時(shí)間：2022-05-21 11:34:10
序論：在您撰寫數(shù)據(jù)處理方法論文時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的1篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
摘要：化工原理實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)處理是化工原理實(shí)驗(yàn)及有關(guān)類似實(shí)驗(yàn)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，在實(shí)際數(shù)據(jù)處理時(shí)，往往存在有較大的誤差，如何更有效的進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，是值得我們探究的重要問題，本文就化工原理實(shí)驗(yàn)當(dāng)中的數(shù)據(jù)處理進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析。
關(guān)鍵詞： 化工原理；實(shí)驗(yàn)；數(shù)據(jù)處理
0引言
化工原理實(shí)驗(yàn)是理論與實(shí)踐結(jié)合緊密的一門課程，在化工原理系統(tǒng)理論的指導(dǎo)下，通過進(jìn)行過濾、吸收、傳熱、吸收、精餾、干燥等單元操作訓(xùn)練，一方面強(qiáng)化單元操作基本能力，另一方面，提高學(xué)生數(shù)據(jù)處理能力，為從事化工生產(chǎn)工作奠定良好基礎(chǔ)?；ぴ韺?shí)驗(yàn)的特點(diǎn)是測(cè)量數(shù)據(jù)多、計(jì)算量大、計(jì)算步驟復(fù)雜、試算難度相對(duì)大、查表次數(shù)較多，僅僅依靠手工計(jì)算進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，不僅浪費(fèi)時(shí)間，而且準(zhǔn)確度較低。因此需要尋找既有效而且準(zhǔn)確度相對(duì)較高的處理方法。
1EXCEL數(shù)據(jù)處理法
EXCEL是常見的Office應(yīng)用軟件，一般常用于表格的制作及數(shù)據(jù)的快速處理，將其應(yīng)于化工原理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理，可提高數(shù)據(jù)處理效果，同時(shí)還可以對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效性監(jiān)管。運(yùn)用EXCEL軟件系統(tǒng)，可替代以前用單片機(jī)制作的軟件，提高數(shù)據(jù)錄入速度。另外，表格中還有足夠的文字提示，而且可以把相應(yīng)的量綱也輸入到表格當(dāng)中，不僅提高了化工原理實(shí)驗(yàn)速度，也增加了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，而且有利于培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力，提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。
在使用軟件過程當(dāng)中，教師可使用教師機(jī)進(jìn)行文件下傳，把數(shù)據(jù)、模版文件等資料發(fā)送給學(xué)生，學(xué)生以此文件資料為模版，用學(xué)生機(jī)進(jìn)行錄入和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理。方便、快捷、使用速度快，準(zhǔn)確率高。
2Origin軟件數(shù)據(jù)處理法
Origin軟件是應(yīng)用于科研領(lǐng)域的數(shù)據(jù)分析和制圖軟件，不僅具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)繪圖功能，并且還提供了多種曲線的擬合方法，是一種非常好的數(shù)據(jù)處理工具，將其應(yīng)用于化工原理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理，可進(jìn)行線性擬合和非線性擬合處理。
2.1 非線性擬合Origin軟件在指數(shù)增長(zhǎng)函數(shù)、指數(shù)衰減函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)、S函數(shù)、Gaussiaan函數(shù)中描述了眾多擬合函數(shù)及圖形，同時(shí)還可以使用自定義函數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合。
2.2 線性擬合法Origin軟件可進(jìn)行簡(jiǎn)單線性擬合和多項(xiàng)式擬合，還可用變量替換的方法進(jìn)行轉(zhuǎn)換函數(shù)擬合。可指定使用數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)、多項(xiàng)式階數(shù)計(jì)算法和X取值范圍，進(jìn)行多項(xiàng)式擬合。
3作圖法
作圖法是化工原理實(shí)驗(yàn)重要的數(shù)據(jù)處理方法，現(xiàn)以化工原理實(shí)驗(yàn)中比較重要的測(cè)定傳熱實(shí)驗(yàn)為例。傳熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)是化工原理實(shí)驗(yàn)中的一個(gè)典型實(shí)驗(yàn)，當(dāng)空氣在圓形的直管中流動(dòng)時(shí)，對(duì)流傳熱準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式的一般表現(xiàn)形式為 Nu=ARemPrnGrp，式中，N為努塞爾特準(zhǔn)數(shù)，Pr為普蘭特準(zhǔn)數(shù)， Re為雷諾準(zhǔn)數(shù)，Gr為格拉斯霍夫準(zhǔn)數(shù)。A、m、n、p 對(duì)應(yīng)的是不同的系數(shù)和指數(shù)。對(duì)于強(qiáng)制湍流氣體來說，Gr準(zhǔn)數(shù)我們可以忽略不計(jì)，Pr準(zhǔn)數(shù)是一個(gè)常數(shù)，并且不隨溫度和壓力的變化而變化。因此，Nu=ARem。
我們使用作圖法計(jì)算Nu=ARem中的系數(shù)A和指數(shù)m。得到直線方程式lnNu=lnA+mlnRe。在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)上作圖，以Re為橫坐標(biāo)，以Nu為縱坐標(biāo)，直線斜率即為方程的指數(shù)m。在直線上任選一點(diǎn)，將函數(shù)值代入方程N(yùn)u=ARem，得到系數(shù)A。（圖1）
4最小二乘法
作圖法具有簡(jiǎn)便、直觀的特點(diǎn)，但由于在坐標(biāo)上進(jìn)行標(biāo)點(diǎn)時(shí)會(huì)有些許誤差，有一定的人為因素存在，因此，作圖法確定實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往誤差較大，最小二乘法可以較好的克服這些問題。
我們可將Nu=ARem進(jìn)行對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換，即lnNu=lnA+mlnRe，得到y(tǒng)=a+bx的關(guān)系，從而得到A、m值。通過測(cè)得的一組數(shù)據(jù)Xi，以yi=（l，2，…n），可以確定系數(shù)a及b。其中，y表示lnNu，x表示lnRe,a表示InA，b表示m。根據(jù)最小二乘法
由此求得截距為m、斜率為b的直線方程，從而得到關(guān)聯(lián)各實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的最佳直線。
5結(jié)束語
EXCEL數(shù)據(jù)處理法具有簡(jiǎn)便易行、軟件易得的特點(diǎn)，Origin軟件具有功能強(qiáng)大、適應(yīng)于大量數(shù)據(jù)處理的特點(diǎn)，這些方法在化工原理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理過程中，都發(fā)揮著越來越多地作用。作圖法具有簡(jiǎn)單直觀的特點(diǎn)，在取平均值的時(shí)候，還可以發(fā)現(xiàn)測(cè)量中的錯(cuò)誤。但作圖法人為因素較多，有效數(shù)字容易受圖紙限制，不易估算測(cè)量結(jié)果的誤差。最小二乘法有統(tǒng)計(jì)方法嚴(yán)密，數(shù)據(jù)處理嚴(yán)謹(jǐn)，誤差相對(duì)較小的特點(diǎn)，但缺點(diǎn)是計(jì)算起來相對(duì)比較復(fù)雜，手工處理數(shù)據(jù)往往會(huì)花費(fèi)時(shí)間比較長(zhǎng)，可借助計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)與圖形處理，可大大提高工作效率，并且還能夠培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算機(jī)的使用能力。這些方法的應(yīng)用，既可以提高了數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性，同時(shí)也增強(qiáng)了數(shù)據(jù)處原理的時(shí)效性，增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，提高了教學(xué)質(zhì)量。
摘 要：科技不斷發(fā)展的當(dāng)今社會(huì)，信息資源的共享已然是主流。尤其是在地理信息的公共平臺(tái)構(gòu)建上，利用信息網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)將地理信息通過平臺(tái)的方式呈現(xiàn)出來，這樣人們就可以很方便地出行。地理信息公共平臺(tái)建設(shè)中的重點(diǎn)內(nèi)容就是平臺(tái)數(shù)據(jù)的處理，不僅需要擁有一定的技術(shù)支持，同時(shí)還需要具有適當(dāng)?shù)牟僮鞣椒āＮ恼峦ㄟ^研究分析地理信息公共平臺(tái)數(shù)據(jù)處理的方法，從而提高地理信息公共平臺(tái)數(shù)據(jù)處理的流程，為人們的生活出行提供更大的方便。
關(guān)鍵詞：地理信息公共平臺(tái)；平臺(tái)數(shù)據(jù)處理；方法研究
1 概述
信息化科技的發(fā)展促使地理信息公共平臺(tái)的建設(shè)工作不斷地加快。地理信息公共平臺(tái)的構(gòu)建是地理空間框架建設(shè)的重要體現(xiàn)，與現(xiàn)代的網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)相結(jié)合能夠更加方便人們的出行。地理信息公共平臺(tái)的建設(shè)能夠使得巨大的地理信息變得可視化。但是地理信息平臺(tái)的構(gòu)建不論是流程還是技術(shù)都需要一定的方法。通過實(shí)踐和研究，找到合適地理信息公共平臺(tái)數(shù)據(jù)處理的方法，加快地理信息公共平臺(tái)的建設(shè)。
2 地理信息公共平臺(tái)數(shù)據(jù)處理方法的研究背景分析
2.1 定義分析
如今社會(huì)的發(fā)展，影響經(jīng)濟(jì)和社會(huì)進(jìn)步和發(fā)展的重要因素是信息化，地理信息是人們認(rèn)知世界的重要途徑和手段，是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。如今傳播的百分之八十以上的信息是和地理位置緊密相連的，通過信息的，成功的揭露了事物發(fā)展的規(guī)律，幫助指導(dǎo)了戰(zhàn)略決策的制定。
目前我國(guó)信息化發(fā)展不斷地深入化，地理信息資源的基礎(chǔ)地位逐漸顯現(xiàn)，給人們的生產(chǎn)生活帶來了極大的影響。黨和政府也認(rèn)識(shí)到地理信息資源的重要意義，加大了對(duì)其相關(guān)建設(shè)和應(yīng)用開發(fā)。地理信息資源的利用對(duì)于城市的發(fā)展有著極為重要的意義，尤其在數(shù)字城市的構(gòu)建上其具有極為重要的意義，相關(guān)部門必須加強(qiáng)對(duì)其的重視。
2.2 研究的價(jià)值
根據(jù)相關(guān)的技術(shù)要求，我們可以看到，地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)是基礎(chǔ)，地理信息公共平臺(tái)直接面對(duì)的對(duì)象是客戶，所以作為數(shù)字城市建設(shè)核心的地理信息公共平臺(tái)，逐漸以數(shù)字城市的主體體現(xiàn)，它所包含的內(nèi)容是除了詳細(xì)的數(shù)據(jù)建庫(kù)之外的其他所有的內(nèi)容。
地理信息公共平臺(tái)建設(shè)的核心內(nèi)容是平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)，它給大眾展現(xiàn)出來的信息更利于進(jìn)行傳播，而且充分的體現(xiàn)；集成、可擴(kuò)充和可視性。
目前我國(guó)在數(shù)字城市的建設(shè)已經(jīng)取得了一定的成就，但是在數(shù)據(jù)采集和處理沒有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，尤其是針對(duì)一些大比例尺的數(shù)據(jù)的生產(chǎn)處理，筆者希望通過研究之后，針對(duì)數(shù)據(jù)信息的制作方法和流程能夠正確地梳理出來，這樣可以給更多地方的數(shù)據(jù)平臺(tái)構(gòu)建工作提供指導(dǎo)和幫助。
2.3 數(shù)據(jù)處理
平臺(tái)數(shù)據(jù)集是地理信息公共平臺(tái)建設(shè)的核心內(nèi)容，它所提供的信息內(nèi)容更適宜網(wǎng)絡(luò)化分布式應(yīng)用，體現(xiàn)集成性、可視化、可擴(kuò)充性的特征。包括在基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)上通過數(shù)據(jù)提取、擴(kuò)充和重組等加工過程形成的地理實(shí)體數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)、地圖數(shù)據(jù)、地名地址數(shù)據(jù)和三維景觀數(shù)據(jù)等面向服務(wù)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)。
3 地理信息公共平臺(tái)數(shù)據(jù)處理的實(shí)施
3.1 建立地理實(shí)體數(shù)據(jù)庫(kù)
3.1.1 數(shù)據(jù)的處理
地理信息公共平臺(tái)建設(shè)需要有個(gè)存放所有信息的數(shù)據(jù)庫(kù)，這些信息都混淆在其中，需要對(duì)這些信息進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，就如同分門別類一樣，將有共性的數(shù)據(jù)都提取出來，作為最核心的要素?cái)?shù)據(jù)，將所有的數(shù)據(jù)都按照這樣的分類繼續(xù)分下去。
3.1.2 水系數(shù)據(jù)處理
地理信息中不免會(huì)遇到江河湖海等水系數(shù)據(jù)，面對(duì)這些數(shù)據(jù)，要將湖泊、池塘，以及水庫(kù)的線和面作為提取的要素?cái)?shù)據(jù)。當(dāng)遇見完整的河流時(shí)，就直接提取河流的邊和面，當(dāng)河流中間被橋梁所中斷時(shí)，對(duì)于數(shù)據(jù)的提取應(yīng)該是邊線、面以及橋梁。遇到攔水壩的粉筆水庫(kù)，提取的數(shù)據(jù)信息除了提取水庫(kù)的邊緣線之外還需要提取堤壩等信息，這樣才能保證提取信息的完整性。
3.1.3 交通數(shù)據(jù)處理
地理信息除了有水之外還會(huì)遇見鐵路和公路以及城市道路等數(shù)據(jù)信息，對(duì)這些道路的要素?cái)?shù)據(jù)提取，主要是面、邊線以及中心線等。同時(shí)還需要按照一定的比例將這些信息規(guī)劃好，與實(shí)際的數(shù)據(jù)信息相對(duì)應(yīng)。
3.1.4 數(shù)據(jù)脫密處理
在對(duì)數(shù)據(jù)解密處理的過程中，操作人員需要依照《中華人民共和國(guó)測(cè)繪成果管理?xiàng)l例》的要求，繪制開發(fā)出的生產(chǎn)產(chǎn)品涉及利用國(guó)家秘密，沒有經(jīng)過高無緣繪制行政管理部門或者省、直轄市、自治區(qū)的人民政府繪制行政管理部門的保密技術(shù)進(jìn)行處理的，那么繪制出來產(chǎn)品秘密等級(jí)要等于甚至高于所使用的秘密等級(jí)。所以，必須對(duì)平臺(tái)數(shù)據(jù)進(jìn)行解密處理，高精度進(jìn)行位置定位，確保在不影響國(guó)家安全的情況，滿足用戶的精度要求。在解密處理數(shù)據(jù)過程中，還需要注意以下8個(gè)方面。①地圖位置的公開精度不可超過50米。等高距大于50米，數(shù)字高程模型網(wǎng)需要大于100米。②大眾使用的遙感影像空間位置頸部要控制在50米以上，影像地面分辨率要高于0.5米，對(duì)于涉密的信息、建筑物以及構(gòu)筑物等固定設(shè)施不可進(jìn)行標(biāo)注。③只有滿足《基礎(chǔ)地理信息公開表示內(nèi)容的規(guī)定（試行）》、《公開地圖內(nèi)容表示若干規(guī)定》、《公開地圖內(nèi)容表示補(bǔ)充規(guī)定（試行）》三項(xiàng)標(biāo)注要求，才可在大眾使用的遙感影像中注明地名、地質(zhì)以及其他相關(guān)信息。④在編制公開地圖時(shí)，涉及使用到秘密地理信息，需要按照國(guó)家繪制地理信息局規(guī)定的統(tǒng)一方法進(jìn)行加密，并依法送到測(cè)繪行政管理部門進(jìn)行審核。⑤如果公眾使用的遙感影像需要使用到國(guó)家秘密，那么在公開致歉需要移交省級(jí)以上的測(cè)繪地理信心行政管理部門進(jìn)行審核并進(jìn)行加密保護(hù)處理。對(duì)于分辨率在0.5米以下的遙感影像，也需要經(jīng)過國(guó)家測(cè)繪地理信息局進(jìn)行審核后才能夠公開使用。⑥需要得到省級(jí)以上測(cè)繪地理信息管理部門審核后，并獲取地圖審核號(hào)，才能夠公開出版、傳遞、刊登遙感影像內(nèi)容。⑦不論是標(biāo)注的興趣點(diǎn)還是新增的興趣的都需要經(jīng)過審查，滿足國(guó)家審核之后，才能夠進(jìn)行公開展示。⑧使用到專業(yè)內(nèi)容地圖時(shí)，需要獲取該專業(yè)保密部門的核查的證明文件。
3.2 降低空間精度
地理信息公共平臺(tái)建設(shè)之后，人們就可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行查看，對(duì)于有些需要隱蔽的信息則需要降低空間的精度來實(shí)行保密。中國(guó)測(cè)繪科學(xué)研究院開發(fā)了專業(yè)的軟件，可以對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行變形處理，使得地理信息的空間坐標(biāo)無規(guī)律地發(fā)生偏移。這樣，將有利于達(dá)到保密的效果。
3.3 過濾敏感信息
地理信息公共平臺(tái)的建設(shè)主要目的是能夠給人們的生活帶來方便，一些人們?nèi)粘３鲂袝?huì)運(yùn)用到的地理信息出現(xiàn)在地理信息公共平臺(tái)上就可以了，對(duì)于一些敏感的地理信息應(yīng)該刪除掉。例如部隊(duì)、監(jiān)獄和勞改所等就不應(yīng)該標(biāo)識(shí)出來了。同時(shí)對(duì)于一些專用公路和專用鐵路的信息也應(yīng)該不予以標(biāo)識(shí)。
3.4 暈渲地圖制作
地理信息平臺(tái)建設(shè)呈現(xiàn)出來的地理信息需要一定的視覺效果，給人直觀的道路感受。對(duì)地理信息中的地勢(shì)進(jìn)行暈渲地圖的分級(jí)切片。在全市范圍內(nèi)，數(shù)據(jù)采用一比一的方式進(jìn)行，而其他范圍則采用一比五的數(shù)據(jù)來代替。通過疊加的方式使得數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出直觀感受的地勢(shì)暈渲圖。
3.5 三維數(shù)據(jù)制作
為了使得地理信息平臺(tái)的建設(shè)的地理信息更加逼真，人們?cè)谑褂玫倪^程中能夠更快速地理解，三維數(shù)據(jù)制作也是一種手段。首先需要建立三維模型數(shù)據(jù)，再根據(jù)這個(gè)模型，將地理信息有效的定位在其中，最后通過三維模型渲染的方法使得地圖更加滿足視覺的效果。渲染之后的模型在經(jīng)過專業(yè)的軟件到處成平臺(tái)所接受的文件格式。
4 結(jié)束語
通過上述的研究分析我們了解到，地理信息公共平臺(tái)的建設(shè)工作需要一定的數(shù)據(jù)處理方法的支持，這樣才能夠給大家提供一個(gè)科學(xué)、準(zhǔn)確并且及時(shí)的地理信息服務(wù)共享平臺(tái)，才能實(shí)現(xiàn)給人們生活出行帶來便捷的想法。地理信息公共平臺(tái)數(shù)據(jù)處理包括的內(nèi)容很多，需要逐個(gè)去研究透徹。地理信息公共平臺(tái)數(shù)據(jù)處理方法經(jīng)過一定的研究之后在更大范圍內(nèi)推廣使用，使得更多的地區(qū)能夠建設(shè)地理信息公共平臺(tái)，真正迎接信息化的時(shí)代。
摘 要：在煤礦生產(chǎn)作業(yè)中，為確保生產(chǎn)效率及安全，多會(huì)采取定向鉆進(jìn)技術(shù)，確保煤礦生產(chǎn)鉆進(jìn)工作的有效控制。研制我國(guó)煤礦井下隨鉆測(cè)量技術(shù)，探究鉆孔孔跡數(shù)據(jù)處理方法，其具備著極為顯著的實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值。從一般水平定向鉆進(jìn)入手，分析水平定向鉆孔軌跡的基本要素，探究煤礦井下水平定向孔軌跡的一般形式和描述方法，提出一定的鉆孔孔跡數(shù)據(jù)處理方法。
關(guān)鍵詞：煤礦井下隨鉆測(cè)量技術(shù)；鉆孔軌跡；數(shù)據(jù)處理
1 一般水平定向鉆進(jìn)鉆孔軌跡
一般意義上的水平定位鉆進(jìn)，多選擇以地面作為參照，并進(jìn)行相應(yīng)空間坐標(biāo)系建立。在煤礦生產(chǎn)作業(yè)中，其水平定向鉆孔則需要依據(jù)井下鉆場(chǎng)為參照，建立相關(guān)的空間坐標(biāo)系。為確保鉆孔鉆井精度及效率，需要綜合考慮礦井實(shí)際狀況，確保空間坐標(biāo)系建立準(zhǔn)確性，并研究表征鉆孔貴軌跡空間位置的實(shí)際點(diǎn)、線、面與角之間所存在的具體關(guān)系，確定描述鉆孔軌跡的方法及相關(guān)計(jì)算方法，將其作為鉆孔軌跡設(shè)計(jì)與鉆孔軌跡數(shù)據(jù)信息處理的理論基礎(chǔ)。定向鉆孔軌跡，以空間曲線參數(shù)作為劃分標(biāo)準(zhǔn)，則可以分為設(shè)計(jì)鉆孔軌跡、實(shí)際鉆孔軌跡與實(shí)測(cè)鉆鉆孔軌跡。其中實(shí)際鉆孔軌跡，指的是鉆頭鉆進(jìn)過程中由鉆頭中心點(diǎn)沿著鉆孔軸移動(dòng)所形成的實(shí)際的幾何路徑，其鉆孔軌跡，是由眾多點(diǎn)組合而成。然而在實(shí)際操作過程中，受條件限制無法對(duì)鉆孔軌跡中的所有點(diǎn)實(shí)施測(cè)量，因此其實(shí)際鉆孔跪進(jìn)僅僅具備抽象意義，無法將其完整繪制展示。鉆孔實(shí)測(cè)軌跡，指的是在鉆進(jìn)過程中，對(duì)實(shí)際軌跡中存在的某些特定點(diǎn)執(zhí)行測(cè)量操作獲得的軌跡，這些店稱之為測(cè)點(diǎn)，以測(cè)點(diǎn)為基礎(chǔ)，繪制出的鉆孔軌跡表現(xiàn)為折線，折線與實(shí)際軌跡之間所具備的近似程度，是由測(cè)點(diǎn)的密集程度來決定的。
媒礦井下水平定向鉆孔軌跡空間坐標(biāo)作為基礎(chǔ)，逐步實(shí)現(xiàn)鉆孔軌跡描述與繪制作業(yè)。其操作步驟主要為：第一，依據(jù)區(qū)域特征及實(shí)際，建立鉆孔軌跡空間坐標(biāo)系，對(duì)鉆孔軌跡所處于的實(shí)際空間位置進(jìn)行確定。傳統(tǒng)方式的地面鉆孔，多會(huì)選擇以地面作為參照，依據(jù)鉆孔表現(xiàn)的方向，多將向下方向作為垂直軸，設(shè)置為Z，表示正方向，然而井下鉆孔作業(yè)，不僅僅存在著垂直孔與下斜孔，還存在著近水平孔，鉆有上仰孔，且其鉆孔地點(diǎn)均位于地面以下，為方便研究與描述其鉆孔鉆進(jìn)狀態(tài)，其基本參照物多選擇井下鉆場(chǎng)，依據(jù)其參照體系，構(gòu)建出垂直于軸向上為正方向的煤礦井下鉆孔坐標(biāo)系。第二，地面鉆井作業(yè)中，其關(guān)于井斜的描述，多是選擇鉆孔垂直軸及軸線之間所存在的夾角作為重要參數(shù)來表示。然而煤礦井下鉆孔，多選擇水平面與鉆孔軸線之間的仰角作為重要參數(shù)值，且考慮到地面情況與井下條件下，其X，Y軸在正反向取向上保持著一致性，然而在坐標(biāo)系中，Z軸方向卻存在著相反性。地面坐標(biāo)系中，多將Z軸向下作為坐標(biāo)系正方向，其坐標(biāo)系統(tǒng)滿足右手螺旋法則。在井下坐標(biāo)系統(tǒng)中，則多將Z軸向上作為坐標(biāo)系正方向，此時(shí)坐標(biāo)系則滿足左手螺旋法則。具體如圖1所示。
2 水平定向鉆孔軌跡的基本要素
在實(shí)際開展水平定位鉆孔軌跡設(shè)計(jì)操作、測(cè)量操作及數(shù)據(jù)信息處理的過程中，一般多選擇鉆孔軌跡L中的某一個(gè)測(cè)點(diǎn)作為研究的基礎(chǔ)對(duì)象，其選擇測(cè)點(diǎn)所相應(yīng)的孔深、傾角與方位角，則被稱之為水平定向鉆孔軌跡的基本要素。依據(jù)相關(guān)理論，則測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)信息僅表現(xiàn)了該點(diǎn)位置的空間位置，測(cè)點(diǎn)位置的切線則表示為鉆進(jìn)過程中的前進(jìn)方向線，亦被稱之為鉆孔當(dāng)前軸線，可以通過鉆孔當(dāng)前軸線、來表述測(cè)點(diǎn)附近一段鉆孔軌跡。測(cè)量數(shù)據(jù)的處理操作與鉆孔孔跡繪制，其對(duì)鉆孔軸線的繪制，均是依據(jù)鉆孔軸線進(jìn)行操作的。為確保鉆孔軌跡繪制及描述的準(zhǔn)確性，要求對(duì)鉆孔孔跡中存在的測(cè)點(diǎn)相應(yīng)的孔深、傾角與方位角基本要素進(jìn)行精確處理。在其基本要素中，理論孔深定義為：測(cè)點(diǎn)位置所具備的實(shí)際鉆孔深度值，在近水平鉆孔中，多指的是孔口位置到測(cè)點(diǎn)鉆孔曲線之間的實(shí)際長(zhǎng)度值，多采取鉆桿進(jìn)行測(cè)量，一般用L進(jìn)行孔深記錄；傾角：是指鉆孔當(dāng)前點(diǎn)的切線與水平面之間的最小夾角；方位角：是指鉆扎當(dāng)前點(diǎn)的切線在水平面的投影與北向（N軸）之間的夾角；設(shè)計(jì)方位錢：開孔方位線在水平面上的投影，代表鉆孔深度廷伸主方向。
3 煤礦井下水平定向孔軌跡的一般形式和描述方法
在煤礦生產(chǎn)過程中，尤其是高瓦斯礦井，從瓦斯治理和利用的角度出發(fā)，經(jīng)常需要在煤層及其頂板或底板中布置一系列的鉆孔用于抽采或釋放瓦斯，以確保生產(chǎn)安全。根據(jù)鉆孔的目的和用途不同主要分為預(yù)抽鉆孔、防突鉆孔兩種。根據(jù)抽采瓦斯的位且或來源不同，水平定向鉆孔主要分為本煤層預(yù)抽孔、頂板高位孔、底板穿層孔等形式。
本煤層預(yù)抽鉆孔的布且形式預(yù)抽鉆孔一般情況都布宜在煤層厚度大、透氣性好、瓦斯含且高、煤層硬度較大的稱定煤層中，這樣不但有利于成孔和后期鉆孔橡定，同時(shí)能夠保證鉆孔的高滲透性。有利于瓦斯的逸出。報(bào)據(jù)鉆有利于瓦斯的逸出。報(bào)據(jù)鉆孔相對(duì)于工作面延伸方向的不同水平定向鉆孔布龍形式主分為走向和傾向布置兩種形式。為了保證良好的抽放效果，不能使鉆孔穿透工作面或從巷道穿出帆，在實(shí)施定向拐商鉆孔前，孔相對(duì)于工作面延伸方向的不同水平定向鉆孔布置戳主鉆孔布t形式一般以走向或傾向平行布皿為主。在實(shí)施向拐夸鉆孔后，可采用“一孔多分支”的鉆孔布1形式。這樣可在順槽直接開孔，減少鉆機(jī)椒運(yùn)次數(shù)，提高鉆進(jìn)效率，同時(shí)起到“一孔多用”的效果。
4 煤礦井下隨鉆測(cè)量技術(shù)鉆孔軌跡數(shù)據(jù)處理方法
在煤礦井下隨鉆測(cè)量技術(shù)鉆孔軌跡數(shù)據(jù)處理中，提出應(yīng)用平均角法進(jìn)行軌跡計(jì)算。為確保鉆進(jìn)軌跡描述的準(zhǔn)確性，可以進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)量，降低兩側(cè)點(diǎn)間距，提高計(jì)算精度，這種方法計(jì)算簡(jiǎn)單，在實(shí)踐應(yīng)用中應(yīng)用較為廣泛。此外，在煤礦井下隨鉆測(cè)量技術(shù)鉆孔軌跡數(shù)據(jù)處理中還可以采取平衡正切法。然而其方法應(yīng)用精度偏低，為滿足現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需求，本文提出應(yīng)用Excel進(jìn)行鉆孔孔跡測(cè)量參數(shù)計(jì)算，并繪制鉆孔軌跡圖。Excel工具具備著強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能，通過測(cè)量?jī)x器，收集測(cè)點(diǎn)深度、傾角與方位角等信息，通過Excel形式進(jìn)行保存，采取相應(yīng)的計(jì)算方式進(jìn)行孔跡坐標(biāo)計(jì)算，選擇圖表導(dǎo)出方式，直觀獲得鉆孔軌跡水平及垂直投影。
5 結(jié)束語
隨著煤礦開采深度增加，為確保煤礦生產(chǎn)安全性，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率，在煤礦開采中多采取定向鉆進(jìn)技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦鉆進(jìn)工作的有效控制。在分析鉆孔孔跡一般水平定向鉆進(jìn)、水平定向鉆孔軌跡的基本要素、煤礦井下水平定向孔軌跡的一般形式和描述方法等基礎(chǔ)上，探究鉆孔孔跡數(shù)據(jù)處理方法，典型的鉆孔孔跡數(shù)據(jù)處理方法包括平均三角法、平衡正切法等，本文提出Excel法進(jìn)行鉆孔孔跡測(cè)量參數(shù)計(jì)算，實(shí)踐證明其可行性，且效果良好。
摘要：無人機(jī)數(shù)據(jù)處理技術(shù)為測(cè)繪產(chǎn)品生產(chǎn)提供了新手段，廣泛應(yīng)用于各種測(cè)繪工程。作為攝影測(cè)量學(xué)新技術(shù)，須在攝影測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)課程中適當(dāng)增加無人機(jī)數(shù)據(jù)處理方面的教學(xué)內(nèi)容。本文結(jié)合DPGrid無人機(jī)航測(cè)數(shù)據(jù)處理的整體解決方案，以實(shí)際軟件操作演示案例進(jìn)行關(guān)鍵方法的講解，能達(dá)到激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)新技術(shù)的目的。
關(guān)鍵詞：無人機(jī)；攝影測(cè)量；數(shù)據(jù)處理；教學(xué)案例
一、引言
無人機(jī)低空航拍攝影技術(shù)作為一項(xiàng)空間數(shù)據(jù)獲取的重要手段，具有續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)、影像實(shí)時(shí)傳輸、高危地區(qū)探測(cè)、成本低、高分辨率、機(jī)動(dòng)靈活等優(yōu)點(diǎn)[1]，其獲得的航拍數(shù)據(jù)被越來越多的應(yīng)用于各種測(cè)繪項(xiàng)目[2]，以獲取測(cè)繪4D產(chǎn)品。然而由于無人機(jī)體積小，容易受天氣風(fēng)力影響，飛行姿態(tài)差，航片重疊度不規(guī)則，航片傾斜角和旋偏角容易偏大，且航拍攜帶非量測(cè)相機(jī)相幅小、相片基線短、圖面質(zhì)量較差、經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)影像模糊，常規(guī)的數(shù)據(jù)處理方法較難實(shí)現(xiàn)無人機(jī)數(shù)據(jù)的快速處理。為滿足工程應(yīng)用的需要，一些新的無人機(jī)數(shù)據(jù)處理技術(shù)被提出，相關(guān)技術(shù)人員的社會(huì)需求也逐漸增多[3]?？梢?，在攝影測(cè)量學(xué)本科教學(xué)中增加相關(guān)內(nèi)容以加深學(xué)生對(duì)該技術(shù)的了解非常必要。本文擬以武漢大學(xué)研發(fā)的DPGrid軟件中無人機(jī)航測(cè)整體解決方案為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容及案例，達(dá)到讓學(xué)生了解無人機(jī)航片處理關(guān)鍵技術(shù)的目標(biāo)。
（一）無人機(jī)航測(cè)數(shù)據(jù)處理教學(xué)內(nèi)容
無人機(jī)航測(cè)數(shù)據(jù)處理的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)包括低空航測(cè)的定義、低空無人機(jī)平臺(tái)、低空無人機(jī)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)及低空數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵方法及步驟[4、5]。低空航測(cè)就是在較低相對(duì)航高采用小型飛行器搭載小像幅數(shù)碼相機(jī)進(jìn)行航空攝影測(cè)量工作。該技術(shù)在我國(guó)最早發(fā)展于20世紀(jì)90年代，從2008年開始無人機(jī)航測(cè)數(shù)據(jù)第一次在應(yīng)急救災(zāi)領(lǐng)域得到了應(yīng)用。常見的低空無人機(jī)平臺(tái)有三角翼、飛艇、輕型飛機(jī)等，能搭載各種2000萬像素以上小像幅相機(jī)作為傳感器進(jìn)行航空攝影。由于成本較低，且能靈活機(jī)動(dòng)地應(yīng)用于小范圍航測(cè)和應(yīng)急測(cè)繪，2010年4月無人機(jī)被集中裝配到全國(guó)各省局以推廣其應(yīng)用。2011年，武漢大學(xué)研發(fā)的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量網(wǎng)格DPGrid軟件被正式推出，作為一個(gè)高性能海量航空航天遙感數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，它打破了傳統(tǒng)的攝影測(cè)量流程，集生產(chǎn)、質(zhì)量檢測(cè)、管理為一體，能合理的安排人、機(jī)的工作，充分應(yīng)用當(dāng)前先進(jìn)的數(shù)字影像匹配、高性能并行計(jì)算、海量存儲(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)通訊等技術(shù)，大幅度地提高了數(shù)據(jù)處理的效率，縮短地圖更新周期，提高空間信息獲取的實(shí)時(shí)性，特別是對(duì)大型的自然災(zāi)害的快速評(píng)估、應(yīng)急反映的方面，對(duì)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及軍事安全等都具有重要的意義。其中完整的無人機(jī)航測(cè)整體解決方案針對(duì)低空航測(cè)數(shù)據(jù)的航片重疊度不規(guī)則、傾斜角和旋偏角容易偏大、像幅小、基線短、圖面質(zhì)量較差、影像模糊等數(shù)據(jù)處理難點(diǎn)，提出了許多先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理方法，包括小像幅影像畸變修正、影像增強(qiáng)、特征點(diǎn)提取、多級(jí)金字塔處理、大傾角立體像對(duì)的影像匹配、自動(dòng)轉(zhuǎn)點(diǎn)、GPS/IMU光束法平差、影像勻光勻色、正射影像制作及自動(dòng)鑲嵌等，為利用無人機(jī)航測(cè)數(shù)據(jù)高效生產(chǎn)大比例尺DOM、DEM、DLG等測(cè)繪產(chǎn)品奠定了基礎(chǔ)。在教學(xué)中，以上新方法的主要功能及實(shí)現(xiàn)步驟可通過對(duì)DPGrid軟件的演示操作案例進(jìn)行講解，以加深學(xué)生的理解。
（二）DPGrid無人機(jī)數(shù)據(jù)處理流程及教學(xué)案例
在DPGrid軟件中，無人機(jī)數(shù)據(jù)處理模塊運(yùn)用了網(wǎng)格計(jì)算的先進(jìn)算法，能提高數(shù)據(jù)處理的效率[7]，在災(zāi)害應(yīng)急響應(yīng)中發(fā)揮了巨大作用。無人機(jī)數(shù)據(jù)處理的基本流程如圖1所示。第一步是創(chuàng)建工程，設(shè)置工程目錄等參數(shù)；第二步，設(shè)置相機(jī)參數(shù)，排列航帶，進(jìn)行影像預(yù)處理，包括內(nèi)定向、畸變改正、影像勻色等，影像處理完后可以得到測(cè)區(qū)影像圖。在測(cè)區(qū)影像圖上先手工選擇航帶內(nèi)和航帶間的同名點(diǎn)，然后通過全自動(dòng)影像匹配獲得加密點(diǎn)（圖2）；第三步，量測(cè)一些地面控制點(diǎn)為平差計(jì)算加密點(diǎn)的地面三維坐標(biāo)做準(zhǔn)備；第四步，利用光束法區(qū)域網(wǎng)平差進(jìn)行粗差剔除，并調(diào)整同名點(diǎn)的位置，使得平差結(jié)果滿足工程精度，獲得加密點(diǎn)坐標(biāo)和影像的外方位元素；最后，建立數(shù)字高程模型（DEM），編輯DEM，進(jìn)行正射影像生產(chǎn)、編輯，得到最終的測(cè)繪產(chǎn)品（圖3）。
為加強(qiáng)學(xué)生對(duì)無人機(jī)數(shù)據(jù)處理中各步驟的理解，在教學(xué)中還會(huì)以無人機(jī)數(shù)據(jù)處理的DPGrid操作演示案例進(jìn)行講解。該案例采用4條航帶，總計(jì)20個(gè)無人機(jī)航片（圖4）進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的操作。首先創(chuàng)建工程，然后進(jìn)行相機(jī)參數(shù)設(shè)置、控制點(diǎn)設(shè)置、航帶設(shè)置，進(jìn)行影像預(yù)處理，接著在影像匹配前先加入一些種子點(diǎn)，進(jìn)行影像全自動(dòng)匹配，自動(dòng)找到同名像點(diǎn)。接著進(jìn)行光束法平差剔除粗差點(diǎn)，然后加入控制點(diǎn)進(jìn)行光束法平差以獲得相片外方位元素和加密點(diǎn)的三維坐標(biāo)，最后生產(chǎn)測(cè)繪產(chǎn)品，并進(jìn)行產(chǎn)品編輯。如圖5為案例數(shù)據(jù)生產(chǎn)的數(shù)字正射影像（DOM）。
二、總結(jié)
無人機(jī)數(shù)據(jù)處理技術(shù)是測(cè)繪專業(yè)學(xué)生需要掌握和了解的新技術(shù)之一，本文利用DPGrid軟件中的無人機(jī)航測(cè)解決方案設(shè)計(jì)相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容及案例，能激發(fā)學(xué)生對(duì)攝影測(cè)量學(xué)這一課程的學(xué)習(xí)熱情，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中更積極主動(dòng)的探求新知識(shí)，通過案例教學(xué)能讓學(xué)生把理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中去，為他們將來的工作奠定了良好基礎(chǔ)。
摘 要：本文主要提供了一種快速傅里葉變換（FFT）分析同小波包分析相聯(lián)合的數(shù)據(jù)處理方法。通過對(duì)處理后的加速度積分后所獲得的氣門速度數(shù)據(jù)信號(hào)，分析計(jì)算可得其干擾信號(hào)在數(shù)字濾波的基礎(chǔ)上減少了11.84%，氣門落座速度的精度也相對(duì)提升了15%，絕對(duì)誤差為6.59%。跟傳統(tǒng)的數(shù)字濾波器濾波的方式對(duì)比，此種方法有效提升了氣門落座動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的精度。
關(guān)鍵詞：數(shù)字濾波器；快速傅里葉變換；小波包分析；氣門落座
0 引言
本文主要針對(duì)使用常見的數(shù)字濾波器濾波方法在處理氣門落座動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)時(shí)的缺陷，提出將快速傅里葉變換（FFT）分析與小波包分析相結(jié)合的數(shù)據(jù)處理方法，實(shí)現(xiàn)信號(hào)和誤差的濾波，有效地提高了數(shù)據(jù)的精度。
1 數(shù)字濾波器濾波分析氣門落座動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)
氣門的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)在時(shí)域和頻域內(nèi)的區(qū)分不是很明顯，在時(shí)域內(nèi)，干擾信號(hào)總是存在；在頻域中，其信號(hào)不僅包含有與凸輪轉(zhuǎn)速同步的周期信號(hào)以外，還隱藏了氣門開啟和落座時(shí)的沖擊信號(hào)。而沖擊信號(hào)不是嚴(yán)格的周期信號(hào)，其在頻域和干擾噪聲有部分的重疊[1]。
本文采用高通濾波器，設(shè)置其低頻、高頻阻帶值為8Hz、10KHz，對(duì)氣門加速度信號(hào)做濾波處理。由結(jié)果分析可知，經(jīng)過數(shù)字濾波處理后其最大值由原始信號(hào)的10049變?yōu)榱?782，產(chǎn)生了2.65%的濾波誤差，其落座端的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)態(tài)勢(shì)也與原始信號(hào)在時(shí)間上有一定程度上的偏差。由此可見，濾波器在去除干擾信號(hào)的同時(shí)，真實(shí)信號(hào)也被削弱了，尤其是氣門落座段部分的高頻信號(hào)被削弱了。
2 小波分析氣門動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)處理的拓展研究
小波變換具備多頻率分析信號(hào)的特征，是一種信號(hào)的時(shí)間-頻率分析方法，并且在時(shí)域、頻域內(nèi)均具有表征信號(hào)局部特征的功能。根據(jù)這個(gè)特點(diǎn)，將氣門落座的單個(gè)周期的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)分為工作段（A’-B）、落座段（B-C）、非工作段（A-A’和C-C’），如圖1所示。
2.1 FFT分析與小波包分析相結(jié)合去除干擾
小波包分析是由小波分析拓展而來，能夠?qū)π盘?hào)做更細(xì)致的分析和重構(gòu)，可以同時(shí)對(duì)低頻信號(hào)和高頻信號(hào)做出分解，并在全局頻段內(nèi)對(duì)信號(hào)做細(xì)化，所以，用該方法可以去除夾雜在氣門加速度動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)中的干擾[2]。對(duì)預(yù)處理后的氣門加速度數(shù)據(jù)各工作段進(jìn)行FFT分析。整個(gè)頻域段均包含著落座段部分的真實(shí)信號(hào)，而干擾信號(hào)則主要存在于加速度曲線各段FFT變換后圖形的突變處和曲線的粗糙部分。結(jié)合上述分析可獲得干擾信號(hào)頻率范圍分別是：0-3階、145-148階、380-394階和438-442階。為了進(jìn)一步去除干擾，必須對(duì)原始加速度數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行442階以上的細(xì)分，即需要對(duì)其做9層小波包分解，其512階頻率信號(hào)則被分成了512個(gè)頻率段。再通過小波包對(duì)上述干擾頻率范圍進(jìn)行重構(gòu)從而消除干擾。
2.2 對(duì)比分析
經(jīng)過上述分解與重構(gòu)，將常用數(shù)字濾波器去除干擾與小波包去除干擾所得的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，效果如圖2所示。
對(duì)圖2中數(shù)字濾波去除干擾和小波包去除干擾的的氣門加速度曲線進(jìn)行積分獲得氣門速度曲線，其對(duì)比圖如圖3所示。
根據(jù)圖3的顯示分析可知，小波包處理和數(shù)字濾波處理后的速度信號(hào)，其最大值前者為2.936m/s，后者為2.555m/s，原始數(shù)據(jù)所得為3.142m/s。采用FFT分析與小波包分析相結(jié)合的方式處理氣門落座數(shù)據(jù)，通過對(duì)其積分后獲得的氣門速度信號(hào)，計(jì)算可得其干擾信號(hào)在數(shù)字濾波的基礎(chǔ)上減少了11.84%，氣門落座速度的精度也相對(duì)提升了15%，絕對(duì)誤差為6.59%。
3 結(jié)論
采用FFT分析與小波包分析相結(jié)合的方法去除干擾后，氣門的加速度曲線和積分后得到的氣門速度曲線的最大值不變，其真實(shí)性未受到影響，改善了數(shù)字濾波容易丟失真實(shí)信號(hào)的缺陷，有效的提高了配氣機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的精度。
摘要：土地勘測(cè)界定工作，是做好地區(qū)開發(fā)發(fā)展的重要基礎(chǔ)性工作。其工作質(zhì)量的提高，對(duì)于確保投資者與土地?fù)碛姓呃妫约暗胤介_發(fā)質(zhì)量都起到了良好的支持作用。？本文以數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)發(fā)展為基礎(chǔ)，開展了土地勘測(cè)定界測(cè)量數(shù)據(jù)處理技術(shù)研究。
關(guān)鍵詞：土地勘測(cè)定界測(cè)量數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)庫(kù)
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展以及國(guó)家基礎(chǔ)建設(shè)水平的提高，各項(xiàng)土地開發(fā)工作成為了當(dāng)前工程建設(shè)的主要工作。在這一工作中，土地勘測(cè)工作質(zhì)量高低，決定了土地開發(fā)工作能否順利完成。為此土地測(cè)量技術(shù)工作者利用各項(xiàng)技術(shù)革新模式，提高土地勘測(cè)定界測(cè)量技術(shù)質(zhì)量。在測(cè)量研究中技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)處理技術(shù)的應(yīng)用可以很好地提高土地勘測(cè)定界測(cè)量工作質(zhì)量，對(duì)土地開發(fā)工作起到了較大的支持作用。
一、數(shù)據(jù)處理技術(shù)方法發(fā)展分析
在定界測(cè)量過程中，數(shù)據(jù)處理技術(shù)的應(yīng)用極大的提高了勘測(cè)工作質(zhì)量與效率。為此勘測(cè)技術(shù)人員首先開展了數(shù)據(jù)處理技術(shù)發(fā)展過程研究，為其技術(shù)研究提供支持。
（一） 在傳統(tǒng)勘測(cè)技術(shù)上發(fā)展出的數(shù)據(jù)處理方法
早期的界定測(cè)量數(shù)據(jù)處理技術(shù)，是在傳統(tǒng)測(cè)量方式上創(chuàng)新而來的。其主要的技術(shù)模式即是將測(cè)量所得到的結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)化處理。在實(shí)際的應(yīng)用中，其處理過程技術(shù)一般是采用Auto CAD、Mastion等軟件，對(duì)勘測(cè)內(nèi)容進(jìn)行處理，獲取勘測(cè)界定測(cè)量數(shù)據(jù)。但是在實(shí)際的技術(shù)應(yīng)用過程中，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)以上兩種數(shù)據(jù)處理軟件雖然具有圖形操作簡(jiǎn)單、圖形美觀等明星的優(yōu)勢(shì)。但是在實(shí)際應(yīng)用中也存在著軟件為進(jìn)行二次開發(fā)工作、土地屬性信息（如權(quán)屬、類型等）無法在圖形中進(jìn)行標(biāo)注等缺點(diǎn)。為此勘測(cè)技術(shù)人員，這一這類技術(shù)問題進(jìn)行了專項(xiàng)技術(shù)研究。
（二） 數(shù)據(jù)庫(kù)信息化數(shù)據(jù)處理技術(shù)方法
針對(duì)傳統(tǒng)勘測(cè)數(shù)據(jù)處理技術(shù)存在的問題，技術(shù)研究者新型數(shù)據(jù)處理技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)技術(shù)為基礎(chǔ)，提出了應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)開展勘測(cè)定界測(cè)量數(shù)據(jù)處理工作的新型處理方法。在這一技術(shù)應(yīng)用中，其主要技術(shù)內(nèi)容包括了以下幾點(diǎn)。首先構(gòu)建勘測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)。技術(shù)人員利用信息數(shù)據(jù)技術(shù)，在計(jì)算機(jī)內(nèi)建設(shè)多元化的勘測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)。其數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容包括了勘測(cè)區(qū)域及周邊地物屬性信息和空間信息，再利用數(shù)據(jù)處理技術(shù)將信息數(shù)據(jù)進(jìn)行融合。這一技術(shù)所建設(shè)的數(shù)據(jù)庫(kù)具有數(shù)據(jù)無縫、無限性特點(diǎn)。其次建立大容量數(shù)據(jù)庫(kù)。在數(shù)據(jù)處理過程中，處理速度與質(zhì)量與數(shù)據(jù)庫(kù)容量有著重要關(guān)系。在當(dāng)前技術(shù)條件下，計(jì)算機(jī)硬盤設(shè)備容量依然可以滿足勘測(cè)定界測(cè)量中數(shù)據(jù)庫(kù)容量要求。同時(shí)，伴隨著云數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)發(fā)展，其為數(shù)據(jù)庫(kù)容量提升提供了無限發(fā)展空間。利用新型大容量計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)與云數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)結(jié)合，是提高數(shù)據(jù)處理質(zhì)量效率的技術(shù)手段。最后發(fā)揮出數(shù)據(jù)庫(kù)處理優(yōu)勢(shì)。在數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)支持下，勘測(cè)技術(shù)人員可以提高勘測(cè)數(shù)據(jù)處理質(zhì)量，對(duì)勘測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效處理與監(jiān)控。通過技術(shù)手段提高，充分發(fā)揮出數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)處理作業(yè)，是當(dāng)前勘測(cè)數(shù)據(jù)處理研究的重要內(nèi)容。
二、土地勘測(cè)定界測(cè)量中數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)處理研究
將數(shù)據(jù)庫(kù)處理技術(shù)應(yīng)用到勘測(cè)定界測(cè)量中，需要技術(shù)人員進(jìn)行實(shí)踐研究，提高其技術(shù)的實(shí)用性。在實(shí)踐過程中，其主要的技術(shù)處理內(nèi)容包括以下幾點(diǎn)。
（一） 勘測(cè)測(cè)量數(shù)據(jù)處理流程？
在數(shù)據(jù)處理過程中，有效的數(shù)據(jù)處理流程有助于提高數(shù)據(jù)處理的質(zhì)量與效率。多元化勘測(cè)測(cè)量數(shù)據(jù)庫(kù)工作中，其主要流程包括了以下內(nèi)容。（1）通過數(shù)據(jù)采集工作，對(duì)需要勘測(cè)測(cè)量的數(shù)據(jù)開展整理與收集工作；（2）在勘測(cè)地段開展專業(yè)化外業(yè)測(cè)量作業(yè)，獲取界定測(cè)量數(shù)據(jù)；（3）通過數(shù)據(jù)庫(kù)處理，將專業(yè)測(cè)量所得數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)；（4）由數(shù)據(jù)庫(kù)程序完成對(duì)勘測(cè)數(shù)據(jù)信息開展自動(dòng)提取、錄入處理；（5）技術(shù)人員根據(jù)土地勘測(cè)范圍，構(gòu)建出測(cè)量圖形與屬性專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)；（6）技術(shù)人員對(duì)圖形與屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行核查，避免數(shù)據(jù)錯(cuò)誤造成的勘測(cè)問題出現(xiàn)；（7）數(shù)據(jù)無誤后，數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)完成定界土地?cái)?shù)據(jù)自動(dòng)量算過程，如統(tǒng)計(jì)土地總面積等相關(guān)數(shù)據(jù)；（8）技術(shù)人員做好數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用與維護(hù)工作。
（二） 數(shù)據(jù)處理過程主要技術(shù)內(nèi)容
在界定測(cè)量數(shù)據(jù)處理流程中，其技術(shù)管理要點(diǎn)包括以下內(nèi)容。（1）內(nèi)業(yè)圖形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。在勘定測(cè)量數(shù)據(jù)處理中，將勘測(cè)所得的外業(yè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)，存入數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行處理。其主要過程即是將勘測(cè)到的測(cè)量數(shù)據(jù)，輸入專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)，再按照勘測(cè)要求設(shè)置出勘測(cè)基本單位。之后在數(shù)據(jù)庫(kù)中根據(jù)位置點(diǎn)號(hào)、x坐標(biāo)、y坐標(biāo)數(shù)據(jù)格式，將數(shù)據(jù)存放入數(shù)據(jù)庫(kù)，完成坐標(biāo)讀入與繪圖過程。（2）勘測(cè)數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換。在內(nèi)業(yè)圖形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換完成后，數(shù)據(jù)需要根據(jù)面積、土地類型地塊號(hào)等數(shù)據(jù)內(nèi)容，搭建屬性數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)。再根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)要求完成勘測(cè)數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換工作。如將自動(dòng)形成的單塊勘測(cè)圖，形成整體的勘測(cè)圖就是這一環(huán)節(jié)的內(nèi)容。（3）完成勘測(cè)面積的自動(dòng)求和。在勘測(cè)數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換完成后，數(shù)據(jù)庫(kù)在以轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，利用數(shù)據(jù)庫(kù)匯總計(jì)算功能，完成勘測(cè)地段整體面積的自動(dòng)統(tǒng)計(jì)工作。統(tǒng)計(jì)完成后在利用數(shù)據(jù)源代碼對(duì)面積開展自動(dòng)計(jì)算工作，求得勘測(cè)地段整體面積。
三、定界測(cè)量數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)使用實(shí)例簡(jiǎn)介
在某地區(qū)征地勘測(cè)過程中，測(cè)量技術(shù)人員采用了數(shù)據(jù)庫(kù)處理技術(shù)，對(duì)勘測(cè)地段進(jìn)行了數(shù)據(jù)處理工作，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析。其實(shí)際工作內(nèi)容如下：
第一步實(shí)地測(cè)量過程。在勘測(cè)測(cè)量開始前勘測(cè)管理者首先根據(jù)地區(qū)面積、形狀等特點(diǎn)，將勘測(cè)工作分為三個(gè)勘測(cè)測(cè)量小組，開展外業(yè)數(shù)據(jù)實(shí)地測(cè)量，取得勘測(cè)測(cè)量的外業(yè)數(shù)據(jù)。
第二步數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換工作。外業(yè)數(shù)據(jù)測(cè)量完成后，技術(shù)人員將數(shù)據(jù)輸入專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)庫(kù)再依據(jù)外業(yè)數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)庫(kù)軟件將外業(yè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為內(nèi)業(yè)圖形。其轉(zhuǎn)換完成的內(nèi)業(yè)圖形如圖一所示。
第三步數(shù)據(jù)結(jié)合轉(zhuǎn)換工作。數(shù)據(jù)庫(kù)在形成內(nèi)業(yè)圖形后，將三組內(nèi)業(yè)圖形根據(jù)坐標(biāo)、地域形狀等數(shù)據(jù)內(nèi)容，將三組圖形信息進(jìn)行拼接，組成完整的勘測(cè)測(cè)量數(shù)據(jù)庫(kù)，繼而拼接成勘測(cè)地區(qū)完整的圖形。其組合完成的勘測(cè)圖如圖二所示。
第四步地域自動(dòng)統(tǒng)計(jì)求和。在完成勘測(cè)圖后，技術(shù)人員通過數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)與計(jì)算功能，完成地段面積統(tǒng)計(jì)與計(jì)算工作，求得地段數(shù)據(jù)58.2公頃。
四、結(jié)束語
土地勘測(cè)界定測(cè)量的開展，是土地開發(fā)工作的首要工作內(nèi)容，也是提高土地勘測(cè)質(zhì)量的重要技術(shù)內(nèi)容。將數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)引入勘測(cè)測(cè)量工作，利用數(shù)據(jù)處理技術(shù)提高勘測(cè)質(zhì)量是當(dāng)前勘測(cè)技術(shù)的主要發(fā)展方向。研究者結(jié)合實(shí)際勘測(cè)案例，開展了數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐研究，為勘測(cè)技術(shù)發(fā)展提供了有力支持。
摘要：在水輪發(fā)電機(jī)組安裝檢修的過程中有一項(xiàng)極其重要的工作，那就是對(duì)于盤車樹立的處理，要想水輪發(fā)電機(jī)組保證健康的運(yùn)行就必須要保證良好的盤車質(zhì)量。在之前較為傳統(tǒng)的盤車數(shù)據(jù)處理方法是要求等轉(zhuǎn)角盤車，這種方法不僅勞動(dòng)強(qiáng)度十分大、工作效率還十分的低下，雖然在后來也有自動(dòng)盤車的方法出現(xiàn)，但是，這種方法也只是改變了自動(dòng)化的問題，并不能從根本上提高盤車的速度和工藝。為此，本文提出了用最小二乘擬和法對(duì)水輪發(fā)電機(jī)組盤車數(shù)據(jù)進(jìn)行處理計(jì)算。
關(guān)鍵詞：水輪發(fā)電機(jī)組；盤車數(shù)據(jù)；處理方法
0 引言
在水輪發(fā)電機(jī)組中盤車的主要目的就是為了測(cè)量水輪發(fā)電機(jī)組的軸線情況，然后再對(duì)其進(jìn)行處理，進(jìn)而降低水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)的擺度，保證水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)上下之間的間隙保持均勻。傳統(tǒng)的等角盤車這種人工讀數(shù)的方法存在著很多的弊端，例如，測(cè)數(shù)的不準(zhǔn)，不能一步調(diào)整到位，智能反復(fù)的對(duì)其進(jìn)行調(diào)整，加大了不必要的勞動(dòng)力，降低了工作效率等。因此，在近幾年以來，自動(dòng)化的盤車系統(tǒng)就開始被大量的應(yīng)用于水輪發(fā)電機(jī)組的檢修當(dāng)中，但是這些盤車系統(tǒng)只能解決自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)的問題，并不能提高盤車的速度和工藝。為此，筆者也就最小二乘擬和法對(duì)水輪發(fā)電機(jī)組盤車數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和計(jì)算，該算法對(duì)盤車測(cè)點(diǎn)圓周并沒有什么要求，還能夠有效克服測(cè)量斷面表面的質(zhì)量以及測(cè)量誤差對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響，通過實(shí)際的應(yīng)用和研究發(fā)現(xiàn)，這種方法應(yīng)用起來較為方便，而且還在一定程度上加快了盤車的速度，提高了盤車的質(zhì)量。具體實(shí)驗(yàn)探究報(bào)告如下：
1 水輪發(fā)電機(jī)組擺度的特性和計(jì)算
1.1 擺度的特性
旋轉(zhuǎn)部件的形心（中心）和旋轉(zhuǎn)中心的不重和就造成了擺度。下圖1是擺度的集合特性分析圖，就圖1能看出，e是旋轉(zhuǎn)部件中心與旋轉(zhuǎn)中心的擺度圓半徑；R是千分表所測(cè)出來的擺度值；而Q0則是旋轉(zhuǎn)部件在最初始位置時(shí)的最大擺度的方位角。根據(jù)幾何關(guān)系我們可以推導(dǎo)得出，千分表的擺度值理論上應(yīng)該是一條正弦的擺度曲線，但是可能是由于測(cè)量表面質(zhì)量以及讀數(shù)的誤差使其不能成為一條標(biāo)準(zhǔn)的擺度曲線。
2 水輪發(fā)電機(jī)組軸線調(diào)整量的測(cè)量和計(jì)算
2.1 空氣間隙和上、下止漏環(huán)之間的間隙特性分析
空氣間隙指的是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子和定子之間的間隙，這種間隙的空間和時(shí)間的分布都會(huì)影響到水輪發(fā)電機(jī)組的電磁力特性，如果出現(xiàn)上下止漏環(huán)空間、時(shí)間分布不均勻的情況，就會(huì)產(chǎn)生不均勻的水壓脈動(dòng)，從而使得水輪發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生水力的振動(dòng)，并且還有可能會(huì)加大水輪發(fā)電機(jī)組的間隙空蝕、增大止漏環(huán)的磨損，所以，在水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的過程中應(yīng)該盡量保證空氣間隙和上、下止漏環(huán)之間的間隙保持均勻[1]。但是，要如何保證空氣間隙和上、下止漏環(huán)之間的間隙保持均勻呢？間隙的均勻性和水輪發(fā)電機(jī)組的機(jī)組中心、機(jī)組旋轉(zhuǎn)中心以及軸線這三者之間的相對(duì)關(guān)系有著一定的聯(lián)系，在這三者之中，如果機(jī)組的軸線和機(jī)組的中心重合了，就能夠保證間隙在機(jī)組靜止的狀態(tài)下保持均勻，但是，如果機(jī)組在運(yùn)行的過程中出現(xiàn)了機(jī)組軸線和旋轉(zhuǎn)中心不重合的問題，就會(huì)出現(xiàn)動(dòng)態(tài)的擺度，進(jìn)而使得間隙在運(yùn)行的過程中成為了不均勻的[2]。因此，為了保證間隙在動(dòng)態(tài)的時(shí)候也保持均勻，就必須要保證機(jī)組的軸線和旋轉(zhuǎn)中心重合，這樣就能在一定程度上降低擺度，同時(shí)還需要保證的就是水輪發(fā)電機(jī)組的旋轉(zhuǎn)中心和水輪發(fā)電機(jī)組的中心重合，這樣就能完成軸線調(diào)整的任務(wù)?？偠灾?，要想保證空氣間隙和上、下止漏環(huán)之間的間隙保持均勻，就需要使得機(jī)組中心、旋轉(zhuǎn)中心、機(jī)組軸線這三者處于同心[3]。通過這些分析，我們就能得到調(diào)整軸線的原則：在機(jī)組軸線的擺度達(dá)到了適當(dāng)?shù)囊蠛?，調(diào)整固定的部件和旋轉(zhuǎn)部件的相對(duì)位置，使得機(jī)組中心和旋轉(zhuǎn)中心重合。
2.2 調(diào)整軸線的方法和計(jì)算
調(diào)整軸線的具體方法為：（1）將旋轉(zhuǎn)部件放入初始的位置，然后再沿著圓周去測(cè)量固定部件和旋轉(zhuǎn)部件之間的間隙，這時(shí)，由于兩者都處于靜止的狀態(tài)不處于同心的狀態(tài)，所以其間隙的空間分布的應(yīng)該是正弦曲線，然后再利用最小二乘擬和的計(jì)算方法計(jì)算出旋轉(zhuǎn)部件0。時(shí)其靜態(tài)中心相對(duì)于固定部件中心的相對(duì)位置，具體如下圖3當(dāng)中的A點(diǎn)；（2）將旋轉(zhuǎn)部件旋轉(zhuǎn)180。然后再對(duì)其進(jìn)行測(cè)量和計(jì)算，然后再利用最小二乘擬和的計(jì)算方法計(jì)算出旋轉(zhuǎn)部件180。時(shí)其靜態(tài)中心相對(duì)于固定部件中心的相對(duì)位置，具體如下圖3當(dāng)中的B點(diǎn)[4]。而AB的重點(diǎn)0，就是旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)中心，矢量00，就是軸線的調(diào)整量，詳情見圖3。
3 結(jié)語
綜上所述，通過使用最小二乘正弦曲線擬和法處理盤車數(shù)據(jù)，能夠在一定程度上克服傳統(tǒng)盤車數(shù)據(jù)處理方法的不足。最小二乘正弦曲線擬和法處理盤車數(shù)據(jù)，是通過較為完善的理論進(jìn)行相關(guān)的推導(dǎo)，然后再給出擺度計(jì)算的公式以及調(diào)整軸線的計(jì)算方法，這種計(jì)算的方法具有一定的科學(xué)性和可行性。
【摘 要】細(xì)致討論最小二乘準(zhǔn)則平差的局限性。結(jié)合三種常見的抗差估計(jì)權(quán)因子函數(shù)，對(duì)控制網(wǎng)平差的間接平差模型的性質(zhì)進(jìn)行了詳細(xì)研究，分析了抗差估計(jì)理論與方法的數(shù)學(xué)性質(zhì)和特點(diǎn)，通過數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)，深入研究了測(cè)量數(shù)據(jù)處理過程中抗差估計(jì)方法的有關(guān)性質(zhì)。針對(duì)估計(jì)效果，分析了在使用不同權(quán)因子函數(shù)進(jìn)行抗差估計(jì)時(shí)對(duì)平差結(jié)果精度的影響，解決了抗差估計(jì)方案設(shè)計(jì)及選擇中的幾個(gè)難題。
【關(guān)鍵詞】抗差估計(jì)；最小二乘準(zhǔn)則；等價(jià)權(quán)因子
0 引言
在進(jìn)行外業(yè)測(cè)量中，觀測(cè)誤差是不可避免的。由于觀測(cè)誤差的存在，當(dāng)觀測(cè)值的個(gè)數(shù)與必要觀測(cè)數(shù)相等時(shí)，此時(shí)沒有檢核條件，盡管此時(shí)仍可求出未知量的值，但這種結(jié)果必然包含無法估量的誤差，其精準(zhǔn)度更是無法保證。另一方面，當(dāng)觀測(cè)值的個(gè)數(shù)大于必要觀測(cè)數(shù)時(shí)，又會(huì)出現(xiàn)某些觀測(cè)值不符合理論關(guān)系的情況，如出現(xiàn)三角形內(nèi)角和不等于180°。測(cè)量平差可以基于一定的數(shù)學(xué)方法，減弱甚至消除其影響，以求取未知量的最優(yōu)估值，同時(shí)起到對(duì)觀測(cè)值進(jìn)行精度評(píng)定的作用。經(jīng)典平差方法以間接平差，條件平差為代表，皆遵循最小二乘準(zhǔn)則。近代平差則引入了新的平差模型，如抗差估計(jì)，秩虧網(wǎng)自由平差方差分量估計(jì)等理論。本文將以間接平差函數(shù)模型為例，細(xì)致討論最小二乘準(zhǔn)則平差的局限性，結(jié)合三種常見的抗差估計(jì)權(quán)因子函數(shù)，并就一個(gè)算例進(jìn)行抗差估計(jì)效果的討論，得出許多重要價(jià)值的結(jié)論。
1 控制網(wǎng)平差的間接平差模型
測(cè)量中水準(zhǔn)網(wǎng)、導(dǎo)線、三角網(wǎng)、GPS控制網(wǎng)等，在數(shù)據(jù)處理的時(shí)候廣泛采用間接平差的方式，使精度得到提升[1]。我們?cè)诖讼忍骄块g接平差模型和抗差估計(jì)的平差方法。
1.1 間接平差模型
平差時(shí)選取t個(gè)獨(dú)立量作為參數(shù)，可以將觀測(cè)的n個(gè)量表達(dá)為所選t個(gè)獨(dú)立參數(shù)的函數(shù)，這種平差函數(shù)模型稱為間接平差[2]。
設(shè)某平差問題中有n個(gè)觀測(cè)值，t個(gè)必要觀測(cè)個(gè)數(shù)，組成誤差方程如下：
式中：V是n維觀測(cè)殘差向量，B為n×t階系數(shù)矩陣，x為參數(shù)的改正數(shù)，l是n維觀測(cè)值與近似值之差的向量。
在數(shù)據(jù)處理時(shí)，設(shè)權(quán)矩陣為P，則按最小二乘原理，得參數(shù)解為：
從式（2）可以看出，利用最小二乘法可以簡(jiǎn)便地求得參數(shù)的估值，并使得這些求得的數(shù)據(jù)與實(shí)際數(shù)據(jù)之間誤差的平方和為最小。偶然誤差符合正態(tài)分布，在正常分布模式下，此法具有優(yōu)越的數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)性能。但是當(dāng)觀測(cè)數(shù)據(jù)中含有粗差時(shí)，誤差分布模型將偏離正態(tài)分布，最直接的影響將l使值系統(tǒng)性的增大或減小，從而使x偏離，進(jìn)而使的VPV偏大。
1.2 抗差估計(jì)的平差方法
經(jīng)典平差總是假設(shè)觀測(cè)值中只含偶然誤差，不含粗差，平差模型正確。但測(cè)量實(shí)踐表明，由種種原因可能產(chǎn)生誤差或錯(cuò)誤。一個(gè)有效的估計(jì)方法，必須保留最小二乘法的優(yōu)越性，同時(shí)增強(qiáng)其抗差性。i抗差估計(jì)是從隨機(jī)模型入手，尋找既能自動(dòng)抗拒粗差的影響，又基本上具備經(jīng)典最優(yōu)估計(jì)統(tǒng)計(jì)特性的估計(jì)方法[3]。
2 實(shí)例分析
為了驗(yàn)證抗差估計(jì)在測(cè)繪數(shù)據(jù)處理中的作用，本文以三角網(wǎng)數(shù)據(jù)處理為例對(duì)該方法的有效性及優(yōu)越性進(jìn)行驗(yàn)證。
2.1 數(shù)據(jù)來源
實(shí)驗(yàn)中以文獻(xiàn)[5]中測(cè)角網(wǎng)實(shí)例為數(shù)據(jù)源，三角網(wǎng)型如圖1所示，起算數(shù)據(jù)如表1、2所示。一測(cè)角三角網(wǎng)如圖，網(wǎng)中A，B，C，D為已知點(diǎn)，P，P為待定點(diǎn)，同精度觀測(cè)了18個(gè)角度值，驗(yàn)前單位權(quán)中誤差為1.4″。
2.2 處理過程
在數(shù)據(jù)處理以原始無粗差的觀測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算的結(jié)果為參考（表3），采用人為加入粗差的方式對(duì)最小二乘和抗差估計(jì)進(jìn)行對(duì)比[6]。
表4給出本文測(cè)試方案，通過在不同觀測(cè)值加入不同的粗差形成了各方案，分別采用最小二乘平差以及抗差估計(jì)方法從定位精度方面進(jìn)行比較，同時(shí)對(duì)不同權(quán)函數(shù)從迭代次數(shù)角度進(jìn)行分析。
觀察坐標(biāo)偏移量表5發(fā)現(xiàn)，幾種方案的坐標(biāo)偏移量并不是呈現(xiàn)單純的遞增或遞減，這是由于我們以原始觀測(cè)值最小二乘平差結(jié)果作為真值進(jìn)行比較造成的，而原始觀測(cè)值并不是毫無誤差的。
由表6我們可以看出，最小二乘平差對(duì)粗差無抑制作用，驗(yàn)后單位權(quán)中誤差迅速增大，而抗差估計(jì)方案對(duì)粗差不良影響的抑制性是顯著的且各有千秋的。三種抗差方案與最小二乘處理效果對(duì)比，IGG3方案效果最好。
由表7可知，與其他方案相比較，IGG3方案迭代次數(shù)明顯增加。這種缺陷在小數(shù)據(jù)中幾乎不能體現(xiàn)，但如果控制網(wǎng)非常復(fù)雜，將影響計(jì)算機(jī)計(jì)算的速度。
3 結(jié)論
通過各種情況下的詳細(xì)探究，并以三角網(wǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)處理中的優(yōu)越性進(jìn)行了分析對(duì)比，得到以下結(jié)論：
1）不存在粗差時(shí)，最小二乘平差與IGG1方案和Huber方案差別不大，但三者效果皆弱于IGG3方案；存在粗差時(shí)，三種抗差方案與最小二乘處理效果呈現(xiàn)鮮明的對(duì)比，IGG3方案效果依舊最好，其次為IGG1方案，再次為Huber方案，最小二乘平差并不起抗差作用。
2）從等價(jià)權(quán)上看，IGG1、IGG3、Huber方案都有降權(quán)的作用。不同的是，IGG1、IGG3抗差方案將權(quán)降為零值，直接使觀測(cè)值粗差剔除。而Huber方案雖然不會(huì)使含粗差的觀測(cè)值權(quán)降為零，剔除粗差，但已通過降權(quán)使其污染性減小，就抗差效果而言，已與IGG1方案接近。且由于其上述特性，保證了多余觀測(cè)值的存在。
3）從迭代次數(shù)上看，加或者不加粗差，又或者與其他方案相比較，IGG3方案雖然抗差效果尤其突出，但是其迭代次數(shù)明顯增加，這種缺陷在小數(shù)據(jù)中幾乎不能體現(xiàn)，但如果控制網(wǎng)非常復(fù)雜，將影響計(jì)算的效率。
摘 要在科技信息發(fā)展的帶動(dòng)下，我國(guó)的新型導(dǎo)彈試驗(yàn)任務(wù)也有所增加，在靶場(chǎng)導(dǎo)彈武器試驗(yàn)中，為了盡可能多地記錄遙測(cè)參數(shù)，需要利用大量的有限信道，這就造成了遙測(cè)數(shù)據(jù)的記錄編排工作更加復(fù)雜而具有挑戰(zhàn)性。為了有效地處理這些數(shù)據(jù)，本文將就靶場(chǎng)遙測(cè)數(shù)據(jù)的處理方法進(jìn)行分析。
【關(guān)鍵詞】靶場(chǎng)遙測(cè) 數(shù)據(jù)處理 處理方法
數(shù)據(jù)處理的周期直接受到遙測(cè)數(shù)據(jù)參數(shù)提取和處理素的影響，這也是在靶場(chǎng)遙測(cè)數(shù)據(jù)領(lǐng)域一項(xiàng)重要的研究?jī)?nèi)容。本文將就此論題進(jìn)行探討，以求得到高效的處理方法。
1 遙測(cè)復(fù)雜數(shù)據(jù)幀的描述
遙測(cè)數(shù)據(jù)是二進(jìn)制數(shù)據(jù)流，主要通過幀結(jié)構(gòu)形式將多路數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，固定字節(jié)長(zhǎng)度的文件信息是文件頭。子幀中有專門的一路用于副幀和數(shù)字量，子幀參數(shù)字節(jié)和副幀有著相同的數(shù)據(jù)類型，但是有著不同的數(shù)字量參數(shù)字節(jié)，有著繁多的參數(shù)種類。如果數(shù)字量結(jié)構(gòu)中相對(duì)導(dǎo)彈每個(gè)特征飛行時(shí)段都需要有一個(gè)分幀記錄數(shù)據(jù)，一般分幀有四個(gè)，每個(gè)分幀可以分為A、B區(qū)，在A區(qū)不同分幀有著相同的記錄參數(shù)，在B區(qū)記錄參數(shù)各不相同，這種數(shù)字量則為遙測(cè)復(fù)雜數(shù)據(jù)幀。
2 大數(shù)據(jù)量處理
2.1 基于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)處理模式
遙測(cè)數(shù)據(jù)綜合處理系統(tǒng)有多個(gè)設(shè)備組成，包括專用數(shù)據(jù)導(dǎo)入計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)陣列、高性能客戶機(jī)、交換機(jī)、高性能服務(wù)器。其中服務(wù)器需要配備兩臺(tái)，一臺(tái)用于中心處理服務(wù)器，一臺(tái)用于做數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器。中心服務(wù)器同時(shí)為多個(gè)用戶提供計(jì)算服務(wù)，可以充分利用服務(wù)器硬件資源提高數(shù)據(jù)的處理速度。
遙測(cè)數(shù)據(jù)綜合處理系統(tǒng)通過將C/S與B/S結(jié)合的方式方實(shí)現(xiàn)。C/S主要用于處理日常試驗(yàn)任務(wù)的數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)檔案的歸檔和記錄、數(shù)據(jù)的查詢等工作；B/S架構(gòu)主要用于管理任務(wù)、查詢統(tǒng)計(jì)歷史數(shù)據(jù)、上傳下載打包的數(shù)據(jù)。
按照變化頻率，可以將遙測(cè)參數(shù)分為速變參數(shù)和緩變參數(shù)。緩變參數(shù)有著復(fù)雜的記錄格式，包括子幀、副幀、數(shù)字量等幀結(jié)構(gòu)中都有所分布，如果導(dǎo)彈的型號(hào)不同，那么其參數(shù)信息表單也存在差異，所以更改頻繁、使用單一是其主要的特點(diǎn)。所以，可以采用客戶端軟件對(duì)數(shù)據(jù)的質(zhì)量進(jìn)行檢查和分錄，由中心處理服務(wù)器實(shí)現(xiàn)分錄數(shù)據(jù)的對(duì)接、平滑濾波和剔除野值。緩變參數(shù)處理操作步驟一般如下：
（1）用戶通過客戶端提供的數(shù)據(jù)下載功能將項(xiàng)目試驗(yàn)任務(wù)遙測(cè)數(shù)據(jù)下載到本地。
（2）對(duì)項(xiàng)目任務(wù)參數(shù)信息進(jìn)行審核，如果該參數(shù)信息表單已經(jīng)存在那么需要重新配置參數(shù)信息表單。
（3）在緩變參數(shù)處理軟件中輸入遙測(cè)數(shù)據(jù)及參數(shù)信息表單路徑，然后上傳到中心處理服務(wù)器，完成數(shù)據(jù)的對(duì)接，剔除野值，生成參數(shù)數(shù)據(jù)文件。
（4）上傳生成的參數(shù)數(shù)據(jù)文件和參數(shù)信息表單，由數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心進(jìn)行保存。
（5）生成處理結(jié)果
用戶通過客戶端軟件對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行預(yù)覽，合格后可以打印。
在測(cè)量數(shù)據(jù)的子幀結(jié)構(gòu)中，速變參數(shù)記錄數(shù)據(jù)有著相對(duì)固定的格式，型號(hào)不同的導(dǎo)彈任務(wù)參數(shù)信息表單基本沒有太大的差別，所以可以采用客戶端軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的驗(yàn)證和截取。速變參數(shù)記錄數(shù)據(jù)的處理步驟如下：
（1）上傳參數(shù)信息表單，將數(shù)據(jù)分路指令發(fā)送給速變參數(shù)處理軟件服務(wù)器。
（2）下載遙測(cè)數(shù)據(jù)文件，根據(jù)要求執(zhí)行遙測(cè)數(shù)據(jù)文件質(zhì)量檢查等操作，并且保存到存儲(chǔ)中心，將執(zhí)行完畢的指令發(fā)送給客戶端軟件。
（3）用戶通過客戶端軟件查看測(cè)量數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查情況，如果不符合質(zhì)量評(píng)定要求，發(fā)送數(shù)據(jù)對(duì)接信令，將不同測(cè)量數(shù)據(jù)的分路數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)接，生成參數(shù)數(shù)據(jù)文件并上傳存儲(chǔ)中心。
（4）用戶通過客戶端軟件從存儲(chǔ)中心下載相應(yīng)的參數(shù)數(shù)據(jù)文件，進(jìn)行選段采樣、譜分析，生成譜圖。
（5）用戶通過客戶端軟件將最終參數(shù)數(shù)據(jù)文件保存到存儲(chǔ)中心，發(fā)送報(bào)告生成指令，報(bào)告生成服務(wù)軟件自動(dòng)生成數(shù)據(jù)處理結(jié)果報(bào)告和測(cè)量數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查報(bào)告，用戶審閱通過后即可打印。
2.2 數(shù)據(jù)選取
隨著遙測(cè)測(cè)量數(shù)據(jù)量的不斷增加，數(shù)據(jù)的冗余性也逐漸加大。因此，將數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)應(yīng)用于遙測(cè)數(shù)據(jù)處理中，在保持參數(shù)波形不失真的情況下降低數(shù)據(jù)處理量，從而達(dá)到提高數(shù)據(jù)處理效率的目的。目前，數(shù)據(jù)壓縮方法很多，常用的主要有相對(duì)插值法、二次采樣法、拋物線法和一階扇形內(nèi)插法，但從壓縮比和參數(shù)波形保持兩方面綜合來看，一階扇形內(nèi)插法更具優(yōu)勢(shì)，具體內(nèi)容在此不詳細(xì)敘述，可參考《靶場(chǎng)遙測(cè)數(shù)據(jù)選取方法的比較分析》。
3 結(jié)束語
通過改變數(shù)據(jù)處理模式以及降低數(shù)據(jù)冗余性，掌握遙測(cè)數(shù)據(jù)記錄特點(diǎn)和變化規(guī)律，將遙測(cè)大數(shù)據(jù)量處理問題予以解決，這對(duì)于靶場(chǎng)遙測(cè)數(shù)據(jù)處理上有著重要的意義。未來應(yīng)當(dāng)構(gòu)建遙測(cè)綜合處理系統(tǒng)，盡量滿足大數(shù)據(jù)量處理的要求。希望本文提出的觀點(diǎn)具有一定的參考價(jià)值。
摘要：對(duì)轉(zhuǎn)向架構(gòu)架機(jī)加工的關(guān)鍵尺寸的檢測(cè)數(shù)據(jù)運(yùn)用梳理統(tǒng)計(jì)的方法進(jìn)行處理和分析，發(fā)現(xiàn)誤差出現(xiàn)的規(guī)律、判明誤差的性質(zhì)及類別，提出改進(jìn)建議。
關(guān)鍵詞：加工誤差；構(gòu)架；數(shù)據(jù)處理；誤差分析
0 引言
轉(zhuǎn)向架是列車系統(tǒng)的重要組成部分，起著支承車體、增加車輛載重、傳遞牽引力和制動(dòng)力、減小振動(dòng)和沖擊、保證車輛安全運(yùn)行的作用。而轉(zhuǎn)向架構(gòu)架又是固定轉(zhuǎn)向架上各種設(shè)備的基礎(chǔ)，起著傳遞牽引力及制動(dòng)力、承受垂向力等作用[1]，轉(zhuǎn)向架構(gòu)架作為一個(gè)鋼板和鑄件組焊的構(gòu)件，其生產(chǎn)流程歷經(jīng)多次焊接、調(diào)修、探傷、機(jī)加工，工藝比較復(fù)雜。在生產(chǎn)實(shí)際中，影響其最終加工精度的因素往往是錯(cuò)綜復(fù)雜的，這里面既可能有機(jī)械加工方面的原因，也可能有工裝定位、焊接及檢測(cè)工藝方面的原因，因此很難用傳統(tǒng)的單因素分析法來分析計(jì)算某一工序的加工誤差。
為此我們根據(jù)批量的實(shí)際加工的檢測(cè)結(jié)果，運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)加以處理和分析，其目的是發(fā)現(xiàn)誤差出現(xiàn)的規(guī)律、判明誤差的性質(zhì)及類別，為避免誤差問題和解決誤差提供理論依據(jù)。
1 加工誤差的性質(zhì)分類
各種單因素的加工誤差，按其性質(zhì)的不同，可分為系統(tǒng)性誤差和隨機(jī)性誤差兩大類，一般分為：常值系統(tǒng)性誤差、變值系統(tǒng)性誤差、隨機(jī)誤差幾種，對(duì)應(yīng)的影響因素見圖1所示。
2 加工誤差的統(tǒng)計(jì)分析法
構(gòu)架加工過程中，影響其誤差大小的因素種類繁多，加工工序較為復(fù)雜，為了更加貼合構(gòu)架加工實(shí)際情況，這里我們采用統(tǒng)計(jì)分析法來研究其加工精度。統(tǒng)計(jì)分析法是以現(xiàn)場(chǎng)觀察所得資料為基礎(chǔ)的，主要采用分布圖分析法（直方法）和點(diǎn)圖分析法（單值點(diǎn)圖、樣組點(diǎn)圖）。
我們以構(gòu)架特性分級(jí)中的側(cè)梁關(guān)鍵尺寸（1940±0.5）為例進(jìn)行分析，根據(jù)68個(gè)構(gòu)架實(shí)際加工的3D檢測(cè)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行加工誤差的數(shù)據(jù)分析。
3 統(tǒng)計(jì)分析計(jì)算
3.1 直方圖 以工件尺寸（或誤差）為橫坐標(biāo)，以頻率密度為縱坐標(biāo)，就可作出該批工件加工尺寸（或誤差）的實(shí)際分布圖，即直方圖，我們將四個(gè)部位的尺寸分別做出直方圖如圖2所示。
圖中參數(shù)含義如下：
Xmin――樣本尺寸的最小值；Xmax――樣本尺寸的最大值；X均――樣本均值x；Xm――樣本尺寸的公差帶中間值。
由直方圖可以直觀地看到工件尺寸或誤差的分布情況，但要進(jìn)一步研究特定工序的加工精度問題，還要研究理論分布圖。
3.2 單值點(diǎn)圖 按加工順序逐個(gè)測(cè)量一批工件的尺寸，以件序號(hào)為橫坐標(biāo)，工件尺寸（或誤差）為縱坐標(biāo)，作出的圖形即為單值點(diǎn)圖（如圖3所示）。單值點(diǎn)圖反映了每個(gè)工件尺寸（或誤差）與加工時(shí)間的關(guān)系。
點(diǎn)圖的上下限曲線間的寬度表示每一瞬時(shí)的尺寸分散范圍，也就是反映了隨機(jī)誤差的影響。圖中上下兩條控制界限線（圖中用實(shí)線表示）和兩極限尺寸線（用虛線表示）可作為控制不合格品的參考界限。
3.3 樣組點(diǎn)圖 為了能直接反映出加工過程中系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差隨加工時(shí)間的變化趨勢(shì)，實(shí)際生產(chǎn)中常用樣組點(diǎn)圖來代替單值點(diǎn)圖。目前廣泛使用的樣組點(diǎn)圖是圖。其中代表均值，它控制工藝過程質(zhì)量指標(biāo)的分布中心，代表極差，它控制工藝過程質(zhì)量指標(biāo)的分散程度。如圖4所示。
在點(diǎn)圖上作出中線和上下控制線后，就可根據(jù)圖中點(diǎn)的分布情況來判別工藝過程是否穩(wěn)定（波動(dòng)狀態(tài)是否正常），判別的標(biāo)志見表1。
4 誤差統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果
4.1 分析結(jié)果 運(yùn)用上述介紹的方法，我們對(duì)分析所得出的結(jié)論進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，其分析結(jié)果如表2。
4.2 誤差原因初判 從直方圖中可見因Xm和X均基本重合，所以可排除常值系統(tǒng)誤差的影響。因前三項(xiàng)呈現(xiàn)偏態(tài)分布，且X點(diǎn)圖中均有點(diǎn)子超出控制線，前3個(gè)測(cè)量基點(diǎn)的曲線走勢(shì)呈上升趨勢(shì)，這說明分布中心不穩(wěn)定，存在變值系統(tǒng)誤差，誤差產(chǎn)生的具體原因需借助因果分析圖進(jìn)一步確定。
4.3 誤差原因詳細(xì)判定 現(xiàn)應(yīng)用排除法和因果分析圖對(duì)誤差原因詳細(xì)判定如下（本尺寸的因果分析圖如圖5所示）。
①因該測(cè)量尺寸為加工所得，所以“毛坯誤差”可排除。根據(jù)3D檢測(cè)工藝要求，構(gòu)架是在恒溫存放后進(jìn)行測(cè)量的，且在加工前進(jìn)行了退火工藝處理，那么“殘余應(yīng)力引起的變形”也可排除。②該尺寸是側(cè)梁上的一系定位座孔距，在數(shù)控機(jī)床上加工時(shí)，“刀具磨損”不僅對(duì)孔徑大小有影響，對(duì)孔的形狀也有影響，從而導(dǎo)致3D測(cè)量結(jié)果發(fā)生變化，所以此項(xiàng)因素不能排除。③雖然從直方圖和點(diǎn)圖的分布上看，表面上存在熱變形誤差，但應(yīng)注意到，68副構(gòu)架是在不同的天數(shù)內(nèi)加工完成的，且多數(shù)構(gòu)架加工的間隔時(shí)間較大（通常為1天或幾天），時(shí)間跨度也較大，所以變值系統(tǒng)誤差中的“機(jī)床夾具刀具熱變形誤差”可以排除。
因構(gòu)架是在加工中心上一次裝夾完成加工，故“多次調(diào)整的誤差”也可排除。
4.4 結(jié)論 ①綜上，可能的誤差類型為隨機(jī)誤差中的以下幾項(xiàng)（按出現(xiàn)的可能性大小由大到小排序）：定位誤差：分析如果工裝左右兩個(gè)調(diào)節(jié)力先后施加，可能造成夾緊前構(gòu)架基準(zhǔn)與夾具定位面不能密貼，由此產(chǎn)生定位誤差，從而使構(gòu)架加工發(fā)生偏轉(zhuǎn)，也容易產(chǎn)生外側(cè)尺寸出現(xiàn)下限超差。②夾緊誤差：通過進(jìn)一步對(duì)構(gòu)架夾緊狀態(tài)進(jìn)行有限元分析發(fā)現(xiàn)當(dāng)Y向調(diào)節(jié)力較大時(shí)，調(diào)節(jié)力引起的反彈變形是造成尺寸下限超差的主要因素。③回彈變形：切削力作用下導(dǎo)致的回彈變形，如圖6，回彈后尺寸將會(huì)減小。④刀具磨損。
4.5 改進(jìn)建議 ①工人在操作時(shí)必須確保定位螺釘與夾具定位面的密貼。②進(jìn)一步明確規(guī)定X、Y向調(diào)節(jié)力的大小，此力不能太大，否則會(huì)造成加工前因調(diào)節(jié)力過大引起構(gòu)架的彈性變形，加工后出現(xiàn)回彈，引起尺寸超差。③將定位調(diào)節(jié)力的作用位置進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，可有效降低尺寸超差情況的發(fā)生。④重新考慮調(diào)整夾緊力的大小和作用點(diǎn)，特別是調(diào)節(jié)裝置與構(gòu)架接觸部位可適當(dāng)增大接觸面積。⑤操作員在進(jìn)行3D檢測(cè)打點(diǎn)時(shí)，需嚴(yán)格執(zhí)行工藝要求，打點(diǎn)位置應(yīng)準(zhǔn)確且有規(guī)律。
