導(dǎo)言：作為寫作愛好者，不可錯(cuò)過為您精心挑選的10篇管理技術(shù)研究論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

1黃姜形態(tài)特征

黃姜，學(xué)名盾葉薯蕷，也叫火頭根，是薯蕷科薯蕷屬的一種多年生草質(zhì)藤本作物[1]。地上莖左旋，光滑無毛，有時(shí)分枝或葉柄基部兩側(cè)微突起或有刺。單葉互生，盾形、三角狀卵形、心形或箭形，葉片厚紙質(zhì)，兩側(cè)裂片圓耳狀或長圓形，兩面光滑無毛，表面綠色，常有不規(guī)則的斑塊，葉柄盾狀著生。花單性，雌雄異株少有同株。雄花無梗，常2~6朵簇生，再排列成重穗狀，花序單一或分枝，1~2個(gè)簇生于葉腋，通常每簇花僅1~2朵發(fā)育，基部常有膜質(zhì)，苞片3~4枚，花被片6，長1.2~1.5mm，寬0.8~1.0mm，開放時(shí)平展，紫紅色，干后黑色，雄蕊6枚，著生于花托的邊緣，花絲極短，與花藥近等長。雌花序與雄花序相近似，雌花具花絲狀退化雄蕊。蒴果三棱形。每棱翅狀，長1.2~2.0cm，寬1.0~1.5cm，干后紫黑色，表面常有白粉；種子通常每室2枚，著生于中軸中部，四周圍有薄膜狀翅。花期5~8月，果期6~9月。地下根狀莖橫生，近圓柱形，指狀或不規(guī)則分枝，直徑1.5~3.0cm；新鮮時(shí)外皮棕褐色，粗糙，有明顯皺紋和白色圓點(diǎn)狀根痕。斷面桔黃色，質(zhì)地細(xì)而嫩，干后粉質(zhì)，維管束明顯。根狀莖薯蕷皂苷配基含量高，最高達(dá)16.15%，是合成甾體激素藥物的重要原料[2]。

2人工栽培黃姜地塊和栽培種的選擇

2.1栽培地塊的選擇

人工栽培黃姜地塊，要求土壤疏松、土質(zhì)肥沃，土層厚度15cm以上、土壤有機(jī)質(zhì)含量1%以上、全氮含量0.1%以上、pH值6~7。栽培黃姜的地塊應(yīng)具有良好的物理性能，不能過砂過粘或過酸過堿。

栽培黃姜的地塊，應(yīng)進(jìn)行深翻細(xì)整，并結(jié)合整地施足底肥。一般早春種植的，頭年冬整地，整地時(shí)，鋪施45~60t/hm2腐熟的農(nóng)家肥，均勻翻入土中，種植前進(jìn)行1次深翻細(xì)耙；秋末冬初種植的，栽前應(yīng)深翻，打碎土塊，揀凈石頭、雜草。

2.2栽培種的選擇

作種的黃姜，根狀莖應(yīng)粗細(xì)均勻，生命力強(qiáng)，無病蟲害和損傷，粒度飽滿，無霉變，千粒重達(dá)10g以上，需種子45kg/hm2左右，并盡量選用一年生根基做種莖。

3繁殖方法

3.1種子繁殖

黃姜的種子發(fā)芽較慢，繁殖倍數(shù)高，實(shí)用價(jià)值較大。播種前需將種子晾曬并將周圍翅殼搓去，用25℃的溫水浸泡12h撈出晾干，然后拌細(xì)沙或肥土進(jìn)行播種。露地育苗方法，播種期一般在3月中旬前后，苗床應(yīng)選在靠近水源和較肥沃的地塊，施腐熟農(nóng)家肥60t/hm2左右及黃姜專用肥1500kg/hm2左右，翻耕后作成1m寬的床，床面要平整、綿軟、疏松，苗床作好后，將處理好的種子均勻撒播或開溝撒播上去，種上覆蓋細(xì)肥土2~3cm，床面覆蓋作物秸稈，經(jīng)常噴水，保持土壤處于濕潤狀態(tài)，土壤溫度處于20~25℃。播后25~30d后發(fā)芽率可達(dá)50%~60%，40~50d左右即可出苗，有條件的地方，可先將黃姜種子放在培養(yǎng)皿或營養(yǎng)缽內(nèi)，置于20~25℃的濕潤條件下發(fā)芽，發(fā)芽率可達(dá)80%~90%，然后播入濕潤、遮蔭的苗床里培育，當(dāng)年可形成小根狀莖種。

3.2根狀莖繁殖

根狀莖繁殖時(shí)將根狀莖掰成5~10cm長的莖段，每段根莖上保留2~3個(gè)健狀的潛伏芽。實(shí)行起壟種植，播種時(shí)間一般在11月至來年3月以前為佳。將選好的種子按25cm×30cm的株行距，開深13cm左右的溝下種，芽向上，覆土6~8cm，保持土壤處于濕潤狀態(tài)。待苗長到15cm左右，移栽于大田。

4藤架的搭法與管理

薯蕷的藤架一般可采用竹棍或木條綁縛搭成。山坡或不成行的稀林地，藤架高度宜在1.5m。平川地帶或成行的稀林地，藤架可順行搭成長方體或長弓形，藤架高度宜在1.5m左右。壟作的，可2壟合搭1道藤架；溝植的，可3行搭1道藤架。

薯蕷種植后，應(yīng)使土壤處于濕潤狀態(tài)，干旱季節(jié)，應(yīng)灌幾次水；有條件的地方可結(jié)合灌水追施適量速效肥。當(dāng)黃姜的地上莖攀上藤架到地下根狀莖增生膨大期間，應(yīng)適時(shí)松土，除去雜草，尤其是每次雨過天晴，應(yīng)待土不粘鋤時(shí)進(jìn)行1次松土，松土深度5~6cm。松土除草時(shí)，勿傷藤莖。

5病蟲雜草綜合防治

5.1農(nóng)業(yè)防治

（1）選用無病蟲、無霉變種薯，防治病蟲傳播，保證苗全苗壯。種姜1年為佳，要求大小一致，1kg種子150~200個(gè)芽頭，每個(gè)芽頭有2~3個(gè)芽眼，用種2250~3000kg/hm2。

（2）采用高畦壟作種植，改善土壤通氣性，促進(jìn)地下根莖生長。按1m寬作壟，壟高20cm，株行距25cm×25cm，每壟種4行，種10.5~13.5萬株/hm2，以冬播為好。

（3）合理輪作倒茬，采用與禾本科作物2年以上輪作倒茬，防災(zāi)避害。

（4）施用腐熟農(nóng)家肥，增加土壤有機(jī)質(zhì)，改良土壤，重施磷鉀肥，增強(qiáng)植株抗病性。一般施農(nóng)家肥30~45t/hm2、磷肥750kg/hm2、鉀肥375kg/hm2、黃姜專用肥1125~1500kg/hm2，以基肥為主。

（5）搭架栽培。當(dāng)苗高30cm以后，按每平方米4根竹桿搭成”人”字架，促進(jìn)通風(fēng)透光和濕氣流動，促進(jìn)葉片光合作用和根莖生長，能有效提高產(chǎn)量和防病控害。5.2藥劑防治

（1）土壤消毒。在病害發(fā)生嚴(yán)重地塊，整地時(shí)選用70%甲基托布津、50%多菌靈、50%福美雙4500~6000g/hm2拌細(xì)土撒施土中；在酸性土壤中施用石灰消毒，預(yù)防土傳病害。防治地下害蟲，采用50%辛硫磷、48%樂斯本乳油2250~3000g/hm2，或3%呋喃丹45kg/hm2，拌細(xì)土300~450kg/hm2均勻撒施。

（2）病害防治。在病害發(fā)生地塊，當(dāng)達(dá)到防治指標(biāo)時(shí)，選用75%百菌清1000倍液，50%多菌靈、50%溶菌靈、70%托布津或86.2%銅大師500~800倍液，在發(fā)病部噴霧或灌根，每株灌50~100mL。

（3）蟲害防治。在葉面害蟲發(fā)生地塊，選用55%一遍凈225~300g/hm2、50%辛硫磷1500mL/hm2、20%菊脂農(nóng)藥450~600mL/hm2或Bt乳劑2250~3000g/hm2對水450~600kg/hm2，在幼蟲3齡始盛期噴霧防治。

5.3化學(xué)除草

（1）土壤封閉處理。在黃姜播后苗前，選用50%姜草凈750~900g/hm2、90%禾耐斯600~750g/hm2、50%乙草胺2250~2700g/hm2或72%拉索1500~2250g/hm2，對水900kg/hm2噴霧。

（2）莖葉噴霧。當(dāng)田間雜草生長在3~5片葉時(shí)，選用5%精禾草克、5%旱草枯或10.8%高效蓋草能乳油675~750mL/hm2，對水450kg/hm2作莖葉噴霧。

（3）定向噴霧。對局部地塊多年生惡性雜草，選用74.7%農(nóng)民樂1500~2250g/hm2或20%克無蹤2250~3000g/hm2，對水450~600kg/hm2定向噴霧，切記不要噴灑在黃姜莖葉上。

施藥后因降雨等原因影響防治效果時(shí)，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)治；土壤處理除草，要搶雨后天晴，土壤濕時(shí)噴藥，施藥后禁止在田間操作和人畜踐踏，以免破壞藥土層影響防除效果。

6根狀種莖的采挖與貯運(yùn)

薯蕷根狀莖入土較深，采挖比較費(fèi)力。采挖時(shí)，先剪去地上莖，拆除藤架，然后沿兩行正中間開挖20cm深的溝，分別向兩邊小心抱出根狀莖。陜南一般在11月左右采挖。

根狀莖采挖后，應(yīng)將潛伏芽較多無病蟲的上部莖段連同蘆頭一起截下作種田，晾干水氣貯藏。貯藏的方法是：①地下沙藏：選地下水位低、土質(zhì)較黏的地方挖深70cm、寬50cm的方坑，坑低和四周鋪1層稻草或麥草，然后1層干砂1層種莖層放在距地面15cm處，上蓋40cm的潮土，作成高出地面的土壟，壟邊開兩條排水溝。②窖藏：將地窖用來蘇兒消毒后，將種莖堆入，堆高40~50cm，窖口留1個(gè)通風(fēng)口。貯藏期間的溫度最好保持在5~7℃范圍內(nèi)，不宜高于9℃，以免發(fā)芽。

長途調(diào)用新鮮種莖時(shí)，應(yīng)將種莖與鋸末層放在木箱或較硬的紙箱內(nèi)，上加蓋封緊。若運(yùn)輸時(shí)間過長，應(yīng)避免種莖過冷受凍或過熱發(fā)芽。

篇2

1引言

預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)較普通鋼筋筋結(jié)構(gòu)不僅用料省，且使用性能好，但其施瓜工藝復(fù)雜，技術(shù)要求甚高，在一定程度上阻礙了預(yù)應(yīng)力的進(jìn)一步發(fā)展和推廣應(yīng)用。為簡化預(yù)應(yīng)力砼的施工工藝人們曾進(jìn)行多方面的努力，預(yù)彎復(fù)合梁[1]即是其中之一，該梁既具有預(yù)應(yīng)力梁良好的使用性能，又省去了常規(guī)預(yù)應(yīng)力所必須的留孔、穿索、張拉、錨固、壓漿、封錨等一整套工序，施工工充得到簡化，但其用鋼量卻急刪增加，以致在大多數(shù)國家和地區(qū)難以推廣應(yīng)用?？梢?，現(xiàn)有的預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)左良好的使用性能、用料的經(jīng)濟(jì)性及施工的簡易性三方面并未達(dá)到完美的統(tǒng)一，尚需我們做出不斷的努力，為此周志詳副教授提出預(yù)彎預(yù)應(yīng)力鋼筋砼（以下簡記為PFRC）梁的設(shè)想，并在三跨連續(xù)梁橋上進(jìn)行應(yīng)用研究，以期求得一種更合理和經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)及預(yù)應(yīng)力施工工藝。

2PFRC梁的工藝及原理

現(xiàn)以簡支梁為例，說明PFRC梁的施工工藝及預(yù)應(yīng)力原理：

（1）按鋼筋砼梁方式制作，具有適當(dāng)預(yù)拱度的梁體，與鋼筋砼梁所不同的是PFRC梁受拉主筋宜采用冷拉粗鋼筋，并需在梁的受拉邊可能出現(xiàn)裂縫兇區(qū)域設(shè)置預(yù)留槽口該區(qū)段內(nèi)的主筋凈保護(hù)層厚度取為箍筋的直徑。

（2）對許梁施加預(yù)定的豎向荷載p，此時(shí)，在預(yù)留槽口的頂端會出現(xiàn)裂縫。

（3）綁扎受拉邊翼緣的構(gòu)造鋼筋（注意插入式馬蹄箍筋應(yīng)通過預(yù)留槽口插入先澆梁體內(nèi)澆注該翼緣的砼）。

（4）待后澆受拉邊翼緣砼達(dá)到強(qiáng)度后，卸除預(yù)加荷載P。

現(xiàn)依據(jù)容許應(yīng)力法理論對梁在上述預(yù)加載和卸載過程中跨中截面應(yīng)力的變化

分析如下。

對設(shè)有預(yù)留糟口的鋼筋砼梁作預(yù)加載時(shí)的計(jì)算截面及應(yīng)力分布，此時(shí)梁的受拉力已開裂（預(yù)留槽口的存在即人為地規(guī)定了裂縫出現(xiàn)的位置及間距），受拉區(qū)僅計(jì)入主筋的作用。若換算截面對其重心軸的慣性距為I01，則在預(yù)加荷載彎矩MY的作用下上緣砼的壓應(yīng)力σh1和受拉鋼筋的應(yīng)力σg1分別為：

σh1=MYX1/I01（壓）

σg1=nMY(h-X1)/I01（拉）

式中n表示鋼筋彈性模量與砼彈性模量之比，X1為上緣至中性軸的距離。

在后澆下翼緣砼到強(qiáng)度后，卸除預(yù)加荷載p相當(dāng)于梁施加了反向的預(yù)加載p，因此跨中截面受到了負(fù)彎矩MY的作用，此時(shí)梁的下半部分后澆下罷緣砼將參與受力，其計(jì)算載面及應(yīng)力分布，設(shè)換算截面對其重心軸的性矩這I02，則梁緣上下邊緣砼的應(yīng)力σh2、σh3和鋼筋的應(yīng)力σg2分別為：

h2=MYX2/I02（拉）

σh3=nMY(h-X2)/I02（壓）

σg2=nMY(h0-X2)/I02（壓）

式中X2為上緣到中性軸的距離。

梁截面的實(shí)際應(yīng)力分布為單獨(dú)考慮預(yù)加載和卸除預(yù)加載兩種情況載面應(yīng)力的迭加，幫梁的上、下邊緣砼應(yīng)力σhs和σhx及主筋應(yīng)力σg分別為：

σhs=σh1-σh2=MY(X1/I01-X2/I02)（壓）（1）

σhs=σh3=MY(h-X2)/I02（壓）（2）

σg=σg1-σg2=nMY[(h0-X1)/I01-(h0-X2)/I02]（拉）（3）

若梁在使用荷載作用下所受到的彎矩為M，則梁上、下邊緣鹼的應(yīng)力分別為：

σhs=MY(X1/I01-X2/I02)+MX2/I02（4）

σhs=(MY-M)(h-X2)/I02（5）

由（5）式可見梁在不大于預(yù)0加荷載彎上MY，的作用下，其后澆下翼緣砼內(nèi)不出現(xiàn)拉應(yīng)，（暫不計(jì)砼收縮，徐變及鋼筋松馳的影響），即該梁的下翼緣右以具有足夠大的抗裂度，故梁，主筋得到可靠的保護(hù)，在使用荷載作用下梁截面的抗彎剛度因下翼緣砼參與工作而得到顯著提高，其計(jì)算剛度與同截面的常規(guī)預(yù)應(yīng)力砼梁相差元幾，該梁的梁腹雖然尚存裂縫，但這些，縫并不穿過梁內(nèi)受力鋼筋（受拉主筋和箍筋）且不影響結(jié)構(gòu)的受力狀況，從鋼筋砼的觀點(diǎn)看，念些裂縫是允許存在的。

由此可見PFRC梁是通過在鋼筋砼梁受載條件下二次澆注受拉邊翼緣砼來代替常規(guī)預(yù)應(yīng)力砼中的張拉鋼盤，使后澆翼緣砼借助卸載時(shí)梁內(nèi)主筋的彈性恢復(fù)獲得所需要的預(yù)應(yīng)力。為此，在先澆梁體的受拉邊設(shè)看預(yù)留槽口是十分必要的，它具有如下凡個(gè)作用：①充當(dāng)新、舊砼結(jié)合界面的剪力槽；②人為地控制荷載下裂縫出現(xiàn)的位置及間距，③便于后澆翼緣的插入式馬蹄箍伸人先澆梁體內(nèi)，進(jìn)一步保證新、舊砼結(jié)合的整體性；④確保受控邊翼緣范圍內(nèi)封無原發(fā)裂紋存在，使整個(gè)翼緣都受到應(yīng)力的作用。

3試驗(yàn)研究簡況

3.1試驗(yàn)梁的制作

第一批試驗(yàn)梁共5片，用于短期靜載試驗(yàn)，其中4片為PFRC梁，余下的一片為與之比較，鋼筋砼梁（一次澆成，不作預(yù)加載處理），編號為RCL10-00.0。在PFRC先澆粱體中，以高5cm，厚2-3cm的楔形木板形成預(yù)留槽口，在預(yù)加載條件下4片PF梁的純彎段及其附近區(qū)域內(nèi)每一個(gè)預(yù)留槽口的頂端都對應(yīng)有一條裂縫（其寬度＜0.04cm），在兩相鄰預(yù)留槽口之間未發(fā)現(xiàn)新的裂縫產(chǎn)生，表明預(yù)留槽口達(dá)到了人為控制裂縫出現(xiàn)的位置及間距的目的，對梁下緣砼表面進(jìn)行打毛后邦扎受拉翼緣構(gòu)造鋼筋（縱筋和插入式馬蹄箍箭），用高流動性普通水泥砼（坍度為10cm）灌注受拉翼緣砼，并對此砼加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)、直到卸除預(yù)加載時(shí)均未發(fā)現(xiàn)后澆砼表面有收縮裂縫產(chǎn)生。

3．2試驗(yàn)方法

本次試驗(yàn)的目的在于考查瑯梁通過預(yù)加載條件下二次澆注受校邊翼緣砼的處理，是否能夠達(dá)到推遲開裂和提高粱的抗彎剛度效果，為此開裂荷載和梁的變形成為試驗(yàn)觀測的重要內(nèi)容。同時(shí)考慮到工程實(shí)踐中多數(shù)結(jié)構(gòu)都承受循環(huán)荷載的作用，故首先對每梧梁進(jìn)行三次靜力循環(huán)加載試驗(yàn)，借以獲取一些梁在多次重復(fù)荷載下的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，之后即對梁繼續(xù)加載至破壞。

3.3梁的開裂

5片試驗(yàn)梁的第一條裂縫均為彎曲裂縫。PCL10-0.0在第一靜載的第2.5級荷載下即在跨中下緣位置產(chǎn)生第一條裂縫。其寬度為0.01mm，高度為3cm，其余各梁（PFRC梁）的下翼緣在前二次靜力加載、卸載的過程中均未發(fā)現(xiàn)裂縫，第一條裂縫均在第三次加載下產(chǎn)生，其寬度為0.02-0.03mm，高度2-3cm，試驗(yàn)表明，PF梁下翼緣第一條裂縫出現(xiàn)的位置與先澆梁體預(yù)留槽口的位置并無必然的聯(lián)系。不難得到PFRC梁的抗裂彎Mf為：

Mf=My+rR1Wox（6）

其中：My為預(yù)加載產(chǎn)生的彎矩；r為塑性影響系數(shù)；Wox為扣除梁腹已裂部分的換算截面對受控邊緣的抵抗矩；R1為下緣鹼的抗拉強(qiáng)度。試驗(yàn)表明，梁的實(shí)測抗裂變矩與按（6）式得到的計(jì)算相吻合，從而在理論和試驗(yàn)兩方面都證實(shí)了：通過預(yù)加載條件下二次澆注受拉邊翼緣砼的處理后的梁，可以推遲受控翼緣砼的開裂至希望程度。

3．4粱的撓度

PCL梁在第一次靜力加載后的殘余撓度數(shù)值因故未獲得，在第二次靜載后測得殘余撓度為0.18cm（不包含第一次靜載后殘余撓度），據(jù)結(jié)構(gòu)承受靜力循環(huán)荷載的一般規(guī)律可以推知，其第—次靜載后的殘余撓度將大于0.18cm，該梁在第二次靜載時(shí)各級荷載的撓度較第一次靜載時(shí)對應(yīng)的撓度值有大幅度的增加，第三次靜載的撓度亦大于第一次撓度，說明該梁的彈性恢復(fù)能力較差，此為RC梁的一大缺點(diǎn)，而4根PF粱在第一次靜載后的殘余撓度均在0.10-0.08cm，第二次卸載至0后幾乎未發(fā)現(xiàn)新的殘余撓度產(chǎn)生。且三次靜載下各級荷載對應(yīng)的撓度無明顯差異，表明PF梁在下翼緣開裂前具有較強(qiáng)的彈性恢復(fù)能力，即具有常規(guī)預(yù)應(yīng)力砼梁的特點(diǎn)。

綜上所述，PFRC不僅具有較強(qiáng)的彈性恢復(fù)能力，而且具有足夠大的剛度，保持了常規(guī)預(yù)應(yīng)力鹼梁的優(yōu)越性，且避免了常規(guī)預(yù)應(yīng)力砼粱因預(yù)應(yīng)力度過大而引起的一些矛盾。

3.5長期受載情況

在靜載試驗(yàn)的同期，還做了2片梁的室外長期加載試驗(yàn)，梁的截面同靜載試驗(yàn)梁，主筋為冷拔鋼絲，所受荷載為該梁預(yù)計(jì)使用荷載的75％（相當(dāng)于橋梁恒載），經(jīng)長達(dá)—年的長期觀測表明，梁的撓度和腹部裂縫寬度元明顯變化，梁的下翼緣未發(fā)現(xiàn)裂縫。

4PFRC在連續(xù)梁橋中的應(yīng)用

4.1橋梁概況

民生橋位于四川省名山縣城中心，為跨越名山河連接兩岸主街道的城市橋梁，橋?qū)?0m，橋軸線與河床軸線的交角為45°，主梁全長61m，設(shè)計(jì)荷載為-20，掛-100，人群400km/m2。原設(shè)計(jì)上部結(jié)構(gòu)為3跨20m跨徑的后張預(yù)應(yīng)力砼簡支斜梁嬌，橋梁橫斷面由12片T形梁構(gòu)成，下部構(gòu)造為重力式墩臺。

4.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

經(jīng)綜合考慮用材的經(jīng)濟(jì)性，施工的簡易性及良好的使用性，本橋更改為三跨連續(xù)斜粱橋，橋梁橫斷面由4片現(xiàn)澆砼T型梁構(gòu)成，主梁間距380cm，高130cm。

設(shè)計(jì)中著意減小了主粱彎矩粱段的剛度，增大了負(fù)彎短梁的剛度，從而減小了正彎矩粱段的長度及彎矩峰值，增大了負(fù)彎矩粱段的長度及彎矩峰值，故在正彎矩梁段按普通鋼筋砼粱設(shè)計(jì)，避免了在下翼緣進(jìn)行二次澆注砼，在負(fù)彎矩梁段按PFRC粱設(shè)計(jì)，預(yù)應(yīng)力鋼筋采用冷拉Ⅳ級鋼筋，預(yù)加載下需在主梁頂面進(jìn)行的二次澆注砼可與橋面鋪裝同期進(jìn)行，施工工序與普通鋼筋砼相近，卻節(jié)省了大量鋼材并增加了橋梁的使用性能。

主梁內(nèi)力分析采用橋粱專用程序計(jì)算，正彎矩梁段按普通鋼筋砼梁（RC梁）設(shè)計(jì)，負(fù)彎矩梁按PFRC梁設(shè)計(jì)，其極限承載力滿足規(guī)范的要求，梁在施工及使用階段的應(yīng)力驗(yàn)算滿足《橋規(guī)》的要求，預(yù)加載階段的計(jì)算截面為扣除受拉區(qū)砼面積的換算截面，卸除預(yù)加載及其以后的使用階段的計(jì)算截面為扣除梁腹己裂部分砼面積（計(jì)人后澆砼面積）的換算截面。主梁斜截項(xiàng)按普通鋼筋砼梁進(jìn)行強(qiáng)度設(shè)計(jì)。

4.3施工要點(diǎn)

為減少旋工費(fèi)用，避免大型起吊設(shè)備的使用，本橋主梁擬定為就地支架立?，F(xiàn)澆砼，其主要步驟如下：

（1）支架立模澆注主梁及RC梁段的橋道板砼；

（2）待主梁砼達(dá)到14d齡期和80％的設(shè)計(jì)強(qiáng)度后拆除支架；

（3）安裝人行道板及澆注RC梁段的橋面鋪裝；

（4）對橋進(jìn)行預(yù)加載；

（5）用微膨脹砼澆注PFRC梁段的橋道板和橋面料裝砼，要求灌滿全部預(yù)留槽口，

（6）待砼達(dá)14d齡期后，卸除預(yù)加荷載，該橋于1995年12月18日建成通車。

5效益分析

目前國內(nèi)外常用的預(yù)應(yīng)力砼有兩種，即常規(guī)預(yù)應(yīng)力砼梁（簡記為TPC；通過張拉綱筋使砼獲得所需的預(yù)應(yīng)力）和預(yù)彎復(fù)合梁（簡記為PFRC；借助受載后的鋼梁在卸載時(shí)的彈性恢復(fù)并獲得砼所需的預(yù)應(yīng)力）。

PFRC梁較TPC梁簡化了施工工藝，省去了TPC所必須的留孔、穿索、錨固、灌漿、封錨等一系列復(fù)雜的工藝，且不用張拉機(jī)具，降低了施工技術(shù)要求，無需錨具及錨下墊板和局部加強(qiáng)鋼筋，受拉主箭可根據(jù)強(qiáng)度要求在適當(dāng)?shù)奈恢们袛?，放可?jié)省材料：PFRC中砼所獲得的預(yù)應(yīng)力與梁抵抗外荷載所需的預(yù)應(yīng)力的分布及大小相吻合，其預(yù)加載方式與使用階段梁受載情況一致，預(yù)加載過程即對梁進(jìn)行一次質(zhì)量檢驗(yàn)，故受力合理，使用安全。

與PFSC相比PFRC用鋼量顯著減少，施工更為簡便，適用性廣。

在名山民生橋應(yīng)用PFRC技術(shù)，與原設(shè)計(jì)常規(guī)預(yù)應(yīng)力砼梁相比，節(jié)省XM157-7型鋼絞線群錨240套，φ65波紋管2500m，省去了張拉設(shè)備，簡化了施工工藝，全橋所需人工減少2953個(gè)工日，因采用連續(xù)梁橋減小了支座數(shù)量，使橋梁墩臺圬工數(shù)量減少約670m3，總計(jì)使橋梁造價(jià)降低38萬元，占全橋總造價(jià)的21.6％。連續(xù)梁橋方案在梁高不變的條件下增大了主孔跨徑，利于排洪和與環(huán)境的協(xié)調(diào)，具有明顯的社會效益。

6結(jié)論

篇3

從抗剪參數(shù)的變化過程可以看出，粘聚力隨著摻入比的增加而提高，隨抗壓強(qiáng)度的增加而增加，當(dāng)fcu=1.45～5.12Mpa時(shí)，其粘聚力c=0.4～1.11，內(nèi)摩擦角變化幅度為17o～400。與原狀淤泥質(zhì)粘土相比，粘聚力和內(nèi)摩擦角都有不同程度的提高，說明水泥土的抗剪強(qiáng)度遠(yuǎn)大于原狀土。這是因?yàn)樗嗷烊胪馏w后的硬凝作用產(chǎn)生的水泥水化硬凝物質(zhì)增加了加固土的糙度，從而加大了剪切面的摩擦系數(shù)，提高了抗剪強(qiáng)度。根本原因在于抗壓破壞與抗剪破壞的方式不同，抗壓、抗拉依靠的是土顆粒間的聯(lián)結(jié)力和結(jié)構(gòu)支撐力起主導(dǎo)作用，而抗剪時(shí)土顆粒間粘聚力和土顆粒間的摩擦力起主導(dǎo)作用。另外，拉、壓破壞面不是一個(gè)規(guī)則平面。如果土體中土顆粒不是完全被水泥石顆粒包圍，破壞可以沿顆粒間的軟弱面發(fā)生，當(dāng)剪切破壞則是沿一相對平整的面，剪切對土體的破壞面不能繞過水泥土顆粒，這些顆粒起著抗剪切作用，從而提高了水泥石的抗剪強(qiáng)度。

根據(jù)試驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行的回歸結(jié)果來看，水泥土的粘聚力c與其無側(cè)限抗壓強(qiáng)度fcu大致呈線性關(guān)系，回歸方程式如下：

c=0.18849+0.17043fcu(R=0.93761,S=0.07862,N=12,P<0.001)

擬合結(jié)果如下圖所示：

圖2—10粘聚力—抗壓強(qiáng)度曲線圖

第五節(jié)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對水泥土抗壓強(qiáng)度影響因素的分析

室內(nèi)配比試驗(yàn)?zāi)康氖窍Ｍㄟ^對試驗(yàn)資料的分析，了解各種影響因素與抗壓強(qiáng)度之間的內(nèi)在規(guī)律性，來指導(dǎo)粉噴樁的設(shè)計(jì)及施工。以往的做法是對樣本值進(jìn)行多元線性回歸建立經(jīng)驗(yàn)公式，然而，這一過程存在諸多問題。摻入比、含水量等因素與抗壓強(qiáng)度的關(guān)系無疑是非線性的，用線性模型來擬合非線性關(guān)系，效果是不能令人滿意的，這一點(diǎn)可以通過模型的適合性檢驗(yàn)和殘差分析得到反映；就線性模型本身而言，其應(yīng)用范圍的狹小和局限性，是顯而易見的。鑒于水泥土自身結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和對其加固機(jī)理的研究尚待進(jìn)一步深入，用傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)工具模擬上述非線性過程，建模相當(dāng)困難。由于影響粉噴樁的因素如摻入比、含水量、飽和度、加固土密度、齡期等較多，且諸因素相互作用，交叉影響，使的室內(nèi)配比試驗(yàn)成果表象復(fù)雜，數(shù)據(jù)離亂，無明顯的關(guān)系存在，給成果分析帶來困難。再又因?yàn)樵囼?yàn)成本的緣故，很難達(dá)到滿足常規(guī)分析計(jì)算需要的樣本量，亦不能保證試驗(yàn)樣本有較好的分布規(guī)律，往往使量化結(jié)果與定性分析產(chǎn)生矛盾。如何明確系統(tǒng)的非線性關(guān)系，通常有兩種辦法來解決：第一種是采取“分段線性”的處理方法，如采取多元線性回歸等手段；另一種方法是利用混沌論、奇異吸引子、吸引凹陷和分形等數(shù)學(xué)工具來分析非線性系統(tǒng)。然而這些數(shù)學(xué)工具大多只能給出嚴(yán)格邊界條件下類似解的存在性這樣的證明而不能給出明確可行的求解方法，對回歸模型而言，它主要適用于大容量樣本情況下，對因變量來說，自變量的離散程度在一定范圍內(nèi)，進(jìn)行回歸分析才能得到較好的結(jié)果。有沒有一種方法，使得我們離開深奧的數(shù)學(xué)工具也能了解復(fù)雜的非線性系統(tǒng)？神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論提供了另外一種解決此類問題的可能性。

一．神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及BP模型簡介

一般而言，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)并行和分布式的信息處理網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，它由許多個(gè)神經(jīng)元組成，每個(gè)神經(jīng)元有一個(gè)輸出，它可以連接到很多其它神經(jīng)元，每個(gè)神經(jīng)元輸入有多個(gè)連接通路，每個(gè)連接通路對應(yīng)于一個(gè)連接權(quán)系數(shù)，一個(gè)簡單的人工神經(jīng)元結(jié)構(gòu)如圖2—11所示，該神經(jīng)元是一個(gè)多輸入、單輸出的非線性系統(tǒng)，其輸入輸出關(guān)系可描述為

式中，為節(jié)點(diǎn)的輸出；是從

其他節(jié)點(diǎn)傳來的輸入信號；為節(jié)點(diǎn)

j到節(jié)點(diǎn)i的連接權(quán)值，反映了輸入

的影響大?。粸殚y值，表示當(dāng)前節(jié)點(diǎn)對輸入產(chǎn)生的影響總和進(jìn)行判斷，若大于，系統(tǒng)認(rèn)為此次影響作用明顯，并將其反映在輸出，否則，此次影響作用將不被考慮；為傳遞函數(shù)，可為線性函數(shù)，或型函數(shù)(如=，=)，或具有任意階導(dǎo)數(shù)的非線性函數(shù)，它描述了多輸入值對輸出的綜合影響。

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)非線性動力系統(tǒng)，特點(diǎn)在于信息的分布式存儲(配比試驗(yàn)的規(guī)律性信息表示為權(quán)值和閥值的大小)和并行協(xié)同處理，它具有集體運(yùn)算的能力和自適應(yīng)的學(xué)習(xí)能力，很強(qiáng)的容錯(cuò)性和魯棒性，善于聯(lián)想，綜合和推廣。

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型有各種各樣，代表性的模型有感知器、多層映射BP網(wǎng)絡(luò)、RBF網(wǎng)絡(luò)、雙向聯(lián)想記憶網(wǎng)絡(luò)、Hopfield模型等。利用這些網(wǎng)絡(luò)模型可實(shí)現(xiàn)函數(shù)逼近、數(shù)據(jù)聚類、模型分類、優(yōu)化計(jì)算等功能。

BP網(wǎng)絡(luò)是一單向傳播的多層前向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，結(jié)構(gòu)如圖2—12所示，其主要功能是函數(shù)逼近。網(wǎng)絡(luò)通常有一個(gè)或n個(gè)隱層，同層節(jié)點(diǎn)間無任何連接和耦合，故每層節(jié)點(diǎn)的輸出只影響下一層節(jié)點(diǎn)的輸出。隱層中神經(jīng)元均采用SIGMOID型變換函數(shù)，這種函數(shù)變換可實(shí)現(xiàn)從輸入到輸出的任意非線性映射；輸出層的神經(jīng)元采用純線性變換函數(shù)，這可以避免使網(wǎng)絡(luò)輸出限制在一個(gè)較小范圍內(nèi)，達(dá)到可以輸出任意值的目的。信息在模型中的傳遞和加工是逐層進(jìn)行的，隨著層數(shù)的深入，信息中所蘊(yùn)涵的規(guī)律逐漸被了解、存儲、綜合，最后經(jīng)輸出結(jié)果統(tǒng)一表現(xiàn)出來。對本次配比試驗(yàn)而言，層的具體含義可理解如下：第一層的神經(jīng)元接受各種影響因素的輸入，對同一配比方案，第一層的神經(jīng)元同時(shí)進(jìn)行運(yùn)算，利用傳遞函數(shù)計(jì)算結(jié)果的過程就是神經(jīng)元存儲信息的過程；第二層神經(jīng)元接受上層神經(jīng)元各自獨(dú)立、并行計(jì)算處理的結(jié)果后，對獲得的信息判斷、整理、綜合后輸出，從而形成反映整個(gè)系統(tǒng)規(guī)律的映射。

圖2—12

Hecht-Nielsen的論文中指出：1.給定任一連續(xù)函數(shù)f：[0，1]nRm，f可以精確地用一個(gè)至多三層的前向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)。它表述了映射網(wǎng)絡(luò)的存在性，保證任一連續(xù)函數(shù)可由一個(gè)至多三層BP網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)。2.給定任意ε>0，對于任意的L2型連續(xù)函數(shù)f：[0，1]nRm，存在一個(gè)至多三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，它可在任意ε平方誤差精度內(nèi)逼近f。這就告訴我們，對任意連續(xù)函數(shù)一定可以構(gòu)造出這樣的BP網(wǎng)絡(luò)模型。

二．BP模型應(yīng)用分析

BP網(wǎng)絡(luò)模型應(yīng)用于配比試驗(yàn)分析，就是通過對簡單的非線性函數(shù)進(jìn)行數(shù)次復(fù)合，近似任一復(fù)雜函數(shù)，從而確定摻入比等影響因素和強(qiáng)度之間的函數(shù)關(guān)系。而且，實(shí)現(xiàn)這一功能的過程僅僅是利用試驗(yàn)樣本值對模型進(jìn)行訓(xùn)練和學(xué)習(xí)的過程（即通過推理和逼近的方法對網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值和閥值調(diào)整），其間并不要求對此結(jié)構(gòu)和過程有較深認(rèn)識，使分析的復(fù)雜性得到極大的簡化，易于理解并提高了實(shí)用性。在配比試驗(yàn)中應(yīng)用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，具有以下幾點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：

并行處理性。網(wǎng)絡(luò)各神經(jīng)元可以同時(shí)進(jìn)行類似的處理過程，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的信息處理是大規(guī)模并行的。雖然每個(gè)神經(jīng)元的功能簡單，但大量簡單的處理神經(jīng)元進(jìn)行集體的、并行的活動能減少神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)完成識別任務(wù)所需步數(shù)，從而提高網(wǎng)絡(luò)模式識別能力。與傳統(tǒng)數(shù)學(xué)（如回歸分析）串行處理相比，并行計(jì)算的效率更高。

規(guī)律的分布性描述和樣本的容錯(cuò)性?？箟簭?qiáng)度和各影響因素之間因果關(guān)系的信息，在網(wǎng)絡(luò)的存儲是按內(nèi)容分布于許多神經(jīng)元之間的權(quán)中，每個(gè)權(quán)存儲多種信息的部分內(nèi)容，從單個(gè)權(quán)中看不出存儲信息的內(nèi)容。這種映射關(guān)系的產(chǎn)生，部分來自于非線性是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中固有性質(zhì)這一事實(shí)，部分是因?yàn)樵S多獨(dú)立單元的激勵(lì)，決定系統(tǒng)的總體響應(yīng)。這類似于全息圖的信息存儲性質(zhì)，局部帶有遺失或錯(cuò)誤信息的數(shù)據(jù)使得網(wǎng)絡(luò)重新調(diào)用自己存儲的模式，同時(shí)有誤信息被填充或修改。網(wǎng)絡(luò)模式的完善和容錯(cuò)功能，在配比試驗(yàn)中的實(shí)際意義在于，對試驗(yàn)結(jié)果中離群點(diǎn)的處理上，比傳統(tǒng)方法采取摒棄的手段有所改進(jìn)，它容忍這些點(diǎn)的存在并吸取其合理內(nèi)容，通過泛化（Generalization）功能對于不是樣本集合的輸入也能給出合適的輸出。

可塑性、自適應(yīng)性和自組織性。神經(jīng)元之間連接的多樣性和可塑性，使得網(wǎng)絡(luò)可以通過學(xué)習(xí)與訓(xùn)練進(jìn)行自組織，以適應(yīng)不同處理信息的要求。這種學(xué)習(xí)功能在配比試驗(yàn)中的實(shí)現(xiàn)，主要是根據(jù)不同配比方案產(chǎn)生不同強(qiáng)度的樣本模式，逐漸調(diào)整權(quán)值和閥值，使網(wǎng)絡(luò)輸出和希望輸出之差的函數(shù)（如差的平方和）最小，權(quán)值和閥值的調(diào)整過程就是系統(tǒng)規(guī)律性信息的存儲過程，樣本量的增加可以加強(qiáng)信息的存儲，從而更好的反映系統(tǒng)的非線性映射關(guān)系。

BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型自身結(jié)構(gòu)的特性也說明了其應(yīng)用于室內(nèi)配比試驗(yàn)的合理性。在這種網(wǎng)絡(luò)中，輸入是正向傳播，逐層處理，每一層神經(jīng)元的狀態(tài)只影響下一層神經(jīng)元的輸出，其突出特點(diǎn)是無反饋性，即輸入值不影響系統(tǒng)初始狀態(tài)。對室內(nèi)配比試驗(yàn)而言，試驗(yàn)過程本身是不可逆的，抗壓強(qiáng)度由摻入比等因素決定，但同樣的強(qiáng)度也可能是不同配比方案的結(jié)果，僅僅由抗壓強(qiáng)度不能反演出影響參數(shù)，這一特征決定了用反饋型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模是不合適的。

BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)對隱層采用S型函數(shù)描述單個(gè)神經(jīng)元對刺激的響應(yīng)，一方面，它將神經(jīng)元的輸入范圍（-∞，+∞）映射到某一確定區(qū)間，如（-1，+1），使各影響因素對目標(biāo)變量抗壓強(qiáng)度的變異性處于同一水平；另一方面，S型函數(shù)的曲線變化趨勢與單因素對抗壓強(qiáng)度的影響趨勢雷同，經(jīng)過對配比試驗(yàn)中各影響因素與水泥土的抗壓強(qiáng)度關(guān)系分析可知，波速，摻入比，齡期等諸因素與抗壓強(qiáng)度的相關(guān)關(guān)系大致呈指數(shù)曲線走向，以波速—抗壓強(qiáng)度曲線為例，具體影響規(guī)律見圖2—13，S型函數(shù)的曲線變化見圖2—14。

圖2—13抗壓強(qiáng)度—波速曲線圖圖2—14S型函數(shù)曲線圖

這說明S函數(shù)可以比較合理的模擬試驗(yàn)過程，從而更好的反映系統(tǒng)的映射關(guān)系。輸出層節(jié)點(diǎn)的傳遞函數(shù)采用線性函數(shù)，它可將上一層神經(jīng)元的輸出經(jīng)權(quán)值和閥值調(diào)整并累加后輸出，其過程的物理意義被理解為對前一層神經(jīng)元受摻入比等影響因素的激勵(lì)后作出的響應(yīng)的合理性進(jìn)行判斷，并通過將響應(yīng)的合理部分迭加來模擬各種影響因素對抗壓強(qiáng)度的綜合貢獻(xiàn)。

BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練和學(xué)習(xí)過程，就是通過逐步調(diào)整模型的權(quán)值和閥值來存儲系統(tǒng)內(nèi)在規(guī)律性信息的過程，從而達(dá)到正確反映抗壓強(qiáng)度和影響因素之間映射的目的。其學(xué)習(xí)過程的基本思路是：把網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)時(shí)輸出層出現(xiàn)的與試驗(yàn)結(jié)果不符的誤差，歸結(jié)為連接層中各節(jié)點(diǎn)間連接權(quán)及閥值（有時(shí)將閥值作為特殊的連接權(quán)并入連接權(quán)）的“過錯(cuò)”，把誤差逐層向輸入層逆向傳播“分?jǐn)偂苯o各連接節(jié)點(diǎn)，從而可算出各連接節(jié)點(diǎn)的參考誤差，并據(jù)此對各連接權(quán)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，使網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)要求的映射。

三．工程實(shí)例

結(jié)合寧高公路二期工程粉噴樁軟基處理，本次試驗(yàn)用土取自寧高公路（洪藍(lán)至雙牌石段）工地現(xiàn)場，并在室內(nèi)使土樣完全擾動，利用現(xiàn)有的土工試驗(yàn)儀器，土樣試塊為70mm×70mm×70mm的立方體，空氣養(yǎng)護(hù)，攪拌方式為干攪，按照土工試驗(yàn)規(guī)程進(jìn)行試驗(yàn)，本次配比方案摻入比為8%、12%、15%，含水量為30%、40%，齡期為30天、90天。為了驗(yàn)證BP模型擬合數(shù)據(jù)時(shí)樣本需求量少，分析能力強(qiáng)的特點(diǎn)，本文選擇了包含所有因素變化情況的最少組數(shù)（3×2×2）的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，各組加固土的物理力學(xué)性能見表2—9：

表2—9.室內(nèi)配比試驗(yàn)成果表組數(shù)

摻入比（%）

齡期（月）

含水量

孔隙度

飽和度

波速（km/s）

干密度(kg/m3)

抗壓強(qiáng)度(Mpa)

1

15

1

0.211

0.575

0.893

1.783

1.66

3.47

2

15

3

0.153

0.535

0.62

1.813

1.63

5.12

3

12

1

0.222

0.588

0.945

1.645

1.69

2.36

4

12

3

0.192

0.555

0.816

1.626

1.66

3.58

續(xù)表2—95

8

1

0.234

0.62

0.926

1.414

1.61

1.49

6

8

3

0.204

0.594

0.797

1.278

1.66

2.42

7

15

1

0.289

0.796

0.861

1.611

1.43

1.97

8

15

3

0.264

0.775

0.771

1.620

1.42

4.58

9

12

1

0.298

0.78

0.931

1.566

1.44

1.74

10

12

3

0.248

0.726

0.78

1.565

1.47

3.30

11

8

1

0.325

0.866

0.91

1.478

1.38

1.51

12

8

3

0.289

0.801

0.842

1.365

1.40

2.48

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果建立BP網(wǎng)絡(luò)模型，仿真各種因素對抗壓強(qiáng)度的影響過程，網(wǎng)絡(luò)模型結(jié)構(gòu)見圖2—12。利用高性能的可視化軟件MATLAB中神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱進(jìn)行分析計(jì)算。由于采用并行計(jì)算的方法，模型本身可以通過增加節(jié)點(diǎn)數(shù)、隱層數(shù)或訓(xùn)練步數(shù)等方法將系統(tǒng)誤差控制在指定范圍內(nèi)，而不需要再進(jìn)行額外的試驗(yàn)，因此，在本次室內(nèi)配比試驗(yàn)的組數(shù)比常規(guī)試驗(yàn)組數(shù)大大減少的情況下，采用兩層BP網(wǎng)絡(luò)模型來完成函數(shù)逼近任務(wù)。由于試驗(yàn)過程中對抗壓強(qiáng)度而言，影響因素的個(gè)數(shù)有7個(gè)，因此初次確定隱層的神經(jīng)元個(gè)數(shù)選7個(gè)，根據(jù)結(jié)果知最大訓(xùn)練步數(shù)不夠或隱層中神經(jīng)元個(gè)數(shù)太少。因此將神經(jīng)元數(shù)目增加的14個(gè)，最大訓(xùn)練步數(shù)為100000次，此次訓(xùn)練到92885步時(shí)，仿真精度達(dá)到要求。

計(jì)算結(jié)果如表2—10：

表2—10.抗壓強(qiáng)度計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果對比試驗(yàn)結(jié)果

1.49

1.51

1.63

1.97

2.36

2.42

2.48

3.3

3.47

3.58

3.58

5.12

多元回歸

1.659

1.203

1.672

2.481

2.381

2.486

2.368

3.516

3.032

3.335

3.726

5.048

相對誤差回歸

0.113

0.203

0.026

0.259

0.009

0.027

0.044

0.065

0.126

0.068

0.040

0.014

BP模型

1.512

1.485

1.623

2.001

2.357

2.407

2.456

3.410

3.452

3.545

4.522

5.129

相對誤差BP

0.015

0.016

0.004

0.015

0.001

0.005

0.009

0.033

0.005

0.010

0.263

0.001

由表2—10可以看出，回歸模型的計(jì)算結(jié)果與樣本值的偏差較大，最大時(shí)達(dá)到了20%以上。而且，對同樣的樣本群而言，回歸模型一旦確定，其系統(tǒng)誤差（計(jì)算值與試驗(yàn)結(jié)果之差）的大小也隨之被確定，改善系統(tǒng)誤差的有效辦法只能是增加樣本數(shù)量，這將直接帶來試驗(yàn)成本或工程投入的加大。對BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)而言，其輸出不僅能較好的代表試驗(yàn)結(jié)果，與此同時(shí)，模型本身可以通過增加節(jié)點(diǎn)數(shù)、隱層數(shù)或訓(xùn)練步數(shù)等方法將系統(tǒng)誤差控制在指定范圍內(nèi)，而不需要再進(jìn)行額外的試驗(yàn)，這一點(diǎn)對工程實(shí)際而言具有十分重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。根據(jù)本次試驗(yàn)的網(wǎng)絡(luò)誤差平方和隨訓(xùn)練步數(shù)的變化趨勢可知，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)誤差平方和隨步數(shù)的增加而逐漸趨于一極小值，只要模型結(jié)構(gòu)合理，隱層中神經(jīng)元個(gè)數(shù)足夠多，保證必要的訓(xùn)練步數(shù)，系統(tǒng)誤差可以控制在任一指定的誤差指標(biāo)范圍內(nèi)。

圖2—15以方框表示權(quán)值矩陣和閥值矢量中元素，其面積正比于元素幅值。閥值和權(quán)值之間用垂線劃開，形象表示權(quán)值和閥值對神經(jīng)元輸出的影響強(qiáng)弱。對權(quán)值和閥值而言，亮色代表正值，暗色反之。

圖2—15.權(quán)值W1和閥值B1方框圖

圖中第一列表示本次二層的BP網(wǎng)絡(luò)模型中隱層的閥值大小，第二列到第八列分別表示與摻入比、齡期、含水量、孔隙度、飽和度、波速和干密度有關(guān)的權(quán)值大小。圖2—15中行的含義可以理解為，對同一次配比試驗(yàn)結(jié)果，14個(gè)神經(jīng)元相互獨(dú)立的進(jìn)行分析，每個(gè)神經(jīng)元都不同程度反應(yīng)了此次配比試驗(yàn)中影響因素與水泥土抗壓強(qiáng)度的關(guān)系，換句話說，模型獲得的影響因素和強(qiáng)度相關(guān)性信息相當(dāng)于進(jìn)行了14次配比試驗(yàn)所得到的結(jié)果，神經(jīng)元并行計(jì)算的特點(diǎn)，用在室內(nèi)配比試驗(yàn)結(jié)果分析中，可以達(dá)到明顯減小樣本量的效果。

權(quán)值和閥值方框圖存儲的是此次室內(nèi)配比試驗(yàn)中各影響因素和抗壓強(qiáng)度之間因果規(guī)律信息。根據(jù)權(quán)值分布特點(diǎn)可得到如下認(rèn)識：在各種影響因素中，波速的顯著性水平明顯高于其他因素，因?yàn)椴ㄋ賹?yīng)的權(quán)值幅值（圖2—15第七列框圖）明顯高于其他影響因素的權(quán)值幅值，其倍數(shù)分別為十幾倍到幾十倍不等，這說明波速和抗壓強(qiáng)度之間的聯(lián)系非常緊密，對工程應(yīng)用而言，通過測定波速的大小了解水泥土抗壓強(qiáng)度是可行的，根據(jù)圖2—13描述的函數(shù)關(guān)系，測得水泥土的聲速就可以推知其抗壓強(qiáng)度，這就為利用應(yīng)力波（聲波）的傳播特性來測定粉噴樁質(zhì)量提供了理論依據(jù)。

與其他因素相比，水泥摻入比與含水量對抗壓強(qiáng)度的貢獻(xiàn)較強(qiáng)，它們的權(quán)值幅值也相對較大，其權(quán)值幅度明顯超過除波速外的其它所有影響因素。就水泥土加固機(jī)理來說，加固土的水解水化反應(yīng)，硬凝反應(yīng)和碳酸化作用，都離不開水泥和水的參與，因此在確定水泥土配比方案時(shí)，摻入比和含水量的作用是應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)考慮的。除去以上兩種因素外，干密度對抗壓強(qiáng)度的影響也占有相當(dāng)大的比重，其作用僅次于波速、摻入比和含水量。

篇4

加熱切削技術(shù)的出現(xiàn)及發(fā)展

加熱切削加工方法巧妙地利用了高能熱源的熱效應(yīng)，對被切削材料進(jìn)行加熱，使材料切削部位受熱軟化，硬度、強(qiáng)度下降，易產(chǎn)生塑性變形(圖1)。由于加熱溫升后工件材料的剪切強(qiáng)度下降，使切削力和功率消耗降低，振動減輕，因而可以提高金屬切除率，改善加工表面的粗糙度。又因刀具耐用度與工件溫度存在一定的關(guān)系(通常，當(dāng)工件溫度在810℃左右時(shí)刀具的耐用度最大)，所以還可延長刀具壽命。

早在1890年就出現(xiàn)了對材料進(jìn)行通電的加熱切削，并獲美國和德國專利。20世紀(jì)40年代，加熱切削在美、德開始進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用實(shí)踐，證明高溫能使“不可能”加工的金屬提高加工性能，并取得經(jīng)濟(jì)效益。但這個(gè)時(shí)期加熱切削尚處于發(fā)展的初步階段，加工質(zhì)量難以保證，基本上沒有應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)際中。60年代以后，利用刀具與工件構(gòu)成回路通以低壓大電流，實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)電加熱切削，使切削能順利進(jìn)行。70年代初，出現(xiàn)了一種有效的等離子弧加熱切削，最初由英國研制成功。80年代以后，開發(fā)了激光加熱切削，由于激光束能快速局部加熱，較好地滿足了加熱切削的要求，因而提高了加熱切削技術(shù)的實(shí)用價(jià)值。

一般熱源

加熱切削所用熱源，如通電加熱、焊矩加熱、整體加熱、火焰和感應(yīng)局部加熱及導(dǎo)電加熱，通稱為一般熱源。這些熱源都能對被加工材料加熱，對加熱切削技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展起了重要作用，但它們存在加熱區(qū)過大、熱效率低、溫控困難、加工質(zhì)量難以保證等問題，使切削不理想，難以甚至未能應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)際中去。

等離子弧及激光熱源

等離子弧加熱切削，用等離子弧噴槍中的鎢作陰極，工件材料作陽極，通電后形成高溫的等離子弧，其特點(diǎn)是加熱溫度高，能量集中，可對難加工材料進(jìn)行高效切削。研究表明，在加熱切削冷硬鑄鐵和高錳鋼等難加工材料時(shí)，切削速度高達(dá)100～150m/min，刀具耐用度可提高1～4倍。這種方法存在的問題是加熱點(diǎn)必須與刀具有一定距離，加熱效果難控制；加工條件惡劣，需要防護(hù)裝置。

激光加熱切削以激光束為熱源，對工件進(jìn)行局部加熱，其優(yōu)點(diǎn)是熱量集中，升溫迅速；熱量由表及里逐漸滲透，刀具與工件交界面的熱量較低；激光束可照射到工件的任何加工部位并形成聚焦點(diǎn)，便于實(shí)現(xiàn)可控局部加熱。研究結(jié)果表明，激光加熱切削可使切削力下降25%左右，還能有效改善工件的表面粗糙度。存在的主要問題是大功率激光器價(jià)格昂貴，能量轉(zhuǎn)換效率低，金屬材料對激光吸收能力差，吸收率一般只有15%～20%左右，經(jīng)磷酸處理后，吸收能力可提高到80%～90%，但經(jīng)濟(jì)可行性差，這是這種加熱方法難以推廣應(yīng)用的原因之一。

以上兩種熱源的出現(xiàn)，大大推動了加熱切削技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)外已進(jìn)行了大量卓有成效的研究工作。但要順利地用于生產(chǎn)，達(dá)到預(yù)期的切削效果，還有一些問題需要解決，尤其是切削機(jī)理還需進(jìn)一步探索和研究，如加工過程中還存在由于一定的熱擴(kuò)散而影響加工質(zhì)量，功率消耗多，溫度控制困難，熱源裝置不理想，價(jià)格昂貴等問題，所以生產(chǎn)上實(shí)用進(jìn)程不快。加熱切削技術(shù)的關(guān)鍵在于加熱，目前，一般的目標(biāo)是加熱到難加工材料熔化前處于軟化的溫度，但這一溫度是否合適，怎樣達(dá)到和控制這個(gè)溫度，還需進(jìn)一步探索、分析和研究。

2加熱切削的研究及關(guān)鍵技術(shù)

研究目標(biāo)和意義

研究課題以難加工材料組織相變理論、金屬切削原理和熱學(xué)傳導(dǎo)為基礎(chǔ)，以難加工材料難切削的機(jī)理為出發(fā)點(diǎn)，著重分析和尋找溫度、材料組織形態(tài)的變化以及與切削力之間的關(guān)系，摸索切削規(guī)律，確定改善材料可切削性的對策，進(jìn)而從根本上解決難加工材料的切削問題。

研究工作的前提條件之一是，目前已有了激光和等離子弧這類熱梯度很陡的熱源，加熱溫度能在幾毫秒內(nèi)達(dá)到需要值，容易控制、調(diào)節(jié)溫度的高低。前提條件之二是，相當(dāng)部分材料組織具有相變時(shí)的超塑特征，在這種狀態(tài)下，材料組織分子的結(jié)合力最低，而此狀態(tài)的溫度又大大低于材料熔化前軟化的溫度，所以有可能擺脫難加工材料切削加工目前所處的困境。因?yàn)?，如果難加工材料實(shí)現(xiàn)加熱切削必須達(dá)到材料軟化溫度的話，實(shí)踐已證明很難取得預(yù)期的切削效果。

研究的意義在于提出的基于改變組織形態(tài)的切削方法，是將材料科學(xué)的固態(tài)相變理論擴(kuò)展用于切削加工領(lǐng)域。這種深入的機(jī)理探討和研究，是金屬切削原理的創(chuàng)新，也是制造技術(shù)發(fā)展方向上的新思路。另外，如果能使難加工材料的加熱切削技術(shù)朝著比目前的切削溫度更低、加工精度更高、加工速度更快的方向發(fā)展，無疑能推進(jìn)加熱切削的實(shí)用進(jìn)程。

關(guān)鍵技術(shù)

材料的相變超塑性能力及變化規(guī)律。

金屬材料超塑性狀態(tài)的特點(diǎn)，是在一定條件下呈粘性或半粘性，沒有或只有很小的應(yīng)變硬化現(xiàn)象，流動性和填充性很好，超塑變形為宏觀均勻變形，變形后表面光滑，沒有起皺、凹陷、微裂及滑移痕跡等。金屬材料在超塑狀態(tài)進(jìn)行切削是否也呈現(xiàn)上述現(xiàn)象，或者是否還有其他特殊現(xiàn)象是需要搞清楚的。材料在超塑狀態(tài)下切削時(shí)的超塑性能力及其變化規(guī)律是需要研究的關(guān)鍵技術(shù)之一，這對提高難加工材料的切削效果有著重要意義。

一般鋼鐵材料都有相變超塑性(圖2)，它是在相變發(fā)生和進(jìn)行時(shí)產(chǎn)生的，依存于加熱)冷卻速度。黑色金屬超塑性變形有一定的溫度區(qū)，這個(gè)溫度區(qū)比較狹窄，可以有1個(gè)，也可以有2個(gè)以上。如30CrMnSiA只在處于770℃才出現(xiàn)較好的超塑性，此時(shí)a與b兩相的體積比率接近于1，最大應(yīng)力降到30MPa，溫度區(qū)窄；在700℃左右的一個(gè)范圍內(nèi)，超過臨界溫度就沒有超塑性了。在超塑區(qū)域內(nèi)，溫度值應(yīng)該穩(wěn)定，不應(yīng)起伏波動，恒溫持續(xù)時(shí)間也不應(yīng)過長，否則超塑現(xiàn)象會消失。鋼從奧氏體區(qū)域以大于臨界冷卻速度進(jìn)行淬火，可得到馬氏體。由于加工應(yīng)變誘發(fā)和進(jìn)行馬氏體相變，產(chǎn)生相變超塑性。馬氏體轉(zhuǎn)化與溫度有關(guān)，并有一定限度。超塑性是在某一適當(dāng)?shù)臏囟确秶懦霈F(xiàn)的狀態(tài)，若想有效利用超塑性，必須在0.5T熔以上到相變溫度以下的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行加工。

加熱溫度的影響因素及控制方法。金屬材料的相變超塑性對溫度有苛刻的要求，在溫度循環(huán)中的應(yīng)變、應(yīng)變速度、作用應(yīng)力及加熱速度等都會對溫度產(chǎn)生影響，這是研究的關(guān)鍵技術(shù)之二。激光輻射材料時(shí)，其光能被材料吸收，并轉(zhuǎn)換為熱能。激光加熱的熱傳導(dǎo)是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，激光以很高的速度穿透表面進(jìn)入材料深處，其初始速度可達(dá)5～20cm/s。熱量在材料中傳導(dǎo)擴(kuò)散，造成一定的溫度場。用數(shù)學(xué)方法分析計(jì)算熱傳導(dǎo)，對把握激光加熱效果有重要意義?？梢岳眉す廨椛湫纬傻木€狀熱源的變長度和變熱源的性質(zhì)，用數(shù)學(xué)分析方法來研究，尋找熱源的溫度場。根據(jù)上述理論建立的傳熱數(shù)學(xué)模型與激光加熱切削過程進(jìn)行仿真，對各主要參數(shù)作出精確的預(yù)測，加熱切削的研究是非常重要的，也是取得良好效果的有力保證。

等離子弧加熱切削淬火鋼的試驗(yàn)表明，如果等離子槍安置在切削刀具前適當(dāng)?shù)奈恢?，其傾斜角度、離加工面的距離及距切削刀尖的弧長等均可調(diào)節(jié)，并與適當(dāng)?shù)碾妷?、電流、壓縮氣體壓力和流量相配合，這樣來控制加熱溫度，實(shí)現(xiàn)超塑組織狀態(tài)下的切削，可以獲得好的加工質(zhì)量。

采用上述兩種熱源加熱，使金屬(尤其是Fe-C合金系)中亞共析鋼容易實(shí)現(xiàn)超塑性，低碳鋼等材料較易處于相變超塑狀態(tài)，可以達(dá)到加熱作用時(shí)間短、熱源對材料作用區(qū)域小的目的，其面積、形狀、大小都可調(diào)節(jié)，為金屬超塑組織形態(tài)應(yīng)用于切削加工創(chuàng)造了條件。

應(yīng)用前景

篇5

石榴在10月份采果后至越冬前（11月中旬），是樹體營養(yǎng)由采前向果實(shí)輸送而轉(zhuǎn)向積累時(shí)期。一般在9月份，石榴處于第1次花芽分化結(jié)束，第2次花芽開始分化并逐步達(dá)到分化高峰期。通常來說，第1～2花芽分化高峰期間所分化的花芽，在翌年則為第1～2茬花，占產(chǎn)量的比例很大，達(dá)80%以上。同時(shí)，石榴樹樹勢的強(qiáng)弱，與其對冬季低溫的抗性有很大的關(guān)系。生產(chǎn)實(shí)踐證明：石榴采摘后的技術(shù)管理好壞和樹勢恢復(fù)的優(yōu)劣，對石榴樹的安全越冬和翌年的產(chǎn)量影響很大。石榴采后管理主要包括園地土肥水管理、樹體管理等內(nèi)容；其中樹體管理又包括樹體的修剪、病蟲害的防治等內(nèi)容。

1園地土肥水管理

1.1果園深翻

深翻可以改善土壤理化性狀，提高土壤肥力及土壤孔隙度，為根系的生長、擴(kuò)展及養(yǎng)分吸收創(chuàng)造良好的理化條件；同時(shí)還能將部分在土壤中越冬的害蟲翻出凍死。果園深翻可結(jié)合施基肥進(jìn)行，對新建果園實(shí)行擴(kuò)穴深翻；對成年果園根據(jù)立地條件進(jìn)行隔行、隔年輪換進(jìn)行，深翻深度為40～60cm。

1.2采果后及時(shí)追肥

采果后，石榴樹處于“休養(yǎng)生息”的樹勢恢復(fù)期，及時(shí)追施化肥，對于補(bǔ)充樹體營養(yǎng)、恢復(fù)樹勢將起到重要的作用。追肥多以環(huán)狀、放射狀、條狀等方法施入。追肥的目的是為了速效，因此通常采用尿素、三元復(fù)合肥、硫酸鉀復(fù)合肥等速效性化肥。施肥量應(yīng)根據(jù)樹齡的大小、當(dāng)年產(chǎn)量而定，壯年樹、當(dāng)年產(chǎn)量大的樹，一般每株施尿素0.2～0.5kg，三元復(fù)合肥或硫酸鉀復(fù)合肥以每株1.0kg左右為宜。追肥的時(shí)間一般在9月底至10月上旬進(jìn)行。

1.3葉面施肥

采果后，為了盡快恢復(fù)樹勢，結(jié)合采后的追肥，及時(shí)對石榴樹進(jìn)行葉面噴肥。石榴葉面噴肥的肥料一般為尿素（0.3%～0.5%）、磷酸二氫鉀（0.2%～0.4%）、硫酸鉀（0.3%～0.5%）、硫酸銨（0.3%～0.4%）、硫酸鋅（0.4%～0.5%）等。為了增加和補(bǔ)充樹體的營養(yǎng)，在葉面噴肥時(shí)可加入0.2%～0.3%的蔗糖。

1.4早施基肥

早施基肥，可使肥料早分解、早吸收、早利用及早恢復(fù)樹勢，以便提高樹體抵御冬季的寒害和各種不良環(huán)境對樹體的傷害。施肥時(shí)間在10月中下旬，施基肥時(shí)應(yīng)當(dāng)結(jié)合果園深翻；施肥的種類以充分腐熟的豬糞、羊糞、雞糞、廄肥、人糞尿等農(nóng)家肥、有機(jī)肥為主；使用量可根據(jù)樹齡大小和產(chǎn)量水平而定，每株50～100kg不等；施用方法同追肥，施肥部位應(yīng)當(dāng)與追肥施肥部位錯(cuò)開。一般而言，早施基肥時(shí)可在樹冠垂直投影的樹盤外緣開溝施肥。

果園內(nèi)如有雜草、秸稈類可先將其壓進(jìn)施肥溝的下部，上部壓以肥料，爾后埋土封溝。若是10月中下旬氣溫較高，可以邊挖溝，邊剪根（將施肥溝內(nèi)露出的根，均用修枝剪剪斷），邊施肥，邊回填，以免晾根時(shí)間過長。

1.5肥后澆水

在追施化肥和溝施基肥后要及時(shí)澆水，以解除秋旱、沉實(shí)土壤，促使肥料分解、吸收，進(jìn)而達(dá)到盡快恢復(fù)樹勢和充實(shí)花芽分化之目的。在干旱、無灌溉條件地區(qū)，可在雨后趁墑追施化肥。

1.6松土保墑

澆水后要及時(shí)進(jìn)行中耕松土保墑，保持水分，防止土壤板結(jié)，特別是鹽堿地區(qū)，澆水后松土保墑，可以防止土壤反堿的作用。

2樹體的管理

2.1摘凈殘果

將樹上殘留的達(dá)不到商品果要求的殘、次果和沒有商品價(jià)值的裂果、病果和蟲果、僵果等全部摘除，以便于節(jié)約樹體營養(yǎng)，同時(shí)防止其作為傳播石榴?。ü?、干腐病等）、蟲（桃蛀螟、桃小食心蟲、龜蠟蚧、康氏粉蚧、石榴絨蚧等）害的自然載體。一般而言，上述的病、蟲、殘、次、裂、僵果應(yīng)在9月底，最晚不超過10月上旬全部摘除，并在果園外深埋處理掉。2.2清除雜草

雜草傳播病害、滋生害蟲，同時(shí)雜草叢生時(shí)由于與石榴爭奪養(yǎng)分而影響石榴產(chǎn)量。因此，應(yīng)當(dāng)在雜草不超過20cm時(shí)，就予以鏟除，結(jié)合挖溝深施基肥，與肥料一起埋入地下。

2.3適度修剪

此時(shí)適度修剪，不僅有利于恢復(fù)樹勢，而且還有利于養(yǎng)分的積累，進(jìn)而充實(shí)花芽，促使花芽的形成，為安全越冬和翌年豐產(chǎn)打下良好的基礎(chǔ)。石榴樹的萌芽、成枝力均較強(qiáng)，在修剪方法上應(yīng)多疏少截；時(shí)間上應(yīng)以冬剪為主、夏剪為輔，同時(shí)貫徹修剪三大原則：上稀下密、外稀內(nèi)密、大枝稀小枝密。

通常，對于初果期的樹，以培養(yǎng)樹形骨架為目的，促使樹冠擴(kuò)大，采取輕剪長放，多用撐、拉、吊等方法，多留枝條，緩和樹勢，促進(jìn)花芽分化，從而達(dá)到整形、結(jié)果兩不誤，并多培養(yǎng)斜生、下垂?fàn)顟B(tài)的各類枝組。對著生于樹冠外冠的長枝進(jìn)行短截回縮和剪除樹體基部萌蘗枝，培養(yǎng)中型結(jié)果枝組。對于盛果期樹，主要調(diào)整樹體營養(yǎng)與生殖生長的平衡。應(yīng)運(yùn)用多種修剪技術(shù)控制樹冠擴(kuò)大外移，改善內(nèi)膛光照，合理負(fù)載，杜絕“大小年”。

（1）疏枝。即疏去背上的直立枝、大剪口的萌條枝、過密的營養(yǎng)枝、上下臨近的重疊枝、水平相鄰的平行枝、已感染病害的帶病枝、被蟲蛀空的“空心枝”、過于擁擠的結(jié)果枝等。

（2）短截。短截已結(jié)過果的果臺枝及被莖窗蛾、蚱蟬、豹紋木蠹蛾危害的蟲害枝。

（3）回縮。要回縮因結(jié)果壓彎的下垂枝、生長勢不強(qiáng)的衰弱枝和尖削度較小的“兩頭?！敝?。

總的來說就是：以輕為主，輕重結(jié)合，保持樹冠原有結(jié)構(gòu)；疏除或短截直立枝和競爭枝，減少樹冠上部和枝數(shù)量，讓陽光透進(jìn)內(nèi)膛；對過密、干枯、病蟲枝全部剪除，集中營養(yǎng)，改善光照。

2.4病蟲害防治

此期主要防治對象為桃蛀螟、桃小食心蟲、莖窗蛾、刺蛾、中華金帶蛾、金毛蟲等蟲害及干腐病、果腐病、褐斑病等病害。防治方法為結(jié)合修剪，采取以下措施。

（1）刮老皮。八年生以上的成齡樹，隨著樹齡的增加、樹皮的更新和干腐病等病菌的侵染，使樹干的老皮逐漸增多而出現(xiàn)翹裂現(xiàn)象。為了防止干腐病等病菌的再侵染，在石榴采摘后，及時(shí)刮除老皮，并用50%甲基托布津或50%多菌靈可濕性粉劑100倍液，也可用50%退菌特可濕性粉劑100倍液，涂刷刮老皮后的樹干，對樹干有保護(hù)和防治病害的作用。同時(shí)，將刮掉的老皮火燒或深埋處理。

（2）樹體噴藥。石榴采摘后的9月下旬及10月，防治蚜蟲可用25%的吡蟲啉2000倍液或1%阿維菌素乳油3000～4000倍液或5%氟氯氰菊酯（百樹得）2000倍液液進(jìn)行葉面噴霧；防治棗龜蠟蚧、榴絨粉蚧可用25%的甲氰菊酯（滅掃利）乳油2000～3000倍液進(jìn)行防治；若防治蚜蟲與棗龜蠟蚧和榴絨粉蚧，可用25%的吡蟲啉2000倍液+20%氰戊菊酯（速滅殺丁）2000倍液混合液進(jìn)行防治；若蚜蟲、棗龜蠟蚧、榴絨粉蚧、石榴巾夜蛾、中華金帶蛾一起防治，可用25%吡蟲啉可濕性粉劑、25%滅幼脲、20%甲氰菊酯乳油與水，按（0.4∶0.3∶0.3）∶2000的比例，進(jìn)行樹體噴殺防治。在后期應(yīng)盡量減少有毒農(nóng)藥的使用量。

篇6

農(nóng)業(yè)節(jié)水不僅是我國國民經(jīng)濟(jì)和社會可持續(xù)發(fā)展所要求的，也是我國農(nóng)業(yè)資源，尤其是水資源短缺、水土資源配置失衡等嚴(yán)峻形勢所決定的。農(nóng)業(yè)節(jié)水對保障國家水安全、糧食安全和生態(tài)安全，推動農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，具有重要的戰(zhàn)略地位和作用。我國農(nóng)業(yè)缺水的問題在很大程度上要依靠節(jié)水予以解決，加強(qiáng)對我國節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)的研究，以科技創(chuàng)新促進(jìn)生產(chǎn)力發(fā)展，建立與完善適合我國國情的現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)體系，將成為促進(jìn)我國節(jié)水農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重大戰(zhàn)略舉措之一

1現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)研究進(jìn)展

隨著全球性水資源供需矛盾的日益加劇，世界各國，特別是發(fā)達(dá)國家都把發(fā)展節(jié)水高效農(nóng)業(yè)作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要措施。發(fā)達(dá)國家在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中，把提高灌溉（降）水的利用率、單方水的利用效率、水資源再生利用率作為研究重點(diǎn)和主要目標(biāo)。在研究節(jié)水農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)理論基礎(chǔ)上，將生物、信息、計(jì)算機(jī)、高分子材料等高新技術(shù)與傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)相結(jié)合，提升節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)的高科技含量，建立適合國情的節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)體系，加快由傳統(tǒng)的粗放農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代化的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型的進(jìn)程。

世界各國采用的節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)通?？蓺w納為工程節(jié)水技術(shù)、農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)、生物（生理）節(jié)水技術(shù)和水管理節(jié)水技術(shù)等四類。節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)的應(yīng)用可大致分布在四個(gè)基本環(huán)節(jié)中:

一是減少灌溉渠系（管道）輸水過程中的水量蒸發(fā)與滲漏損失，提高農(nóng)田灌溉水的利用率；

二是減少田間灌溉過程中的水分深層滲漏和地表流失，在改善灌水質(zhì)量的同時(shí)減少單位灌溉面積的用水量；

三是減少農(nóng)田土壤的水分蒸發(fā)損失，有效地利用天然降水和灌溉水資源；

四是提高作物水分生產(chǎn)效率，減少作物的水分奢侈性蒸騰消耗，獲得較高的作物產(chǎn)量和用水效益。節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)的國家始終把提高上述環(huán)節(jié)中的灌溉（降）水利用率和作物水分生產(chǎn)效率作為重點(diǎn)，在建立了以高標(biāo)準(zhǔn)的襯砌渠道和壓力管道輸水為主的完善的灌溉輸水工程系統(tǒng)和采用了以噴（微）灌技術(shù)和改進(jìn)的地面灌技術(shù)為主的先進(jìn)的田間灌水技術(shù)后，節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)的研究重點(diǎn)正從工程節(jié)水向農(nóng)藝節(jié)水、生物（生理）節(jié)水、水管理節(jié)水等方向傾斜，尤其重視農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)技術(shù)的密切結(jié)合。

1．1農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)

利用耕作覆蓋措施和化學(xué)制劑調(diào)控農(nóng)田水分狀況、蓄水保墑是提高農(nóng)田水利用率和作物水分生產(chǎn)效率的有效途徑。國內(nèi)外已提出許多行之有效的技術(shù)和方法，如保護(hù)性耕作技術(shù)、田間覆蓋技術(shù)、節(jié)水生化制劑（保水劑、吸水劑、種衣劑）和旱地專用肥等技術(shù)和產(chǎn)品正得到廣泛的應(yīng)用。如美國中西部大平原由傳統(tǒng)耕作到少耕或免耕，由表層松土覆蓋到作物殘茬秸稈覆蓋，由機(jī)械耕作除草到化學(xué)制劑除草，都顯著提高了農(nóng)田的保土、保肥、保水的效果和農(nóng)業(yè)產(chǎn)量。法國、美國、日本、英國等開發(fā)出抗旱節(jié)水制劑（保水劑、吸水劑）的系列產(chǎn)品，在經(jīng)濟(jì)作物上廣泛使用，取得了良好的節(jié)水增產(chǎn)效果。法國、美國等將聚丙烯酰胺（PAM）噴施在土壤表面，起到了抑制農(nóng)田水分蒸發(fā)、防止水土流失、改善土壤結(jié)構(gòu)的明顯效果。美國利用沙漠植物和淀粉類物質(zhì)成功地合成了生物類的高吸水物質(zhì)，取得了顯著的保水效果。

節(jié)水農(nóng)作制度主要是研究適宜當(dāng)?shù)刈匀粭l件的節(jié)水高效型作物種植結(jié)構(gòu)，提出相應(yīng)的節(jié)水高效間作套種與輪作種植模式。例如，在澳大利亞采用的糧草輪作制度中，實(shí)施豆科牧草與作物輪作會避免土壤有機(jī)質(zhì)下降，保持土壤基礎(chǔ)肥力，提高土壤蓄水保墑能力。

在抗旱節(jié)水作物品種的選育方面，發(fā)達(dá)國家已選育出一系列的抗旱、節(jié)水、優(yōu)質(zhì)的作物品種。如澳大利亞和以色列的小麥品種、以色列和美國的棉花品種、加拿大的牧草品種、以色列和西班牙的水果品種等。這些品種不僅具備節(jié)水抗旱性能，還具有穩(wěn)定的產(chǎn)量性狀和優(yōu)良的品質(zhì)特性。特別是近年來，在植物抗旱基因的挖掘和分離、水分高效利用相關(guān)的基因定位以及分子輔助標(biāo)記技術(shù)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、基因聚合技術(shù)等在抗旱節(jié)水作物品種的選育上取得了一些極富開發(fā)潛力的成果。

近年來，水肥耦合高效利用技術(shù)的研究已將提高水分養(yǎng)分耦合利用效率的灌水方式、灌溉制度、根區(qū)濕潤方式和范圍等與水分養(yǎng)分的有效性、根系的吸收功能調(diào)節(jié)等有機(jī)地結(jié)合起來。通過改變灌水方式、灌溉制度和作物根區(qū)的濕潤方式達(dá)到有效調(diào)節(jié)根區(qū)水分養(yǎng)分的有效性和根系微生態(tài)系統(tǒng)的目的，從而最大限度地提高水分養(yǎng)分耦合的利用效率。美國、以色列等國家將作物水分養(yǎng)分的需求規(guī)律和農(nóng)田水分養(yǎng)分的實(shí)時(shí)狀況相結(jié)合，利用自控的滴灌系統(tǒng)向作物同步精確供給水分和養(yǎng)分，既提高了水分和養(yǎng)分的利用率，最大限度地降低了水分養(yǎng)分的流失和污染的危險(xiǎn)，也優(yōu)化了水肥耦合關(guān)系，從而提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。

1．2生物（生理）節(jié)水技術(shù)

將作物水分生理調(diào)控機(jī)制與作物高效用水技術(shù)緊密結(jié)合開發(fā)出諸如調(diào)虧灌溉（RDI）、分根區(qū)交替灌溉（ARDI）和部分根干燥（PRD）等作物生理節(jié)水技術(shù)，可明顯地提高作物和果樹的水分利用效率。與傳統(tǒng)灌水方法追求田間作物根系活動層的充分和均勻濕潤的想法不同，ARDI和PRD技術(shù)強(qiáng)調(diào)在土壤垂直剖面或水平面的某個(gè)區(qū)域保持土壤干燥，僅讓一部分土壤區(qū)域灌水濕潤，交替控制部分根系區(qū)域干燥、部分根系區(qū)域濕潤，以利于使不同區(qū)域的根系交替經(jīng)受一定程度的水分脅迫鍛煉，刺激根系的吸收補(bǔ)償功能，使根源信號ABA向上傳輸至葉片，調(diào)節(jié)氣孔保持在適宜的開度，達(dá)到不犧牲作物光合物質(zhì)積累而又大量減少其奢侈的蒸騰耗水的目的，與此同時(shí)，還可減少作物棵間的土壤濕潤面積，降低棵間蒸發(fā)損失和因水分從濕潤區(qū)向干燥區(qū)側(cè)向運(yùn)動帶來的深層滲漏損失。RDI是基于作物生理生化過程受遺傳特性或生長激素的影響，在作物生長發(fā)育的某些階段主動施加一定的水分脅迫（即人為地讓作物經(jīng)受適度的缺水鍛煉）來影響其光合產(chǎn)物向不同組織器官的分配，進(jìn)而提高其經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量而舍棄營養(yǎng)器官的生長量及有機(jī)合成物的總量。因營養(yǎng)生長減少還可提高作物的種植密度，提高總產(chǎn)量，減少棉花、果樹等作物的剪枝工作量，改善產(chǎn)品品質(zhì)。國際上有關(guān)調(diào)虧灌溉的研究主要是針對果樹和西紅柿等蔬菜作物，對大田作物的研究較少。

近年來，國內(nèi)外相繼開展了對作物需水量計(jì)算方法的大量研究，但這些研究大多以單點(diǎn)的和單一作物的耗水估算為主，在此基礎(chǔ)上采用插值法和面積加權(quán)平均法確定的區(qū)域作物耗水量的精度會受到氣象等因素的空間變異性的影響。目前的重點(diǎn)是將單點(diǎn)的單一作物耗水估算模型的研究擴(kuò)展到區(qū)域尺度多種作物組合下的耗水估算方法與模型研究上，根據(jù)作物及其不同生育期的需水估算，使有限的水最優(yōu)分配到作物的不同生育期內(nèi)，為研究適合不同地區(qū)的非充分灌溉制度提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和支撐。隨著遙感技術(shù)的應(yīng)用使得采用能量平衡法估算區(qū)域作物耗水量成為可能，通過遙感獲得的作物冠層溫度來估算區(qū)域耗水量分布的研究變得十分活躍，并在一些發(fā)達(dá)國家得到了一定的應(yīng)用。

1．3水管理節(jié)水技術(shù)

為實(shí)現(xiàn)灌溉用水管理手段的現(xiàn)代化與自動化，滿足對灌溉系統(tǒng)管理的靈活、準(zhǔn)確和快捷的要求，發(fā)達(dá)國家的灌溉水管理技術(shù)正趨朝著信息化、自動化、智能化的方向發(fā)展。在減少灌溉輸水調(diào)蓄工程的數(shù)量、降低工程造價(jià)費(fèi)用的同時(shí)，既滿足用戶的需求，又有效地減少棄水，提高灌溉系統(tǒng)的運(yùn)行性能與效率。

建立灌區(qū)用水決策支持系統(tǒng)來模擬作物產(chǎn)量和作物需水過程，預(yù)測農(nóng)田土壤鹽份及水分脅迫對產(chǎn)量的影響，基于Internet技術(shù)和RS、GIS、GPS等技術(shù)完成信息的采集交換與傳輸，根據(jù)實(shí)時(shí)灌溉預(yù)報(bào)模型，為用戶提供不同類型灌區(qū)的動態(tài)配水計(jì)劃，達(dá)到優(yōu)化配置灌溉用水的目標(biāo)。為適應(yīng)灌區(qū)用水靈活多變的特點(diǎn)，做到適時(shí)、適量地供水，需對灌溉輸配水系統(tǒng)的運(yùn)行模式和相應(yīng)的自控技術(shù)開展研究。目前，國外多采用基于下游控制模式的自控運(yùn)行方式，利用中央自動監(jiān)控（即遙測、遙訊、遙調(diào)）系統(tǒng)對大型供水渠道進(jìn)行自動化管理，開展灌區(qū)輸配水系統(tǒng)的自控技術(shù)研究。在明渠自控系統(tǒng)運(yùn)行軟件方面，著重開展對供水系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度計(jì)劃的研究，采用明渠非恒定流計(jì)算機(jī)模擬方法結(jié)合閘門運(yùn)行規(guī)律編制系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)控制軟件。

美國、澳大利亞等國已大量使用熱脈沖技術(shù)測定作物莖桿的液流和蒸騰，用于監(jiān)測作物水分狀態(tài)，并提出土壤墑情監(jiān)測與預(yù)報(bào)的理論和方法，將空間信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)用于監(jiān)測土壤墑情。根據(jù)土壤和作物水分狀態(tài)開展的實(shí)時(shí)灌溉預(yù)報(bào)的研究進(jìn)展也很快，一些國家已提出幾種具有代表性的節(jié)水灌溉預(yù)報(bào)模型。在此基礎(chǔ)開展的適合不同地區(qū)的非充分灌溉模式的研究是干旱缺水條件下灌溉用水管理的基礎(chǔ)，隨著水資源短缺的不斷加劇，其研究在國內(nèi)外得到普遍重視。

多采用系統(tǒng)分析理論和隨機(jī)優(yōu)化技術(shù)，開展灌區(qū)多種水源聯(lián)合利用的研究，以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支持的智能化配水決策支持系統(tǒng)為基礎(chǔ)，建立起多水源優(yōu)化配置的專家系統(tǒng)，提出不同水源組合條件下的優(yōu)化灌溉與管理模式，合理利用和配置灌區(qū)的地表水、地下水和土壤水，對其進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃和管理。在最大限度地滿足作物對水分需求的同時(shí)，改善灌區(qū)的農(nóng)田生態(tài)環(huán)境條件。

1．4工程節(jié)水技術(shù)

隨著現(xiàn)代化規(guī)模經(jīng)營農(nóng)業(yè)的發(fā)展，由傳統(tǒng)的地面灌溉技術(shù)向現(xiàn)代地面灌溉技術(shù)的轉(zhuǎn)變是大勢所趨。在采用高精度的土地平整技術(shù)基礎(chǔ)上，采用水平畦田灌和波涌灌等先進(jìn)的地面灌溉方法無疑是實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變的重要標(biāo)志之一。精細(xì)地面灌溉方法的應(yīng)用可明顯改進(jìn)地面畦（溝）灌溉系統(tǒng)的性能，具有節(jié)水、增產(chǎn)的顯著效益。激光控制土地精細(xì)平整技術(shù)是目前世界上最先進(jìn)的土地平整技術(shù)，國內(nèi)外的應(yīng)用結(jié)果表明，高精度的土地平整可使灌溉均勻度達(dá)到80%以上，田間灌水效率達(dá)到70%-80%，是改進(jìn)地面灌溉質(zhì)量的有效措施。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，在采用地面灌溉實(shí)時(shí)反饋控制技術(shù)的基礎(chǔ)上，利用數(shù)學(xué)模型對地面灌溉全過程進(jìn)行分析已成為研究地面灌溉性能的重要手段。應(yīng)用地面灌溉控制參數(shù)反求法可有效地克服田間土壤性能的空間變異性，獲得最佳的灌水控制參數(shù)，有效地提高地面灌溉技術(shù)的評價(jià)精度和制定地面灌溉實(shí)施方案的準(zhǔn)確性。

除地面灌溉技術(shù)外，發(fā)達(dá)國家十分重視對噴、微灌技術(shù)的研究和應(yīng)用。微灌技術(shù)是所有田間灌水技術(shù)中能夠做到對作物進(jìn)行精量灌溉的高效方法之一。美國、以色列、澳大利亞等國家特別重視微灌系統(tǒng)的配套性、可靠性和先進(jìn)性的研究，將計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)、自控技術(shù)、先進(jìn)的制造成模工藝技術(shù)相結(jié)合開發(fā)高水力性能的微灌系列新產(chǎn)品、微灌系統(tǒng)施肥裝置和過濾器。噴頭是影響噴灌技術(shù)灌水質(zhì)量的關(guān)鍵設(shè)備，世界主要發(fā)達(dá)國家一直致力于噴頭的改進(jìn)及研究開發(fā)，其發(fā)展趨勢是向多功能、節(jié)能、低壓等綜合方向發(fā)展。如美國先后開發(fā)出不同搖臂形式、不同仰角及適用于不同目的的多功能噴頭，具有防風(fēng)、多功能利用、低壓工作的顯著特點(diǎn)。

為減少來自農(nóng)田輸水系統(tǒng)的水量損失，許多國家已實(shí)現(xiàn)灌溉輸水系統(tǒng)的管網(wǎng)化和施工手段上的機(jī)械化。近年來，國內(nèi)外將高分子材料應(yīng)用在渠道防滲方面，開發(fā)出高性能、低成本的新型土壤固化劑和固化土復(fù)合材料，研究具有防滲、抗凍脹性能的復(fù)合襯砌工程結(jié)構(gòu)形式。如已在德國、美國應(yīng)用的新型土工復(fù)合材料GCLS就具有防滲性能好、抗穿刺能力強(qiáng)的明顯特點(diǎn)。此外，管道輸水技術(shù)因成本低、節(jié)水明顯、管理方便等特點(diǎn)，已作為許多國家開展灌區(qū)節(jié)水改造的必要措施，開展渠道和管網(wǎng)相結(jié)合的高效輸水技術(shù)研究和大口徑復(fù)合管材的研制是渠灌區(qū)發(fā)展輸水灌溉中亟待解決的關(guān)鍵問題。

2現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)研究發(fā)展趨勢

現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)是在傳統(tǒng)的節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)中融入了生物、計(jì)算機(jī)模擬、電子信息、高分子材料等一系列高新技術(shù)，具有多學(xué)科相互交叉、各種單項(xiàng)技術(shù)互相滲透的明顯特征?，F(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)涉及的既不是簡單的工程節(jié)水和水管理節(jié)水問題，也不是簡單的農(nóng)藝節(jié)水和生物節(jié)水問題。從支撐現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)的基礎(chǔ)理論而言，需將水利工程學(xué)、土壤學(xué)、作物學(xué)、生物學(xué)、遺傳學(xué)、材料學(xué)、數(shù)學(xué)和化學(xué)等學(xué)科有機(jī)地結(jié)合在一起，以降水(灌溉)－土壤水－作物水－光合作用－干物質(zhì)量－經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的轉(zhuǎn)化循環(huán)過程作為研究主線，從水分調(diào)控、水肥耦合、作物生理與遺傳改良等方面出發(fā)，探索提高各個(gè)環(huán)節(jié)中水的轉(zhuǎn)化效率與生產(chǎn)效率的機(jī)理。另一方面，現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)又需要生物、水利、農(nóng)藝、材料、信息、計(jì)算機(jī)、化工等多方面的技術(shù)支持，來建立適合國情的技術(shù)體系。

隨著20世紀(jì)中葉以來科學(xué)技術(shù)出現(xiàn)的重大突破，節(jié)水農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中大量借助于土壤水動力學(xué)、植物生理學(xué)的理論和現(xiàn)代數(shù)學(xué)方法及計(jì)算模擬手段，試圖從整體上來考慮水-土-作物-大氣間的互動作用與關(guān)系，定量描述土壤-植物-大氣連續(xù)體中水分和養(yǎng)分運(yùn)移的轉(zhuǎn)化過程，據(jù)此制定科學(xué)的水、肥調(diào)控方案，這使得對節(jié)水農(nóng)業(yè)的研究已由以往單純的統(tǒng)計(jì)或?qū)嶒?yàn)性質(zhì)變?yōu)橐婚T有著較為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦碚摶A(chǔ)與定量方法的科學(xué)。計(jì)算機(jī)技術(shù)、電于信息技術(shù)、紅外遙感技術(shù)以及其它技術(shù)的應(yīng)用，使得在土壤水分動態(tài)、土壤水鹽動態(tài)、水沙動態(tài)、水污染狀況、作物水分狀況等方面的數(shù)據(jù)監(jiān)測、采集和處理手段得到長足發(fā)展，促進(jìn)了農(nóng)業(yè)用水管理水平的提高，而高分子復(fù)合材料和納米材料的研制創(chuàng)新正在促使渠道防滲、管道灌溉、覆膜灌溉、坡面集雨等方面孕育著技術(shù)上的重大突破。

在提高農(nóng)業(yè)用水的利用率和水的生產(chǎn)效率的節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)研究中，不僅涉及到與土壤-植物-大氣系統(tǒng)中的界面過程，水分傳輸和系統(tǒng)反饋的機(jī)制，水分調(diào)控的途徑以及大氣水、地表水、地下水、土壤水轉(zhuǎn)化關(guān)系等相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)的前沿技術(shù)，還與利用現(xiàn)代高新技術(shù)對水資源、土壤水分和作物水分進(jìn)行監(jiān)測調(diào)控，根據(jù)作物需水規(guī)律進(jìn)行精量灌溉等關(guān)鍵技術(shù)有關(guān)。為此，必須以具有學(xué)科交叉性的重大前沿性技術(shù)研究為基礎(chǔ)，研發(fā)與農(nóng)業(yè)節(jié)水相關(guān)的重要關(guān)鍵技術(shù)，探索建立適合國情的現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)體系。

3我國現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)研究重點(diǎn)與內(nèi)容

3．1現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)前沿技術(shù)

圍繞作物生理需水與用水、精量控制灌溉等領(lǐng)域，對現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)前沿技術(shù)開展原創(chuàng)性研究。通過對水－土－植物關(guān)系、干旱條件下植物根信號傳輸和氣孔反應(yīng)的機(jī)制、干旱脅迫鍛煉對植物超補(bǔ)償功能的刺激等問題的研究，帶來農(nóng)業(yè)節(jié)水原理與技術(shù)的創(chuàng)新，促進(jìn)節(jié)水農(nóng)業(yè)新思路的問世和源頭高技術(shù)的產(chǎn)生，為我國現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供基礎(chǔ)理論和技術(shù)儲備。

作物高效用水與生理調(diào)控技術(shù)：

（1）研究主要作物節(jié)水條件下產(chǎn)量形成及可視化的生產(chǎn)模型，獲得維持農(nóng)作物較高水分生產(chǎn)效率的生理和生態(tài)學(xué)過程參數(shù)，提出農(nóng)作物根系微生態(tài)系統(tǒng)水分吸收功能調(diào)控模型和水分利用整體超補(bǔ)償功能環(huán)境反應(yīng)模型；

（2）研究不同生態(tài)區(qū)域內(nèi)主要農(nóng)作物(小麥、玉米、棉花、水稻)非充分灌溉條件下的需水量季節(jié)分布和計(jì)算模式和不同節(jié)水灌溉技術(shù)條件下的作物需水和耗水模型，提出作物水分生產(chǎn)函數(shù)與有限水量條件下的非充分灌溉制度，得到不同節(jié)水灌溉方式下實(shí)施非充分灌溉制度的技術(shù)；

（3）研究主要農(nóng)作物(小麥、玉米、棉花、水稻、果樹)調(diào)虧灌溉的指標(biāo)體系(最佳凋虧階段和調(diào)虧程度)，提出不同養(yǎng)分水平或施肥條件下調(diào)虧灌溉的模式及相應(yīng)的指標(biāo)，獲得作物調(diào)虧灌溉的田間實(shí)施技術(shù)；

（4）研究主要農(nóng)作物(小麥、玉米、棉花、水稻)控制性分根交替灌溉的指標(biāo)體系，提出不同養(yǎng)分水平或施肥條件下控制性分根交替灌溉的模式及相應(yīng)參數(shù)，獲得不同土壤、作物下控制性分根交替灌溉的灌水技術(shù)要素最優(yōu)組合設(shè)計(jì)方法及的田間實(shí)施技術(shù)；

作物需水信息采集與精量控制灌溉技術(shù)：

（1）研究作物對水分虧缺信息的感受、傳遞與信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的過程，建立作物水分信號診斷指標(biāo)體系，獲得利用作物莖桿變形測量診斷作物缺水狀況的新技術(shù)與新產(chǎn)品；

（2）研究作物水分區(qū)域分布監(jiān)測技術(shù)和作物蒸騰過程快速監(jiān)測技術(shù)，提出區(qū)域土壤水分空間變異性與最佳動態(tài)監(jiān)測布點(diǎn)方式和區(qū)域土壤墑情監(jiān)測預(yù)報(bào)技術(shù)，獲得土壤水分動態(tài)快速測定與預(yù)報(bào)技術(shù)及新產(chǎn)品；

（3）以土壤墑情監(jiān)測預(yù)報(bào)、作物水分動態(tài)監(jiān)測信息與作物生長信息的結(jié)合為基礎(chǔ)，研究運(yùn)用模糊人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立具有監(jiān)測、傳輸、診斷、決策功能的作物精量控制灌溉系統(tǒng)，研制開發(fā)智能化的灌溉信息采集裝置和智能化的灌溉預(yù)報(bào)與決策支持軟件。

農(nóng)田水肥調(diào)控利用與節(jié)水高效作物栽培技術(shù)：

（1）以小麥、玉米、棉花等主要作物為對象，研究不同區(qū)域、種植制度、地力基礎(chǔ)和水資源狀況下主要作物農(nóng)田養(yǎng)分供應(yīng)與利用模式，提出不同水分條件下獲得最高水分利用效率的水分與養(yǎng)分最佳參數(shù)組合；

（2）研究不同灌溉方式下作物根區(qū)水分養(yǎng)分遷移、轉(zhuǎn)化和吸收的動力學(xué)過程，提出相應(yīng)的作物根際水肥耦合循環(huán)與調(diào)控模型，獲得以提高水肥耦合利用效率為目標(biāo)的田間節(jié)水灌溉技術(shù)參數(shù)的最優(yōu)組合；

（3）以小麥、玉米、棉花等主要作物為對象，研究農(nóng)田高效用水的作物群體時(shí)空分布特征，影響農(nóng)田整體抗旱特性和水分利用效率的群體因素和調(diào)控技術(shù)；構(gòu)建主要農(nóng)作物高效用水群體優(yōu)化結(jié)構(gòu)的綜合栽培技術(shù)體系。

3．2現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)

以田間節(jié)水灌溉、灌溉用水管理、農(nóng)藝與化控節(jié)水等為重點(diǎn)，適當(dāng)考慮干旱缺水地區(qū)特殊水源的開發(fā)與高效利用，研究現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)，創(chuàng)制一批新型的農(nóng)業(yè)節(jié)水新產(chǎn)品與新材料，促進(jìn)節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)水平的提升，為我國農(nóng)業(yè)節(jié)水提供適合國情的實(shí)用性應(yīng)用技術(shù)。

田間節(jié)水灌溉技術(shù)：

（1）研制抗堵、耐用、價(jià)廉的微灌灌水器，開發(fā)新型微灌過濾器、注肥器及系統(tǒng)控制設(shè)備；

（2）研究節(jié)能異形噴嘴噴頭、可調(diào)仰角及可調(diào)霧化程度的噴頭、噴灑區(qū)域?yàn)榫匦蔚膰婎^，開發(fā)適宜于園林噴灌的升降式噴灌裝置，改進(jìn)扇形轉(zhuǎn)動的搖臂式噴頭，研制新型移動式輕小型噴灌機(jī)組和智能控制低壓變量自走式噴灑機(jī)組；

（3）研究土地精平標(biāo)準(zhǔn)與激光控制平地技術(shù)，開發(fā)國產(chǎn)激光控制平地鏟運(yùn)設(shè)備和相應(yīng)的液壓升降控制系統(tǒng)，提出與激光控制平地技術(shù)實(shí)施相配套的田間灌排工程系統(tǒng)模式，研究地面灌溉技術(shù)控制參數(shù)，開發(fā)田間波涌灌溉控制設(shè)備、田間多孔閘管灌溉系統(tǒng)和田間灌溉自動控制設(shè)備；

（4）研發(fā)適合家庭規(guī)模的可調(diào)式小型免耕坐水播種技水與設(shè)備，創(chuàng)制集灌水、播種、施肥于一體的新型多功能行走式局部施灌機(jī)。

灌溉系統(tǒng)輸配水監(jiān)控與調(diào)配技術(shù)：

（1）研發(fā)水分損失小、價(jià)廉、精度高、抗干擾性強(qiáng)的渠系量水設(shè)備，研制具有量水和控制雙重功能的取水口量水設(shè)施、新型管道量水儀表、適合高含沙渠道采用的量水裝置等，開發(fā)經(jīng)濟(jì)實(shí)用的灌區(qū)自動化量水二次儀表及設(shè)備、井灌區(qū)計(jì)量與控制用水裝置等；

（2）開發(fā)基于局域網(wǎng)絡(luò)、Internet網(wǎng)絡(luò)與RS和GPS技術(shù)相結(jié)合的灌區(qū)動態(tài)管理信息采集、傳輸和分析技術(shù)，研究灌溉系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)識別技術(shù)和動態(tài)配水系統(tǒng)下非恒定流模擬仿真技術(shù)和水量與流量的實(shí)時(shí)調(diào)控技術(shù)；

（3）研究灌區(qū)中央控制系統(tǒng)自動控制技術(shù)和水力自動控制技術(shù)，開發(fā)灌溉配水系統(tǒng)的閘門控制模式及基于模糊控制方法的靈活方便的控制器。

農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)：

（1）以小麥、玉米等大田作物及林草為重點(diǎn)，應(yīng)用分子標(biāo)記輔助選擇、轉(zhuǎn)基因、基因聚合技術(shù)結(jié)合常規(guī)育種的方法，創(chuàng)制抗旱節(jié)水型、水分高效利用型的優(yōu)異育種新材料，選育抗旱節(jié)水與高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)相結(jié)合型的新品種（組合）；

（2）研究主要生態(tài)區(qū)域節(jié)水高效型的作物種植結(jié)構(gòu)和適合區(qū)域特點(diǎn)的節(jié)水高效間作套種與輪作等種植模式，提出主要種植制度周期內(nèi)農(nóng)田水分高效利用技術(shù)控制要素和集成化參數(shù)，得到節(jié)水型農(nóng)作制度優(yōu)化技術(shù)及其量化指標(biāo)；

（3）以旱地土壤水庫增容為核心，研究等高種植集雨蓄水保墑技術(shù)和田間集雨栽培技術(shù)、少耕免耕保水保肥技術(shù)、地力培肥有機(jī)旱作技術(shù)、降低田間蒸發(fā)的覆蓋保墑技術(shù)等雨水就地高效利用技術(shù)，提出旱地農(nóng)田節(jié)水抗旱能力的糧草輪作技術(shù)、糧經(jīng)飼作物立體種植高效用水技術(shù)等。

新型農(nóng)業(yè)節(jié)水材料與產(chǎn)品：

（1）研究利用納米技術(shù)改進(jìn)防滲材料的性能，研制新型土壤固化劑、新型復(fù)合土工膜料和填縫材料，鹽漬土和膨脹土等特殊土類渠道的專用防滲材料，開發(fā)新型保溫復(fù)合材料和環(huán)保型混凝土補(bǔ)強(qiáng)新材料，創(chuàng)制用于管道輸水的高分子復(fù)合材料大口徑管材和管件；

（2）研發(fā)適合旱區(qū)應(yīng)用的新型低成本、高效率的坡面集雨固化土材料、綠色環(huán)保型集雨面噴涂材料、生物集雨材料和田間集雨材料等；

（3）篩選具有控制蒸騰功能的外源物質(zhì)，研究植物蒸騰抑制劑，研制具有抗旱節(jié)水、防病殺蟲、高效環(huán)保等多種功能的種衣劑，開發(fā)以生物材料（藻類、纖維、沙漠植物等）或化學(xué)材料為基質(zhì)的新型保水劑，創(chuàng)制低成本的高效多功能水土保持劑與土壤結(jié)構(gòu)改良劑；

（4）研發(fā)由天然材料和改性天然材料（重點(diǎn)是植物纖維和淀粉類）制成的可被微生物完全分解為對環(huán)境無害物質(zhì)的新型覆蓋材料，開發(fā)具有增溫、保墑、增產(chǎn)、無殘留的多功能液體覆蓋材料，改性和創(chuàng)制新型液膜等。

水源開發(fā)與高效利用技術(shù)：

（1）建立區(qū)域雨水資源高效利用技術(shù)體系和最優(yōu)開發(fā)模式及智能決策系統(tǒng)軟件，研發(fā)適合旱區(qū)應(yīng)用的新型、高效工程和生物雨水集蓄形式，提出新型集雨設(shè)施結(jié)構(gòu)形式和現(xiàn)場成型技術(shù)，獲得雨水集蓄與高效利用工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件；

（2）研究低成本、節(jié)能型的微咸水開發(fā)利用技術(shù)，建立微咸水灌溉下的控制指標(biāo)體系和作物灌溉制度，提出微咸水灌溉下土壤水鹽運(yùn)動規(guī)律與調(diào)控技術(shù)，得到咸水與淡水混灌和輪灌的應(yīng)用模式；

（3）研究再生水灌溉對土壤、地下水及作物品質(zhì)的影響，提出再生水作物安全高效利用指標(biāo)量化體系，開發(fā)利用再生水灌溉的不同灌水方式、再生水與潔凈水混灌或輪灌的應(yīng)用技術(shù)以及不同再生水灌溉方式下的作物灌溉制度。

4現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)研究帶來的貢獻(xiàn)

篇7

從廣義講，逆向工程可分以下三類：

(1)實(shí)物逆向：它是在已有產(chǎn)品實(shí)物的條件下，通過測繪和分折，從而再創(chuàng)造；其中包括功能逆向、性能逆向、方案、結(jié)構(gòu)、材質(zhì)等多方面的逆向。實(shí)物逆向的對象可以是整機(jī)、零部件和組件。

(2)軟件逆向：產(chǎn)品樣本、技術(shù)文件、設(shè)計(jì)書、使用說明書、圖紙、有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)、管理規(guī)范和質(zhì)量保證手冊等均稱為技術(shù)軟件。軟件逆向有三類：既有實(shí)物，又有全套技術(shù)軟件；只有實(shí)物而無技術(shù)軟件；沒有實(shí)物，僅有全套或部分技術(shù)軟件。

(3)影像逆向：設(shè)計(jì)者既無產(chǎn)品實(shí)物，也無技術(shù)軟件，僅有產(chǎn)品的圖片、廣告介紹或參觀后的印象等，設(shè)計(jì)者要通過這些影像資料去構(gòu)思、設(shè)計(jì)產(chǎn)品，該種逆向稱為影像逆向。

目前，國內(nèi)外有關(guān)逆向工程的研究主要集中在幾何形狀的逆向，即重建產(chǎn)品實(shí)物的CAD，稱為“實(shí)物逆向工程”。逆向工程與順向工程如下圖l所示：

2逆向工程數(shù)據(jù)測量技術(shù)

數(shù)據(jù)測量是通過特定的測量設(shè)備和測量方法獲取產(chǎn)品表面離散點(diǎn)的幾何坐標(biāo)數(shù)據(jù)，將產(chǎn)品的幾何形狀數(shù)字化。其測量原理是：將被測產(chǎn)品放置于三坐標(biāo)測量機(jī)的測量空間內(nèi)，可以獲得被測產(chǎn)品上各個(gè)測量點(diǎn)的坐標(biāo)位置，根據(jù)這些點(diǎn)的空間坐標(biāo)值，經(jīng)過計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理，擬合形成測量元素，如圓、球、圓柱、圓錐、曲面等，經(jīng)過數(shù)學(xué)計(jì)算的方法得出其形狀、位置公差及其它幾何量數(shù)據(jù)。高效、高精度地獲取產(chǎn)品的數(shù)字化信息是實(shí)現(xiàn)逆向工程的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。

現(xiàn)有的數(shù)據(jù)采集方法主要分為兩大類：

(1)接觸式數(shù)據(jù)采集方法接觸式數(shù)據(jù)采集方法包括使用基于力的擊發(fā)原理的觸發(fā)式數(shù)據(jù)采集和連續(xù)式掃描數(shù)據(jù)采集、磁場法、超聲波法。接觸式數(shù)據(jù)采集通常使用三坐標(biāo)測量機(jī)，測量時(shí)可根據(jù)實(shí)物的特征和測量的要求選擇測頭及其方向，確定測量點(diǎn)數(shù)及其分布，然后確定測量的路徑，有時(shí)還要進(jìn)行碰撞的檢查。觸發(fā)式數(shù)據(jù)采集方法采用觸發(fā)探頭，觸發(fā)探頭又稱為開關(guān)測頭，當(dāng)測頭的探針接觸到產(chǎn)品的表面時(shí)，由于探針受理變形觸發(fā)采樣開關(guān)，通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)記下探針的當(dāng)前坐標(biāo)值，逐點(diǎn)移動探針就可以獲得產(chǎn)品的表面輪廓的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。常用的接觸式觸發(fā)探頭主要包括：機(jī)械式觸發(fā)探頭、應(yīng)變片式觸發(fā)探頭、壓電陶瓷觸發(fā)探頭。采用觸發(fā)式測頭的優(yōu)點(diǎn)在于：適用于空間箱體類工件及已知產(chǎn)品表面的測量；觸發(fā)式探頭的通用性較強(qiáng)，適用于尺寸測量和在線應(yīng)用；體積小，易于在狹小的空間內(nèi)應(yīng)用；由于測量數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)測量機(jī)處于勻速直線低速狀態(tài)，測量機(jī)的動態(tài)性能對測量精度的影響較小。但由于測頭的限制，不能測量到被測零件的一些細(xì)節(jié)之處，不能測量一些易碎、易變形的零件。另外接觸式測量的測頭與零件表面接觸，測量速度慢，測量后還要進(jìn)行測頭補(bǔ)償，數(shù)據(jù)量小，不能真實(shí)的反映實(shí)體的形狀。

(2)非接觸式數(shù)據(jù)采集方法非接觸式數(shù)據(jù)采集方法主要運(yùn)用光學(xué)原理進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，主要包括：激光三角形法、激光測距法、結(jié)構(gòu)光法以及圖像分析法等。

非接觸式數(shù)據(jù)采集速度快、精度高，排除了由測量摩擦力和接觸壓力造成的測量誤差，避免了接觸式測頭與被測表面由于曲率干涉產(chǎn)生的偽劣點(diǎn)問題，獲得的密集點(diǎn)云信息量大、精度高，測頭產(chǎn)生的光斑也可以做得很小，可以探測到一般機(jī)械測頭難以測量的部位，最大限度地反映被測表面的真實(shí)形狀。非接觸式數(shù)據(jù)采集方法采用非接觸式探頭，由于沒有力的作用，適用于測量柔軟物體；非接觸式探頭取樣率較高，在50次／秒到23000次／秒之間，適用于表面形狀復(fù)雜，精度要求不特別高的未知曲面的測量，例如：汽車、家電的木模、泥模等。但是非接觸式探頭由于受到物體表面特征的影響(顏色、光度、粗糙度、形狀等)的影響較大，目前在多數(shù)情況下其測量誤差比接觸式探頭要大，保持在10微米級以上。該方法主要用于對易變形零件、精度要求不高零件、要求海量數(shù)據(jù)的零件、不考慮測量成本及其相關(guān)軟硬件的配套情況下的測量。

總之，在可以應(yīng)用接觸式測量的情況下，不要采用非接觸式測量；在只測量尺寸、位置要素的情況下盡量采用接觸式測量；考慮測量成本且能滿足要求的情況下，盡量采用接觸式測量；對產(chǎn)品的輪廓及尺寸精度要求較高的情況下采用非接觸式掃描測量；對離算點(diǎn)的測量采用掃描式；對易變形、精度要求不高的產(chǎn)品、要求獲得大量測量數(shù)據(jù)的零件進(jìn)行測量時(shí)采用非接式測量方法。

3逆向工程數(shù)據(jù)處理技術(shù)

數(shù)據(jù)處理是逆向工程的一項(xiàng)重要的技術(shù)環(huán)節(jié)，它決定了后續(xù)CAD模型重建過程能否方便、準(zhǔn)確地進(jìn)行。根據(jù)測量點(diǎn)的數(shù)量，測量數(shù)據(jù)可以分為一般數(shù)據(jù)點(diǎn)和海量數(shù)據(jù)點(diǎn)；根據(jù)測量數(shù)據(jù)的規(guī)整性，測量數(shù)據(jù)又可以分為散亂數(shù)據(jù)點(diǎn)和規(guī)矩?cái)?shù)據(jù)點(diǎn)；不同的測量系統(tǒng)所得到的測量數(shù)據(jù)的格式是不一致的，且?guī)缀跛械臏y量方式和測量系統(tǒng)都不可避免地存在誤差。因此，在利用測量數(shù)據(jù)進(jìn)行CAD重建前必須對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)處理工作主要包括：數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)化、多視點(diǎn)云的拼合、點(diǎn)云過濾、數(shù)據(jù)精簡和點(diǎn)云分塊等。

每個(gè)CAD／CAM系統(tǒng)都有自己的數(shù)據(jù)格式，目前流行的CAD／CAM軟件的產(chǎn)品數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和格式各不相同，不僅影響了設(shè)計(jì)和制造之間的數(shù)據(jù)傳輸和程序銜接，而且直接影響了CMM與CAD／CAM系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通訊。目前通行的辦法是利用幾種主要的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)(IGES、STEP、AutoCAD的DXF等)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊。

在逆向工程實(shí)際的過程中，由于坐標(biāo)測量都有自己的測量范圍，因此無論我們采用什么測量方法，都很難在同一坐標(biāo)系下將產(chǎn)品的幾何數(shù)據(jù)一次完全測出。產(chǎn)品的數(shù)字化不能在同一坐標(biāo)系下完成，而在模型重建的時(shí)候又必須將這些不同坐標(biāo)下的數(shù)據(jù)統(tǒng)一到一個(gè)坐標(biāo)系里，這個(gè)數(shù)據(jù)處理過程就是多視數(shù)據(jù)定位對齊(多視點(diǎn)云的拼合)。多視數(shù)據(jù)的對齊主要可以分為兩種：通過專用的測量軟件裝置實(shí)現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的直接對齊；事后數(shù)據(jù)處理對齊。采用事后數(shù)據(jù)處理對齊又可以分為：對數(shù)據(jù)的直接對齊和基于圖形的對齊。對數(shù)據(jù)的直接對齊研究研究中，出現(xiàn)了多種算法，如ICP算法；四元數(shù)法；SVD法；基于三個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)的對齊方法等。

數(shù)據(jù)平滑的目的是消除測量數(shù)據(jù)的噪聲，以得到精確的數(shù)據(jù)和好的特征提取效果。目前通常是采用標(biāo)準(zhǔn)高斯、平均或中值濾波算法。其中高斯濾波能較好地保持原數(shù)據(jù)的形貌，中值濾波消除數(shù)據(jù)毛刺的效果較好。因此在選用時(shí)應(yīng)該根據(jù)數(shù)據(jù)質(zhì)量和建模方法靈活選擇濾波算法。

運(yùn)用點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行造型處理的過程中，由于海量數(shù)據(jù)點(diǎn)的存在，使存儲和處理這些點(diǎn)云數(shù)據(jù)成了不可突破的瓶頸。實(shí)際上并不是所有的數(shù)據(jù)點(diǎn)都對模型的重建起作用，因此，可以在保證一定的精度的前提下減少數(shù)據(jù)量，對點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行精簡。•目前采用的方法有：利用均勻網(wǎng)格減少數(shù)據(jù)的方法；利用減少多變形三角形達(dá)到減少數(shù)據(jù)點(diǎn)的方法；利用誤差帶減少多面體數(shù)據(jù)點(diǎn)的方法。

數(shù)據(jù)分割是根據(jù)組成實(shí)物外形曲面的子曲面的類型，將屬于同一曲面類型的數(shù)據(jù)成組，劃分為不同的數(shù)據(jù)域，為后續(xù)的模型重建提供方便。數(shù)據(jù)分割方法可以分為基于測量的分割和自動分割兩種方法。目前的分割方法有：基于參數(shù)二次曲面逼近的數(shù)據(jù)分割方法；散亂數(shù)據(jù)點(diǎn)的自動分割方法；基于CT技術(shù)的數(shù)據(jù)分割方法。

4逆向模型重建技術(shù)

在整個(gè)逆向工程中，產(chǎn)品的三位幾何模型CAD重建是最關(guān)鍵、最復(fù)雜的環(huán)節(jié)。因?yàn)橹挥蝎@得了產(chǎn)品的CAD模型我們才能夠在此基礎(chǔ)上進(jìn)行后續(xù)產(chǎn)品的加工制造、快速成型制造、虛擬仿真制造和進(jìn)行產(chǎn)品的再設(shè)計(jì)等。在進(jìn)行模型重建之前，設(shè)計(jì)者不僅需要了解產(chǎn)品的幾何特征和數(shù)據(jù)的特點(diǎn)等前期信息，而且需要了解結(jié)構(gòu)分析、加工制作模具、快速成型等后續(xù)應(yīng)用問題。目前使用的造型方法主要有：

(1)曲線擬合造型：用一個(gè)多項(xiàng)式的函數(shù)通過插值去逼近原始的數(shù)據(jù)，最終得到足夠光滑的曲面。曲線是構(gòu)成曲面的基礎(chǔ)，在逆向工程中常用的模型重建方法為，首先將數(shù)據(jù)點(diǎn)通過插值或逼近擬合成樣條曲線，然后采用造型軟件完成曲面片的重構(gòu)造型。優(yōu)點(diǎn)是原理比較簡單，只要多項(xiàng)式的次數(shù)足夠高就可以得到滿意的曲面，但也容易造成計(jì)算的不穩(wěn)定，同時(shí)邊界的處理能力也比較差，一般用于擬合比較簡單的曲面。

(2)曲面片直接擬合造型該方法直接對測量數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行曲面片擬合，獲得曲面片經(jīng)過過渡、混合、連接形成最終的曲面模型。曲面擬合造型既可以處理有序點(diǎn)，也可以處理散亂數(shù)據(jù)點(diǎn)。算法有：基于有序點(diǎn)的B樣條曲面插值；B樣條曲面插值；對任意測量點(diǎn)的B樣條曲面逼近。

(3)點(diǎn)數(shù)據(jù)網(wǎng)格化網(wǎng)絡(luò)化實(shí)體模型通常是將數(shù)據(jù)點(diǎn)連接成三角面片，形成多面體實(shí)體模型。目前已經(jīng)形成兩種簡化方法：基于給定數(shù)據(jù)點(diǎn)在保證初始幾何形狀的基礎(chǔ)上，反復(fù)排除節(jié)點(diǎn)和面片，構(gòu)建新的三角形，最終達(dá)到指定的節(jié)點(diǎn)數(shù)；尋找具有最小的節(jié)點(diǎn)和面片的最小多面體。

5展望

逆向工程的研究已經(jīng)日益引人注目，在數(shù)據(jù)處理、曲面片擬合、幾何特征識別、商用專業(yè)軟件和坐標(biāo)測量機(jī)的研究開發(fā)上已經(jīng)取得了很大的成績。但是在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，整個(gè)過程仍需要大量的人機(jī)交互工作，操作者的經(jīng)驗(yàn)和素質(zhì)直接影響著產(chǎn)品的質(zhì)量，自動重建曲面的光順性難以保證，下面一些關(guān)鍵技術(shù)將是逆向工程主要發(fā)展方面：

(1)數(shù)據(jù)測量方面：發(fā)展面向逆向工程的專用測量設(shè)備，能夠高速、高精度的實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品幾何形狀的三維數(shù)字化，并能進(jìn)行自動測量和規(guī)劃路徑；

篇8

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和應(yīng)用的不斷發(fā)展,人們對網(wǎng)絡(luò)的依賴程度將越來越大,用戶已不再滿足于網(wǎng)絡(luò)連通性的要求,他們希望以更快的速度、更高的質(zhì)量、更好的安全性訪問網(wǎng)絡(luò)。但是,隨著網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)量的不斷壯大,為網(wǎng)絡(luò)的日常管理與維護(hù)帶來巨大的挑戰(zhàn)。為了維護(hù)日益龐大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的正常工作,保證所有網(wǎng)絡(luò)資源處于良好的運(yùn)行狀態(tài),必須有相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)進(jìn)行支撐。網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)中技術(shù)革新就顯得尤為重要,只有新技術(shù)不斷推陳出新,才能使網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)不斷向前發(fā)展。

一、網(wǎng)絡(luò)管理軟件技術(shù)熱點(diǎn)

網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)多年的發(fā)展,目前網(wǎng)絡(luò)管理軟件技術(shù)的熱點(diǎn)有以下幾個(gè)方面:

1.開放性。隨著用戶對不同設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)管理的需求日益迫切,各廠商也在考慮采用更加開放的方式實(shí)現(xiàn)設(shè)備對網(wǎng)管的支持。

2.綜合性。通過一個(gè)控制和操作臺就可提供對各個(gè)子網(wǎng)的透視、對所管業(yè)務(wù)的了解及提供對故障定位和故障排除的支持,也就是通過一個(gè)操作臺實(shí)現(xiàn)對互聯(lián)的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)的管理。此外,網(wǎng)絡(luò)管理與系統(tǒng)管理正在逐漸融合,通過一個(gè)平臺、一個(gè)界面,提供對網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫等應(yīng)用服務(wù)的管理功能。

3.智能化。現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展,使網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)和操作越來越復(fù)雜,對操作使用人員提出了更高的要求。而人工維護(hù)和診斷往往花費(fèi)巨大,而且對于間歇性故障無法及時(shí)檢錯(cuò)排除。因此人工智能技術(shù)適時(shí)而生,用以作為技術(shù)人員的輔助工具。由此,故障診斷和網(wǎng)絡(luò)自動維護(hù)也是人工智能應(yīng)用最早的網(wǎng)絡(luò)管理領(lǐng)域,目的在于解釋網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的差錯(cuò)信息、診斷故障和提供處理建議。

4.安全性。對于網(wǎng)絡(luò)來說,安全性是網(wǎng)絡(luò)的生命保障,因此網(wǎng)管軟件的安全性也是熱點(diǎn)之一。除軟件本身的安全機(jī)制外,目前很多網(wǎng)管軟件都采用SNMP協(xié)議,普遍使用的是SNMPvl、SNMPv2,但現(xiàn)階段的SNMP?v?l、SNMPv2協(xié)議對于安全控制還較薄弱,也為后續(xù)的SNMP協(xié)議發(fā)展提出挑戰(zhàn)。

5.基于Web的管理?；赪eb的管理以其統(tǒng)一、友好的界面風(fēng)格,地理和系統(tǒng)上的可移動性及系統(tǒng)平臺的獨(dú)立性,吸引著廣大的用戶和開發(fā)商。而目前主流的網(wǎng)絡(luò)管理軟件都提供融合Web技術(shù)的管理平臺。

二、網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)發(fā)展趨勢

通過現(xiàn)階段網(wǎng)絡(luò)管理軟件中的一些技術(shù)熱點(diǎn),我們可以去展望今后在網(wǎng)絡(luò)管理中出現(xiàn)的一些新的技術(shù),以期帶動網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)管理水平整體性能的提升:

1.分布式技術(shù)。分布式技術(shù)一直是推動網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)發(fā)展的核心技術(shù),也越來越受到業(yè)界的重視。其技術(shù)特點(diǎn)在于分布式網(wǎng)絡(luò)與中央控制式網(wǎng)絡(luò)對應(yīng),它沒有中心,因而不會因?yàn)橹行脑獾狡茐亩斐烧w的崩潰。在分布式網(wǎng)絡(luò)上,節(jié)點(diǎn)之間互相連接,數(shù)據(jù)可以選擇多條路徑傳輸,因而具有更高的可靠性。

基于分布式計(jì)算模式推出的CORBA是將分布計(jì)算模式和面向?qū)ο笏枷虢Y(jié)合在一起,構(gòu)建分布式應(yīng)用。CORBA的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)通常按照Client/Server的結(jié)構(gòu)進(jìn)行構(gòu)造,運(yùn)用CORBA技術(shù)完全能夠?qū)崿F(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。

2.XML技術(shù)。XML技術(shù)是一項(xiàng)國際標(biāo)準(zhǔn),可以有效地統(tǒng)一現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中存在的多種管理接口。其次XML技術(shù)具有很強(qiáng)的靈活性,可以充分控制網(wǎng)絡(luò)設(shè)備內(nèi)嵌式管理,確保管理系統(tǒng)間,以及管理系統(tǒng)與被管理設(shè)備間進(jìn)行復(fù)雜的交互式通信與操作,實(shí)現(xiàn)很多原有管理接口無法實(shí)現(xiàn)的管理操作。

利用XML管理接口,網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)從被管理設(shè)備中讀取故障信息和設(shè)備工作狀態(tài)等多種管理數(shù)據(jù)的操作。新管理接口的采用可以大大提高管理軟件,包括第三方管理軟件與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間進(jìn)行管理信息交換的能力和效率,并可以方便地實(shí)現(xiàn)與網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的集成。

而且由于XML技術(shù)本身采用了簡單清晰的標(biāo)記語言,在管理系統(tǒng)開發(fā)與集成過程中能比較簡便地實(shí)施,這樣新管理接口的采用反而還會降低整個(gè)管理系統(tǒng)的開發(fā)成本。

3.B/S模式。B/S模式是基于Intranet的需求而出現(xiàn)并發(fā)展的。在B/S模式中,最大的好處是運(yùn)行維護(hù)比較簡便,能實(shí)現(xiàn)不同的人員,從不同的地點(diǎn),以不同的接入方式接入網(wǎng)絡(luò)。其工作原理是網(wǎng)絡(luò)中客戶端運(yùn)行瀏覽器軟件,瀏覽器以超文本形式向Web服務(wù)器提出訪問數(shù)據(jù)庫的要求,Web服務(wù)器接受客戶端請求后,將這個(gè)請求轉(zhuǎn)化為SQL語法,并交給數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,數(shù)據(jù)庫服務(wù)器得到請求后,驗(yàn)證其合法性,并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,然后將處理后的結(jié)果返回給Web服務(wù)器,Web服務(wù)器再一次將得到的所有結(jié)果進(jìn)行轉(zhuǎn)化,變成HTML文檔形式,轉(zhuǎn)發(fā)給客戶端瀏覽器以友好的Web頁面形式顯示出來。

在B/S模式下,集成了解決企事業(yè)單位各種網(wǎng)絡(luò)問題的服務(wù),而非零散的單一功能的多系統(tǒng)模式,因而它能提供更高的工作效率。B/S模式借助Internet強(qiáng)大的信息與信息傳送能力,可以通過網(wǎng)絡(luò)中的任意客戶端實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)的管理。而且B/S模式結(jié)構(gòu)可以任意擴(kuò)展,可以從一臺服務(wù)器、幾個(gè)用戶的工作組級擴(kuò)展成為擁有成千上萬用戶的大型系統(tǒng),采用B/S網(wǎng)絡(luò)管理結(jié)構(gòu)模式從而實(shí)現(xiàn)對大型網(wǎng)絡(luò)管理。

4.支持SNMPv3協(xié)議。SNMP協(xié)議是一項(xiàng)廣泛使用的網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議,是流傳最廣,應(yīng)用最多,獲得支持最廣泛的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議。其優(yōu)點(diǎn)是簡單、穩(wěn)定和靈活,也是目前網(wǎng)管的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。

SNMP協(xié)議歷經(jīng)多年的發(fā)展,已經(jīng)推出的SNMPv3是在SNMPv1、SNMPv2兩個(gè)版本的基礎(chǔ)上改進(jìn)推出,其克服了SNMPv1和SNMPv2兩個(gè)版本的安全弱點(diǎn),功能得到來極大的增強(qiáng),它有適應(yīng)性強(qiáng)和安全性好的特點(diǎn)。

盡管新版本的SNMPv3協(xié)議還未達(dá)到普及,但它畢竟代表著SNMP協(xié)議的發(fā)展方向,隨著網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)的發(fā)展,它完全有理由將在不久的將來成為SNMPv2的替代者,成為網(wǎng)絡(luò)管理的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。

三、結(jié)語

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的日新月異,網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)也會隨著各種新技術(shù)的運(yùn)用而不斷向前進(jìn)步,從而為眾多的網(wǎng)絡(luò)提供方便、快捷和有效的管理。

參考文獻(xiàn):

篇9

1前言

數(shù)據(jù)庫存放著大量的應(yīng)用系統(tǒng)信息，其安全性、數(shù)據(jù)的完整性是整個(gè)信息統(tǒng)統(tǒng)得以穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。應(yīng)用系統(tǒng)用戶通過用戶名和密碼訪問數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫通過接收請求返回信息給使用者。一旦數(shù)據(jù)庫存在安全漏洞，且發(fā)生了安全事故，影響將無法預(yù)計(jì)。因此應(yīng)高度重視數(shù)據(jù)庫的安全與維護(hù)工作，只有數(shù)據(jù)庫穩(wěn)定運(yùn)行，整個(gè)信息系統(tǒng)才能變得穩(wěn)定、可靠。

2安全現(xiàn)狀

目前幾乎所有的數(shù)據(jù)庫都需要依托網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訪問，因此又被稱為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫，而網(wǎng)絡(luò)中存在大量各種類型的安全隱患，如網(wǎng)絡(luò)漏洞，通信中斷，*客攻擊等，同時(shí)數(shù)據(jù)庫本身運(yùn)行過程中也會出現(xiàn)如數(shù)據(jù)丟失，數(shù)據(jù)損壞等種種問題，因此數(shù)據(jù)庫在運(yùn)行過程中時(shí)刻面臨著各類風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)上面的描述，可以將數(shù)據(jù)庫安全現(xiàn)狀劃分為以下兩類：

（1）外部風(fēng)險(xiǎn)，即網(wǎng)絡(luò)中的各類安全隱患。*客的攻擊，網(wǎng)絡(luò)的中斷往往會導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫信息被篡改，或者數(shù)據(jù)不完整，從而無法保證數(shù)據(jù)的可靠性和真實(shí)性；

（2）內(nèi)部風(fēng)險(xiǎn)，即數(shù)據(jù)庫故障或操作系統(tǒng)故障。此類風(fēng)險(xiǎn)會導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)不可用，同時(shí)數(shù)據(jù)的完整性會遭到破壞，在沒用數(shù)據(jù)備份的情況下，經(jīng)常會出現(xiàn)數(shù)據(jù)不可用的情況。目前數(shù)據(jù)庫的使用已經(jīng)非常普遍，各個(gè)行業(yè)對數(shù)據(jù)庫的依賴程度也日益增加，對于諸如金融、保險(xiǎn)等行業(yè)，對數(shù)據(jù)庫的安全已相當(dāng)重視，但是在其他行業(yè)中，對數(shù)據(jù)庫安全防范的重視程度仍然不夠，常常導(dǎo)致了一些不可挽回的損失。針對數(shù)據(jù)庫安全的現(xiàn)狀，需要我們在信息系統(tǒng)管理中，采取相應(yīng)措施，建立相對安全的運(yùn)行環(huán)境，保障數(shù)據(jù)庫的穩(wěn)定運(yùn)行，從而使信息系統(tǒng)更好地發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

3安全技術(shù)

目前主要的數(shù)據(jù)庫安全技術(shù)主要有以下幾類：

1）防火墻防火墻的是防止外部網(wǎng)絡(luò)攻擊非常有效的手段，大多數(shù)*客對數(shù)據(jù)庫的攻擊輕易地被防火墻所阻隔，從而實(shí)現(xiàn)了重要數(shù)據(jù)與非法訪問之間的隔離。防火墻技術(shù)被廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)邊界安全，它采用的是訪問控制的安全技術(shù)，用于保護(hù)內(nèi)網(wǎng)信息安全。防火墻部署在數(shù)據(jù)庫與外網(wǎng)之間，可以掃描經(jīng)過它的網(wǎng)絡(luò)通信，從而實(shí)現(xiàn)對某些攻擊的過濾，防止惡意操作在數(shù)據(jù)庫上被執(zhí)行，另外防火墻還可以關(guān)閉不必要的端口，減少不必要的訪問，防止了木馬程序的執(zhí)行。防火墻還可以禁止來自其他站點(diǎn)的訪問，從而杜絕了不安全的通信。目前的防火墻類型主要分為硬件防火墻和軟件防火墻。信息系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點(diǎn)，選擇合適的防火墻類型。

2）數(shù)據(jù)庫審計(jì)數(shù)據(jù)庫審計(jì)是指記錄和監(jiān)控用戶對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的操作，包括訪問、增加、刪除、修改等動作，并將這些操作記錄在數(shù)據(jù)庫升級系統(tǒng)的日志或自身數(shù)據(jù)庫中，通過訪問數(shù)據(jù)庫審計(jì)記錄，可以找到數(shù)據(jù)庫發(fā)生狀態(tài)變化的原因，并可定位到具體用戶、具體操作，從而實(shí)現(xiàn)責(zé)任追查。另外，數(shù)據(jù)庫管理者通過檢視審計(jì)日志，可以發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫中存在的漏洞，及時(shí)補(bǔ)漏。因此，部署一套有效的數(shù)據(jù)庫安全審計(jì)系統(tǒng)，加強(qiáng)對數(shù)據(jù)庫操作過程的監(jiān)管力度，挺高數(shù)據(jù)庫的安全性，降低可能發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，是非常有必要的。

3）數(shù)據(jù)備份從計(jì)算機(jī)誕生起，人們就意識到了備份的重要性，計(jì)算機(jī)有著人腦所不能及的處理能力，但有時(shí)候它有非常脆弱，任一部件的損壞，就容易導(dǎo)致計(jì)算機(jī)的宕機(jī)，而伴隨著可修復(fù)的硬件故障的，確實(shí)無法修復(fù)的數(shù)據(jù)丟失，這時(shí)就需要用備份數(shù)據(jù)來恢復(fù)系統(tǒng)。數(shù)據(jù)備份，就是把數(shù)據(jù)復(fù)制到其他存儲設(shè)備上的過程。在信息系統(tǒng)的不斷更新的過程中，也產(chǎn)生了多種備份類型，有磁帶、光盤、磁盤等等。作為數(shù)據(jù)庫管理者，同時(shí)還需要制定切實(shí)有效的備份策略，定期對數(shù)據(jù)進(jìn)行備份。

在備份系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，以下三個(gè)因素應(yīng)當(dāng)被重點(diǎn)考慮：

1）日常使用中，應(yīng)盡可能保證數(shù)據(jù)庫的可用性；

2）如果數(shù)據(jù)庫失效，盡可能縮短數(shù)據(jù)恢復(fù)時(shí)間；

3）如果數(shù)據(jù)庫失效，盡可能減少數(shù)據(jù)的丟失。如果能很好地做到以上三點(diǎn)，將大大提高數(shù)據(jù)的可用性和完整性。

4）用戶認(rèn)證用戶認(rèn)證是訪問數(shù)據(jù)庫大門的鑰匙，要想與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行通行獲取數(shù)據(jù)，首先要得到數(shù)據(jù)庫用戶認(rèn)證系統(tǒng)的認(rèn)可，這是一種簡單有效的數(shù)據(jù)庫安全管理技術(shù)，任一位數(shù)據(jù)庫使用者必須使用特定的用戶名和密碼，并通過數(shù)據(jù)庫認(rèn)可的驗(yàn)證方式的驗(yàn)證，才能使用數(shù)據(jù)庫。而用戶對數(shù)據(jù)庫的操作權(quán)限，訪問范圍需要在認(rèn)證系統(tǒng)的控制下安全進(jìn)行。用戶認(rèn)證系統(tǒng)不僅定義了用戶的讀寫權(quán)限，同時(shí)也定義了用戶可訪問的數(shù)據(jù)范圍，通過全面的安全管理，使得多用戶模式下的數(shù)據(jù)庫使用變的更加安全、可靠。

5）數(shù)據(jù)庫加密數(shù)據(jù)庫如不僅過加密，*客可直接讀取被竊取的文件，同時(shí)管理人員也可以訪問庫中的任意數(shù)據(jù)，而無法受限于用戶權(quán)限的控制，從而形成極大的安全隱患。因此，數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)在傳輸和存儲過程中需要進(jìn)行加密處理，加密后的數(shù)據(jù)即使被且須竊取，*客也無法獲得有用的信息。由于數(shù)據(jù)庫大都是結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，因此它的加密方式必定與傳統(tǒng)的文件加密不一樣。數(shù)據(jù)庫的傳輸過程中需要不斷的加密，解密，而這兩個(gè)操作組成了加密系統(tǒng)。從加密的層次上看，可分別在操作系統(tǒng)層、數(shù)據(jù)庫內(nèi)層和外層上實(shí)現(xiàn)。另外，加密算法的選擇主要包括：對稱加密、非對稱加密和混合加密。通過對數(shù)據(jù)庫的加密，極大地提升了數(shù)據(jù)的安全性、可靠性，奠定了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的安全基礎(chǔ)。

4結(jié)束語

數(shù)據(jù)庫在信息系統(tǒng)中處于核心地位，隨著信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，針對數(shù)據(jù)庫的攻擊手段也在不斷地進(jìn)行著更新，層出不窮的數(shù)據(jù)庫安全事件告訴我們，針對數(shù)據(jù)庫安全的研究仍然任重而道遠(yuǎn)，這不僅需要管理者采用各種新技術(shù)來保護(hù)數(shù)據(jù)庫的安全運(yùn)行，也需要管理者在日常管理和維護(hù)中，制定完善的數(shù)據(jù)庫使用規(guī)范，提高自身的安全意識，才能最大程度保證數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)持續(xù)、穩(wěn)定地運(yùn)行。

篇10

我們知道，工程勘察設(shè)計(jì)成果的主要表現(xiàn)形式之一是各類圖件，所以又有圖紙是工程師的語言的尊稱。工程圖紙的繪制早已計(jì)算機(jī)化，這不用多說了。唯一要多羅嗦的是我們一般地將計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)就直接當(dāng)成計(jì)算機(jī)制圖來理解，并且直呼CAD制圖，這稍微狹隘了一些，但既然已經(jīng)成為了習(xí)慣約定，我們這里所提及的CAD制圖就暫且理解為狹義CAD。

在傳統(tǒng)的工程勘察內(nèi)業(yè)整理工作中，地質(zhì)制圖花去了地質(zhì)師的大量時(shí)間和精力，因此CAD在工程勘察中的應(yīng)用成為工程勘察信息化的重中之重，這是毋庸置疑的。國內(nèi)工程地質(zhì)計(jì)算機(jī)制圖也已經(jīng)走過了二十余年的探索和應(yīng)用歷程，現(xiàn)在誰要是還不能應(yīng)用計(jì)算機(jī)繪制地質(zhì)圖件，那是找不到飯碗的，可見計(jì)算機(jī)地質(zhì)制圖的普及和應(yīng)用程度也已經(jīng)達(dá)到或者說早已達(dá)到了生產(chǎn)應(yīng)用的水平。本次會議的代表和廠商，關(guān)于CAD技術(shù)的發(fā)言占了較大比例。

關(guān)于工程地質(zhì)計(jì)算機(jī)制圖，我們甚至可以說，凡是思考過此類問題的地質(zhì)師，最后都會不約而同地走到三維制圖這樣的思路上來。為什么會如此的殊途同歸，我想主要有兩點(diǎn)，一是主觀為自己，二是客觀為他人。為自己簡化繁鎖的制圖過程，建立了三維地質(zhì)模型，其他切制剖面圖平截圖的事情就可以隨心所欲了！為他人主要是指地質(zhì)圖件在提供給其他專業(yè)使用的過程中，在表達(dá)上難以讓非地質(zhì)專業(yè)的技術(shù)人員理解，特別是一些地質(zhì)結(jié)構(gòu)面的空間組合關(guān)系，有時(shí)我們自己都不一定能分析透徹，雖然可以用類似于赤平投影這樣的工具來表達(dá)，但仍然并不直觀，一些影響到工程建筑物的布置和穩(wěn)定的地質(zhì)缺陷體，很難在二維圖上真實(shí)地反映出來。顯然，計(jì)算機(jī)三維地質(zhì)建模是地質(zhì)、設(shè)計(jì)、施工等專業(yè)都迫切需要的，也是工程科研所需要的，在進(jìn)行工程三維穩(wěn)定分析計(jì)算時(shí)甚至是必不可少的。

2三維軟件的發(fā)展與應(yīng)用簡述

2.1CAD技術(shù)的四次革命

被稱為四次CAD技術(shù)革命的驅(qū)動器實(shí)際上就是三維問題的提出與解決方案的形成。

20世紀(jì)60年代出現(xiàn)了三維CAD系統(tǒng)的雛形；20世紀(jì)70年代，法國人提出了貝賽爾算法，使得在用計(jì)算機(jī)處理曲線及曲面問題時(shí)變得可以操作；法國達(dá)索（Dassault）公司推出了著名的三維曲面造型系統(tǒng)CATIA，導(dǎo)致了第一次CAD技術(shù)革命。CATIA被稱為貴族化的曲面造型系統(tǒng)，據(jù)有關(guān)資料介紹，當(dāng)時(shí)在國內(nèi)租用一套CATIA的年租金需15～20萬美元。

20世紀(jì)70年代末到80年代初，美國SDRC公司在當(dāng)時(shí)星球大戰(zhàn)計(jì)劃的背景下，由美國國家航空及宇航局（NASA）支持，在CAD技術(shù)方面進(jìn)行了許多開拓性研究，了世界上第一個(gè)完全基于實(shí)體造型技術(shù)的大型CAD/CAE軟件──I-DEAS。由于實(shí)體造型技術(shù)能夠精確表達(dá)機(jī)械零件的全部屬性，在理論上有助于統(tǒng)一CAD、CAE、CAM的模型表達(dá)，給設(shè)計(jì)帶來了驚人的方便性，因而被稱之為CAD發(fā)展史上的第二次技術(shù)革命。

CAD發(fā)展史上的第三次技術(shù)革命，是1986年美國參數(shù)技術(shù)公司PTC（ParametricTechnologyCorp.）推出的Pro/Engineer參數(shù)化軟件，又稱為參數(shù)化造形設(shè)計(jì)，第一次實(shí)現(xiàn)了尺寸驅(qū)動零件設(shè)計(jì)修改。進(jìn)入20世紀(jì)80年代后期至90年代初，參數(shù)化技術(shù)更為成熟，幾乎成為CAD業(yè)界的標(biāo)準(zhǔn)。PTC先行擠占低端的AutoCAD市場，繼而進(jìn)入高端CAD市場，與CATIA、I-DEAS、CV、UG等群雄逐鹿，并在CAD市場份額排名上已名列前茅。

由于參數(shù)化技術(shù)尚有許多不足之處，全尺寸約束的設(shè)計(jì)思路干擾和制約了設(shè)計(jì)者創(chuàng)造力及想象力的發(fā)揮，為此，美國SDRC公司于1993年推出了全新體系結(jié)構(gòu)的I-DEASMasterSeries軟件，提出了更為先進(jìn)的實(shí)體造型技術(shù)---變量化技術(shù)，又稱變量化造型設(shè)計(jì)，從而驅(qū)動了CAD技術(shù)發(fā)展的第四次革命。

2.2國產(chǎn)CAD系統(tǒng)的雄起

國內(nèi)著名自主產(chǎn)權(quán)的CAXA系統(tǒng)，當(dāng)前的宣傳口號為“創(chuàng)新設(shè)計(jì)”，同樣聲稱代表了CAD技術(shù)發(fā)展的第四次革命。該系統(tǒng)由北京航空航天大學(xué)研發(fā)，經(jīng)過十多年持續(xù)不斷的投入和市場實(shí)踐，獲得了國家有關(guān)部門的重點(diǎn)支助，技術(shù)上已經(jīng)相當(dāng)成熟。2002年科技部在863計(jì)劃重中之重的“三維CAD系統(tǒng)”項(xiàng)目上采用了全新的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化機(jī)制，由CAXA牽頭，組織清華英泰、江蘇數(shù)字化設(shè)計(jì)制造中心、浙江大學(xué)、武漢開目、武漢天喻、陜西省CAD中心（西工大）和上海宏正等國內(nèi)8家CAD廠商聯(lián)合承擔(dān)，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)勢互補(bǔ)、資源共享、多家合作、廣泛參與的“中國制造業(yè)信息化CAD產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟”。CAXA突出了以創(chuàng)新設(shè)計(jì)取代參數(shù)化設(shè)計(jì)，讓設(shè)計(jì)者從三維空間直接進(jìn)行產(chǎn)品構(gòu)思和創(chuàng)意。CAXA已成功銷售正版軟件超過10萬套（其中3D軟件超過1萬5千套，CAM軟件超過1萬2千套），正在航空、航天、核工業(yè)、船舶、石油、化工、汽車、鐵路、電力、電子、家電、通信等眾多制造行業(yè)中被廣泛應(yīng)用（請讀者注意：這里已經(jīng)聲明了“制造行業(yè)”，其他工程行業(yè)好象還是AuotCAD一統(tǒng)天下），在國內(nèi)CAD/CAX市場占有率穩(wěn)居第一，被指定為國家制造業(yè)信息化三維CAD認(rèn)證培訓(xùn)的應(yīng)用平臺之一。

2.3在中國CAD領(lǐng)域的AutoCAD和MicroStation

美國Autodesk公司1982年推出AutoCAD，很快進(jìn)入中國市埸，又很快在國內(nèi)CAD領(lǐng)域占據(jù)了具有類似于Windows操作系統(tǒng)一樣的統(tǒng)治地位。早期的AutoCAD沒有三維功能，直到1990年推出AutoCADR11版之后，提供了AME模塊來實(shí)現(xiàn)積木式立體繪圖，才使得三維制圖成為可能。AutoCADR13以后的版本，不再以AME模塊形式而是直接在AutoCAD中提供三維功能。到了AutoCAD2000，新提供了三維動態(tài)旋轉(zhuǎn)功能，在用戶指定的自由方式下連續(xù)旋轉(zhuǎn)三維實(shí)體，增強(qiáng)了三維可視化效果。AutoCAD的三維功能經(jīng)過十多年來的不斷版本升級，最新的AutoCAD2005（2005年5月起，網(wǎng)上已經(jīng)有了AutoCAD2006的下載版）在三維制圖功能方面已經(jīng)達(dá)到了較高水準(zhǔn)，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜實(shí)體三維建模的要求。

美國Bentley公司的MicroStation是市場上僅次于AutoCAD的大型CAD系統(tǒng)。MicroStation的三維功能較AutoCAD的三維功能更為強(qiáng)大，并且還在AutoCAD三維功能之初的20世紀(jì)90年代初期，就已經(jīng)可以代表當(dāng)時(shí)三維建模的先進(jìn)水平。而MicroStation在市場上的命運(yùn)，很有點(diǎn)類似于IBM優(yōu)秀操作系統(tǒng)OS/2，當(dāng)年OS/2比Windows先進(jìn)穩(wěn)定，但卻在市場運(yùn)作上很快就被微軟打??；MicroStation在中國市場的占有率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于AutoCAD，以至于在國內(nèi)CAD應(yīng)用領(lǐng)域熟悉的人不多，使用的人更少。

國內(nèi)為了打破AutoCAD一統(tǒng)天下價(jià)格居高不下的局面，于2003年12月5日由中國勘測設(shè)計(jì)協(xié)會向全國各行各業(yè)的勘測設(shè)計(jì)協(xié)會發(fā)了一個(gè)推薦函：中設(shè)協(xié)字（2003）第53號“關(guān)于在勘測設(shè)計(jì)行業(yè)推薦使用MicroStationPowerCAD軟件的通知”，團(tuán)購價(jià)300/套。此舉措在國內(nèi)工程勘測設(shè)計(jì)行業(yè)產(chǎn)生了一定影響，這兩年MicroStation的用戶也就逐漸多了起來。

2.4其他三維軟件

1996年在北京第三十屆國際地質(zhì)大會科學(xué)展覽會上，美國、法國、加拿大、以色列等國家的一些優(yōu)秀的三維地質(zhì)建模軟件紛紛亮相（我們已經(jīng)在一些文章中向讀者作過介紹）。此類軟件當(dāng)時(shí)和后來在國內(nèi)石油勘探系統(tǒng)用得較多，效果很好。此類軟件由于系統(tǒng)龐大，要求計(jì)算機(jī)性能很高，對用戶的使用水平要求也很高，在除了石油勘探系統(tǒng)之外的其他勘測行業(yè)很少引進(jìn)。另一個(gè)根本性的原因恐怕還是此類軟件價(jià)格昂貴，一般性土建工程勘察沒有必要，就是較為復(fù)雜的水庫大壩工程地質(zhì)勘察也不一定消受得起。而石油勘探則完全不一樣，打一口石油鉆井的費(fèi)用數(shù)千萬元，用高檔計(jì)算機(jī)輔以高水平的三維分析軟件以確定鉆井井位，則是很有必要的。

國內(nèi)外還有一些GIS系統(tǒng)，也提供不同需求層次的三維功能。國內(nèi)工程地質(zhì)界早有人自編三維建模軟件，也有能解決一般性實(shí)體建模問題的，但都尚未能形成氣候，真正用于工程實(shí)際三維實(shí)體建模的實(shí)例尚不多見。一些宣稱三維應(yīng)用的實(shí)例多為地形模型，實(shí)際上是一張地形表皮而不是地質(zhì)實(shí)體，也就是動畫一下使平面地形圖站立起來看上去易于理解而已。

2.5三維軟件行業(yè)應(yīng)用的傾向性

總觀以上所列三維軟件系統(tǒng)，可以明顯地看出行業(yè)應(yīng)用的傾向性。CATIA、I-DEAS、CV、UG和國產(chǎn)CAXA等系統(tǒng)，主要支持者和用戶群在宇航、飛機(jī)、汽車、機(jī)械等制造業(yè)；三維地質(zhì)建模軟件多用于石油勘探業(yè)。這些行業(yè)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力最雄厚，支持力度最大，研發(fā)力量最強(qiáng)，應(yīng)用水平很高。AutoCAD和MicroStation均屬于成功市場化的通用CAD系統(tǒng)，其用戶主要在工民建、水利水電、能源交通、港航等工程勘測設(shè)計(jì)行業(yè)，其支持力度也主要是這些行業(yè)的龐大用戶群。

以上我們對三維軟件進(jìn)行行業(yè)應(yīng)用劃分只是一個(gè)相對概念，制造業(yè)用AutoCAD，土建用CAXA也是常見的，就像客車也可以裝貨貨車也在載人一樣。

2.6CAD軟件的二次開發(fā)

一般較為成熟的有一定市場的CAD平臺，都要為用戶提供二次開發(fā)工具（編程語言、與其他語言的接口等）。AutoCAD提供了LISP、ObjectARX、VBA；MicroStation提供了MicroStationBasic和VBA；CAXA用C++開發(fā)，很自然地提供了與C++和VC++的接口。另外，各CAD廠商之間對圖形文件格式、數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)等技術(shù)問題，有些不成文的默契或轉(zhuǎn)換工具，誰的市場份額最大誰就具有最大的發(fā)言權(quán)，誰就有可能成為事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。例如AutoCAD的DWG文件格式，MicroStation、CAXA等CAD系統(tǒng)都能與此兼容。

由于行業(yè)應(yīng)用各具特色，許多用戶都要在選定的CAD平臺上進(jìn)行二次開發(fā)，國內(nèi)許多行業(yè)CAD應(yīng)用軟件提供商也多為二次開發(fā)的應(yīng)用系統(tǒng)。例如國內(nèi)名氣較大的理正軟件研究院所提供的工程勘察CAD系統(tǒng)、水利水電行業(yè)的許多勘測設(shè)計(jì)CAD系統(tǒng)，都是基于AutoCAD的二次開發(fā)。當(dāng)然，高手用戶也有根本不用二次開發(fā)軟件的，直接就在AutoCAD、MicroStation等CAD平臺上完成自己的設(shè)計(jì)和制圖任務(wù)。

3三維地質(zhì)建模的新思路

三維地質(zhì)建模有難度，也存在一些誤區(qū)。走出誤區(qū)需要新思路。

3.1三維地質(zhì)建模的誤區(qū)

工程地質(zhì)界對于三維地質(zhì)建模的追求已經(jīng)許多年了，早在非窗口化非圖形化的DOS時(shí)代，國內(nèi)就有許多人探索過。由于當(dāng)年計(jì)算機(jī)硬件和軟件功能的局限性，這樣的探索是有意義的但卻注定了沒有多少實(shí)際效果，因此也就一直達(dá)不到工程實(shí)用的水準(zhǔn)。我們在追求三維地質(zhì)建模的過程中也曾經(jīng)存在過一些誤區(qū)，例如早先我們有些貪大求全，總希望將一個(gè)樞紐工程區(qū)（例如壩址區(qū)）的三維地質(zhì)體全部搬到計(jì)算機(jī)上，這樣的誤區(qū)實(shí)際上導(dǎo)致了三維地質(zhì)建模走進(jìn)了死胡同！對于構(gòu)造不發(fā)育地質(zhì)條件簡單地區(qū)，問題不大且早就有人這樣做了（例如建于土質(zhì)地基上的火電站、近于水平地層的一些工程）。而對于存在較為復(fù)雜的褶皺構(gòu)造、斷裂構(gòu)造、侵入體等地質(zhì)條件區(qū)，就顯得相當(dāng)困難。原因在于建模的范圍太大，所需要的地質(zhì)信息量太大，計(jì)算機(jī)的性能有限，軟件處理功能不夠，當(dāng)然還有若干其他技術(shù)和非技術(shù)的原因，一直困繞著三維地質(zhì)建模的工程應(yīng)用。

3.2走出三維地質(zhì)建模的誤區(qū)

探索多年卻走不出誤區(qū)，這不但是探索者的困惑，也是行業(yè)發(fā)展和專業(yè)應(yīng)用的尷尬。由于地質(zhì)三維問題意義重大難度也大，一些難以用數(shù)學(xué)模型來準(zhǔn)確表述的空間非規(guī)則的面、多個(gè)非規(guī)則面在空間的組合與切割關(guān)系以及它們所組成的空間實(shí)體的計(jì)算機(jī)描述，深深地吸引著眾多探索者的興趣和志向，時(shí)不時(shí)地，我們還可以從不同的消息面上了解到聲稱解決了地質(zhì)三維建模問題的夸張性廣告詞式的報(bào)導(dǎo)或自我介紹，甚至還有高?；蚩蒲袉挝坏难芯咳藛T上門宣傳自己對三維建模問題的解決方案。這里，筆者暫時(shí)放棄對眾多三維愛好者和探索者們研究成就的深入報(bào)導(dǎo)，而轉(zhuǎn)向?qū)σ詰?yīng)用為先解決工程實(shí)際問題為重的解決方案的評述，看看是不是可以走出地質(zhì)三維建模的誤區(qū)。

在本次勘察信息化壇上，中國水電顧問集團(tuán)北京勘測設(shè)計(jì)研究院的徐春才高工向會議展示了近年來他們在AutoCAD平臺上實(shí)現(xiàn)三維地質(zhì)建模的最新成果，立即吸引了代表們的眼球，被筆者稱為本次論壇上的CAD技術(shù)亮點(diǎn)之一。

徐春才的探索是務(wù)實(shí)的。首先他對工程界最為流行的AutoCAD的三維功能進(jìn)行了較為深入的研究，界定了充分利用AutoCAD本身提供的三維功能去實(shí)現(xiàn)三維地質(zhì)建模的基本思路；其次是選用合適的編程語言開發(fā)出一些AutoCAD并不具備的三維地質(zhì)建模輔助工具，以實(shí)現(xiàn)建模意圖。

徐工更為可取的務(wù)實(shí)思路是根據(jù)工程需要去考慮做“局部”模型還是建“整體”模型。例如地下洞室區(qū)的地質(zhì)體，是最為令地質(zhì)師和設(shè)計(jì)師都很頭疼的地下空間，做出這一工程區(qū)域的三維地質(zhì)實(shí)體模型，最需要表達(dá)的是巖性（地質(zhì)勘察的首要任務(wù)）、各主要地質(zhì)結(jié)構(gòu)面的空間組合（通過地表測繪、探硐和鉆孔等勘探手段可以勘察到一定精度）、建筑物與地質(zhì)實(shí)體之間的空間關(guān)系等。實(shí)現(xiàn)了這樣的實(shí)體模型，可以說基本上就已經(jīng)大功告成了（圖1）。其他諸如組合塊體分析、穩(wěn)定計(jì)算、地應(yīng)力方位、建筑物空間位置根據(jù)地質(zhì)條件的調(diào)整、地質(zhì)缺陷的加固處理、實(shí)體的任意旋轉(zhuǎn)與任意剖視等等，都將在此模型基礎(chǔ)上獲得有效解決。又如對于某一塊需要深入研究的邊坡、壩基等，都可以做出“局部”三維地質(zhì)模型以滿足工程需要。而需要做整體的地方，例如水庫庫區(qū)做出一個(gè)三維的庫盆，將大壩實(shí)體（確定性問題做起來很容易）放上去之后，根據(jù)水位的升降來計(jì)算庫容量，或計(jì)算開挖體積等等。這種“整體”只需具有三維的地表特征屬性就可以了，當(dāng)然也可以把壩址區(qū)主要構(gòu)造等條件放上去，就可以基本滿足全工程區(qū)的一般性切圖的需要（圖2）。更進(jìn)一步地，如果地質(zhì)資料足夠，工程需要，按照以上思路在AutoCAD平臺上構(gòu)建出壩址區(qū)整體三維地質(zhì)模型，在技術(shù)上也是可行的。

3.2三維地質(zhì)建模新思路是可行的

（1）軟件平臺的可行性

徐工在AutoCAD平臺上成功地實(shí)現(xiàn)了三維地質(zhì)建模，說明現(xiàn)有流行CAD平臺均是可行的。如果還有人在MicroStation、CAXA等CAD平臺上進(jìn)一步探索，筆者相信同樣可以成功。此類CAD平臺雖然沒有直接提供構(gòu)建三維地質(zhì)模型工具，但可以充分利用這些平臺構(gòu)建各類曲面和實(shí)體的功能，巧妙地應(yīng)用這些功能的有效組合，輔以其他編程語言開發(fā)出特殊問題的解決工具，成功就在眼前。

（2）工程需求的可行性

三維地質(zhì)建模一定要根據(jù)工程需求來構(gòu)建。一般來說，那些短平快的中小工程，幾張二維地質(zhì)圖足以滿足需要，當(dāng)然沒有必要去建三維地質(zhì)模型。還有一些簡單工程，例如一段堤防、渠道、中小規(guī)模的閘涵等，也沒有建模必要。真正需要構(gòu)建三維地質(zhì)模型的是一些大型樞紐工程的大壩區(qū)、高邊坡區(qū)和洞室區(qū)等，可以按照工程需求分局部和整體、急用先建、先粗后細(xì)的原則來考慮。工程需求并非貪大求全，只須滿足要求即可。

（3）技術(shù)路線的可行性

在成熟的軟件平臺上做自己想做的事，其技術(shù)路線不存在根本性問題。三維軟件經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，業(yè)已相當(dāng)成熟。我們需要提倡的是像徐工那樣的務(wù)實(shí)精神，消化現(xiàn)有軟件功能，擴(kuò)展應(yīng)用領(lǐng)域，走務(wù)實(shí)技術(shù)路線。

（4）技術(shù)力量的可行性

生產(chǎn)第一線的地質(zhì)師不會用計(jì)算機(jī)的狀況已經(jīng)一去不復(fù)返了。不過要求地質(zhì)師們都達(dá)到徐工那樣的水平又是不現(xiàn)實(shí)的?？陀^地說，通過不斷學(xué)習(xí)和應(yīng)用實(shí)踐，將涌現(xiàn)出高水平的地質(zhì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用人才，這就是我們所需要的工程勘測設(shè)計(jì)的技術(shù)力量。

4國內(nèi)自主產(chǎn)權(quán)的勘察CAD

在本次勘察信息化論壇上，深圳市勘察研究院介紹了他們開發(fā)的自主產(chǎn)權(quán)的“勘察e”數(shù)字化勘察信息處理軟件（以下簡稱：“勘察e”），同樣吸引了眾多專家代表們的強(qiáng)烈關(guān)注，被筆者稱之為又一個(gè)CAD技術(shù)亮點(diǎn)。

“勘察e”具有CAD功能（其他信息管理等功能本文不議），不基于任何其他CAD平臺，因此我們又稱其為自主產(chǎn)權(quán)勘察CAD。熟悉CAD的朋友們都知道二次開發(fā)，本文前已贅述。我們也都知道，各行各業(yè)都在用的AutoCAD，一套正版本要價(jià)一萬元以上（還是在其他CAD擠壓降價(jià)后），雖然正版化已經(jīng)叫了多年，但用非正版AutoCAD的還是大有人在。近年來媒體報(bào)導(dǎo)勘測設(shè)計(jì)單位被Autodesk公司聘請的偵探查盜版害得好苦，動不動罰款上百萬元。國內(nèi)AutoCAD的商也公開或非公開地四處安置舉報(bào)人員，搞得某些用戶們真不敢掉以輕心。如果有自主產(chǎn)權(quán)價(jià)廉物美的勘察CAD軟件，勘察單位是愿意接受的。想想看，我們使用中的許多基于AutoCAD上進(jìn)行二次開發(fā)的軟件系統(tǒng)，一旦離開了AutoCAD平臺就等于廢物！因此早有專家擔(dān)憂，我們的信息化一是被掛在微軟Windows操作系統(tǒng)的戰(zhàn)車上，二是被AutoCAD牽著鼻子，如果有一天微軟戰(zhàn)車拋錨Autodesk公司翻臉，我們的信息化就將全線崩潰化！不知道這是不是危言聳聽！

在本次會議期間，筆者與“勘察e”的開發(fā)者蔣鵬博士初步交流，深受這些有識青年創(chuàng)新勇氣的感染?！翱辈靍”的CAD功能在其技術(shù)含量和輔助設(shè)計(jì)方面還不能與AutoCAD等流行CAD平臺相提并論，但他們關(guān)于勘察方面的專用功能卻是可以基本滿足專業(yè)應(yīng)用要求的，其中一些關(guān)于專業(yè)用戶可以靈活定制的功能，流行的權(quán)威CAD并不具備。另外，該系統(tǒng)也作了一些簡單三維的研究，例如輸出地層透視圖，進(jìn)行地層層面及鉆孔柱狀圖的迭加、動態(tài)顯示等。“勘察e”系統(tǒng)的圖形文件與AutoCAD兼容。系統(tǒng)用C++開發(fā)，自然提供C++、VC++技術(shù)接口，你也可以在此基礎(chǔ)進(jìn)行自己喜歡的二次開發(fā)。

“勘察e”是個(gè)新生兒，技術(shù)上尚不如人，但卻有特色，有發(fā)展前景，因此筆者看好這樣的未來亮點(diǎn)。其實(shí)，工程勘察在使用AutoCAD、Microstation等通用CAD軟件時(shí)，有許多的功能我們或許永遠(yuǎn)也不會用上，就像我們在使用最常用的Word、Excell等軟件時(shí)，不同的用戶側(cè)重于自己使用的那一部分，誰也不會去折騰與自己應(yīng)用無關(guān)的功能。既然如此，工程勘察CAD完全可以也完全應(yīng)該根據(jù)自己專業(yè)的需求，開發(fā)出滿足專業(yè)應(yīng)用的CAD系統(tǒng)。只要按照軟件開發(fā)的兼容性要求，在文件格式、數(shù)據(jù)格式、軟件接口等等方面做好與其他CAD平臺的信息可交換性，也應(yīng)該是大有前途的。

5結(jié)語

CAD技術(shù)經(jīng)過數(shù)十年來的發(fā)展，目前在國內(nèi)市場上流行的具有強(qiáng)大用戶群的AutoCAD、CAXA和Microstation等系統(tǒng)，幾乎歷經(jīng)千錘百練，功能強(qiáng)大，技術(shù)成熟，開發(fā)實(shí)力雄厚，是CAD軟件的龍頭老大。在這些平臺基礎(chǔ)上進(jìn)行專業(yè)特色需求的二次開發(fā)，是許多CAD軟件廠商的無奈選擇，也是許多用戶的無奈選擇。既然如此，認(rèn)真消化和用好這些流行系統(tǒng)，完全可以解決工程界最為復(fù)雜的三維地質(zhì)建模問題。

“勘察e”一類的自主產(chǎn)權(quán)專用系統(tǒng)是有前途的。如果國內(nèi)CAD軟件都只在別人基礎(chǔ)上作二次開發(fā)，一棵樹上吊死是十分危險(xiǎn)的！但大家都來做“勘察e”則又大有重復(fù)開發(fā)的嫌疑?？扇〉氖谴蠹一ハ嘀С謭F(tuán)結(jié)起來共同開發(fā)“勘察e”，也許就能走出重復(fù)開發(fā)的誤區(qū)。這里最大的支持應(yīng)該是用戶，而用戶也需要行業(yè)引導(dǎo)。當(dāng)然如果有類似于CAXA這樣的高校和國家的支持，“勘察e”也可以成為勘察行業(yè)的龍頭老大。

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