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有一縷七彩的陽光,寬容是紅色的,堅強是藍色的,自信是橙色的……匯聚了一道陽光,照在你我身上。
紅色寬容
比陸地寬廣的是海,比海寬廣的是天,比天寬廣的是寬容的心。一顆赤熱的心,散發著無窮的力量,促使你我傳遞著這顆熾熱的心???,公共汽車上,一位姑娘不小心踩著一位婦女的腳,一句虔誠的對不起,一個會意的微笑,便抹掉了那一層薄薄的灰。寬容是你我之間溝通的橋梁,沒有這座橋,我們永遠無法溝通,思想不能交流,社會文明永遠無法進步。
藍色堅強
你我腳踏同一方土地,頭頂同一片天。是堅強,讓我們頂天立地,面對困難,毫不退縮,即使一千次的跌倒,也要一千零一次的爬起。有你在我身邊,榜樣數不勝數:失去光明與聲音的海倫·凱特,在無數的黑暗中仍然抬頭挺胸,憑自己的不懈努力獲取沒有光明的知識和快樂,她值得我們學習。還有,張海迪,霍金……他們都是用堅強作為自己堅強的骨骼支撐起臨風搖墜的身體,不斷前進!
橙色自信
小時候,就有一鐘對陽光的眷戀。
幼兒園里午后做游戲,每每在小朋友們都站在陰涼處之前,我總是搶著去“占領”陽光充足的“寶地”。有時,陽光溫柔如慈母一般,有時,卻又帶著幾分毒辣。然而,不管怎樣,總覺得有陽光我就什么都不怕,一切在陽光下都會變得透明、美妙!
現在,我長大了,陽光對于我而言,更是一種激勵,猶記得那一次女生800米測驗——
在不安的等待中,那一天還是如期來臨。站在起跑線上,我忽然發現今天的陽光出奇地燦爛。有陽光我就不害怕!恐懼的心理悄然散去。
發令槍響,我邁著輕松的步伐跑向前方。我一點也不覺得累,只有一種追趕太陽的感覺。
800米在操場上一共是5圈半的路程,我才跑完2圈,腿已經開始發軟,終點又一次變得渺茫。我一邊小跑一邊想象著自己被800米壓垮。心里悶得慌,仰頭,深呼吸一口氣,驀地,目光又撞擊到那陽光,這暖暖香香的陽光重新給了我勇氣,給了我力量,我輕盈如小鹿一般沖向前方。
堅持啊,還有一圈半。我咬著嘴唇近乎瘋狂地沖刺,風在耳際呼呼作響,我不管;在操場旁圍觀的同學,我不看。我只知道我一定要跑過終點。
腳已邁過那根白線,我,成功了!
連我自己都不敢相信,今天我竟然已第二名的成績跑完800米!
再一次仰頭,還是那陽光……
今天的月考麻煩連連:早上感冒,作文紙反著寫了一大半兒才發現,但我一點兒也不失落。
小感冒,我撐的住。
作文紙也已換了新的。
第二道光橙。——橙色代表著樂觀只要笑一笑,沒有什么大不了。
第三道光黃。——黃色代表著愛心用一顆愛心,去換別人的真心。
第四道光綠。——綠色代表著執著凡事都要執著的追求,這樣才能獲得成功。
第五道光青。——青色代表平常心該看淡的東西,看淡一點,不要太在意。
第六道光藍。——藍色代表著寬容心胸應該向海一樣寬廣,不要太在意別人說你什么。
第七道光紫。——紫色代表著勇氣做什么事都應該有勇氣,相信自己永遠是最棒的!
你便會充滿力量
當你碰到太陽的七彩光芒時
你便會長出理想的翅膀
當你遇到太陽的七彩光芒時
你便永恒在世上
當你來到太陽的七彩光芒旁
便釋放你心中的悲痛與苦處
當你拿到太陽的七彩光芒時
溫暖便代替了冰冷
哭泣便轉換成了笑聲
即使在烈火坑最近旁
關鍵詞:中小企業;職業技術教育;循環經濟;人才培養
中圖分類號:F276.3文獻標志碼:A文章編號:1673-291X(2008)09-0112-02
一、引言――中小企業技術人才培養與研究的目的與意義
將區域經濟與廣東,將廣東中小企業與不同層次的職業教育看成是一種相對宏觀經濟的背景下的一種有利于國民經濟發展的新的經濟效益模式――循環經濟模式;從教育政策學和企業管理的常規模式,以及中小企業與職業技術教育人才培養與輸入的互動研究出發,人才培養與輸入有序的銜接政策法規,達到資源共享等;加速職業技術教育產學研成果與區域經濟的轉化的速度和普及力度;為職業技術教育發展與區域化經濟互動提供新經濟視覺。探討適合現階段廣東中小企業人才培養與輸入發展正確的路線的模式途徑,有效的配置、整合市場資源、有效地發揮市場導向,從而保證廣東中小企業與職業教育以及循環經濟的正??沙掷m發展。
二、中小企業技術人才培養與研究的著眼點
(一)中小企業國際國內的發展狀況
在發達國家,美國政府早在1953年就專門成立了一個負責小企業的部門――SBA(Small Business Administrative,中小企業署),從立法、融資、技術、培訓、信息、咨詢等多方面為中小企業提供服務。法國政府每二至三年就會制訂一個新的計劃來支持中小企業的創建與發展,并專門設立一個國家控股的投資銀行――法國中小企業發展銀行,為中小企業提供信貸服務與擔保業務。日本早在上個世紀60年代就成立了隸屬日本經濟產業省的中小企業廳。
廣東共有76萬多戶中小企業,數量、產值居全國之首。95%以上都是中小企業。中小企業創造的最終產品和服務價值相當于廣東全省GDP的60%左右,上繳稅收約為稅收總額的50%;提供了75%以上的城鎮就業崗位;建立了70%以上的企業高新技術中心;發明專利65%以上、開發新產品80%以上。
(二)探討廣東的中小企業狀況與急需解決的問題
1.職業技術教育定位模糊,行政管理體制混亂。本來,職業技術教育是由高中低職業技術教育院校和培訓機構所構成的完整體系,目前卻由于各自為政的轄制所割裂,難以對企業形成準確有效的人才培養和輸送渠道。
2.需要加強各級相關政府部門的協調和指導,中小企業與職業技術教育之間要建立通道,探索產學合作教育新途徑,令職業技術教育面向“產業化”,并制定相應激勵機制,讓中小企業積極對職業技術院校敞開大門,使學生得以在工學交替中獲得技術創新與應用能力。
3.政府對中小企業的人才戰略研究已經突顯重要。中小企業決定一國經濟活力和實力,進而決定國家命運,這是很多國家發展經驗反復證明的一個規律??上?,當今中國,公眾、媒體和一些經濟部門,傾心于“世界500強”之排名,著力于“航空母艦”之打造,事事優惠和扶持大型企業,對中小企業的人才質量與人才輸入的發展關注不夠,措施不力。
4.中小企業人才匱乏直接影響企業的生存與發展。目前中小企業自身的技術應變能力有待加強。中上型企業在資金、技術、管理、市場等許多方面都存在著明顯的差距:中小型企業因為資金有限,對市場、對需求普遍難以作仔細的調查分析,難以發現機會,往往急于求成,韌性不夠、盼望投機,盼望一個產品、一個點子、一個人、一個會、一個廣告就使企業上去了。許多中小企業規模不斷發展,人力資源管理水平卻仍在原地徘徊。人力資源戰略規劃的缺乏造成企業發展后勁嚴重不足。因此,企業緊缺的人才找不來,重要的優秀人才留不住,人才流失的問題日益突出。
5.中小企業與職業技術教育體系缺乏有序銜接與政策的支持。職業技術教育與中小企業“共生理論”是相得益彰、相輔相成、共同發展的。職業技術教育應該是培養中小企業不同層次的技術人才的主要陣地。日益發展的中小企業急需職業技術教育為其強有力的智力和人力支持,中小企業已成為職業技術教育的主要服務面向,是職教人才需求量最大的市場,是畢業生今后就業的主渠道。職業技術教育要以就業為向導,就應該將自己定位于為中小企業服務。
三、提出對中小企業技術人才培養與輸入戰略性研究的思路
1.從宏觀經濟學的角度,探討廣東中小企業技術人才培養與職業技術教育的生存與發展關系,這是一種循環經濟的關系。
2.從研究中小企業與職業技術教育的人才培養與輸入研究的模式出發,研究職業技術教育與中小企業的產業化發展因素與動力;研究職業技術教育對技術人才培養的層次性,以滿足中小企業對各種規格人才的需求,真正做到社會資源的共享。
3.從經濟學與教育學的角度研究區域經濟下的校企管理、校本管理;從經濟學的政策出發,探討研究發展廣東區域經濟與職業技術教育產學研實現途徑的政策措施保證下的產學研結合中的責、權、利,節約人力資源成本。
4.從經濟學的企業管理與股份制合作等模式中,大膽探索在人才培養與輸入實現途徑的前提下的區域經濟與教育經濟融合的大集團與國際合作、競爭的經濟效應,從而促進經濟在人力、物力、才力的整合,最大化的實現區域經濟的規模效應、競爭實力,從而解決不同層次的職業技術教育人才培養與輸入的實際途徑;解決人才培養目標和輸出的關系,提高循環經濟的綜合實力和市場競爭力。
5.探討有利于廣東區域經濟發展、中小企業與職業技術教育高技能人才培養的互動政策刺激點。研究職業技術教育的人才、科研、實習與培訓模式、辦學模式;探討適合廣東省經濟發展的職業技術教育發展政策,在新的經濟形勢下中小企業與不同層次的職業技術教育的生存競爭形式和運行模式。
四、中小企業技術人才培養與研究的特色和創新
1.突破經濟學與教育學的研究界限,將職業技術教育與中小企業這一循環經濟互動起來。探討其戰略發展和可持續發展性,為適應廣東中小企業的不同層次的職業技術教育的持續、迅速發展,探討一種新的資源共享、互利互惠、公平合理、和諧、高速發展的循環經濟效應模式和持續發展途徑。
2.突破宏觀經濟學與微觀經濟學研究的界限,將區域經濟中小企業與職業技術教育的人才培養與輸入研究的模式,看成是一種相對宏觀經濟的背景下的一種有利于國民經濟發展的新的循環經濟的經濟效益模式。
3.突破教育政策學和企業管理的常規模式,在人才培養與輸入的實現途中的如跨行業辦學模式、區域經濟產業辦學模式、股份制企事業合作辦學、校校聯合辦學,合作培訓等資源共享的不同層次的職業技術教育與中小企業共同協調發展;加速職業技術教育人才培養與輸入成果與廣東區域經濟的轉化的速度和普及力度;
4.突破國內外教育與經濟理論的模式,為廣東中小企業與職業技術教育的人才培養與輸入的國際區域化發展提供新的視覺。
五、中小企業技術人才培養與研究的預期效果
1.為廣東中小企業建立技術人才培養與輸入的秩序指導制度。該制度是在各地政府機關成立中小企業指導機構,應中小企業的要求,對企業中小企業建立人才培養與輸入管理現狀進行診斷,幫助其發現問題、解決問題。
2.為廣東中小企業建立技術人才培養與輸入庫,為中小企業提供強勁的有效的人力資源,政府出資創辦中小企業大學,實行職業技術教育,其服務對象是中小企業經營管理者、各地政府機關的中小企業指導員、中小企業團體的成員及創業者等。
3.探討一種新的人力資源共享、互利互惠、公平合理、和諧、高速發展的循環經濟效應模式和持續發展途徑,利用各種社會力量,為中小企業培養技術人才。
4.探討廣東技術人才培養與輸入有序的銜接政策法規政策,是政府支持中小企業與職業技術教育人才培養與輸入的支撐點。
5.探討廣東技術人才培養與輸入有序的途徑、辦法、措施及可持續發展方向和對策。以廣東區域產業集群為載體,搭建技術創新服務平臺。鼓勵采取多種模式,在產業集群內建立技術創新服務中心,引導中小企業與科研機構、大專院校建立緊密的合作關系,強化信息服務、產品開發、設計示范、培訓服務等功能,搭建關鍵性技術和行業技術的支撐平臺,支持和服務整個產業集群的技術創新活動,特別是中小企業的技術創新。積極培育投資咨詢、市場研究、技術信息服務、專利、法律服務等中介組織。建立中小企業培訓示范基地,建立全方位的社會化服務體系,從而對循環經濟做出貢獻。
六、中小企業技術人才培養與輸入路線研究方法和技術路線框架
首先,從中小企業與職業技術教育人才培養與輸入的互動研究出發,人才培養與輸入有序的銜接政策法規,從順利開展的政策研究出發,探討適合我省區域經濟的人才、科研與培訓的職業技術教育與中小企業經濟效應模式;研究國內外區域經濟與人才培養與輸入有序的銜接政策法規以及途徑、辦法、措施及可持續發展方向和對策。
從廣東中小企業技術人才培養與研究出發,從中小企業與職業技術教育人才培養與輸入的互動,研究人才培養與輸入有序的銜接政策法規,探討適合我省區域經濟的人才、科研與培訓的職業技術教育與中小企業經濟效應模式;研究國內外區域經濟與人才培養與輸入有序的銜接政策法規以及途徑、辦法、措施及可持續發展方向和對策,必將促進職業技術教育的層次性發展和為廣東中小企業提供充足的人力資源。
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關鍵詞 大氣采樣; 輝光放電; 四極質譜; 艾試劑; 弱極性物質
1 引 言
有機氯農藥是一類弱極性物質, 目前主要通過氣相色譜電子轟擊電離離子源質譜聯用儀檢測, 其分析過程需要高溫氣化樣品, 可能會分解主成分, 導致有機氯農藥標準物質雜質分析不準確;同時這種儀器面對多殘留分析(Multiresidue analysis)具有很大的局限性。基于液相色譜質譜聯用儀器分析樣品, 可以避免樣品高溫分解, 也適合多殘留分析, 然而, 這種儀器所普遍配置的離子源屬于大氣壓離子源(例如電噴霧電離離子源和大氣壓化學電離離子源)不能電離有機氯樣品。目前, 已經有許多關于復雜樣品常壓下直接電離的質譜研究的報道。通過比較未商業化的各種離子源發現, 大氣壓采樣輝光放電離子源
具有電子轟擊電離離子源類似的電離能力, 雖然不屬于大氣壓離子源, 但在較低真空環境工作, 適合質譜儀的第一級真空腔中的真空度。目前, 還未見采用輝光放電離子源檢測有機氯農藥的報道。本研究根據質譜儀第一級真空系統中離子透鏡的結構特點, 施加交流高壓, 在其中一個離子透鏡上產生輝光放電, 在大氣壓下直接進樣檢測有機氯農藥艾試劑。
2 實驗部分
2.1 儀器
本研究采用自制的大氣壓接口質譜儀改造成的輝光放電質譜儀, 由于大氣壓接口質譜儀第一級真空腔體的真空度符合輝光放電的要求, 所以在第一級真空腔體中實施改造。該儀器的第一級真空系統組成結構剖面如圖1a所示, 在常規分析中, 大氣壓下的離子通過加熱的不銹鋼管, 進入第一級真空, 錐形取樣孔隔離第一級和第二級真空的氣流;管狀透鏡用于將離子壓縮到中心區域, 導入第二級真空, 再通過四極導引桿和片狀透鏡傳輸到第三級真空中的四極桿質量分析器, 實現質荷比分離和檢測;片狀透鏡也用于隔離二、三級真空氣流。儀器的初級真空用SV40BI機械泵(德國Leybold公司)抽取, 抽速11 L/s, 第二級和第三級真空分別由TMH071和TMH262型分子泵(德國Pfeiffer公司)抽取, 抽速分別是60和210 L/s。第一級真空腔的真空度為160 Pa, 第二級真空1.2 Pa, 第三級真空2.8 mPa。
在常規分析中, 不銹鋼管、管狀透鏡和錐形取樣孔上施加有直流電壓, 用于形成電壓梯度來傳輸離子, 電壓通常在±200 V范圍內, 由于電壓幅度不高, 所以不會產生放電。
2.2 產生輝光放電的方法
產生輝光放電的區域如圖1虛線框內所示。不銹鋼管、管狀透鏡和錐形取樣孔同軸放置, 不銹鋼管的內徑和外徑分別為0.50和1.59 mm, 插入管狀透鏡內約6 mm;管狀透鏡是中空的不銹鋼圓柱體, 中心的通孔直徑10 mm, 長11 mm;錐形取樣孔的孔徑1 mm, 深入管狀透鏡約1 mm。
不銹鋼管和錐形取樣孔接地, 在管狀透鏡上施加交流高壓后, 管狀透鏡中心孔內將產生輝光放電, 離子化通過不銹鋼管從大氣壓中吸入的氣態樣品, 再經過錐形取樣孔和第二級真空的離子導引傳輸到第三級真空中四極桿質量分析器, 得到質譜信號。
本研究施加在管狀透鏡上的交流高壓電源型號BGD12P101P(北京北理國科公司), 輸出電壓頻率25 kHz, 空載時輸出高壓約4 kV, 放電時輸出高壓恒定, 峰峰值約840 V, 輸出電流峰值約10 mA。
Fig.1 Schematic diagram of lens of first stage vacuum chamber in atmospheric pressure ionization (API)MS
2.3 樣品及其引入質譜儀的方式
測試和校準質譜儀質量軸的樣品:Perfluoro1,3dimethylcyclohexane(PDCH, 分子量400.06, 分子式C6F10(CF3)2, 美國SigmaAldrich公司), 濃度80%。
有機氯農藥:艾試劑(Aldrin, 分子量364.91, 分子式C12H8Cl6, 美國SigmaAldrich公司), 采用重量法制備濃度為500 mg/L艾氏劑標準溶液, 溶劑是異辛烷(Isooctane)。
上述樣品分別放置在5 mL玻璃樣品瓶中, 瓶口打開, 距離質譜儀大氣壓接口約10 mm;通過質譜儀大氣壓接口吸氣的作用, 將樣品瓶內的揮發性氣體吸入輝光放電區進行電離。根據2.2節所述, 由于第一級真空和大氣壓之間是固定孔徑的毛細 圖2 正離子工作模式檢測PDCH樣品的輝光放電質譜圖
Fig.2 Mass spectra derived from glow discharge of perfluoro1,3dimethylcyclohexane (PDCH) using positive ions detection mode管連接, 并通過大抽速的機械泵獲得真空, 而大氣下揮發并吸入真空的樣品, 對儀器真空度的影響很小, 在實驗中未出現樣品吸入后真空度不穩定的現象, 放電電流穩定。
3 結果與討論
3.1 PDCH樣品的正離子
圖2是在質譜為正離子工作模式時, 得到的PDCH樣品的質譜圖, 與NIST的標準譜圖比較, 主要的碎片峰均存在, 而且還有較明顯的分子離子峰(m/z 400), 但各主要質譜峰的峰高比例和NIST標準譜圖相差較大。如果改變放電功率, 可調節峰高比例, 但本研究主要是用于校準質量軸, 未進行峰高比例的調節。
3.2 正離子工作模式檢測艾試劑樣品
使用儀器的正離子工作模式檢測Aldrin樣品, 得到的質譜如圖3所示。其中m/z 57.3、71.3、83.3和99.3是溶劑異辛烷的碎片離子。m/z 222.1和262.1與Aldrin在NIST標準譜圖中的對應碎片離子較為接近, 但信號太弱, 可能是由于溶劑峰過強而壓制了Aldrin正離子產生的。
3.3 負離子工作模式檢測艾試劑樣品
使用儀器的負離子工作模式檢測Aldrin樣品, 得到的質譜如圖4所示。其中m/z 100, 116和132是背景離子。m/z 176, 218和237附近的質譜峰是Aldrin樣品的信號, m/z 237離子強度達到1480(模擬數字轉換器的數碼), 是正離子工作模式最強峰m/z 263的40倍。m/z 216~220、m/z 235~243 兩簇離子呈現氯的同位素分布特征, 它們在NIST標準譜圖(正離子)上均能找到, 但相對強度較小。
圖3 正離子模式探測艾試劑樣品的輝光放電質譜圖
Fig.3 Mass spectra derived from glow discharge of aldrin using positive ions detection mode
圖4 負離子工作模式檢測艾試劑樣品的輝光放電質譜圖
Fig.4 Mass spectra derived from glow discharge of aldrin using negative ions detection mode
3.4 小結
本研究通過在質譜儀第一級真空腔中的離子透鏡上施加交流高壓產生放電的方法, 設計出大氣采樣輝光放電質譜儀。實驗發現, 該儀器能離子化電噴霧電離離子源和大氣壓化學電離離子源未能電離的弱極性類物質――艾試劑, 尤其是負離子工作模式下具有較強的響應。由于大部分商業儀器的大氣壓接口和自制的這臺儀器結構類似, 并且這種方法不需要改變質譜儀機械結構, 所以下一步將應用該方法到靈敏度更好的商業質譜儀上, 通過電噴霧\等霧化樣品的方法, 實現液相色譜大氣采樣輝光放電質譜聯用分析, 期望能提高弱極性標準物質中雜質定性和定量的準確性。
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(National Institute of Metrology China, Beijing 100013, China)
Abstract Considering the problem that atmospheric ionization cannot ionize some low polarity materials, the method using atmospheric sampling glow discharge to ionize those was proposed. Designed A simple method was designed to discharge in which an alternating current high voltage power was applied to the tube lens in the first stage vacuum of the homebuilt atmospheric pressure interfacesingle quadrupole mass spectrometer. The low polarity materials was drifted in the discharging region and ionized, and detected by the quadrupole mass analyzer. The experiment showed that the method can be used to detect Aldrin(organochlorine pesticide) that cannot be ionized by electrospray and atmospheric chemical ionization, and the intensity of ions in negative ion detection mode was 40 times stronger than that in positive ion dection mode.
省農業開發自2004年開始進行財政投資參股經營農業綜合開發項目試點工作以來,已經立項實施了7個投資參股經營試點項目。2004年度立項的4個項目,已經有3個項目建成投產,2005年度完成銷售收入4億元、利潤2194萬元,實現了較好的經濟效益和社會效益。2005年度立項的3個項目目前也完成了前期工作,資金全部撥付到位。
承德避暑山莊企業集團飼料有限公司是以玉米為主要原料進行農產品深加工的河北省最大的農業產業化經營重點龍頭企業,也是財政投資參股經營的農業綜合開發項目試點之一。2004年注入投資參股經營資金1500萬元,用于飼料和食用酒精生產。資金的注入極大地推動了生產的發展。從2005年各項指標完成情況來看,企業的各項經濟指標均呈現出迅猛增長的強勁勢頭,企業的生產能力擴大,盈利能力增強,利稅水平上升,同時由于各產品綜合產銷量的擴大和市場掌控能力的增強,確保了公司生產經營的穩步發展,并基本保證了一個相對穩定的獲利水平。
通過項目拉動,促進了農民由以往單一的玉米品種種植向高油、高蛋白、高淀粉等優質專用玉米種植發展,有效推動了全縣農業產業化進程,促進了農業增效、農民增收。今年,國家又將注入財政投資參股經營資金1500萬元,用于該企業的復合飼料生產。
關鍵詞:斷面 全站儀 GPS-RTK 地面三維激光掃描技術 點云
中圖分類號:P2 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)07(a)-0024-02
某汽車公司為獲取中國的典型道路的路面狀況,需要針對其選定的路段進行路面采樣測量,提供路面任意方向間距為10 cm,精度為2 mm級的高精度斷面線,作為汽車試驗場內特殊道路設計的參考依據,選定的路段基本都是有破損、波浪起伏、車輛繁忙、橋頭跳車或是顛簸路等路況,路面狀況極不規則。不規則的路面狀況,高密度和高精度的成果要求,給測量工作帶來了嚴峻的挑戰。
目前斷面測量技術中,應用最多比較成熟的技術是利用全站儀斷面測量和GPS-RTK斷面測量。全站儀和GPS-RTK技術簡單方便,生產效率也較高,在普通的工程測量中得到了廣泛的應用,但是它是單點測量,測量的精度和密度都不是很高。顯然應用這兩種常規的成熟技術是無法滿足汽車試驗場路面高精度斷面測量的要求,但隨著地面三維激光掃描儀的出現,使得利用地面三維激光掃描技術解決上述問題成為可能。
1 地面三維激光掃描技術特點
地面三維激光掃描儀是一種非接觸式主動測量系統,可進行大面積高密度空間三維數據的采集,具有點位測量精度高、采集空間點的密度大、速度快等特點,且其融合了激光反射強度和物體色彩等信息的三維激光影像數據,可對測量目標識別分析后,對采集得到的點云數據按照實際需求做進一步加工處理,生成滿足客戶需要的各種成果資料。地面三維激光掃描儀使測繪從傳統的單點采集數據變為密集、連續的自動獲取數據,為我們獲取豐富的局部地面空間信息提供了一種全新的技術手段。地面三維激光掃描儀的這些特點,恰好可以使我們利用地面三維激光掃描技術,比較輕松的解決典型路段路面任意方向間距為10 cm,精度為2 mm級的高精度、高密度斷面線測量問題。
2 實驗情況
下面結合工程實例說明利用地面三維激光掃描技術獲取路面任意方向間距為10 cm,精度為2 mm級的高精度斷面線的過程。
2.1 外業數據采集
2.1.1 設備選取
Trimble GS200三維激光掃描儀用于路面三維坐標數據的采集,索佳SET4110無協作目標全站儀用于高精度測量特殊平面反射標志的三維坐標,供點云拼接時使用。
2.1.2 掃描分辨率的確定
由于掃描方向與路面不成垂直關系,在一個測站上的路面掃描必須分割成若干小塊,以保證每小塊的路面分辨率大致相同。同時由于是斜面掃描,分辨率不能直接設置為所要求的采樣間隔,需要對每塊測量區域按照公式r*H/S(H為儀器高,S為測量斜距,r為要求的采樣間隔)計算結果設置儀器的采樣間隔。
2.1.3 標靶與控制點布設
由于三維激光掃描儀的測程是有限的,一條道路的測量通常需要通過多站來完成,需要通過設置標靶,使不同測站的測量數據拼接到一起,因此需要在各個相鄰站重合的位置布設3個以上不規則圖形的標靶,以供點云拼接需要??刂泣c的三維坐標采用免棱鏡全站儀布設。
2.1.4 路面及控制點掃描
根據Trimble GS200三維激光掃描儀主要技術指標,結合工程實際情況,將儀器安置于待掃描車道旁,儀器Y軸(掃描方向)盡量垂直于路面延伸方向??紤]到路面與掃描線之間垂直性很差,經測算,掃描儀每一測站左右方向路面掃描范圍確定為30~40 m,即每站掃描60~80 m長的路面。當路面掃描密度、精度要求較高的情況下,適當進行重復掃描。在兩個測站的掃描交接處路面兩側分別放置2個共4個特殊的球反射標志,球反射標志的空間位置呈不規則三邊形和四邊形,保證能有堅強的圖形進行拼接,并且做到本測站與下一測站都能與4個球反射標志通視。另外,保證相鄰測站間有一定的點云重疊區域,用于實現和保證測站間的掃描數據的準確拼接??紤]到掃描儀垂直視角的受限,儀器安置盡量與待掃描車道保持足夠的距離,避免掃描死角,以減少工作量。當儀器只能安置在待掃描車道上的時候,儀器正前方死角區域則通過其它測站進行補掃。
2.2 內業數據處理
從點云到測繪成果的實現包括數據濾波、點云抽稀、點云拼接、DEM建模、縱橫斷面圖生成。
2.2.1 數據濾波、點云抽稀
在數據采集過程中,由于行人和車輛經過時的遮擋,周圍物體干擾等原因,產生了很多的錯誤數據,因此在建立路面模型前首先要剔出這些錯誤數據,使處理后的點云數據都是實際路面的測量數據和反射標志的數據。另外如果采集到的點云數據相對于工程本身過于密集,還可利用軟件對數據進行抽稀處理,從而提高計算機的處理效率。
3.2.2 點云拼接
經過路面掃描數據預處理和球反射標志處理后,就可以將在多站測量的路面點云數據,通過設置在測站重疊處不規則的靶標擬合拼接在一起。利用已經布設、測量過的控制點三維坐標,將拼接后的點云納入到我們所使用的坐標系中。
2.2.3 建立DEM模型,生成斷面線
在經過拼接后的完整三維路面數據基礎上,利用軟件三維建模功能,生成路面不規則三角網三維模型(TIN)。然后利用軟件中的縱、橫斷面工具,就可以在路面模型上根據需要(10 cm間隔)制作縱、橫斷面線。最后按行車方向設定樁號前進方向,將三維斷面線轉換成設計人員習慣使用的樁號+高程的二維數據。
值得注意的是通過掃描得到的點云數據量非常龐大,直接將整條路面生成路面模型在現階段的個人計算機平臺上并不現實,因此將需要將路面模型分段生成,再進行縱、橫斷面的制作,降低對設備的要求,提高作業的效率。
2.2.4 實驗成果圖(如圖1~4)
2.2.5 實驗結論
本次共對上海,重慶,北京三地12條路,3800 m長的路段設站58次,采樣約2億個點,成果中平均拼接精度僅為1.46 mm,平均點距僅有0.85 cm,在精度和密度上完全滿足設計對測量工作的要求,為該汽車公司復制中國典型道路的路面狀況,進行汽車試驗場內特殊道路的設計提供了參考依據。
由上可見,三維激光掃描技術,通過與現代經典測量技術的相互融合,已經成為一種全新的空間數據采集手段,豐富了現有的測量作業手段,并且作業速度快、數據信息量大、精度高、采集過程安全簡單、節省人力且具有強大的數據處理能力的特點,為測繪行業從傳統的“低效率、低精度、全野外”向“高效率、高精度、數字化”的方向邁進提供了技術保證和設備支撐。
3 結語
盡管地面三維激光掃描技術被譽為“繼GPS技術以后的又一次測繪技術的革命”,但在我國工程測量領域剛剛起步,其應用于常規性生產項目還缺少大量的實例支撐,因此缺乏相應的規范和標準,對數據規格、數據采集和后處理要求及成果精度評定辦法等也沒有相對統一的規定,同時也由于其高昂的設備價格,使許多的測繪生產單位望而卻步,限制了該技術在測繪領域的發展。但隨著測繪科學技術的進步,其相應的規范和標準會不斷出臺并完善,設備的性價比也會越來越高,相信該項技術和設備在常規測量生產中將具有廣闊的發展空間。
參考文獻
[1] 馬利,謝孔振,白文斌,等.地面三維激光掃描技術在道路工程測繪中的應用[J].北京測繪,2011,2.
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