首頁 > 優(yōu)秀范文 > 雷達(dá)技術(shù)論文
時間：2022-04-14 21:27:08
序論：速發(fā)表網(wǎng)結(jié)合其深厚的文秘經(jīng)驗(yàn)，特別為您篩選了11篇雷達(dá)技術(shù)論文范文。如果您需要更多原創(chuàng)資料，歡迎隨時與我們的客服老師聯(lián)系，希望您能從中汲取靈感和知識！
二、研究方法
（一）被試
采用整體隨機(jī)抽樣方法，分別從造型學(xué)院、設(shè)計學(xué)院、傳媒動畫學(xué)院、建筑學(xué)院等四個二級分院抽取被試，共獲得有效被試652名，其中男生204名，女生448名；大一學(xué)生182名，大二學(xué)生219名，大三學(xué)生150名，大四學(xué)生101名；造型專業(yè)學(xué)生220名，設(shè)計專業(yè)學(xué)生232名，建筑專業(yè)學(xué)生168名，傳媒專業(yè)學(xué)生32名；漢族學(xué)生626名，少數(shù)民族學(xué)生26名；城鎮(zhèn)學(xué)生496名，農(nóng)村學(xué)生156名；獨(dú)生子女416名，非獨(dú)生子女236名；學(xué)生為單親家庭的有43名，為非單親家庭的有603名；學(xué)生干部188名，非學(xué)生干部464名；曾參加過志愿服務(wù)的學(xué)生423名，未參加過志愿者服務(wù)的學(xué)生229名。
（二）測量工具
測量工具為感戴量表（GratitudeQuestionnaire）。感戴問卷共6個題項(xiàng)，經(jīng)本研究翻譯、試測、修改后修訂成的5個題項(xiàng)的中文版。每題項(xiàng)采用“1.極不同意”至“7.極同意”的形式分級計分，第3題反向計分，總分越高，感戴狀況越好。經(jīng)翻譯修訂后，本次測量的內(nèi)部一致性系數(shù)為0.76。
（三）測評程序與數(shù)據(jù)處理
本研究采用以班級為單位的團(tuán)體測試，對回答問卷的要求進(jìn)行了測前說明，以保證大學(xué)生的積極配合，被試約在10分鐘內(nèi)完成問卷，對全部數(shù)據(jù)使用SPSS16.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行管理和處理。
三、研究結(jié)果
經(jīng)統(tǒng)計，大學(xué)生感戴得分的均數(shù)為34.36。經(jīng)差異檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：在性別、年級、是否單親家庭、是否學(xué)生干部、是否曾參加過志愿服務(wù)等幾個背景變量上存在顯著差異；在專業(yè)、民族、生源、是否獨(dú)生子女等四個背景變量上，感戴得分沒有顯著差異；女生的感戴得分顯著高于男生；來自完整家庭學(xué)生感戴得分顯著高于單親家庭學(xué)生；擔(dān)任過或正在擔(dān)任的學(xué)生干部得分顯著高于未擔(dān)任過的學(xué)生；參加過志愿服務(wù)的學(xué)生得分顯著高于未參加過的學(xué)生；不同年級學(xué)生間差異顯著，大一、大二、大三感戴得分呈逐漸上升趨勢，均高于大四學(xué)生。
四、班級化感恩教育模式探索
根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)，藝術(shù)類大學(xué)生感戴現(xiàn)狀具有這樣的特點(diǎn)：獲得社會支持多的（女生、雙親家庭學(xué)生）、有較豐富社會實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的（學(xué)生干部、高年級學(xué)生）、有助人體驗(yàn)的（志愿者）群體，他們的感戴水平較高，而“班級”正是個體獲得社會支持、提升社會實(shí)踐能力、服務(wù)他人最直接、最容易的途徑。數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)一步證明了進(jìn)行班級化感恩教育途徑研究的科學(xué)性與可行性。根據(jù)感戴的心理影響機(jī)制來看，感戴水平高的個體能夠?qū)ΜF(xiàn)實(shí)做出更加客觀的評價，能夠看到個人的“積極結(jié)果”來自許多人的努力，而這些正向積極的認(rèn)知讓個體產(chǎn)生更多的感恩情緒和行為。所以如何通過環(huán)境去影響個體的認(rèn)知，成為班級化感恩教育模式研究的落腳點(diǎn)。結(jié)合藝術(shù)類大學(xué)生感戴現(xiàn)狀的調(diào)研數(shù)據(jù)，筆者提出以下幾點(diǎn)建議。
（一）建立班級支持系統(tǒng)
數(shù)據(jù)顯示，女生及來自非單親家庭的學(xué)生，其感戴水平顯著高于男生及單親家庭的學(xué)生。女性在社會群體中相對弱勢，在日常生活中接受到他人的幫助也會相對多于男性。而雙親家庭在物質(zhì)與精神上所給予個體的支持也會比單親家庭多，兩個群體具備一個共性，即更多的社會支持。班級就像一個大家庭，應(yīng)該成為班級成員獲得社會支持的重要途徑。班級支持可以從這兩個角度進(jìn)行：針對經(jīng)濟(jì)困難，學(xué)業(yè)困難等群體的幫助型支持；針對有特定需求的服務(wù)型支持。針對不同群體特點(diǎn)，成立由教師、班委、學(xué)生組成的各類“支持小組”，獨(dú)立開展工作，具體分類為：班級經(jīng)濟(jì)困難生支持小組，可以由班主任、生活委員、困難生代表、普通學(xué)生等幾類人組成，可提供的支持有：掌握班級困難生的家庭情況，關(guān)注他們?nèi)粘Ｉ睿瑸閷W(xué)生提供資助信息并協(xié)助申請，審批班級困難生資格申請及資助額度審定等。班級學(xué)業(yè)支持小組，由專業(yè)教師、學(xué)習(xí)委員、成績優(yōu)秀學(xué)生組成，可提供的支持有：組織班級學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)交流；邀請教師或研究生舉辦讀書會；針對特定課程舉辦師生溝通會；掌握班級后進(jìn)生的情況，幫助他們分析學(xué)業(yè)落后的原因，提供一對一的幫扶等。服務(wù)型支持小組如：班級就業(yè)與實(shí)習(xí)信息小組，由輔導(dǎo)員、班委、感興趣的學(xué)生組成，可提供的支持有：就業(yè)信息；實(shí)習(xí)崗位推薦；就業(yè)政策咨詢等。班級文娛小組，由班級文體委員、特長生、有興趣的學(xué)生組成，可提供的支持有：各類文娛活動的組織策劃；根據(jù)班級學(xué)生的情況成立不同的興趣小組；豐富班級課余生活等。以上是對部分“支持小組”的例舉，班級可以視自身的情況來設(shè)立，鼓勵班級成員根據(jù)自己某一方面所長或興趣為大家提供支持，同時也可以得到大家為他提供的資源，形成“助人自助”的班級支持系統(tǒng)，讓每一個成員在需要時首先可以從班級——這個離自己最近的“家”里獲得支持。
（二）建立“人人參與”的班級管理體系
本研究中，大一、大二、大三學(xué)生的感戴得分呈逐漸上升趨勢，大三學(xué)生得分顯著高于大一學(xué)生（p=0.007<0.01），而大四學(xué)生的得分出現(xiàn)明顯下降。與此同時，學(xué)生干部的感戴得分也顯著高于非學(xué)生干部（p=0.002<0.01），這個結(jié)果提示我們，社會活動的增加能提升個體的感戴水平。隨著年級的遞增，社會化活動逐漸增多，從社團(tuán)活動到校園文化，從行業(yè)競賽到實(shí)習(xí)就業(yè)，學(xué)生在這些社會行為中逐漸形成自己的社交自尊，學(xué)習(xí)多角度地看待事物，因此，也能更多體認(rèn)到他人給與的幫助。而對于大四學(xué)生的感戴得分顯著低于其他三個年級學(xué)生的結(jié)果，本研究分析，這和大四學(xué)生面臨畢業(yè)、就業(yè)雙重壓力有關(guān)：每一個人都希望為自己大學(xué)生涯劃上一個完美的句號，傾盡全力投入畢業(yè)創(chuàng)作，學(xué)生之間競爭氛圍濃郁；同時，畢業(yè)生需要獨(dú)立面對畢業(yè)后去向、就業(yè)單位、就業(yè)地域等人生重要選擇，個體的自身價值凸顯，對外界的關(guān)注力相對減弱，從而影響其感戴得分，這從另一個角度說明了社會活動對于個體感戴水平的影響。參與班級管理工作是學(xué)生體驗(yàn)人際互動、提升社會活動能力的最直接、最簡單的方式。班級是組成大學(xué)校園的獨(dú)立細(xì)胞，每一項(xiàng)學(xué)校的舉措都會折射到班級，其既要適應(yīng)大環(huán)境的循環(huán)，也有完成自身的代謝，所謂麻雀雖小，五臟俱全。傳統(tǒng)的班級管理一般由輔導(dǎo)員、班主任、班委（3-5人）來完成，容易出現(xiàn)大量工作積壓在少數(shù)人身上、管理權(quán)利過于集中等問題。如果將班級工作分成不同的各個板塊，對應(yīng)每個板塊成立負(fù)責(zé)小組，每個班委負(fù)責(zé)督導(dǎo)1-2個小組的工作，班主任督導(dǎo)班委的工作。班級成員根據(jù)自身情況來申報不同的小組，雙向選擇，最后將每一個成員都納入到班級管理工作中來，建立一個“人人參與”的班級管理體系，鼓勵班級成員共同管理。這樣不僅能夠增加個體的社會活動，提升感戴水平，又有益于形成一個民主、透明的班級氛圍。
（三）營造班級志愿服務(wù)氛圍
本研究中，曾參與志愿服務(wù)的學(xué)生感戴得分顯著高于未參與過的學(xué)生（p=0.000<0.001）。這一結(jié)果可以有兩種解釋：第一，感戴特質(zhì)分高的個體有更多親社會行為；第二，助人行為、體驗(yàn)他人對自己的感激之情等可以提升個體的感戴水平。筆者認(rèn)為，感戴特質(zhì)的確存在個體差異，但公益、助人等親社會行為也會進(jìn)一步強(qiáng)化這種特質(zhì)。大學(xué)生具備一定的專業(yè)知識背景和服務(wù)社會的熱情，自從共青團(tuán)十三屆二中全會上首次提出“青年志愿者”稱號以來，大學(xué)生公益組織開始如雨后春筍般在全國各個高校內(nèi)蓬勃發(fā)展，逐漸成為社會公益的重要群體。在這樣的大環(huán)境下，班級的志愿服務(wù)氛圍就有了生長的土壤。而“氛圍”的營造還需要一個長期的“存在形式”，即引導(dǎo)有興趣的學(xué)生搭建班級志愿者活動平臺，以此作為學(xué)生參與志愿服務(wù)、展現(xiàn)志愿者風(fēng)采、營造班級志愿服務(wù)氛圍的載體。一個平臺的生存有賴于四個重要因素，即項(xiàng)目、團(tuán)隊(duì)、宣傳與發(fā)展方向。首先是項(xiàng)目。不同于社會公益組織，大學(xué)生公益平臺輸出的資源主要是專業(yè)，因此結(jié)合自身專業(yè)特長是重點(diǎn)。同時，學(xué)校要向?qū)W生提供一定數(shù)量的志愿服務(wù)崗位。如果是長期項(xiàng)目，那么在項(xiàng)目策劃時，首先考慮能發(fā)揮學(xué)生自身專業(yè)特長的長期項(xiàng)目，如針對特殊群體的藝術(shù)類支教服務(wù)、針對普通群體的藝術(shù)推廣普及活動等。其次，團(tuán)隊(duì)是平臺生存發(fā)展的保證。引導(dǎo)有志愿服務(wù)意向的學(xué)生成立核心團(tuán)隊(duì)并明確分工，制訂科學(xué)、合理的志愿者管理制度，同時對志愿者進(jìn)行一定的培訓(xùn)，比如支教類項(xiàng)目需要的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、義賣類活動需要的市場活動經(jīng)驗(yàn)等，可以通過教案展示、經(jīng)驗(yàn)交流、資深成員帶新成員等多種方式豐富學(xué)生的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)。再次，有了好的項(xiàng)目與團(tuán)隊(duì)，就需要提升這個平臺在班級中的知名度。志愿團(tuán)隊(duì)氛圍的營造與宣傳密不可分。面對信息時代的大學(xué)生，平臺可以選擇QQ群、微博、微信平臺等網(wǎng)絡(luò)載體，志愿崗位信息，招募志愿者，及時跟進(jìn)最新的志愿活動動態(tài)以及展現(xiàn)志愿者的風(fēng)采，讓志愿服務(wù)信息成為學(xué)生學(xué)習(xí)生活的一部分。最后是發(fā)展方向。班級志愿服務(wù)可以有兩個維度，對內(nèi)以服務(wù)學(xué)生為方向，逐漸成長為“班級互助平臺”，實(shí)現(xiàn)公益生活化；對外則以公益創(chuàng)業(yè)為目標(biāo)，面向社會需求，尋找公益創(chuàng)業(yè)品牌，向公益專業(yè)化發(fā)展。
此題著重考查考生的理解與分析能力，常以單項(xiàng)選擇題的形式出現(xiàn)。命題人在設(shè)置選項(xiàng)時，文字表述不可能與原文完全相同，也不會完全集中，常常有前后勾連的情況，這就容易造成選項(xiàng)模糊。選項(xiàng)模糊的類型主要有五種。
①范圍上的混淆，以偏概全，以面代點(diǎn)。選項(xiàng)在概念的外延上做文章，或者外延過小，以偏概全，或者外延過大，判斷過寬，以面代點(diǎn)?？忌痤}時要特別留心選文和選項(xiàng)中的“凡”“一切”“全”“都”等修飾詞語。
②指代上的混淆，顛倒主客，偷換概念。選項(xiàng)偷換概念，用音同義異詞或形近義異詞來迷惑考生?？忌痤}時，要注意選項(xiàng)是否混淆概念的所指對象，是否顛倒陳述主體與修飾語，是否忽略一些關(guān)鍵的修飾詞，是否犯了偷換概念的錯誤。
③現(xiàn)實(shí)和設(shè)想的混淆，未已不分，或必不清。選項(xiàng)在概念、判斷上時間超前或滯后，把已經(jīng)成功的現(xiàn)實(shí)和沒有成為現(xiàn)實(shí)的設(shè)想或可能性混為一談。考生要特別留意“如果”“一旦”“將要”等詞語，從而作出準(zhǔn)確判斷。
④肯定和否定、主要和次要關(guān)系上的混淆，無中生有，牽強(qiáng)附會。有的選項(xiàng)把肯定說成否定或把否定說成肯定，有的選項(xiàng)混淆主要和次要關(guān)系，有的選項(xiàng)無中生有、牽強(qiáng)附會?？忌痤}時，一定要在選文中找到依據(jù)，忌主觀臆斷、望文生義。
⑤條件和結(jié)果、原因和結(jié)果關(guān)系上的混淆、顛倒。有些選項(xiàng)將條件說成結(jié)果，或把結(jié)果說成原因，或強(qiáng)加條件及因果關(guān)系?？忌攸c(diǎn)辨別，找準(zhǔn)答案。
【答題技法】
閱讀論述文應(yīng)從議論說理的角度入手，弄清文章的中心論點(diǎn)是什么、有無分論點(diǎn)、作者的觀點(diǎn)與傾向怎樣、用什么材料來證明觀點(diǎn)、論證結(jié)構(gòu)有什么特點(diǎn)、語言有什么特色等。
考生可按以下三個步驟答題。
1.快速閱讀文本，把握主要內(nèi)容
閱讀選文后，可提出如下問題：本文論證的對象是什么？有什么最新觀點(diǎn)？今后的發(fā)展前景如何？作者對新觀點(diǎn)的態(tài)度和看法如何？
2.圈點(diǎn)勾畫重點(diǎn)，提取重要信息
一是圈點(diǎn)勾畫選文中一些關(guān)鍵詞語，特別要關(guān)注指示代詞、關(guān)聯(lián)詞語（如“一旦”“如果”“因此”“但是”“然而”等）和一些修飾性詞語，以備答題時使用?？刹捎萌缦路椒ǎ孩僬扒邦櫤蠓?。聯(lián)系上下文選擇恰當(dāng)?shù)牧x項(xiàng)。②比照辨析法。仔細(xì)比較、辨析文中的一詞多義現(xiàn)象和同義詞、近義詞在語言運(yùn)用中的差異。③參考語境法。根據(jù)語境揣摩詞語的語境義、比喻義、借代義等，分析詞語派生或隱含的內(nèi)容。
二是圈點(diǎn)勾畫文章中重要的句子。論述文中的重要句子有以下幾種：①結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的句子?？梢圆捎贸槿≈鞲煞?，抓住句子主干，理清那些修飾、限制等附加成分，進(jìn)而理解其含意。②內(nèi)涵較為豐富的句子。按照“句不離段”的原則，結(jié)合上下文語境，仔細(xì)領(lǐng)會，整體解析。③與文章中心和結(jié)構(gòu)密切相關(guān)的句子（如文眼句、中心句、過渡句等）。這種句子體現(xiàn)了文章的思路，有的畫龍點(diǎn)睛，有的承上啟下，有的闡明要旨。理解這些句子的含意，既要注意它們在文中的位置，又要看清來龍去脈。
3.排除錯誤選項(xiàng)，篩選正確答案
論述類文本閱讀的選擇題，考查的是判斷辨別能力?？忌鷮@類試題要進(jìn)行分析、比較、選擇，首先排除明顯錯誤的選項(xiàng)，然后分析剩下的選項(xiàng)及與之相關(guān)的語言環(huán)境，瞻前顧后，尋找有效信息，并歸納信息的要點(diǎn)，進(jìn)行篩選，再排除干擾選項(xiàng)，剩下的便是正確答案。這樣答題，可以提高答題的準(zhǔn)確率。其基本方法如下。
①“復(fù)位”驗(yàn)證法?？忌诶斫馕闹械闹匾拍顣r，如果對自己的選擇沒有十足把握，可把選出的答案“復(fù)位”到選文中驗(yàn)證一下。如果語意連貫、意思準(zhǔn)確，則該項(xiàng)即為正確答案。
②事理分析法。在論述類文本中，常會遇到事理之間的邏輯關(guān)系，如因果關(guān)系、條件關(guān)系、假設(shè)關(guān)系、選擇關(guān)系等，考生要緊緊抓住表示事理之間邏輯關(guān)系的關(guān)鍵詞語，進(jìn)而作出正確的判斷。
③巧用選項(xiàng)法。在考查理解文中重要句子的試題中，命題者常常在句中確定兩個考查點(diǎn)，每個考查點(diǎn)又有兩種理解，總共列出四個選項(xiàng)。遇到這種題目，考生可以巧妙地利用選項(xiàng)提供的“方便”，根據(jù)自己對某一個考查點(diǎn)的正確理解，排除錯誤選項(xiàng)。
【應(yīng)用說明】
下面以2013年高考湖南卷第14題為例，作出具體解說。
根據(jù)原文信息，下列推斷正確的一項(xiàng)是
A.印第安人之所以對烈酒著迷，是因?yàn)樗衲承┠茏屓水a(chǎn)生幻覺的植物一樣具有超自然能力。
B.印第安人如果不能一醉方休就謙讓旁觀的飲酒現(xiàn)象，表明民族傳統(tǒng)習(xí)俗中精華與糟粕并存。
C.法國傳教士對“罪惡的白蘭地交易”的批評，是源于法國的毛皮商和軍隊(duì)在加拿大的行為。
D.麥斯卡爾酒的發(fā)展和被利用的事實(shí)，提醒我們在引進(jìn)外國技術(shù)的時候，應(yīng)警惕其負(fù)面影響。
運(yùn)用“復(fù)位”驗(yàn)證法可知，選項(xiàng)A的內(nèi)容對應(yīng)第二段，聯(lián)系第三段可知他們是被歐洲人“利用”，故而變得逆來順受，所以應(yīng)排除。運(yùn)用事理分析法可知，選項(xiàng)B的兩句之間沒有必然的因果關(guān)系，不能“表明民族傳統(tǒng)習(xí)俗中精華與糟粕并存”，應(yīng)排除。再看選項(xiàng)C，其內(nèi)容對應(yīng)第三段，由該段法國傳教士的一句原話“因?yàn)樗鼤屓俗兊寐槟竞头攀帯?，則可直接將其排除。至此，答案毫無疑問就是D項(xiàng)。文章結(jié)尾卒章顯志：“烈酒幫助殖民者對成百萬的人進(jìn)行奴役和驅(qū)逐，幫助他們建立新國家，并幫助他們侵略異國文化。今天，烈酒不再與奴役和剝削聯(lián)系在一起，但它仍然被人所用?！边@是告訴我們須“警惕其負(fù)面影響”，所以D項(xiàng)正確。
（作者單位：湖南沅陵縣一中）
（責(zé)任編校/曾向宇）
請注冊登錄《高中生》·高考網(wǎng)，閱讀——
1.《閱讀論述類文本要有三種意識》
在答題訓(xùn)練時，考生可以借鑒語用題中的某些題型來訓(xùn)練自己，以便配合閱讀論述類文章。比如：用長句化短句來訓(xùn)練概括能力，用概括語段大意來訓(xùn)練快速提煉中心的能力，用下定義來訓(xùn)練對重要概念的理解能力。考生還可以借鑒寫作議論文時立意構(gòu)思的方法，進(jìn)行理清閱讀思路的訓(xùn)練。
（請注冊登錄.cn）
2.《解答論述類文本閱讀題的四個步驟》
要準(zhǔn)確理解詞語和句子在文中的意思，就要緊密聯(lián)系語境，注意上下文的修飾、指代等暗示信息，從而把握其內(nèi)涵。
（請注冊登錄.cn）
中圖分類號：U675.74 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2014）02-0224-01
1 固態(tài)雷達(dá)工作原理
調(diào)制器發(fā)出的調(diào)制脈沖被傳送進(jìn)入磁控管，并引發(fā)磁控管產(chǎn)生大功率超高頻率的脈沖波，這種射頻脈沖波經(jīng)過天線發(fā)射，在遇到目標(biāo)物體后，有目標(biāo)物體彈回的反射波會再次被天線接收，最后接收機(jī)通過反射波的信息，進(jìn)過處理，將信號以視屏信號的方式顯現(xiàn)出來，這就是傳統(tǒng)的脈沖磁控管雷達(dá)。脈沖磁控管雷達(dá)中最主要的部分就是磁控管，而新型的固態(tài)雷達(dá)卻沒有磁控管，取而代之的是固態(tài)器件。信號的發(fā)射和傳統(tǒng)的雷達(dá)一樣，接收后的信號不僅要進(jìn)過接收器的處理還需要有脈沖壓縮器的處理，之后才能將信息呈現(xiàn)在顯示屏上。
傳統(tǒng)的脈沖磁控管雷達(dá)發(fā)射的是大功率的脈沖波，而新型的固態(tài)雷達(dá)發(fā)射的確實(shí)低功率的射頻脈沖，一般情況下固態(tài)雷達(dá)發(fā)射的射頻脈沖的最大功率低至200W左右，但是卻擁有較高的占空率。發(fā)射的信號經(jīng)過接收機(jī)和脈沖壓縮器的處理，可以高倍數(shù)的壓縮信號，這就可以與傳統(tǒng)雷達(dá)所發(fā)射的大功率高頻率的射頻信號想媲美，而固態(tài)雷達(dá)還具有較高的占空比，所以固態(tài)雷達(dá)在遠(yuǎn)距離的探測中更占有優(yōu)勢地位。
雷達(dá)探測的距離可分為近、中、遠(yuǎn)三種不同的距離，不同的探測距離的要求是不一樣的，固態(tài)雷達(dá)發(fā)射出特定的射頻脈沖來滿足這些要求，這種特定次序的脈沖中包括短脈沖，中脈沖和長脈沖三種不同的脈沖波。同時，為了使脈沖容易被壓縮，常常采用脈沖寬度和編碼混合的方法，這樣可以保證每次發(fā)射的脈沖在長度和編碼上都是與眾不同的。處理和比較就收會的脈沖信號，就可以判斷目標(biāo)的存在狀況。而數(shù)字脈沖壓縮器的作用就是壓縮脈沖，這樣就可以利用中脈沖和長脈沖來有效地確定距離，按照IMO的規(guī)定，雷達(dá)性能標(biāo)準(zhǔn)距離可以觀察到40m。新體制的固態(tài)雷達(dá)與傳統(tǒng)的脈沖磁控管雷達(dá)有巨大的改善，它使用了脈沖多普新勒技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)的使用時的航海雷達(dá)得到了更好地發(fā)展。固態(tài)雷達(dá)可以檢測出雷達(dá)與目標(biāo)之間的相對速度，將接受的反射波以特定的方式處理后，能夠十分有效的將回波中的雜波剔除出去，這種濾波技術(shù)使得雷達(dá)能夠在海浪和雨雪等惡劣情況下，對移動中的小目標(biāo)進(jìn)行精確地探測，這比起傳統(tǒng)雷達(dá)的效果要好的多。通過對比，可以更加具體的說明兩種雷達(dá)在有外界干擾的情況下探測性能的高低，新體制的固態(tài)雷達(dá)在雨雪天氣可以清晰的撲捉到移動中的小目標(biāo)，有效地派出了雨雪雜波的干擾；而傳統(tǒng)的雷達(dá)對雨雪雜波的過濾效果不盡如意，即使后期通過其他手段抑制雨雪雜波的影響，取得的效果也不如固態(tài)雷達(dá)的效果好。
2 典型技術(shù)介紹
2.1 多普勒效應(yīng)
聲源和接受物體的相對運(yùn)動而發(fā)生聲源的頻率發(fā)生改變（頻移）稱為多普勒效應(yīng)。將多普勒效應(yīng)使用在雷達(dá)中，這樣可以提高雷達(dá)在有外界雜波的干擾下清晰觀察到移動中的小目標(biāo)能力。移動中的小目標(biāo)與雷達(dá)之間沿徑向有相對的速度或者是兩者之間的距離變化時，這種多普勒雷達(dá)發(fā)射出的脈沖信號經(jīng)過目標(biāo)的反射后，雷達(dá)接收的收回波的頻率和原來的發(fā)射的脈沖的頻率有變化，根據(jù)這種頻率偏移，我們就可以知道小目標(biāo)的運(yùn)動情況。雷達(dá)發(fā)射的脈沖信號和接受會的信號進(jìn)過的路程是目標(biāo)和雷達(dá)之間路程的兩倍。多普勒雷達(dá)可以有效地減少雜波的干擾，使得目標(biāo)情況可以清晰的顯示出來。
2.2 脈沖壓縮技術(shù)
除了多普勒雷達(dá)外，還有脈沖壓縮雷達(dá)，它的主要技術(shù)是脈沖壓縮。脈沖壓縮技術(shù)就是通過對脈沖的相位和頻率進(jìn)行編碼的長脈沖，將發(fā)射機(jī)發(fā)射的原有脈沖編碼成遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于相同情況下未編碼的脈沖寬度。脈沖發(fā)射需要有足夠的能量，而脈沖壓縮技術(shù)的最大特點(diǎn)就是能夠在較低的峰值功率下，有效地增大脈沖的寬度來確保脈沖順利發(fā)射。脈沖壓縮雷達(dá)還具有遠(yuǎn)距離探測能力和距離探測能力高等特點(diǎn)。
3 固態(tài)雷達(dá)的應(yīng)用
3.1 固態(tài)雷達(dá)的運(yùn)用特點(diǎn)
新體制固態(tài)雷達(dá)的出現(xiàn)，在航海雷達(dá)的發(fā)展史上具有跨時代的意義，多普勒技術(shù)、脈沖壓縮技術(shù)等高新技術(shù)的使用，使得固態(tài)雷達(dá)相對于傳統(tǒng)雷達(dá)具有許多優(yōu)點(diǎn)。固態(tài)雷達(dá)不僅在遠(yuǎn)距離探測、距離分辨、抗雜波干擾、檢測移動中的目標(biāo)等方向的能力大大提高，而且因?yàn)樾录夹g(shù)的使用，也降低了航海雷達(dá)的使用成本，延長了雷達(dá)的使用壽命。新的技術(shù)也是的固態(tài)雷達(dá)的工作原理發(fā)生了改變，這使得固態(tài)雷達(dá)獲得了許多優(yōu)點(diǎn)。首先，傳統(tǒng)的磁控管雷達(dá)的主要工作部位磁控管，在開啟雷達(dá)后需要長達(dá)三分鐘的預(yù)熱時間才能正常工作，而固態(tài)雷達(dá)卻不需要時間來預(yù)熱。其次，磁控管發(fā)射出的是大功率高頻率的脈沖，這些脈沖并不穩(wěn)定，一般情況下為了獲得清晰地圖像，需要對這些脈沖進(jìn)行調(diào)制，但是固態(tài)雷達(dá)解決了這一問題，不再需要調(diào)制。再次，傳統(tǒng)雷達(dá)使用的大功率設(shè)施需要經(jīng)常更換，這就增加了雷達(dá)的使用成本，而新體制的固態(tài)雷達(dá)不需要經(jīng)常更換這些器件，大大減少了成本。
3.2 固態(tài)雷達(dá)在運(yùn)用中注意的問題
雖然固態(tài)雷達(dá)的性能在傳統(tǒng)雷達(dá)的基礎(chǔ)上有了很大的進(jìn)步，但是在使用過程中，使用者還有一些地方需要注意，以保證安全有效使用航海雷達(dá)。首先，固態(tài)雷達(dá)在觀測移動目標(biāo)時需要目標(biāo)與雷達(dá)間有徑向移動，這一確定也會使得沒有徑向移動的目標(biāo)別誤認(rèn)為是雜波過濾掉。其次，固態(tài)雷達(dá)采用的脈沖壓縮技術(shù)在對雜波干擾進(jìn)行過濾的時候，也會對小目標(biāo)的發(fā)射波有影響，這樣也會減弱對小目標(biāo)的探測能力。所以使用者在使用固態(tài)雷達(dá)的時候，必須注意這些細(xì)小的問題，以免因?yàn)槭韬鲈斐珊胶Ｊ鹿省?/p>
4 結(jié)語
航海事業(yè)的發(fā)展使得人們對于航海雷達(dá)的要求越來越高，隨著未來科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，航海雷達(dá)也會不斷地改善。未來的航海雷達(dá)將在抗干擾能力、距離分辨率等方面做出巨大的突破。新體制固態(tài)雷達(dá)的出現(xiàn)為安全航海提供了有效地技術(shù)支持。筆者在這里對目前新體制固態(tài)雷達(dá)的現(xiàn)狀和工作原理進(jìn)行了簡單的介紹，同時提出了現(xiàn)代新體制固態(tài)雷達(dá)的運(yùn)用中的特點(diǎn)及其注意的問題，為雷達(dá)的使用者提供一份參考。
參考文獻(xiàn)
【Abstract】With the continuous development of science and technology， advances in road detection technology and equipment with each passing day. NDT road because of rapid， non-destructive， accurate and so more and more popular within the industry. Aiming at the current status of non-destructive testing technology and future trends start on the road. It describes the current application of the main non-destructive testing technology， road radar， optical fiber sensing， automatic image recognition and falling weight deflectometer， while the laser detection technology， development and application profiler were introduced.
【Key words】Road works；Non-destructive testing；Evaluation techniques；Situation and Development
1. 概述
（1）路基路面從運(yùn)營開始便會產(chǎn)生各種疲勞及損害，使用后期便表現(xiàn)出路基路面脫空、沉陷、唧泥、裂縫、坑槽等典型損害，但到目前為止，在對道路無損檢測技術(shù)的檢測與監(jiān)控效果方面，研究者觀點(diǎn)不盡相同，至于采用何種無損檢測技術(shù)最有效，國內(nèi)學(xué)者還尚未達(dá)成共識。
（2）現(xiàn)階段，我國針對路基路面病害尚無理想、穩(wěn)定的監(jiān)測方法，通常病害形成后才能得到維修養(yǎng)護(hù)。我國道路無損檢測技術(shù)種類眾多，每種無損檢測技術(shù)都有自己擅長的病害檢測類型，而且至今還沒有準(zhǔn)確檢測深層路基路面隱形病害的無損檢測技術(shù)；如果單獨(dú)開發(fā)新型無損檢測技術(shù)，既費(fèi)時又費(fèi)力，關(guān)鍵也不是我們擅長的領(lǐng)域。因此，我們可對目前道路無損檢測技術(shù)進(jìn)行綜合評價，有必要時做適當(dāng)改進(jìn)，找出快速有效的無損檢測手段，及早檢測出道路結(jié)構(gòu)層中存在的隱形病害，并對其采取針對性的養(yǎng)護(hù)措施，具有十分重要的意義。
（3）我國對道路無損檢測技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行了一系列的探索研究，取得了一定的研究成果，包括：路用地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)、光纖傳感監(jiān)測技術(shù)、沖擊反射波技術(shù)、超聲波技術(shù)、落錘式彎沉儀、斷面儀、激光檢測技術(shù)、瞬態(tài)瑞雷面波分析技術(shù)等，檢測方法眾多，工作原理和檢測條件各不相同。
2. 主要無損檢測技術(shù)介紹
2.1地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)（GPR技術(shù)）。
（1）地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)以電磁場理論、電磁波傳播理論、地球物理學(xué)和現(xiàn)代信號處理技術(shù)為基礎(chǔ)，在我國應(yīng)用時間并不長。地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)作為一種連續(xù)且快速的道路無損檢測技術(shù)，現(xiàn)階段主要用于路面結(jié)構(gòu)層厚度，但也開始用于路面脫空、斷板等病害檢測，但由于測量精度和穩(wěn)定性稍顯不足，探地雷達(dá)技術(shù)很少用于路面裂縫檢測。
（2）地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)通過發(fā)射天線往地下發(fā)射高頻率、寬脈沖電磁波束，電磁波在路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)傳播時以指數(shù)形式衰退，且頻率越高衰減越快。假設(shè)路面結(jié)構(gòu)是一個層狀且各向同性的均勻介質(zhì)，當(dāng)電磁波遇到各結(jié)構(gòu)層的界面或異常后會發(fā)生反射，傳播路徑也相應(yīng)發(fā)生變化，通過反射波變化特征、地面反射波與地下反射波時間差等參數(shù)，進(jìn)而得出路基路面病害的埋置深度和病害類型。
（3）20世紀(jì)70年代，美國開始將地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)用于道路檢測，并相應(yīng)的展開了一系列研究；1985年，美國聯(lián)邦公路局對地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行了車載試驗(yàn)，隨后高頻率和空氣耦合性高的地質(zhì)雷達(dá)開始用于檢測路面結(jié)構(gòu)層厚度、路基路面脫空、路面病害位置等，并獲得成功，極大的提高了路面檢測效率。近年來，美國將地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行了改進(jìn)，可用于診斷路面病害類型，效果較好。
（4）20世紀(jì)90年代初期，丹麥、瑞典等國開始將地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)用于道路檢測工作；隨后，芬蘭開始引進(jìn)地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)，主要用于高速公路的質(zhì)量評定和檢測，可用于探測地下空洞、脫空和路面裂縫。
（5）我國在20世紀(jì)70年代開始研究地質(zhì)雷達(dá)探測技術(shù)，但20世紀(jì)90年代中后期才將其用于路面病害檢測，目前該技術(shù)在我國應(yīng)用較為普遍，可成功對路面結(jié)構(gòu)層位、路面病害位置進(jìn)行檢測，但對深層路基病害、路面病害類型的檢測有待于進(jìn)步研究，主要表現(xiàn)在探測深度有限、精度不足。
（6）大連理工大學(xué)的蔡迎春和鄭州大學(xué)的王復(fù)明等建立了地質(zhì)雷達(dá)電磁波在路面結(jié)構(gòu)中傳播的二維時域有限差分（2D-FDTD）方程，探索研究了探地雷達(dá)用于半剛性基層路面裂縫檢測的可行性，結(jié)果表明：當(dāng)半剛性基層出現(xiàn)裂縫后，雷達(dá)反射波會在路面結(jié)構(gòu)層間出現(xiàn)一個負(fù)反射波，且波幅隨著裂縫寬度的增加而增大；高頻、低噪音的探地雷達(dá)技術(shù)可用于檢測半剛性基層產(chǎn)生的各種裂縫；當(dāng)基層裂縫寬度大于1cm時檢測效果更好。
（7）黃淮學(xué)院的李修忠通過理論分析和物理數(shù)值模擬，對多層均勻介質(zhì)中垂直裂縫模型的雷達(dá)波場特性進(jìn)行了研究，結(jié)果表明：基于垂直裂縫模型的探地雷達(dá)技術(shù)可對高速公路路面以下1m深度范圍內(nèi)的隱形裂縫進(jìn)行準(zhǔn)確測定，能快速對高速公路的工作情況進(jìn)行監(jiān)測與監(jiān)控，可對工后維修養(yǎng)護(hù)工作提供重要參考。
2.2光纖傳感技術(shù)。 光纖傳感檢測技術(shù)的工作原理是通過充分利用某些物理量的敏感特性并將外界物理量轉(zhuǎn)換成光信號，最終達(dá)到測量的目的。國內(nèi)的光纖傳感檢測技術(shù)經(jīng)過了三十多年來在多個領(lǐng)域的應(yīng)用，舉得了突破性的發(fā)展。光纖傳感檢測技術(shù)可以有效地檢測道路和橋梁使用現(xiàn)狀和破損狀況，包括路基路面脫空、路表坑槽、應(yīng)變特性、預(yù)應(yīng)力混凝土內(nèi)部應(yīng)力等。相對傳統(tǒng)的傳感器而言，光纖應(yīng)變傳感器靈活輕便、樣式齊全，最關(guān)鍵的是它受外界環(huán)境和被測對象影響較小，而且能夠承受高壓、腐蝕、易燃易爆等特殊境況，實(shí)用性非常強(qiáng)。然而，光纖應(yīng)變傳感器的市場價格要比一般的傳感器高出很多，這給光纖應(yīng)變傳感器在道路和橋梁檢測工作中的推廣帶來了很大的阻力。
2.3數(shù)字化圖像識別技術(shù)。數(shù)字化圖像識別技術(shù)可將路面病害以圖像的方式展現(xiàn)出來，形象直觀，使人們更方便的觀察到路面的使用現(xiàn)狀。該技術(shù)要依次對數(shù)據(jù)進(jìn)行搜集、編碼、圖像數(shù)字化處理，通常包括圖像收集子系統(tǒng)和圖像解釋子系統(tǒng)。圖像數(shù)字化處理能實(shí)現(xiàn)對圖像的分割與組合，能對圖像進(jìn)行形象化的描述。現(xiàn)階段典型的路面數(shù)字化圖像檢測系統(tǒng)有ARRB交通研究所和美國PAVEDEX公司開發(fā)的路面信息檢測車。
2.4落錘式彎沉儀。落錘式彎沉儀是國際上較為通用的路面無損檢測技術(shù)，應(yīng)用較為廣泛，通過產(chǎn)生荷載脈沖來模擬行駛車輛車輪荷載的影響，用于測定在動態(tài)作用下產(chǎn)生的動態(tài)彎沉和彎沉盆，可與其他路面檢測設(shè)備一同評價路面的使用性能。鄭州大學(xué)的王復(fù)明教授將落錘式彎沉儀（FWD）用于高聚物注漿修復(fù)技術(shù)中，F(xiàn)WD具有試驗(yàn)檢測速度快、數(shù)據(jù)處理速度快、精度高、重復(fù)性好等特點(diǎn)，能較好的模擬實(shí)際行車荷載對路面的作用。
2.5激光檢測技術(shù)。激光檢測技術(shù)是一種新型的無損檢測技術(shù)，不僅具有高亮度和高分辨率，還具有較好的方向性、相干性和衍射性。激光檢測技術(shù)在路面檢測中采用的原理主要是激光的光反射原理、光衍射原理和光時差原理，激光的光強(qiáng)越強(qiáng)則光電流越強(qiáng)，當(dāng)光強(qiáng)發(fā)生變化時光電流也相應(yīng)的發(fā)生變化，根據(jù)所標(biāo)定的光電流與位移的關(guān)系，通過光電流的變化反算彎沉和位移的變化量，當(dāng)作為路面檢測技術(shù)是正是利用了這一原理，因此，激光檢測技術(shù)可用于測量裂縫深度、彎沉、車轍和平整度等參數(shù)。
2.6斷面儀。平整度是路面使用性能的最重要的指標(biāo)之一，直接影響到行車舒適性。平整度的測試設(shè)備有兩大類：反應(yīng)類和斷面類。反應(yīng)類的代表設(shè)備為顛簸累積儀，它測量后軸同車身之間懸掛系統(tǒng)的位移，當(dāng)位移累積一定量后，就送出一脈沖信號給電子計數(shù)器。但此類設(shè)備有一顯著缺點(diǎn)：必須經(jīng)常標(biāo)定以確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。斷面類設(shè)備直接沿行駛車輛的輪跡測量路表高程，得到路表斷面，通過數(shù)學(xué)分析后采用綜合統(tǒng)計表征其平整度。以前主要用的是水準(zhǔn)測試和梁式斷面儀，雖測試簡單、直觀，但測試速度較慢。近年來，人們逐漸采用激光斷面儀來評價路面的平整度。
3. 發(fā)展趨勢探討
與國外發(fā)達(dá)國家相比，我國道路無損檢測技術(shù)發(fā)展相對落后，目前尚不能單獨(dú)用于高精度的隱形病害檢測。比如地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)可用于準(zhǔn)確檢測水泥混凝土板的脫空、橋面鋪裝層剝離、路面厚度、路面坑洞等，但目前為止尚不能準(zhǔn)確給出脫空邊界、路面隱形裂縫等；比如落錘式彎沉儀，可用于評定路基路面彎沉、橋面鋪裝剝離判定，但往往需要采用不同的檢測方法來相互印證；再比如激光檢測技術(shù)，大大提高了檢測數(shù)據(jù)的精度，但是由于路面狀況復(fù)雜多變，必須對所測結(jié)果的可重復(fù)性、可再現(xiàn)性進(jìn)行深人研究，歐洲和美國均進(jìn)行過較大規(guī)模的可重復(fù)性和可再現(xiàn)性研究，并在其所使用的設(shè)備類型和品牌之間建立了相關(guān)關(guān)系，目前在我國使用的激光斷面儀有多種品牌，但還沒有進(jìn)行過再現(xiàn)性研究。
4. 綜上所述
4.1雖然我國道路無損檢測技術(shù)眾多，但還未形成標(biāo)準(zhǔn)化路面檢測設(shè)備，同樣也未制定供道路工作者參考的與道路無損檢測相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范。因此，有必要對我國現(xiàn)階段的道路無損檢測技術(shù)進(jìn)行綜合評價，找出快速有效的路基路面檢測方法，及早發(fā)現(xiàn)路面隱形病害，及早進(jìn)行針對性維修養(yǎng)護(hù)。
中圖分類號：X511
文I標(biāo)識碼：A文章編號：16749944（2017）12003005
1引言
近年來，與人類生存和發(fā)展密切相關(guān)的環(huán)境污染已經(jīng)成為人民群眾非常關(guān)心的重要問題。大氣污染嚴(yán)重影響人們的生活品質(zhì)，如何有效開展城市大氣污染防治工作，確保環(huán)境空氣質(zhì)量持續(xù)改善是大氣環(huán)境保護(hù)工作的核心[1～4]。城市大氣污染源主要包括工業(yè)生產(chǎn)、居民生活、道路交通、建筑施工排放到大氣中的顆粒物、硫氧化物、氮氧化物、鹵化物、碳化合物等，來源比較復(fù)雜且相互作用形成復(fù)合污染[4]。激光雷達(dá)是大范圍快速監(jiān)測大氣環(huán)境的新一代的高新技術(shù)手段，具有實(shí)時、快速、連續(xù)、長期的遙感監(jiān)測等優(yōu)勢[5，6]。利用3D可視型激光雷達(dá)進(jìn)行垂直/水平掃描，可以對污染物的時空分布及其擴(kuò)散進(jìn)行跟蹤監(jiān)測[6～8]。因此，由于激光雷達(dá)技術(shù)具有的獨(dú)特優(yōu)勢， 逐漸成為開展城市污染演變、區(qū)域性污染物分布、污染物跨界輸送以及污染溯源監(jiān)測的主要手段之一。本文利用3D可視激光雷達(dá)技術(shù)對江津區(qū)大氣污染源進(jìn)行了監(jiān)測研究，以期為環(huán)境監(jiān)測、管理、預(yù)警體系建設(shè)積累寶貴經(jīng)驗(yàn)。
2實(shí)驗(yàn)條件與方法
2.1監(jiān)測儀器
北京怡孚和融科技有限公司3D可視型激光雷達(dá)，型號為3D-Scan-CAM。
2.2監(jiān)測地點(diǎn)
江津城區(qū)中心御景華庭小區(qū)17棟樓頂，掃描半徑5～10 km。
2.3監(jiān)測方法
選取顆粒物濃度作為主要監(jiān)測因子，采用垂直、水平、切面監(jiān)測方式，通過連續(xù)不間斷掃描，協(xié)同風(fēng)向、風(fēng)速、濕度、氣壓、氣溫等氣象監(jiān)測，結(jié)合空氣自動監(jiān)測站實(shí)時數(shù)據(jù)進(jìn)行校正后實(shí)施數(shù)據(jù)分析。
2.4監(jiān)測條件
制作江津城區(qū)監(jiān)測期間城市近空500 m高度位置所有后向軌跡圖得到垂直掃描時間段，城區(qū)主要以上升氣流為主（5月31日至 6月3日），利于污染擴(kuò)散，不易形成累積污染；水平掃描時間段，江津以下降氣流為主，易受外來污染影響，本地也易于形成污染累積。經(jīng)查，與該地區(qū)歷年風(fēng)場統(tǒng)計信息相符。
3結(jié)果與討論
3.1垂直監(jiān)測
將6月1日晚21點(diǎn)至3日午間12點(diǎn)日激光雷達(dá)垂直監(jiān)測圖與江津區(qū)近地自動站PM10數(shù)據(jù)結(jié)合分析可知：在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)，近地濕度較大，并有間斷降雨，對污染有稀釋作用，污染不易累積。結(jié)合垂直掃描圖（圖1）可知江津城市污染演變主要分為幾個過程：1日21點(diǎn)至2日凌晨3點(diǎn)，隨氣流下降，進(jìn)而污染累積，在21日至24日，在近空600 m處的近地污染團(tuán)過境，造成本地污染升高，自動站監(jiān)測數(shù)據(jù)PM10升高。2日4點(diǎn)至16點(diǎn)，近空云層過境，并伴有降雨過程，污染沉降，污染逐漸減輕。2日16點(diǎn)至3日5點(diǎn)，降雨停止，近空云層向上擴(kuò)散，氣流上升，近地濕度先降低后上升，本地污染逐步累積，近地消光系數(shù)增高，自動站監(jiān)測顯示PM10數(shù)據(jù)逐漸升高。3日5點(diǎn)至12點(diǎn)，近空云層降低，造成本地PBL層降低，污染不利于擴(kuò)散，本地PM10逐漸升高并累積。在雷達(dá)監(jiān)測的時段內(nèi)，江津區(qū)近地濕度大，污染物隨下降氣流，易累積，形成污染團(tuán)。隨濕度降低或降雨等易形成污染沉降，但不會形成長時間的連續(xù)大面積污染。
3.2水平監(jiān)測
制作雷達(dá)測試區(qū)域內(nèi)PM10濃度圖（圖2），顏色的深淺代表污染的嚴(yán)重程度，經(jīng)緯度和測點(diǎn)距離等點(diǎn)擊可查。藍(lán)色標(biāo)記點(diǎn)位是測點(diǎn)位置，紅色標(biāo)記點(diǎn)位是空氣自動監(jiān)測站位置。圖中紅線圈出部分為城市外部污染，未圈出區(qū)域顏色較深區(qū)域?yàn)槌鞘形廴驹次廴?。逐一分析見圖3～圖6。
區(qū)域一污染分布圖（圖3）給出了該區(qū)域的主要污染分布，結(jié)合實(shí)地狀況由左至右依次分析判斷：大西門轉(zhuǎn)盤及西門路周邊污染團(tuán)早晚高峰出現(xiàn)，夜間有零星出現(xiàn)，主要為交通污染及生活污染；三通街、幾江向陽小學(xué)周邊污染團(tuán)夜間出現(xiàn)，且連續(xù)出現(xiàn)，為本地生活污染（夜市）；奎星廣場、天香街附近污染團(tuán)晝夜均出現(xiàn)，為本地生活污染（餐飲）。
區(qū)域二污染分布圖（圖4）給出了該區(qū)域的主要污染分布，結(jié)合實(shí)地狀況由左至右依次分析判斷：青木苑、祥瑞步行街周邊污染團(tuán)白天集中于南邊，夜間為彌散型，為交通污染、道路施工污染及生活污染；鼎山大道沿線污染團(tuán)集中出現(xiàn)于7日、8日兩天的早間及午后，為交通污染；瑯山大道長風(fēng)路口污染團(tuán)出現(xiàn)時間不固定，集中于上下班高峰期，周邊有加油站，為交通污染。天之味酒樓污染團(tuán)集中于午間及傍晚吃飯時間，為生活污染（餐飲）。江州大道、文菁路沿線污染團(tuán)夜間出現(xiàn)，為生活污染（夜市）。交警支隊(duì)后側(cè)污染團(tuán)白天出現(xiàn)，污染彌散，為本地生活和交通污染。
區(qū)域三污染分布圖（圖5）給出了該區(qū)域的主要污染分布，結(jié)合實(shí)地狀況由左至右依次分析判斷：艾坪山山腳位置污染團(tuán)日間周期性出現(xiàn)，為建筑施工污染；幾江中學(xué)、鼎山大道周邊污染團(tuán)白天周期性出現(xiàn)，為建筑施工污染?，樕街行男Ｎ廴緢F(tuán)夜間出現(xiàn)，為生活污染（夜市）。
區(qū)域四污染分布圖（圖6）給出了該區(qū)域的主要污染分布，結(jié)合實(shí)地狀況由上至下依次分析判斷：客運(yùn)站及轉(zhuǎn)盤周邊污染團(tuán)幾乎全天出現(xiàn)，集中于早晚高峰，為交通污染和生活污染；丁香街沿線污染團(tuán)日間出現(xiàn)，特別是于7日早、午集中出現(xiàn)，為交通污染（擁堵）。
敏感點(diǎn)分析：結(jié)合4日中午至5日早上的江津區(qū)空氣自動監(jiān)測站PM10連續(xù)數(shù)據(jù)圖（圖7 ），可以看出在4日18點(diǎn)至22點(diǎn)，兩自動站PM10有明顯數(shù)值增高過程，判斷為傍晚高峰及人為活動形成的近地污染整體升高。其中西關(guān)自動站數(shù)據(jù)有明顯異常升高，并在21點(diǎn)左右達(dá)到峰值。由4日18點(diǎn)至5日4點(diǎn)的風(fēng)場后向軌跡圖（圖8）可知時間段內(nèi)為完全下降氣流，持續(xù)受東北風(fēng)向影響，隨后轉(zhuǎn)為西北風(fēng)。即污染自東北風(fēng)形成，至西北風(fēng)向消散。
如污染影響圖（圖9）中所示，箭頭所指點(diǎn)位為西城環(huán)境空氣自動監(jiān)測位置，閉合線圈出的位置即為可能對自動站周邊造成影響的污染團(tuán)，箭頭為對應(yīng)污染團(tuán)對自動站影響的路徑。污染主要貢獻(xiàn)過程為：鼎山大道、客運(yùn)站轉(zhuǎn)盤周邊污染團(tuán)在監(jiān)測點(diǎn)位正東北方向，污染出現(xiàn)時間在18～22點(diǎn)，距離較近，直接影響自動站數(shù)據(jù)。青木苑、祥瑞大道步行街及鼎山大道沿線污染團(tuán)出現(xiàn)時間為17～23點(diǎn)，在監(jiān)測點(diǎn)位東北方向，受當(dāng)時風(fēng)向作用直接影響自動站數(shù)據(jù)。鞍子街及天香街污染團(tuán)在監(jiān)測點(diǎn)位東北方向，污染出現(xiàn)時間為10～22點(diǎn)，隨當(dāng)時風(fēng)向會對自動站數(shù)據(jù)產(chǎn)生一定影響。西門轉(zhuǎn)盤及三通街周邊污染團(tuán)在監(jiān)測點(diǎn)位正北方向，夜間出現(xiàn)，會對自動站數(shù)據(jù)產(chǎn)生一定影響。此外的其他污染團(tuán)，如鼎山隧道、對岸德感周邊污染團(tuán)等，因污染出現(xiàn)時間和當(dāng)時風(fēng)向原因等，未對此次污染過程提供貢獻(xiàn)。其中以德感周邊污染為例：出現(xiàn)時間至夜間23點(diǎn)，并處于西北位置，此時為東北風(fēng)向，污染未能擴(kuò)散至監(jiān)測點(diǎn)位。隨后凌晨3點(diǎn)風(fēng)向轉(zhuǎn)向至西北，此時德感周邊已無污染團(tuán)。
由此可見，此次過程中敏感點(diǎn)受東北方向污染團(tuán)影響較大，主要為城市內(nèi)污染（交通、建筑施工及生活污染）。
3.3切面監(jiān)測
連續(xù)切面掃描數(shù)據(jù)圖（圖10）可直接顯示切面上的氣溶膠變化和切面上污染物通量，污染邊界及過境污染。6月6日晚22點(diǎn)至7日凌晨4點(diǎn)的連續(xù)切面掃描數(shù)據(jù)圖像，圖像每2 h一張。從圖像中我們看到了從22日零點(diǎn)開始的明顯污染團(tuán)過境過程，并于次日3點(diǎn)完全過境，導(dǎo)致近地污染增加，污染團(tuán)高度在1000 m左右。同時也觀測到，這段時間城市PBL層高度在400 m～600 m之間。
4結(jié)論
江津區(qū)主要生活污染為居民生活、餐飲油煙、夜市燒烤等，移動污染主要為主干道及城市核心街區(qū)汽車尾氣、主河道船舶尾氣。固定污染源為城市周邊磚瓦窯企業(yè)和沿江碼頭堆場和部分地塊裸土揚(yáng)塵。外來污染源主要為城區(qū)正北方向新城建設(shè)污染擴(kuò)散、東北方向工業(yè)園區(qū)污染擴(kuò)散、長江對岸毗鄰區(qū)堆場、碼頭污染擴(kuò)散。輸送通道主要是由北向南，由西向東。其中外來源形成時間集中于夜間至早晨，而本地污染源主要在日間形成城市污染，污染物明顯呈周期性變化。
對于敏感點(diǎn)（空氣自動監(jiān)測站），西城站受本地污染及外來污染雙重影響，日間道路污染影響交大，夜間受北部污染擴(kuò)散影響。東城站受本地源污染較少，但易受到北部污染擴(kuò)散影響。
利用3D可視激光雷達(dá)技術(shù)進(jìn)行城市大氣污染監(jiān)測研究，可以明確城市中的大氣污染點(diǎn)源的空間分布和污染排放的時間分布，得到相對準(zhǔn)確的城市污染源對于城市環(huán)境空氣質(zhì)量影響的信息，同時也可以分析外來污染源的來源、成因、輸送通道、具體影響等，將為城市大氣污染源解析提供更多的方法和選擇，為城市環(huán)境空氣監(jiān)測-預(yù)警機(jī)制的進(jìn)一步建立打下了良好基礎(chǔ)，為環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展政策的制定提供依據(jù)。
2017年6月綠色科技第12期
參考文獻(xiàn)：
[1]
黃忠偉，倪簡白，周天.利用多通道掃描式激光雷達(dá)監(jiān)測大氣污染物的3D分布[C]∥中國顆粒學(xué)會.第十一屆全國氣溶膠會議暨第十屆海峽兩岸氣溶膠技術(shù)研討會論文集.北京：中國顆粒學(xué)會氣溶膠專業(yè)委員會，2013：5.
[2]張寅超，胡歡陵，譚錕，等.AML-1 車載式大氣污染監(jiān)測激光雷達(dá)樣機(jī)研制[J].光學(xué)學(xué)報，2004，8（24）：1025～1031.
[3]張寅超，胡歡陵，邵石生，等.北京市大氣SO2、NO2和03的激光雷達(dá)監(jiān)測實(shí)驗(yàn)[J].量子電子學(xué)報，2006，3（23）：346～350.
[4]蔡思彤.生活廢氣對城市大氣污染的控制現(xiàn)狀與研究進(jìn)展[J].廣東化工，2016，5（43）：124～125.
[5]董云升，⑽那澹劉建國，等.激光雷達(dá)在城市交通污染中應(yīng)用研究[J].光學(xué)學(xué)報，2010，2（30）：315～320.
引言
在科學(xué)研究和工程中，很多觀測信號可以看成是不可見的源信號的混合，這意味著源信號和傳輸信道都是未知的，僅僅由觀測信號對未知的傳輸信道和源信號進(jìn)行估計的問題稱為盲源分離（Blind Signal Separation,BSS），所謂“盲”是指（1）源信號不可觀測；（2）混合方式未知。碩士論文，自然梯度算法。BSS技術(shù)是當(dāng)前信號處理領(lǐng)域的一個熱點(diǎn)研究問題，在生物醫(yī)學(xué)信號處理、軍事雷達(dá)技術(shù)、通信信號處理中有著廣泛的應(yīng)用[1-3]。碩士論文，自然梯度算法。
在Amari[4]的自然梯度算法中，步長的選擇對算法的穩(wěn)定性和收斂速度有著非常重要的影響。步長越大，算法的收斂速度就越快，但同時會引起算法的穩(wěn)態(tài)失調(diào)；步長越小，算法的穩(wěn)態(tài)誤差就越小，但同時收斂速度變慢。本文算法在迭代過程中，適時對步長進(jìn)行優(yōu)化，使得算法在保證穩(wěn)態(tài)誤差的情況下收斂速度大幅提高。
1 線性混疊盲源分離模型
假設(shè)有n個相互統(tǒng)計獨(dú)立的未知源信號，經(jīng)過未知的傳輸信道后獲得m個觀測信號,寫成矩陣形式為：
（1）
即，該模型稱為盲源分離的線性混疊模型，稱為混疊矩陣或者傳輸信道，t為時間指標(biāo)。碩士論文，自然梯度算法。盲源分離的任務(wù)就是在源信號和傳輸矩陣A均為未知的情況下，僅僅由對源信號作出估計，通過學(xué)習(xí)，尋找一個滿秩的分離矩陣W使得各分量之間盡可能的獨(dú)立，依此作為對源信號的一個估計。若全局矩陣[5]的各行各列只有一個元素接近于1，其余的元素皆接近于0，此時估計信號是源信號的一個拷貝。碩士論文，自然梯度算法。
2、Iformax[6]（information maximization）盲源分離算法
Informax算法采用信息傳輸極大準(zhǔn)則，通過調(diào)整分離矩陣使得非線性輸出與網(wǎng)絡(luò)輸入之間的互信息最大：
圖1 Informax 算法原理圖
由信息論知識：
（2）
邊緣熵： （3）
微分熵： （4）
得到代價函數(shù)：（5）
與分離矩陣無關(guān)，優(yōu)化代價函數(shù)為：
（6）
即算法通過調(diào)整通過調(diào)整分離矩陣，使得(5)式極大。
采用自然梯度算法搜索代價函數(shù)（5）的極值點(diǎn)：
（7）其中： （8）
第個分量：（9）
稱為激活函數(shù)，是對源信號的概率密度函數(shù)的近似估計。碩士論文，自然梯度算法。
3、改進(jìn)的自適應(yīng)步長算法
在信號分離的初始階段，由于信號之間的強(qiáng)相關(guān)性，算法需要使用較大學(xué)習(xí)速率，以加速信號的分離，到了算法的后期，需要跟蹤分離出來的信號，同時還需要捕捉未分離出來的信號，此時較小的步長可以滿足需求，以分離出剩余的信號。碩士論文，自然梯度算法。算法收斂時滿足：
（10）
計算過程的迭代式為[4]：
（11）
當(dāng)（9）式成立時，算法的迭代式滿足：
（12）
由（11）式可以看出，當(dāng)[7]取值較大時，則信號分離情況較差，需要較大的步長，算法趨于收斂時，取值趨于0。所以可以依據(jù)取值大小調(diào)整步長。現(xiàn)有定義如下：
（13） （為源信號個數(shù)）（14）
（15）
綜合（10）(11)（12）（13）（15），本文的自適應(yīng)步長算法可以描述為：
（16）
令，設(shè)置小的正數(shù)，當(dāng)時算法收斂。
4、計算機(jī)仿真
隨機(jī)選取混合矩陣，兩個語音信號為：
圖2：源聲音信號圖
Fig2:Sourcespeech signal
混合后的信號圖像為：
圖3：混合聲音信號
Fig3:Mixture speech signal
還原后的信號圖像為：
圖4: 還原聲音信號
Fig4: Recovery speech signal
串音誤差曲線圖[8]為：
圖5：串音誤差曲線圖
Fig5: Crosstalk error
5總結(jié)：
本文在對自然梯度算法進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，提出了算法迭代過程中步長適時調(diào)整的依據(jù)，在加快算法收斂速度的同時兼顧穩(wěn)態(tài)誤差，通過計算機(jī)仿真，本文算法的收斂速度明顯優(yōu)于原算法，且穩(wěn)態(tài)誤差較小。
參考文獻(xiàn)：
[1]張賢達(dá)，保錚.盲信號分離.[J]電子學(xué)報，2001，29(12):1766一77.
[2]CardosoJF.Blindsignalseparation:statisticalprinciples.ProceedingofIEEE.[J],86(10):2009-2025,1998.
[3]E.OjaThenonlinearpcalearningruleinindependentcomponentanalysis.[J].NeuroComputing,17(1):25-46,1997.
[4]SAmari.NaturalGradientWorksEfficientlyinLearning.[J].NauralComputation,10,251-276,1998.
[5]CardosoJF.Blindsignalseparation:statisticalprinciples.ProceedingofIEEE.[J],86(10):2009-2025,1998.
[6]RLinsker.Self-organizationinaperceptualnetwork.Computer,[J].21:105-117,1988.
[7]一種改進(jìn)的步長自適應(yīng)EASI算法。[J].艦船電子工程，2006，（2），P137
中圖分類號：B026文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
引言
根據(jù)相關(guān)的研究表明，我國現(xiàn)在人均淡水量少于2200立方米，而在三十年之后，人均淡水量會不斷下降，達(dá)到人均不足1700立方米的水平，雖然我國地大物博，疆土遼闊，但是對于淡水的需求量也隨著人口的增加不斷增多，因而我們需要不斷的更新技術(shù)科技手段，通過各種現(xiàn)代的水文地質(zhì)勘探的手段來尋找水源，從而減輕各個缺水地區(qū)的供水問題，除了政策上的“南水北調(diào)”之外，我們還必須依賴科技手段來不斷的開拓新水源。
一、高密度電法
高密度電法實(shí)際上是集中了電剖面法和電測深法，其原理與普通電阻率法相同。測量系統(tǒng)由多功能直流電法儀和多路電極轉(zhuǎn)換器組成，基于常規(guī)電阻率法勘探原理并利用多路轉(zhuǎn)換器的供電，測量電極的自動轉(zhuǎn)換，配合常規(guī)電阻率的測量方法及電阻率成像（CT）等高新技術(shù)來進(jìn)行高分辯、高效率電法勘探。尤其溫納裝置在高密度測量分辨率相對較高。
高密度電法野外測量時將全部電極（幾十至上百根）置于剖面上，利用程控電極轉(zhuǎn)換開關(guān)和微機(jī)工程電測儀便可實(shí)現(xiàn)剖面中不同電極距、不同電極排列方式的數(shù)據(jù)快速自動采集。與常規(guī)電阻率法相比，高密度電法具以下優(yōu)點(diǎn)：（1）電極布置一次性完成，不僅減少了因電極設(shè)置引起的故障和干擾，并且提高了效率；（2）能夠選用多種電極排列方式進(jìn)行測量，可以獲得豐富的有關(guān)地電斷面信息；（3）野外數(shù)據(jù)采集實(shí)現(xiàn)了自動化和半自動化，提高了數(shù)據(jù)采集速度，避免了手工誤操作。此外，隨著地球物理反演方法的發(fā)展，高密度電法資料的電阻率成像技術(shù)也從一維和二維發(fā)展到三維，極大的提高了地電資料的解釋精度。
高密度電法的溫納裝置是不同深度對稱的四極剖面裝置，電極間距為5m根據(jù)場地上覆地層厚度選擇不同的電極數(shù)和采集剖面層數(shù)。設(shè)備允許的最大隔離系數(shù)為32。數(shù)據(jù)處理工作采用G3RTomo5.0軟件完成，先進(jìn)行突變點(diǎn)剔除工作，再根據(jù)需要，進(jìn)行數(shù)據(jù)圓滑處理和地形改正，最后通過剖面反演，繪制出視電阻率斷面等值線圖。
二、激發(fā)極化法
激發(fā)極化法電測深基本原理是基于巖石的激發(fā)極化效應(yīng)，是巖石顆粒含水后在外電場作用下的一種電化學(xué)反映，因此，它必然和巖石中的水有關(guān)，如果沒有水，也就沒有激發(fā)極化效應(yīng)。但激發(fā)極化效應(yīng)也并非與巖石的含水量成正比，而是與一定的顆粒結(jié)構(gòu)有關(guān)系，飽含水分的粘土就沒有強(qiáng)的激發(fā)極化效應(yīng)。實(shí)踐表明，古河道、古洪積扇、巖溶溶洞水、砂巖裂隙水、粘土和充水的斷層破碎帶等有開采價值的含水層，都有明顯的極發(fā)激化效應(yīng)。激發(fā)極化法電測深一般測量四個參數(shù)：視電阻率ρs、激化率ηs、激發(fā)激化比J、衰減度D等。其中ηs、J、D它們都是用來反映激發(fā)極化效應(yīng)特征的參數(shù)。當(dāng)激電測深未反映這些含水層時，激發(fā)極化參數(shù)值一般都有很小，而當(dāng)反映含水層時，這些參數(shù)(ηs、J、D)往往相對背景值同時增大，增大倍數(shù)與水量大致成正比，因而進(jìn)行激發(fā)極化法電測深時，綜合考慮這些參數(shù)隨極距變化，來判斷地下有無地下水及地下水富集情況。
三、瞬變電磁法
所謂瞬變電磁法（TEM）即是用接地電極或不接地的回線對地下進(jìn)行脈沖式一次電磁場的發(fā)送，并利用接地電極或線圈對該磁場由于地下渦流影響而得到的二次電磁場的空間時間布局進(jìn)行觀測，以便使與地質(zhì)問題有關(guān)的空間域電磁法得到解決。對TEM法進(jìn)行充分利用，可對山區(qū)等惡劣條件進(jìn)行地下巖溶結(jié)構(gòu)的查找，進(jìn)而對地下淺層巖溶水進(jìn)行很快的查找，該方法具有簡便快速，效率高的特點(diǎn)。
另外，電磁法也可在平臺上進(jìn)行利用，例如直升機(jī)和飛機(jī)。在電磁法的應(yīng)用過程中，電磁法不僅能對含水層的位置以及結(jié)構(gòu)進(jìn)行揭示，而且能對磁場進(jìn)行測量并進(jìn)而對地下水的位置進(jìn)行繪制?，F(xiàn)在最新一代的寬頻帶數(shù)字航空設(shè)備以及處理系統(tǒng)對水深200m左右的含水層均可進(jìn)行準(zhǔn)確而低廉的觀測。利用計算機(jī)及其相關(guān)軟件可作出其含水層以及深度的電導(dǎo)率圖。利用此數(shù)據(jù)地質(zhì)工作者可方便的進(jìn)行地下水的識別和開發(fā)。
四、高分辨率淺層地震找水法
1、高分辨率淺層地震法的理論依據(jù)
目前常見的用于地質(zhì)找水的方法主要是反射地震法。應(yīng)用地震勘察的理論依據(jù)主要是對巖層彈性參數(shù)進(jìn)行充分利用。所謂高分辨率淺層地震也就是以一般的地震勘查為基礎(chǔ)，但是對分辨率進(jìn)行大的改善提高來對地質(zhì)中存在的一些問題進(jìn)行細(xì)致的解決。在地下水的勘探中，高分辨率淺層地震法的作用主要是提供地下水文地質(zhì)的詳細(xì)參數(shù)，如地層的劃分、地質(zhì)的構(gòu)造以及富水性等方面的信息。
因?yàn)榈貙臃纸缑娴姆瓷湎禂?shù)通常很小，這就會導(dǎo)致地震剖面上的振幅能量比較弱。但是含水層的頂端或底端在其與圍巖的界面上卻是一個波阻抗面，反射系數(shù)要比地層分界面要大得多，比一般反射界面的反射系數(shù)也要大。這種界面很容易產(chǎn)生較強(qiáng)的反射振幅點(diǎn)，所以在地下水的勘探中，可以依靠平點(diǎn)反射和亮點(diǎn)對基巖裂隙和地層的含水與否進(jìn)行很好地解釋。
2、高分辨率淺層地震的特點(diǎn)
高分辨率淺層地震法的特點(diǎn)可以歸納為以下幾點(diǎn)：（1）高分辨率淺層地震法進(jìn)行精準(zhǔn)的定深，并且具有較高的分辨率；（2）在實(shí)際應(yīng)用中的勘察范圍也很大，在幾十米到幾千米之間；（3）方法應(yīng)用的比較成熟，可程序化的對資料進(jìn)行解釋以及處理，并能夠?qū)鶐r構(gòu)造裂隙的富水性和含水層的孔隙度進(jìn)行預(yù)測；（4）相較于電磁法，高分辨率淺層地震法受電磁影響較小。
五、地質(zhì)雷達(dá)法
地質(zhì)雷達(dá)法與探空雷達(dá)技術(shù)相似，利用寬帶高頻時域電磁脈沖波的反射探測目標(biāo)體，只是頻率相對較低，用于解決地質(zhì)問題，又稱“探地雷達(dá)”將雷達(dá)技術(shù)用于地質(zhì)探測，早在1910年就已經(jīng)提出，在隨后的60年中該方法多限于對波吸收很弱的鹽、冰等介質(zhì)中。直到20世紀(jì)70年代以后，地質(zhì)雷達(dá)才得到迅速推廣應(yīng)用。
地質(zhì)雷達(dá)是由地面的反發(fā)射天線將電磁波送入地下，經(jīng)地下目標(biāo)體反射被地面接收天線所接收，通過分析所接收到電磁波的時頻、振幅特性，可以評價地質(zhì)體的展布形態(tài)和性質(zhì)。由于雷達(dá)穿透深度與發(fā)射的電磁波頻率有關(guān)，使其穿透深度有限，但分辨率很高，可達(dá)0.05m以下。早期地質(zhì)雷達(dá)只能探測兒米內(nèi)的目標(biāo)，應(yīng)用范圍比較窄。此外，地質(zhì)雷達(dá)與地震反射原理相似，一些地震資料處理解釋方法可以借用。目前，地質(zhì)雷達(dá)探測深度最大可達(dá)100 m,使之成為水文和工程地質(zhì)勘查中有效的地球物理方法。
六、電法勘探方法在水文和工程地質(zhì)勘探領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用
高密度電法由于其高效率，深探測和精確的地電剖面成像，成為水文和工程地質(zhì)勘查中最有效的方法?？紤]到該方法分辨率不高，在具體的應(yīng)用中可以結(jié)合其他電法勘探、電測井等方法，達(dá)到精細(xì)地質(zhì)解釋的目的。
在水文勘探中，激發(fā)極化法和可控源音頻大地電磁法是首選的電法勘探方法，如果將激發(fā)極化法和高密度電法結(jié)合起來尋找地下水資源，效果會更好。
瞬變電磁法在水文地質(zhì)和工程地質(zhì)勘探中都有著廣泛的應(yīng)用，尤其是大功率瞬變電磁儀不僅可以在深部地質(zhì)勘探中發(fā)揮作用，還具有較高分辨能力。如果將該方法與高密度電法結(jié)合使用，有望解決深部精細(xì)地質(zhì)勘探問題。
地質(zhì)雷達(dá)主要用于各類工程地質(zhì)勘探，是工程地質(zhì)勘探首選的電法勘探方法。同時，該方法可以借用地震勘探中已有的資料處理和解釋技術(shù)，使其迅速發(fā)展，可以在更多領(lǐng)域發(fā)揮作用。
結(jié)束語
水資源缺乏是當(dāng)今面臨的一大難題，如何進(jìn)行有效地地質(zhì)找水是擺在每個地質(zhì)工作者面前的一大難題。本文就一些找水的常規(guī)方法以及新方法進(jìn)行了介紹，可以為水文地質(zhì)工作者提供一些借鑒，以便能更好地找水。隨著經(jīng)濟(jì)科技的快速發(fā)展，以后肯定會找到更有效的找水方法，通過所有地質(zhì)工作者一同努力，這一天的來臨也許并不會很遙遠(yuǎn)。
參考文獻(xiàn)
[1]謝建平.綜合物探方法在水資源勘探中的應(yīng)用[J].中國煤田地質(zhì)，2011，13（1）.
中圖分類號： TU375文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
概述： 在土木工程建筑質(zhì)量無損檢測技術(shù)領(lǐng)域，雷達(dá)檢測技術(shù)是一項(xiàng)新興的檢測技術(shù)，工程質(zhì)量的檢測方法一直是工程質(zhì)量的重要保證。隨著科技水平的不斷提高，檢測手段也逐年進(jìn)步，從以往的局部破損檢測到現(xiàn)在比較常用的無損檢測。其中工程雷達(dá)作為現(xiàn)在比較先進(jìn)的檢測儀器在歐美等國家被廣泛采用。
近年來，混凝土雷達(dá)檢測領(lǐng)域一直在推陳出新，但真正有重大技術(shù)突破的技術(shù)產(chǎn)品很少，大部分的混凝土雷達(dá)產(chǎn)品都是使用單一頻率天線，通常只能解決單排鋼筋及相對簡單工況條件的問題，對于多排鋼筋的準(zhǔn)確定位及密集鋼筋下結(jié)構(gòu)缺陷的判斷一直鮮有突破。而且目前大多數(shù)的結(jié)構(gòu)雷達(dá)采集和后處理軟件操作相對復(fù)雜，通常需要有很強(qiáng)物探專業(yè)背景的人才能有效進(jìn)行分析，結(jié)果不夠直觀，無法讓業(yè)主單位、設(shè)計單位、質(zhì)檢單位、監(jiān)理單位、施工單位一目了然的看出問題，極大制約了該方法在混凝土結(jié)構(gòu)無損檢測領(lǐng)域的推廣。
適應(yīng)工程現(xiàn)場工況、安全便攜、操作舒適、直觀明了是工程檢測人員一直以來的訴求。PS1000 X-scan混凝土結(jié)構(gòu)透視儀采用專業(yè)的一體化設(shè)計方式，獨(dú)特的多組天線同時工作及可變頻率技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了混凝土結(jié)構(gòu)快速連續(xù)高效無損檢測。
工程雷達(dá)基本原理
工程雷達(dá)(Ground Penetrating Radar,簡稱GPR)是一種先進(jìn)的無損檢測新技術(shù)，它是利用寬頻帶高頻電磁波信號探測介質(zhì)結(jié)構(gòu)分布的無損探測儀器。它通過雷達(dá)天線對隱蔽目標(biāo)體進(jìn)行全斷面掃描的方式獲得斷面的掃描圖像，具體工作原理就是：當(dāng)雷達(dá)系統(tǒng)利用天線向地下發(fā)射寬頻帶高頻電磁波，電磁波信號在介質(zhì)內(nèi)部傳播遇到介電差異較大的介質(zhì)界面時，就會反射、透射和折射。兩種介質(zhì)的介電常數(shù)差異越大，反射的電磁波能量也越大；反射回的電磁波被與發(fā)射天線同步移動的接收天線接收后，由雷達(dá)主機(jī)精確記錄下反射回的電磁波的運(yùn)動特征，再通過信號技術(shù)處理，形成全斷面的掃描圖，工程技術(shù)人員通過對雷達(dá)圖像的判讀，判斷出目標(biāo)物的實(shí)際結(jié)構(gòu)情況。
PS1000X-Scan雷達(dá)的基本原理、功能及技術(shù)特點(diǎn)
PS1000X-Scan型雷達(dá)在檢測時3組天線同時工作，利用時間延遲器推遲各道的發(fā)射和接收時間，形成一個疊加的雷達(dá)紀(jì)錄，改善系統(tǒng)的聚焦特性，即天線的方向特性，使其聚焦效果較好；其收發(fā)分置數(shù)據(jù)采集方式即天線的發(fā)射端和接收端在不同天線內(nèi)部，天線間距相對較大，這種采集方式對與天線掃描方向有一定傾斜角度的結(jié)構(gòu)體反應(yīng)較好； 天線陣中有三組不同頻率的天線,最高頻率達(dá)4.3 G,不同頻率天線對不同檢測深度有著足夠的分辨率，不同位置的天線對同一目標(biāo)體有不同角度的探測，可提高檢測的精度和效率，可實(shí)現(xiàn)對被測區(qū)域不同深度、不同精度的多方位探測，儀器內(nèi)部配置了分析功能軟件可迅速觀察混凝土內(nèi)部埋置物真實(shí)分布，并且可以現(xiàn)場三維直觀成像,從而更好滿足實(shí)際工程需要。
技術(shù)特點(diǎn)：
PS 1000X-Scan混凝土結(jié)構(gòu)透視儀采用3組天線同時工作
圖一
從圖一中可清晰看出PS1000獨(dú)特的三組天線設(shè)計，這種組合天線設(shè)計，同時工作，確保了可以有更強(qiáng)的信號穿透，獲得更多的有效數(shù)據(jù)信息，極大提高探測效率。
從下圖中可以清楚看出PS1000多組組合天線相較于其他產(chǎn)品的優(yōu)勢，每組天線獨(dú)立工作，可以更好的分辨小間距鋼筋及重疊鋼筋
圖二
（二）直觀顯示
將直接顯示混凝土內(nèi)部埋置物分布。無需復(fù)雜培訓(xùn)，一般的工程檢測人員都可以讀懂的圖像顯示的探測結(jié)果。
（三）三維成像
三維立體成像，便于分析結(jié)構(gòu)內(nèi)部情況及構(gòu)成方式。
工程應(yīng)用實(shí)例1
浙江某隧道工程，第三方檢測單位在利用地質(zhì)雷達(dá)掃查隧道內(nèi)襯時懷疑環(huán)向鋼筋局部缺失,而施工單位認(rèn)為不存在上述情況, 特委托我單位采用喜利得PS1000X-Scan型雷達(dá)復(fù)核,復(fù)核結(jié)果為鋼筋不存在缺失,為確認(rèn)情況,對我方標(biāo)出鋼筋部位鑿開當(dāng)場驗(yàn)證,均準(zhǔn)確無誤,事后了解情況, 主要是因?yàn)樗淼纼?nèi)襯保護(hù)層過厚, 局部接近300mm,而環(huán)向鋼筋直徑僅16mm,第三方檢測單位采用普通地質(zhì)雷達(dá),配置500M及900M兩種天線,分辨率不高,圖形上鋼筋反射不明顯,導(dǎo)致檢測人員發(fā)生漏判。以下圖1、圖2分別為保護(hù)層厚度為50mm和300mm鋼筋反射信號, 圖3為PS1000X-Scan型雷達(dá)圖像,經(jīng)比較,圖2的信號圖像不清晰,易導(dǎo)致誤判,而圖三圖像簡單直觀,無需雷達(dá)專業(yè)知識就能做出判定。
圖一 h=50mm 鋼筋地質(zhì)雷達(dá)圖像
圖二 h=300mm 鋼筋地質(zhì)雷達(dá)圖像
圖三 h=80mm 鋼筋PS1000X-Scan型雷達(dá)圖像
工程應(yīng)用實(shí)例2
波密某大橋是上世紀(jì)初建造，是318國道的重要一環(huán)，承擔(dān)著繁重的交通流量，因年歲久遠(yuǎn)，原有工程資料丟失，如何對橋梁進(jìn)行有效評估是急需解決的問題，而精確定位預(yù)應(yīng)力鋼絞線的存在情況與位置是核心的一步。
圖一 圖二
現(xiàn)場選取了典型的位置，如圖二所示，通過對所采集的圖像進(jìn)行簡單分析，清楚看到兩根預(yù)應(yīng)力鋼絞線的情況，見圖三。
圖三
利用PS1000X-Scan型雷達(dá)在對某大橋進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼筋位置確定,經(jīng)過600mm╳600mm的圖像掃描,可清晰發(fā)現(xiàn)在掃差范圍能存在兩條斜向預(yù)應(yīng)力索,經(jīng)鉆孔驗(yàn)癥,誤差小于1厘米,而常規(guī)雷達(dá)對多層鋼筋網(wǎng)片下的預(yù)應(yīng)力筋位置根本無法判別。
結(jié)語：
本文對PS1000X-Scan型混凝土雷達(dá)的工作原理作了簡單的闡述，并介紹了兩個典型工程實(shí)例。PS1000X-Scan型作為一種最新的多組合變頻雷達(dá)探測儀器，在土木工程檢測中具有速度快、分辨率高、圖像容易識別的優(yōu)點(diǎn)，必在以其快速、無損、準(zhǔn)確、直觀的特點(diǎn)取代常規(guī)的雷達(dá)測試設(shè)備，成為土木工程中一種重要的檢測工具。
參考文獻(xiàn):
中圖分類號：U456 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
隨著經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增強(qiáng)，交通運(yùn)輸事業(yè)的重要性日益凸顯，故我國加大了對高速公路的建設(shè)力度。隧道作為高速公路施工中的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，對縮短公路里程、節(jié)約投資成本等都起到很重要的作用。由于在不同的地質(zhì)狀態(tài)下巖土的巖性等變化較大，在隧道施工過程中，對掌子面前方的地質(zhì)條件和可能的地質(zhì)災(zāi)害開展超前地質(zhì)預(yù)報，將對隧道的正常施工和順利貫通發(fā)揮舉足輕重的作用。成功的預(yù)測促使施工及時采取應(yīng)對措施，防范于未然。為了能更好地指導(dǎo)隧道的開挖工作，采用地質(zhì)雷達(dá)對掌子面前方的地質(zhì)狀況進(jìn)行預(yù)報就顯得尤為重要。
一、地質(zhì)雷達(dá)原理
地質(zhì)雷達(dá)由一體化主機(jī)、天線及相關(guān)配件組成。它是利用高頻電磁脈沖波的反射原理來實(shí)現(xiàn)探測目的。地質(zhì)雷達(dá)屬電磁波探測技術(shù)中的一種。它通過發(fā)射天線向測試面前方發(fā)射寬頻帶短脈沖的高頻電磁波信號，當(dāng)電磁波遇到有電性差異（介電常數(shù)、電磁導(dǎo)率等）的界面或其它目標(biāo)體（如圍巖性質(zhì)、地質(zhì)結(jié)構(gòu)構(gòu)造、圍巖完整性、地下水和溶洞等情況）時，就會發(fā)生反射、繞射等電磁波特有現(xiàn)象。根據(jù)這些特點(diǎn)，我們通過接收天線拾取響應(yīng)信號，并記錄到計算機(jī)上，依據(jù)電磁波的波形、相位、振幅、頻譜等時域、頻域特征，可獲得測試面前方不同電性體的分布特征，通過反射波雙程旅行時間，可計算前方分界面或目標(biāo)體的深度。
二、地質(zhì)雷達(dá)應(yīng)用方法
（一）雷達(dá)主頻選擇。
由于雷達(dá)的天線型號與中心頻率的選擇是一一對應(yīng)的，在進(jìn)行地質(zhì)雷達(dá)測試時。地質(zhì)預(yù)報為簡化操作，減小施工干擾，一般只需要100MHz的屏蔽天線，但地質(zhì)雷達(dá)100MHz的天線實(shí)際測試有效距離是5～30m，也就是說前5m是個模糊區(qū)，這在現(xiàn)實(shí)中是不容許的，所以我們可以有兩種選擇，一種是采用100MHz的天線和400MHz的天線共同來完成測試；另一方法為只用100MHz天線測試，但是前后兩次測試需搭接上5m，實(shí)際每次測試距離根據(jù)實(shí)際情況再定。
（二）地質(zhì)雷達(dá)測試方式選擇。
在采用地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行隧道超前預(yù)報的過程中，一般采用點(diǎn)測試和線測試相結(jié)合的方式。點(diǎn)測試即選擇掌子面的一個平整面上將天線貼平，采用雷達(dá)接受數(shù)據(jù)，完成一次點(diǎn)測試。布點(diǎn)時盡量考慮所布的點(diǎn)的數(shù)量及位置能夠覆蓋到所測得整個掌子面。線測試也叫連續(xù)測試，它是將天線豎立于從掌子面左側(cè)離地一米處，從左到右勻速平移至右側(cè)，即完成一次測試。
由于掌子面受爆破情況等因素影響，多出現(xiàn)凸凹不平的情況。線測試因條件不允許，不可能有均勻的走線和平整的面，所以很多時候可能與掌子面貼不實(shí)，所采集的數(shù)據(jù)有時由于脫空而發(fā)生失真。點(diǎn)測試由于所需要的空間相對較小，每次測試可以預(yù)先找到一個較為平整的面，使測試效果較好，但過少的點(diǎn)測試結(jié)果會有一定的誤導(dǎo)，沒有對比性和對巖溶體形狀的描繪。所以在測試時，一般采取點(diǎn)測試和線測試相結(jié)合的方式綜合分析，相呼應(yīng)正。
三、工程實(shí)例
岑溪大隧道位于廣西自治區(qū)岑溪市，我方采用了美國勞雷公司SIR-3000型地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報。根據(jù)具體的地質(zhì)地形情況調(diào)整測試距離，為隧道順利開挖提供保障。
如在岑溪至水汶高速公路的岑溪大隧道左線進(jìn)口DK7+484～DK7+509段進(jìn)行的地質(zhì)超前預(yù)測工作中，我方通過對得到的地質(zhì)雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行了后期分析結(jié)合現(xiàn)場環(huán)境的考察，我們預(yù)計DK7+496～DK7+509測段圍巖主要為中風(fēng)化混合巖，以碎裂狀為主，圍巖較破碎，存在夾層，含水量較大，整體穩(wěn)定性一般～較差。實(shí)際開挖過程中DK7+498～DK7+509段圍巖破碎，局部存在夾層，涌水方式主要為線狀出水，含水量較大，與實(shí)際情況相符。
四、地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)目前所存在的局限性
鑒于地質(zhì)雷達(dá)預(yù)報法是根據(jù)分析由儀器所測反射波形并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)來推斷掌子面前方的地質(zhì)情況的，本身有局限性：
1、多解性：即對于同一種圍巖采集的波形有多種不同的“解釋”，什么樣的解釋和實(shí)際情況相吻合，技術(shù)人員的工作經(jīng)驗(yàn)十分重要；
2、圍巖復(fù)雜性：由于圍巖本身的物理特性十分復(fù)雜，如兩種圍巖的介電常數(shù)較為接近時，容易引起誤判；
3、施工現(xiàn)場環(huán)境的干擾性：由于施工現(xiàn)場各種環(huán)境因素較為復(fù)雜，往往存在會對雷達(dá)信號造成不同程度的干擾的因素，而這些因素在實(shí)際情況下通常是不可或難以及時消除的。因此，由于干擾源的存在所造成的誤判也是存在的。
五、結(jié)語
隨著地質(zhì)雷達(dá)檢測技術(shù)的不斷完善和發(fā)展.地質(zhì)雷達(dá)檢測技術(shù)必將成為保證隧道施工質(zhì)量和安全的必不可少的重要環(huán)節(jié)。我們應(yīng)不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，使其更好地為工程建設(shè)服務(wù)。
（作者：李森森，長安大學(xué)公路學(xué)院巖土工程專業(yè)2010級碩士研究生；趙蓓蕾，陜西西安長安大學(xué)公路學(xué)院）
參考文獻(xiàn)：
關(guān)鍵詞：參數(shù)可變遺傳算法；地面目標(biāo)識別；一維距離像；交叉概率；變異概率
中圖分類號：TP31文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
1引言
主要應(yīng)用于軍事領(lǐng)域的目標(biāo)識別是模式識別的一個重要分支，是C4ISR系統(tǒng)中的一個重要部分。隨著復(fù)雜電磁環(huán)境下信息化戰(zhàn)爭的日益復(fù)雜和新型武器的更新發(fā)展，實(shí)現(xiàn)對地面目標(biāo)快速準(zhǔn)確地分類和識別，能夠幫助指揮員做出有利于戰(zhàn)爭發(fā)展的正確決定，為最終決定整個戰(zhàn)場的勝負(fù)起到了不可低估的作用。
雷達(dá)目標(biāo)識別通常指利用雷達(dá)接收設(shè)備從目標(biāo)的反射回波電磁散射信號中，提取目標(biāo)的各種特征信息，運(yùn)用已知的目標(biāo)先驗(yàn)知識，對目標(biāo)進(jìn)行分類、識別[1]。目標(biāo)識別一般分為三個階段：回波信號獲取、目標(biāo)特征選取和分類與識別。在實(shí)際的應(yīng)用中，為了滿足實(shí)時性的要求，需要對提取的目標(biāo)特征向量進(jìn)行降階處理，同時隨著人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論的日益成熟，各種研究成果不斷應(yīng)用到目標(biāo)識別領(lǐng)域，并取得眾多成果，但神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的隱層神經(jīng)元個數(shù)問題一直沒有確定的理論指導(dǎo)，在實(shí)際應(yīng)用中往往憑借主觀經(jīng)驗(yàn)或多種實(shí)驗(yàn)反復(fù)嘗試，這樣既浪費(fèi)了時間，又可能導(dǎo)致由于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不當(dāng)而無法得到最優(yōu)解。
2基于一維距離像的目標(biāo)識別
雷達(dá)目標(biāo)識別實(shí)際上就是一個電磁波散射問題。根椐電磁場散射理論，目標(biāo)電磁散射特性在頻域內(nèi)可分為三個區(qū)：光學(xué)區(qū)或稱為高頻區(qū)，諧振區(qū)，瑞利區(qū)。隨著現(xiàn)代雷達(dá)技術(shù)的不斷進(jìn)步，雷達(dá)工作頻率越來越高，帶寬越來越大，以至于大部分雷達(dá)工作在光學(xué)區(qū)，因此對光學(xué)區(qū)雷達(dá)的目標(biāo)識別進(jìn)行研究就顯得尤為重要。
基于一維距離像的目標(biāo)識別方法在光學(xué)區(qū)雷達(dá)目標(biāo)識別中比較常用，主要因?yàn)橐痪S距離像獲取與處理時不存在二維成像時由于散射中心偏移而導(dǎo)致的運(yùn)動補(bǔ)償?shù)葐栴}，因此相對簡單，更加實(shí)用。在光學(xué)區(qū)，目標(biāo)的回波信號已不是傳統(tǒng)意義上的發(fā)射信號的多普勒頻移和時間的簡單延遲，而是等效為沿雷達(dá)徑向多個散射中心在不同分辨單元的散射電磁回波之和。
當(dāng)徑向距離分辨力遠(yuǎn)小于目標(biāo)尺寸時，目標(biāo)在徑向上占據(jù)多個距離分辨單元，當(dāng)用窄脈沖照射目標(biāo)并且將散射功率記錄為時間的函數(shù)，其結(jié)果就是徑向一維目標(biāo)距離像。它能夠反映出目標(biāo)沿雷達(dá)徑向上精密的結(jié)構(gòu)分布，而這種信息對目標(biāo)識別來說有重要的意義。在距離回波中，每一個尖峰對應(yīng)一個散射中心，其出現(xiàn)的位置是由對應(yīng)散射中心所處的徑向位置決定的；距離回波中尖峰的強(qiáng)度與對應(yīng)的散射中心的散射強(qiáng)度成正比；每個尖峰的形狀反映了該尖峰處的局部頻率成分，且由其散射中心的類型決定的。
目標(biāo)的基頻回波和一維距離像是一付氏變換對。根椐散射中心理論，假設(shè)目標(biāo)是具有n個散射中心的復(fù)雜物體，經(jīng)過解調(diào)后的視頻回波信號模型可表示為
本文具體目標(biāo)模型見參考文獻(xiàn)[2-4]，用于研究識別方法的資料源通過計算機(jī)仿真獲得。由于噪聲與環(huán)境等特性的研究內(nèi)容廣泛，所以噪聲模型采用普通的高斯白噪聲，由計算機(jī)仿真獲得。仿真的一維距離像占據(jù)32個距離分辨單元。
3算法設(shè)計
3.1編碼策略
實(shí)數(shù)編碼與二進(jìn)制編碼的方法是相似的，只是每個基因有10種可能取值：0～9。若每個變量用L位十進(jìn)制數(shù)表示，變量個數(shù)為m，則染色體長度為m*L。實(shí)值編碼策略不對變量進(jìn)行編碼，而將每個變量當(dāng)作一位基因直接處理。
3.2初始種群的構(gòu)造
遺傳運(yùn)算首先是從一個初始種群開始，在解決目標(biāo)識別的特征及隱層神經(jīng)元個數(shù)優(yōu)選問題中，構(gòu)造初始種群為一個10×n的矩陣，每一行是一個染色體，其中每一行的前n-1位代表從總的輸入特征N中選取的有效特征位數(shù)，第n位代表隱層神經(jīng)元個數(shù)。下面以一個從N=64個特征中選取n=9個有效特征送入識別網(wǎng)絡(luò)的情況舉例說明初始種群的構(gòu)造過程：[2 5 7 10 20 22 26 30 33 3]是種群中的一個染色體，其中前9位代表36個特征中第幾個特征被選中，而第10位代表隱層神經(jīng)元個數(shù)為3個，本文以單隱層為例進(jìn)行說明，多隱層的求解同樣適用，前9個數(shù)的取值范圍為1～36；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)隱層的最大結(jié)點(diǎn)數(shù)目和輸入層節(jié)點(diǎn)數(shù)有很大關(guān)系，本文隱層神經(jīng)元個數(shù)取值范圍限定為3～15。
3.3遺傳操作
遺傳操作包括選擇、交叉、變異三種操作算子，本文采用標(biāo)準(zhǔn)遺傳操作，選擇操作是排序選擇+最佳個體保存法，交叉操作是依據(jù)交叉概率的單點(diǎn)交叉，變異操作是依據(jù)變異概率的單基因突變。選擇操作是遺傳算法的基礎(chǔ)，變異操作是遺傳算法的核心，交叉操作是遺傳算法的補(bǔ)充[5]。
3.4交叉概率的自適應(yīng)確定
交叉算子在遺傳操作中起核心作用，主要用來產(chǎn)生新個體，實(shí)現(xiàn)算法的全局搜索能力。從群體整體進(jìn)化過程來看，交叉概率應(yīng)該能隨進(jìn)化過程逐漸變小，到最后趨于某一穩(wěn)定值，以避免對算法后期的穩(wěn)定性造成沖擊而導(dǎo)致算法不能收斂，或收斂過程加長；而從產(chǎn)生新個體的角度來看，群體中的所有個體在交叉操作上應(yīng)該具有同等地位，相同概率，從而使GA在搜索空間具有各個方向的勻性[6]。因此，本文設(shè)計了與進(jìn)化代數(shù)相關(guān)的交叉概率：
其中，G為進(jìn)化代數(shù)，α、β為定常系數(shù)，α代表交叉概率的變化曲率，β代表交叉概率的收斂極限。
3.5變異概率的自適應(yīng)確定
變異算子在遺傳操作中起輔助作用，主要用來維持群體多樣性，防止出現(xiàn)未成熟收斂。在算法早期，群體中個體多樣性豐富，此時的變異概率應(yīng)該小些，以提高算法的運(yùn)行速度；而隨著進(jìn)化的進(jìn)行，個體越來越向適應(yīng)度高的個體靠近，致使個體越來越單一，此時的變異概率就應(yīng)該大些，以維持群體的多樣性。同樣的原因，同一代群體中個體的變異概率應(yīng)該隨個體的優(yōu)劣而變化，即加大優(yōu)質(zhì)個體變異概率。為此設(shè)計了如下的與遺傳進(jìn)化代數(shù)和個體適應(yīng)度相關(guān)的自適應(yīng)變異概率：
其中，f為當(dāng)前個體適應(yīng)度值，fmax為當(dāng)前群體中最大個體適應(yīng)度值，為當(dāng)前群體平均適應(yīng)度值，G為進(jìn)化代數(shù)，α、k1、k2為定常系數(shù)。α代表變異概率的變化速度；k1與具體問題有關(guān)，是為保證遺傳算法不退化為隨機(jī)搜索，pm所能取到的最大值；k2為一個比較小的變異概率，一般取0.001。
3.6改進(jìn)算法的性能測試
將改進(jìn)的參數(shù)可變遺傳算法應(yīng)用于測試函數(shù)。
函數(shù)有無數(shù)個局部極大點(diǎn)，但只有一個（0，0）為全局最大點(diǎn)，最大值為1。此函數(shù)的最大峰周圍有兩圈脊，它們的取值分別為0.990284和0.962776，因此優(yōu)化過程中很容易停滯在這些局部極大點(diǎn)。
對于測試函數(shù)采用標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法和本文算法進(jìn)行比較。其中，標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法采用二進(jìn)制編碼，基本遺傳操作，交叉概率Pc=0.6，變異概率Pm=0.01。群體規(guī)模100，總進(jìn)化代數(shù)設(shè)為100。分別實(shí)驗(yàn)50次，所得結(jié)果如表1所示。表中x，y，f（x，y）為算法結(jié)束時的典型值，g表示平均運(yùn)行代數(shù)，p為收斂到全局最優(yōu)的概率。
由于函數(shù)存在無窮多個局部最小值，采用標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法運(yùn)行多次，收斂于未成熟解的概率非常大。本文首發(fā)從x，y，f（x，y）的最終值、平均運(yùn)行代數(shù)和收斂概率來看是成功的，特別是平均運(yùn)行代數(shù)大幅降低，雖然沒有完全達(dá)到最大值1，但這是x，y用實(shí)數(shù)表示造成的。
4實(shí)例應(yīng)用
利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對地面活動目標(biāo)的一維距離像進(jìn)行分類和識別，BP網(wǎng)絡(luò)采用輸入層、隱層和輸出層結(jié)構(gòu)。輸入層神經(jīng)元個數(shù)為參數(shù)可變遺傳算法多代遺傳后所優(yōu)選出的特征個數(shù)，隱層神經(jīng)元個數(shù)由參數(shù)可變遺傳算法自身決定，輸出層神經(jīng)元為三個節(jié)點(diǎn)，對應(yīng)于三類地面活動目標(biāo)——坦克、步兵戰(zhàn)車、自行火炮。輸入層和隱層的激勵函數(shù)采用sigmoid函數(shù)形式，輸出層采用線性輸出函數(shù)。將三種地面活動目標(biāo)的一維距離像共200個分為兩組，其中的一組對應(yīng)于每類目標(biāo)50個一維距離像作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練樣本集，用來對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練和記憶，另外一組共150個作為測試樣本集用來對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測試。對應(yīng)于三類地面活動目標(biāo)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出分別為[1 0 0]，[0 1 0]和[0 0 1]。
利用本文算法對三類地面活動目標(biāo)一維距離像進(jìn)行分類和識別，實(shí)驗(yàn)中所用一維距離像信噪比為15dB。通過參數(shù)可變遺傳算法的多次遺傳迭代，對三類地面活動目標(biāo)的識別結(jié)果分別如表2、表3所示。
表2代表優(yōu)選特征個數(shù)選擇最優(yōu)為7時，不同進(jìn)化代數(shù)下三類地面活動目標(biāo)的識別率。識別結(jié)果表明，當(dāng)進(jìn)化代數(shù)為15次時，算法收斂到98.5%以上，繼續(xù)增加遺傳次數(shù)，識別率雖然仍然可以提高，但提高的幅度不大。
表3代表對應(yīng)于選取不同特征長度條件下進(jìn)化代數(shù)為15次時，三類地面活動目標(biāo)的識別率?？梢钥闯?，一維距離像雖然占據(jù)32個距離分辨單元，但真正反映目標(biāo)特性的只是其中的一部分?jǐn)?shù)據(jù)，而另外一部分?jǐn)?shù)據(jù)在目標(biāo)識別中的作用是比較微小的，但這些起較小作用的特征卻為目標(biāo)的分類和識別帶來了不少的困難。因此，最佳特征個數(shù)的選取與具體問題相關(guān)，需要通過實(shí)驗(yàn)反復(fù)驗(yàn)證最終確定，對于坦克、步兵戰(zhàn)車、自行火炮這三類地面活動目標(biāo)，當(dāng)特征個數(shù)選為8時，就可以獲得較好的識別效果。
5結(jié)語
針對雷達(dá)目標(biāo)識別中目標(biāo)特征選取和識別網(wǎng)絡(luò)的隱層神經(jīng)元個數(shù)確定兩個問題， 提出了一種基于參數(shù)可變遺傳算法的解決方案。通過一維距離像的目標(biāo)識別方法提取有利于目標(biāo)識別的相對不變特征量，進(jìn)而利用參數(shù)可變遺傳算法進(jìn)行全局范圍內(nèi)搜索尋優(yōu)。在仿真實(shí)驗(yàn)中，對坦克、步兵戰(zhàn)車、自行火炮三類地面目標(biāo)一維距離像的分類識別，驗(yàn)證了該方法對于解決上述兩個問題的有效性。
參考文獻(xiàn)
[1]A Tucker， J Crampton， S Swift. RGFGA： An efficient representation and crossover for grouping genetic algorithms[J]. Evolutionary Computation， 2005， 13（4）： 477-499.
[2]倪曉軍. 動態(tài)雷達(dá)目標(biāo)識別方法研究[D]. 長沙：國防科技大學(xué)博士論文， 1997.
中圖分類號：TV85文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
1激光掃描測量技術(shù)簡介
LIDAR是LIGHT DETECTION AND RANGING的首字母組合，即激光探測及測距系統(tǒng)，它是采用單個激光脈沖量測從激光源到目標(biāo)，再回到激光接收器的時間，同時結(jié)合飛機(jī)上傳感器定位、定向數(shù)據(jù)，精確量測出被測物體（目標(biāo)）的三維坐標(biāo)。
LIDAR數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由安裝于同一個飛行器上的以下幾個部分組成：
1）機(jī)載GPS，為飛機(jī)提供精確的三維坐標(biāo)。
2） 慣性測量系統(tǒng)，為激光束提供準(zhǔn)確方向。
3） 激光發(fā)射、接收裝置。
4） 反射鏡，用于將發(fā)射的激光束反射到地面。
LIDAR數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)收集到的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，經(jīng)過誤差改正、求參數(shù)等，處理后可以得到高精度的數(shù)字高程模型、三維模型。采集流程如圖1.
2 激光掃描測量技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
隨著LiDAR硬件設(shè)備的提高，DGPS高精度差分系統(tǒng)、高精度三維姿態(tài)感應(yīng)等技術(shù)的發(fā)展，LiDAR的產(chǎn)品體積、重量都在不斷減小，工作成本也繼續(xù)下降，使得此項(xiàng)技術(shù)真正步入實(shí)用階段。經(jīng)過數(shù)多年的研究發(fā)展，LiDAR的測量精度也達(dá)到了一個相當(dāng)高的水平，其水平測量精度達(dá)到15cm，垂直精度達(dá)到10cm。現(xiàn)在全世界范圍，已經(jīng)有三十多種系列產(chǎn)品投入使用。
2l世紀(jì)是3s技術(shù)時代，國家大力投入、發(fā)展“數(shù)字海洋”、“數(shù)字地球”、”數(shù)字城市”，同時也對測繪工作提出了更高的要求。而激光掃描測量技術(shù)，更具有高效率、高精度、全時空測量的特點(diǎn)。
目前，激光測量做為一門新興技術(shù)在測量行業(yè)正逐漸被廣泛應(yīng)用。與傳統(tǒng)的三維空間信息采集手段相比，LiDAR技術(shù)除了較高的精度之外，它還不受天氣，太陽光照射的影響，所采集到的數(shù)據(jù)，可以很輕松的進(jìn)行分類提取，等等這些都是普通航測無可比擬的。因此，利用LiDAR系統(tǒng)，快速獲取大面積三維地物和地形數(shù)據(jù)，繼而生成數(shù)字高程地形模型已經(jīng)成為應(yīng)用廣泛的測量手段。
3在河道測量方面的應(yīng)用
由于激光掃描測量技術(shù)可以在大的測量區(qū)域提供高密度、高精度的測量數(shù)據(jù)且能夠識別重要地物，使得它在河道測量中得到廣泛應(yīng)用。
河道地形測量，長期以來由于江河兩岸地形復(fù)雜，條件艱苦，現(xiàn)有的陸地、船載測量儀器難以有效使用，特別是在植被茂盛的山區(qū)，GPS接收機(jī)衛(wèi)星信號差，無線電傳輸距離有限，使得現(xiàn)在的GPS-RTK難以得到固定解，測量技術(shù)效率不高，若采用全站儀，通視情況又不佳，勞動強(qiáng)度大，危險性高，工作效率、測量精度也難以保障，迫切需要新的測量手段和技術(shù)設(shè)備來改變這一現(xiàn)狀。
激光掃描測量技術(shù)能夠獲得高精度、高密度的高程數(shù)據(jù)，在高精度的可連續(xù)運(yùn)行參考站技術(shù)和三維姿態(tài)技術(shù)的支持下，無需大量地面控制點(diǎn)，就可生成高精度的數(shù)字高程模型（DEM）和DTM。
水深測量部分，在激光測量技術(shù)之前，船載聲波測深系統(tǒng)是最為有效和常用的手段。LiDAR水深測量系統(tǒng)，依靠藍(lán)綠激光發(fā)射和接受設(shè)備，可以分別獲得水面和水底的高程數(shù)據(jù)。 與傳統(tǒng)的船載聲波測深系統(tǒng)相比，LiDAR測深系統(tǒng)具有很多的優(yōu)勢：首先，它不受淺水區(qū)域和陸地的影響；測深精度和幾何分辨率高，由于激光脈沖可以壓縮到很窄的時間寬度內(nèi)，向水中以納秒級脈寬發(fā)射，因此測深點(diǎn)密度高，精度高，水下地形圖質(zhì)量好；而且節(jié)約時間，它可以快速的對大面積水域進(jìn)行測量。對于一些山區(qū)性河流，船只無法航行的水域，LiDAR測深技術(shù)將提供高效的服務(wù)。研究人員指出，LiDAR測深技術(shù)是一種極具誘惑力的測深技術(shù)，必將開創(chuàng)一個嶄新的局面。
4建議
激光測量系統(tǒng)的研究在我國引來了眾多學(xué)者的重點(diǎn)關(guān)注，相信不久的將來，現(xiàn)在已經(jīng)很成熟的硬件設(shè)備還會得到進(jìn)一步發(fā)展，LiDAR系統(tǒng)數(shù)據(jù)后處理軟件的研發(fā)將是又一個關(guān)鍵。隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，將越來越多的應(yīng)用到測量行業(yè)中。我們應(yīng)該時刻關(guān)注此項(xiàng)技術(shù)的新發(fā)展，積極主動的學(xué)習(xí)，勇敢的創(chuàng)新，為推動河道測量事業(yè)的新發(fā)展做出應(yīng)有貢獻(xiàn)。
5參考文獻(xiàn)：
[1] 肖雁峰機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)(LiDAR)在航測中的應(yīng)用實(shí)踐 2010
[2]李樹楷.劉彤.尤紅建機(jī)載三維成像系統(tǒng)[期刊論文]-地球信息科學(xué)2000(1)
[3]王健. 移動激光掃描數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用研究2006
[4]劉經(jīng)南.張小紅激光掃描測高技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀[期刊論文]-武漢大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版)2003(2)
