,因此Umin=38 V。

根据要求,有

取k=1.5,则有

失去主供电源后维持工作的时间选择取决于自动故障处理时间,全自动方式下一般宜选为3 min～5 min,半自动方式下一般宜选为10 min～15 min。

对于开关采用直流220 V操作电源的情形,宜用超级电容器解决配电终端和通信装置的备用电源储能问题,而采用铝电解电容器解决开关操作备用电源问题。

为了简化电路,不宜采用交流操作机构开关,以便省去逆变器,以及可以充分利用储能电容器的大电流放电性能。

6 结论

1)全负荷开关馈线和全断路器馈线各有利弊,负荷开关与断路器组合馈线能够扬长避短,综合了两者的优点。

2)配电网故障处理步骤因馈线上采用的开关类型和线路类型(架空线或电缆)的差异而不同。

3)采用模式化故障处理步骤才能充分发挥多分段多联络和多供一备网架结构的优势,达到提高配电设备利用率的目的。

4)超级电容器是一种更加可靠的储能部件,非常适合于应用在配电自动化系统中作为备用电源的储能手段。

处理关键技术 篇5

摘要：社会主义新农村建设必须要解决好“米袋子”“钱袋子”“脑瓜子”“新寨子”的问题。解决“米袋子”“钱袋子”问题是新农村建设的基础，解决“脑瓜子”问题是新农村建设的关键，解决“新寨子”问题是新农村建设的归宿。关键词：“三农问题”；社会主义新农村

党的十七届三中全会提出了当前和今后一个时期推进农村改革发展的总体思路，就要着重领会好把建设社会主义新农村作为战略任务、把走中国特色农业现代化道路作为基本方向、把加快形成城乡经济社会发展一体化新格局作为根本要求的战略思想。

建设社会主义新农村，关系推进农村改革发展全局，关系全面建设小康宏伟目标顺利实现，关系中国特色社会主义事业全面推进，是农业、农村、农民工作的总抓手，必须作为战略任务抓紧抓好。走中国特色农业现代化道路，是推进社会主义现代化的客观要求，是维护国家粮食安全和主要农产品有效供给、增加农民收入、提高我国农业整体素质和竞争力的根本保障，是打牢建设社会主义新农村物质基础的必由之路，必须作为基本方向长期坚持。加快形成城乡经济社会发展一体化新格局，是破解农业、农村、农民工作难题的根本出路，是推动城乡生产要素优化组合、促进城乡协调发展的根本举措，是缩小城乡差别、实现城乡共同繁荣的根本途径，必须作为根本要求认真落实。

50年代中期，我国社会主义改造基本完成进入了全面建设社会主义时期，中国跟所有发展中国家一样，都面临一个共同的历史课题，在谋求经济发展的过程中，如何实现由落后的农业国向现代工业国的历史转变，怎样走出一条符合中国国情的工业化道路。

20世纪50年代，当时大多数发展中国家，在处理农业与工业化的关系时，都认为农业是传统落后而又无效率，要实现国富民强就要向发达国家一样发展工业，农业被抛在一边，几乎所有的资本积累都投向城市和工业。发展经济学家都乐观地认为，农业暂时做出牺牲，一旦工业化成功，再回过头来帮助农业发展。然而事与愿违，脆弱的农业等不到工业化波及效果的到来，就已经衰退停滞了。不仅农业没有享受到工业化的好处；同时工业也不得不承受农业停滞所带来的不良后果。

中国农业经历建国后60多年翻天覆地的发展，取得了长足的进步，但今天我国仍是一个农业大国的这一基本国情仍未改变。

农业是整个国家经济的一个重要的组成部分，农业对国民经济的基础作用，集中体现在农业劳动生产率的提高是其它一切非农产业得以发展的前提。农业是国民经济的基础，它好像一把双刃剑，农业增长时促进整个国民经济的发展；农业衰退时，又制约经济的发展。我国建国六十多年的发展历程表明：什么时候农业稳健发展，农民收入增加，同时也是其它非农产业迅速增长，整个国民经济健康发展之时，中国作为农业大国，我国的国民经济在一定程度上是农业制约型的经济。

中国现在仍是人口大国和农业大国，解决近13亿人口的吃饭问题和8亿农民的生计问题，一切政策的出发点都必须立足于农业的稳定发展。农业停滞就意味着大多数人的贫困，任何以牺牲大多数的人利益为代价的发展政策都是不可取的。

在当前严峻的国际经济形势下，实现经济增长的根本之策，是扩大国内需求。如何扩大国内需求，仁者见仁，智者见智，应对措旋纷繁复杂，中国扩大国内需求的关建是8亿多农民的增收问题。农业仍是为广大农民提供就业，实现农民富裕的重要产业，农民要增收，根本出路就是加快农、№的发展，把解决好农业、农村和农民问题作为全党工作的重中之重。进„步解决好“三农”问题，加快农业和农村经济的发展，是全面建设小康社会的必然要求，全面建设小康社会的难点和中点都在农村。

农村人口最多，市场潜力最大。坚持扩大内需的方针，大力发展农业和农村经济，千方百计增加农民收入，提高农寸消费在整个消费中的比熏。进一步解决好“三农”问题，加快农业和农村经济的发展，是确保国家长治久安的必然要求。改革开放以来，党中央发布了13个指导农业和农村工作的“一号文件”，奏响了推动农业发展、促进农民增收、繁荣农村经济的主旋律：

从1982年到1986年，中共中央连续5年发出“一号文件”，对农业和农村改革发展作出战略部署，正式肯定了家庭联产承包责任制，鼓励农民面向市场，发展商品经济，确立农户的市场主体地位；逐步取消农产品统购派购制度，推进农产品流通体制改革：凋整农村产业结构，发展乡镇企业和建设小城镇。

然而，农村的改革和发展不断面临新的难题。特别是从1997年开始，农民收入增幅连续4年下降。“有饭吃，缺钱花”，“吃饱了饭，看不起病，读不起书”，城乡发展严重失衡，农村社会矛盾日益突出，城乡居民收入在一度缩小后又进一步扩大。

2004年，中央“一号文件”再次聚焦“i农”，中国农村改革开始进入新的发展阶段。

2004年至2011年，中央连续山台8个“一号文件”，主题分川是促进农民增收、提高农业综合生产能力、推进新农村建设、发展现代农业和加强农业基础建设，其核心思想是城市支持农利、工业反哺农业，实行城乡统筹的战略决策和“多予、少取、放活”的方针，重点强调农民增收，给农民平等权利，给农村优先地位，给农业更多反哺。这8年，被公认为是新巾国成立以来农业发展最好、农村变化最大、农民得到实惠最多、干部群众心气最顺的时期之一。

我国的粮食和农业稳定发展基础还不牢固，“靠天吃饭”的局面没有根本改变，稳定发展的长效机制尚未形成。

稳定经济、稳定物价、稳定民心，首先要稳定粮食生产，确保主要农产品供给。受多种因素的影响，近来主要粮食品种和食品价格大幅上涨，引起社会各界和广大消费者的关注。这些情况再次提醒我们，保障农产，昂有效供给事关全局、意义重大。

近年来，受气候变暖等因素影响，极端天气呈频发重发态势，甲涝灾害对农业生产的影响不断加深。从而也引发了我对新农村建设的深入思考，结合平时我对农村情况的了解，我的体会是新农村建设要解决好“米袋子”、“钱袋子”、“脑瓜子”和“新寨子”的问题。解决“米袋子”、“钱袋子”问题是新农村建设的基础，解决“脑瓜子”问题是新农村建设的关键，解决“新寨子”问题是新农村建设的归宿。

(一)解决“米袋子”问题

民以食为天。粮食生产问题既关系种粮农民的切身利益，又关系城乡居民的生活供应。可以说，发展粮食牛产是重大的国家战略，也是重要的民生问题。“水

袋子”的问题，说白了就是13亿人口吃饭的问题。经过70年代末的农村经济体制改革，农村实行了以家庭联广：承包责仃制为主的统分结合的双层经营体制，大人斛放了农村的生产力，农民牛活水甲有了很大的提高，基本解决了温饱问题。我认为新农村建设在贫困地区最基本的问题就是要让农民都有饭吃。要做到这一点，第一，各级政府必须牢固树、Z农、Ip是第一产业的思想，认真落实工业反哺农业的政策，加大对农、Ik的投入，人力兴修农利水利：亡程，增强农业抵抗自然灾害的能力，改变农民靠天吃饭的状况：第j：，耍新修、改造农村基础设施，尽快改变农村交通不通、设施落后的状况，让农民的生产：资料和农产品运输有一个通畅的渠道；第三，政府要花大力气在农村推广新品种和种植新技术，让农业增产增收。

(二)解决“饯袋子”问题

十七届三中全会通过的《中共中央关于推进农村改革发展若干重大问题的决定》明确提出，到2020年我国农民人均纯收入要比2008年翻一番。这意味着，到2020年我国农民名义人均纯收入将达到1万元左右，这期间农民人均纯收入增长将保持在6％左右。从过去30多年的发展速度看，实现上述目标是完全可能的。1979～2008年，我国农村居民人均纯收入年均实际增长达到了7.2％。客观上而言，“十二五”及2020年前的一段时期，家庭经营收入和工资性收入仍然会是农民增收的“引擎”，财产性收入成为农民增收主渠道的难度很大。但随着中国人口结构的转变、自然资源要素约束趋紧以及农民删产积累不断增多，保持家庭经营收入和工资性收入继续高增长的难度加大，财产性收入在未来将成为支撑农民增收的重要渠道。

在解决了吃饭问题以后，接着要解决的问题就是“钱袋子”的问题，要让农民增加收入，让农民腰包里有钱，孩子才上得起学，生病了进得起医院。要增加农民收入，第一，必须因地制宜，通过示范带动作用，引导农民调整农业产业结构，突出区域经济比较优势，适当增加经济作物的种植，改变过去单一的利t养殖业结构；第二，要扶持发展乡镇企业、农村个体经济，解决部分农村剩余劳动力的就业问题，增加农民经济收入；第三，政府引导、组织农村富余劳动力向城市转移，让农民既增加了收入，又学到了新思想、新技术，将来更好地建设家乡。

(三)解决“脑瓜子”问题

我国仍是一个农业大国，人口结构仍以农民为主，更为关键的是，如果农民的文化素养、知识结构提高缓慢，就会制约农民自身发展，出会对农村、乃至国家的发展产生影响：而农民文化素养、知识结构的提高，根本途径是教育，所以解决“脑瓜子”的问题，就是要培养新型农民的问题。如果农民仅只是吃饱，腰包里有钱，还不算新农村。建设新农村，要让农民改变小农意识，抛弃过去一些腐朽落后的思想观念，提高科学文化素质。目前，在一些经济较发达的农村地区，出现的聚众赌博、搞迷信活动、不赡养老人等现象正是暴露出部分农民思想意识落后的问题。要改变这种状况，需要一个长期的过程，必须从长计议，从现在抓

起，从小孩抓起。收入分配不公平会影响人的一时，而教育不公平则会影响人的一生。我们需要从整个国家社会发展的高度来重视农村教育公平问题。

大力发展农村基础教育，在政策上对农村教育投资要给予倾斜，教育资源也要适当向农村倾斜，逐步改变过去教育资源过分集中在城市的状况。利用现有的教学资源，兴办农民夜校，可以依靠新农村建设辅导员和组织社会志愿者去担当教师，向农民讲授科学文化知识、种养技术、宣传党的方针政策，传播现代文明的种子。

(四)解决“新寨子”问题

解决“新寨子”的问题，就是要改变农村脏乱差的现象，要建成村容村貌整洁，经济富裕、家庭和睦，邻里和谐，治安良好，安居乐业、管理民主的村寨。在上述这儿方面中，村容村貌整洁只是新农村建设的表层，更重要的是经济富裕、家庭和睦，邻里和谐，治安良好，安居乐业、管理民主这才是新农村建设的里层。要解决好这个问题，必须深入扎实地弘扬尊老爱幼、团结互助的传统美德；积极鼓励农村文化团体和通过各种传播媒介宣传社会主义道德新风尚；政府加大投入，全而开通农村广播电视，丰富农民的业余文化生活。

现代雷达信号处理几个关键技术浅析 篇6

【摘 要】雷达信号处理是现代雷达系统的核心研究内容，其对雷达系统的性能和适用范围具有重要影响。首先介绍雷达信号处理的一般概念和内容，然后对雷达信号处理关键技术进行阐述，最后对现代雷达信号处理的发展趋势提出简要分析。

【关键词】雷达；信号处理；内容；关键技术；趋势

雷达是利用目标对电磁波的反射或散射现象对目标进行检测、定位、跟踪、成像与识别。随着电子器件与计算机技术的迅速发展，现代雷达信号处理技术正向着算法更先进、更快速、处理容量更大和算法硬件化方向飞速发展，可以对目标回波与各种干扰、噪声的混叠信号进行有效的加工处理，最大程度地剔除无用信号，这都给现代雷达带来根本性变革，使得各种雷达信号处理技术的理论与应用研究成为一大热门领域。

一、雷达信号处理一般概念

（一）雷达信号处理目的

雷达的大多数用途可以分为检测、跟踪和成像。雷达发射一个受控的确定信号，在接收机输出端测得该信号的响应，这个响应信号是几个主要分量的叠加，而在所有这些分量中没有任何一个是雷达设计者能够完全控制的。主要的信息分量包括目标、杂波和噪声，在有些情况下还包括干扰。雷达信号处理的目的就是对复合的信号进行处理，提取其中的有用信息，包括判断目标是否存在，提取目标的特性，或者产生目标的雷达图像。

（二）雷达信号处理条件

雷达信号处理的必备条件有两项，一是雷达信号处理的理论和算法，包括实现功能的原理及信号处理采用的算法，信号处理算法是雷达系统的核心内容，其对现代雷达系统的功能实现具有决定性意义。二是实现雷达信号处理的硬件平台，好的硬件平台可以使雷达信号处理能够应用更新、更复杂的算法，使雷达检测、跟踪、成像能力大大提高。

（三）雷達信号处理作用

雷达信号处理是雷达系统的核心部分，它的作用主要有三项，一是信号产生，包括调制、合成、倍频和波束形成；二是信号变换，包括频率变换、A/D变换、放大和延时；三是信号提取，包括解调、下变频、分频、滤波、检测和成像等。

二、现代雷达信号处理内容

相比传统雷达，现代雷达面临更为复杂的工作环境和更为宽广的应用需求，现代雷达信号处理既包含基于经典方法又包括不断发展的脉冲压缩、干扰抑制、目标检测、目标识别等若干新技术，同时也包含针对新体制雷达，如相控阵雷达、无源雷达、高分辨成像雷达以及分布式雷达的信号处理。

三、现代雷达信号处理关键技术

（一）正交相干检波技术

随着数字电路技术的发展，数字信号处理技术在高性能雷达等系统中得到广泛应用。在这些应用中，对接收通道的要求越来越高，数字正交相干检波技术成为了提高现代雷达性能的重要技术之一。传统的模拟正交接收机由于模拟器件的不一致性，且受环境温度、电源电压等影响较大，其I/Q通道存在较大的幅度和相位正交误差，并因此严重影响雷达的整机性能。高速器件的发展使直接对低中频信号进行采样成为可能，其实现电路如图1所示。

图中载频为f0的中频信号，基于直接中频采样的数字正交相干检波技术以采样率fs对此中频信号采样后，用数字方法形成I/Q信号，采样输出的信号中包含了所需的有用信息，s（n）即为交替的I/Q双通道信号，要得到标准的I/Q双路信号，则需要经过后续的数字信号处理来实现。在欠采样情况下保证信号的有用频谱不发生混叠，并进行正交相干检波。这样得到的正交信号的一致性好、精度高，而且具有数字电路的其他优点，从而在很大程度上提高了系统性能，因此得到了广泛的应用。

（二）脉冲压缩技术

现代武器和现代飞行技术的发展，对雷达的作用距离、分辨力和测量精度等性能指标提出了更高的要求。为增加雷达系统检测能力，要求增大雷达发射的平均功率。在峰值功率受限时，要求发射脉冲尽量宽，而为提高系统距离分辨力，又要求发射脉冲尽量窄，二者是一对矛盾。通常解决的方法是在发射机端发射时间展宽信号，信号内部进行必要调制，在接收端通过压缩滤波器处理而产生窄时间脉冲，使雷达提高检测能力的同时又不降低距离分辨力，这一过程称为脉冲压缩。作为现代雷达的重要技术，脉冲压缩有效地解决了分辨力同平均功率间的矛盾，并在现代雷达中广泛应用。

脉冲压缩有基于时域相关法和频域FFT法两种方式。采用频域算法的优点是大时宽信号时可采用高效 FFT算法，大大减少运算量（时域 FIR滤波器对N点长度信号需进行N2次复数乘法运算，而频域卷积法仅需2Nlog2N次复数乘法运算）；采用专用FFT 芯片，可实现大压缩比和最佳性价比。但在小压缩比、距离单元数较大时，相对于时域脉冲压缩法成本较高，运算过程较复杂。采用时域匹配滤波法，等效于求离散接收信号与发射波形离散样本之间的复相关运算，这种方法在压缩比较小时，电路简单，实现方便。

（三）杂波抑制技术

杂波抑制是雷达需具备重要功能之一。雷达要探测的目标通常是运动目标，而目标往往存在于一些背景中，如云雨、地物、海浪以及敌方施放的金属丝干扰等，这些背景的回波通称杂波或无源干扰。当运动目标与杂波同时存在，对目标的检测就变的困难。要正确探测目标，就要将杂波和运动目标分开。动目标显示与检测是通过回波多普勒频移的不同来区分动目标和固定目标的，通过设计合理的滤波器，就可以把目标信号和杂波分开。一个完备的杂波抑制系统是动目标显示MTI、自适应动目标显示AMTI、动目标检测MTD、杂波图、恒虚警CFAR检测等技术的综合应用，实现从杂波和噪声环境中检测目标的任务。

（四）雷达成像处理技术

雷达成像作为一种全天候、全天时、远距离信息获取手段，主要采用合成孔径方式实现，合成孔径雷达和逆合成孔径雷达是雷达成像发展过程中两种最重要的应用，其基本原理相同，都是利用雷达发射宽带信号获得高距离分辨率，利用雷达和目标的相对运动获得高的方位向距离分辨率。雷达成像在原理上虽然简单，但要精确实现空变的二维滤波处理是比较复杂的。因此，要用算法来实现近似的空变二维滤波处理，主要有三方面：其一是根据成像质量的要求讨论是否可以近似简化；其二是在不能近似简化的条件下探索易于实现的成像算法；其三是研究更高质量的成像算法以满足更进一步的高要求。

雷达成像处理过程实质是二维滤波问题。信号距离向匹配滤波较容易实现，但方位向匹配滤波实现具有一定难度，因为同一目标回波包络位置是随雷达视角变化的，这一变化称为距离徙动现象。距离徙动问题是各种成像算法所要解决的主要问题，围绕此问题，各种各样的雷达成像算法被提出来，主要有距离多普勒算法（Range-Doppler Algorithm，R-DA）、CS（Chirp Scaling）算法、距离徙动算法（Range Migration Algorithm，RMA）、极坐标格式算法（Polar Format Algorithm， PFA）、距离-多普勒-距离（Range-Doppler-Ranger）成像方法等。

四、现代雷达信号处理发展趋势

传统雷达所用信号为窄带信号，其应用领域受限较大，而现代雷达系统使用宽带信号、空时频自适应处理、数据融合处理等技术可以有效拓展系统目标探测距离与精度，實现目标分类与成像。因此，现代雷达信号处理发展趋势呈现三方面特点。

1.数字化处理。数字化处理要求信号处理算法更为丰富，集成度更高，信号处理速度也得到了极大提升。新技术的发展也可以为雷达信号处理算法提供更灵活、适应性更强的应用环境，使数据处理性能得以最大发挥。

2.多功能应用。雷达信号处理除了在军事中应用外，还能够在制导、气象、航空等领域进行功能拓展。不同制式、功能、频段的雷达协同工作能够形成一体化系统平台，将雷达系统应用到各个领域。

3.信号处理算法。信号处理算法是雷达系统的核心内容，其对现代雷达系统的功能实现具有决定性意义。自适应杂波对消、自适应干扰抑制、自适应频率控制、自适应波形捷变、多维信号处理与融合等技术已经在现代雷达系统中得到广泛应用，新的信号处理算法与理论也正逐渐被应用到雷达信号处理中，如模糊理论、神经网络、遗传算法、基于SAR 的图形处理算法等。

五、结束语

由于近年来众多新体制雷达和信号处理方法的不断涌现，现代雷达分系统之间的界限已经逐渐模糊，信号处理的功能及相应的处理算法也在不断丰富和发展。由于水平有限，本文无力深入涉及现代雷达信号处理的各个方面，仅仅对目前采用的若干新技术以及未来发展趋势进行了粗浅的分析，以供后续研究参考。

参考文献：

[1]Mark A.Richards（美）. 雷达信号处理基础. 电子工业出版社，2008.

[2]马晓岩. 现代雷达信号处理. 国防工业出版社，2013.

[3]熊孝华，杨安会. 现代雷达信号处理及发展趋势研究. 中国高新技术企业，2011（13）.

[4]丁锐. 雷达信号处理算法的硬件实现：[硕士]. 武汉：华中科技大学，2009.

[5]王文卿. 现代雷达信号处理技术及实现：[硕士]. 西安：西安电子科技大学，2009.

[6]赵晨光. 现代雷达信号处理及其发展趋势探析. 通信技术，2014.04.

作者简介：

周文辉，男，辽宁建昌人，汉族，硕士研究生在读，工程师，主要研究方向为信号与信息处理。

声发射信号处理关键技术研究 篇7

声发射是无损检测中十分重要的一种方式。从上个世纪50年代开始有已经有专家学者投入到该方面的研究中。特别是进入到20世纪后, 声发射技术已经比常规的超声无损检测方法具有明显优势。但是从目前的研究现状而言, 声发射检测还不能直接检测到从声发射源发出的原始声发射信号, 因此对传感器接收到的声发射信号进行处理与分析具有重要意义。

2 声发射信号处理技术研究

2.1 声发射信号常规处理技术

(1) 特征参数法。特征参数法又分为常规特征参数与新型特征参数。常规特征参数属于分析声发射信号最广泛时间最长的一种方法, 该方式能够定义声发射信号的幅度、上升时间、持续时间、能量等等。新型特征参数能够对某个具体领域的声发射信号进行更加深入的分析[1]。这种方法虽然从一定程度上实现了声发射技术的发展, 但是也存在明显不足, 评价机制难以确定等问题仍然未得到解决。

(2) 波形分析技术。早期的波形分析技术采用的是傅立叶变换实现声发射信号时域转换为频域, 研究声发射信号特征的过程。但是早期的声发射传感器是谐振式、高灵敏度型传感器, 虽然能够达到提取纯净声信号的作用, 但是也过滤了大量同波形有关系的信息, 导致信息分析质量不高。现代波形分析的出现是因为复合材料声发射信号分析的需要[2]。波形分析能够对声发射破坏信号进行识别与区分, 实现了更高层次的去噪能力与定位, 但是波形分析目前的发展仍然停留在实验研究阶段。

2.2 声发射信号新型处理技术

(1) 小波分析。小波分析是在傅立叶变换的基础上发展而来。傅立叶变换解释了时间函数与频谱函数的关系, 但是对频率发生的时间定位方面还存在一定缺陷, 因此将小波变化引进其中。这种小波分析与傅立叶变化结合始于上个世纪90年代。这种应用在复合材料中的研究更加深入, 从目前的研究应用分析来看, 小波分析虽然在声发射信号处理中具有一定优势, 但是小波对各种类型的声发射信号的分析仍然停留在初级研究阶段。

(2) 盲源分离与独立分量分析。盲源分离属于神经网络的一种, 其因能够实现两个语音信号的盲分离成为了许多专家学者研究的重点[3]。独立分量分析是在源信号和信号混合模型未知的情况下降多道观测信号按照统计独立的原则通过优化算法分解为若干个独立分量, 这些独立分量可以看做是源信号的近似估计。盲源分离的基本数学模型为:X (t) =AS (t) , M≥N, 其中Xi (t) , i=1, ...M代表M个观测信号, Si (t) , i=1, ...N代表N个未知的源信号。目前独立分量分析已经广泛引用于图像处理、生物医学信号处理、特征提取等领域。后有专家将独立分量分析引进声发射信号处理中。通过专家学者的多次试验证明发现独立分量分析方法能够用于多声发射源定位中。越来越多的试验证明独立分量分析应用于声发射信号分析方面有着明显优势, 具有巨大发展潜力。

(3) 分形理论。分形理论与声发射信号处理方面的结合研究是始于上个世纪90年代初, 试验结果第一次将分形维的变化与裂纹的形成对应起来。但是由于分形维的理论研究还不够完善, 因此加强其理论研究在此基础上进行分形维在声发射信号中的处理将具有实践意义。

3 声发射信号去噪处理研究

声发射信号中的噪声分为机械噪声与电磁噪声。采用的去噪方法有小波去噪、MP去噪。针对声发射信号的不同类型其去噪方法也不同。

(1) 针对声发射信号中的突发型声发射信号的去噪处理。以断铅声发射信号为例, 由于声发射波在薄板结构中传播时同时存在频散与多模态的特性, 因此在预处理的过程中必须考虑到导波的频散和多模态特性的影响。通过实验得到突发型声发射信号的指数部分代表了以相速度传播的载波, 另一部分代表了以群速度传播的调制信号。从去噪的处理结果可以发现当频率-厚度积较小时, 一阶弯曲波和一阶扩展波在波导中其主要作用[4]。相反, 当频率-厚度积较大时, 高阶弯曲波和高阶扩展波的作用与一阶弯曲波和一阶扩展波相同。

在融合的过程中需要选择小波基、分解层数、小波阈值, 分析MP算法矩阵构造的影响。考虑到小波基有很多种类, 相关文献证明Symlets8小波、Coiflets5小波、Daubechies8是符合其选择条件的。一般信号的信噪比越高, 原始信号与去噪后估计信号的均方根越小, 去噪后的信号就会越接近原始信号, 得到的去噪效果就越好。而分解层数的不同只会反映出对不同的频段上需要的细节不同。因此, 针对分解层数的选择需要根据实际情况进行分析。

小波阈值的选择比较简单, 根据实际情况选择最合适的阈值。在去噪过程中可以选择硬阈值函数或者是软阈值函数。其中软阈值函数既能够降低阈值的风险, 又保留原始信号的部分特征, 因此比较常用。MP算法的主要对象是指数型信号。

(2) 针对声发射信号中的连续型声发射信号去噪处理。本段研究中以水管泄漏声发射信号为研究对象。由于水管泄漏声发射信号模态多, 因此采用小波包进行声发射信号的预处理[5]。其基本处理流程为:根据信号S选择小波, 利用小波包进行分解, 选择熵准则计算出最佳树, 量化小波包分解系数阈值, 进行小波包重构, 最终得到重构后的信号S'。

(3) 针对声发射信号中的混合型声发射信号去噪处理。本段研究以混凝土试件加载声发射信号为研究对象。从去噪结果可以发现声发射信号特征和裂纹扩展的速度和裂纹的大小有着密切关系。在加载的初始阶段, 横向拉应变和劈裂荷载呈线性关系增长, 到稳定阶段出现非线性, 在非稳定阶段横向拉应变增加, 荷载变化不大说明试件可能出现裂纹。从以上可以发现想要处理好声发射信号关键在于区分3个阶段。针对初始阶段由于其频谱单一, 加上没有明显的指数型信号特征, 可以直接使用小波分解的方式进行处理。针对稳定阶段采用小波包处理, 针对非稳定阶段使用小波和MP算法两种结合的方式。

4 声发射信号预处理方法研究

上文简单阐述的独立分量分析, 其涉及到概率论、线性代数以及信息论等多个方面的知识。由于独立分量分析是遵循统计独立原则, 因此统计独立衡量成为独立分量分析算法的关键。目前针对独立性度量的方法在, 主要有以下几种:互信息量极小化判据、非高斯性极大判据、高阶统计量判据、极大似然判据。针对独立分量分析的优化算法, 主要思考的是采用哪种优化算法实现这个目标。换一种方法而言, 独立分量分析等同于优化判据加上优化方法。

针对独立分量分析算法的预处理, 通过对各种算法进行比较分析发现, 高阶统计量法虽然计算简单, 但是对噪声的突变值十分敏感, 导致处理效果不理想。在基于信息论的独立分量分析算法第一步进行盲源信号的预处理, 后采用各种后续独立分量分析算法[6]。两者结合考虑, 提出一种新的处理理念。首先对含有噪声的盲源信号进行分析预处理, 将原有的白化处理中使用到的主分量分析方法替换掉, 针对分析的参数估计问题采用基于期望极大化算法进行极大似然估计法的参数估计。

5 结语

总而言之, 针对声发射信号的处理需要根据其不同类型采用不同的处理方法。考虑到声发射信号频散复杂、模态多, 因此采用了独立分量分析的预处理方式, 并进行了改进。从理论意义而言对声发射信号进行研究能够有效完善其理论基础, 对推动声发射在各个领域的深度应用具有现实意义。

参考文献

[1]沈功田, 段庆儒, 周裕峰, 等.压力容器声发射信号人工神经网络模式识别方法的研究[J].无损检测, 2012, 17 (4) :132.

[2]刘武刚, 高涛, 庞宝君, 等.橡胶夹布膜片损伤声发射信号的小波识别[J].导弹与航天运载技术, 2012, 19 (6) :139-140.

[3]刘洋, 赵志洋, 王冬蕾.基于Lab VIEW的声发射信号小波阈值去噪研究[J].气象水文海洋仪器, 2013, 11 (4) :222-223.

[4]杨国安, 吴贞焕, 马斓擎, 等.基于声发射信号模糊函数综合相关系数的海洋平台各类损伤识别方法研究[J].机械工程学报, 2014, 16 (3) :174.

[5]王银玲, 李华聪.基于FPGA的声发射检测仪的设计[J].无损检测, 2015, 19 (3) :279.

VSP资料处理的关键技术研究 篇8

1 VSP采集技术

在常规VSP技术中, 其根据目标的不同对不同方式进行选择, 可以将检波器放置在井中, 也可以将震源放置在井中。同时, 其激发点以及检波点位置可以同时实现反向挪动, 也可以在对其中一个固定后对另外一个挪动, 可以组成灵活多变以及各种各样的观测方式。通常是将检波器放置在井中, 由地面激发。井中环境比其他区域安静, 不会受到外界环境的干扰。因此, 采用该种方式激发处理时, 检波器所接收到的环境干扰相对较小, 地面激发可以减小对井壁的破坏作用, 同时, 使震源激发能量得到有效增加, 进而提升了资料信噪比。

随着技术的发展, 常规地面野外观测也从以往的二维发展到三维, 为地震勘测工作带来了新的突破, 而VSP多级多分量检波器的出现, 也使得VSP的三维观测成为可能, 为地质构造提供了更为全面以及准确的信息。对于VSP观测方式来说, 其在接收、激发条件方面具有较为优越的特征, 在地层分辨能力方面具有较好的表现, 能够提供准确的子波, 同时, 也为上行波提供了准确的反褶积因子。通过利用VSP同时对横、纵波记录的优点, 可以帮助我们更好的对不同介质以及岩性的研究, 在研究井周围岩性变化和构造变化细节方面都具有较好的应用效果。

2 VSP地震资料处理

2.1 零井源距VSP资料处理

在VSP技术当中, 零井源距VSP是最为成熟的一部分, 具有着成本低以及施工简单的特征, 能够提供较为准确的炮点激发子波, 也具有较高的精度计算层速度, 从VSP资料中能够使我们获得同地面地震相比更为准确的资料、分辨率、振幅、衰减、传输函数以及波阻抗曲线等信息。其基本处理流程为:第一, 初至拾取。对于初至拾取来说, 其是指不同深度记录道上初至波的起始时间, 对该参数来说, 其能够应用在时深关系的建立、声波测井曲线的标定、子波波形处理参数的提供以及较高的精度计算层速度。对于初至拾取来说, 基础性处理可以说是非常重要的工作内容, 在具体拾取时, 一般会通过人工交互方式的应用拾取初至。拾取初至的误差主要有两个方面:首先, 因为没有准确确定起跳时间导致的, 其次, 由于相邻界面反射导致的。在起跳点具有较小噪音的情况下, 计算机在拾取方面具有较高的精度, 而在干扰较大、噪音较大的环境下, 初至起跳也具有较大的几率发生畸变情况, 因此, 就需要按照人工干预的方法实现拾取值的修改, 以此保证初至拾取的精度;第二, 波场分离。VSP资料包括上行波和下行波, 两者相互重叠在一起。因此, 实现两者的分离是VSP资料处理中一项重要任务。在对VSP资料进行分离时, 要按照两者速度不同开展工作, 在VSP中, 下行波将会随着记录深度的增加而增加, 而上行波则相反, 会随着记录深度的增加而减少。对此, 在实际工作开展中, 则需要对两者特征进行合理的应用, 通过适当方式的应用进行滤波处理, 完全分离上、下行波场;第三, 反褶积处理。这也是实际对地震资料进行处理的重要流程, 常规反褶积地震子波的未知性是难点, 对此, 就需要以统计方法来估计子波。但由于受到噪音以及假设条件等方面因素的影响, 估计精度往往存在较大的误差。而在VSP中, 则可以通过下行波的应用实现理想子波的观测, 这是因为当检波器放置在井中时, 受到噪音影响较小, 因此, 能够准确的实现对地震子波的估计;第四, 走廊叠加。为了使垂直求和的VSP资料只含有上行一次反射, 通常利用切除线将含有多次波的区域切除掉, 之后叠加处理。走廊叠加剖面是VSP中的重要资料, 能够有效的应用在地面地震标定当中。

2.2 非零井源距VSP处理

零井源距虽然在井旁刻画方面具有较为细致的特征, 但在成像区域方面存在着一定的不足, 不能较为细致的实现井旁区域描述。而非零井源距在观测方式上则具有了较大的提升, 但对该技术来说, 由于正处于发展阶段, 也存在着一定的不足。即在井源距增大的情况下, 将影响到剖面高频成分, 且在入射角增大的情况下, 由于因波型转换情况的出现使记录波场具有更为复杂的特征。这是未来工作中需要继续研究的重点方向。

3 结语

VSP技术在地震资料处理中具有非常重要的意义, 在生产中已经得到了广泛的应用, 但在油气藏开发方面的研究起步较晚, 如井旁复杂构造成像、储层精细研究、地层各向异性、地震传播规律等, 与国外发达国家相比还存在一定的差距。要想实现VSP技术常规化, 需要进一步提高资料采集效率, 降低成本, 开发新的资料处理解释技术。

摘要：在地震资料处理中, VSP是非常重要的一项技术。VSP与传统的地面地震相比, 具有信噪比高、分辨率高、波的运动学和动力学特征明显等特点。VSP技术提供了地面测量参数与地下地层结构之间最直接的对应关系, 为地面地震资料处理解释提供了精确的时深转换和速度模型, 同时, 也为零相位子波分析提供了技术支持。本文主要对VSP地震资料处理的关键技术进行了研究。

关键词：VSP,地震资料,处理,关键技术

参考文献

[1]张卫红.VSP和声波测井资料在岩性解释中的联合应用[J].石油物探, 2002 (02) .

[2]刘治凡.利用VSP资料标定层位[J].新疆石油地质, 2002 (03) .

航测遥感内业数据处理关键技术分析 篇9

进入20世纪80年代以后, 随着陆地卫星的成功升天, 遥感技术便被大量地研究使用, 在推动许多产业跨入高科技领域的同时, 也极大地促进了自身学科的发展, 不仅打破了原先只能遥测地理信息的局面, 更是朝着高分辨率、多频谱、快速及时的智能化方向发展。由于航测遥感技术可以服务的行业众多, 而如何准确及时地获得所需的数据信息, 并对数据信息进行专业的分析处理, 成为航测内业领域十分重要的研究课题。而航测和遥感获取的空间数据是进行研究分析的基础, 所以加强对空间数据的搜集分析非常关键。

1 空间数据概述

1.1 空间数据的构成模式

空间数据的基本构成模式主要四个部分组成。 (1) 数字线画图模式, 这种模式主要是采集地图上一些基础信息, 因为具备数据生产能力, 并且能够满足各种空间分析要求。而数字线划图可以通过Geoway3.5软件, 在1:10000扫描图像的基础上, 进行图形数据的采集和编辑。 (2) 数字正射影像图模式, 此种模式通过对扫描后的数字化航空照片和遥感影像进行处理, 形成研究所需的数据。其特点是高精确度、丰富的信息量、真实性强, 可以作为背景信息在测量空间数据中, 提取地图更新的信息。 (3) 数字高程模型, 它是在高斯平面上规则或不规则点的平面坐标以及高度的数据集子。在进行空间数据测量时可以控制地表形态。比如大比例尺地形图, 它的比例尺一般大于1:10000, 它的综合程度很低, 但能够比较真实地反映地形;而小比例尺地形图的比例尺一般小于1:100000, 虽然它的综合程度很高, 但是只能反映地形的大致特征。 (4) 数字栅格地图模式, 数字栅格地图是以栅格数据格式存在并表示地图图形的数据文件, 它的优点就是能够模拟现实中的地形, 甚至在规格、颜色和形状等方面没有什么差别。而这种地图可以通过距离和密度进行绘制。其中距离制图可以通过距离制图函数和方向函数表示, 而方向制图函数如图1所示, 其中 (a) 表示的是距离方向编码示意, O表示当前的格网, 1~8分别表示不同的方向;图 (b) 表示的是从方向数据中识别的每一个单元出发, 用最低的成本到最近源的路线图。

1.2 基础地理空间数据的特征

空间数据的特点主要有数据格式和基本内容两个方面。

(1) 数据格式, 数据格式有特点不同的矢量和栅格两种。矢量数据集主要是数字线画图, 通过点线面组成的几何图形, 具有一定的特征。这些数据格式, 按照一定的要素进行分类, 可以分成很多数据层, 提供地理信息系统做空间检索、空间分析使用。数据结构就如同是像元阵列, 根据每行与每列的顺序可以确定像元的具体位置, 且具有表达实体属性的类型或值的编码例如数字正射影像图、数字高程模型和数字栅格地图、栅格数据集的应用。矢量数据通过全面的描述地理目标, 将数据以矢量的形式表现出来, 虽然数量会有所减少, 但是结构却更加严谨、完整性更强、表达的信息更加准确, 能够很大程度上帮助基础地理空间的分析和决策。矢量数据能全面地描述地表目标, 可随机地进行数据选取和显示, 与其它信息叠加, 可进行空间分析、决策。具有严密的数据结构, 数据量小, 可完整地描述数据的拓扑关系, 便于深层次分析, 输出质量好, 数据精度高, 但其数据结构复杂、技术要求高。栅格数据具有数据结构简单, 空间数据的叠加简便, 易于进行空间分析, 相对来说图形数据量大, 数据和信息量受像元大小的限制。而栅格数据是用有限的网格逼近某个图形, 但数据表示的地表不连续, 是近似离散的数据。比如它提供的数字高程模型数据, 格网之间的距离是5m或者12.5m, 那么DOM影像数据呈现的地面分辨率是1m, DRG图像呈现的分辨率不低于250像素。

(2) 基本内容。矢量数据的基本内容包括大地控制的测量数据以及地理位置等方面的文本数据。根据空间数据的采集时间以及产品的提供周来考虑到基础地理矢量数据, 一般分为三个层次的问题: (1) 是整个数据的核心部分, 主要是地形要素。 (2) 主要是以这些核心地形要素为基础, 结构各个地区的实际情况, 选取其他的要素。 (3) 为全部地形图要素 (全要素) 。

1.3 复合产品

1.3.1 数字影像地形图

数字影像地形图主要是单色或者是彩色的正面影像图为基础, 再结合相关的数字规划图最终形成的一种复合数字化地图产品, 这种方式得到的数字影像地形图复合产品具有精确度高、信息量大以及清晰真实的特征, 并且其还具有与矢量数据保存着要素的空间关系和相关的属性信息的特点, 可以为各种用户提供地形信息和最新空间实体信息, 满足不同用户的需要。

1.3.2 数字影像地面模型

这种模型同样也是以数字正射影像图为核心, 在结合现代的数字高程模型数据以及一些先进的技术而产生的复合数字模型产品。具有正射影像图的基本特征和立体突出显示地表的起伏形态的特点, 可为用户提供直观地表三维景观, 可用于工程规划和优化设计。

1.3.3 数字影像专题图

数字影像专题图复合产品的形成, 主要是依赖现代的数字正射影像图, 再叠加相关的专题矢量数据。同时具有正射影像的基本特征和突出表达各种不同专题地图信息的特点, 可以为各种用户提供直观信息和与之相关的丰富的背景信息, 满足各专业部门对专题图的需要。

2 航测遥感内业数据处理关键技术的研究

2.1 相关资料的搜集

航测资料的搜集主要是寻找航空过程中拍摄的地形图、照片以及实验报告等。其中在航拍时航线一般为东西方向, 而且航线相邻的两张照片应该有60%的重叠度, 相邻航线相片有30%的重叠度, 其摄影曝光的瞬间物镜主光轴要与地面保持垂直, 基于全数字摄影测量的数据生产流程如图2所示。

2.2 对采集的影像扫描

作为数据采集的重要一环, 影像扫描可以获得高质量的航空影像, 通过扫描的分辨率, 来判断影像的色度、清晰度和色差。如果扫描分辨率下降, 那么空间数据的精确性和完整性就会受到很大额影响。

2.3 建立模型

前面分析过基础地理空间数据模式有数字线划图、数字正影像图、数字栅格地图和数字高程模型四种。一定要选取最合适的模型对影像进行处理, 以此获得准确的空间数据。

2.4 数据采集和制作

数据采集是整个全数字测量法空间数据产生的最关键部分, 主要包括三个方面: (1) 采用立体测判采集。以中心点为标准并以此为起点, 从中心线上采集重要的要素, 由于这些要素的密度受几何形状原则的影响不会失真, 所以可以构成密度曲线, 并结合数字模型获得相应的数据。如以JX4技术采集为例, 当使用这种方式进行采集时, 可以构建定向模型, 接着进行绝对定向处理找到控制点的自动工作区, 利用原始影像开展测量, 将测量结果整理出来就得到了控制点的缩略图纸。然后将缩略图和JX4技术结合, 通过外方位元素安置定向, 找到输出定向点的坐标和系数, 再做成密度曲线并结合定向模型, 达到采集数据的目的。 (2) 把采集的数据进行分层, 通过运用数据处理技术提高矢量数据的准确性、实用性和精确度, 保证矢量数据的属性和正确性。 (3) 对接数字高程模型数据和数字正影像, 保证数据的完整性。对于那些不符合要求的数据进行重新采集、修改, 使其达到使用标准。然后按照航空的实际需求, 通过计算机操作, 以幅为单位进行数据绘制。

2.5 数据制作

对以幅为单位的数据进行制作是按照航空的实际需求应用计算机进行具体的制作, 从而为航空提供所需信息。

3 结束语

全数字摄影测量是一种非常专业科学的测试方式。要想成功运用这种方式, 必须对航测空间数据分析法有准确的认识, 尤其是它的内容及特点, 然后按照全数字控制空间数据生产流程进行测试。本文通过对航测遥感内业数据处理关键技术的分析探讨, 认为全数字控制空间数据生产流程中影像扫描、定向建模以及数据的采集非常关键, 而采用最好的数据处理关键技术则是取得航测作业成功的关键。

参考文献

[1]王亚星.航测遥感内业数据处理关键技术分析[J].科技创新与应用, 2014 (8) :56~58.

[2]黄涛, 张永庭.无人机多任务航测遥感技术在农村耕地确权工作中的应用[J].科技与生活, 2012 (9) :79~82.

[3]肖志婷, 郝娜.数字航空摄影测量数据处理关键技术探讨[J].测绘与空间地理信息, 2014 (7) :200~201.

航测遥感内业数据处理关键技术研究 篇10

1.1 基本产品

根据目前基础地理空间数据生产技术发展和用户的需要, 基础地理空间数据产品主要包括以下四种基本模式:数字线划图 (DLG) 、数字正射影像图 (DOM) 、数字栅格地图 (DRG) 、数字高程模型 (DEM) , 简称为“4D”。这些产品可根据需要以数字和模拟二种形式提供。根据用户的需要可形成复合产品, 如数字线划图与数字正射影像图叠加可形成数字影像地形图。

(1) 数字线划图, 简称为DLG (Digital Line Graphic) 。

是地形图上基础要素信息的矢量格式数据集, 其中保存着要素的空间关系和相关的属性信息。数字线划图可满足各种空间分析要求, 与其他信息叠加, 可进行空间分析和决策。

(2) 数字正射影像图, 简称为DOM (D igital Orthophoto Map) 。

是利用数字高程模型对扫描处理后的数字化的航空像片或遥感影像, 逐像元进行辐射纠正、微分纠正和镶嵌, 按标准分幅的地形图范围进行裁切生成的影像数据, 带有公里格网和内、外图廓整饰和注记的影像平面图, 具有地图的几何精度和影像特征。DOM具有精度高、信息丰富、直观真实的特点, 可作为背景控制信息、评价其它数据的精度、现势性和完整性;从中可提取自然资源和社会经济发展信息或派生出新的信息, 可用于地形图的更新。

(3) 数字高程模型, 简称为DEM (Digital Elevation Model) 。

是在高斯投影平面上规则或不规则格网点的平面坐标 (X, Y) 及其高程 (Z) 的数据集。为控制地表形态, 可配套提供离散高程点数据。

(4) 数字栅格地图, 简称为DRG (Digital Raster Graphic) 。

是以栅格数据格式存储和表示的地图图形数据文件。在内容、几何精度、规格和色彩等方面与地形图图形基本保持一致, 可用于DLG数据的采集、评价和更新, 也可与DOM, DEM等数据叠加使用, 从而提取、更新地图数据和派生出新的信息。

1.2 复合产品

(1) 数字影像地形图 (Digital Orthophoto Topographic Map) 。

以数字正射影像图 (单色或彩色) 为基础, 叠加相关的数字线划图而产生的复合数字地图产品。同时具有正射影像图的精度高、信息丰富、直观真实的特点和矢量数据保存着要素的空间关系和相关的属性信息的特点, 可以为各种用户提供地形信息和最新空间实体信息, 满足不同用户的需要。

(2) 数字影像地面模型 (Digital Orthophoto Ground Model) 。

以数字正射影像图 (单色或彩色) 为基础, 叠加相关的数字高程模型数据而产生的复合数字模型产品。具有正射影像图的基本特征和立体突出显示地表的起伏形态的特点, 可为用户提供直观地表三维景观, 可用于工程规划和优化设计。

(3) 数字影像专题图 (Digital O rthophoto Thematic Map) 。

以数字正射影像图 (单色或彩色) 为基础, 叠加相关的专题矢量数据而产生的复合数字地图产品。同时具有正射影像的基本特征和突出表达各种不同专题地图信息的特点, 可以为各种用户提供直观信息和与之相关的丰富的背景信息, 满足各专业部门对专题图的需要。

2 基本特征

2.1 数据格式

基础地理空间数据的数据格式主要分为矢量和栅格二种, 数字线划图为矢量数据集, 每一地理要素分别采用点、线、面描述其几何特征, 并赋予属性, 同时按要素分类分为若干数据层, 提供地理信息系统做空间检索、空间分析使用。数字正射影像图、数字高程模型和数字栅格地图为栅格数据集, 数据结构就是像元阵列, 每个像元由行列号确定它的位置, 且具有表达实体属性的类型或值的编码。

矢量数据能全面地描述地表目标, 可随机的进行数据选取和显示, 与其它信息叠加, 可进行空间分析、决策。具有严密的数据结构, 数据量小, 可完整地描述数据的拓扑关系, 便于深层次分析, 输出质量好, 数据精度高, 但其数据结构复杂、技术要求高。栅格数据具有数据结构简单, 空间数据的叠加简便, 易于进行空间分析, 相对来说图形数据量大, 数据和信息量受像元大小的限制。

2.2 基本内容

考虑到基础地理空间数据采集时间和产品的提供周期, 基础地理矢量数据可分为三个层次:第一层次分为核心地形要素;第二层次为在核心地形要素的基础上, 根据各地不同的需要, 选取更多的其它要素 (可选要素) ;第三层次为全部地形图要素 (全要素) 。

矢量数据的基本内容:大地控制测量数据 (包括平面控制点、高程控制点、天文点、重力点) 、水系及附属设施、建筑物及附属设施、交通运输与管线设施、境界、地表覆盖、地貌。

栅格数据:DEM格网数据, 格网间距5 m或12.5 m;DOM影像数据, 地面分辨率为1 m;DRG图形数据, 分辨率不低于250dpi.

文本数据:地名数据, 含地名位置、类型、行政区划、经济信息等;元数据, 说明数据内容、质量、状况和其他有关特征的背景信息, 是数据自身的描述信息。

3 基于全数字摄影测量法空间数据生产流程及关键技术研究

基于全数字摄影测量的空间数据生产流程如图1所示。

3.1 资料准备

航摄资料如航摄底片、控制点资料、相关的地形图、航摄机鉴定表、航摄验收报告等应收集齐全;对影像质量、飞行质量和控制点质量应进行分析, 检查航摄仪参数是否完整等。

3.2 影像扫描

根据航摄底片的具体情况, 设置与调整扫描参数, 使反差适中、色调饱满、框标清晰, 灰度直方图基本呈正态分布, 扫描范围应在保证影像完整 (包括框标影像) 的前提下尽可能地小, 以减少数据量。影像扫描分辨率根据下面公式确定:

影像扫描分辨率R=地面分辨率/航摄比例尺分母。

3.3 定向建模

自动搜寻框标点, 放大切准框标点进行内定向, 对定向可由计算机自动完成, 人机交互完成绝对定向如不符合要求, 需重新定向, 直至符合限差要求。

检查定向精度, 需满足要求;相, 完成定向后需检查坐标残差。

3.4 数据采集

(1) 立测判读采集, 需严格切准目标点, 要求按中心点、中心线采集的要素, 其位置必须准确, 点状要素准确采集其定位点, 线状要素上点的密度以几何形状不失真为原则, 密度应随着曲率的增大而增加。每个像对的数据必须接边, 自动生成的匹配点、等视差曲线或大格网点、内插的小格网点均需漫游检查, 保证其准确性, 为提高DEM精度, 需人工加测地形特征点、线和水域等边界线。

(2) 采集的数据应分层, 进行图形和属性编辑, 矢量数据线条要光滑, 关系合理, 拓扑关系正确, 属性项、属性值正确;利用DEM数据, 采用微分纠正法对影像重采样获得DOM数据。

(3) DEM和DOM数据需进行单模型数据拼接, 检查拼接处接边差是否符合要求;同样矢量数据接边应符合要求, 各属性值要一致, 任何不符合要求的数据均需重新采集, 修改正确的数据按图幅裁切, 生成最终的以幅为单位的数据, 提供检查和验收。

3.5 元数据制作

可由相应的专业软件进行计算输入各属性项中, 无法自动输入的内容由人工输入。

参考文献

[1]樊鸿云.航测内业数据分析[J].遥感技术应用, 2012 (12) .

[2]周泽清.用VC++6.0实现航测数据处理[J].科技资讯, 2009 (4) .