海洋測繪論文匯總十篇

序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇海洋測繪論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

本刊本著反映現代高新技術的發展，推動測繪科技成果向生產力轉化，促進測繪行業科技進步的辦刊宗旨，在廣泛交流測繪理論研究、應用技術、生產經驗等方面受到了廣大測繪科技工作者的關愛。

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篇（2）

1 三維地形數據發展現狀

1.1 美國SRTM 90米分辨率原始高程數據

由美國太空總署（NASA）和國防部國家測繪局（NIMA）聯合測量。2000年2月，美國發射的“奮進”號航天飛機上搭載SRTM系統，共計進行了222小時23分鐘的數據采集，獲取北緯60。至南緯60。之間總面積超過1.19億平方公里的雷達影像數據，覆蓋地球80%以上的陸地表面。SRTM系統獲取的雷達影像的數據量約9.8萬億字節，經過兩年多的數據處理，制成了數字地形高程模型（DEM），即現在的SRTM地形產品數據。此數據產品2003年開始公開，經歷多次修訂，目前的數據修訂版本為V4.1版本。SRTM地形數據按精度可以分為SRTM1和SRTM3，對應的分辨率精度為30米和90米數據（目前公開數據為90米分辨率的數據）。SRTM的數據組織方式為：每5度經緯度方格劃分一個文件，共分為24行（-60至60度）和72列（-180至180度）。

1.2 日本GDEM高程數據

2009年6月，日本經濟產業?。∕ETI）美國航天局（NASA）與共同推出了最新的地球電子地形數據ASTER GDEM（先進星載熱發射和反射輻射儀全球數字高程模型），該數據是根據NASA的新一代對地觀測衛星TERRA的詳盡觀測結果制作完成的。這一全新地球數字高程模型包含了先進星載熱發射和反輻射計（ASTER）搜集的130萬個立體圖像。ASTER測繪數據覆蓋范圍為北緯83°到南緯83°之間的所有陸地區域，比以往任何地形圖都要廣得多，達到了地球陸地表面的99%。ASTER GDEM數據是世界上迄今為止可為用戶提供的最完整的全球數字高程數據，它填補了航天飛機測繪數據中的許多空白。NASA目前正在對ASTER GDEM、SRTM兩種數據和其他數據進行綜合，以產生更為準確和完備的全球地形圖。

1.3國家測繪局

“中國空間信息網”（）網站上提供了下列空間數據產品：地形數據庫、地名數據庫、數字柵格地圖數據庫、數字正射影像數據庫、數字高程模型（DEM）、重力數據庫、大地數據庫。數字高程模型（DEM）產品按比例尺分為：1：100萬、1：25萬、1：5萬、1：1萬。1：100萬數字高程模型利用1萬多幅1：5萬和1：10萬地形圖，按照28".125X18".750（經差X緯差）的格網間隔，采集格網交叉點的高程值，經過編輯處理，以1：50萬圖幅為單位入庫。原始數據的高程允許最大誤差為10-20米。全國1：100萬數字高程模型的總點數為2500萬點。1：25萬數字高程模型的格網間隔為100mX100m和3″×3″兩種。陸地和島嶼上格網值代表地面高程，海洋區域格網值代表水深。另外，國家測繪局于1999年安排生產了七大江河區域范圍的1：1萬數字高程模型，其格網尺寸為12.5m X 12.5m。已完成13781幅，數據量達24GB。

1.4 中國科學院

中科院“國際科學數據服務平臺”提供以下DEM數據產品：中國30米分辨率數字高程數據產品、中國30米分辨率坡度數據產品、中國90米分辨率數字高程數據產品、中國90米分辨率坡度數據產品、中國90米分辨率坡位數據產品、中國90米分辨率坡向數據產品。其中，中國30米分辨率數字高程數據產品利用ASTER GDEM第一版本的數據進行加工得來，是覆蓋整個中國區域的空間分辨率為30米的數字高程數據產品。

2 現有二維電子海圖標準不足

IHO特別出版物S-57是IHO數字海道測量數據傳輸標準。它主要目的是為不同海道測量組織之間交換數據、向航海設備生產廠商、航海者和其他用戶數據用。S-57在1992年5月被第十四屆國際海道測量大會正式批準為IHO的官方標準。它的確保了各類海道測量數據的轉換具有統一和規范的格式。但是，在近幾年的推廣使用過程中，人們發現S-57標準存在很大限制，如標準維護缺乏彈性、不支持柵格、圖像數據和時變數據格式等?，F在的S-57 3.1版本已經“凍結”，換句話說，即標準內容已不再改變。這更難滿足隨時變化、日益增長的海洋測繪和航海保障的需求。

以S-57標準為基礎的二維電子海圖在航海領域已得到了廣泛的應用，然而它與其他的二維海圖一樣，本質上都是基于抽象符號的系統，不能直觀還原自然界的真實面貌且易形成抽象多義化，給使用者的辨識和符號意義還原帶來困難。另外隨著應用的逐步深入，三維高程、水下海岸等信息越來越重要，迫切需要真三維這種表現方式的出現。目前二維電子海圖導航技術也一直在采取各種措施來彌補二維固有的缺陷，例如對于航標、重要建筑物、關鍵地形，通過提供圖片鏈接，使駕駛員得到相應物標的直觀圖像信息，利用各種動畫圖片來表征燈標的燈質等，但這些手段是遠遠不夠的，我們需要建立真三維的航行環境，為二維平臺引入三維這一直觀、形象輔助手段，進一步提高船舶航行的安全性。ECDIS系統作為地理信息系統在航海領域的特殊應用，結合陸上地理信息系統的發展趨勢，我們可以預測三維電子海圖導航技術將成為電子海圖技術的重要發展方向之一。

另外，ENC數據單元的數據大小不超過5兆，因此，海事測繪的圖幅ENC數據在原始測量數據的基礎上進行了大規模的抽稀和壓縮，這樣原始測量獲取的高密度多波束水深點數據未得到有效的應用，造成了這些數據資源的浪費。未來若不同密度的海底數字地面高程模型數據，則可以充分發揮測量數據的效益，滿足不同用戶的不同需求。

當前，S-100系列標準是IHO正致力于重點發展的海道測量最新標準，它將支持多種數據格式，如圖像和柵格數據、3D、隨時間變化的數據 （X， Y， Z和時間），以及超出傳統海道測量范圍的新應用，例如，高密度水深、海底分類和海洋地理信息系統。它也將能夠使用獲取、處理、分析，訪問和提交數據這些基于Web的服務。重要的是要認識到S-100不是一個S-57標準的修訂版本。S-100是一個新的標準，其中包括更多的內容并支持新的數據傳輸格式。它將成為新的可界定的最廣泛的各種應用和利用的水文數據基礎標準。S-100將按照IHO網站上的ISO合格注冊進行匯編和管理，并將成為地理信息ISO 19100系列標準的一部分—目前，有超過40個標準列入ISO 19100系列。這些已經包括國際標準（包括已實施的和草案）的時空架構、數據、圖像和柵格數據、資料、描述和編碼。

在S-100的第8 部分“影像和柵格數據”中定義“影像”為一種特殊類型的柵格數據結構。并指出：海道水深就其性質而言是一組測量數據點。這些數據點可以采用不同方式的格網結構進行表示，包括使用一個規則格網間距的高程模型，以及用單元大小可變的不規則格網。它們也可以用不規則三角網或者點集表示。

3 數字三維海底地形模型產品標準研究

雖然，目前S-100對三維數據交換標準的規定還不是十分細化，但是S-100的基本原則就是要與S9001等通用測繪標準相一致，網格時變數據在S-100的標準中明確表示將支持NetCDF格式，可以預期的是在未來S-100標準框架下，NetCDF一定是其中重要的標準格式。基于以上提出問題，本文研究在現行S-57電子海圖數據標準的基礎上參考新版海道測量數據地理空間標準S-100中的數據模型，定義了海事測繪三維航道數據的交換標準，同時參考目前成熟的三維GIS建模技術及三維場景重建和可視化技術提出了三維航道模型的建立與實現的關鍵技術。

3.1 NetCDF標準的介紹

NetCDF（network Common Data Form）網絡通用數據格式是由美國大學大氣研究協會的Unidata項目科學家針對科學數據的特點開發的，是一種面向數組型并適于網絡共享的數據的描述和編碼標準。利用NetCDF可以對網格數據進行高效地存儲、管理、獲取和分發等操作。NetCDF文件開始的目的是用于存儲氣象科學中的數據，現在已經成為許多數據采集軟件的生成文件的格式。NetCDF提供一組針對陣列數據訪問的接口，一個可自由分發的數據訪問庫（包），支持C、Fortran、C++、Java、R以及其他的一些語言。NetCDF數據具有下列特性：自我描述、可攜帶和可移動性、可伸縮性、可追加性、可共享性、可存檔行。由于NetCDF是一種靈活的、自描述的，并能表達大量數組數據的格式，因此NetCDF在地球、海洋、大氣科學中得到了廣泛的應用，許多國家的組織和科學機構都采用NetCDF作為一個表示科學數據的標準方式。例如，NCEP（美國國家環境預報中心）的再分析資料，NOAA的CDC（氣候數據中心）的海洋與大氣綜合數據集（COADS）均采用NetCDF作為標準。

支持NetCDF的軟件和系統有許多，除了ArcGIS，還有Matlab、Ferret、GrADS、PanoplyWin等。

3.2 數字三維海底地形模型產品標準

不同于現有的陸地數字地形模型采用純二進制或文本文件的表示方法，本文提出的數字三維海底地形模型采用NetCDF作為數據存取的手段，這樣保證格式具有足夠的開放性，能夠被現有大量的軟件支持，同時適應S-100未來的發展。數字三維海底地形模型產品的數據來源主要有兩大方面：一是原始測量產生的多波束、單波束水深數據，二是制作完成的電子海圖ENC數據。與數字海圖類似，海底地形數字模型產品也是海道測繪測繪數字化保障的一個產品形式，可用于海底電纜、管道等海上工程、海洋石油、海上交通運輸、海洋環境保護、海上航行安全等海洋綜合開發、利用和管理。它按照固定大小的格網間隔，表示了海底地形的深度。

3.3 元數據設計

元數據是描述數據的數據。數字三維海底地形模型產品的元數據需要包含以下信息：數據標準名稱、數據標準版本、數據制作方、數據測量日期和時間、數據制作日期和時間、數據集名稱、平面精度、深度精度、接邊精度、等效比例尺分母、數據范圍、采樣間隔、平面坐標參照系、垂向坐標參照系、插值方法、維度、坐標軸名稱、起始點位置、網格行數、網格列數、坐標單位。

網格值矩陣

一定海區內規則格網點的平面坐標與深度的數據集合。格網的遍歷順序按照ISO 19123附錄C中定義的方式進行?？刹捎玫谋闅v方式有：線性掃描（Linear Scan）；莫頓順序（Morton Order）。下圖表示了格網的線性掃描遍歷以及一個莫頓順序的遍歷。莫頓排序容易適應不規則形狀的格網以及格網大小可變的格網。莫頓順序對應于一個二維的四叉樹，并且可以擴展為更高維的。莫頓遍歷順序可以處理大小可變的單元。曼頓順序是從左到右，從底到上，逐個單元、不考慮單元大小地遍歷。它先增加X坐標，然后是Y坐標。這也可以擴展到多維的情況，先增加X坐標，然后Y坐標，再然后Z坐標，以此類推到更多的維度。

4 數據轉換和試驗系統

建立DEM的方法有多種。從數據源及采集方式講有：直接從地面測量，例如用GPS、全站儀、野外測量等，從現有海圖上采集、內插生成DEM等方法。DEM內插方法很多，主要有分塊內插、部分內插和單點移面內插等幾種。目前常用的算法是通過等深線和水深點建立不規則的三角網（TIN）。然后在TIN基礎上通過線性和雙線性內插建DEM。主要的離散點網格生成算法應該有：移動平均插值法、距離平方倒數加權法、趨勢面擬合技術、樣條函數插值法、克立金法插值法。

本原型系統采用西戈公司的cgGlobe三維地理信息&虛擬現實軟件平臺作為底層三維開發支撐平臺，用Microsoft Visual C++開發工具實現航道數據NetCDF 格式數據的訪問接口，選用微軟的WPF技術作為整個軟件呈現界面功能。三維航道數據主要來源于多波束水下測量形成的水深文件和ENC電子海圖中提取的水深數據等，本原形系統將這些不同種類的水深數據統一以三維航道數據交換標準（草案）中的網格覆蓋數據標準的NetCDF數據格式。各類原始水深數據經提取后可以比較容易的生成XYZ格式的水深數據文件，再將其轉換為符合三維航道數據交換標準中的網格覆蓋數據標準的NetCDF數據格式，由NetCDF數據讀取模塊接入cgGlobe三維GIS平臺，完成數據交換流程。

本系統采用經企業應用程序經典的三層結構，從下至上分別為：數據層、邏輯業務層和呈現層。分層設計通過把不同的邏輯封裝在不同的軟件開發層次上，來實現邏輯意義上的層次結構。邏輯上實現軟件功能的封裝性和相對獨立性。數據層主要包括三維航道數據和其他GIS相關基礎數據，為業務邏輯層提供數據支持，業務邏輯層則實現三維航道的數據的組織、三維建模、渲染和各查詢功能接口，呈現層則將接受用戶的輸入并在三維渲染畫面上疊加顯示各查詢結果信息。

5 結束語

下一步，將對標準繼續完善，優化數據轉換軟件，開發數據質量檢測軟件，爭取盡早納入海事測繪產品體系。另外，將研究內容擴展到航標、地面建筑等其他目標的三維建模標準、數據生成算法、場景顯示調度等方面，形成整個海洋的真實化三維場景，并開展相關的應用研究，爭取盡早實現全要素的船舶三維導航的海洋環境數據生產、質檢、、應用的全套體系。

參考文獻

[1]袁洪滿.論導航發展規律與發展趨勢.天津航海.1982，第一期.

[2]梅雄，鐘成雄，電子海圖顯示與信息系統簡介.中國航海學會內河海事委員會2006會議論文集，2006

[3]李軍，滕惠忠.海底三維可視化技術及應用[J].海洋測繪，2004，24（4）

篇（3）

中圖分類號：P24 文獻標識碼：A

1 概述

同陸地一樣，海洋與江河湖泊開發的前期基礎性工作也是測繪。不同的是，海洋測繪是測量水下地形圖或水深圖。興建港口、水上運輸、海上采油、海底探礦、海洋捕撈，發展水產、海域劃界，海戰保障、監測海底運動，研究地球動力等任務都需要各種內容的水下地形測量。 水下地形測量主要包括定位和測深兩大部分。定位的作用是不言而喻的，目前的水上定位手段有光學儀器定位、無線電定位、水聲定位、衛星定位和組合定位。[1]平面位置的控制基礎主要是陸上已有的國家等級控制點，衛星定位如采用差分方式，其岸臺亦多采用已知控制點，以求坐標系統的統一。水上定位同時, 測量水的深度是確定水下地形的重要內容。測深與定位是必須瞬時同步進行的工作，都是描述水底地形的要素。但規范規定的測深中誤差要求卻不是一個定值,而是隨著使用方法不同、所測深度不同以及是否感潮水域而有不同的精度要求。

2 水下地形測量技術

2.1 水下地形測量的發展歷史

水下地形測量的發展是與測深手段的不斷完善緊密相連的。在回聲測深儀問世之前,主要的測深工具是測深鉛錘和測深桿。這種測深方法不僅精度很低,費時費力,而且對于測量現場的要求很高,例如為了保證精度測量的水深不能過深,測量只能在測船停泊的時候進行定點測量,風浪對測量精度的影響非常大。20世紀60年代, 出現了側掃聲納, 可探測船一側( 或兩側) 一定面積海域內的水下障礙物和水底地貌,可以取得類似于航攝效果的水底表面聲學圖像。20世紀70年代, 又出現了多波束測深系統, 它能一次給出與航線垂直的平面內幾十個甚至百余個海底被測點的水深值, 形成一定寬度的全覆蓋的水深條帶, 可以比較可靠地反映出水下地形的細微起伏, 比單一測線的水深測量確定水下地形更真實。目前,多波速測深系統正向小型化發展,適用淺水海域和簡易船只的新產品已經有售。20世紀80年代以后, 又推出了高效率的機載激光測深系統, 激光光束的高分辨率能獲得海底傳真圖像, 從而可以詳細調查海底地貌和底質。美國國防制圖局于1990年研制的ABS機載水深測量系統, 除包括一臺激光測深儀外, 還有一臺多光譜掃描儀和一臺電磁剖面儀, 能夠在各種環境條件下, 在飛機上利用激光、光譜和電磁測量幾種方法互補快速測制沿海的水下地形圖。這些手段一般可測深30～50m,精度在±0.3m左右。目前, 還可以利用衛星上安裝合成孔徑雷達(SAR)等設備對海面遙感攝影, 通過對照片處理確定水深。需要強調的是,以上水深測量得到的瞬時值存在著儀器、潮汐等因素的影響。因此,需在數據后處理中加入相關改正,并歸算至統一的高程基準面。為了與陸上地形圖實現拼接,水下地形圖宜采用與陸地統一的高程基準。而為航海服務的海圖通常采用理論深度基準面, 它和平均海面相差一個常數。國外少數國家,在水下工程施工前, 還利用潛水器攜帶水下立體攝影機獲取水下地形的立體相片,或者利用高分辨率聲學系統采取全息攝影技術測量水下地形。在特殊地區還可利用水下經緯儀、水下激光測距儀、水下氣壓水準儀和水下液體比重水準儀、水下電視攝影系統測量水下地形。

2.2 水下地形測量方法

2.2.1 測深儀的選擇

當前常見測深主要靠回聲測深儀進行。利用水聲換能器垂直向下發射聲波并接收水底回波, 根據回波時間和聲速來確定被測點的水深, 通過水深的變化就可以了解水下地形的情況。[2]為提高發射功率,改善方向性,回聲測深儀的換能器從單個發展到多個；為擴大探測面積,從單波束發展為多波束,他能一次給出與航線相垂直的平面內幾十個海底被測點水深值,或者測出航線一定寬度的全覆蓋的水深條帶。并應用了計算機和數字顯示技術,提高了精確度,擴大了使用范圍。

測深儀的測深精度與測深儀的固有誤差、水溫、水深、河床類型等因素有關，而與比例尺無關。實際測深精度為：

δ2深度比例誤差=h深度 * 1/100

δ實際定位=［(δ2測深儀固有誤差+δ2深度比例尺誤差+δ2濕度+δ2鹽度+…)/n］1/2

從公式可以看到，測深精度的主要誤差源在于深度比例誤差，因而在選擇設備時，應盡量選擇大量程、高靈敏度的測深儀。測深儀機型可分為單頻測深儀和雙頻測深儀。單頻測深儀可滿足一般的深度測量需求，但對于兼有淤積、土方計算類型的測量就變得困難，因后者水深測量需要測定兩個深度，一個為表層深度，另一個為積巖深度，故只有用具有兩個不同探測頻率的雙頻測深儀才可實現。[3]

2.2.2 常規水下地形測量

常規水下地形測量的工作包括測深、定位和水位觀測三部分內容。首先在河道兩岸建立一定密度的控制點,布設一定數量的水位站,要考慮到水位站的控制范圍與測深精度、瞬時水位差、水位改正模型之間的關系,水位站的密度必須滿足控制范圍內內插后的水位精度。具體作業時運用GPS和導航軟件對測深船進行定位,并指導測深船在指定測量斷面上航行,導航軟件或測深系統每隔一個時間段自動記錄觀測數據。測量數據處理主要包括坐標轉換、聲速改正、水位改正、時間同步改正、地形圖生成等。

2.2.3 無驗潮模式下GPS-RTK水深測量

常規的水下地形測量是用GPS測定水底點的平面位置,利用測深儀測定水深,通過對潮位、測船吃水等參數的改正,得到定位點高程。但是由于水面比降、潮汐等影響,使驗潮站之間與待測位置之間的距離受到一定的限制,必須設置驗潮站測量水位,推算潮汐傳播規律。由于快速逼近整周模糊度技術的出現和不斷改進,整周未知數可以迅速確定,從而保證了GPS實時載波相位差分(RTK)可以在動態環境下,實時地以厘米級的精度給出用戶站的三維坐標。采用RTK技術可實時精確求得測定兩點之間的相對高差,通過該高差可反算出流動站GPS相位中心的高程,該高程同基準站具有相同的高程基準面。但RTK得到的是WGS84坐標系中的高程,屬于大地高程系統。如果能將該大地高轉換成正常高或正高,就可以直接確定水下地形點的高程而無需進行驗潮,因此稱之為免驗潮的水下地形測量。該測量方法擯棄了傳統水下地形測量對潮位觀測的嚴格需求,直接獲得水底點高程,操作和實施方便、快捷。但上述方法同傳統的測量方法一樣,存在著船體姿態對測量成果精度的影響。在水面條件平穩情況下,姿態對測量精度影響較小；反之,影響較大時,必須進行測量和補償。[4]

3 結語

隨著計算機技術、空間技術和通訊技術的飛速發展，水下地形測量裝備正在朝著系統功能更加集成化，系統外觀更加小型化和輕便型方向發展。隨著測量理論研究和測量手段的變化，測量精度將明顯提高。具有面狀測量功能的多波速測量系統將被廣泛應用，各種水聲校準設備的使用也將提高聲納設備的測量精度。數據采集和處理軟件將得到進一步的發展，功能將滿足不同用戶的特殊要求。整個系統的簡化和發展，使水下地形測量有著更加光明的未來。[5]

參考文獻：

[1] 梁開龍. 水下地形測量[J]. 測繪通報, 2001,(06)：16.

[2]于岱峰,李良良,李登富. 新舊水下地形測量方法淺析[J]. 山東建材, 2008,(02)：63～65.

[3] 周軍根. 水下地形測量技術方案的探討[J]. 四川測繪, 2003,(03)：137～140.

篇（4）

中圖分類號：P228.4 文獻標識碼：A 文章編號：

如今GPS 技術在工程應用中更加普及，比如礦山測量，交通土建選線,城市建設等等。但是GPS 由于布設價格的昂貴，所以不會被大范圍應用到一般的土建和交通建設中，它只是作為提供控制用，例如:在工程建設開始階段，交付幾個GPS 控制點，作為導線和三角網的基線，由它們向外擴展，用全站儀引出加密點或是作為靜態的GPS 基線，配合RTK 來進行動態圖籍測繪。但是在90 年代以后，平面控制測量基本都被GPS取代。

1、GPS技術概述

GPS定位是以GPS 衛星和用戶接收天線之間的距離為基本觀測量，根據已知的衛星瞬時坐標，確定用戶天線所對應的位置，其實質是空間距離后方交會。在一個測站上只需3個獨立距離觀測量。GPS 采用的是時差測距原理，即通過測量GPS 信號從衛星傳播到用戶接收機的時間差計算距離，由于衛星鐘與用戶接收機鐘不同步，因此，觀測的測站至衛星間的距離稱為偽距。衛星鐘差可以通過衛星導航電文提供的鐘差參數修正，接收機鐘差難以預先準確確定，可將其作為未知參數與觀測站坐標在數據處理中一并解出。在一個測站上，除了三個待定位置參數外，還需要增加一個接收機鐘差參數，因而至少應有4個同步偽距觀測量，即至少必須同步觀測4顆GPS 衛星。

GPS 技術相對于其他的定位、測量技術，其技術優勢是很明顯的，主要表現在以下幾個方面：

1.1 功能多、用途廣。

GPS 系統不僅可用于測量、導航，還可用于測速、測時。測速的精度可達0.1 m／s，測時的精度可達幾十毫微秒。其應用領域不斷擴大。

1.2 定位精度高。

GPS 可為各類用戶連續提供動態目標的三維（立置、三維速度及時間信息）。隨著GPS定位技術及數據處理技術的發展，其精度還將進一步提高。

1.3 實時定位。

利用GPS 進行導航，既可實時確定運動目標的三維位置和速度，由此可實時保障運動載體沿預定航線運行，亦可選擇最佳航線。特別是對軍事上動態目標的導航，具有十分重要的意義。

2、GPS 的定位方式

按定位方式，GPS 定位分為單點定位和相對定位（差分定位），單點定位就是根據一臺接收機的觀察數據來確定接收機位置的方式，它只能采用偽距觀測量，可用于車船等的概略導航定位.相對定位（差分定位）是根據兩臺以上接收機的觀測數據來確定觀測點之間的相對位置的方法，它既可采用偽距觀測量也可采用相對觀測量，大地測量或工程測量均應采用相位觀測值進行相對定位，對常規測量而言相對測地定位是主要的應用方式， 而按照用戶天線可分為動態定位和靜態定位。

2.1 動態定位

在定位觀測時，若載體上的接收機在跟蹤GPS 衛星的過程中相對于地球表面運動，接收機用GPS 信號實時的測得運動載體的狀態參數，則稱為動態定位。動態定位的特點：逐點測得，多余觀測量少，精度較低。依目前GPS 定位的精度動態定位可分為：a. 20m左右的低精度定位，如用于車船等概略導航定位的偽距單位定位；b. 5m 左右的中等精度定位，如用于城市車輛導航定位的米級精度的偽距差分定位；c. 厘米級的高精度的定位，如用于測量放樣等的厘米級的相位差分定位（RTK），其中實時差分定位需要數據將兩個或多個站的觀測數據實時傳輸到一起計算。

2.2 靜態定位

在定位觀測時，若接收機在跟蹤GPS 衛星的過程中相對于地球表面靜止，則稱為靜態定位。接收機高精度的測量GPS 信號的傳播時間，聯合GPS 衛星在軌的已知位置，從而解算出固定不動的接收機所在位置的三維坐標。靜態定位的特點；多余觀測量大，定位精度高，可靠性強，在進行控制網觀測時，一般均采用這種方式由幾臺接收機同時觀測，它能最大限度地發揮GPS 的定位精度。

3、GPS在市政工程測量中的應用

GPS是英文Navigation Satellite Timing and Ranging／Global Positioning System的字頭縮寫詞NAVSTAR／GPS的簡稱。其含義是導航衛星測時測距／全球定位系統。

GPS是全球性的衛星定位和導航系統，能夠提供連續的實時的位置、速度和時間信息。整個系統包括空間(衛星)、地面控制站和用戶(接收機)三個部分。它具有全能性、全球性、全天候、連續性和實時性的精密三維導航與定位功能，而且具有良好的抗干擾性和保密性。因此，GPS技術率先在大地測量、工程測量、航空攝影測量、海洋測量、城市測量等測繪領域得到應用，并在軍事、交通、通信、資源、管理等領域展開了研究并得到廣泛應用。下面是GPS在市政工程中的應用實例。本工程為某工業園工程，該工業園屬于一個比較方方正正的地形，由于工業園里有很多樹，而且通視比較困難，工期比較急，考慮種種因素，決定采用GPS測量。

3.1 GPS測量的技術設計

(1)設計依據

GPS測量的技術設計主要依據1999年建設部的行業標準《城市測量規范》和應采用的《全球定位系統城市測量技術規程》及工程測量合同有關要求制定的。

(2)設計精度

根據工程需要和測區情況而定。

(3)設計基準和網形

控制網共6個點，其中聯測已知平面控制點2個。采用4臺GPS接收機觀測，網形布設成邊連式，等級為一級。

(4)觀測計劃

根據GPS衛星的可見預報圖和幾何圖形強度(空間位置因子PDOP)，選擇最佳觀測時段(衛星多于4顆，且分布均勻，PDOP值小于6)，并編排作業調度表。

3.2 GPS測量的外業實施

(1)選點

GPS測量測站點之間不要求一定通視，圖形結構也比較靈活。因此，點位選擇比較方便。但考慮GPS測量的特殊性，并顧及后續測量，選點時應著重考慮：①每點最好與某一點通視，以便后續測量定向使用；②點周圍高度角15。以上，不要有障礙物，以免信號被遮擋或吸收；③點位要遠離大功率無線電發射源、高壓電線等，以免電磁場對信號的干擾；④點位應選在視野開闊、交通方便、有利擴展、易于保存的地方；⑤選點結束后，按要求埋設標石，并填寫點記之。

(2)觀測

根據GPS作業調度表的安排進行觀測，采取靜態模式定位，衛星高度角≥15。，時段長度45min，采樣間隔10s。在4個點上同時安置4臺接收機天線(對中、整平、定向)，量取天線高，測量氣象數據，開機觀察，當各項指標達到要求時，按接收機的提示輸入相關數據，則接收機自動記錄，觀測者填寫測量手簿。

3.3 GPS測量的數據處理

GPS網數據處理分為基線解算和網平差兩個階段，基線解算采用隨機軟件，網平差采用武測寶威GPS―Adj3.0軟件完成。經基線解算、質量檢核、外業重測和網平差后，得到GPS控制點的二維坐標，其各項精度指標符合技術設計要求。

4、結束語

GPS 技術的發展日新月異，包括GPS衛星靜態和RTK都深入到生產生活中，隨著GPS，GIS，RS及其他科學的不斷相互滲透，它的應用也將越來越廣泛。這里也有我們需要注意的，GPS由于參數設定的問題,在測量高程是產生的誤差也是很大的，這個跟球體有關?？偟膩碚f現在的GPS 可以用在，土建，交通，地籍測繪，海洋測繪，國土資源，城市規劃，空間測量，急救等等領域，是一種多元化學科，以后的發展會更加的廣闊。

參考文獻：

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篇（5）

The analysis of texture feature based on gray level co-occurrence matrix

Abstract：For remote sensing image texture feature extraction, the paper uses gray level co-occurrence matrix in order to get the different figures of the feature extraction

Key word：gray level co-occurrence matrix texture feature

引言

紋理信息就是包括地形、地貌、植被、水文等自然要素的內部特征在遙感影像中的反映。在影像上紋理表現為根據色調或顏色變化而呈現出的細紋或細小的圖案，這種細紋或細小的圖案在某一確定的圖像區域中以一定的規律重復出現。影像上的紋理可以揭示出目標地物的細部結構或內部細小物體。目標地物的紋理特征與影像的比例尺有關。在大比例尺影像上，可顯示出一個個樹冠的紋理，據此可以區分不同的樹。而在比例尺較小的影像上，則表現為由一系列樹冠的頂部構成的整個森林的紋理。同一目標地物在不同太陽高度角下，也會具有不同的紋理特征。如黃土高原丘陵溝壑區，在太陽高度角很大時，地表紋理比較平滑，在太陽高度角很小時，地表紋理比較粗糙。紋理是普遍存在的，是圖像的基本特征，它可以描述諸如樹木、建筑物等物體表面的幾何特征。紋理特征是對影像內部灰度級變化的量化，可以從圖像中計算出來，即紋理特征的提取。

灰度共生矩陣

灰度共生矩陣(Gray Level Co-occurrence Matrix)是一種用來分析圖像紋理特征的方法，他能較精確地反映紋理粗糙程度和重復方向?；叶裙采仃囃ㄟ^計算圖像定方向和特定距離的兩像元間從某一灰度過渡到另一灰度的概率，反映圖像變化的綜合信息。

如果圖像水平和垂直方向上各有Nc×Nr像元，每個像元出現的灰度量化為Nq層，設Lx={1,2,...Nc}為水平空間域，Ly={1,2,...Nr}為垂直空間域，G={1,2,...Nq}為量化灰度層集。集Lx×Ly為行列編序的圖像像元集，則圖像函數f可表示為一個函數：指定每一個像元具有Nq個灰度層中的一個值G，即f:Lx×LyG。灰度共生矩陣定義為在圖像域Lx×Ly范圍內，兩個相距為d，方向為θ的像元在圖像中出現的概率，即：

例如距離為d，水平方向p(i,j|d,00)和p(i,j|d,900)的計算公式為：

同理，距離為d，對角方向的灰度共生矩陣：p(i,j|d,45°)和p(i,j|d,135°)

用通過(d,θ)值對組合得到許多共生矩陣來分析圖像灰度級別的空間分布格局。

對于矩陣p中的任何一個節點，可用下圖表示其具體意義：

其中x，y為像素位置，f(*)為觀測值。

這樣，兩個像素灰度級同時發生的概率，就將(x，y)的空間坐標轉換為對“灰度對”(i，j)的描述，它們形成了灰度共生矩陣。通常，灰度共生矩陣需要做如下的歸一化：

p(i，j)=p(i，j)/R

其中 R=2G(G-1) θ=00或θ=900

R=2 (G-1)2 θ=450或θ=1350

R為歸一化常數。由于灰度共生矩陣易于理解和計算，因此，由共生矩陣獲取特征已經被用在許多紋理分析方法中。但是，灰度共生矩陣也有它的缺點。由定義可以看出，灰度共生矩陣的大小只與最大灰度級有關系，而與圖像大小無關，即灰度共生矩陣的大小為G G。對于灰度級G=256的圖像而言，它的灰度共生矩陣為256×256，如果圖像比較小。則它可能比較稀疏，而所占的空間還是256×256。因此，通常情況下，需要對原圖像的灰度級進行縮減，以減少計算的時間復雜度。

例如，如果將灰度級縮減為64，則灰度共生矩陣為64×64．大大減少了數據量。為此，本文中采用把灰度級降為16。

灰度共生矩陣紋理特征提取步驟

如圖（1-3），灰度共生矩陣提取紋理具體步驟描述如下：

第一步:數據預處理，壓縮遙感影像的灰度級，通常壓縮為16級；

第二步:計算窗口內四個不同方向的灰度共生矩陣，包括:00，450，900，1350；

第三步:對灰度共生矩陣進行正規化處理；

第四步:獲取窗口中的紋理特征作為中心像元的特征值。

灰度共生矩陣及特征值的計算

用于這次論文實驗的樣本圖像分為四類，分別為居民地、林區、水域和田地（如下圖）：

對這四類圖像根據附錄中求灰度共生矩陣及其特征的程序可以得出這四類的灰度共生矩陣的特征值（摘取部分圖像的特征值）：

由上述四個表中計算的各類的灰度共生矩陣的特征值可以得知：

1.從能量和相關性上看，在四個類別中居民地易于識別，田地容易與林區、水域混淆，除去田地，依據能量可以分別識別出居民地、林區和水域。

2.從對比度、逆差矩、熵、差方差、差熵這五個特征來看，居民地和水域易于從四個類別中識別，而田地和林區相關特征的特征值差別不大，識別過程中容易混淆。

3.從方差和和熵這兩個特征來看，依然是居民地和水域易于從四個類別中識別，但林區和田地在這兩個特征的特征值差別相對其他的特征差別比較大，可用來識別林區和田地。

4.從和方差這個特征來看，林區和水域可以從四個類別中識別，而居民地與田地易于混淆。

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篇（6）

中圖分類號：S75861；P283

文獻標識碼：A文章編號：1671-3168（2012）06-0006-04

收稿日期：2012-11-01

作者簡介：唐世斌（1963-），男，重慶梁平人，副教授，碩士生導師。研究方向為風景園林建筑工程與規劃設計、3S技術在風景園林學中的應用等。Email：

國家技術監督局于1992年12月批準了《中華人民共和國國家標準 國家基本比例尺地形圖分幅和編號》（GB/T 13989-92）[1]，次年7月1日施行。在實際使用中，將1993年以前按地形圖分幅編號標準產生的地形圖圖幅號稱為舊圖幅號，1993年以后按新的國家基本比例尺地形圖分幅和編號標準（即GB/T 13989-92）產生的地形圖圖幅號稱為新圖幅號。

現階段，我國正在使用中的國家基本比例尺地形圖，其圖幅編號有新、舊之分，這給人們尤其是市縣級以下基層生產單位專業技術人員帶來了較大的障礙或困難，造成了使用中的不便?！吨腥A人民共和國國家標準 國家基本比例尺地形圖分幅和編號》（GB/T 13989-92）只是規范了新的圖幅分幅與編號規則，并未給出我國國家基本比例尺地形圖新、舊圖幅號彼此間的換算關系；為解決新、舊圖幅號之間的換算關系，我國的一些科技工作者從不同角度對此進行了探索研究。筆者通過多渠道檢索，查到17篇相關期刊論文[2-18]。最早的關于地形圖新舊圖幅編號的換算研究文獻發表于1997年，其中半數研究文獻發表于近5年的相關科技期刊上，這些研究文獻基本上是基于國家基本比例尺地形圖的經緯度條件下，地形圖分幅與圖幅編號的新舊圖幅號之間的換算，且多側重于編程自動換算，以方便于科研或生產項目中批量操作管理，但滿足不了基層生產單位專業技術人員在實際工作中遇到的少量或個別的只用手工即可進行的新舊圖幅號便捷換算方法。

2009～2010年，筆者有幸參與廣西新一輪森林資源規劃設計調查（即二類資源調查）的部分縣區的外、內業工作，尤其是內業制圖工作，在工作中常遇到1∶1萬地形圖新、舊圖幅號需要彼此間換算的問題，經過查閱相關規范、文獻資料，反復探索研究，找到了適用于工作中遇到的少量或個別的可手工進行的新舊圖幅號便捷換算方法，經驗證，結果正確，便捷有效，現將研究成果系統整理出來，供業界同仁共享，方便工作。

1國家1∶1萬地形圖新、舊圖幅號的構成及其含義

11地形圖舊圖幅號

1∶1萬地形圖的舊圖幅編號是以1∶10萬地形圖為基礎進行的，而1∶10萬地形圖的舊圖幅編號又基于1∶100萬地形圖，其具體的分幅和編號相關知識請查閱相關規范、文獻資料。

1∶1萬地形圖的舊圖幅號由4組代碼組成，各組代碼間用“-”連接：

其中：第1組“×”——1∶100萬地形圖的圖幅列號（緯度方向），為1位“字符碼”，由于我國地處地球的東半球赤道以北，圖幅范圍在緯度0°～56°內，因此，行號為A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N 14個英文字符之一。

林 業 調 查 規 劃第37卷第6期唐世斌：1∶1萬地形圖新、舊圖幅號的手工換算方法

第2組“××”——1∶100萬地形圖的圖幅行號（經度方向），為1～2位“數字碼”，由于我國地處地球的東半球赤道以北，圖幅范圍在經度72°～138°內，因此，列號為2位“數字碼”，為43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54等11組數字之一。

第3組“×××”——1∶1萬地形圖所在的1∶10萬地形圖，其在1∶100萬地形圖中的位置代碼，即圖位號，為1～3位“數字碼”；每幅1∶100萬地形圖劃分為12行（經度方向）12列（緯度方向）共144幅1∶10萬地形圖，其位置代碼（圖位號）為1、2、3、……、142、143、144等144組數字之一，在本文中的新、舊圖幅號的換算公式里用“m”表示。

第4組“（××）”——“（ ）” 中的“××”，為1∶1萬地形圖在1∶10萬地形圖中的位置代碼，即圖位號，為1～2位“數字碼”；每幅1∶10萬地形圖劃分為8行（經度方向）8列（緯度方向）共64幅1∶1萬地形圖，其位置代碼（圖位號）為1、2、3、……、62、63、64等64組數字之一，在本文中的新、舊圖幅號的換算公式里用“n”表示。

第1組代碼（1∶100萬地形圖的圖幅列號（經度方向））和第2組代碼（1∶100萬地形圖的圖幅行號（緯度方向））共同構成1∶100萬地形圖的圖幅號，如廣西南寧市所在的1∶100萬地形圖的圖幅號為F-49。

1∶1萬地形圖是在1∶10萬地形圖圖幅號的尾部加上其在1∶10萬地形圖中的位置代碼，即圖位號，如F-49-37-（30）。而1∶10萬地形圖是在1∶100萬地形圖圖幅號的尾部加上其在1∶100萬地形圖中的位置代碼，即圖位號，如F-49-37。

12地形圖新圖幅號

1∶1萬地形圖的新圖幅編號是直接以1∶100萬地形圖為基礎進行的。

1∶1萬地形圖的新圖幅號由5組共10位代碼組成，各組代碼間直接相連：

× ×× × ××× ×××

第1組 第2組 第3組 第4組 第5組

其中：第1組“×”——1∶100萬地形圖的圖幅行號（緯度方向），為1位“字符碼”，與舊圖幅號的第1組代碼含義相同，我國的為A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N 14個英文字符之一。

第2組“××”——1∶100萬地形圖的圖幅列號（經度方向），為2位“數字碼”，與舊圖幅號的第2組代碼含義相同，我國的為43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54數字之一。

第3組“×”——地形圖的比例尺代碼，為1位“字符碼”，1∶1萬地形圖的比例尺代碼為“G”；其他基本比例尺地形圖的比例尺代碼見《中華人民共和國國家標準 國家基本比例尺地形圖分幅和編號》[1]。

第4組“×××”——1∶1萬地形圖的圖幅行號（緯度方向），即在1∶100萬地形圖中的圖幅行號（緯度方向），為3位“數字碼”；每幅1∶100萬地形圖的行向（緯度方向）劃分為96行1∶1萬地形圖，其圖幅行號為001、002、003、……、094、095、096等96組數字之一，在本文中的新、舊圖幅號的換算公式里用“x”表示。

第5組“×××”——1∶1萬地形圖的圖幅列號（經度方向），即在1∶100萬地形圖中的圖幅列號（經度方向），為3位“數字碼”；每幅1∶100萬地形圖的列向（經度方向）劃分為96列1∶1萬地形圖，其圖幅列號為001、002、003、……、094、095、096等96組數字之一，在本文中的新、舊圖幅號的換算公式里用“y”表示。

從1∶1萬地形圖的新、舊圖幅號的構成關系來看，同一幅1∶1萬地形圖其新、舊圖幅號的第1組代碼和第2組代碼是相同的，只不過是舊圖幅號的緯度方向為列，經度方向為行，新圖幅號的緯度方向為行，經度方向為列，二者有所不同而已。

其他的國家基本比例尺地形圖的新圖幅號構成與1∶1萬地形圖的構成相同。

2地形圖從舊圖幅號換算成新圖幅號

從上述分析知，同一幅1∶1萬地形圖其新、舊圖幅號的第1組代碼和第2組代碼是相同的，因此在進行新舊圖幅號的換算時，只需要考慮舊圖幅號中的第3、第4兩組代碼與新圖幅號的第4、第5兩組代碼之間的關系即可，而新圖幅號中的第3組代碼為地形圖比例尺代碼，對于1∶1萬地形圖來說，為“G”，始終不變。

同4結語

本文只述及在實際工作中經常使用的1∶1萬地形圖其新、舊圖幅號的手工換算方法，此法是基于同幅1∶1萬地形圖的舊圖幅號或新圖幅號來解決其新、舊圖幅號的換算問題，直接用舊圖幅號換算其相應的新圖幅號，或直接用新圖幅號換算其舊圖幅號，而不須該地形圖圖幅的經緯度或公里網坐標。

文中1∶1萬地形圖新、舊圖幅號彼此間相互換算的關系也可用于編程，實現計算機或計算器進行自動換算；依照本文解決1∶1萬地形圖新、舊圖幅號相互換算的思路，也可解決我國的其他基本比例尺地形圖直接利用其圖幅號進行新、舊圖幅號間的相互換算。

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篇（7）

Thesatellitecommunicationofmobilemeteorologicalradarsystem

DouYiwen(BeijingmeteorologicalBureau,Beijing100089)

Abstract:Inordertotranslatemobileradar'sdatatoserverofBeijingmeteorologicalBureau.Thistextcomparedadvantagesanddisadvantagesofwirelesscommunication'smethod.Theaboveanalysisnaturallyleadsustothesystemofthesatellitecommunicationcreated.Theresultsshows:thesystemcansatisfythecommunicationrequirementofmobileradar.Thesystemhasagoodexampleforcreatingemergencycommunication.

Keywords:Mobileradar;Emergencycommunication;Satellitecommunication

1引言

隨著氣象信息自動采集的不斷發展,自動采集數據越來越成為氣象信息采集的主流。新一代天氣雷達系統,可以進行較大范圍降水的定量估測,獲取降水和降水云體的風場信息等,在短時災害性天氣預報和應急服務中發揮巨大的作用,特別是對風害和冰雹相伴隨的災害性天氣的監測和預警[1]。為了把移動雷達實時數據傳輸到北京市氣象局,通信方式的選擇成為信息采集的重要環節,目前氣象應用通信方式有很多種。如CDMA/GPRS/3G、北斗衛星、無線局域網(WLAN)、專線等,還有下面要討論的基于亞洲衛星通信線路。移動雷達對通信的主要需求是網絡質量可靠;帶寬至少要達到雙向2Mbps;移動雷達采集數據地點不固定。如何滿足移動雷達的要求是本系統需要解決的問題。

2通信方案的設計

2.1氣象信息傳輸通信方式對比分析

目前氣象應用通信方式有很多種,如CDMA/GPRS/3G、北斗衛星、無線局域網(WLAN)、專線等。由于天氣雷達數據量大,要求網絡質量高,固定地點天氣雷達的數據傳輸一般都是利用專線傳輸。表1是常用無線通信方式傳輸氣象數據的對比。無線局域網傳輸距離短,安全性差,一般只能作為數據的傳輸中繼;北斗衛星是我國自主研制的衛星導航定位系統,安全性高,用于傳輸字節少如自動站等的數據比較適合;CDMA/GPRS,運行成本低,但是其通信速率要求低,不能滿足雷達數據傳輸要求;3G下行速率理論值是2.8Mbps,實際傳輸效果沒有達到此值,而且網絡質量與基站覆蓋有很大關系。天氣雷達如果地點固定,而且在市內或縣城內,使用專線較好,有充足的時間建立專線的話,應用2Mbps專線傳輸雷達數據是一種好的選擇。衛星通信作為天氣雷達數據的備份是一種最佳選擇,因為它的網絡帶寬、移動性、實時性、開通周期等方面都能滿足要求。

2.2衛星通信特點分析

衛星通信是以人造通信衛星作為中繼的一種微波通信方式。衛星通信的優點:通信距離遠,建設成本與通信距離無關;不受地理環境影響;廣播方式,衛星覆蓋區域內的任何點可實現通信;通信容量大;可自發自收。衛星通信的缺點:信號極弱(毫微微瓦級),對技術和設備的要求較高;時延;多址問題;存在單一故障點;雨衰。

3衛星通信的應用

綜合考慮雷達數據傳輸的速率在2Mbps以上,支持視頻、移動、應急等方面的要求,選擇亞洲衛星通信是本系統的最佳選擇。本系統采用等效口徑為0.95m的偏饋型橢圓拋物面天線,天線面使用四片碳化纖維面板組成。天線系統工作在Ku頻段。天線控制系統內置高性能信標接收機,可在5分鐘內自動對星,通過對中衛一號、亞洲二號、亞洲三號、亞洲四號四個衛星兩種極化方式的上百次測試,尋星準確率100%,配置40W功放時具備傳輸速率大于等于3Mbps,保證傳輸速率大于等于2.048Mbps,完全具備傳輸多路話音、2路視頻圖像、2路數據的業務能力。圖1就是本系統建立的移動雷達衛星網絡結構圖。從圖中可以看到移動雷達系統采集數據到數據處理服務器(192.168.3.5/24)或模擬語音經過語音網關,通過網絡交換機和IP加速器(192.168.3.3/24),由調制設備(192.168.3.2/24)調制信號傳輸到衛星,再由衛星接收站傳送到地面,通過調制解調器(192.168.3.10/24)和IP加速器(192.168.3.11/24)指向路由器(192.168.3.1/24,192.168.2.1/24),由路由器轉發到防火墻(192.168.1.1/24),在防火墻上作語音網關和數據服務器NAT地址轉換。最后在服務器(192.168.2.254/24)上可以看到雷達系統上傳的數據,在電話終端上可以進行語音通話。這個網絡是雙向的,不僅數據可以雙向傳輸,而且在北京市氣象局可以監控到衛星通信系統的狀態。本系統因為經費有限,建立了電話通信模式,并留有視頻接口。

圖1移動雷達衛星網絡結構圖

4結論

本系統采用的亞洲衛星通信系統具有一鍵對星功能,天線能夠自動展開/收藏,自動定位、自動捕獲和自動跟蹤衛星,5分鐘內完成尋星任務并建立衛星通訊鏈路。在傳輸速率、網絡安全、天線對星時間、網絡接口、應急通信等方面都能滿足實時雷達傳輸數據的要求。

致謝:國家氣象信息中心網絡室和視頻與衛星室、西安瑞興通信有限公司、北京市人工影響天氣辦公室、北京市氣象信息中心、北京市大氣探測技術保障中心在系統建設中給予的大力支持。

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征稿啟事

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聯系方式:

篇（8）

一、深基坑支護的概況

1、深基坑支護

對于深、淺基坑，目前工程界并沒有統一的標準。1967年Terzaghi與Peck建議將6米以上深度的基坑定為深基坑，但實際施工中這種說法并沒有得到廣泛地認可?，F階段，我國深基坑施工中普遍將超過6米或7米的開挖深度看作是深基坑?；又ёo是指為確保地下室施工及附近環境的安全，選用支擋、加固等方式對基坑側壁與附近環境加以保護。支護結構主要對側向壓力進行承受，主要包含水土壓力、地面荷載、鄰近建筑物基底壓力及相鄰場地施工荷載等引起的附加壓力，其中水土壓力為支護結構承受的主要壓力。傳統支護設計理論主要將基坑附近土體作為荷載，作為支護結構的“對立面”，隨后按照圍護墻位移的狀況，進行支護設計。

2、土釘墻支護

作為一種新型支護方式，主動支護就是將基坑附近土體自支撐能力進行充分發揮及提升。目前主動支護主要分為水泥土墻支護、土釘墻支護、噴錨支護、凍結支護、拱形支護等方式，本文主要對基坑主動支護中的土釘墻支護進行分析與探究。

土釘墻是在新奧法的基礎上基于物理加固土體的機制，在上個世紀70年代從德國、法國及美國發展出來的支護方式。上個世紀80年代早期在礦山邊坡支護中我國采用了這種方式，隨后土釘墻支護法在基坑支護得到了大量應用。土釘墻的組成成分為被加固土、放置于原位土體內的細長金屬桿件與在坡面附著著的混凝土面板，最終實現重力式支護結構。將一定長度及密度的土釘設置在土體內，通過土釘和土一起完成作業，進而將原位土的強度、剛度進行有效提升。這種支護技術主要應用于12米以下的基坑開挖深度，如地下水位在坑底以上時，必須根據實際施工要求，進行有效排水與截水施工。

二、建筑工程深基坑支護技術的應用

1、工程概況

本工程由15層住宅樓含局部3層商鋪（裙樓）組成，裙樓外側邊線范圍內設1層連通式地下室?；娱L55.19m，寬36.10m，開挖深度約為4.9m。結合本工程的實際施工情況，選用土釘墻基坑支護的方式進行有效施工，應遵循一定順序進行，如基坑西側支護―南側―東側。

2、基本工藝

（1）鉆設釘孔。選用土釘成孔的方式進行基坑支護作業，其成孔工具為洛陽鉆機，將其孔徑設置為80毫米，深度應確保其超過土釘長度100毫米，成孔傾角為15度。每鉆進1米，并進行傾角地測量，避免偏向等情況的出現。

（2）土釘安裝。與本工程基坑土釘墻支護設計需求相結合，進行土釘的制作，確保其長度在設計長度以上。每隔1.5米進行一組土釘的設置，選用搭焊連接的方式進行土釘連接，焊縫高度控制在6毫米，把土釘在成孔作業后設置在孔內。

（3）注漿。選用孔底注漿法進行土釘墻基坑支護注漿作業，其作業流程為在孔底插入注漿管，確保管口與孔底之間距離200毫米，注漿管應同時進行注漿與拔出作業，確保注漿管底能夠在漿面以下，確保注漿過程中可以順利從孔口流出，并將止漿閥設置在孔口，選用壓力注漿的方式進行施工，確保水泥漿強度為M20，注漿壓力控制在1到2Mpa之間。

（4）掛鋼筋網并與土釘尾部焊牢。選用鋼筋網進行土釘墻面施工，將其間距定為200毫米，在坡面上通過人工的方式進行綁扎鋼筋的作業；搭接坡面鋼筋的長度需在300毫米左右，隨后順著土釘長度方向在土釘端部兩側進行短段鋼筋的焊接作業，同時在面層內將相近土釘端部通長加強筋進行連接及焊牢。

（5）安裝泄水管。土釘墻基坑支護的泄水管制作應選用用PVC管作為主要材料，泄水管長度必須在450毫米以上，并在管附近進行鉆孔作業，孔數應控制在5到8個，隨后在管外側進行尼龍網布的包裹作業。泄水孔縱橫距離定為2米，布置形狀為梅花型并確保安裝的牢固性。

（6）復噴表層混凝土至設計厚度。選用噴射混凝土方式進行土釘墻施工，其設計強度必須在C20左右，其厚度應控制在80毫米。第一，選用干拌方式，混合料攪拌時必須遵循相應的配合比進行施工，混凝土噴射施工過程中根據實際情況，可以將水泥重量為5%噴射砼速凝劑摻加到里面。在開挖土方、修坡施工后，及時完成土釘錨固作業，結束焊接鋼筋網施工后，必須及時進行噴射混凝土作業。選用分層噴射的方式，由下到上的方式進行噴射混凝土作業。第一層噴射厚度應控制在4厘米到5厘米之間，確保其不出現掉漿現象后，進行第二層混凝土再噴射作業，直至其厚度符合設計規定。

三、建筑工程深基坑支護監測

基坑支護體系隨著開挖深度的不斷增加會出現側向變位的情況，這種情況在施工中無法避免，基于此，基坑支護監測的關鍵就在于側向變位的發展及控制。通常情況下，體系的破壞都具有相應的預兆性，在基坑支護監測中，施工單位必須做好現場指導工作，利用檢測等方式及時分析、了解支護體系的受力情況。在監測中不僅要做好整個基坑支護檢測工作，還要充分考慮其附近環境。這種監測方式可以掌握好基坑附近支護的穩定情況，在目前深基坑支護工程理論與相關技術支持下，施工實際情況往往存在或多或少的問題，根據本工程現場施工的具體情況，其地質環境較為復雜，可選用變形監測的方式進行基坑支護作業，這樣可以保證施工的安全性。

選用的監測點布置范圍為本工程基坑支護的邊坡開挖影響范圍，遵循其基坑深度2倍以上的深度進行分析，并對監測對象的特定范圍進行充分考慮。本工程沉降位移監測點應在基坑邊坡附近每個20米到25米的范圍進行設置，這樣可以為施工的順利進行提供強有力的保障。并能對施工后路面損壞形成的原因進行分析。在施工前，施工單位必須認真調查路面的實際情況，主要選用拍照等形式對其現狀進行分析，隨后形成相應文字進行歸檔。完成以上監測作業后，對于較大危害部位，可以選用石膏膜設點的方式進行施工，盡可能降低對工程施工的影響，并定期進行跟蹤查看。分期分階段將監測情況記錄匯報有關各方。此類監測點的設置將在詳細調查現狀的基礎綜合確定，同時對在施工間出現的開裂，特別重視監測，將實際情況向相關單位及時上報。

四、結束語

綜上所述，伴隨國民經濟的快速增長，我國建筑工程的規模也在不斷擴大，深基坑支護工程作為建筑工程施工的重要組成部分，其施工技術水平的高低將直接影響到工程建設的整體質量。目前最常見的基坑支護技術主要包括兩種：主動支護與被動支護，本文根據具體工程實例進行分析，主要選用土釘墻支護技術進行施工，在施工過程中必須做好基坑支護監測工作，了解其施工要求，規范施工工藝流程，只有這樣才能有效提升整個建筑工程的質量。

參考文獻

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篇（9）

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1671-0568（2013）23-0048-02

作者簡介：張飛，副教授，研究方向為資源遙感與3S技術應用的教學。

隨著全球化進程的發展，世界上各個國家交流的趨勢日益增強，社會對人才所具備的素質的需求也越來越高，對國際化人才的需求增多，高等教育的國際化趨勢得到了強化。這種趨勢要求在培養專業人才的學科建設中進行專業化和國際化的改革，實施國際化的教學方式，通過實施專業課程的雙語教學，實現培養既掌握扎實的理論基礎和專業知識、又通曉國際語言、熟悉國際慣例與規則的專業化、國際化人才的目標。[1]雙語教學是指為了實現學生能夠運用母語和外語理解、掌握專業知識，并且能夠熟練應用并實現專業技能目的，通過采用兩種語言――母語及第二外語，同步對同一知識進行描述的教學方式。[2]經過多年的雙語教學證明，在我國高校推行專業課程雙語教學是可行的，教學效果也是顯著的。鑒于雙語教學是我國高校培養高素質、國際化人才的有效手段之一，[3]因此教育部在《關于加強高等學校本科教學工作提高教學質量的若干意見》中強調指出：“按照教育面向現代化、面向世界、面向未來的要求，為適應經濟全球化和科技革命的挑戰，各個高校要積極推進雙語教學，本科教育要創造條件使用英語等外語進行公共課和專業課教學?！盵4]因此，本文將選擇《遙感地學分析》課程作為案例，并配合我校精品課程建設項目，探討開展《遙感地學分析》課程雙語教學建設必要性和內容。

一、遙感地學分析課程雙語教學的必要性

進行《遙感地學分析》課程的雙語教學是3S（GIS，GPS，RS）學科發展趨勢的必然需求。該課程是地理信息系統和遙感科學與技術專業的必修課程，隨著遙感技術的發展，遙感地學分析已成為地理信息系統學科的重要部分。地理信息系統學科目前呈現出應用化、國際化的發展趨勢，這種趨勢一方面體現在對專業人才的需求不僅局限在3S領域，其它涉及空間信息的領域，如環保、林業等部門，對于具有空間信息處理的人才需求很大；另一方面體現在隨著大量外國公司進入中國（如：ESRI公司）和中國公司跨出國門（如：Supermap公司），針對空間信息處理領域既具有專業技能又有較強專業外語能力的人才需求強烈，因此推行遙感地學分析課程的勢在必行；另外，進行《遙感地學分析》課程的雙語教學也是3S課程教學改革的要求。課程教學改革的目標是培養專業素質硬、應用能力高和動手能力強的高素質人才，滿足社會對3S專業人才的需要。由于現在高校中普遍存在的英語學習與專業理論學習脫節的情況，使得很多學生雖然通過了CET4、CET6考試，但是在專業上使用外語的能力差，不能很好理解專業文獻，不能熟練運用ENVI，ArcGIS，Erdas等專業軟件，更不能進行專業方面的國際交流溝通，這種狀況對3S課程的教學改革目標的實現是一種危害。為了減輕這種危害，目前很多高校都開展了遙感地學分析的雙語教學，這種教學方式使學生將專業知識的提高與外語的應用融合起來，以培養具有較高綜合素質的人才，適應社會的需求。

二、遙感地學分析雙語教學課程建設內容

1.雙語教學的教材與教案建設

雙語教學必須根據課程性質靈活選擇使用原版外文教材或自編教材。在使用原版外文教材時，要遵守適用、適合的原則，積極進行原版教材本土化探索，自編雙語輔助教材。滿足教學大綱要求的優秀雙語教材是雙語教學成功的前提。筆者根據學校遙感地學分析課程教學大綱的要求，在參考國外多種原版遙感教材，如《Satellite Remote Sensing》、《Advances in Land Remote Sensing》、《Remote Sensing：Models and Methods for Image Processing》的基礎上，并結合其它中英文教材編寫《遙感地學分析》雙語教學講義。

2.雙語教學的師資隊伍建設

一支結構合理、外語教學水平較高、教學效果好的雙語教學團隊是雙語教學成功的關鍵。雖然聘請國外專家參與雙語教學工作可以在一定程度上推動雙語教學，但是立足于本校，建立一支本土化的教師隊伍才是雙語教學成功的關鍵。雙語教師應具備較強的英語聽、說、讀、寫、譯能力，能夠流利地運用英語進行專業課程的授課。因此，為了更好地完成雙語教學任務，教師應經常閱讀英文版遙感書籍雜志，特別注意閱讀遙感專業英語期刊論文，如：《Remote Sensing of Environment》、《ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing》、《International Journal of Remote Sensing》、《IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing》等遙感類權威雜志，同時也要經常瀏覽影響力強的遙感類國際網站，如：美國攝影測量與遙感協會網站和加拿大遙感協會網站等，這樣可以及時把握遙感發展動態，拓寬視野，為講課提供生動的案例。

3.雙語教學的內容建設

在教學內容的選材方面，需要反映國際上本領域最新的科研成果，緊緊圍繞素質教育和創新教育來組織，力求體現遙感地學分析的理念，注重基礎知識、基本方法與基本技能的訓練。《遙感地學分析》著重講述遙感物理基礎（Physical basis of remote sensing）；遙感平臺及特點（Remote sensing platforms and their characteristics）；遙感傳感器及其成像特征（Sensors and imagery characteristics）；遙感數據源（Remote sensing data sources）；可見光～反射紅外遙感（Visible-reflection infrared remote sensing）；熱紅外遙感（Thermal infrared remote sensing）；微波遙感（Microwave remote sensing）；遙感圖像目視判讀（Visual Interpretation of remotely sensed imagery）；遙感圖像計算機分類（Classification of imagery by computer）；定量遙感（Quantitative remote sensing）；土地遙感（Land remote sensing）；植物遙感（Vegetation remote sensing）以及水體遙感（Water remote sensing）。通過對遙感地學分析課程雙語教學內容的建設，使學生利用中英文對照教材進行預習，教學效果將得到大幅度的提高。

4.雙語教學過程中教學方法和手段建設

在教學方法上，應循序漸進、因材施教，根據學生對知識的理解與掌握程度逐步推進。在教學中，采用“預習――授課――復習”三段式教學法，努力營造雙語教學氛圍，為學生創造一個良好的雙語教學環境。在課堂教學中，全方位地訓練學生外語思維和應用的能力，除了教學內容中的難點與重點增加中文解釋外，教師與學生互動、作業等都用英語進行，培養學生用英語思考問題、解決問題的能力，鍛煉實際英語應用能力。課外，鼓勵學生積極研讀外文文獻，培養利用外文獲取知識的能力，并建立雙語教學網站，把它作為一個平臺，將相關的中英文教案、習題、實驗指南、最新動態等放在網頁中，實現資料共享。

5.本科生英語學習能力的培養

學生是雙語教學的主體，是教學活動的最終歸宿。我國傳統的英語教學方法重視語法、句法學習，忽視聽說訓練，忽視英語交流能力的培養。針對這種情況，首先，給學生布置提前閱讀教材與講義的任務，使他們預先熟悉課程內容，以便上課時能夠跟得上。另外，布置一些聽說作業并定期檢查，努力培養學生使用語言進行實際交流的能力。

實施雙語教學是實現高等教育國際化，培養面向現代化、面向未來的復合型人才的有效途徑。當然，建立一整套規范完善的雙語教學模式，從原版教材的引進、雙語教師的培養，到教學方法的更新完善，還有待于教育工作者大膽探索、不斷實踐。

參考文獻：

[1]葉勤等.關于攝影測量與遙感雙語教學的實踐與思考[J].測繪通報，2006，（2）.