GPS - RTK在三维数字城市建设中应用

GPS - RTK在三维数字城市建设中应用
GPS - RTK在三维数字城市建设中应用

GPS - RTK在三维数字城市建设中的应用摘要:2011年7月,有幸参加了测绘院所承担的静宁县三维数城市建设工作项目,针对gps – rtk测量技术在其过程中发挥的作用,简单阐述gps - rtk 在三维数字城市建设中的应用。通过数据分析就gps–rtk拟合高程代替水准测量高程这一发展趋势,再谈谈我们的看法,愿和同行们更进一步探讨和研究。

关健词:三维数字 rtk技术拟合高程。建议

key word: therr-dimensional digital rtk technologvfitting elevation suggest

前言

近些年来,随着测绘技术的飞速发展,各式各样新的测绘仪器和测绘技术正快速走向和充实各个专业测量队伍。伴随着社会的不断进步和发展,测绘数据成果在各行各业的基础设施建设中显得日益重要。新的测绘技术和发展正代替传统的测量工作模式,工作强度大大减轻,工作效率成倍提高,为城市建设和发展起了推动性作用。由于gps技术的飞速发展,它的应用领域也越来越广泛。

2011年度甘肃省平凉市静宁县三维数字城市建设中gps — rtk 技术的运用,能够方便,快捷,高精度地对点位进行实时动态定位测量,既满足了随时变动,节省人力和物力,又能随时得到定位数据的新要求。显示出gps — rtk测绘技术强大的,高精度的动态优势,给测绘工作和数据维护带来了很大的方便。

一、gps定位的工作原理简述

GPS在林业中的应用

GPS在林业中的应用 批准: 审核: 编写: 2012年06月20

目录 前言 (3) 1GPS在林业中的应用简介 (3) 1.1 应用功能 (4) 1.1.1 GPS定位功能 (4) 1.1.2 GPS测距功能 (5) 1.1.3 GPS测速与导向 (5) 2 GPS在森林调查中的应用 (5) 2.1 GPS在森林调查及资源管理中的应用 (6) 2.1.1 测定森林分布区域 (6) 2.1.2 进行样地初设与复位 (6) 2.1.3 利用手持GPS导航伐开境界线 (6) 2.1.4 利用差分或测量型GPS对林区各种境界线实施精确勘测、制图和面积求算 7 2.2 GPS在野生动植物资源调查中的作用 (7) 2.2.1 在动物资源调查中的作用 (7) 2.2.2 在植物资源调查中的作用 (7) 3 GPS 在林业作业中的应用 (8) 3.1 GPS在林业生产和规划中的应用 (8) 3.1.1 在工程测量中的应用 (8) 3.1.2 GPS在伐区调查设计中的应用 (8) 3.1.3 在林业专题图制作中的应用 (8) 3.2 GPS在造林中的应用 (8) 3.2.1 GPS在飞播造林中的应用 (8) 3.2.2 GPS在造林分类、清查中的应用 (9) 3.3 GPS在森林资源评估及森林资源管理中的应用 (9) 3.3.1 设计踏查 (9) 3.3.2 采伐设计 (9) 3.3.3 林地管理 (10) 3.3.4 验收检查 (10) 3.3.5 毁林案件勘察 (10) 4 GPS在森林保护中的作用 (10) 4.1 GPS在森林防火中的应用 (10) 4.1.1 GPS在林火信息管理中的应用 (10) 4.1.2 森林防火中GPS的技术应用 (11) 4.2 GPS在森林病虫害的监测与防治中的应用 (11) 4.2.1 病虫害的监测 (11) 4.2.2 在病虫害防治和农药喷洒中的应用 (11) 5 GPS在林业其他方面的应用 (12) 5.1 GPS在森林旅游及探险中的应用 (12) 5.2 GPS在林业科学研究中的应用 (12) 6总结 (13)

工程力学在材料中的应用

工程力学在材料中的应用 首先要了解什么叫工程力学,工程力学是干什么的? 工程力学一般包括理论力学的静力学和材料力学的有关内容,是研究物体机械运动的一般规律和有关构建的强度、刚度、稳定性理论的科学,是一门理论性和实践性都较强的专业基础课。 这里我们只对工程力学在材料中应用进行讨论,即材料力学。 材料力学在生活中的应用十分广泛。大到机械中的各种机器建筑中的各个结构小到生活中的塑料食品包装很小的日用品。各种物件都要符合它的强度、刚度、稳定性要求才能够安全、正常工作所以材料力学就显得尤为重要。生活中机械常用的连接件如铆钉、键、销钉、螺栓等的变形属于剪切变形在设计时应主要考虑其剪切应力。汽车的传动轴、转向轴、水轮机的主轴等发生的变形属于扭转变形。火车轴、起重机大梁的变形均属于弯曲变形。有些杆件在设计时必须同时考虑几个方面的变形如车床主轴工作时同时发生扭转、弯曲及压缩三种基本变形钻床立柱同时发生拉伸与弯曲两种变形。 在20世纪50年代出现了一些极端条件下的工程技术问题所涉及的温度高达几千度到几百万度压力达几万到几百万大气压应变率达百万分之一亿分之一秒等。在这样的条件下介质和材料的性质很难用实验方法来直接测定。为了减少耗时费钱的实验工作需要用微观分析的方法阐明介质和材料的性质在一些力学问题中出现了特征尺度与微观结构的特征尺度可比拟的情况因而必须从微观结构分析入手处理宏观问题出现一些远离平衡态的力学问题必须从微观分析出发以求了解耗散过程的高阶项由于对新材料的需求以及大批新型材料的出现要求寻找一种从微观理论出发合成具有特殊性能材料的“配方”或预见新型材料力学性能的计算方法。在这样的背景条件下促使了工程力学的建立。工程力学之所以出现一方面是迫切要求能有一种有效的手段预知介质和材料在极端条件下的性质及其随状态参量变化的规律另一方面是近代科学的发展特别是原子分子物理和统计力学的建立和发展物质的微观结构及其运动规律已经比较清楚为从微观状态推算出宏观特性提供了可能 材料力学研究的主要问题是杆件的强度、刚度和稳定性问题,因此,制成杆件的物体就应该是变形固体,而不能像理论力学中那样认为是刚体。变形固体的变形就成为它的主要基本性质之一,必须予以重视。例如,在土建、水利工程中,组成水闸闸门或桥梁的个别杆件的变形会影响到整个闸门或桥梁的稳固,基础的刚度会影响到大型坝体内的应力分布;在机电设备中,机床主轴的变形过大就不能保证机床对工作的加工精度,电机轴的变形过大就会使电机的转子与定子相撞,使电机不能正常运转,甚至损坏等等。因此,在材料力学中我们必须把组成杆件的各种固体看做是变形固体....。固体之所以发生变形,是由于在外力作用下,组成固体的各微粒的相对位置会发生改变的缘故。在材料力学中,我们要着重研究这种外力和变形之间的关系。大多数变形固体具有在外力作用下发生变形,但在外力除去后又能立刻恢复其原有形状和尺寸大小的特性,我们把变形固体的这种基本性质称为弹性..,把具有这种弹性性质的变形固体称为完全弹性体.....。若变形固体的变形在外力除去后只能恢复其中一部分,这样的固体称为部.分弹性体....。部分弹性体的变形可分为两部分;一部分是随着外力除去

GPS在林业中的应用

GPS 在林业中的应用 批准: 审核: 编写: 2012年06月20

目录 前言 (3) 1GPS在林业中的应用简介 (3) 1.1应用功能 (4) 1.1.1GPS定位功能 (4) 1.1.2GPS测距功能 (5) 1.1.3GPS测速与导向 (5) 2GPS在森林调查中的应用 (5) 2.1GPS在森林调查及资源管理中的应用 (6) 2.1.1测定森林分布区域 (6) 2.1.2进行样地初设与复位 (6) 2.1.3利用手持GPS导航伐开境界线 (7) 2.1.4利用差分或测量型GPS对林区各种境界线实施精确勘测、制图和面积求算7 2.2GPS在野生动植物资源调查中的作用 (7) 2.2.1在动物资源调查中的作用 (7) 2.2.2在植物资源调查中的作用 (7) 3GPS在林业作业中的应用 (8) 3.1GPS在林业生产和规划中的应用 (8) 3.1.1在工程测量中的应用 (8) 3.1.2GPS在伐区调查设计中的应用 (8) 3.1.3在林业专题图制作中的应用 (8) 3.2GPS在造林中的应用 (8) 3.2.1GPS在飞播造林中的应用 (8) 3.2.2GPS在造林分类、清查中的应用 (9) 3.3GPS在森林资源评估及森林资源管理中的应用 (9) 3.3.1设计踏查 (9) 3.3.2采伐设计 (10) 3.3.3林地管理 (10) 3.3.4验收检查 (10) 3.3.5毁林案件勘察 (10) 4GPS在森林保护中的作用 (10) 4.1GPS在森林防火中的应用 (10) 4.1.1GPS在林火信息管理中的应用 (10) 4.1.2森林防火中GPS的技术应用 (11) 4.2GPS在森林病虫害的监测与防治中的应用 (11) 4.2.1病虫害的监测 (11) 4.2.2在病虫害防治和农药喷洒中的应用 (11) 5GPS在林业其他方面的应用 (12) 5.1GPS在森林旅游及探险中的应用 (12) 5.2GPS在林业科学研究中的应用 (12) 6总结 (13)

【完整版】材料力学在工程实际中的应用

材料力学在工程实际中的应用 材料力学是研究材料在各种外力作用下产生的应变、应力、强度、稳定和导致各种材料破坏的极限。而研究材料力学在工程实际中的应用,将会直接给我们在进一步的学习中提供一个现实的模型。 材料力学在生活中的应用十分广泛。大到机械中的各种机器建筑中的各个结构小到生活中的塑料食品包装很小的日用品。各种物件都要符合它的强度、刚度、稳定性要求才能够安全、正常工作所以材料力学就显得尤为重要。生活中机械常用的连接件如铆钉、键、销钉、螺栓等的变形属于剪切变形在设计时应主要考虑其剪切应力。汽车的传动轴、转向轴、水轮机的主轴等发生的变形属于扭转变形。火车轴、起重机大梁的变形均属于弯曲变形。有些杆件在设计时必须同时考虑几个方面的变形如车床主轴工作时同时发生扭转,弯曲及压缩三种基本变形钻穿立柱同时发生拉伸与弯曲两张变形。 说到材料力学,我们首先应该了解它的属性。材料力学在工程中常用的属性主要有: 1.密度ρ:密度与结构自重和地震荷载有关。 2.弹性模量E:指的是材料在在单位长度、单位截面面积下受到单位轴向力时的轴向变形量。 3.强度f:材料的承受能力。 4.泊松比v:指的是材料在受轴向力时,材料的横向变形或材料的轴向变形。

5.剪切模量G:指的是材料在单位长度、单位截面面积下受到单位剪切力时的侧向变形量。 材料力学研究的主要问题是杆件的强度、刚度和稳定性问题,因此,制成杆件的物体就应该是变性固体,而不能像理论力学中那样认为是钢体。变形固体中的变形就成为它的主要基本性质之一,必须予以重视。 例如,在土建、水利工程中,组成水闸闸门或桥梁的个别杆件的变形会影响到整个闸门或桥梁的稳固,基础的刚度会影响到大型坝体内的应力分布;在机电设备中,机床主轴的变形过大就不能保证机床对工作的加工精度,电机轴的变形过大就会使电机的转子与定子相撞,使电机不能正常运转,甚至损坏等等。因此,在材料力学中我们必须把组成杆件的各种固体看做是变性固体,固体之所以发生变形,是由于在外力作用下,组成固体的各微粒的相对位置会发生改变的缘故。在材料力学中,我们要着重研究这种外力和变形之间的关系。大多数变形固体具有在外力作用下发生变形,但在外力除去后又能立刻恢复其原有形状和尺寸大小的特性,我们把变形固体的这种基本性质成为弹性,把具有这种弹性性质的变形固体成为完全弹性体。若变性固体的变形在外力除去后只能恢复其中一部分,这样的固体成为部分弹性体,部分弹性体的形变可分为两部分;一部分是随着外力除去而消失的变形,成为弹性变形;而另一部分是在外力除去后仍不能消失的变形成为塑性变形。严格的说,自然界中并没有完全弹性体,一般的变

GPS在基层林业工作中的应用

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/dc3907022.html, GPS在基层林业工作中的应用 作者:张朝东 来源:《乡村科技》2018年第04期 [摘要] 将GPS应用于基层林业工作中,能够使基层林业从业人员的工作更加便捷和高效。但是,在具体应用实践中不可避免地会遇到一些困境。基于此,本文主要对GPS的操作特点进行介绍,并对GPS在基层林业工作的应用问题进行概括,最后对GPS在基层林业工作的具体应用进行分析。 [关键词] 林业;GPS;特点;应用 [中图分类号] S712 [文献标识码] A [文章编号] 1674-7909(2018)04-75-2 在基层林业工作方面,GPS(Global Positioning System,全球定位系统)展现出来的优势越来越明显,对基层林业发展产生的积极作用越来越大。因此,GPS在基层林业工作中的应用越来越广泛。相对于其他基层林业工作技术而言,GPS拥有导航和定位等功能,其在基层林业设计、调查及技术鉴定等方面均可发挥有效作用。因此,对基层林业工作中GPS的应用进行探索具有重要意义。 1 GPS的操作特点 在基层林业工作中,林业从业人员需要面临复杂、多变的山林与树丛,工作人员需要在基层林业考察中寻找到正确方位,精确采集标本数据,便于基层林业工作的规划与后续开展。从基层林业工作现状来看,多数工作人员都曾面临过迷路问题,一些有经验的林业工作人员则可以利用周围标志物分辨方向。而GPS则可通过卫星进行定位与导航,对基层林业工作人员野外考察定位与导航具有较大的帮助。在信号获取方面,基层林业从业人员需要将GPS平放于胸前,并将天线部位朝向天空,从而便于天空卫星信号的接收。基层林业人员应将信号获取位置安排在空旷区域,系统上方不可有房屋或者树木遮蔽。导航属于GPS中的重要功能之一,在进行GPS系统导航操作时首先需要输入测量点坐标值,然后通过系统导航功能进行方向修正,根据系统指示寻找到测量点[1]。在进行GPS导航操作过程中,操作人员需要控制好前进速度,尤其是在即将到达测量点位置时。当GPS显示终到点时,需要等到数值稳定后结合系统提示进行方向修正,保障测量点位置的精确性。 在基层林业工作过程中,林业工作人员可以通过GPS进行不规则小班面积测量。若小班边界地形比较简单、平坦,则工作人员可以选择绕测法进行面积测量。工作人员只需要拿着GPS在小班周界绕一圈,便可以从航迹栏中读取出小班面积。定位测点法是基层林业工作开展过程中测量小班周界的一种方式,工作人员需要利用GPS的定位功能进行小班边界公里网坐标值测量记录,并通过适当比例坐标系进行平面图绘制,最后通过方格纸求解出小班面积。在具体操作方面,工作人员需要将能够反映出小班轮廓的各种点坐标测量出来,将各转折点坐标

材料力学在工程实际中的应用

材料力学在工程实际中的应用材料力学是研究材料在各种外力作用下产生的应变、应力、强度、 稳定和导致各种材料破坏的极限。而研究材料力学在工程实际中的应用,将会直接给我们在进一步的学习中提供一个现实的模型。 材料力学在生活中的应用十分广泛。大到机械中的各种机器建筑中 的各个结构小到生活中的塑料食品包装很小的日用品。各种物件都要 符合它的强度、刚度、稳定性要求才能够安全、正常工作所以材料力 学就显得尤为重要。生活中机械常用的连接件如铆钉、键、销钉、螺 栓等的变形属于剪切变形在设计时应主要考虑其剪切应力。汽车的传 动轴、转向轴、水轮机的主轴等发生的变形属于扭转变形。火车轴、 起重机大梁的变形均属于弯曲变形。有些杆件在设计时必须同时考虑 几个方面的变形如车床主轴工作时同时发生扭转,弯曲及压缩三种基 本变形钻穿立柱同时发生拉伸与弯曲两张变形。 说到材料力学,我们首先应该了解它的属性。材料力学在工程中常 用的属性主要有: :密度与结构自重和地震荷载有关。 2.弹性模量E:指的是材料在在单位长度、单位截面面积下受到单位轴向力时的轴向变形量。 3.强度f :材料的承受能力。 4.泊松比v:指的是材料在受轴向力时,材料的横向变形或材料的轴

向变形。

5. 剪切模量G :指的是材料在单位长度、单位截面面积下受到单位剪 切力时的侧向变形量。 材料力学研究的主要问题是杆件的强度、 冈肢和稳定性问题, 制成杆件的物体就应该是变性固体,而不能像理论力学中那样认为是 钢体。变形 固体中的变形就成为它的主要基本性质之一,必须予以重 视。 例如,在土建、水利工程中,组成水闸闸门或桥梁的个别杆件的变 形会影响到整个闸门或桥梁的稳固,基础的刚度会影响到大型坝体内 的应力分布;在机电设备中,机床主轴的变形过大就不能保证机床对 工作的加工精度,电机轴的变形过大就会使电机的转子与定子相撞, 使电机不能正常运转,甚至损坏等等。因此,在材料力学中我们必须 把组成杆件的各种固体看做是变性固体,固体之所以发生变形,是由 于在外力作用下,组成固体的各微粒的相对位置会发生改变的缘故。 在材料力学中,我们要着重研究这种外力和变形之间的关系。大多数 变形固体具有在外力作用下发生变形,但在外力除去后又能立刻恢复 其原有形状和尺寸大小的特性,我们把变形固体的这种基本性质成为 弹性,把具有这种弹性性质的变形固体成为完全弹性体。若变性固体 体,部分弹性体的形变可分为两部分;一部分是随着外力除去而消失 的变形,成为弹性变形;而另一部分是在外力除去后仍不能消失的变 形成为塑性变形。严格的说,自然界中并没有完全弹性体,一般的变 性固体在外力作用下,总会是既有弹性变形也有塑性变形。不过,实 验指出,像金属、木材等常用建筑材料,当所受的外力不超过某一限 度时,可看成是完全弹性体。为了能采用理论的方法对变形固体进行 分析和研究,从而得到比较通用的结论。 总而言之,杆件要能正常工作,必须同时满足以下三方面的要求: (1) 不会发生破坏,即杆件必须具有足够的强度。 (2) 不产生过大变形,发生的变形能限制在正常工作许可的范围以 内。即杆件必须具有足够的强度 (3) 不失稳,杆件在其原有形状下的平衡应保持为稳定的平衡,即 杆件必须具有足够的稳定性。 这三方面的要求统称为构件的承载能力。一般来说,在设计每一杆 件时,应同 因此, 的变形在外力除去后只能恢复其中 部分,这样的固体成为部分弹性

新技术新材料在建筑工程中的应用

新技术新材料在建筑工程中的应用 【摘要】近年来,随着新技术新材料在建筑工程中推广使用,使建筑工程得到一个好的发展。本文主要就对一些新技术新材料在建筑工程中的应用做一些论述。 【关键词】新技术;新材料;应用 建筑市场竞争激烈,要想开拓市场站稳脚跟,谋求更大的发展,必须依靠科技创新来增强企业实力,保证施工的关键技术、材料、工艺、设备紧跟国际发展趋势,与行业先进水平同步。 1 新材料在建筑工程中的应用 目前在我国的建筑行业中金属饰板利用、粉煤灰、空心砖、地暖专用管pex、环氧树脂、挤塑聚苯乙烯板、复合土工膜等新材料的使用已经比较普遍。特别是在混凝土应用方面,在混凝土配料时,加入粉煤灰可以有效减少水泥用量并降低水泥的水化热作用,减少浇板裂缝等问题。在工程建筑过程中,部分裂缝时有出现,主要的处理方法是对裂缝进行封闭处理,针对上下贯穿的裂缝,现浇板上面的裂缝用防水油膏或堵漏灵进行封堵,下部的裂缝刷上环氧树脂胶后贴上网格布进行封闭,就能产生较好的外观效果。 2 新技术在建筑工程中的应用 2.1 大体积混凝土施工 对于大体积混凝上施工中,大体积混凝上施工过程中,由于混凝土中水泥的放热反应比较复杂,一旦产生的温度超过混凝土所能承受的拉力极限值时,混凝土就会出现裂缝。因此,防止混凝土出现有害的温度裂缝是施工技术的关键问题。施工中应当根据具体情况和温度进行科学计算,确定浇筑方式。然后根据确定的施工方案计算结果确定浇筑设备和劳动力数量。常用的浇筑方法是用混凝土泵浇筑或用塔式起重机浇筑。浇筑混凝土应合理分段分层进行,使混凝土沿高度均匀上升,浇筑应在室外气温较低时进行。大体积混凝上分段浇筑完毕后,应在混凝上初凝后终凝前进行一次振捣作业以排除表面渗水,用木拍反复抹压密实,消除最先出现的表面裂缝。 2.2 防水施工技术 防水实际上就是在与水接触的部位防渗漏、防有害裂缝的出现。我们应该遵循综合治理、多道设防、刚柔结合、防排并用、复合防水、全面设防、节点密封的施工原则,科学选择防水材料。 2.2.1 对于屋面防水,聚合物水泥基复合涂膜施工方法有着显著地优势。这种工艺的施工方法是现在塔楼屋面及裙楼屋面施工时涂膜应分遍涂布,先涂的涂料干燥成膜后方涂布后一遍涂料。铺设方向保证在平面上成90°夹角,最上面涂层厚度≥1mm。涂膜防水层的末端用防水涂料多遍涂刷,为避免流淌、堆积问题,防水层反起墙面应≥250mm。 2.2.2 对于外墙防水,宜采用加气砼砖墙的施工模式,即在加气砼砌块墙体抹灰前先在两种不同材料之间的界面挂钢丝网。钢丝网固定后再进行基面处理,采用20%的108胶水,再掺以15%的水泥配成浆体涂刷。基面处理后再进行抹灰层施工。砌筑时严禁使用干砖或含水饱和的砖。水平灰缝厚度和竖向灰缝宽度控制在10±2mm范围,水平灰缝砂浆饱满度≥80%。 2.3 金刚砂耐磨地坪 金刚砂业内一般认为是一种掺有高级配置的金刚砂骨料,通常是与高标号水泥以及其他一些添加剂等拌合而成的一种粉剂。通常在混凝土初凝前,用在混凝土表面,依靠提浆、压标、收光等方法从而在表面形成一个硬化层,从而使混凝土的硬度、耐磨度增强,并且它还有防止地面起灰的作用。金刚砂地面的耐磨强度主要依靠其粉剂中的金刚砂骨料。钛合金、石炭化硅、氧化铝、氧化铜以及石英砂等是其主要成分。金刚砂地面的施工方法主要有两种:

GPS技术在对讲机中的应用

GPS技术在对讲机的应用 1 GPS概述 GPS的英文全称是Navigation Satellite Timing And Ranging Global Position System,有时也被称作NAVSTAR GPS。 其意为―导航星测时与测距全球定位系统‖,或简称全球定位系统。 1.1 GPS的基本原理 GPS主系统是美国发射运行的卫星系统,包含了27颗能持续发送地理位置海拔高度和时间信号的卫星,24个正常使用,3个备用,这些卫星平均分布运行在六个轨道上。24颗GPS卫星在离地面2万2千公里的高空上,以12小时的周期环绕地球运行,使得地面上的任何一点都可以同时观测到4颗以上的卫星。由于卫星的位置精确可知,在GPS观测中,就可以得到接收机的距离,利用三维坐标中的距离公式,用三颗卫星就可以组成三个方程,解出观测点的位置(X,Y,Z),考虑到卫星的时钟与接收机时钟之间的误差,实际上有4个未知数,X、Y、Z和时差,因而需要引入第4颗卫星,形成四个方程式进行求解,从而得到观测点的经度、纬度和高度。这就是GPS卫星系统实现定位的基本原理。 1.2 GPS的组成 全球定位系统由三部分构成:地面控制站、空间部分、用户装置部分。 主控站:负责管理、协调整个控制系统的工作,由地面天线(在主控站的控制下向卫星注入导航电文)、监测站(数据自动收集中心)和通信辅助系统(数据传输)组成。 空间部分:由24颗卫星组成,分布在6个轨道平面上。 用户装置部分:主要由GPS接收机和卫星天线组成。

1.3 GPS的发展历程 GPS系统的前身为美军研制的一种子午仪卫星定位系统(Transit),1958年研制,1964年正式投入使用。该系统用5到6颗卫星组成的星网工作,每天最多绕过地球13次,无法给出高度信息,在定位精度方面也不尽如人意。由于卫星定位显示出在导航方面的巨大优越性及子午仪系统存在对潜艇和舰船导航方面的巨大缺陷。美国海陆空三军及民用部门都感到迫切需要一种新的卫星导航系统。为此,美国海军研究实验室(NRL)提出了名为Tinmation的用12到18颗卫星组成10000km高度的全球定位网计划,并于67年、69年和74年各发射了一颗试验卫星,在这些卫星上初步试验了原子钟计时系统,这是GPS系统精确定位的基础。 1973年美国国防部将海空军定位系统合二为一。GPS导航卫星自1978年发射以来,其型别已由第Ⅰ,Ⅱ和ⅡA批次发展到ⅡR批次。目前正在制造33颗更先进的ⅡF批次卫星。美国还在考虑发展采用点波束的新一代GPS卫星(GPS-Ⅲ)。 美国的全球定位系统(GPS)导航卫星正在逐步现代化。GPS从美国空军的导航辅助设备开始,逐渐发展成军民两用的一种重要技术。GPS的精确位置与定时信息,已成为世界范围各种军民用、科研和商业活动的一种重要资源,民用用户要求GPS具有更好的抗干扰和干涉性能、较高的安全性和完整性;军方则要求卫星发射较大的功率和新的同民用信号分离的军用信号;而对采用GPS导航的―灵巧‖武器,加快信号捕获速度更为重要。GPS从1994年全面工作以来,改进工作一直在进行中。 民用GPS导航精度迄今的最大改进发生在2000年5月2日,美国停止了故意降低民用信号性能(称为选择可用性,即S/A)的做法。在S/A工作时,民用用户在99%的时间只有100米的精度。但当S/A切断后,导航精度上升,95%的位置数据可落在半径为6.3米的圆内。 1.4 其它卫星导航系统 1.4.1 北斗卫星导航系统 我国自行研制的两颗北斗导航试验卫星分别于2000年10月31日和12月20日从西昌卫星发射中心升空并准确进入预定的地球同步轨道(东经80o和140o的赤道上空),此外另一颗备用卫星也被送入预定轨道(东经110.5o的赤道上空),标志着我国拥有了自己的第一代卫星导航系统——BD–1。 “北斗卫星导航系统‖是由空间卫星、地面控制中心站和北斗用户终端三部分构成。 空间部分包括两颗地球同步轨道卫星(GEO)组成。卫星上带有信号转发装置,完成地面控制中心站和用户终端之间的双向无线电信号的中继任务。

材料力学在工程实际中的应用

材料力学在工程实际中的应用

材料力学在工程实际中的应用 材料力学是研究材料在各种外力作用下产生的应变、应力、强度、稳定和导致各种材料破坏的极限。而研究材料力学在工程实际中的应用,将会直接给我们在进一步的学习中提供一个现实的模型。 材料力学在生活中的应用十分广泛。大到机械中的各种机器建筑中的各个结构小到生活中的塑料食品包装很小的日用品。各种物件都要符合它的强度、刚度、稳定性要求才能够安全、正常工作所以材料力学就显得尤为重要。生活中机械常用的连接件如铆钉、键、销钉、螺栓等的变形属于剪切变形在设计时应主要考虑其剪切应力。汽车的传动轴、转向轴、水轮机的主轴等发生的变形属于扭转变形。火车轴、起重机大梁的变形均属于弯曲变形。有些杆件在设计时必须同时考虑几个方面的变形如车床主轴工作时同时发生扭转,弯曲及压缩三种基本变形钻穿立柱同时发生拉伸与弯曲两张变形。 说到材料力学,我们首先应该了解它的属性。材料力学在工程中常用的属性主要有: 1.密度ρ:密度与结构自重和地震荷载有关。 2.弹性模量E:指的是材料在在单位长度、单位截面面积下受到单位轴向力时的轴向变形量。 3.强度f:材料的承受能力。 4.泊松比v:指的是材料在受轴向力时,材料的横向变形或材料的轴向变形。

性固体在外力作用下,总会是既有弹性变形也有塑性变形。不过,实验指出,像金属、木材等常用建筑材料,当所受的外力不超过某一限度时,可看成是完全弹性体。为了能采用理论的方法对变形固体进行分析和研究,从而得到比较通用的结论。 总而言之,杆件要能正常工作,必须同时满足以下三方面的要求:(1)不会发生破坏,即杆件必须具有足够的强度。 (2)不产生过大变形,发生的变形能限制在正常工作许可的范围以内。即杆件必须具有足够的强度 (3)不失稳,杆件在其原有形状下的平衡应保持为稳定的平衡,即杆件必须具有足够的稳定性。 这三方面的要求统称为构件的承载能力。一般来说,在设计每一杆件时,应同时考虑到以上三方面的要求,但对某些具体的杆件来说,有事往往只需考虑其中的某一主要方面的要求(例如稳定性为主),当这些主要方面的要求满足了,其它两个次要方面的要求也就自动地得到满足。当设计的杆件能满足上述三方面的要求时,就可认为设计是安全的,杆件能够正常工作。 其次,材料力学在工程实际中的应用时非常多的,例如在铁路和桥梁等等上。 1976年7月28日发生在中国唐山,震级为M7.8级的地震,造成了大面积公路、铁路、桥梁普遍倒塌或者严重损坏,据有关部门专家对这次地震的分析,桥梁破坏主要集中在新进建造的桥梁,主要原因有

GPS技术在林业领域中的应用研究

GPS技术在林业领域中的应用研究 发表时间:2011-08-01T14:59:24.343Z 来源:《魅力中国》2011年6月上供稿作者:王忠魁张杰[导读] 文章介绍了全球定位系统(GPS) 在林业领域中的应用研究。 王忠魁张杰 (河南工程学院河南郑州 410000) 中图分类号:S7-9 文献标识码:A 文章编号:1673-0992(2011)06-0000-01 摘要:文章介绍了全球定位系统(GPS) 在林业领域中的应用研究。从样地定位、林地面积实时测量和地界划分等七个方面进行了探讨。阐明了GPS技术在林业中的广泛应用必将给林业带来向着精确、高效、现代化的方向发展。关键词: GPS 林业应用现代化可持续 全球定位系统(GPS),是随着现代科学技术的迅速发展而建立起来的新一代精密卫星定位系统。起其主要特点有全球地面连续覆盖、功能多、精度高、实时定位、应用广泛等特点。目前以广泛应用于工程测量、工程与地壳变形监测和海洋测绘等多个领域的。在当前林业生态工程建设中,GPS技术有他不可替代的地位,主要应用于以下几个方面: 1.利用GPS技术进行森林资源连续清查中的样地定位 差分定位是目前GFs最为广泛应用的方法,其基本思路是:借助一个已知精确位置的参考点和一个数据通信链,使用GPS接收机和电台达到运动裁体实时精确动态定位的目的。 在森林资源连续清查中应用GPS技术有下列优势:(1)可直接按坐标确定样地的位置。(2)解决了小比例尺地形图找明显地物为引点的难题。(3)克服了地形图本身有误差、传统的罗盘仪引线测量引起误差以及其它因素造成样地定位不准的问题。(4)GPS定位精度高于罗盘仪引线定位,大大减少了野外作业时间和工作量,提高了工作效率。(5)相对于传统测量设备操作便捷,而且降低了成本。(6)促进了调绘工作的内外业结合。 2.GPS用于林地面积实时测量和地界划分 传统的森林面积的量测是建立在模拟地图或数字地图的基础之上,如,方格网法、条带网法、图形称重法、机械求积仪法、电子求积仪法、解析法等。这些方法环节多,相对于直接测定结果,其精度较低。因此,有关专家开始研究把DGPS用于面积量算,实现林界划分、森林资源管理等方面。 3.GPS在古树名木保护中的应用 对林业工作者而言,保护现存的林业古迹(如古树等)是应尽的责任。利用GPS技术就可以进行这方面的工作,建立起来它们的数据库(图形和属性),供管理部门进行有效管护。具体操作为:把GPS天线贴近古迹、古树,按属性实时记录,建立LN.DAT数据文件,井输入到笔记本电脑,在GIS软件支持下,可以建立定位物体数据库。 4.GPS在航空护林中的应用 通过3S技术的综合集成应用,可以实现森林资源信息的快速采集和处理,林区防火监控信息系统能及时发现并报告林火发生的地点以及火情大小,为森林防火和航空护林决策提供早期预警信息和强有力的基础信息资料及决策支持,从而使航空护林的巡护侦察、直接灭火更具有针对性,极大地提高森林防火的综合防、扑火能力。 5.利用GPS进行飞机播种造林 飞机边飞边勘察,可以记录下要播种的航点,以及要播种的轨迹。回来后,因为轨迹已经留下,飞机装好播撒的树木种子,直接按上次轨迹飞一遍即可完成任务。或将上次的轨迹用GPS领航员的成图功能直接生成地图,再按轨迹地图飞播即可。 6.利用GPS进行病虫害防治 针对植保技术的难点问题,将GPS等现代信息技术运用到农作物病虫害监测预警和防治工作中,将改变传统手工采集病虫害信息、手工进行信息分析处理的现状,应用GPS并结合GIS技术,可健全市、县、乡(镇)三级农作物病虫害监测预警与防治网络体系,实现植保信息的动态定位采集、网络上报和动态更新、可视化显示,定位指导面上病虫防治。为农作物重大病虫,特别是检疫性病虫的精确定位监测、控制提供了技术支撑,从而全面提升农作物病虫的防治水平,增强了防灾减灾能力。 7.GPS在荒漠化监测个的应用 荒漠化地区面积广阔,人口稀少,交通不便,在野外调查明显地物点很少;同时,由于严重风沙影响.人为设置的地物标志不易长期保存,这样就给地面定位带来了困雄。采用GPS定位技术以后.就可以很好地解决这些问题。首先,GPS测量不要求观测站之间相互通视,因而不再要求在地面上打校标定,同时,使点位的选择变得很灵活。其次,采用GPS技术定位精度高,大量实验表明,在100km—500km的基线上精度可达10-6—10-7。再次,采用GPS定位可以全天候工作,在任何地点,任何时间连续地进行观测,一般不受天状况的影响。最后,GPS携带方便,操作简便。GPS用户接收机一般重量较轻,体积小。全部的观测过程自动化程度很高。 总之,GPS定位技术的广泛应用证明了卫星导航技术上的成熟性和其无限生命力。卫星导航技术的顺利进展,揭开了全球单一地采用卫星导航的美好理想,促使国际上放弃了原有的耗资巨大、覆盖不全的陆基无线电导航系统,利用和发展星基无线电导航的趋势已不可逆转。如果将来实现了国际民航组织提出的全球导航卫星系统(GNSS,Global Navigation Satellite System)(其目的是扩大民间成分),GPS应用前景将更加广阔。 GPS在林业建设行业中市场广阔,应用潜力巨大,己在森林资源调查、规划设计、林区物探、荒摸化监测、森林防火、森林病虫害防治等方面取得了可喜的成绩,它将发挥其优势,在其它领域(如林区物探、湿地调查、森林旅游探险等)做出更大的贡献。 参考文献: [1]王雪,卫发兴等. 3S技术在林业中的应用.世界林业研究[J],2005,18(2):44-47. [2]郑林玉,任国祥.中国航空护林[M].北京:中国林业出版社,1995.1. [3]张慧春,周宏平等.精细林业的发展及其前景.世界林业研究[J].2004(5):13-17 [4]王之安,张桂英.浅谈卫星定位仪GPS在森林调查中的应用[J].2004(2):50-51.

材料在工程中的应用

材料在工程中的应用

21世纪三大支柱产业:材料、能源、信息,很直观的告诉我们材料的重要性。我们每一天都与材料打交道,它如空气般萦绕在我们身边的每一个角落、每一分每一秒。从清晨睁开眼睛时投射入眼底的那束光开始算起,牙刷、毛巾、牙膏……无不是材料这一庞大而复杂家庭的一份子。材料是人类赖以生存和发展的物质基础,20世纪70年代人们把信息、材料和能源誉为当代文明的三大支柱。80年代以高技术群为代表的新技术革命,又把新材料、信息技术和生物技术并列为新技术革命的重要标志。这主要是因为材料与国民经济建设和人民生活密切相关。 人类发展的历史证明,材料是社会进步的物质基础,是人类进步程度的主要标志。材料科学与工程是研究材料组成、结构、生产过程、材料性能与使用效能以及它们之间的制备工艺流程与材料性关系。因而把组成与结构、合成与生产过程、性质及使用效能称之为材料科学与工程的四个基本要素。材料的使用效能受环境的影响很大,如受力状态、气氛、介质与温度等。有些材料在一般环境下的性能很好,而在腐蚀介质下性能却下降明显;有的材料在光滑样品时表现很好,而在有缺口的情况下性能大为下降,特别有些高强度材料表现尤为突出,但凡有一个刮痕,就会造成灾害性破坏。因此,环境因素的引入对材料工程十分重要。材、金属学、料科学具有三个属性:一是多学科交叉,它是物理学、化学、冶金学、陶瓷、高分子化学及计算机学相互融合与交叉的结果,如生物医用材料要涉及医学、生物学及现代分子生物学等学科;二是一种与实际使用结合非常密切的科学,发展材料科学的目的在于开发新材料,提高材料的性能和质量,合理使用材料,同时降低材料成本和减少污染等;三是材料科学是一个正在发展中的科学,不像物理学、化学已经有了一个很成熟的体系,材料科学将随各有关学科的发展而得到充实和完善。 生物材料又称生物工艺学或生物技术。应用生物学和工程学的原理,对生物材料、生物所特有的功能,定向地组建成具有特定性状的生物新品种的综合性的科学技术。生物工程学是70年代初,在分子生物学、细胞生物学等的基础上发展起来的,包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程等,他们互相联系,其中以基因工程为基础。只有通过基因工程对生物进行改造,才有可能按人类的愿望生产出更多更好的生物产品。而基因工程的成果也只有通过发酵等工程才有可能转化为产品。 医学上通过生物工程可以生产出大量廉价的防治人类疾病的药物,如入胰岛素、干扰素、生长激素、乙型肝炎疫苗等。生物工程在食品、轻工中的应用面也很广。1983年美国用生物工程生产的用于制作饮料的高果糖浆的年产量达600万吨,从而使蔗糖的消耗量减少一半。采用生物工程技术,使育种工作发生了很大变化,如把抗病基因转移到烟草中去,已培育出防止害虫的烟草新品种;把低等生物根瘤菌的固氮基因转移到高等作物的细胞中,使之能自己制造氮肥,也取得了一定成果。目前世界各国对生物工程十分重视,我国也把生物工程列为重点发展的科研项目之一。生物工程学的研究将对人类的生产方式和生活方式产生巨大的影响。 金属材料:人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。继石器时代之后出现的铜器时代、铁器时代,均以金属材料的应用为其时代的显著标志。现代,种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础。种类:金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。①黑色金属又称钢铁材料,包括含铁90%以上的工业纯铁,含碳 2%~4%的铸铁,含碳小于 2%的碳钢,以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金 、精密合金等。广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。②有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金,通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等。有色合金的强度和硬度一般比纯金属高,并且电阻大、电阻温度系数小。③特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。其中有通过快速

化学与材料在建筑材料中的应用与(1)

化学与材料在建筑材料中的应用与联系 土木工程是个庞大的学科,但最主要的是建筑,建筑无论是在中国还是在国外,都有着悠久的历史,长期的发展历程。整个世界每天都在改变,而建筑也随科学的进步而发展。力学的发现,材料的更新,不断有更多的科学技术引入建筑中。以前只求一间有瓦盖顶的房屋,现在追求舒适,不同的思想,不同的科学,推动了土木工程的发展,使其更加完美 。 土木工程的英文是Civil Engineering ,直译是“民用工程”,它是建造各种工程的统称。它的原意是与“军事工程”相对应的。在英语中,历史上土木工程、机械工程、电气工程、化工工程都属于Civil Engineering,因为它们都具有民用性。后来,随着工程科学技术的发展,机械、电气、化工都已逐渐形成独立的科学,Civil Engineering就成为土木工程的专门名词。至今,在英语中,Civil Engineering还包括水利工程、港口工程;而在我国,水利工程和港口工程也成为与土木工程十分密切的相对独立分支。土木工程既指建设的对象,即建造在地上,地下,水中的工程设施,也指应用的材料设备和进行的勘测,设计施工,保养,维修等专业技术。土木工程是一种与人们的衣、食、住、行有着密切关系的工程。 工程自然基于材料,早在原始社会时期,人们为了抵御雨雪风寒和野兽袭击,居于天然山穴和树巢中,就是所谓的“穴居巢处”,但由于当时的化学工艺基本上没有发展,人们只能选择天然穴居。进入铁器时代,由于化学工艺的发展,铁器开始得到广泛应用,人们开始使用简单的工具砍伐树木和茅草,搭建简单的房屋开凿石材建造简易的房屋以及纪念性构筑物,从而使建筑材料发生变化,推动了古代土木工程的发展。随着化学材料的进一步发展,人类进入青铜器时代,出现了木结构及“版筑建筑”,即墙体用木板或木棍做边框,然后在框内浇注黏土,用木杵夯实之后将木板拆除的建筑物,此时已经能够建造出舒适性较好的建筑物,所使用的主要是天然石材,木材,黏土,茅草等天然材料。这些材料的获取简单方便,符合当时的社会环境,但是也具有一定的缺陷,如,这些材料的性能不强,不耐腐蚀,使用时间不长等。 化学材料不断地发展,人类已经能够用黏土烧制砖、瓦,用石灰岩烧制石灰,土木工程材料由天然材料进入了人工材料阶段,使用的结构材料主要是砖,石和木材。砖是用粘土烧制成的,是一种常用的砌筑材料。瓷砖的生产和使用在我国历史悠久,有秦砖汉瓦之称。制砖的原料容易取得,生产工艺比较简单,价格低、体积小便于组合,粘土砖还有防火、隔热、隔声、吸潮等优点。所以至今仍然广泛地用于墙体、基础、柱等砌筑工程中。 进入近代后,随着工业革命的进展,科学技术发展迅速,化工技术也得到了极大的发展,土木工程材料也是发展迅猛,出现了很多以水泥、钢材、混凝土为代表的复杂的人工材料。这些材料与原来的材料相比,无论是在使用寿命,还是在性能上都具有很大的优势。而这些材料的出现,必然是伴随着化学的迅猛发展的过程。 就比如,水泥,粉状水硬性无机胶凝材料。加水搅拌后成浆体,能在空气中硬化或者在水中更好的硬化,并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起。水泥按其用处可以分为普通水泥,专用水泥和特殊水泥,普通水泥用于一般建筑的使用;专用水泥就是有专门用途的水泥,如G级油井水泥;特性水泥是某种性能比较突出水泥,如快硬硅酸盐水泥低热矿渣硅酸盐水泥、膨胀硫铝酸盐水泥;常见的硅酸盐水泥也叫做波特兰水泥,经过加水、拌合、初凝、终凝和硬化后形成坚硬的水泥石。除此之外还有适应于紧急抢修工程、低温工程和高标号混凝土预制件的快硬硅胶盐水泥;用于军事工程、机场跑道、桥梁、隧道和涵洞等紧急抢修工程的快凝快硬硅酸盐水泥;用于内外装修的白水泥;快硬,高强,耐热和耐腐蚀的高铝水泥;

新型材料在建筑工程中的应用

新型材料在建筑工程中的应用 摘要:随着我国经济的发展和人民物质生活水平的提高,新型建材及制品有了良好的发展机遇和广阔的市场空间。经过发展,我国新型建材及制品工业基本上经历了一个从无到有、从小到大的发展过程,在全国范围内形成了一个新兴的产业。发展新型建筑材料是发展壮大建筑建材支柱产业,进行产业结构调整,培育新的经济增长点,实现可持续发展战略的重要举措。本文首先概述新型建筑材料在基础中种类及特征,其次分析了新型建筑材料行业的发展状况,进而阐述了发展新型建材发展新型节能建材的意义,最后对新型建筑材料的发展趋势进行展望,以及提出发展对策。 关键词:新型建筑材料;基础工程;高性能;混凝土; 1绪论 1.1概述 建筑材料是建筑工程的基础,建筑材料工业是国民经济的重要基础工业之一,它用量大,经济性强,直接影响工程的总造价。一般住宅类建筑工程的材料费用约占到总造价的50%以上,具有相当大的比例;而且建筑材料的品种和质量水平制约着建筑与结构形式和施工方法。此外,建筑材料直接影响土木和建筑工程的安全可靠性、耐久性及适用性(经济适用、美观、节能)等各种性能。因此,新型建筑材料的开发、生产和使用,对于促进社会进步、发展国民经济具有重要意义。 我国新型建材工业是伴随着改革开放的不断深入而发展起来的,从l979-2012年是我国新型建材发展的重要历史时期。经过30多年的发展,我国新型建材工业基本完成了从无到有、从小到大的发展过程,在全国范围内形成了一个新兴的行业,成为建材工业中重要产品门类和新的经济增长点。目前, 全国新型建材企业星罗棋布在市场需求的带动下, 已经形成了全国范围的新型建材流通网;大部分国外产品我国已能生产,星级宾馆所需的新型建筑材料国内已能自给;不同档次、不同花色品种装饰装修材料的发展, 为改善我国城乡人民居住条件、改变城市面貌提供了材料保证。我国已经形成了新型建材科研、设计、教育、生产、施工、流通的专业队伍。 1.2发展新型建筑材料的意义 发展新型建材、推广节能建筑是保护耕地资源的需要。中国房屋建筑材料中70%是墙改材料,其中粘土砖仍占据主导地位,而生产粘土砖的粘土资源则又是相对较优质的粘土。从中国耕地资源条件看,全国耕地只占土地面积的13%,目前人均耕地1.43亩,为世界平均值的约1/3。耕地资源紧张,且优质耕地少,后备资源严重不足已是不争事实。开发建材新产品,为推广节能建筑开辟了一条可行之路。 发展新型建材、推广节能建筑是缓解能源紧张的需要。建材工业是和建筑业密不可分、相互依存的行业,两者已一并列入国民经济发展的支柱产业。从市场角度看,建筑业是建材业的最终用户,建材行业产品的77.3%用于建筑业。目前,中国每年建成的房屋面积高达16亿-20亿平方米,但新建筑中95%以上仍属于高耗能建筑,单位建筑面积采暖能耗为气候相近发达国家的3倍左右,中国建筑能耗已占全国能源消耗的近30%。如果建筑节能工作仍维持目前状况,到2020年建筑能耗将达到10.89亿吨标准煤,仅空调高峰负荷将相当于10个三峡电站满负荷发电。因此,大力发展建筑节能刻不容缓。 发展新型建材、推广节能建筑是改造传统建材和建筑的重要前提。以矿业加窑业为产业特征的传统建材业,目前尚属资源、能源消耗型产业。中国建材行业万元产值耗煤2.7吨、消耗矿山资源逾100吨,是发达国家平均水平的1.5倍-2倍;年能源消耗总量为2.4亿吨标准煤,矿产资源消耗近40亿吨,居全国各行业前列。就总量平均而言,主要建材产品

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