测量学作业（精选11篇）
1、选用摄影机，并依据所选的摄影机制定摄影方案，包括：
（1）所选摄影机的基本参数；
（2）确定航高；
（3）确定每条基线的长度；
（4）应布设几条航线？每条航线应布设多少条基线？
2、如果采用双像摄影测量（单模型）的方式来解算测区内加密点的坐标，给出一种解算方案及其基本原理，并说明控制点的布设方案。
1 电磁辐射与电磁频谱
电磁辐射指以电磁场转换的形式进行能量传递、传播及吸收的过程,光波亦属于电磁辐射范畴。包括了通常所说的工频超高压电场、高频、超高频、微波、一般的光辐射、紫外辐射和激光辐射。[1]
职业卫生对电磁频率划分与环保和无线电管理有区别,本文依照现行的标准《工作场所有害因素职业接触限值》(GBZ2.2-2007)仍沿用微波、高频、超高频、工频这些名称。
2 近区场和远区场
由电磁辐射源产生的交变电磁场可分为感应场和辐射场。其中感应场的电磁能量在辐射源周围空间及辐射源之间周期性地来回流动,不向外发射。辐射场的电磁能量脱离辐射源,以电磁波的形式向外发射。一般情况下,工程中以电磁场源为中心的三个波长半径范围内称为近区场,也称为感应场,而半径在三个波长之外的空间称为远区场或称辐射场,也可称为自由空间。
在近区场内,电场强度与磁场强度的大小没有确定的比例关系。电磁场强度随距离(r)的变化比较快,其中电场强度以1/r3,磁场强度以1/r2的速度变化。因而在此空间内的场强不均匀度较大。但该区的电磁场强度要比远区场大的多。
在远区场,所有的电磁能量基本上以电磁波形式向外辐射传播,这时辐射强度的衰减以1/r的速度变化,要比近区场的变化慢的多。同时电场强度与磁场强度遵循一个固定关系。掌握和运用不同场区的电磁特点对于现场测量人员是必备的能力。
3 微波测量
微波是指频率为300MHz～300GHz,相应波长为1m～1mm范围内的电磁波。以脉冲调制的微波简称为脉冲(微)波,连续振荡的微波简称连续(微)波。国家职业卫生标准中关于固定辐射与非固定辐射的区分是针对雷达天线辐射而言的,固定辐射是指固定天线(波束)的辐射或运转天线的被测位所受辐射时间(t0)与天线运转一周时间(T)之比大于0.1的辐射(t0是指被测位所受辐射大于或等于主波束最大平均功率密度50%强度时的时间);非固定辐射是指运转天线的被测位所受辐射时间(t0)与天线运转一周时间(T)之比小于0.1的辐射。
为了代表作业人员所受辐射强度,测定应当在微波设备正常工作状态下,在各操作位分别予以测定,一般应以头和胸部为代表。当操作中某些部位可能受到更强辐射时,应予以加测。如需用眼观察波导口或天线向下腹部辐射时,应分别加测眼部或下腹部的辐射强度。接触限值见表1。
微波测试时,测试仪器探头应避免红外线及阳光的直接照射及其他外界干扰。当使用非各向同性探头的仪器测试时,应将探头对着辐射方向,旋转探头至最大值再进行测量。各测定点均需重复测试2～3次,取其平均值为实际结果。当全身辐射时取头、胸、腹等部位的最高值。同样,当肢体局部辐射时也取其某部位的最高值。
微波辐射强度评价时常用功率密度,表示在空间某点单位面积上的能量值。计量单位为w/m2。常用的换算公式是1w/m2=0.1mw/cm2 =100μw/cm2。
测量中,若使用微波功率密度计可以直接读出,但当使用场强仪时一般仅可以给出电场强度(V/m)或磁场强度(A/m)。此时波长为分米级,可以按自由空间中的平面电磁波考虑,即电场强度、磁场强度与功率密度可以直接换算。按照国家标准的规定,当电磁频率大于300 MHz时只测量电场强度就行,其换算公式[2]是:
undefined
式中:E——电场强度,V/m;
Pd—— 功率密度,mw/cm2。
或undefined (2)
式中:H——磁场强度,A/m;
Pd—— 功率密度,mw/cm2。
4 超高频测量
超高频(即超短波)辐射系指频率为30～300MHz,相应波长为10m～1m的电磁辐射。以脉冲调制所产生的超短波称脉冲(超短)波;以连续振荡所产生的超短波称连续(超短)波。接触限值见表2。
工作地点场强测量时,应分别测量操作位的头、胸、腹各部位。使用非各向同性的天线探头时应将偶极子天线对准电场矢量,缓慢旋转探头读出最大值。读取数值时应当在探头稳定后进行。测量时手握探头下部,手臂尽量伸直。测量者身体应避开天线杆的延伸线方向,探头周围1m内不应站人或放置其他物品。探头与发射源设备及馈线至少应保持0.3m的距离,以保证测量结果的可靠性以及仪器和人员的安全。
对频率低于300MHz的电磁场,由于一般情况下测量点可能处于近区场,电场强度和磁场强度的大小没有确定的比例关系,所以对各测点要分别测量电场强度(V/m)和磁场强度(A/m)。通常电压高电流低的场源电场强度比磁场强度大的多,电压低电流高的场源磁场强度比电场强度大的多。只有在测点距发射源大于3个波长位置,如3～30m远的点时才可以作为远区场处理。
5 高频测量
高频是指频率为100kHz～30MHz,相应波长为3km～10m范围内的电磁波。高频电磁场的测定采用《工作场所物理因素测量 第2部分高频电磁场》(GBZ/T189.2-2007)的规定,方法适用于高频作业人员操作位电磁场强度测定以及高频设备漏能测量。接触限值见表3。
操作位场强测量,一般以相当于头和胸部位置为代表。当操作中某些部位(如四肢或腹部位置)可能受更强照射时,应予以加测。
测试时,应手持测量仪器,将检测探头置于所要测量的位置,并旋转探头至读数最大值方向,探头周围1m以内不应有人或临时性地放入其它金属物件。各测定点均需重复测试3次,每次测量时间不应小于15s,并读取稳定状态的最大值。取三次测量值的平均值作为该点的场强值。电场强度和磁场强度应同时测量。
6 工频超高压电磁场测量
工频超高压电磁场是指超高压送变电设备产生的电场和磁场。在该现场测量一般属于近区场,对于电压高而电流小的场源主要表现为电场强度。
工频电场的测试方法采用《作业场所工频电场卫生标准》(GB16203-1996)的附录A给出的规定,方法适用于交流输变电系统中接触电场的电力作业人员及带电作业人员的测量。测量参数和单位是电场强度E(V/m)和磁感应强度B(特[斯拉]T),常用单位是mT 和μT。磁感应强度B与磁场强度H的关系为B=μ0H (μ0为真空磁导率), 1μT = 1.2566 A/m。依据国标将工频电场分为公众接触标准和职业接触标准,见表4。
测量应在温度0～+40℃,相对湿度0～60%的范围内进行。由于电场测量时导电体介入电磁场中将引起场的畸变,所以测量探头要有绝缘三角支架支撑且距离人或其他物体至少3m以上。由于高压送变电区域宽阔,作业人员流动性大。测量位置的布点分两种情况。
(1)高压线走廊测量布点。
高压送电线路的测量是以距中央导线弛垂最大处线路中心的地面投影点为测试原点,沿垂直于线路方向进行,测点间距为5m,顺序测至边相导线地面投影点外50m处止。分别测量离地1.5m处的电场强度垂直分量、磁场强度垂直分量和水平分量。每点测量3～5次,给出平均值。
(2)变电站内测量布点。
由于企业现场的多样性,变电站有时布置在厂区内,所以引入了环境的布点方法。同样,当站内条件类同时仍可应用。由此可以得到作业场所高压送电线路两侧地面场强的分布图。同时还应在作业人员经常工作和作业地点,进行有代表性的选点测试。测点距地面高1.5m,测量地点应比较平坦,且无多余的物体。对不能移开的物体应记录其尺寸及其与线路的相对位置,并应补充测量离物体不同距离处的场强。
为了检测人员和测量仪器的安全,在变电站内进行测量时除应遵守高压设备工作的安全规程。同时还应当:(1)测量时必须有值班电工的陪同,行走路线必须征得陪同人员的认可。 (2)测量仪器不得举的过高,例如三脚架不可以肩扛着在高压区行走。 (3)不可以在气候异常的条件下(如雷雨天气、刮风和下雪天)进行测量。
7 现场测量
(1)我国电力网一般设置为500kV、220 kV、110 kV、35 kV、10 kV五个系列。上个世纪80年代以前高压电线以110kV为主,分布在市区以外地区。90年代开始,随着城市用电量的增加,电力部门加大市区内电力设备的建设,110 kV 和220kV的高压电缆也引入市区内。同时由于城区的扩张无形中也将原有送变电站圈入城市。高压电磁辐射的影响也扩大到工矿企业。根据近几年现场测量的统计,一般情况下110kV双线下电场强度约为2000V/m, 220kV双线下为3000V/m,500 kV线下可高达6000V/m。测量结果会因为高压线相序的不同有所变化,最大变化范围在38%以内[3]。露天的110 kV和220kV主变压器在1.5m处工频场强也达到2050-3200V/m。全室内及地下变电站由于建筑屏蔽作用,变电站室外及变电站地面工频场强值却在10 V/m以下。
(2)在工业、科学、医疗等用以产生并在局部范围内使用无线电频率能量的设备和装置(统称为工科医高频设备)数量大、分布广。常见的高频感应加热和高频介质加热设备工作时在0.5～1m处有较高的场强。该距离常是工人操作或调试位置,会对作业人员造成较大的危害。随测量距离的扩大,如5m以外场强会衰减到几个V/m,10m以远一般就未能检出。医疗高频设备主要有超短波理疗仪、微波治疗仪、高频手术刀。该电磁能量的工作对象是病人,目的是通过电磁能量起到一定治疗作用。但会对操作人员或其他周围的人形成危害。其频率范围较工业频带宽,可以从0.3MH到几个GHz,但设备功率较小,一般在几百瓦之内。
(3)电磁频率覆盖范围宽,以至于无法用一台测量仪器完成所有频带的测量。常见的方法是针对性地使用不同频段的测量仪器,或者是一台主机更换不同的探头。所以,现场检测事先调查清楚待测环境的工作频率或频带是非常必要的。同时,各个频段的接触限值也不同,所以正确使用合适的测量仪器和配件并且将电磁辐射源的频率记录下来同样也是必要的。
(4)时间加权
物理因素产生的职业危害是一个长时间积累的过程,而各类职业人群的接触时间千差万别,所以标准接触限值一般多给出了8小时平均接触限值和最大接触限值。但实际工作时作业人员并不是总在一个环境或同一个时间条件下。接触时间的长短正是可能发生职业病主要因素之一[4]。因此,现场测量应当加入接触时间的调查与统计,尤其在评价和定量分析时是必不可少的。具体方法可以是将每个作业人员的各个作业点(或不同工序)所接触的辐射强度与对应时间的乘积累加,求得每个样本(人)的日接触剂量。必要的话可以将日接触剂量折合成每日8小时时间加权平均功率密度。
(5)影响测量准确度的因素
①难以确定测量的位置尤其测量是在近区场,各点的场强本身就可能不同。
②读数误差。一般情况下场强是不稳定的,表现在仪表读数时指针或数值多在变化,取值会因人而异。
③温度和湿度的影响。尤其是湿度的影响更大。
④观察者的临近效应。当测量人员进入现场必然会改变场强的分布。
⑤探头和产生电场电极的相互作用。探头本身也是由线圈缠绕而组成的。
⑥电场中因有较大谐波成分时测量仪器的带宽等因素会引起测量误差。
⑦周围其他电磁场的影响。
⑧测量仪器各向不同性。无论各向同性或方向性探头都有必要转动探头的方向以达到能检测到最大值的目的。
⑨发射信号的极化方式与测量仪器的不匹配。
从以上因素可以看出选择适合的仪器例如足够的频带宽度和小于3分贝的不均匀度、合适的动态范围等。严格按照标准规范方法测量,全面了解检测现场的辐射源与环境是降低误差提高测量准确度的关键。
(6)电磁发射与传播
电磁发射是指从源向外发出电磁能的现象。其表现形式可分为辐射发射和传导发射。辐射发射是能量通过空间以电磁波的形式向外传播。例如手机接打、广播。传导发射是指电信号沿电缆或信号线传输的过程。例如闭路电视、电信号测量与分析。从使用目的来讲,两者有很大的区别。前者是以作功的方式来达到目的,后者多是对信号本身感兴趣,所以能量很低。从对人体的危害来讲,我们重点要关注前者。无论从理论上和实际测量结果看,作为分析类高频仪器对外界的辐射都是很小的。所以在作为职业病危害因素检测中,辨识电磁发射的类型避免“望文生义”对减少不必要的检测也是有益的。
参考文献
[1]国家环境保护总局关于开展电磁辐射设备(设施)申报登记工作的通知环办[2006]138号
[2]环境电磁波卫生标准GB9175-1988
[3]能源部东北电力设计院.电力工程高压送电线路设计手册.北京中国电力出版社,1991.58
关键词：测量作业 横穿航道计划测线布设
1 海道测量规范关于测线布设条款及其解读
根据目前相关规范文件的要求以及采取不同测深设备，航道测量方式主要有两种：
（1）采用单波束测深仪测量，测线采用垂直于航道方向布设；
（2）采用多波束测深系统，测线采用平行于航道方向布设。
1.1相关规范中关于测深线布设的条款
《海道测量规范》6.3.2.1：主测深线方向应垂直等深线的总方向。
《水运工程测量规范》7.2.1：主测深线宜垂直于等深线总方向、挖槽轴线或岸线。
《多波束测深系统测量技术要求（JTT790-2010）》6.3.1：主测深线布设方向应按工程的需要选择平行于等深线的走向、潮流的流向、航道轴线方向或测区的最长边等其中之一布设。
《沿海港口、航道测量技术规定》6.3.2.1：主测深线方向应垂直等深线的总方向，对于狭窄航道，测深线方向亦应于等深线成45度角。
1.2规范相关条文制定的内在依据
为了方便船舶操控，减少航道淤积，航道轴线一般与水流（潮流）的流向、等深线走向大致平行。
根据流体力学理论，泥沙淤积带一般跟水流（潮流）大致平行。同时，目前的疏浚方法也是顺着航道施工，相邻疏浚带如果没有很好地重叠，也容易出现沿着航道走向的漏挖带。
采用多波束测量时，由于多波束是全覆盖的，测深线理论上是可以随意布设，但采用沿着等深线或沿着航道轴线的方向布设测线，能提高工作效率（主要取决于多波束传感器下的水深条件），保证船舶安全性，另外多波束测量的检查线需要垂直于等深线或航道轴线。
采用单波束测深仪测量时，因为单波束测深仪不是全覆盖测量，而是对海底（河床）进行采样，为了增加样本的代表性，尽可能地准确反映水下地形，测线布设必须采用垂直水流或垂直航道轴线的方式布设。
2 目前符合测量规范的两种测量方式比较
下面我们对垂直航道与平行航道布设测线两种方式进行对比，以港口航道图44129《南槽航道（三）》（1：25000）航道测量为例：
该幅图中航道分为三段，分别为：（1）长约14.5km，平均宽度约2km；（2）长约12.2km，平均宽度约1.4km；（3）长约14.5km，平均宽度约1km。
以垂直航道方式布设测线，采用单波束测深系统进行测量，根据海道测量技术规范要求，测线间距为250m。
以平行航道方式布设测线，采用多波速测深系统进行全覆盖测量。根据航道内平均水深6m，多波速测深系统6倍有效扫宽（目前海事测绘中心最先进的多波束测深系统FANS20可以达到6倍有效扫宽，其余多波束测线系统都达不到6倍有效扫宽）重叠20%，重叠带宽为6m，计算出测线间距为30m。因为多波束的多数波束是斜向发射的，其边缘波束在水中穿过的路径长，受声速变化影响较大。而声速又受温度、盐度的影响较大，所以《多波束测深系统测量技术要求》中6.4.5条以及外业经验，目前海事测绘中心多波速测量采用5公里分区测量。
从数据对比以及船舶实际操作情况，可以看出：
（1）在《南槽航道（三）》中，若采用垂直航道布设测线，船舶需穿越航道168次；若采用平行航道的方式布设测线，船舶需在航道掉头510次；采用平行航道的方式布设测线，船舶掉头次数几乎三倍于垂直航道布设测线时船舶横穿航道的次数。在航道中原地掉头，比横穿航道风险更大。
（2）因在航道中其他船舶大都以高速航行，多波束测量时测量船舶船速需要控制在4～6节，不断遭过往船舶追越，测量航行过程中风险也更高。
（3）采用平行航道方式布设测线，该图幅航道测量的工作量从288.2km提高到2388.9km。《多波速测深系统测量技术要求》规定在测量过程中，多波束测量时船速应保持在4～6节，因此该方式采集外业数据，船舶在航道工作时间是采用垂直航道方式布设测线工作时间约10倍，也就是说，在风险中的时间约10倍。
按照港口航道图测量的相关技术规定，对首次测量、原则上对上版测量时间超过4年的特等水域，包括港池、航道、锚地、船舶定线制水域、船舶分道通航区域、航路上的疑存障碍物区域和浅点区域为特等水域，要求使用多波束全覆盖测量，必要时辅以侧扫声纳等技术手段，其他等级水域在满足规范要求的前提下选用适当的测量设备与技术手段。为了提高工作效率和降低测量成本，在没有规定采用多波速测量的区域，一般采用单波束测量。
综上所述，海道测量是一个风险比较大的行业，目前所采用的单波束横穿航道、多波速平行航道的测量方式是由当前测绘技术手段和海道测量技术规范所决定的，属于两相比较取其轻的测量方式。
3 采用单波束测深仪平行航道布设测线探讨
我们也分析了测线布设平行于航道，采用单波束测量的可行性。根据《沿海港口、航道测量技术规定》中6.3.6.4条：测深信号漏测长度在定位图上超过3mm时，均应补测，我们可以沿航道轴线方向布设测线，测线间距不大于图上3mm即可。
采用这一方法存在如下几个问题：
（1）不能正确地反映海底地貌和水深变化趋势，给船舶航行带来安全隐患。
（2）不符合海道测量相关技术规范，测量成果通不过质量检验。
（3）万一发生船舶搁浅事故，可能被追责。
《沿海港口、航道测量技术规定》6.3.6.2条规定：定位、测深应连续记录数据，采样间隔应不大于1s。也堵住了采用这种方式的可能性。
4 海道测量技术、设备发展展望
根据当前测绘技术手段以及国内国外海道测量技术规范，测量船舶在测量航道的过程中，不论采用垂直等深线布设测线还是平行等深线布设测线都不可避免船舶横穿航道或在航道中掉头行为。这也为未来海道测量方式的发展提供了研究方向，随着科学技术的发展，研究开发扫宽更大的多波速测深设备，减少多波速测量过程中在航道中掉头次数；采用无人测量船技术，避免将人员置于风险之中；甚至，将不以船舶为载体的测绘技术（如遥感、航测等）引进海道测量中，既可极大地提高海道测量效率，又可以避免船舶安全事故。
5结论及建议
鉴于目前测量过程中测量船舶横穿航道是不可避免。为了避免测量船舶在横穿航道过程中产生安全问题，建议在今后测量过程中采取如下措施：
（1）在测量作业前将测量区域通报当地海事局，申请发布航行警告。
（2）禁止穿越顺水船舶的船头，在必须穿越其他船舶船头时，要加强与被穿越船舶的沟通，保证留有足够的安全距离。
（3）在穿越航道过程中应充分考虑到各种突发状况，给测量船舶留下足够的反应时间、足够的避让水域，也给过往的船舶留有足够的反应时间。
（4）在测量作业过程中，要安排专门人员负责瞭望。
（5）作业时间要严格按照日出而作，天黑不作业的要求。
（6）在需要横穿航道的测量区域尽量避开船舶通行的高峰期。
（7）横穿航道时能穿则穿，不能穿时不要冒险，以安全为第一。
（8）测量船舶应标识明显，船体颜色鲜明，悬挂测量旗帜。
（9）测量船舶保证通讯设备完好，通讯方式要多样化。
（10）测量船舶AIS船舶性质输入应正确、完整。
（11）要合理安排船员及测量人员的工作强度，杜绝超负荷工作。
参考文献：
[1]《海道测量规范》
[2]《水运工程测量规范》
[3]《多波束测深系统测量技术要求（JTT790-2010）》
1．图根平面控制
每组在预定范围内选定7~8点，组成闭合导线，并对导线点进行标志和编号。按图根导线测量的技术要求进行测角和量边，最后算出各导线点的平面坐标。
2．图根高程控制
一般情况下，图根高程控制以已知水准点作为高程控制点，包含所有图根导线点，构成闭合水准路线，进行闭合水准测量，最后算出各水准（导线）点高程。
3．地形图应用
在地形图上设计建筑基线，根据基线主点在图上的位置确定其坐标；在建筑基线的一侧，设计一幢平行于建筑基线的房屋平面位置（房屋长和宽根据现场条件假设）；并提供房屋角点设计坐标，室内地坪的设计高程应与图上高程相适应。
4．建筑施工测量
每组按照自己设计的建筑基线和房屋的设计坐标、高程，根据图上的控制点和高程，计算所需的放样数据和进行放样。
（1）计算放样数据和绘制放样略图
（2）建筑基线放样
（3）房屋放样
（4）室内地坪高程的测设
更新地籍调查与测量作业探讨
本文以徐州市地籍信息系统的建没,阐述了更新地籍渊查与测量作业的基本作业流程,并分析了地籍测量对节约集约利用土地的重要意义.
作 者：霍健宏 作者单位：山西焦煤西山煤电集团地质处,山西太原,030053 刊 名：山西煤炭管理干部学院学报 英文刊名：JOURNAL OF SHANXI COAL-MINING ADMINISTRATORS COLLEGE 年，卷(期)： 22(3) 分类号：P271 关键词：地籍学 更新地籍调查 地籍测量 权属天气很热时，接收机应避免阳光直接照晒，确保接收机正常工作。雷电、风暴天气不宜进行测量;
11 同一时段观测过程中，不得进行下列操作：
1)接收机关闭又重新启动;
2)进行自测试;
3)改变卫星截止高度角;
4)改变数据采样间隔;
5)改变天线位置;
6)按动关闭文件和删除文件功能键;
12 在GPS快速静态定位测量中，整个作业时间段内，参考站观测不得中断，参考站和流动站采样间隔应相同;
关键词：激光平地作业,车载式,智能测量系统,存储
0 引言
平整土地可以起到提高田间地面灌溉效率和灌水均匀度的作用,是改进地面灌溉方法的重要技术要素之一[1]。国内外的实验表明,土地平整对减少农田用水、提高作物产量和质量都有重要影响。从技术上看, 激光调平技术所需的关键元件,如激光发射器、激光接收器、高度传感器、水平传感器和电磁液压控制阀等研制问题大部分已解决, 多数元件也已有厂家生产, 但供平地机专用的元器件还很少, 还不能完全适应农用平地机的使用要求[2]。
在激光平地作业过程中,一般是先绘制田间网格,利用水准仪测出各个点的高低数据和方向,绘制地形地势图,求出平均高度,最后由操作熟练的拖拉机手完成平地作业[3]。本研究设计了一套车载式智能测量高程的系统,系统由激光发射器、激光接收器、霍尔传感器、AT24C02存储器和1602液晶显示器等部分组成。拖拉机带动激光接收器沿着指定的路线行驶1周,系统即可自动完成对定点高度的采集、存储以及实时显示。该系统将繁琐的人工测量变为激光自动测量,节省了大量的现场测量工作,提高了工作效率。
1 系统的总体设计
激光接收器由一系列有序排列的硅光电池组成。将激光接收器固定于拖拉机上,拖拉机带着激光接收器沿着如图1所示的路线行驶,当接收器随着地面上下起伏时,激光发射器的光束将会照到接收器不同的硅光电池上,进而单片机会检测到不同的数字信号,根据软件编程将不同的数字信号存储为不同的高度值。随着拖拉机的不断行驶,单片机不断将各个网格结点的高度值按照一定顺序存储于存储器中。采集完成后,将存储器中的数据通过串口通讯导入计算机中,计算机应用相关软件处理采集的数据,计算平均高程,绘制地势地形图,决策激光平地机作业时的最佳路线。
本系统控制部分采用STC89C51单片机。测量距离模块使系统每隔一定距离采集一次高程数据,这个距离就是田间网格中每个小网格的边长。键盘用来控制系统的工作与否以及提供系统的手动辅助档位。单片机将检测到的数据送到存储器里保存以及送到液晶显示器上显示。最后,将保存在存储器中的数据通过串口通讯导入计算机中。系统的总体设计框架图如图2所示。
1.1 激光接收模块
经过实验和比较,本系统采用长条形(20mm×5mm)的硅光电池。将激光接收器设计成如下结构:将32个20mm×5mm硅光电池分成8层4列,每两层之间的距离是1mm,每个接收层中相邻的光电池两两垂直安装在电路板上两个金属支架的同一高度,两个金属支架制作合成“口”字型,如图3所示。入射光经过组合装置滤光后,经光电转换将光信号转换为微弱的电信号;然后,通过放大器实现微弱信号的放大;最后,通过整形和展宽电路将脉冲信号转换为TTL数字信号传送给单片机。
激光接收器共有8层,按照顺序依次接单片机P1口的8个引脚。由于激光束的直径小于硅光电池的长度,所以在任意时刻最多有两路输出。当P1.0～P1.7某个端口出现低电平时,此端口的信号是有效信号。P1口的软件编程真值表见表1所示。当P1口全为1时,表示激光没有照到激光接收器的有效接受范围,规定此时存储的数据为0。
1.2 测量距离模块
由于霍尔传感器具有结构简单、形小体轻、频率响应宽、动态特性好、与被测对象无接触和使用寿命长等优点,本课题选用了H—JK系列的接近霍尔开关。
在拖拉机前轮车轴上均匀的贴上n个磁片[5]。传感器固定在正对贴磁片的位置,每有1个磁片经过传感器时,传感器就可输出1个脉冲信号。当传感器连续输出n+1个脉冲时,拖拉机的前轮轴转了1圈,从而可知道拖拉机前进的距离S。霍尔传感器的信号端口和单片机的T0口相连。每来1个脉冲,计数器加1,当加到计数器为全1时,再输入1个脉冲就使计数器回0,且计数器的溢出使TCON(定时器控制)中TF0(TCON.5)置1,向CPU发出中断请求,使单片机执行中断处理程序。
1.3 液晶显示模块
本系统要求液晶显示器能实时显示所测数据即可。系统的显示模块采用了1602液晶显示器, 5V电压驱动,带背光。该显示器设置有16×2字符的显示容量,5×7的点阵,8位数据接口,内置有128个字符的ASCII字符集字库,并行接口。
1602的原理图如图4所示。5管脚是R∕W读写选择端,5管脚接地,选择的是写端口。RS是数据∕命令选择端,接单片机的P2.6口, E是使能信号,接单片机的P2.7口。D0～D7是数据口,分别和单片机的P0.0～P0.7口相连。15和16管脚是背光电源的正极和负极。
1602的基本操作时序如下
写指令:输入:RS=L,RW=L,DO-D7=指令码,
E=高脉冲
写数据:输入:RS=H,RW=L,DO-D7=数据,
E=高脉冲
1.4 存储模块
本系统的存储模块采用ATMEL公司生产的AT24C02芯片,它是典型的具有I2C总线接口的E2PROM.。采用此芯片可解决掉电保存数据的问题,可对所存数据保存100年。 AT24C02的存储容量为2kB,内部分成32页,每页8B,共256B。操作时,共有两种寻址方式:芯片寻址和片内子地址寻址。
AT24C02芯片引脚如图5所示。A0～A2是可编程地址输入端,在本电路中均接地。SDA是串行数据输入∕输出端,SCL是串行时钟输入端,两个端口接上拉电阻后分别与单片机的P2.0口以及P2.1口相连接。WP是写保护输入端,用于硬件数据保护,在电路中接地。
串行E2PROM一般有两种写入方式:一种是字节写入方式,另一种是页写入方式。本系统中采用字节写入方式。单片机先发送一个起始信号,然后送一个字节的控制字得到E2PROM应答后,再送一个字节的存储器单元子地址,得到应答后再发送8位数据,最后发送一位停止信号。发送格式如图6所示。
2 系统软件设计
2.1 软件程序流程图
程序的主函数使单片机的P3.4口处于第2功能—计数器0模式。根据需要计数的脉冲数来设置T0的初值。T0溢出后向CPU请求中断,程序开始执行中断函数,如图7所示。
2.2 数据分析与预处理
为了确保分析决策的准确可靠,系统处理数据时,一方面对一些极大极小的、与实际情况严重不符的数据采用经典统计方法通过区间估计进行消除;另一方面,对于一些误差数据采用了移动加权平均法进行修改。
2.3 平均高程及土方量的计算
在地形起伏不大或地形变化比较规律的地区平整场地时可用方格法。方格法依方格求场地的平均高程以及计算填挖高度和填挖土方量[6],根据运移土方量及其它一些因素分析决策激光平地机作业时的最佳路径。
3 结论和展望
基于51单片机技术与方格法相结合的思想,吸取国内外激光平地技术系统的优点,设计了一套用于激光平地作业的车载式智能测量系统。该系统将繁琐的人工测量变为激光自动测量,工作人员只要专心驾驶,就可很便捷地获取田间的定点高程。
该系统只适用于小型田块,若希望将其应用在大型田块中,选用存储容量大的存储芯片即可。该系统的测量精度为21mm,若想提高测量精度,可增加硅光电池的数量,改变硅光电池的放置结构,扩展单片机I/O口。
参考文献
[1]许迪,李益农,李福祥.常规土地平整与激光平地技术组合应用初步分析[J].水利学报,1999(10):52-56.
[2]坎杂,田学艳.农用激光平地机的应用现状及前景分析[J].农业机械学报,2001(5):126-127.
[3]杨玉糯,刘刚,刘志春,等.用于激光平地作业的农田计算机系统的开发研究[J].农业机械学报,2005(12):130-132.
[4]唐尧华.基于拖拉机前轮转速的排种驱动系统的研究[D].保定:河北农业大学,2009.
关键词：中职教育；测量学；教学改革
1 测量学教学的主要目标及改革必要性
对中职教育而言，测量学的主要内容可概括为2方面：一是测量基本原理，包括地形图、测量选线、测量放样、数据解算等知识；二是测量实践技能，包括基础知识的实际应用，各种测绘仪器设备的实际操作及测量任务的开展等。中职测量学教学的主要目标在于，让学生懂得测量的基本理论知识及其在实际工程中的应用，并熟练掌握常用的测绘仪器设备，培养其开展实际测量任务的能力。
2 测量学的课堂教学改革
课堂教学是测量教学的基础，在课时相对较少、内容较多，且较抽象的现状下，有效利用有限课时，激发学生学习兴趣，传授测量基础理论知识，是课堂教学的重点和难点。
(1)紧跟最新技术，改革教学内容。
在测量技术飞速发展、仪器设备性能快速提高的今天，测量学的教学内容要与时俱进，及时引进新知识、新设备、新技术和新方法，以保证课程教学符合用人单位的需求。课堂教学要精选教学内容，突出重点，以点带面，点面结合。测量学基础理论知识相对比较抽象、枯燥，在教学时应突出重点，结合实例进行讲解，并将繁杂过程分解，便于学生理解和掌握。
(2)引导学生思考，激发学习兴趣。
测量在实际实施中条件和环境各异，没有“通用、万能”的模式，这就要求测量人员要积极思考，应对不同的测量任务。为此，在课堂教学中应积极引导学生进行思考，多在课堂上展开讨论，或穿插即时问答，吸引学生注意力，提高学生学习的主动性，激发学习兴趣，培养学生分析和解决问题的能力。
利用现代技术，形象展示知识。多媒体技术、视频、动画等技术，为抽象的测量知识教学带来了便利，且易于为年轻的中职学生所接受。利用图像、视频、动画就能生动、直观地把一些抽象的概念具体化，复杂的仪器结构透明化，教师容易表达，学生易于接受，且可以更好地吸引学生的注意力，提高教学效果。此外，多媒体课件、视频、动画文件等，还便于学生课后进行复习，提高教学的实际效果。
(3)课程实习和实践的教学改革。
测量学是一门实践性和操作性很强的课程，课程实习和实践是教学的重要环节，它起着理论联系实际，巩固课堂教学的作用，其目的是培养学生的动手能力，掌握测量的基本技能，提高分析问题与解决问题的能力。
①结合实际应用项目，确定实践内容。
测量学的课程实习和实践内容通常包括地形图测绘、施工放样、道路测量等。在具备条件的中职教育中，实践内容的确定可以与一些项目、工程结合起来，使其更加接近实际应用。要改变课程实习与实践的原有观点，将其由“复习课程知识”转化为“解决实际问题”，让学生学以致用。
②科学安排实践时间，提高教学效果。
测量学的课程实习和实践，应合理安排时间，最好是有独立的时间进行系统实习，提高实习效果。实习过程要突出学生的能动性，将学生合理分组，在教师的指导下，根据实习任务，由实习小组独立编写实习方案，确定实习步骤，选择所采用的方法和仪器，制定数据记录表格，检查实习成果误差等，教师只是在旁边指导和辅助。
融入职业技能鉴定，培养学生综合素质。中职测量学教学的目的，是使学生通过对测量基本知识和理论的学习及测、绘、算等基本功的训练，掌握各种常规测绘仪器的操作，具备开展测绘工作和应用测绘成果的能力。为此，实施测量职业技能培训及鉴定是一种行之有效的途径。所谓职业技能鉴定是指按国家规定的职业技能鉴定标准或任职资格条件，通过政府劳动行政部门认定的考核鉴定机构，对从业者从事某种职业所应掌握的技术理论知识和实际操作能力做出客观的测量和评价。在中职测量实践教学中开展测量工职业技能培训，目标明确，适用性强，效果极佳，有利于提高实践教学质量，有利于提高学生自身综合素质，为未来就业及今后工作奠定了一定的基础。
3 结语
在中职测量教学中，应以社会用人需求为导向，结合学生素质培养要求，大力进行教学改革，紧跟测量技术发展，提高教学质量和效果，缩小课程学习与实际应用之间的距离。近年来，根据测量教学的实际需求，结合学生的专业特点，对教学内容、课程实习等的改革进行了有效探索，取得了良好的效果，90%的学生顺利取得中级测量工职业资格认定，绝大部分学生都能胜任测量工作，并得到了实习单位的好评。
参考文献
[1]李仕东. 工程测量(第二版)[M]. 人民交通出版社，2005.
[2]赵宝锋. 工程测量实践教学的改革与实践[J]. 矿山测量，2005(3).
一.单选题（共6题,共12分）
1.下列有关公差等级的论述中，正确的有()。（2分）A.公差等级高，则公差带宽
B.在满足使用要求的前提下，应尽量选用低的公差等级 C.孔、轴相配合，均为同级配合 D.标准规定，标准公差分为18级
★标准答案：B 2.孔、轴之间有相对运动且定心精度要求较高时，它们的配合应选择（）。A.T/h B.G/h C.B/h D.H/m ★标准答案：A 3.下列配合为间隙配合的是（）。（2分）A.H7/k7 B.H7/u6 C.H7/g6 D.H7/s6 ★标准答案：C 4.下列公差带形状相同的有()。（2分）
2分）（A.轴线对轴线的平行度与面对面的平行度 B.同轴度与径向全跳动
C.轴线对面的垂直度与轴线对面的倾斜度 D.轴线的直线度与导轨的直线度
★标准答案：C 5.圆度误差值的各种评定方法中，所得评定结果最小的是（）。（2分）A.最小二乘法 B.最小包容区域法 C.最小外接圆法 D.最大内接圆法
★标准答案：B 6.键槽中心平面对基准轴线的对称度公差值为0.06mm，则允许该中心平面对基准轴线的最大偏离量为（）。（2分）A.0.06 B.0.12 C.0.03 D.0.24 ★标准答案：C 二.多选题（共12题,共48分）
1.对于端面全跳动公差，下列论述正确的有()。（4分）A.属于形状公差 B.属于位置公差 C.属于跳动公差 D.与平行度控制效果相同
★标准答案：B,C 2.下列配合零件，应选用过盈配合的有()。（4分）A.需要传递足够大的转矩 B.不可拆联接 C.有轴向运动 D.要求定心且常拆卸 E.承受较大的冲击负荷
★标准答案：A,B,E 3.属于位置公差的有()。（4分）A.平行度 B.平面度 C.端面全跳动 D.倾斜度 E.圆度
★标准答案：A,C,D 4.属于形状公差的有()。（4分）A.圆柱度 B.平面度 C.同轴度 D.圆跳动 E.平行度
★标准答案：A,B 5.被测要素采用最大实体要求的零形位公差时()。（4分）A.位置公差值的框格内标注符号○E(E在○内）B.位置公差值的框格内标注符号Φ0○M(M在○内）C.实际被测要素处于最大实体尺寸时，允许的形位误差为零 D.被测要素遵守的最大实体实效边界等于最大实体边界 E.被测要素遵守的是最小实体实效边界
★标准答案：B,C,D 6.公差与配合标准的应用主要解决()。（4分）A.公差等级 B.基本偏差 C.配合性质 D.配合基准制 E.加工顺序
★标准答案：A,C,D 7.圆柱度公差可以同时控制()。（4分）A.圆度 B.素线直线度 C.径向全跳动 D.同轴度
E.轴线对端面的垂直度 ★标准答案：A,B 8.下列论述中正确的有()。（4分）
A.因为有了大批量生产，所以才有零件互换性，因为有互换性生产才制定公差制． B.具有互换性的零件，其几何参数应是绝对准确的。C.在装配时，只要不需经过挑选就能装配，就称为有互换性
D.一个零件经过调整后再进行装配，检验合格，也称为具有互换性的生产 E.不完全互换不会降低使用性能，且经济效益较好。
★标准答案：A,D,E 9.下列公差带形状相同的有()。（4分）A.轴线对轴线的平行度与面对面的平行度 B.径向圆跳动与圆度 C.同轴度与径向全跳动
D.轴线对面的垂直度与轴线对面的倾斜度 E.轴线的直线度与导轨的直线度
★标准答案：B,D 10.以下各组配合中，配合性质相同的有()。（4分）A.φ30H7／f6和φ30H8／p7 B.φ30P8／h7和φ30H8／p7 C.φ30M8／h7和φ30H8／m7 D.φ30H8／m7和φ30H7／f6 E.φ30H7／f6和30F7／h6 ★标准答案：B,C,E 11.下述论述中正确的有()。（4分）
A.孔、轴配合采用过渡配合时，间隙为零的孔、轴尺寸可以有好几个 B.φ20g8比φ20h7的精度高
C.国家标准规定不允许孔、轴上差带组成非基准制配合 D.零件的尺寸精度高，则其配合间隙必定小
★标准答案：A 12.下列配合中，配合公差最大的是（）。（4分）A.φ30H7／g6 B.φ30H8／g7 C.φ50H8／u7 D.φ100H8／g7 E.φ100M8／h7 ★标准答案：D,E 三.判断题（共20题,共40分）
1.对称度的被测中心要素和基准中心要素都应视为同一中心要素。错误 正确
★标准答案：错误
2.孔的基本偏差即下偏差，轴的基本偏差即上偏差。（2分）错误 正确
★标准答案：错误
2分）（3.配合H7/g6比H7/s6要紧。（2分）错误 正确
★标准答案：错误
4.当包容要求用于单一要素时，被测要素必须遵守最大实体实效边界（2分）错误 正确
★标准答案：错误
5.某实际要素存在形状误差，则一定存在位置误差。（2分）错误 正确
★标准答案：错误
6.某圆柱面的圆柱度公差为0．03 mm，那么该圆柱面对基准轴线的径向全跳动公差不小于0．03mm。（2分）错误 正确
★标准答案：正确
7.国家标准规定，孔只是指圆柱形的内表面。（2分）错误 正确
★标准答案：错误
8.当最大实体要求应用于被测要素时，则被测要素的尺寸公差可补偿给形状误差，形位误差的最大允许值应小于给定的公差值。（2分）错误 正确
★标准答案：错误
9.作用尺寸是由局部尺寸和形位误差综合形成的理想边界尺寸。对一批零件来说，若已知给定的尺寸公差值和形位公差值，则可以分析计算出作用尺寸。（2分）错误 正确
★标准答案：错误
10.图样标注φ200h7的轴，加工得愈靠近基本尺寸就愈精确。（2分）错误 正确
★标准答案：错误
11.过渡配合可能具有间隙，也可能具有过盈，因此，过渡配合可能是间隙配合，也可能是过盈配合。（2分）错误 正确
★标准答案：错误
12.若某轴的轴线直线度误差未超过直线度公差，则此轴的同轴度误差亦合格。（2分）错误 正确
★标准答案：错误 13.被测要素采用最大实体要求的零形位公差时，被测要素必须遵守最大实体边界。（2分）错误 正确
★标准答案：正确
14.基本尺寸不同的零件，只要它们的公差值相同，就可以说明它们的精度要求相同。（2分）错误 正确
★标准答案：错误
15.线轮廓度公差带是指包络一系列直径为公差值t的圆的两包络线之间的区域，诸圆圆心应位于理想轮廓线上。（2分）错误 正确
★标准答案：正确
16.未注公差尺寸即对该尺寸无公差要求。（2分）错误 正确
★标准答案：错误
17.孔、轴公差带的相对位置反映加工的难易程度。（2分）错误 正确
★标准答案：错误 18.某平面对基准平面的平行度误差为0．05mm，那么这平面的平面度误差一定不大于0．05mm。（2分）错误 正确
★标准答案：正确
19.零件图样上规定Φd实际轴线相对于ΦD基准轴线的同轴度公差为Φ0．02 mm。这表明只要Φd实际轴线上各点分别相对于ΦD基准轴线的距离不超过0．02 mm，就能满足同轴度要求。（2分）错误 正确
★标准答案：错误
20.配合公差的大小，等于相配合的孔轴公差之和。（2分）错误 正确
一、外业工作
1、作业之前应对所测地形图的主要用途和目的有所了解，进而做到有的放矢、合理取舍及
对采集点位的准确度进行把握。
2、作业时应由近及远，先从测站附近开测，并尽量避免跑空路。
3、采点过程中要做到“片片清”，避免遗漏。要做到这一点，首先跑尺员不能埋头闷跑，当前要测哪一片先观察扫视一下，大致规划一下跑尺路线，原则是既避免重复又不至于遗漏，并便于绘图员画草图和记录独立地物。
4、绘图员应与跑尺员进行必要沟通，便于自己画草图，可对跑尺员规定基本的跑尺路线。
可以采取多种方式记录地形及地物信息，如（1）用连线标点的方式（有时结合丈量标注尺寸）来表示有关联的线状地物，即画草图，画草图时采用图式规定的线型（如坎、斜坡、地类界、围墙线等），并在草图的相应位置标明植被类型、或材料、或楼层数等信息；（2）一些相对独立的地物可用文字结合点号单独记录，可在草图纸的某一位置集中记录重复出现的一些独立地物如路灯、井盖、电杆等。成排或相连的电杆应记录在一起。当然最好的办法是结合上述两种方法并灵活使用之。
5、观测员应能迅速找到观测目标即测点位置的棱镜。前提是熟练操作仪器，并对目标可能
出现的位置具有预判性。如果相对前一立镜位置发生了较大变化如从一条坎上移到另一坎上，或是从一个房屋移到另一个房屋，立镜方应告知测站上，并说明方位。在一些有遮挡的地方，司镜及立尺员应根据目标遮挡情况积极寻求通视的办法。立尺员每次立好棱镜后都应注意看一下从棱镜位置是否能直接看到仪器镜头。以确保两者之间相互通视。棱镜面应正对镜头方向，前提是随时掌握仪器所在方位，这一点初学者不易做到。
6、在进行外业数据采集前，司镜员应对所使用仪器的数据采集菜单模式了然于胸，不可盲
目进行。每一测站进站后，必须进行检校，检校通过后再继续采集碎部点。同时应做好该站数据采集开始点和结束点的记录。以便数据出错后进行查对和纠正。
7、尽量避免采用“自由设站”方式，一旦通视条件不好，可立即支站，在搬动仪器之前，应一次性将本站各方向该支的测站一次性支好，这样可避免多次支站和发展过多二级支站。支站时尽量不升高棱镜杆，最好能看到支点所在地面，先瞄准棱镜杆的最底部，再将镜头太高到棱镜中心高度，指挥立尺员将棱镜移至视线中心。支站时应特别留意仪器上镜高是否与棱镜本身高度相符。
8、拓普康仪器具有数字键，数据采集时可直接输入棱镜高，即在需要时直接在仪器上修改
镜高；索佳仪器数字键不好翻，可采用默认镜高，棱镜高有变化时，由绘图员在草图上专门开辟一个区域来记录变换过镜高的点号。如2.6：12，35，„；3.6：42，48，„等。最好不要分散记录，以便于内业集中修改。
9、人员和仪器的安全应放在头等重要的位置，测站应避免设在道路中央和人流密集的地
方。立尺员和绘图员应注意地面是否有隐秘的坑、洞等，如沼气池、苕窖、窨井等。在一些杂草茂密的地方，可用镜杆先探测一下再过。
10、每天应有专人负责对仪器和对讲机电池充电。
二、内业工作
1、原始数据每天应按日期命名放置在统一的文件夹下。避免在桌面放置数据及文件夹。
2、每天采集的的数据必须在当天进行处理，包括测站改正、改镜高，加高程常数等。处理
好无误的数据也应统一放置在固定文件夹下。最好专人负责进行。
3、每日测图应在当天基本绘制完成，夏天或可利用中午绘制，以便尽快解决当日遗留问题。
4、绘制地物时应采用对应地物符号表示，多边形地物必须闭合。在绘图之前必须统一比例
虽然历经7次手术却依然健朗
夜幕降临，星星一个个出现在天空，这是韩天芑最忙的时候：观星、测点、记数、计算、绘图……经常是东方泛白了才回去休息。搞天文测量，基本都是野外作业，一年有大半年时间在外，风餐露宿，又苦又累。
年轻时大冬天的穿条单裤也不觉得冷，上了年纪后，各种毛病都出来了：61岁那年，甲状腺瘤开刀；67、69、73岁因膀胱结石3次开刀；77岁因膀胱结石反复发作刺激，引起尿潴留，不得不摘掉前列腺；79岁阑尾炎急性发作开刀；81岁疝气发作，只得再次手术。尽管历经7次手术打击，但因为平时注重锻炼，韩老的身体恢复得很快。
“我平时喜欢走路和骑自行车，特别是骑车，坚持了16年。80岁时每天还骑自行车从研究所到东湖磨山转一圈，来回45分钟。回家冲个澡，8点钟接着去所里上班。”韩天芑笑着说，现在骑不动了，就改成走路。每天早上6点半，围着所里走一大圈，大约半个钟头，再顺便带早餐回家。
43岁那年，韩老学会了抽烟，最多时一天1包烟。61岁时，因为支气管炎咳嗽得厉害，他仅用了一个星期就彻底戒了烟。
老伴卧床期间每天抱上抱下10多次
平时工作忙，韩老很少顾及家庭，让他对妻子充满了愧疚。
1995年，老伴在家晒衣服时不慎摔伤，被送到梨园医院，73岁的韩天芑在医院陪护了整整2个月。回家后，尽管韩天芑请了个陪护，但每天上班前，他都会把卧床不起的老伴抱到椅子上，喂完饭后把她拾掇得清清爽爽再去上班；下班回来，老伴的吃喝拉撒他全都亲力亲为。喂饭、上厕所……每天，韩天芑要把老伴抱起来10多次，坚持了2500多个日日夜夜，直到2001年老伴去世。
他把她归葬宁波故里，11年来，时常回去上坟。回忆起相濡以沫50多年的发妻，韩天芑眼里噙满了泪，“虽然她躺在床上不能动，但是只要她在，家就是实心的，她走了，家也成了空心，现在我的嘴巴除了吃饭再也没有了其他用处。”
每天3两绍兴黄酒喝了85年
韩天芑没有别的嗜好，惟一喜爱的就是绍兴花雕。从6岁开始，一直喝到现在。
“每天中午、晚上，我都要喝1两半。儿子只要来看我，就会搬2箱来。孙女上班第一个月发工资就是给我买黄酒。”韩天芑说起酒很兴奋，“高兴时还要加点，阿姨不让，我就趁她不注意偷偷倒点。每次没少挨骂。除了黄酒，偶尔也会喝点红酒。”
观星是晚上，经常搞到转钟，为了保证充足的精力，韩天芑每天中午都要睡上个把钟头。如今，他依然保持这样的作息。午睡起来，就坐到电脑前看新闻、打麻将、玩五子棋。“经常动手动脑，能灵活大脑。”他说，“我喜欢在电脑上打麻将，不想打了随时退出；如果邀人打，不想玩时进退两难，心态就不好。”
平时有空，韩老还会找老朋友聊聊天，“闷在家里不说话，人很快就老了。”
