国内外干旱遥感监测技术发展动态综述
第7卷 第2期
2009年6月中国水利水电科学研究院学报Journal of China Institute of Water Res ources and Hydropower Research V ol 17 N o 12June ,2009收稿日期:2009204210
作者简介:路京选(1961-),男,陕西人,教授级高级工程师,主要从事3S 技术在水利上的应用研究。E 2mail :lujx @https://www.360docs.net/doc/3718365651.html,
文章编号:167223031(2009)022*******
国内外干旱遥感监测技术发展动态综述
路京选,曲 伟,付俊娥
(中国水利水电科学研究院遥感技术应用中心,北京 100048)
摘要:干旱是我国影响范围最广和造成经济社会损失最为严重的一种自然灾害,干旱缺水已成为制约我国可持续发展的一个瓶颈。及时发现干旱并准确预报旱情发展动态,对抗旱减灾至关重要。本文在简述国内外遥感技术总体发展态势基础上,从干旱监测的遥感数据源开始,系统地总结了目前国内外干旱遥感监测的主要方法以及发展状况,包括土壤含水量的遥感反演法、热惯量法、冠层温度法、植被指数法、微波遥感法等。提出了加强我国干旱遥感监测技术研究的建议,以期推动我国干旱遥感监测的全面应用。
关键词:干旱;遥感;监测;土壤水分
中图分类号:S423;TP79文献标识码:A
受特定的自然地理与气候条件所决定,我国是世界上各种自然灾害频发且非常严重的国家之一,其中以旱灾损失和影响最为严重。近些年来,随着我国人口的不断增长和经济社会的快速发展,干旱灾害日趋严重,干旱发生的频率不断增强,受旱的范围不断扩大,局地性或区域性的干旱灾害几乎每年都会出现。干旱灾害已不只发生在贫水区,丰水区的干旱灾害事件也频繁发生,影响的范围也不仅仅是农业和农村,城市和生态也日益受到干旱灾害的困扰,城乡居民饮用水安全、粮食安全和生态环境安全受到严重威胁。
干旱现象相对于其他气象灾害更为复杂,具有发展缓慢但影响范围广大的特点,有气象干旱、水文干旱和农业干旱之分,及时准确掌握干旱发生的程度与范围成为有效应对干旱灾害的前提。因此,加强干旱灾害的监测与预测预报,是增强抗旱工作主动性和提高防灾减灾能力的一个重要环节。遥感技术以其独有的宏观、快速、大范围、经济等优势,从一开始就被应用于干旱监测中。近年来,国内外在利用遥感手段监测大范围干旱灾害方面取得长足进展,并相继实现了不同程度的业务化运行。本文在简单概述国内外遥感技术总体发展态势基础上,从干旱监测的遥感数据源开始,较为系统地总结了目前国内外干旱遥感监测的主要方法,以期推动我国干旱遥感监测的全面应用。
1 国内外遥感技术总体发展态势
自上世纪初莱特兄弟发明人类历史上第一架飞机起,航空遥感就开始了它在军事上的应用,此后在地质、工程建设、地图制图、农业土地调查等方面得到了广泛应用。人造卫星把遥感技术推向了全面发展和广泛应用的崭新阶段,从1972年第一颗地球资源卫星发射升空以来,美国、法国、俄罗斯、欧空局、日本、印度、中国等国家和地区都相继发射了众多对地观测卫星。随着传感器技术、航空航天技术和数据通讯技术的不断发展,现代遥感技术已经进入一个能动态、快速、多平台、多时相、高分辨率地提供对地观测数据的新阶段。光学传感器的发展进一步体现为高光谱分辨率和高空间分辨率特点,光谱分辨率已达纳米级,波段数已达数十甚至数百个,目前的商用卫星空间分辨率已达分米级。为协调时间分辨率和空间分辨率这对矛盾,各种小卫星群计划正在成为现代遥感的另一发展趋势,例如可用6颗小卫星在2～3d 内完成一次对地重复观测,可获得优于1m 的高分辨率影像。除此之外,机载和车载遥感平台,
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以及超低空无人机等多平台的遥感技术与卫星遥感相结合,使遥感应用更加多样。
遥感技术与空间科学、电子科学、地球科学、计算机科学以及其他边缘学科交叉渗透、相互融合,已逐渐发展成为一门新型的地球空间信息科学。按遥感仪器所选用的波谱性质,遥感可分为电磁波遥感技术、声纳遥感技术、物理场(如重力和磁力场)遥感技术。电磁波遥感技术是利用各种物体Π物质反射或发射出不同特性的电磁波进行遥感的,可分为可见光、红外、微波等遥感技术。按照感测目标的能源来源不同,遥感又可分为主动遥感技术和被动遥感技术两种。按照记录信息的表现形式,遥感还可分为图像方式和非图像方式两种。按照遥感器使用平台的不同,遥感一般又可分为航天、航空与地面遥感技术。按照遥感应用领域的不同,遥感也可分为资源、环境、气象、海洋遥感技术等。
遥感技术已经在陆地水资源、土地资源、植被资源、地质、城市、海洋、测绘、考古、环境调查监测和规划管理等方面得到广泛应用。由于卫星遥感对自然界环境动态监测远较常规方法全面、仔细、精确,且能获得全球自然环境动态变化的大量数据与图像,对于研究区域性的水文过程,乃至全球性的水循环、水量平衡等重大水文课题更具有无可比拟的优越性。卫星遥感技术能提供长期的动态情报,帮助预报旱情、融雪径流和暴雨洪水,监测洪水动向,调查洪水泛滥范围以及受涝面积和受灾程度等。
地理信息系统和遥感是一对不可分割的姐妹技术。遥感一方面是地理信息系统中重要的信息源,另一方面遥感调查中需要利用地理信息系统中的数据(包括各种地图、地面实测数据、统计资料等)来改善遥感数据的分类精度和制图精度。地理信息系统是以地理空间数据库为基础,对与空间相关的数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示。以3S 技术、数字流域技术、水信息学技术等为核心的现代信息技术已经成为水利现代化的重要标志和发展趋势,正在迅速而深远地影响和改变着相关专业人员的思维方式和工作模式,水利工作已经离不开这些现代信息技术的支持。
2 干旱遥感监测的主要卫星数据及其特点
旱情监测遥感数据源的选择主要是根据实用、经济和需求精度等因素而定。国内外应用最广的是NOAA 卫星,目前在轨有3颗,空间分辨率大概在1km 左右,地面重复观测周期为015d 。该数据具有周期短、时间序列长、覆盖范围宽、时效性强、数据量小、后处理方便以及成本低等优点,缺点是空间分辨率与波谱分辨率低,而且受云层覆盖的影响较大。
E OS 是美国新一代地球观测卫星,扫描宽度达2300km ,已投入业务运行的T erra 和Aqua 两颗卫星分别于1999年底和2002年中发射。星上所搭载的中等分辨率成像光谱仪(MODIS )是其最有特色的仪器之一,其免费接收的数据获取政策更使人们能够容易得到空间分辨率250～1000m 、时间分辨率015d 和包括36个光谱通道的高光谱分辨率的卫星资料。基于MODIS 资料,国内外许多科学家进行了干旱监测技术研究,并已取得大量成果。
主动微波遥感是利用合成孔径雷达(S AR )数据来反演土壤水分,在国内外越来越受到重视,所面临的主要问题是如何在模型中去除表面粗糙度的影响和在不同植被覆盖条件下建立土壤水分反演模型。被动微波遥感监测陆地表面土壤水分含量的算法相对来说历史更长,技术更为成熟。除了和主动微波遥感一样具有全天候和全天时的优势之外,被动微波遥感也不需要专门的能源装置,具有仪器比较简单、可运行在较高卫星轨道、受地表粗糙度和地形影响相对要小、重返周期短和适合大面积实时动态监测等优点。
AMSR 2E 是由日本国家空间发展局(NAS DA )开发,于2002年5月4日由美国宇航局Aqua 卫星搭载发射的。该传感器测量619～89G H z 范围内6个频率的亮温,用微波辐射传递模型将地表地球物理变量和观测到的亮温联系起来,实现土壤水分的反演。AMSR 2E 以56km 的空间分辨率观测土壤水分,提供25km 格网的重采样产品,从2002年6月18日至今积累了大量的日观测数据。欧洲航天局计划于近期发射土壤湿度和海洋盐度卫星(S MOS ),其有效载荷MIRAS 将是历史上首次发射的星载综合孔径微波成像辐射计,采用干涉式成像技术,可实现土壤湿度的被动成像探测,地面(海面)分辨率达到30～50km ,其L 波段穿透植被的能力比以前的传感器更强,在反演植被覆盖地区的土壤水分方面具有更大的潜力。—
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光学遥感的图像覆盖范围相对较广,价格也较低,但是容易受到天气条件影响。微波遥感具有全天时和全天候的工作特征,但图像价格较高。此外,传感器的重访周期对农业旱灾的遥感监测应用也十分重要,较长的重访周期在一定程度上影响了农业旱灾监测中遥感数据源的选择。由于每天可以至少获得研究区上空的2次图像,NOAA 2AVHRR 和MODIS 是当前最适合于农业旱灾遥感监测的卫星传感器。采用光学和微波遥感相结合以提高土壤水分反演精度和效率将是未来旱灾遥感监测的重要发展方向。3 土壤含水量的遥感反演方法
土壤含水量的变化不仅导致土壤光谱反射特性的变化,同时导致植被出现不同程度的生理适应反应,从而使植被光谱特性发生变化。土壤含水量又是一个集成了很多地表水文气象特征的环境指标,是固体地表与大气之间的界面,它不仅能够在大尺度上影响地气之间的相互作用,更能够在中小尺度上起重要作用,因此不仅成为干旱遥感监测的重要指标,也是气象学、水文学、土壤学、生态学等研究所关注的重要内容。
国外利用遥感技术监测土壤水分始于20世纪60年代末,先后开展了土壤水分与光谱反射率的关系以及微波土壤水分反演方法的研究。70年代以后,土壤水分遥感反演监测技术迅速发展,出现了地面、航空、航天等多平台以及可见光、近中远红外、热红外和微波等多波段相结合的局面。进入80年代后,遥感监测土壤水分与干旱的研究工作得到了全面而迅速的发展,监测方法包括热惯量模式、土壤水分光谱法、能量平衡法和微波遥感等。
与国外相比,我国对土壤水分遥感反演技术的研究起步相对较晚。从20世纪80年代中期开始,国内有学者首先从土壤水分对土壤反射光谱的影响开始进行了土壤水分遥感研究的前期工作。90年代以后,我国土壤水分遥感反演的理论和应用迅速发展,热惯量、地表温度、植被指数、后向散射系数、亮度
温度等被用来作为指示因子建立了众多的土壤水分遥感反演模型[1,2]。
光学遥感反演土壤水分包括G amm 射线技术、可见光和近红外技术、热红外技术3种。G amma 射线技术的基础是利用潮湿地区和干旱地区天然陆地G amma 辐射量存在的差异,而可见光和近红外技术主要是通过测量地面对太阳辐射的反射来估计土壤含水量,在应用过程中都不是特别有效。热红外技术和微波技术比较常用,前者的基础是测量日温变化,后者的基础是测量土壤介电特性变化[3]
,进而建立这些变化与土壤含水量的关系。
常见的热红外土壤水分反演方法包括热红外法、热惯量法以及温度植被指数法3种。热红外法利用昼夜或白天不同时间下垫面温度变化可间接反应土壤水分的原理,但只适用于裸土或者植被覆盖度低的地方。热惯量法目前比较常用,它认为土壤热惯量是土壤温度变化的一种内在因素,控制着土壤的温度日较差,可通过土壤温度日较差的遥感获取来反演土壤水分含量。
微波数据由于穿透能力强,可以在有植被遮蔽的地方进行测量,也可以在多云天气条件下进行测量,在监测土壤水分方面的应用广泛。研究表明,利用微波方法探测其波长1Π4厚度的土壤含水量时效果比较好,波长越长,穿透能力越强,受植被覆盖度的影响也越小。波长21cm 被认为是最适宜监测土壤
水分的波段[4]。
近年来,随着遥感技术发展的不断深入,国内外开始利用高光谱遥感技术研究土壤水分和光谱间的规律以及寻找水分敏感波段,对于土壤光谱做了大量的研究,但在大面积土壤水分遥感反演应用上仍处于探索阶段。随着高光谱遥感理论技术的不断成熟、高光谱卫星系列计划的实现和应用的推广普及,高光谱土壤水分遥感反演技术的巨大应用潜力将会得到进一步的体现。4 土壤水分遥感反演的热惯量法
热惯量是物质对温度变化热反应的一种量度,反映了物质与周围环境能量交换的能力。由于水的热惯量比土壤高,因此含水量较高的土壤昼夜温差较小。热惯量模型在遥感监测区域干旱中也得到了
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广泛的应用,但一般只适用于裸土或植被覆盖度比较低的地区,所以有必要将热惯量和植被指数结合起来监测干旱,利用表观热惯量(ATI )和归一化植被指数(NDVI )建立NDVI 2ATI 空间,计算表观热惯量植被干旱指数(AVDI )。齐述华等人利用MODIS 数据建立的温度植被干旱指数(T VDI )在应用于大区域干
旱监测中取得了很好的效果,并建立了温差植被干旱指数(DT VDI )[5]。
Wats on 等人最早应用了土壤热惯量模型[6],但模型参数难以直接利用遥感手段获取,Price 根据地
表热量平衡方程和热传导方程对模式进行了改进,简化了潜热通量蒸发形式,并引入了一个综合描述土
壤辐射率与比湿及温度等气象要素的地表参量,同时还根据能量平衡方程提出了表观热惯量法[7]。目
前,热惯量法研究中常用表观热惯量代替热惯量,研究重点包括热惯量模式的解析表达式、热惯量与土壤水分的统计模型以及温度植被指数法。
5 干旱遥感监测的冠层温度法
以冠层温度为基础建立作物缺水指标的研究始于20世纪70年代初。蒸散作用与能量和土壤水分含量关系密切,能量较高和土壤水分供给充足时蒸散作用也较强,冠层温度则处于较低状态。Ids o 等人
以能量平衡原理为基础,提出用作物缺水指数(CWSI )来反映植物蒸腾与最大可能蒸腾的比值[8]。在较
均一的环境下可以把CWSI 与平均日蒸发量相关联,作为植物根层土壤水分状况的估算指标。蒸发蒸腾越小,CWSI 越大,供水能力越差,土壤越干旱。用NOAA ΠAVHRR 可得到热红外温度Ts ,它与日蒸散量有简单的线性关系。而用热红外温度又可以计算出日平均温度,并进而计算出蒸散发能力ET 0,从而作出旱情分级。针对CWSI 仅适合于植被覆盖度高地区的不足,Jacks on 等人用冠层能量平衡的单层模型,将植被与土壤看为一个整体,对Ids o 提出的冠层气温差上限方程和下限方程进行了理论解释,并基于能量平衡的阻抗模式提出了涉及诸多气象因素的理论模式[9]
。David 提出农田蒸散的双层模型,把地表覆盖分为植被层和土壤层,在能量和温度上有所区分,引入植被覆盖度变量,实现了对部分植被覆盖地区
旱情的监测[10]。M oran 等人对双层模型法加以改进,提出植被指数温度梯形理论(VIT )[11]。Su 等人根
据以上原理,考虑变化因子是植被根区的相对蒸发量,提出DSI 指数,实验结果表明与降水量的多少一
致[12]。在作物生长季节,DSI 越高说明降水越不足,植被根区的相对含水量也越少。
植被蒸腾状态与土壤水分供给之间存在密切关系。K ondoh &K ishi 使用修正的土壤调整植被指数(MS AVI )代替归一化植被指数,形成Ts ΠMS AVI 指数,然后与降水指数(API )比较,发现其在时空分布上
有较好的一致性[13]。K ogan 通过实验得出用植被条件指数(VCI )与温度条件指数(T CI )的比值能更好的
监测植被长势和土壤水状况的结论[14]。Sandholta &Andersenb 对上述模型进行了修正,利用温度植被指
数(T VDI )监测大范围的土壤水分状况,但对半干旱地区的地表覆被类型不敏感[15]。计算中涉及的两个
参数在干旱季节需要不断与水文模型进行比较进行修正,同时它还需要考虑云层的影响。Li 等人认为对于植被密集地区,传统的T VDI 方法过分地夸大了干旱的程度,为此建立蒸发植被干旱指数模型(E VDI )对其进行改进,实验显示监测结果与T VDI 比较精度更高[16]。6 干旱遥感监测的植被指数法
干旱直接影响到作物生物量的积累、叶面积指数及覆盖度的增长,因此可根据植物的光谱反射特性进行波段组合,求得各种植被指数,由此实现对土壤旱情的监测。常见的有归一化植被指数(NDVI )、比值植被指数(RVI )、距平植被指数(AMT NDVI )等,其中NDVI 应用最广泛,它相对于比值和差值植被指数来说对不同视角及大气条件不敏感。研究表明,NDVI 能够相当准确地反映大范围内的土地覆被和宏观监测降水状况。作物缺水指数法利用地面热平衡原理,在植被覆盖度较高的地区应用效果明显,常见的CWSI 是基于作物在潜在蒸发条件下冠层温度与空气温度差和空气饱和水汽压差具有线性关系提出来的。
Nagesware 指出,遥感数据如果与地面温度、降水量以及作物生长期等相结合,实时监测结果将会更—
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为理想[17]
。K ogan 认为,气候状况、土壤类型质地、植被类型分布以及地形条件都会影响NDVI 值,高海
拔地区的NDVI 值相对较高,考虑地形地貌因素以及气象因子变化会使监测结果更加准确[14]。Peters 等
人用基于NDVI 的标准化植被指数(S VI )进行干旱监测,用12年的NOAA 图像得到研究区各个时期的NDVI 平均值,再用当前图像植被指数与标准植被指数的偏差来建立与干旱状态的关系。7 土壤水分监测的微波遥感法
20世纪70年代初,国外一些学者开始利用地面试验和航空微波遥感资料,研究亮温与土壤水分的关系。目前主要的土壤水分反演方法有基于统计手段的反演算法、基于正向模型的和基于神经网络的
反演算法3种。K oike 等人提出了土壤湿度指数(ISW )概念[19],Bindlish 在积分模型基础上将实测土壤水
分与雷达获取数据的相关系数由0184提高到0195[20]
。M oeremans &Dautrebande 利用卫星雷达监测田间和区域两个不同尺度的土壤含水量,认为裸地或植被稀疏地区的近地表土壤含水量与后向散射系数有
很高的相关性[21]。Z ribi 用C 波段结合一种新的经验模型进行了研究[22],Frate &Schiav on 利用由微波遥
感获得的比辐射率经过两个隐藏层的BP 神经网络模型的训练得到土壤含水量[23]。
主动微波数据因分辨率高而越来越受到重视,但由于受地表粗糙度和植被覆盖影响,研究重点是如何去除地表粗糙度对后向散射的影响。针对这种情况,李震等人提出了一种综合主动和被动微波数据的土壤水分变化监测方法,通过一个半经验公式计算体散射项,综合时间序列的主动和被动微波数据来
消除植被覆盖影响,计算结果和实测值一致[24]。相比主动微波雷达,被动微波辐射计具有监测面积大、
受粗糙度影响小,对土壤水分更为敏感,算法更为成熟的优势,重访周期短,能够进行大面积实时动态监测。
由于利用微波遥感监测土壤水分的理论基础是土壤和水的介电常数的巨大差异,而测量的土壤含水量是空气、土壤和水3种介质相互作用的结果,因此有一些研究将目光集中在介电常数的研究上,建
立了不同的混合介电常数算法[25],以线性权重公式较为常见。施建成等人提出一种目标分解技术,利
用协方差矩阵的特征值和特征向量将极化雷达后向散射测量值分解为单向散射、双向散射和交叉极化
散射3个分量,并建立一阶物理离散散射模型,建立了土壤水分估算的方法[26]。8 基于遥感的干旱监测运行系统
20世纪末,美国国家干旱减灾中心、海洋大气局、农业部合作建立了新的干旱监测业务产品。该系统由监测干旱状况及影响的图形和文字组成,是根据相当丰富的信息综合而成的产品,每周进行旱情监测,提供全国旱情信息,并在网上发布。美国国家海洋大气局的国家环境卫星数据和信息服务中心利用多年积累的全球NOAA 资料,采用VCI 和T CI 方法进行全球性的干旱和预报,并进行作物的估产,为美国农业部和商务部提供信息。
加拿大利用NOAA ΠAVHRR 资料的可见光和红外波段获得植被指数,进行正常气候条件下农作物产量与干旱条件下农作物产量的比较评估。英国则利用卫星S M MR 与AVHRR 数据比较进行研究,在旱情监测技术上得出了较好的结果,并在撒哈拉地区进行了实验,同时也采用NOAA ΠAVHRR 的可见光波段反射率和S M MR 的极化差方法进行旱情监测。日本为了研究大区域的土壤水分分布状况,利用NOAA 卫星资料,采用热惯量模式,结合近地层小气候和地面热通量观测,以中国东北部的吉林省为中心进行了区域土壤水分调查,取得了良好的效果。
国际水管理研究所(IW MI )建立了包括印度西部、巴基斯坦和阿富汗在内的南亚干旱遥感监测系统。这个近实时的干旱监测与报告系统最初使用的是AVHRR 数据,现在改用MODIS 遥感数据,每8d 或16d 发布一次500m 空间分辨率的监测结果。
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9 结论及建议
国内外干旱遥感监测技术正在从实验研究逐步走向实用。国内相关单位近年来相继建立了基于遥感的干旱监测业务化运行系统,但面向抗旱减灾业务的遥感干旱监测业务化系统在水利行业尚未真正建立起来。目前,国家气候中心利用降雨资料每10d 发布一次全国旱情信息,国家卫星气象中心利用气象卫星遥感图像每旬监测一次全国干旱状况,国家气象中心利用地面土壤含水量观测资料每5d 发布一次旱情状况。中国水科院遥感中心也在黑龙江省建立了全国第一个基于遥感的土壤墒情监测及预报业务化系统。不难看出,我国在这方面也取得了可喜的成果,大大缩短了与国外同类研究的差距。但干旱现象非常复杂,涉及水文、气象生物生理、水资源管理以及经济社会等多方面影响因素,需要综合考虑多种指标,因此建立一个有效的干旱遥感监测与预报系统具有很大的挑战性。为不断提高我国遥感技术应用研究的水平,推动干旱遥感监测的全面业务化,作者建议重点在4个方面加强应用研究:(1)解决技术实用化问题,开发建设面向国家防办抗旱管理的全国旱情遥感监测业务化系统;(2)积极开展新型遥感数据源在干旱监测中的应用研究,尤其是研究我国环境减灾小卫星数据的应用;(3)围绕旱情遥感监测与预报,积极开展基于卫星降水数据的应用研究;(4)继续加强土壤水分的微波遥感反演技术研究,不断推动其从方法研究向实用化过渡。就建立面向全国范围业务化服务的旱情遥感监测与早期预警系统而言,充分利用各种可以方便获得的多源遥感数据并使用多种干旱指标将非常重要,建立在这些数据与指标基础上的时间系列分析将使干旱监测更加有效。
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LU Jing 2xuan ,QU Wei ,FU Jun 2e
(China Institute o f Water Resources &Hydropower Research ,Beijing 100048,China )
Abstract :Drought is one of the major natural disasters which causes very severe im pacts on economy and s ociety in China and has become a bottleneck to sustainble development in the country.It is critical im portant to detect large area drought events timely and provide accurate early warnings for drought relief.Starting with a brief introduction to the general development of rem ote sensing technology home and abroad ,this article provides with an overall summary of the current status on rem ote sensing for drough m onitoring and rem ote sensing data 2s ources availability.Several main drought m onitoring methods under use are discussed ,such as thermal inertia method ,canpoy tem perature method ,vegetation index method ,microwave rem ote sensing method ,etc.S ome recommendations on imrpoving drought m onitoring using rem ote sensing are put forward.This review article w ould be of help to facilitate the real operation of drough m oitoring using rem ote sensing in China.
K ey w ords :drough ;rem ote sensing ;m onitoring ;s oil water
(责任编辑:吕斌秀)
—172—国内外干旱遥感监测技术发展动态综述 路京选 曲 伟 付俊娥
水利发电国内外发展现状以及未来趋势
水利发电国内外发展现状以及未来趋势 水力发电利用江河水流从高处流到低处的落差所具备的位能做功，推动水轮机旋转，带动发电机发电。为了有效利用天然水能，需要人工修筑能集中水流落差和调节流量的水工建筑物，如大坝、引水管涵等。因此工程投资大、建设周期长。但水力发电效率高，发电成本低，机组启动快，调节容易。 国外发展现状： 全世界可开发的水力资源约为22.61亿kW，分布不均匀，各国开发的程度亦各异。世界上最大的发电站是三峡水电站，他的总装机容量1820万千瓦，年平均发电量846.8亿千瓦时。 2002年底，全世界已经修建了4９７００多座大坝（高于15m或库容大于100万m3），大坝建设情况见下表，分布在140多个国家，其中中国的大坝有25000多座。世界上有24个国家依靠水电为其提供90%以上的能源，如巴西、挪威等国；有55个国家依靠水电为其提供50%以上的能源，包括加拿大、瑞士、瑞典等国；有62个国家依靠水电为其提供40%以上的能源，包括南美的大部分国家。全世界大坝的发电量占所有发电量总和的19%，水电总装机容量为728.49GW。发达国家水电的平均开发度已在60%以上。 世界各国水能开发情况： 美国水电装机容量居世界第一位 加拿大水电比重占全国总装机容量的一半以上。 巴西水电装机容量居世界第四位。 挪威能源消费中水电占一半。 国内发展现状： 随着我国经济的不断发展，我国在水力发电这一方面的发展面临着新的挑战。水能资源是一种可再生能源，水力发电是借助水能资源，然后采取相关的措施对其进行利用，转化为电能的一种新兴方式，这一种发电方式具有无污染、可再生、成本低以及运行的稳定性、可靠性、安全
国内外研究综述范文国内外文献综述写
国内外研究综述范文国内外文献综述写你的文献综述具体准备往哪个方向写，题目老师同意了没，具体有要求要求，需要多少字呢？ 你可以告诉我具体的排版格式要求，文献综述想写好，先要在图书馆找好相关资料，确定好题目与写作方向。老师同意后在下笔，还有什么不了解的可以直接问我，希望可以帮到你，祝写作过程顺利。 文献综述是研究者在其提前阅读过某一主题的文献后，经过理解、、融会贯通，综合分析和评价而组成的一种不同于研究论文的文体。 2) 文献综述的写作要求 1、文献综述的格式文献综述的格式与一般研究性论文的格式有所不同。这是因为研究性的论文注重研究的方法和结果，而文献综述介绍与主题有关的详细资料、动态、进展、展望以及对以上方面的评述。因此文献综述的格式相对多样，但总的来说，一般都包含以下四部分：即前言、主题、总结和 ___。撰写文献综述时可按这四部分拟写提纲，再根据提纲进行撰写工作。前言，要用简明扼要的文字说明写作的目的、必要性、有关概念的定义，综述的范围，
阐述有关问题的现状和动态，以及目前对主要问题争论的焦点等。前言一般200-300字为宜，不宜超过500字。正文，是综述的重点，写法上没有固定的格式，只要能较好地表达综合的内容，作者可创造性采用诸多形式。正文主要包括论据和论证两个部分，通过提出问题、分析问题和解决问题，比较不同学者对同一问题的看法及其理论依据，进一步阐明问题 ___和作者自己的见解。当然，作者也可从问题发生的历史背景、目前现状、发展方向等提出文献的不同观点。正文部分可根据内容的多少可分为若干个小标题分别论述。小结，是结综述正文部分作扼要的总结，作者应对各种观点进行综合评价，提出自己的看法，指出存在的问题及今后发展的方向和展望。内容单纯的综述也可不写小结。 2、文献综述规定 为了使选题报告有较充分的依据，要求硕士研究生在论文开题之前作文献综述。 2. 在文献综述时，研究生应系统地查阅与自己的研究方向有关的国内外文献。通常阅读文献不少于30篇，且文献搜集要客观全面 3. 在文献综述中，研究生应说明自己研究方向的发展历史，前人的主要研究成果，存在的问题及发展趋势等。
本课题国内外研究现状分析
. Word资料●本课题国外研究现状分析 教育科研立项课题如何申报与论证博白县教育局教研室朱汝洪发布时间： 2009 年 4 月 2 日19 时24 分一、课题申报的基本步骤第一步： 阅读各级课题申报通知，明确通知的要求；第二步： 学习研究课题管理方面的文件材料；第三步： 学习研究《课题指南》，确定要申报的课题（可以直接选用《课题指南》中的课题，也可以自己确定课题）；第四步：组织课题组，认真阅读关于填表说明的文字，研究清楚课题《申请评审书》各个栏目的填写要求；第五步： 根据《申请评审书》各栏目的要求分工查找材料和论证；第六步： 填写《申请评审书》草表；第七步： 研究确定后，填写《申请评审书》正式表（一律要求打印）；第八步： 按要求复印份数；第九步： 按要求签署意见、加盖公章；第十步： 填写好《课题申报材料目录表》；第十一步： 按时将《申请评审书》《课题申报材料目录表》和评审费送交县教研室科研组转送市教科所（也可以直接送市教科报，但必须报县教研室备案）。
二、教育科研课题的选题1、课题的选题方法。 一是从上级颁发的课题指南中选定；二是结合学校的实际对课题指南中的课题作修改；三是完全从学校的实际出发确定课题。 2、课题的选题要依据的原则。 一是符合法规和政策；二是切合当地和学校实际；三是适合教师的水平和能力；四是切中当前教改热点。 3、课题名称的规表述。 ①研究，如小学生学习兴趣培养的研究。 ②实践与研究，如高中学生探究性学习的实践与研究。 ③应用研究，如合作学习理论在初中语文教学中的应用研究。 ④实验与研究，如杜郎口模式的实验与研究。 ⑤探索与研究，如农村寄宿制小学学生管理的探索与研究。 三、立项课题的论证例说（以2009 版市课题申报表的要求为准）1、课题论证的含义。 课题论证，也叫论证与设计、设计与论证，是对所要申报的课题的选题依据、研究目标、研究容、研究重点、研究难点、研究思路、研究步骤、研究条件等进行的阐述与设计。 2、课题论证的包括的容。 不同级别的课题申报表（课题申请、评审书）要求有所不同，但基本上包括两大方面的容： 一是关于本研究课题的论证，二是关于对课题实施的论证。 3、课题论证例说。
先进制造技术及其发展
先进制造技术及其发展 Xxxx （xx大学 xx学院江苏xx xxxxx） 摘要：对先进制造技术的起源、内涵进行了介绍。概述了先进制造技术(AMT)的体系结构和分类。提出先进制造技术向集成化、柔性化、网络化、信息化、虚拟化、智能化、绿色化、制造全球化等方向的发展趋势。[1] 关键词: 先进制造技术；AMT；关键技术；发展；体系结构 Advanced Manufacturing Technology and It's Development Trend Abstract: Introduces the origin, connotation of advanced manufacturing technology. Briefly introduced the structure system, the classification,and the characteristic of Advanced.The paper predicts the tendency of AMT, which is developing toward the characteristics of integrated, flexible, latticing, informational, virtual, intelligent, green and global manufacturing. Key words: Advanced manufacturing technology; AMT; key technology; development; system structure 0 引言 先进制造技术AMT(Advanced Manufacturing Technology)是集机械，电子，信息，材料，能源和管理等各项先进技术而发展起来的高新技术，它是发展国民经济的重要基础技术之一。先进制造技术是制造业为提高竞争力以适应时代的要求而形成的一个高新技术群，经过发展，已形成了完整的体系结构。先进制造技术是当今生产力的主要构成因素，是国民经济的重要支柱。它担负着为国民经济各部门和科学技术的各个学科提供装备、工具和检测仪器的重要任务，成为国民经济和科学技术赖以生存和发展的重要手段。尤其是一些尖端科技，如航空、航天、微电子、光电子、激光、分子生物学和核能等等技术的出现和发展，如果没有先进制造技术作为基础，是不可能实现的。自20世纪80年代末，国际上提出先进制造技术(AMT)的概念以来，以CAD／CAM技术、快速原型制造技术、柔性制造系统技术、计算机集成制造系统技术、虚拟制造、绿色制造、敏捷制造等为代表的一系列AMT在诸多国家和地区得到迅速的发展和广泛的应用，逐步实现了柔性化、自动化、敏捷化与虚拟化。进入21世纪后，以计算机技术、网络技术和通信技术等为代表的信息技术、生物技术及新材料技术，被应用于制造业的各个领域，使制造技术发生质的飞跃，制造生产模式发生了重大的改变。[2]
我国水轮机调速器行业产品的发展及其当前的市场状况
我国水轮机调速器行业产品的发展及其当前的市场状况简介：本发言稿回顾并总结了我国水轮机调速器产品从建国初期到本世纪初的发展历程，同时扼要介绍了国内外一些公司的产品大体情况。在此基础上，对我国水轮机调速器产品市场的现状进行了大致统计分析，限于篇幅，一些观点没有全面 晶体管电液调速器，并在湖北陆水试验电站运行了相当长一段时间。70年代至80年代初，新建的大中型水电站较多地采用了电子管、晶体管或小规模集成电路电液调速器，一些小型水电站也少量采用了电液调速器，此阶段可算是机械液压调速器与电气液压调速器并重。但电气液压调速器由于所选用的主要电子元件/组件质量不过关，其长期使用的可靠性普遍较低。
我国水轮机调速器的快速发展是从80年代初开始的，由于改革开放和科技进步，国内有关科研单位、高等院校及制造部门为提高调速器的运行可靠性与调节品质，开始研制微机调速器。华中科技大学、电力自动化研究院（能源部南京自动化所）、天津电气传动设计研究所、中国水利水电科学研究院、长江流域规划办公室等单位相继开展了以微处理器为核心的电液调速器的研制。 1984 参数 出以 成功地在岩滩、宝珠寺等水电厂投入运行。电力自动化研究院在继承ST-700系列微机调速器的双微机双通道系统结构基础上，研制了基于MC68322微机的水轮机调速器。 现在由于在水轮机调速器中广泛采用电子技术、液压技术和自控技术的最新技术成果，使现代水轮机调速器的面貌焕然一新。其可靠性和主要技术指标大为
提高，控制功能不断扩展和完善。不仅适应了水电厂计算机监控的需要，而且为机组安全和经济运行奠定了基础。 然而，这来之不易的行业发展局面越来越多地受到近年来混乱的市场竞争冲击，如不采取措施及时建立健康规范的行业市场，将有可能葬送经几代人不懈努力换来的我国调速器产品技术进步与质量基础。关于这一点，将在第4节作归纳说明。 " 武汉事达电气有限公司生产的微机电调均以PLC为核心，用步进电机螺纹伺服缸取代电液转换器，构成新型电液随动系统。 长江控制设备研究所的微机电调采用PLC或工控机并以伺服电机螺杆机构取代中间接力器，或以电动集成阀控制主配压阀，以机械液压随动系统驱动主接力器。
先进制造技术综述
先进制造技术综述 Prepared on 22 November 2020
先进制造技术产生的背景 摘要 随着科学的发展与技术的进步，先进的制造技术越来越成为在科技竞争中成功的一个重要条件。先进制造技术是制造业为了适应现代生产环境及市场的动态变化，在传统制造技术基础上通过不断吸收科学技术的最新成果而逐渐发展起来的一个新兴技术群。本文主要在社会经济发展、科学技术发展、可持续发展战略等几个方面分析了先进制造技术产生的背景。 关键词先进制造技术背景社会发展科学技术可持续发展 1 制造技术的进步与发展 制造技术 制造技术是制造业所使用的一切生产技术的总称，是将原材料和其它生产要素经济合理地转化为可直接使用的具有较高附加值的成品、半成品和技术服务的技术群[1][2]。制造技术的发展是由社会、政治、经济等多方面因素决定的。 制造技术的发展时期 ⑴工场式生产时期 18世纪后半叶，蒸汽机和工具机的发明，揭开了近代工业的历史，促成了制造企业的雏形——工场式生产的出现，标志着制造业以完成从手工作坊式向以机械加工和分工原则为中心的工厂式的艰难转变。 ⑵工业化规模生产时期 19世纪电气化技术的发展，开辟了电气化新时代，制造业得到了飞速发展，出现了大批量生产的局面。 ⑶刚性自动化发展时期 20世纪初内燃机的发明、泰勒科学管理方法的应用、福特公司的流水生产线，引起了制造业的革命，降低了生产成本。然而，这也仅仅适用于单一品种的大批量生产的自动化。 ⑷柔性自动化发展时期 二次大战之后，计算机、微电子、信息和自动化技术有了迅速的发展，推动了生产模式由中大批量生产向多品种小批量柔性生产自动化转变。期间形成了一批新型的柔性制造的技术，如数控技术（CNC）、FMC、FMS等。同时，现代化的生产管理模式开始应用到生产中，如JIT 、TQM 等。 ⑸综合自动化发展时期
国内外相关研究现状综述知识分享
1.2 国内外相关研究现状综述 1.2.1国外研究综述 1）人力资源外包 Lever觉得外包是一种管理策略，将非核心业务委托给外部专家执行，使公司能专注于本身核心业务发展，以提高竞争优势[3]。而人力资源管理外包，则是一种特殊的外包形式。greer认为，外包是由外部伙伴在重复基础上从事原来由企业内部从事的人力资源任务[4]。 对于人力资源外包，许多国外学者认为，对许多企业来说，外包浪潮的兴起并不意味着一定要实行人力资源管理外包，人力资源管理的实践性很强，往往对适合的企业才最好。 在总结外包优势的基础上，Rodriguez和Carlos指出与专业的雇佣组织签订合同来处理企业的人力资源职能是一个可变的结论，专业雇佣组织可以与他的顾客建立一个雇佣合作关系。Greet认为有五项竞争因素使企业将人力资源部分或是全部外包，分别是企业精简、快速成长或衰退、全球化、竞争增加以及企业再造，而在这些竞争因素背后的根本因素其实就是降低成本与增加人力资源的服务品质。 关于人力资源外包的风险，Quelin认为一个是企业在外包过程中对外包商的过分依赖，他们认为外包后企业就不用再过问这部分工作了，全部由外包商负责就行，很少进行沟通。另外一个是外包商的工作效率及能力不能达到既定目标，影响组织绩效的完成，把工作交给外包商后，企业失去了对这部分工作的控制，至少不能完全控制，于是当外包商的能力及效率不能达到原来期望的时候，就会影响企业的整体绩效。Bahli，Bouchaib等根据交易成本的观点，归纳了外包所具有的风险带来的不确定性有以下两点:交易的不确定性；委托的不确定性和所提供服务的不确定性。 以上研究表明国外的人力资源外包相关研究大多集中在外包决策、外包作用与外包风险上。主要关注的是企业人力资源外包在实际运用中的可行性与实践中的问题。在人力资源外包中引入信任的研究不多。国外学者对信任的研究集中在信任的作用、类型与建立上。这里只摘录其中的一部分。 2）信任 梅耶、戴维斯、斯库尔曼认为:信任是指一方在有能力监控或控制另一方的情况下，宁愿放弃这种能力而使自己处于弱点暴露、利益有可能受到对方损害的状态。Sabel认为:“相互信任就是合作各方坚信，没有一方会利用另一方的脆弱点去获取利益。”胡孔河将信任定义为：在一定情境下，一方凭借自己对对方的
国内外分布式能源发展现状与趋势
分布式能源系统的国内外发展现状
合优化—能源供应系统集成化。八是能源企业从生产型转向服务型—投资经营市场化。某种意义上说分布式供能就是一局域的智能能源网。 作为21世纪科学用能的最佳方式，“分布式能源的发展利用”在30年间已逐渐得到世界各国的广泛重视。分布式能源系统是一种高效、节能、环保的用户端能源综合利用系统，分布式能源技术已成为世界能源技术的发展潮流。国际分布式能源联盟主席汤姆·卡斯顿曾说过：“分布式能源的革命即将发生，将像30年前发生的绿色革命一样产生深远的影响。而在这样一场革命中，最先认识到它的人将获得最大的收益。”随着新能源革命和智能电网的发展再次将分布式供能系统赋予更多的新意。 二、分布式能源系统的国外现状 分布式供能系统具有多重社会效益和经济效益，是世界能源供应方式发展的一个重要方向，美日、欧盟等国已将发展分布式供能作为能源安全、节能和能源经济发展的重要战略。美国、欧洲和日本在先进的分布式发电基础上推动智能电网建设，为各种分布式能源提供自由接入的动态平台；为节能和需求侧管理提供智能化控制管理平台；为高效利用天然气冷热电联供梯级利用；为因地制宜地利用小水电资源、生物质资源及可再生能源；为清洁回收利用各种废弃的资源能源来增加电力和其他能量供应提供支撑。美国和西欧目前基本不再建设大型电源及大型能源设施，正是这些依附于用户终端市场的能源梯级利用系统、可再生能源系统和资源综合利用系统，将他们的能源利用效率不断提高，排放不断减少，能源结构不断优化。 在欧盟，欧洲委员会正在进行一个SA VE Ⅱ的能效行动计划，包含许多不同的能效措施，来推动分布式能源系统的发展。 多年来，英国政府一直试图通过能源效率最佳方案计划（EEBPP）促进分布式能源系统的发展。英国在过去20年中，已超过1000个分布式能源系统被安装，遍布英国的各大饭店、休闲中心、医院、综合性大学和学院、园艺、机场、公共建筑、商业建筑、购物商城及其它相应场所。 美国新能源战略的实施核心就包括力推分布式能源系统和建立与之相适应的强大的智能电网。美国从1978年开始提倡发展分布式能源系统，现在美国能源部（U.S.DOE）的Distributed Energy Resources计划是带领全国共同努力发展下一代洁净、高效、可靠、用户能够买的起的分布式能源系统。具体的操作方式是与能源设备的制造商、能源服务者、能源项目的开发者、州政府和联邦机构、公众利益组织、用户进行合作，研究、开发一系列先进的、能够进行就地生产的、小规模、模块化设计的发电、储能技术，用于工业、商业和民用方面，这些技术包括先进的燃气轮机、微型燃气轮机、内燃机、燃料电池、热驱动技术和能量储存技术，同时也进行先进的材料、电力电子、复合系统以及通讯、控制系统等方面技术的开发。美国能源部提出2020年的长期目标：通过最大程度地使用具有
先进制造技术结课论文
先进制造技术课程论文 学院：机电学院 专业：机械设计制造及其自动化 姓名： 学号： 2014年4月20
自动化立体仓库的基本设施与特点 摘要:自动化立体仓库又称自动化高架仓库和自动存储系统。它是一种基于高层货架、采用电子计算机进行控制管理、采用自动化存储输送设备自动进行存取作业的仓储系统。自动化立体仓库是实现高效率物流和大容量的关键系统，在自动化生产和商品流通中具有举足轻重的作用。 自动化立体仓库系统最早在美国诞生。20世纪50年代初美国开发了世界上第一个自动化立体仓库，并在60年代即采用计算机进行自动化立体仓库的控制和管理。日本在1967年制造出第一座自动化立体仓库，并在此后的20年间使这一技术得到广泛应用。进入20世纪80年代，自动化立体仓库在世界各国发展迅速，使用的范围涉及几乎所有行业。 关键字:自动化；立体仓储；发展；高效率； 正文： 一、自动化立体仓库的概述 （一）、自动化立体仓库的发展 随着现代工业发展的发展，柔性制造系统、计算机集成制造系统和工厂自动化对自动化仓库提出更高的要求，搬运存储技术要具有更可靠更实时的信息，工厂和仓库中的物流必须伴随着并行的信息流。无线数据通信、条形码技术和数据采集越来越多的应用于自动化立体仓库系统。 在自动化立体仓库发展过程中，经历了自动化、集约化、集成化和智能化几个发展过程。自动化时期主要在20世纪60到70年代，随着计算机技术的发展，自动化立体仓库得到了迅猛发展。在1967到1977年 10年中，日本建设超过了8000套自动化立体仓库系统。集约化发展是伴随大规模生产需求而发展的。其 规模曾经发展到超过100个巷道，货位数超过20万个。但事实表明，大型自动化立体仓库系统已不再是发展方向。美国Hallmark公司安装的多达120个巷道的系统已经达到巅峰。为了适应工厂发展的新趋势，出现了规模更小，反应速度更快，用途更广的自动化仓库系统。它结合先进的控制技术，应用到分段输送和按预定线路输送方面保持了高度的柔性和高生产率，满足了工业库存搬运的需要。儿大规模的立体仓库系统一般应用于大型配送中性。集成化的标志是随着信息系
四、国内外相关研究文献综述
四、国内外相关研究文献综述 英语作为一门外语，跨文化交际的工具是它的重要功能之一。加强词汇教学的策略研究是当前小学英语课改的要求之一。国家教育部于2011年颁布的《英语课程标准》明确指出“语言技能是构成语言交际能力的重要组成部分。语言技能包括听、说、读、写四个方面以及这四种技能的综合运用能力。”著名语言学家威尔金斯说“Without grammar very little can be conveyed；Without vocabulary nothing can be conveyed Wilkins 1976 。”有研究表明，词汇水平对英语写作有直接影响，高水平的英语写作者都掌握了大量的英语词汇。掌握词汇量的多少与阅读速度成正比，词汇量越大，阅读中遇到的生词越少，理解程度就越高，返之亦然。（杨梅珍，1997）。词汇的习得，无论是母语还是第二语言，是一个终身的认知过程，没有人能掌握英语或汉语的全部词汇。（戴曼纯，2002）但习得足够多的词汇是语言问题的核心。因此，对于一个英语学习者来说，扩大语言词汇量是永无止境的。 多元智能理论是美国心理学家加德纳教投提出的一种完整的独特的智力理论。美国发展心理学家、哈佛大学心理学教授加德纳提出的“多元智能”理论，引起了世界教育界的广泛关注。它告诉我们，人与人之间的差别不在于个体智能是高是低，而在于每个人的智能组合不同，他们是以不同的方式表现出来的，每个人都有其独特的学习方式。那么，我们的教育就是要帮助每个学生找到最合适他们的天性和意愿发展、成长的机会，使每一个学生的智能强项得到充分的发展，并使其利用自己的智能强项来带动和发展其他领域的智能，尤其是他们智能弱项的发展。 五、研究目标 本课题组把本阶段的研究目标确定为： 1.通过教学理论学习与英语教学实际相结合，通过分析研究词汇的特点，优化词汇教学方法。通过课题的研究，教师在实践中形成自己的有效的教授学生英语单词记忆教学方法，提高教师的单词教学水平。 2.研究学生的记忆特点，教授学生英语单词的记忆的方法，学生根据自身记忆特点选择适合自己的有效的英语单词记忆方法。通过多元化的词汇教学提高学生对英语单词的学习兴趣。 3.通过课题研究，提高课题组成员的教育理论水平和研究能力，提高教师开发和拓展英语语教学资源的能力，锻炼培养一支具有现代教育意识，有探索、创新精神，教学形式多样、教学方法灵活的英语教师队伍，活跃我校活动教学的研究并形成特色。 六、研究内容 1.改变创新词汇教学模式，提高小学英语课堂数学效率； 2.探究多种词汇教学方法，提高小学生词汇学习的主动性与兴趣； 3.加强学法指导，注重学生调汇学习策略的培养； 4.课外巩固记忆的系统化指导方法。 七、研究重难点 研究重点：调查整理五、六年级英语教材中的词汇教学内容，研究这些词汇教学与学生识记词汇的方法和习惯为切入点，研究高年级英语语汇教学的模式和方法。 研究难点：研究五、六年级英语教学的模式和方法，研究一套适合高年级词汇识记和运用效果的课堂评价机制。 八、研究的创新点 在研究过程中，我们不仅关注学生个体、教师个体、学生群体间的多向作用，以及他们之间的互动、合作情况，更加关注的是“互动场”这个“整体生活空间”的营造，追求词汇教学多向互动所形成的整体性、和谐性、有效性。 九、研究方法
我国先进制造技术的发展现状
我国先进制造技术的发展现状 摘要：本文介绍了当今制造技术面临的问题，论述了先进制造的前沿科学，并展望了先进制造技术的发展前景。 关键词：问题；先进制造技术；前沿科学；应用前景 制造业是现代国民经济和综合国力的重要支柱，其生产总值一般占一个国家国内生产总值的20%~55%。在一个国家的企业生产力构成中，制造技术的作用一般占60%左右。专家认为，世界上各个国家经济的竞争，主要是制造技术的竞争。其竞争能力最终体现在所生产的产品的市场占有率上。随着经济技术的高速发展以及顾客需求和市场环境的不断变化，这种竞争日趋激烈，因而各国政府都非常重视对先进制造技术的研究。 1 当前制造科学要解决的问题 当前制造科学要解决的问题主要集中在以下几方面： （1）制造系统是一个复杂的大系统，为满足制造系统敏捷性、快速响应和快速重组的能力，必须借鉴信息科学、生命科学和社会科学等多学科的研究成果，探索制造系统新的体系结构、制造模式和制造系统有效的运行机制。制造系统优化的组织结构和良好的运行状况是制造系统建模、仿真和优化的主要目标。制造系统新的体系结构不仅对制造企业的敏捷性和对需求的响应能力及可重组能力有重要意义，而且对制造企业底层生产设备的柔性和可动态重组能力提出了更高的要求。生物制造观越来越多地被引入制造系统，以满足制造系统新的要求。（2）为支持快速敏捷制造，几何知识的共享已成为制约现代制造技术中产品开发和制造的关键问题。例如在计算机辅助设计与制造(CAD／CAM)集成、坐标测量(CMM)和机器人学等方面，在三维现实空间(3-Real Space)中，都存在大量的几何算法设计和分析等问题，特别是其中的几何表示、几何计算和几何推理问题；在测量和机器人路径规划及零件的寻位(如Localization)等方面，存在C-空间 (配置空间Configuration Space)的几何计算和几何推理问题；在物体操作(夹持、抓取和装配等)描述和机器人多指抓取规划、装配运动规划和操作规划方面则需要在旋量空间(Screw Space)进行几何推理。制造过程中物理和力学现象的几何化研究形成了制造科学
水轮机技术现状与发展方向心得体会
水轮机技术现状与发展方向心得体会 金涛能源学院1120200113 为期五周的小学期，让我对水轮机这一课题有了深刻的认识。 在老师的课堂上，我了解到，水轮机是一种将水能转换为机械能的动力机械。在大多数情况下，将这种机械能通过发电机转换为电能，因此水轮机是为水能利用和发电服务的。水是人类在生活和生产中能依赖的最重要的自然资源之一，我们的祖先很早以前就和洪水开展了斗争并学会了利用水能。公园前二千多年的大禹治水，至今还为人们所称颂。公元37年中国人发明了用水轮带动的鼓风设备-水排，公元260-270年中国人创造了水碾，公元220-300年间发明了用水轮带动的水磨，这些水力机械结构简单，制造容易。缺点是笨重、出力小、效率低。真正大规模地对水力资源合理开发和利用，是在近代工业发展和有关发电、航运等技术发展以后。水利资源的综合开发和利用，是指通过修建水利枢纽工程来进行对河流水力资源在防洪、灌溉、航运、发电以及水产等发明的综合利用。我国的水电发展设备事业也是在新中国成立以后才有了蓬勃发展，1975年我国还只能自行设计制造7.5万千瓦的新安江水电站，我国已能自行设计制造单机容量70万千瓦的混流式水轮机发电机组及单机容量17万千瓦的轴流转桨式水轮发电机组。我国的水力设备的设计、制造水平已达到世界先进水平。我国设计、制造的水力发电设备远销到美国、加拿大、菲律宾、土耳其、南斯拉夫、越南等国，受到了这些国家的欢迎。 水轮机是把水流的能量转换为旋转机械能的动力机械，它属于流体机械中的透平机械。早在公元前100年前后，中国就出现了水轮机的雏形—水轮，用于提灌和驱动粮食加工器械。现代水轮机则大多数安装在水电站内，用来驱动发电机发电。在水电站中，上游水库中的水经引水管引向水轮机，推动水轮机转轮旋转，带动发电机发电。作完功的水则通过尾水管道排向下游。水头越高、流量越大，水轮机的输出功率也就越大。 通俗点说，水轮机的工作原理很简单。就像我们小时候玩的风车一样。因为水（液体）和气体统称为流体。其实他们的工作原理很简单的。只是在水轮机的另一端，有一个励磁装置，也就是发电机。这样就可以发电了（当然还有导线，变压器，转速控制器之类的）水轮机及辅机是重要的水电设备是水力发电行业必不可少的组成部分，是充分利用清洁可再生能源实现节能减排、减少环境污染的重要设备，其技术发展与我国水电行业的发展规模相适应。在我国电力需求的强力拉动下，我国水轮机及辅机制造行业进入快速发展期，其经济规模及技术水平都有显著提高，我国水轮机制造技术已达世界先进水平。 水轮机按工作原理可分为冲击式水轮机和反击式水轮机两大类。冲击式水轮机的转轮
先进制造技术综述
先 进 制 造 技 术 综 述 学院：机械工程学院 专业：机械制造及其自 动化
《先进制造技术》试题 在课程学习和检索文献资料的基础上,撰写一份先进制造技术综述论文,包括以下具体内容： 1.绿色制造的关键技术。 2.超高速切削和超高速磨削技术，包括：超高速切削和超高速磨削的机理、关键技术和应用范围。 3.超周密加工技术，包括：超周密车削、超周密砂轮磨削、超周密砂带磨削、电泳磨削的加工原理、技术特点和应用范围。 4.特种加工，包括： （1）电火花成形加工、电火花线切割加工、电火花磨削加工、电火花表面强化等加工技术的加工原理与特点、应用范围。 （2）激光加工、电子束加工、离子束加工、水喷射加工等加工技术的加工原理、技术特点和应用范围。 5. 先进生产治理的技术，包括：敏捷制造、精益生产、智能制造等先进制造模式的定义、内涵、特点和关键技术等。 6.你自己对先进制造技术进展与创新历程的理解和观点。 答题要求： 1.论文包括题目、摘要、关键词、正文、结语、参考文献等部分。
2.论文正文字数许多于3000字，参考文献许多于30篇。 3.综述时应尽可能提供加工实例及其示图。 4.要按参考或引用的顺序列出文献资料的出处，并在引用处标注。 5.本试题页符在答卷上一并交回，提交试卷时，同时提交电子文档。 6.参照《西安科技大学学报》排版格式。试卷用A4纸，一级标题用黑体四号字，二级标题用仿宋体小四号字，行间距为1.5倍。 7.卷面不得雷同，否则不记成绩。
先进制造技术综述 摘要：本文通过大量列举典型的先进制造工艺和先进 的治理系统来介绍先进制造技术的进展现状及特点，其 中包括典型的先进制造工艺有：绿色制造技术、超高速 加工技术、超周密加工技术以及特种加工技术；典型的 先进治理系统有：敏捷制造、精益制造以及智能制造等 先进制造技术。文中分析了以上各种先进技术的加工原 理、技术特点、关键技术以及该技术的应用范围。最后， 阐述了本人对先进制造技术进展与创新历程的理解和 观点。 关键词：先进制造；绿色制造；超高速加工；超周密加 工；先进生产治理系统 0 引言 先进制造技术AMT(advanced manufacturing technology)是制造业不断汲取机械、电子、信息(计算机与通信、操纵理论、人工智能等)、能源及现代系统治理等方面的成果，并将其综合应用于产品设计、制造、检测、治理、销售、使用、服务乃至回收的全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁和灵活生产，提高
国外研究综述
在国外的经济史上，学者们从很早以前就开始将效率和公平作为经济发展最重要的两个目标。但效率和公平似乎一直都很难保持同步，提高效率的政策同时也会降低公平，这样的效率和公平的失衡在所得税中尤其突出（Mirrlees 1971; Ramsey 1927）。人们普遍认为实现效率的最好方法是进行一次性征税（lump sum taxes），这样不会扭曲人们的选择，但要实现纵向公平则要求实行累进税。结果，有效率的税收就会降低公平，反之亦然。 国外的学者对个人所得税促进公平的作用进行了大量的研究。Wagstaff收集了OECD中12个国家的20世纪80年代晚期至20世纪90年代初的家庭调查数据，采用AJL的分解法，利用实证分析和回归分析的方法，对个人所得税的再分配效应进行了研究，从而得出结论认为在其他条件不变时，主要依靠税收抵免和大量使用非标准扣除的个人所得税体系的国家，更容易在实际和潜在的再分配效应中表现出明显的差异。但作者并未对税率结构和税基扩大的改革哪个的影响是占主导作用给出结论；同时，作者只是将注意力集中在个人所得税上，排除了其他一切税种的影响，包括社会保险，这使得其研究不是很全面。 。Wagstaff收集了这十二个国家， 然后利用（AJL是指J. Richard Aronson, Paul Johnson and Peter J. Lambert于1994年提出的一种方法，利用税前和税后基尼系数的不同来测量税种对收入分配的影响），（empirical analysis）（regression analysis），得出结论：结果还表明在20实际80年代末期和20世纪90年代初期，那些进行税率结构和税基扩大的改革在收入再分配上更容易产生相反的作用。税率结构的改革能够减少税率等级，降低平均税率，结构会导致纵向分配的下降。税基扩大改革，能缩短实际和潜在再分配效应的差距。作者在文中收集了大量的关于数据，从横向不公平和再排序方面对个人所得税的作用进行了实证分析，并得出了很多实证分析的结果。这对后来对个人所得税公平方面的研究将会有很大的启发作用， Richard和Eric（2005）研究了发展中国家的个人所得税的再分配作用，二人通过对发展中国家和发达国家之间的对比研究，认为发展中国家不应该依靠个人所得税来实现再分配的功能，因为发展中国家的个人所得税现在不够完善，累进税的实施也是需要成本的，而且存在着机会成本。二者认为在发展中国家，为了有效维护公平，在个人所得税税制完善方面可以从三方面入手：一实施综合所得税，二实施推定征税法，三实行二元所得税。 最后作者还提出在发展中国家里普遍存在这市场失灵的特征，所以最好的政策是引入税基广泛的增值税来提供政府的支出。Richard和Eric的这篇文章对长期以来个人所得税调节贫富差距的作用提出了新的见解，给依赖个人所得税调节贫富差距的发展中国家一个警醒，不能完全只依靠个人所得税来调节贫富差距，这对以后的个人所得税的研究很大程度上给了一定的借鉴，但文中的实证分析较少，问题可能反映的不全面，理论结果也存在不全面问题。 Denvil Duncan.和Klara Sabiranova Peter（2008）则探究了国家个人所得税体系是否会影响收入的不公平。二人利用多国详细的个人所得税信息，建立1981年至2005年全面随时间变化的国家所得税体系的结构性累进税体系，并采用理
国内外数控机床发展现状分析
国内外数控机床发展现状分析摘要：简述了国内数控机床近年来的发展。近年国内数控机床发展迅速，产量不断增加，但高端产品数量太少，无法与国外数控机床竞争。而国外数控机床迅猛发展，尤其是西门子和发那科则占据了绝大部分世界市场。我国数控机床产业也在迅速发展，与国际先进水平之间的差距是有缩小的趋势的，但是还存在诸多问题有待解决。 当今世界，工业发达国家对机床工业高度重视，竟相发展机电一体化、高精、高效、高自动化先进机床，以加速工业和国民经济的发展。如今国内数控机床发展迅速，年产量逐年攀升，但所产机床精度等方面达不到要求。长期以来，欧、美、亚在国际市场上相互展开激烈竞争，已形成一条无形战线，特别是随微电子、计算机技术的进步，数控机床在20世纪80年代以后加速发展，各方用户提出更多需求，早已成为四大国际机床展上各国机床制造商竞相展示先进技术、争夺用户、扩大市场的焦点。 虽然大力发展装备制造业已成为全社会的共识，但国内绝大多数重要机械制造装备的数字化控制系统却不是中国造。尤其是关系国家战略地位和体现国家综合国力水平的高档数控机床，它的“大脑”和“心脏”却要大部分从国外引进。专家呼吁，以数控机床为代表的“中国制造”不能没有创造，开发自主知识产权的数控系统迫在眉睫。 一、国内数控机床发展现状 1.1 国内数控机床近几年发展 我国的数控机床无论从产品种类、技术水平、质量和产量上都取得了很大的发展，在一些关键技术方面也取得了重大突破。据统计，目前我国可供市场的数控机床有1500种，几乎覆盖了整个金属切削机床的品种类别和主要的锻压机械。这标志着国内数控机床已进入快速发展的时期。 近年来我国机床行业不断承担为国家重点工程和国防军工建设提供高水平数控设备的任务。如国产XNZD2415型数控龙门混联机床充分吸取并联机床的配置灵活与多样性和传统机床加工范围大的优点，通过两自由度平行四边形并联机构形成基础龙门，在并联平台上附加两自由度串联结构的A、C轴摆角铣头，配以工作台的纵向移动，可完成五自由度的运动。该构型为国际首创。基于RT一Linux开发的数控系统具有的实时性和可靠性，能在同一网络中与多台PLC相连接，可控制机床的五轴联动，实现人机对话。该机床的作业空间4.5mx1.6mx1.2m，A轴转角±1050,C轴连续转角0一4000，主轴转速(无级)最高10000r/min，重复定位精度±0.01mm，可实现三维立体曲面如水轮机叶片，导叶的五轴联动高速切削加工。 超精密球的加面车床为陀螺仪工提供了基础设备，这类车床也可用于透镜模具、照相机塑料镜片、条型码阅读设备、激光加工机光路系统用聚焦反射镜等产品的加工。 高速五轴龙门铣床采用铣头内油雾润滑冷却、横梁预应力反变形控制等技术。这类铣床可用于航空、航天、造船、水泵叶片、高档模具等的加工。 目前我国已经可以供应网络化、集成化、柔性化的数控机床。同时，我国也已进入世界高速数控机床和高精度精密数控机床生产国的行列。目前我国已经研制成功一批主轴转速在8000—10000r/min以上的数控机床。我国数控机床行业近年来大力推广应用CAD等技术，很多企业已开始和计划实施应用ERP、MRPII和电子商务。 据国内数控专家介绍，随着电子信息技术的发展。世界机床业已进入了以数字化制造技
如何写国内外研究现状
毕业论文指导：如何写“国内外研究现状”？ 一、为什么要写国内外研究现状 通过写国内外研究现状，可以考察学生是不是阅读了大量的相关文献。 为什么要求学生阅读大量的参考文献呢？不是为了让学生抄袭，而是为了让学生了解相关领域理论研究前沿，从而开拓思路，在他人成果的基础上展开更加深入的研究，避免不必要的重复劳动。 二、怎样写国内外研究现状 在写之前，同学们要先把收集和阅读过的与所写毕业论文选题有关的专著和论文中的主要观点归类整理，并从中选择最具有代表性的作者。在写毕业论文时，对这些主要观点进行概要阐述，并指明具有代表性的作者和其发表观点的年份。还要分别国内外研究现状评述研究的不足之处，即还有哪方面没有涉及，是否有研究空白，或者研究不深入，还有哪些理论问题没有解决，或者在研究方法上还有什么缺陷，需要进一步研究。 三、写国内外研究现状应注意的问题 一是注意不要把研究现状写成事物本身发展现状。例如，写股指期货研究现状，应该写有哪些专著或论文、哪位作者、有什么观点，而不是写股指期货本身何时产生、有哪些交易品种、如何演变。 二是要反映最新研究成果。
三是不要写得太少。如果只写一小段，那就说明你没有看多少材料。 四是如果没有与毕业论文选题直接相关的文献，就选择一些与毕业论文选题比较靠近的内容来写。
国内外研究现状的开题报告的格式(通用) 由于开题报告是用文字体现的论文总构想，因而篇幅不必过大，但要把计划研究的课题、如何研究、理论适用等主要问题说清楚，应包含两个部分：总述、提纲。 1 总述 开题报告的总述部分应首先提出选题，并简明扼要地说明该选题的目的、目前相关课题研究情况、理论适用、研究方法、必要的数据等等。 2 提纲 开题报告包含的论文提纲可以是粗线条的，是一个研究构想的基本框架。可采用整句式或整段式提纲形式。在开题阶段，提纲的目的是让人清楚论文的基本框架，没有必要像论文目录那样详细。 3 参考文献 开题报告中应包括相关参考文献的目录 4 要求 开题报告应有封面页，总页数应不少于4页。版面格式应符合以下规定。 开题报告
贯流式水轮机的应用与技术发展(一)
贯流式水轮机的应用与技术发展(一) 摘要：水轮机是将水流机械能转换为固体机械能的水力原动机。根据在水轮机内实现能量转换的水流能量形式及水流在水轮机转轮区域内的运动特征，贯流式水轮机属于轴流式水轮机一类。而根据水轮机的结构和机组的布置形式，贯流式水轮机有全贯流式、半贯流式(灯泡贯流、轴伸贯流和竖井贯流)等形式的区别。关键词：水轮机应用技术发展1贯流式水轮机的结构特点与技术经济优势 贯流式水轮机的流道形式和轴流式水轮机不同，为保证向导水机构均匀供水和形成必要的环量，保证导叶较平滑绕流，轴流式水轮机需设置蜗壳，其流道由蜗壳、导水机构和弯肘型尾水管组成。贯流式水轮机没有蜗壳，流道由圆锥形导水机构和直锥扩散形或S型尾水管组成。通常采用卧轴式布置，从流道进口到尾水管出口，水流沿轴向几乎呈直线流动，避免了水流拐弯形成的流速分布不均导致的水流损失和流态变坏，水流平顺，水力损失小，尾水管恢复性能好，水力效率高。灯泡贯流机组的发电机装置在水轮机流道中的灯泡形壳体内，采用直锥扩散形尾水管，流道短而平直对称，水流特性好。大型贯流机组几乎都是灯泡机组，中小型多采用轴伸式、竖井式等形式。 贯流式水轮机单位过流量大，转速高，水轮机效率高，且高效区宽，加权平均效率也较高，具有比轴流式水轮机更优良的能量特性。其特征参数比转速ns、可达1000以上，比速系数可达3000以上。与轴流式水轮机相比，在相同水头和相同单机容量时，其机组尺寸小，重量轻，材料消耗少，机组造价低。贯流机组电站还可获得年发电量的增加。 贯流式水轮机的空化性能和运行稳定性也优于轴流式水轮机，其空化系数相对较小，机组可靠性高，运行故障率低，可用率高，检修时间缩短，检修周期延长。对于低水头资源开发，贯流式水轮机的稳定运行范围宽，在极低水头时也能稳定运行(如超低水头1.5m以下)，是其他类型的水轮机不可比的。如广东白垢电站，额定水头6.2m，最大水头10.0m，但在1.3m 水头时仍能稳定运行。 贯流式水轮发电机组结构紧凑，布置简洁，厂房土建工程量较小，可节省土建投资。贯流机组设备运输和安装重量较轻，施工和设备安装方便，可缩短工期，实现提前发电。根据国内外有关水电站的统计资料，采用灯泡贯流机组比相同容量轴流转桨机组，电站建设投资一般可节省10%～25%，年发电量可增加约3%～5%。如我国广东白垢和广西马骝滩水电站，投资节省分别达22.6%和24%。小型水电站采用轴伸贯流机组与立式轴流机组比较，也可节省建设投资约10%～20%。由此可见，贯流式水轮机是开发低水头水能资源的一种最经济、适宜的水轮机形式，具有资源利用充分、投资节省的优势和电量增值、综合效益增值的效果。2国内外贯流式水轮机的应用现状 贯流式水轮机自20世纪30年代问世以来，因其优良的技术经济特性和适用性而得到广泛应用和迅速发展，包括灯泡贯流发电机技术在内的贯流机组技术日益成熟，贯流式水电站的开发、设计、运行技术与经验日益丰富。国外水头25m以下的水电开发，已出现取代轴流式水轮机的局面。贯流机组技术在1960～1990的发展最为迅猛，这一时期投入运行的贯流机组，最大单机容量达65.8MW(灯泡贯流，日本只见)，最大水轮机转轮直径达8.2m(竖井贯流，美国墨累)，最高工作水头达22.45m(灯泡贯流，日本新乡第二)。 我国从20世纪60年代开始贯流式水轮机的研究和应用，到20世纪80年代，贯流机组技术及其应用取得突破性的进展，1983年引进设备的第一座大型灯泡贯流机组电站一湖南马迹塘水电站建成，1984年自主开发的广东白垢电站转轮直径5.5m，单机容量10MW灯泡贯流机组投运，标志着具备自行开发研制大型贯流机组设备的能力。贯流式水轮机的应用研究和运行技术也获得了发展，积累了经验。最近20年来，相继开发建成引进设备、技术合作或自行装备的大型灯泡贯流机组电站数十座，如凌津滩、王甫洲、尼那、洪江等。其中洪江水电站最大工作水头27.3m，单机容量45MW，是目前世界上应用水头最高、国内单机容量