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[論文摘要]3G的時代已經(jīng)來臨,其主要技術標準WCDMA和CDMA2000誰優(yōu)誰劣自然引起了我們的關注。本文從各個方面對兩個技術標準做了全面的對比研究。

一、引言

上世紀70年代末,誕生了被稱為第一代蜂窩移動通信系統(tǒng)的雙工FDMA模擬調頻系統(tǒng),但由于模擬系統(tǒng)固有的先天缺陷,在90年代初被以TDMA為基礎的第二代數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)所取代,相對FDMA系統(tǒng)有諸多優(yōu)點,如頻譜利用率高,系統(tǒng)容量大、保密性好等。與此同時產(chǎn)生了以CDMA為基礎的數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng),相比TDMA系統(tǒng)具有低發(fā)射功率、信道容量大、軟容量、軟切換、采用多種分集技術等優(yōu)點。

隨著網(wǎng)絡的廣泛普及,圖像、話音和數(shù)據(jù)相結合的多媒體和高速率數(shù)據(jù)業(yè)務的業(yè)務量大大增加,人們對通信業(yè)務多樣化的要求也與日俱增,而一代二代系統(tǒng)遠遠不能滿足用戶的這些需求,所以誕生了第三代移動通信技術,它能夠處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式,提供包括網(wǎng)頁瀏覽、電話會議、電子商務等多種信息服務。國際上承認的3G標準有三個:CDMA2000、WCDMA以及TD-SCDMA,這里主要從各個方面做WCDMA和CDMA2000的對比研究。

二、WCDMA和CDMA2000的綜合比較

由于WCDMA和CDMA2000這兩種技術都是將CDMA技術用于蜂窩系統(tǒng),許多的思想都是源于CDMA系統(tǒng),因此WCDMA和CDMA2000有許多相試之處:從雙工方式上看,WCDMA和CDMA2000屬于FDD模式。WCDMA和CDMA2000都滿足IMT-2000提出的技術要求,支持高速多媒體業(yè)務、分組數(shù)據(jù)和IP接入等。但它們在技術實現(xiàn)、規(guī)范標準化、網(wǎng)絡演進等方面都存在較大差異。

WCDMA和CDMA2000各有優(yōu)勢和缺點。WCDMA技術較成熟,能同廣泛使用的GSM系統(tǒng)兼容;相比第二代通信系統(tǒng)能提供更加靈活的服務;而且WCDMA能靈活處理不同速率的業(yè)務。其缺點是只能共用現(xiàn)有GSM系統(tǒng)的核心網(wǎng)部分,無線側設備可以共用的很少。

CDMA2000的優(yōu)勢是可以和窄帶CDMA的基站設備很好地兼容,能夠從窄帶CDMA系統(tǒng)平滑升級,只需增加新的信道單元,升級成本較低,核心網(wǎng)和大部分的無線設備都可用。容量也比IS-95A增加了兩倍,手機待機時間也增加了兩倍。缺點是CDMA2000系統(tǒng)無法和GSM系統(tǒng)兼容。

1.WCDMA與CDMA2000的物理層技術比較

WCDMA和CDMA2000物理層技術細節(jié)上有相似也有差異,由于考慮出發(fā)點不同,造成了不同的技術特點。WCDMA技術規(guī)范充分考慮了與第二代GSM移動通信系統(tǒng)的互操作性和對GSM核心網(wǎng)的兼容性;CDMA2000的開發(fā)策略是對以IS-95標準為藍本的窄帶CDMA的平滑升級。

(1)這兩個標準的物理層技術相似點可以歸納為以下幾點:

①內環(huán)均采用快速功率控制。CDMA系統(tǒng)是干擾受限系統(tǒng),因此為了提高系統(tǒng)容量,應盡可能的降低系統(tǒng)的干擾。功率控制技術可以減少一系列的干擾,這意味著同一小區(qū)內可容納更多的用戶數(shù),即小區(qū)的容量增加。因此CDMA系統(tǒng)中引入功率控制技術是非常必要的。

②系統(tǒng)都支持開環(huán)發(fā)射分集,信道編碼采用卷積碼和Turbo碼。

③系統(tǒng)均采用軟切換技術。所謂軟切換是指移動臺需要切換時,先與新的基站連通再與原基站切斷聯(lián)系,而不是先切斷與原基站的聯(lián)系再與新的基站連通。軟切換只能在同一頻率的信道間進行,因此模擬系統(tǒng)、TDMA系統(tǒng)不具有這種功能。軟切換可以有效地提高切換的可靠性,大大減少切換造成的掉話。

④WCDMA工作頻段:1900~2025MHz頻段分配給FDD上行鏈路使用,2110~2170MHz頻段分配給FDD下行鏈路使用,2110~2170MHz頻段分配給TDD雙工方式使用。其中WCDMA和CDMA2000利用1900~2025MHz頻段(上行),2110~2170MHz(下行)。

(2)兩個標準的物理層技術差異可以歸納為以下幾點:

①擴頻碼片速率和射頻帶寬。WCDMA根據(jù)ITU關于5MHz信道基本帶寬的劃分規(guī)則,將基本碼片速率定為3.84Mcps。WCDMA使用帶寬和碼片速率是CDMA2000-1X的3倍以上,能提供更大的多路徑分集、更高的中繼增益和更小的信號開銷。CDMA2000分兩個方案,即CDMA2000-1X和CDMA2000-3X兩個階段。CDMA2000系統(tǒng)可支持話音、分組數(shù)據(jù)等業(yè)務,并且可實現(xiàn)QoS的協(xié)商。室內最高數(shù)據(jù)速率達2Mbit/s,步行環(huán)境384kb/s,車載環(huán)境144kb/s。CDMA2000在前向和反向CDMA信道在單載波上采用碼片速率1.2288Mcps的直接序列擴頻,射頻帶寬為1.25MHz。

②支持不同的核心網(wǎng)標準。WCDMA要求實現(xiàn)與GSM網(wǎng)絡的兼容,所以它把GSMMAP協(xié)議作為上層核心網(wǎng)絡議;CDMA2000要求兼容窄帶CDMA,因此它把ANSI-41作為自己的核心網(wǎng)絡協(xié)議。

③WCDMA進行功率控制的速度是CDMA2000的2倍,能保證更好的信號質量,并支持多用戶。

④為了使支持基于GSM的GPRS業(yè)務而部署的所有業(yè)務也支持WCDMA業(yè)務,為了完善新的數(shù)據(jù)話音網(wǎng)絡,CDMA2000-1x需要添加額外的網(wǎng)元或進行功能升級。

2.WCDMA與CDMA2000網(wǎng)絡接口的比較

3G標準的基本目標是能在車載、步行和靜止各種不同環(huán)境下為多個用戶分別提供最高為144kbit/s、384kbit/s和2048kbit/s的無線接入數(shù)據(jù)速率。為多個用戶提供可變的無線接入數(shù)率是3G標準的核心要求。CDMA2000可分別用于900MHZ和2GHZ兩個頻段CDMA2000的碼片速率與IS-95相同,兩系統(tǒng)可以兼容。WCDMA的碼片速率為3.84Mcps,顯然WCDMA系統(tǒng)中低速率用戶或語音用戶的移動臺成本會大幅上升,在CDMA2000系統(tǒng)中則不會如此。

WCDMA的接口標準規(guī)范、制定嚴謹、組織嚴密,而CDMA2000的接口標準嚴謹性有待加強。IS-95廠家設備難以互通,給運營商設備選型帶來了較大問題;3G許諾的高速無線數(shù)據(jù)服務必須可以和話音一樣實現(xiàn)無縫的漫游,這是至關重要的。多媒體信息要漫游、視頻通話也要漫游,沒有這些基本要素,3G就不能稱其為3G。漫游涉及到的不僅僅是技術問題,更重要的是商業(yè)利益。在這方面WCDMA顯然更勝一籌,它支持全球漫游,全球移動用戶均有唯一標識,而CDMA2000尚不能很好做到這一點。

3.WCDMA和CDMA2000網(wǎng)絡演進的比較

(1)WCDMA的網(wǎng)絡演進技術

現(xiàn)有的GSM系統(tǒng)利用單一時隙可提供9.6kbit/s的數(shù)據(jù)服務。如果復用多個時隙就能升級為HSCSD(高速電路交換數(shù)據(jù))方式;此后出現(xiàn)了GPRS(通用分組無線業(yè)務),首次在核心網(wǎng)中引入了分組交換的方式,可提供144kbit/s的數(shù)據(jù)速率。接著繼續(xù)升級采用8PSK調制,這樣傳輸速率可以上升至384kbit/s這就是EDGE;WCDMA的數(shù)據(jù)傳輸速率將高達2M/s。

(2)CDMA2000網(wǎng)絡演進技術

主要的CDMA2000運營商將來自現(xiàn)在的窄帶CDMA運營商。窄帶CDMA向CDMA2000過渡的方式為IS-95AIS95BIS-95CIMT2000。IS-95A的數(shù)據(jù)傳輸速率為14.4kbit/s,為了提供更高的速率,1999年部分廠商開始采用IS-95B標準,理論上支持115.2kbit/s的速率。IS-95C進一步使容量加倍,最后升級為CDMA2000。

窄帶CDMA系統(tǒng)向CDMA2000系統(tǒng)的演進分為空中接口、網(wǎng)絡接口及核心網(wǎng)絡演進等方面。

①目前窄帶CDMA系統(tǒng)的空中接口是基于IS295A,其支持的數(shù)據(jù)速率為14.4kbit/s,由IS295A升級到IS295B,可支持64kbit/s。

②窄帶CDMA網(wǎng)絡接口的演進主要指窄帶CDMA系統(tǒng)A接口的升級和演進。對于窄帶CDMA系統(tǒng),以前其A接口不是規(guī)范接口(即不是開放接口),窄帶CDMA和GSM的A接口的規(guī)范相比較,GSM是先有A接口標準,然后廠家依據(jù)標準開發(fā);窄帶CDMA是廠家各自開發(fā),然后廣泛宣傳,最后憑借自身影響修改標準。

③窄帶CDMA的核心網(wǎng)在美國經(jīng)過多年發(fā)展后,從IS241A到IS241B到IS241C,我國CDMA試驗網(wǎng)和紅皮書以IS241C為基礎,IS241D規(guī)范在1999年底,目前IS241E規(guī)范還未正式。

三、WCDMA和CDMA2000在我國的前景

對3G標準的選擇不僅要看其技術原理及成熟程度,還要結合本國國情、市場運作狀況等因素進行考慮。按目前的進展來看,兩種標準最后不能融合成一種,但可以共存。

在我國,GSMMAP網(wǎng)絡已形成巨大的規(guī)模,歐洲標準的WCDMA在網(wǎng)絡上充分考慮到與第二代的GSM的兼容性,在技術上也考慮了與GSM的雙模切換兼容,向WCDMA體制的第三代系統(tǒng)演進,從一開始就解決了全網(wǎng)覆蓋的問題。而且CDMA2000采用GPS系統(tǒng),對GPS依賴較大;在小區(qū)站點同步方面,CDMA2000基站通過GPS實現(xiàn)同步,將造成室內和城市小區(qū)部署的困難,而WCDMA設計可以使用異步基站,運營者獨立性強;對于電信設備制造行業(yè),我國在GSM蜂窩移動通信方面發(fā)展成熟,而窄帶CDMA系統(tǒng)尚未形成規(guī)模和產(chǎn)業(yè)。

WCDMA采用全新的CDMA多址技術,并且使用新的頻段及話音編碼技術等。因此GSM網(wǎng)絡雖然可采用一些臨時的替代方案提供中等速率的數(shù)據(jù)服務,卻不能提供一種相對平滑的路徑以過渡到WCDMA。而CDMA2000的設計是以IS-95系統(tǒng)的豐富經(jīng)驗為依據(jù)的,因此窄帶CDMA向CDMA2000的演進無論從無線還是網(wǎng)絡部分都更為平滑。在基站方面只需更新信道板,并將系統(tǒng)軟件升級,即可將IS-95基站升級為CDMA2000基站。

由此可見,WCDMA和CDMA2000還將長時間在我國共存,鹿死誰手?尚未分曉。

參考文獻:

[1]TeroOjanpera,RamjeePrasad.朱旭紅譯.寬帶CDMA:第三代移動通信技術.北京:人民郵電出版社.

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無公害蔬菜生產(chǎn)基地選擇在遠離工廠、醫(yī)院等污染源3000m以外，水質、大氣、土壤無污染的地域，能有山、河隔離帶更為理想。農田灌溉水、土壤、大氣、生活飲用水、水土保持綜合治理等環(huán)境質量應符合國家有關標準。基地面積應大于5hm2，土地連片便于輪作，運輸方便?；剡x定后還應合理規(guī)劃，完善排灌設施，健全田間道路網(wǎng)絡，培肥土壤等，創(chuàng)造一個優(yōu)質、高效、低耗的無公害蔬菜生產(chǎn)生態(tài)環(huán)境。

2細化栽培

細化栽培技術就是要根據(jù)蔬菜病蟲無害化治理的要求，研究蔬菜生長發(fā)育的規(guī)律、環(huán)境調控與產(chǎn)量形成規(guī)律，研究無土栽培、設施栽培、節(jié)水灌溉及這些技術的應用與病蟲消長的關系；研究不同科蔬菜之間輪作技術、茬口安排技術、清潔田園技術和引種試驗推廣抗病蟲品種技術的綜合，因地制宜制定（設計）出一套適合當?shù)夭煌愋筒说睾筒煌卟似贩N的生產(chǎn)技術規(guī)范，供基地生產(chǎn)應用。

3強化應用生物和物理防治技術

隨著無公害蔬菜生產(chǎn)技術的不斷演進，保護、利用天敵，蘇云金桿菌、Bt與病毒復配的復合生物農藥、愛比菌素、農抗120、農用鏈霉素、新植霉素等的應用，燈光誘殺、氣味誘殺，利用害蟲對顏色趨性進行誘殺及防蟲網(wǎng)、特種性能膜防病蟲等生物、物理防治技術已日益受到重視，部分已直接取代化學農藥的使用。今后要充分應用已有的技術成果，進一步開發(fā)、推廣生物和物理防治技術，力爭擴大取代化學農藥的使用面。

4病蟲害化學防治技術

優(yōu)化蔬菜病蟲害化學防治技術，可大幅度提高農藥藥效，既控制病蟲的為害，又可防止農藥在蔬菜產(chǎn)品上的超標殘留。可從以下幾方面入手：

（1）按照國家有關規(guī)定，絕對禁止在蔬菜上使用劇毒、高毒、高殘留農藥。

（2）加強病蟲測報，掌握防治適期。蔬菜病蟲種類繁多，發(fā)生復雜，要抓住主要病蟲和病蟲發(fā)生的主要時期開展測報，一般害蟲的低齡階段和病害的發(fā)生初期為防治適期。

（3）對癥下藥。據(jù)中國蔬菜病蟲原色圖譜記載，我國有蔬菜病害1133種、蔬菜蟲害334種，但各地主栽的蔬菜種類和主要病蟲發(fā)生種類并不很多，防治前一定要確診后對癥下藥。

（4）講究施藥技術。實施化學防治時必須把農藥施用到目標物上才能有效地控制蔬菜病蟲的發(fā)生、發(fā)展，才能保護蔬菜的正常生長，若施藥“脫靶“就會降低防治效果和造成環(huán)境污染。

（5）嚴格按照有關規(guī)定控制農藥的使用濃度、使用量、劑型、使用次數(shù)、使用方式和依法執(zhí)行農藥的安全間隔期。

5施肥措施

（1）重施有機肥，少施化肥。充足的有機肥，能不斷供給蔬菜整個生育期對養(yǎng)分的需求，有利于蔬菜品質的提高。農作物秸稈和畜禽糞污要加入發(fā)酵劑經(jīng)過高溫堆積發(fā)酵，使其充分腐熟方可施入菜田。發(fā)酵時將新鮮的糞污裝入塑料袋中堆放或裝入缸中，加入熱水封口，在15℃以上的環(huán)境濕度下自然發(fā)酵。農作物秸稈加入速腐劑可直接還田，但將其粉碎后，堆腐發(fā)酵效果更好。堆腐的方法是每100kg粉碎的秸稈加入速腐劑1~2kg，堆垛后，表面用泥封嚴，一般20d左右成肥。

（2）重施基肥，少施追肥。實踐證明，在相同基肥條件下，追肥用量越大，綠色蔬菜生產(chǎn)要施足基肥，控制追肥，一般施用純氮225kg/hm2，2/3作基肥，1/3作追肥，深施。

（3）重視化肥的科學施用。一是禁止施用硝態(tài)氮肥。二是控制化肥用量，一般施氮量應控制在純氮2250kg/hm2以內。三是要深施、早施。一般氨態(tài)氮肥施于6cm以下土層，尿素施于l0cm以下土層。早施有利于作物早發(fā)快長，延長肥效，減少硝酸鹽積累。實踐證明，尿素施用前經(jīng)過一定處理，還可在短期內迅速提高肥效，減少污染。處理方法為：取1份尿素，8~10份干濕適中的田土，混拌均勻后堆放于干爽的室內，下鋪上蓋塑料薄膜，堆悶7~10d即可做穴施追肥。四是要與有機肥、微生物肥配合施用。

（4）施肥因地、因苗、因季節(jié)而異。不同的地質，不同的苗情，不同的季節(jié)施肥種類，施肥方法要有所不同，低肥菜地，可施氮肥和有機肥以培肥地力。蔬菜苗期施氮肥利于蔬菜早發(fā)快長。夏秋季節(jié)氣溫高，硝酸鹽還原酶活性高，不利于硝酸鹽積累，可適量施用氮肥。

6參考文獻

[1]石其夫，莊召勤，程大勇.無公害蔬菜生產(chǎn)農藥使用現(xiàn)狀及對策[J].現(xiàn)代農業(yè)科技，2007（2）：53.

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關鍵字處理器；動態(tài)功耗；溫度監(jiān)控

1引言

隨著CPU集成度和運行速度的不斷提高，其功耗也越來越大，導致CPU的運行溫度越來越高，并成為CPU技術發(fā)展的瓶頸。CPU的溫升不僅影響CPU技術的進一步快速發(fā)展，而且直接影響CPU的穩(wěn)定性和使用壽命。如何抑制CPU的溫升和迅速降低CPU的溫度成為CPU設計和使用的一個重點。

CPU設計者主要從體系結構設計、集成電路半導體材料選擇、CPU內功能電路布局、CPU幾何尺寸等方面把握CPU的理論功耗和表面散熱途徑。CPU在完成設計并成為產(chǎn)品以后，在使用的過程中，它的實際功耗和散熱效率會因不同的使用環(huán)境而有所不同。CPU的使用環(huán)境包括周圍溫度、氣壓、通風、供電電壓、時鐘頻率、散熱措施、負荷特點等。本文重點討論各種溫控技術，并且給出解決降溫的各種措施。

2影響CPU溫升的因素

CPU的溫升取決于兩大方面，一個方面是CPU工作不斷產(chǎn)生的熱量累積；另一個方面是對CPU產(chǎn)生的熱量的導散。熱量增加和散熱不暢都會導致CPU的溫度上升，并造成對CPU的損傷。

CPU的熱量來源于它的功耗，根據(jù)CPU功耗與供電電壓和工作頻率的關系可以看到供電電壓和工作頻率是影響CPU溫升的兩個重要因素。

CMOS電路CPU的動態(tài)功耗為P=CV2f，其中C表示電路負載大小，V表示供電電壓，f為工作頻率?？梢姽ぷ黝l率f與芯片的動態(tài)功耗成線性正比例關系，供電電壓V的平方與芯片的動態(tài)功耗成線性正比例關系，對于一顆CPU來說，電壓越高，時鐘頻率越快，則功率消耗越大。因此，在能夠滿足功能正常的前提下，盡可能選擇低電壓工作的CPU能夠在總體功耗方面得到較好的效果。對于已經(jīng)選定的CPU來講，降低供電電壓和工作頻率，也是一條節(jié)省功率的可行之路。

3CPU的溫控技術[1][4][5]

3.1外部溫度監(jiān)控技術

對CPU溫度監(jiān)控通過“外部監(jiān)測”措施—即通過主板CPU插座下面的熱敏電阻來監(jiān)測CPU工作時的溫度。CPU插座內采用立式或貼片式的熱敏電阻。整個監(jiān)測過程全部是由主板來負責，熱敏電阻直接將所監(jiān)測到的數(shù)據(jù)傳給主板上的溫控電路，如果監(jiān)測到CPU的工作溫度超過在BIOS中的預設值時就會自動斷電關機或報警。采用此種方式的優(yōu)點是體積小、價格低，使用方便，不過在監(jiān)控處理器溫度時明顯存在缺陷，比如用此類監(jiān)測方式得到的溫度往往是CPU底面的溫度，而不是內核溫度，溫度讀數(shù)是由監(jiān)控芯片根據(jù)溫敏電阻的阻值變化計算得出，而且此類接觸式測試受外部環(huán)境影響較大。如果熱敏電阻與微處理器接觸不夠緊密，微處理器的熱量不能有效地傳送到，所測量溫度會有很大誤差。有些主板上采用SMD貼片熱敏電阻去測量微處理器溫度，其測量誤差比直立式熱敏電阻誤差更大，因為這種貼片元件很難緊密接觸到微處理器。故此類CPU溫控結果誤差性極大、反應不靈敏，所得結果僅僅只供參考。這就帶來了一個十分嚴重的問題∶表面溫度不能及時反映微處理器核心溫度變化，從而形成一個時間滯后的問題。因為核心溫度變化之后要經(jīng)過一段時間才能傳送到微處理器表面。相比之下，表面溫度反應十分遲鈍，其升溫速度遠不及核心溫度，當核心溫度發(fā)生急劇變化時，表面溫度只有“小幅上揚”。Pentium4和AthlonXP等最新的微處理器，其核心溫度變化速度達30～50℃/s，核心溫度的變化速度越快，測量溫度的延遲誤差也越大。在這種背景之下，如果再以表面溫度作為控制目標，保護電路尚未做出反應，微處理器可能早已燒壞。因此曾提出“TemperatureOffsetCorrection”(溫度偏差修正)的CPU內核心溫度監(jiān)測溫度修正方案來糾正此種CPU溫控所帶來的偏差。所謂“溫度偏差修正”就是指當系統(tǒng)采用外部測量法時，必須在測量結果的基礎上增加一個溫度偏差值：即BIOS中顯示的溫度值=實際測試值+溫度偏差值。這個偏差值由主板熱敏電阻、臨界溫度等因素來決定，當系統(tǒng)設定以后它就是一個常量(通過刷新BIOS可以改變這個值)。這些措施在一定程度上可以減小誤差值。但是，問題仍不能得到根本性解決，比如對于突發(fā)事件(如風扇脫落)所帶來的溫度急劇提升完全不能及時做出反應。為此我們考慮采用內部溫控技術。

3.2內部溫控技術

針對外部溫度監(jiān)控技術的不足，CPU廠商在CPU內核里面加入了一個專門用于監(jiān)測CPU溫度的熱敏二極管，將CPU溫度來引了“內部溫控”時代。在這里整個處理器溫度監(jiān)控系統(tǒng)可分為外部控制型和內部控制型兩種基本結構。外部控制型監(jiān)控系統(tǒng)，其實就是主板的溫度監(jiān)控電路，它有三種基本存在形式∶一種是采用獨立的控制芯片，，這些芯片除了處理溫度信號，同時還能處理電壓和轉速信號；第二種形式是在BIOS芯片中集成了溫度控制功能；第三種形式是南橋芯片中集成溫度控制功能，目前新一代南橋芯片都有溫度監(jiān)控功能。而內部控制型監(jiān)控系統(tǒng)則是指CPU內核心中整合的熱敏二極管，這個熱敏二極管的正負兩極作為CPU兩個針腳直接來通過主板CPU插座和主板的溫度監(jiān)控電路相連。在整個監(jiān)控過程中，當CPU工作時，熱敏二極管就將感應到的數(shù)據(jù)變化傳輸給主板的溫控電路，由主板的一個特定邏輯運算電路通過所接收到的數(shù)據(jù)計算出CPU的內核溫度，如果計算出來的溫度高于預設溫度警戒線時，系統(tǒng)就會自動在瞬間切斷CPU核心電壓，使CPU停止工作并讓系統(tǒng)掛起來，從而可以很好地保護CPU不被燒毀。P2、P3及AthlonXP處理器都是采用了此種技術。這種方法反饋回來的溫度并不是很準確，往往要比CPU核心溫度低5度左右。為防止它的處理器過熱燒毀推出了S2K總線斷開技術：即當處理器內核溫度過高時，系統(tǒng)會發(fā)出一個HALT指令(HALT改指令的意思是在沒有要處理的指令和數(shù)據(jù)時將處理器掛起)，當CPU接收到HALT指令時，處理器會轉到相應的等待模式，這種模式只需要消耗較小的功率。

通過在CPU內核整合熱敏二極管來控溫已經(jīng)是一種能很準確監(jiān)控CPU核心溫度的方法了，而且配合主板的溫控電路就能即時保護過熱的CPU，使其不至于在風扇突然停轉或意外脫落時CPU被燒掉。但此類內部溫控技術存在一個弊端，那就是在CPU溫度過高時通過直接關閉電腦來達到保護的目的，這樣會導致數(shù)據(jù)因為未能及時保存而丟失，忽略了數(shù)據(jù)的價值往往要比一個CPU的價值要高的可能性。而且熱量不穩(wěn)定可能導致系統(tǒng)不穩(wěn)定，如果電腦死機或程序進入死循環(huán)，就會失去監(jiān)控作用，也就無法保護微處理器了。

3.3熱量控制電路

為彌補第一代內部溫度監(jiān)控技術的不足，Intel在Northwood核心P4中引入了第2代內部溫度監(jiān)控技術—熱量控制電路(ThermalControlCircuit，英特爾又將它命名為熱量監(jiān)視器(ThermalMonitoring))。P3、AthlonXP的溫控電路的特點是內部僅擁有一個熱敏二極管不同，而Northwood核心P4的熱量控制電路擁有兩套熱敏二極管。其中一套熱敏二極管偵測CPU的溫度值并傳輸給主板上的硬件監(jiān)控系統(tǒng)，這套裝置像傳統(tǒng)的內部溫控技術一樣通過關閉系統(tǒng)來保護CPU，不過只是在緊急情況才會自動關閉。第二套熱敏二極管放置在CPU內核溫度最高的部位，幾乎觸及ALU單元，并作為熱量控制電路的一個組成部分。在CPU工作中，這兩套熱敏二極管的電阻會因溫度而變化，因此通過它的電流也會隨著CPU的核心溫度而變化，通過與內設參考電流的比較，系統(tǒng)能夠判斷當前電流是否達到了臨界點。如果CPU最熱的地方超過一定值，第二套熱量溫控裝置會發(fā)送一個PROCHOT#信號使熱量控制電路系統(tǒng)開始工作，通過減小CPU的負載來降溫，其實這套熱敏二極管起到波動調節(jié)作用。Pentium4的熱量控制機制并非是減少時鐘頻率，而是減少其輸出的有效工作頻率。當溫度正常的時候，ALUs(算術邏輯運算器)將會接受到一定的頻率。但當主板檢測到CPU的核心溫度達到一個特定的臨界值時，熱量控制電路就開始發(fā)送PROCHOT#信號，將空置的時鐘周期插入到正常的時鐘周期內，發(fā)送到CPU的調節(jié)信號如圖1所示。

圖1發(fā)送到CPU的調節(jié)信號

PROCHOT#激活的無效周期會將某些正常時鐘周期省略掉，使得最終發(fā)送給CPU邏輯運算單元的信號頻率就會有所降低，從而通過降低CPU的工作效能來達到降溫的目的。隨著溫度的降低，熱量控制電路將會開始減少空時鐘周期的數(shù)量以使CPU返回它原來的工作模式。只要CPU核心溫度比臨界值低1度時，熱量監(jiān)視器就會停止發(fā)送過熱信號。熱量控制單元就會停止產(chǎn)生空的時鐘周期，CPU的性能也就恢復到正常值，過熱保護系統(tǒng)被激活只需十幾億分之一秒，我們還可以在Pentium4主板的BIOS中選擇超警戒溫度來進行控制。當處理器的任務周期(dutycycle)占全部周期的比例越大說明處理器的工作效率越高，其可以調節(jié)的比例在12.5%到87.5%之間，選擇的數(shù)值越小，則任務周期的比例越小，效率降幅反而越大，我們還可以利用PROCHOT#引腳功能保護主板的其它元件。當供電模塊的溫度超出警戒溫度時，監(jiān)控電路輸出低電平到PROCHOT#，從而激活TCC，通過降低微處理器功耗來達到保護供電模塊及主板其它元件的目的。

4抑制CPU溫升的措施

4.1風冷散熱系統(tǒng)

風冷散熱系統(tǒng)由散熱片和風扇構成，判斷散熱片的好壞的重要依據(jù)是表面積的大小，采用眾多的鰭片來提高散熱效果。散熱片的內部和邊緣需要設置合理的導風通道，散熱片的切割面要磨光，以使其能與CPU表面完全結合。滾珠軸承的壽命、噪音、發(fā)熱量遠較含油軸承好。工作電壓為12v，耗電量在十瓦之內。不少人認為風扇轉速越高，那么在同一時間內，從CPU上帶走的熱量就越多，這樣CPU就越容易冷卻，事實并不是如此。如果風扇的轉速超過其標準值，那么風扇在長時間超負荷情況下運行時，從CPU上帶走的熱量就比在高速轉動過程中產(chǎn)生的熱量小，這樣時間運行得越長，熱量差也就越大，高速運轉的風扇不但不能起到良好的冷卻效果，反而使CPU溫度大幅提升；況且，散熱風扇的轉速越高，可能在運轉過程中產(chǎn)生的噪音就越大，嚴重的話可能讓風扇或者CPU報廢；另外，要想讓風扇高速運轉，還必須有較大的功率來提供動力源，而高動力源是從主板和電源中的高功率中獲得的，主板和電源在超負荷功率下就會經(jīng)常引起系統(tǒng)的不穩(wěn)定。所以，風扇轉速越高冷卻效果越好的說法是不成立的。從理論上分析，風扇功率越大散熱效果應該越好，但這樣的理論成立是在一定的前提之下的，也就是說在風扇的運行功率不超過額定運行功率的條件下，功率越大的風扇通常它的風力也越強勁，散熱的效果也越好。而風扇的功率與風扇的轉速又是直接聯(lián)系在一起的，也就是說風扇的轉速越高，風扇也就越強勁有力。不能片面地強調高功率，這需要同計算機本身的功率相匹配，如果功率過大，不但不能起到很好的冷卻效果，反而可能會加重計算機的工作負荷，從而會產(chǎn)生惡循環(huán)，最終縮短了CPU風扇的壽命。因此，用戶在選擇CPU風扇時，不能錯誤認為風扇功率大其散熱效果肯定會好，而應該根據(jù)夠用原則來選擇與自己電腦相匹配的風扇。并且在選擇好風扇之后能夠根據(jù)實際情況選擇合適的機箱，從而更好地降低CPU的溫度。

4.2半導體散熱系統(tǒng)

半導體制冷器由許多N型和P型半導體材料排列組成，N、P之間是銅、鋁等金屬材料，外面是絕緣和導熱良好的陶瓷片。通電后，電子由負極出發(fā)，經(jīng)P型半導體吸收熱量，至N型半導體放出熱量。冷端接到CPU，熱端接到散熱片，由風扇將熱量排出。這種散熱系統(tǒng)消耗功率為10w至50w，增加了微機電源負擔，本身產(chǎn)生大量熱，容易造成半導體散熱片的高溫燒毀，低溫一面容易產(chǎn)生露。

4.3液氮散熱系統(tǒng)

液氮散熱系統(tǒng)的工作原理是將主板、CPU等部件密封于一個空間里并抽成真空，CPU被內部充滿液態(tài)氮的玻璃容器密封。進行類似水冷的循環(huán)散熱。，它的特點是冷卻能力強，但制造工藝復雜，容易結霜產(chǎn)生露水。

4.4軟件降溫

軟件降溫利用了CPU“空閑掛起”指令進行工作，從而實現(xiàn)了CPU的降溫及功耗的降低。“空閑掛起”就是指在一段時間內沒有接收到指令，CPU自動進入低耗能的休眠狀態(tài)，降溫軟件縮短了CPU進入休眠狀態(tài)的等候時間，從而減少了熱量的產(chǎn)生。降溫軟件占用約1%至3%的系統(tǒng)資源，使CPU下降3至10℃。但是當CPU進行實時多任務的工作時，CPU能夠得到“空閑掛起”的機會不大，這種情況下，軟件降溫的作用便失去了。

5結論

本文從CPU升溫的因素說起，接著詳細地介紹了當前幾種主要的CPU溫控技術，并分析每種溫控技術的優(yōu)缺點，接著介紹了當前的幾種主要的CPU降溫措施。

參考文獻

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[3]BishopBrockandKarthickRajamani.DynamicPowerManagementforEmbeddedSystems.SOCConference，2003.Proceedings.IEEEInternational[Systems-on-Chip]

篇4

1.1曬種：由于棉種休眠期長，需要較長的后熟時間。通過曬種可以起到打破休眠，殺死種子表面病菌的目的。

1.2浸種：用縮節(jié)胺200mg/L浸種12小時，幼苗側根數(shù)量增加30%以上，地上部分生長放慢，節(jié)間適中（3.4-4.5）cm，出葉速度并不降低，初始果枝平均下降一個節(jié)間。苗期一般不需要化控。如雨水多則可視情況輕控。

2蕾期調控

2.1中耕：可以有效提高地溫，促進棉苗根系發(fā)育。中耕深度先淺后深，做到碎土良好，達到增溫保墑的目的。

2.2葉面施肥：補充棉花苗期生長所需的微量元素，硼、鋅及少量的氮、磷肥。

2.3受災棉苗、僵苗一促為主，采取中耕、噴施赤霉素、葉面肥，對發(fā)生干旱的面田要提前灌水施肥促苗早發(fā)。

2.4噴施縮節(jié)胺，增加葉片葉綠素含量，促進花芽分化，控制基部節(jié)間伸長，主莖日生長量控制在0.7-0.9cm之間為宜，根據(jù)品種、土壤肥力、長勢長相、天氣狀況適當調整化控濃度和次數(shù)。

3花期調控

3.1此時期是棉花營養(yǎng)生長和生殖生長旺盛期，又是水肥供應充足期。在灌水前3-4天必需對棉田進行縮節(jié)胺化控，用量在3-5g/667㎡.施用縮節(jié)胺次數(shù)、時間、用量應結合氣候水情、品種、土壤肥力、長勢長相靈活掌握。再用藥量上掌握前輕后重的原則。為防早衰進行二次追肥，施尿素8-10kg/667m2。

3.2打頂整枝：通過擇除頂心，去掉頂端優(yōu)勢，抑制營養(yǎng)生長，促進生殖生長，使養(yǎng)分有效的運輸?shù)缴称鞴?，防止早衰，保證秋桃成鈴。

3.3打群尖：抑制葉枝和果枝生長，改善群體通風透光條件，保證蕾鈴正常發(fā)育。

3.4去葉枝、推株并壟：改善田間通風透光條件，促進底部棉鈴的發(fā)育。

4吐絮期調控

針對貪青晚熟的棉田。于9月20日前，在最高溫度高于20℃前的幾天使用40%乙烯利120-150g/667m2加水3.5kg均勻噴施在全株棉葉上。

篇5

關鍵詞：證券投資技術分析理論前提思考

證券投資技術分析通過分析證券市場過去和現(xiàn)在的市場行為（成交量、成交價、價格變化的時間和空間），來預測證券價格未來的變化趨勢。在現(xiàn)實的證券投資活動中，技術分析占有非常重要的地位，在證券投資的理論體系中，技術分析與證券投資基本分析，證券投資組合理論具有同等重要的地位。

技術分析理論是建立在三大假設基礎之上的，技術分析的第一假設認為市場行為會涵蓋一切信息，影響股票價格變化的所有因素，都會反映在市場行為之中。故此，我們在預測股票價格的未來變化趨勢時，沒有必要對影響股票價格的因素具體是什么作過多的關心，我們的注意力應該放在對市場行為的研究上，只要我們弄清了股票價格漲跌、成交量增減、價格變化的時間空間等市場行為結果的含義，我們就可以預測股票價格的未來變化趨勢。這一假設對技術分析具有非常重要的意義，是技術分析的理論前提。如果不承認這一假設，或者說這一假設并不存在，技術分析將會失去其存在的價值。如果市場行為并沒有包括全部的、所有的影響股票價格的因素，那么我們僅僅使用研究市場的成交價、成交量和價格變化的時間和空間這些市場行為的最終結果的方法，就想達到預測和把握市場價格的未來變化趨勢的目的，就只能是以偏概全、一廂情愿了。

對于技術分析的這一重要假設和理論前提，我國理論界占主流地位的觀點認為，是具有一定合理性的。筆者認為，這一看法是值得商榷的，無論從理論上還是從投資實踐上來看，都不能夠證明市場行為可以涵蓋一切信息的結論是正確的，這一假設究竟具有多少合理的成分，值得我們深入地進行研究。

市場行為涵蓋一切信息并無可靠性

任何一個假設的成立都必須經(jīng)過理論和實踐的檢驗，只有在理論上具有可靠性，在實踐中具有可操作性，我們才能夠得出結論說這一假設是正確的。市場行為涵蓋一切信息在理論上具有可靠性嗎?我們認為，回答應該是否定的。

首先，技術分析所說的市場行為，實質上是指市場參與者即投資者的行為。正是投資者看漲或看跌的預期、買入或賣出的決策導致了股票價格的波動和成交量的變化，而投資者預期的形成是對影響股票價格的多種因素進行理性分析的結果。這里似乎可以可推出一個順理成章的結論，這就是影響股票價格波動的因素決定了投資者的預期，而投資者的預期又決定了投資者的行為，我們分析市場上投資者的行為結果（成交量、成交價），實際上就是分析投資者的預期，就是分析影響股票價格的所有因素。認真分析我們就不難發(fā)現(xiàn)，這一系列推理在邏輯上并不具有必然的聯(lián)系，其可靠性值得懷疑。不錯，投資者在投資決策過程中，首先要對影響股票價格未來變化的因素進行研究，而后形成對股票價格未來走勢的判斷，最后作出或買或賣的決定。但是，問題的關鍵在于，投資者在對影響股票價格變化的因素進行分析時，必然會帶有不同的主觀個性特征。投資者對影響股票價格變化因素的分析過程實質上是一個認識過程，一個能動的反應過程，這一過程不能不受到投資者理論素養(yǎng)、價值標準、思維方式、個性特征和心理狀態(tài)的影響。面對同樣的客觀條件，不同的投資者完全可以作出不同的結論，采取不同的投資決策，從而表現(xiàn)出不同的甚至相互矛盾的市場行為。這樣的市場行為究竟具有多少客觀成分，究竟在多大程度上客觀地反映了現(xiàn)實情況，值得研究。顯然，我們不能祈求僅僅用這些行為的客觀表現(xiàn)（成交價格和成交量的變化情況）就可以把握所有的信息、就可以把握所有的影響股票價格變化的因素。

其次，如果說市場行為可以涵蓋所有信息的結論成立，它需要的一個基本條件是，這里所說的市場行為必須是理性的行為，而不是非理性的行為。那么，投資者在投資過程中所表現(xiàn)的行為是理性的嗎?按照經(jīng)濟學的一般假定，從個體的角度來看，作為經(jīng)濟活動參預者的投資者同任何其他經(jīng)濟主體一樣必然具有追求收益（利潤、效用）最大化的理。但是，這種個體的理并不能夠保證集體行為也是理性的，在很多情況下，正是個體的理性導致了集體的非理性。技術分析所說的市場行為，顯然指的是投資者的集體行為，而并非投資者的個體行為，這種投資者的集體行為，我們不能夠從理論上證明它必然是理性的行為?，F(xiàn)實生活告訴我們，證券投資者集體行為往往表現(xiàn)出很強的非理性成分，股票價格的暴漲暴跌、大起大落、股市泡沫的快速形成和迅速破滅，己經(jīng)充分說明了這一點。

再次，證券的虛擬經(jīng)濟性質，已經(jīng)證明證券市場的交易行為（成交價格、成交量）并不能夠充分的、客觀的反映影響證券價格變化的所有因素。股票、債券和證券衍生品代表的是金融權益資產(chǎn)，屬于虛擬經(jīng)濟的范疇。證券的運動不僅與生產(chǎn)資本的運動相脫離，而且還與其所代表的資金的運動相脫離。在實體經(jīng)濟中，供求規(guī)律決定著交易價格的波動，價格會自動回歸到市場供求的均衡點。虛擬經(jīng)濟的交易價格則取決于人們對未來的預期，價格上升會刺激人們的獲利欲望，購買需求擴張，從而推動價格的進一步上升；價格下跌，又將刺激人們的止損欲望，供給急劇增加，需求急劇萎縮，從而導致價格的進一步下跌。當交易進入某種難以為繼的狀態(tài)時，就會出現(xiàn)價格的急劇變化，市場價格很難回到真正的市場供求平衡點。由此可見，虛擬經(jīng)濟具有天然的制造經(jīng)濟泡沫和投機的成份，其價格具有極大的誤導作用。

最后，從有效市場理論的角度來看，市場行為涵蓋一切信息的結論對證券的投資決策并不具有任何的指導意義。有效市場理論，是1965年美國經(jīng)濟學家法碼（EugeneFama）最先提出來的。在這一理論中，法碼將證券市場分為弱有效型、半強有效型、強有效型三種形式。這三種不同的市場形式的區(qū)別，主要表現(xiàn)為證券價格對市場信息的反應程度不同。在強有效型市場中，證券價格能夠充分和快速地反映所有的相關信息，任何人都不能夠通過對信息的私人占有而獲得超額利潤。通俗地說，在一個強有效型的市場中，證券價格的變化是隨機的和不可預測的。顯然，如果我們認為證券價格的變化這一市場行為的最重要的表現(xiàn)已經(jīng)反映了市場的所有信息，證券市場是強有效型的，技術分析的理論前提是正確的，我們就會得出證券價格的變化是隨機的和不可預測的結論，從而也就否認了技術分析存在的價值。反之，如果我們肯定運用技術分析可以預測證券價格的未來變化趨勢，就必然要否認證券價格的變化能夠反映市場所有信息的結論，從而也就否認了技術分析所賴以存在的理論前提。

評價技術分析須實事求是

從以上的分析中可以看出，市場行為涵蓋一切信息這一技術分析的重要理論前提實際上是并不成立的。雖然技術分析是千百萬投資者上百年投資實踐的經(jīng)驗總結，這種經(jīng)驗總結對現(xiàn)實投資活動肯定具有一定的借鑒意義，但是它畢竟屬于經(jīng)驗性質的范疇，并沒有形成一個完整的、具有邏輯聯(lián)系的理論體系。因此，我們在任何時候都不應該夸大技術分析對投資實踐的指導作用。

篇6

【關鍵詞】：遙感技術；特性；應用

中圖分類號：TJ8

文獻標識碼：C

文章編號：1002-6908(2008)0720095-01

前言

隨著人類生存環(huán)境的變化和國際競爭的日益激烈,對自然資源、地理資源和太空資源的開發(fā)和爭奪已經(jīng)成為影響人類和民族發(fā)展進程的重要因素。遙感正是為了滿足這樣的需求所產(chǎn)生的一門綜合性應用技術,它是以航空攝影技術為基礎，在本世紀60年代初發(fā)展起來的一門新興技術。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，遙感技術已經(jīng)從航空時代進入航天時代。由于遙感技術能夠全面、立體、快速有效地探明地上和地下資源的分布情況，其效率之高是以前各種技術無法企及的。因此，遙感技術已成為一門實用的，先進的空間探測技術。伴隨遙感技術在國民經(jīng)濟中發(fā)揮著越來越重要的作用，由此帶來了新一輪遙感應用的熱潮?，F(xiàn)在，衛(wèi)星應用覆蓋了減災、健康、環(huán)境監(jiān)測、能源調查等，影響了人類生活的方方面面。因此，在許多領域，遙感對地觀測技術有著無限光明的應用前景。

1.遙感技術的涵義

遙感是利用遙感器從空中來探測地面物體性質的，它根據(jù)不同物體對波譜產(chǎn)生不同響應的原理，識別地面上各類地物，具有遙遠感知事物的意思。也就是利用地面上空的飛機、飛船、衛(wèi)星等飛行物上的遙感器收集地面數(shù)據(jù)資料，并從中獲取信息，經(jīng)記錄、傳送、分析和判讀來識別地物。

當前遙感形成了一個從地面到空中，乃至空間，從信息數(shù)據(jù)收集、處理到判讀分析和應用，對全球進行探測和監(jiān)測的多層次、多視角、多領域的觀測體系，成為獲取地球資源與環(huán)境信息的重要手段。

2.遙感技術主要特點

2.1可獲取大范圍數(shù)據(jù)資料。

遙感用航攝飛機飛行高度為10km左右，陸地衛(wèi)星的衛(wèi)星軌道高度達910km左右，從而，可及時獲取大范圍的信息。例如，一張陸地衛(wèi)星圖像，其覆蓋面積可達3萬多km2。這種展示宏觀景象的圖像，對地球資源和環(huán)境分析極為重要。

2.2獲取信息的速度快，周期短。

由于衛(wèi)星圍繞地球運轉，從而能及時獲取所經(jīng)地區(qū)的各種自然現(xiàn)象的最新資料，以便更新原有資料，或根據(jù)新舊資料變化進行動態(tài)監(jiān)測，這是人工實地測量和航空攝影測量無法比擬的。例如，陸地衛(wèi)星4、5，每16天可覆蓋地球一遍，NOAA氣象衛(wèi)星每天能收到兩次圖像。Meteosat每30分鐘獲得同一地區(qū)的圖像。

2.3獲取信息受條件限制少。

在地球上有很多地方，自然條件極為惡劣，人類難以到達，如沙漠、沼澤、高山峻嶺等。采用不受地面條件限制的遙感技術，特別是航天遙感可方便及時地獲取各種寶貴資料。

2.4獲取信息的手段多，信息量大。

根據(jù)不同的任務，遙感技術可選用不同波段和遙感儀器來獲取信息。例如可采用可見光探測物體，也可采用紫外線，紅外線和微波探測物體。利用不同波段對物體不同的穿透性，還可獲取地物內部信息。例如，地面深層、水的下層，冰層下的水體，沙漠下面的地物特性等，微波波段還可以全天候的工作。

3.遙感技術的實際應用

3.1遙感技術在地質災害中的應用

遙感技術應用于大面積的地質災害調查,可達到及時、詳細、準確且經(jīng)濟的目的。在不同地質地貌背景下能監(jiān)測出地質災害隱患區(qū)段,還能對突發(fā)性地質災害進行實時或準實時的災情調查、動態(tài)監(jiān)測和損失評估。為此，我國設立了專門的“地質災害遙感綜合調查”課題,經(jīng)過近20年的實踐,已摸索了一套較為合理、有效的滑坡、泥石流等地質災害遙感調查方法。在“5.12”汶川大地震的后續(xù)救援工作中，遙感技術就發(fā)揮了突出作用，第一時間提供了地質地貌變化情況，為政府作出正確決策提供了依據(jù)。

3.2遙感技術在生態(tài)環(huán)境中的應用

伴隨著社會的進步和發(fā)展，氣候變化、環(huán)境污染成為了人類世界所面臨的發(fā)展瓶頸。遙感技術應用于宏觀生態(tài)環(huán)境要素的監(jiān)測,具有視野廣闊、獲取的信息量多、效率高、適應性強、可用于動態(tài)監(jiān)測等眾多優(yōu)點,同時其技術方法成熟。為此,采用衛(wèi)星遙感這一面向全球的先進技術,是環(huán)境科學研究的必要途徑,它不僅可以為我們提供大面積、全天時、全天候的環(huán)境監(jiān)測手段,更重要的是能夠為我們提供常規(guī)環(huán)境監(jiān)測手段難以獲得的全球性的環(huán)境遙感數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)將成為我們進行環(huán)境監(jiān)測、預報和科學研究不可缺少的基礎。

遙感技術應用于環(huán)境監(jiān)測上既可宏觀觀測空氣、土壤、植被和水質狀況,為環(huán)境保護提供決策依據(jù),也可實時快速跟蹤和監(jiān)測突發(fā)環(huán)境污染事件的發(fā)生、發(fā)展,及時制定處理措施,減少污染造成的損失。其從空中對地表環(huán)境進行大面積同步連續(xù)監(jiān)測,突破了以往從地面研究環(huán)境的局限性。

如赤潮遙感監(jiān)測。1995年至1997年國家海洋局第二海洋研究所開展了“海洋水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)赤潮監(jiān)測及其短期預報試驗研究”,該項目成功地監(jiān)測和預報了1997年11月發(fā)生在廣東沿海和1997年7月發(fā)生在浙江的赤潮。開創(chuàng)了國內赤潮衛(wèi)星遙感實時監(jiān)測和預測的先河。

3.3遙感技術在農業(yè)氣象災害中的應用

目前我國農業(yè)生產(chǎn)基礎設施薄弱,抗災能力差,對氣象環(huán)境的依賴性很大。農業(yè)氣象災害對國民經(jīng)濟,特別是農業(yè)生產(chǎn)造成了極為不利的影響。利用遙感技術，可以繪制更加清晰、形象的氣象圖；進行氣候資源監(jiān)測評價；氣象災害評估；氣象災害預警、氣候分析評價等等氣象服務；建設基于遙感技術和地理信息系統(tǒng)(geographicinformationsystem)GIS支持下農業(yè)氣象災害監(jiān)測系統(tǒng)開發(fā)；利用氣象數(shù)據(jù),結合GIS背景資料對危害區(qū)域、危險程度、受害作物面積進行分析、計算、評估，預測洪澇災害的演進規(guī)律，提供受災區(qū)域、受災人口與損失估算報告,并根據(jù)已有的抗洪措施形成后期應急反應方案以及防災系統(tǒng)建設方案。

3.4遙感技術在海洋漁業(yè)中的應用

近年來,海洋漁業(yè)遙感技術的研究和應用,受到國內外各漁業(yè)相關科研單位和大學的廣泛關注和重視。遙感技術應用于海洋漁業(yè)，具有大面積觀測和實時動態(tài)監(jiān)測的優(yōu)點,可以獲取多種海洋環(huán)境要素信息,對預報漁場漁情信息是一種十分理想的手段。

3.5遙感技術在流行病學研究中的應用

遙感及其相關分析技術為流行病學研究開辟了新的途徑。周曉農等人利用1989年與1995年兩次全國血吸蟲病抽樣調查資料和我國黃河以南1∶100萬數(shù)字化地圖建立了我國釘螺分布的GIS,顯示了我國不同地區(qū)血吸蟲病的流行強度、分布范圍、數(shù)據(jù)來源及時間等。

為應付未來突發(fā),可利用遙感技術提供目標地區(qū)的流行病學疾病預測資料,以制訂衛(wèi)勤保障計劃,保障部隊戰(zhàn)斗力。美國軍方從1982年以來就運用遙感技術開展了大量研究,他們以降雨量和氣溫以及從LANDSAT-3MSS獲取的數(shù)據(jù)為參數(shù)預測了菲律賓血吸蟲病的流行區(qū)分布,并用來計算美軍軍事演習期間可能由于血吸蟲病而導致的潛在傷亡數(shù);另外還將遙感技術應用于戰(zhàn)爭時區(qū)別自然狀態(tài)的疾病暴發(fā)與由于使用生物戰(zhàn)劑引起的疾病暴發(fā)的研究。

結束語

綜上所述,隨著技術方法與手段的日臻完善，遙感技術必將在更多的行業(yè)和領域發(fā)揮重要作用，從而進一步影響我們的工作和生活。

參考文獻

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[4]周金星.山洪泥石流災害預報預警技術述評,山地學報,2001(19).

篇7

按照電解質的不同可將燃料電池分為磷酸燃料電池、堿性燃料電池、固體氧化物燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電池及質子交換膜燃料電池（PEMFC）等五類。PEMFC單電池由質子交換膜、氣體擴散電極、雙極板等構成，圖1是其結構與工作原理示意圖。

PEMFC的基本工作過程如下：

（1）氫氣通過雙極板上的導氣通道到達電池的陽極，氫分子在催化劑的作用下解離形成氫離子和電子；

（2）氫離子以水合質子H+（xH2O）的形式通過電解質膜到達陰極，電子在陽極側積累；

（3）氧氣通過雙極板到達陰極后，氧分子在催化劑的作用下變成氧離子，陰、陽極間形成一個電勢差；

（4）陽極和陰極通過外電路連接起來，在陽極積聚的電子就會通過外電路到達陰極，形成電流，對負載做功。同時，在陰極側反應生成水；

（5）只要持續(xù)不斷地提供反應氣體，PEMFC就可以連續(xù)工作，對外提供電能。

2質子交換膜燃料電池的特點

（1）高效率。PEMFC以電化學方式進行能量轉換，不存在燃燒過程，不受卡諾循環(huán)限制，其理論熱效率可達85-90%，目前的實際效率大約是內燃機的兩倍。傳統(tǒng)動力源為了提高效率必須將負荷限制在很小范圍內，而PEMFC幾乎在全部負荷范圍內均有很高效率。

（2）模塊化。PEMFC在結構上具有模塊化的特點，可根據(jù)不同動力需求組合安裝，采用“搭積木”式的設計方法簡化了不同規(guī)模電堆的設計制造過程。

（3）高可靠性。由于PEMFC電堆采用模塊化的設計方法，結構簡單，易于維護。一旦某個單電池發(fā)生故障，可自動采取適當屏蔽措施，只會使系統(tǒng)輸出功率略有下降，而不會導致整個動力系統(tǒng)的癱瘓。

（4）燃料多樣性。PEMFC動力系統(tǒng)既可以純氫為燃料，也可以重整氣為燃料。氫氣的來源可以是電解水的產(chǎn)物，也可以是對汽油、柴油、二甲醚等化石類燃料重整的產(chǎn)物。氫氣的存儲方式可以是高壓氣罐、液氫、金屬氫化物等。

（5）環(huán)境友好。當采用純氫為燃料時，PEMFC的唯一產(chǎn)物是水，可以做到零排放。以重整氣為燃料時，相對于內燃機而言，排放也極大降低。此外，PEMFC噪聲水平也很低，各結構部件均可回收利用。

3研究現(xiàn)狀

3.1關鍵部件

電解質膜、雙極板、催化劑及氣體擴散電極是質子交換膜燃料電池的四大關鍵部件。

電解質膜是PEMFC的核心部件，它直接影響燃料電池的性能與壽命。1962年美國杜邦公司研制成功全氟磺酸型質子交換膜，1966年開始用于燃料電池，其商業(yè)型號為Nafion，至今仍廣泛使用。但由于Nafion膜成本較高，各國科學家正在研究部分氟化或非氟質子交換膜。

雙極板在PEMFC中起著支撐、集流、分割氧化劑與還原劑并引導氣體在電池內電極表面流動的作用，目前廣泛采用的是以石墨為材料，在其上加工出引導氣體流動的流場，基本流場形式有蛇形、平行、交指及網(wǎng)格狀等。

鉑基催化劑是目前性能最好的電極催化劑，為提高利用率，鉑以納米級顆粒形式高分散地擔載到導電、抗腐蝕的擔體上，目前廣泛采用的擔體為乙炔炭黑，比表面積約為250m2/g，平均粒徑為30nm。

PEMFC的氣體擴散電極由兩層構成，一層為起支撐作用的擴散層，另一層為電化學反應進行的場所催化層。擴散層一般選用炭材如石墨化炭紙或炭布制備，應具備高孔隙率和適宜的孔分布，不產(chǎn)生腐蝕或降解。根據(jù)制備工藝和厚度不同，催化層分為厚層憎水、薄層親水及超薄三種類型。

3.2測控系統(tǒng)

PEMFC的工作性能受多種因素（溫度、壓力等）的影響，為確保PEMFC正常運行，提高其可靠性和有效性，就必須監(jiān)測各個影響因素。即運用有效的措施來連續(xù)監(jiān)測PEMFC運行的關鍵或重要狀態(tài)，并對收集到的信息進行必要的分析和處理，以便做到故障預測和及時診斷，為PEMFC管理系統(tǒng)提供依據(jù)。目前，進行PEMFC測試系統(tǒng)相關方面研究的公司和機構眾多，但仍沒有制定出有關PEMFC測試的國際標準和相應的標準測試設備，不過已有實用的測試系統(tǒng)投入使用。加拿大Hydrogenics公司的燃料電池測試站（FCATS）、美國Arbin公司的集成燃料電池測試系統(tǒng)（FCTS）是其中的突出代表。

4質子交換膜燃料電池的應用

質子交換膜燃料電池是目前各種燃料電池中實用程度較高的一類。其優(yōu)越性不僅限于能量轉換效率高、工作溫度低，還體現(xiàn)在其可在較大的電流密度下工作，適宜于較頻繁啟動的場合。因此世界各大汽車生產(chǎn)廠商一致看好其在汽車工業(yè)中的應用前景，PEMFC已成為現(xiàn)今燃料電池汽車動力的主要發(fā)展方向。目前，通用、豐田等世界上知名的汽車公司，都在積極開發(fā)以PEMFC系統(tǒng)為動力源的PEMFC電動車，曾先后推出各種類型的樣車，并進行PEMFC電動車隊的示范運行。PEMFC電動車以其優(yōu)異的性能和環(huán)境污染很少等突出特點引起了人們的普遍關注，甚至被認為將是21世紀內燃機汽車最為有力的競爭者。

此外，在航空航天特別是無人飛行器領域，以及家庭電源、分散電站、移動電子設備電源、水下機器人及潛艇不依賴空氣推進電源等方面也有廣泛應用前景。

5質子交換膜燃料電池的發(fā)展趨勢

在關鍵部件方面，圍繞電解質膜、催化劑及雙極板的研究方興未艾。全氟型磺酸膜價格昂貴，開發(fā)非全氟的廉價質子交換膜是今后的研究方向。近年來，新型質子交換膜的的研究熱點是開發(fā)能夠在100℃以上使用的高溫電解質膜。在催化劑方面，研制高性能抗CO中毒電極催化劑是最緊迫的任務，此外，還要尋找非貴金屬氮化物或碳化物作為現(xiàn)有鉑催化劑的替代。目前廣泛使用的石墨板具有較好的耐腐蝕能力和較高的熱導率，但成本較高，加工難度大，強度、電導率和可回收性均不如金屬板。金屬板目前急需解決的問題是表面處理，以提高其耐腐蝕能力。復合材料雙極板則結合了純石墨板和金屬板的優(yōu)點，具有耐腐蝕、體積小、質量輕、強度大及工藝性良好等特點，是未來發(fā)展的趨勢。

在電堆方面，今后的研究重點將是使電堆中的電池單元的性能接近于單電池的性能，這就需要對電堆的結構進行優(yōu)化，保證電堆中每一片電池單元的整個活性面積處于一致的操作環(huán)境，并優(yōu)化水、熱管理，改善電流密度分布的均勻性。

參考文獻

［1］李興虎.電動汽車概論［M］.北京:北京理工大學出版社，2005:9-22.

［2］黃敏.質子交換膜燃料電池堆電氣性能試驗研究［J］.電源技術，2007,31(5):361-363.

篇8

目前，汽車信息電子技術化已經(jīng)被公認為是汽車技術發(fā)展進程中的一次革命。信息電子技術的應用程度被看作是衡量現(xiàn)代汽車水平的重要標志；汽車制造商認為增加汽車信息電子設備的數(shù)量、促進汽車信息電子化是奪取未來汽車市場的重要的有效手段。據(jù)統(tǒng)計，從1989年至2008年，平均每輛車上信息電子裝置在整個汽車制造成本中所占的比例由16%增至40%以上。一些豪華轎車上，使用單片微型計算機的數(shù)量已經(jīng)達到53個甚至更多，電子產(chǎn)品占到整車成本的50%以上，目前信息電子技術的應用幾乎已經(jīng)深入到汽車所有的系統(tǒng)中來。

汽車信息電子產(chǎn)品可為兩大類：①汽車信息電子控制裝置，包括動力總成控制、底盤和車身電子控制、舒適和防盜系統(tǒng)；②車載汽車信息電子裝置，包括汽車信息系統(tǒng)(車載電腦)、導航系統(tǒng)、汽車視聽娛樂系統(tǒng)、車載通信系統(tǒng)、車載網(wǎng)絡等。具體汽車電子各分系統(tǒng)的構成如下示意圖。

由于汽車上的電子電器裝置數(shù)量的急劇增多，為了減少連接導線的數(shù)量和重量，網(wǎng)絡、總線技術在此期間有了很大的發(fā)展。通訊線路將各種汽車電子裝置連接成為一個網(wǎng)絡，通過數(shù)據(jù)總線發(fā)送和接收信息。電子裝置除了獨立完成各自的控制功能外，還可以為其它控制裝置提供數(shù)據(jù)服務。由于使用了計算機網(wǎng)絡化的設計思路，簡化了布線，減少了電氣節(jié)點的數(shù)量和導線的用量，使裝配工作更為簡化，同時也增加了信息傳送的可靠性。通過數(shù)據(jù)總線可以訪問任何一個電子控制裝置，讀取故障碼對其進行故障診斷，使整車維修工作變得更為簡單。而這一切都歸功于信息電子技術尤其是總線結構的發(fā)展。

當前汽車電子技術發(fā)展的方向向集中綜合控制發(fā)展：將發(fā)動機管理系統(tǒng)和自動變速器控制系統(tǒng)，集成為動力傳動系統(tǒng)的綜合控制(PCM)；將制動防抱死控制系統(tǒng)(ABS)、牽引力控制系統(tǒng)(TCS)和驅動防滑控制系統(tǒng)(ASR)綜合在一起進行制動控制；通過中央底盤控制器，將制動、懸架、轉向、動力傳動等控制系統(tǒng)通過總線進行連接?？刂破魍ㄟ^復雜的控制運算，對各子系統(tǒng)進行協(xié)調，將車輛行駛性能控制到最佳水平，形成一體化底盤控制系統(tǒng)(UCC)。

由以上事實分析可知，信息電子技術在汽車領域已經(jīng)大量使用，作為新時代的汽修技術人員，必須掌握新興的信息電子技術才能在未來的汽車維修領域發(fā)揮更大力量。

2對汽修技工進行新興信息電子技術培訓方案的可行性研究

汽修技術本身是一門綜合性很強的技術。不同車型故障不同；同一車型不同時期的故障不同；同一故障在不同的路面上的反映不同。要診斷和排除故障，必須具有較強的綜合分析判斷能力。汽車的設計，制造是經(jīng)過很多專家共同研究試制改進到定型制造出廠的，是集體指揮的結晶；而維修時則是一個人找出問題、分析問題并解決問題的過程，是個體行為。加上維修單位，沒有比較先進的檢測設備，要在簡陋的環(huán)境下解決復雜的疑難問題，這就要求維修技術人員的維修技術相當過硬。針對汽車維修行業(yè)技術人員的文化知識水平普遍不高的現(xiàn)實情況，對他們進行行之有效的、有針對性的新興信息電子技術培訓，就成為提高汽車維修技術水平的必然選擇。現(xiàn)在就以發(fā)動機管理系統(tǒng)為例，進行信息電子技術培訓方案可行性的討論。

首先要掌握電子計算機使用技術。隨著信息社會的發(fā)展，電子計算機為主的高科技術在汽車上應用越來越多。電控汽車是汽車的主導產(chǎn)品和發(fā)展方向。因此，汽修技工必須要掌握電子計算機使用技術，會用電子計算機查找維修資料、檢測故障代碼、尋找故障排除的手段、網(wǎng)上技術咨詢和網(wǎng)上修車等。而這一切均依賴于新興信息技術培訓。因此信息技術培訓可以采用多種技術方式尤其是結合修車查找資料等網(wǎng)上作業(yè)進行實際的操作演練。這樣迅速提高維修技術人員的技術水平，因此可以大大調動他們的積極性與實際維修效果。比如下載某發(fā)動機管理系統(tǒng)的相關程序?？梢?，對汽修技工進行信息技術培訓是必要的也是可行的。

其次要掌握好較為全面的電子技術，包括模擬電子技術，數(shù)字電子技術，單片機原理與接口技術，傳感器技術等，這些都依賴于電子技術培訓。

ECU是英文單詞組合縮寫，意為“電子控制單元”，簡要的說就是車載電腦。現(xiàn)在很多轎車發(fā)動機大都用電子燃油噴射系統(tǒng)，其中有一個形似方盒子的控制元件就叫“ECU”，簡單地說，ECU由微機和電路組成。而微機就是在一塊集成芯片上集成了微處理器（CPU），存儲器和輸入／輸出接口的單元。所以ECU就是單片微型計算機（簡稱單片機）。

發(fā)動機管理系統(tǒng)就是以單片機為核心，把各種檢測器或者傳感器采集來的各種信號（比如進氣量，項位角等）進行相應的模擬/數(shù)字技術處理通過總線傳送到單片機（或ECU）里，然后在經(jīng)過相應的程序控制與數(shù)據(jù)處理，從而產(chǎn)生相應的控制信號，指定執(zhí)行機構進行相應的操作（加大節(jié)氣門開度）。

現(xiàn)在一些中高級轎車上，不但發(fā)動機上應用ECU，在其它許多設備上都可發(fā)現(xiàn)ECU的蹤影。例如剎車防抱死制動系統(tǒng)、4輪驅動模式轉換系統(tǒng)、電控自動變速器、主動懸架調節(jié)系統(tǒng)、安全氣囊系統(tǒng)、以及多向可調電控座椅等都配置有各自的ECU模塊對其進行控制。運用修車的現(xiàn)場實例加以指導與講解，經(jīng)過事實檢驗，學習效果相當好。

再次要具有對故障的綜合診斷與排除的能力。汽車電控技術設計人員，在進行汽車電子控制系統(tǒng)設計的同時，增加了故障自診斷功能模塊。它能夠在汽車運行過程中不斷監(jiān)測電子控制系統(tǒng)各組成部分的工作情況，如有異常，根據(jù)特定的算法判斷出具體的故障，并以代碼形式存儲下來，同時起動相應故障運行模塊功能，使有故障的汽車能夠被駕駛到修理廠進行維修，維修人員可以利用汽車故障自診斷功能調出故障碼，快速對故障進行定位和修復。因此，從安全性和維修便利的角度來看，汽車電控系統(tǒng)都應配備故障自診斷功能。

依據(jù)故障自診斷功能配合相應的解碼器，方便的查找出故障的原因所在而不在單單依賴原始經(jīng)驗積累。因此，信息電子技術培訓可以大大提高綜合診斷與排除能力。經(jīng)由邯鄲北方汽車維修總校教具模型開發(fā)部提供自主研發(fā)的BF8系列智能電控汽車模型40套（涵蓋歐、美、日各大主流車系），又有完好的汽車整車30余臺供學生實踐所用，學員的綜合診斷與排除能力大大提高。

3追蹤汽車行業(yè)新技術的應用

以汽車安全系統(tǒng)電子技術改進汽車安全性能的發(fā)展為例，看看汽車行業(yè)新技術的應用。據(jù)StrategyAnalytics公司的市場研究報告指出，汽車安全系統(tǒng)是汽車電子領域增長最強勁的需求之一，年平均增幅達到25%以上。杜邦汽車最新調查表明，大部分用戶認為最需要考慮的問題是汽車的安全性，它比汽車性能、車載娛樂和燃油效率都更重要，安全氣囊和ABS有望成為標準配置。Visteon的研究也表明：安全性是汽車消費者最關心的問題。Renesas對中檔轎車的研究揭示：國外1996年就將安全氣囊作為標準配置，從2002年起國際上已經(jīng)將兩個乘客測知座椅、預緊式安全帶和傳感器系統(tǒng)與安全氣囊一起作為標準配置，到2006年預緊式安全帶和傳感器系統(tǒng)將增加到4個，傳感器系統(tǒng)更是大幅度增加以提高沖撞檢測能力并提高乘車的穩(wěn)定性，從而有可能構成統(tǒng)一的安全氣囊網(wǎng)絡。

由此可見，以信息電子技術為核心的新技術已經(jīng)甚至更快的步伐在改變著傳統(tǒng)的汽車行業(yè)，已經(jīng)大大提升了汽車的各個方面的性能。

綜合以上分析，信息電子技術目前已經(jīng)在汽車領域大面積推廣使用，未來會發(fā)展更快，針對汽車維修人員技術含量不高的現(xiàn)實，汽修專業(yè)應加強信息電子技術的培養(yǎng)，以追蹤高新技術在汽車領域的應用。為了為顧客提供更好的服務質量，為了更好的提高汽車維修企業(yè)的整體實力，為了實現(xiàn)更好的個人理想，努力實現(xiàn)顧客、企業(yè)、人員的三贏局面都依賴于加強信息電子技術的培養(yǎng)，因此汽修專業(yè)應加強信息電子技術的培養(yǎng)！

參考資料：

[1]天津大學.姚春德.何邦全.《車用發(fā)動機氣門間隙的確定與調整》.《巖土工程》.2004.6.

[2]楊信.主編.陳鳴雷.主審《汽車構造》.人民交通出版社出版.

篇9

關鍵字：槲櫟育苗造林技術槲櫟,殼斗科（Fagaceae）,櫟屬。長綠或落葉喬木，稀為灌木。槲櫟廣泛分布于我國溫帶至亞熱帶北部山地。北自遼寧南部，南至湖北省、安徽省，東起江蘇省、河北省、山東省、西至陜西省、甘肅省東部都有分布。此外，內蒙古東部山地也有槲櫟的分布，東北東部山地針闊葉混交林區(qū)中槲櫟成零星分布，在長江以南各省的高山地帶分布也很廣，但數(shù)量較少。它的木材質地細，堅硬耐腐、耐磨、可供枕木、礦柱、農具，家具等用材。

（一）生態(tài)習性：

單葉，互生，具葉柄，全緣或有鋸齒，稀為羽狀分裂，葉脈羽狀，托葉早落。花單性，雌雄同株或同序，無花瓣；雄花多為柔荑花序，稀頭狀花序，花萼杯狀，深裂，稀為裂，裂片覆瓦狀排列；雄蕊常與花萼裂片同數(shù)或為其倍數(shù)，花絲西長，花藥2室，縱裂，退化雌蕊細小或缺；雌花單朵散生或朵簇生于具包片的花序軸或于花后增大的總苞內；花萼杯狀，裂，與子房合生；子房下位，6室，每室2胚珠，僅有一個發(fā)育，花柱常與子房室同數(shù)宿存。堅果3個，稀為5個，聚生于1總苞（通稱為殼斗）內，頂部具殘存的花柱或增大的圓錐形突起，底部成熟時脫離或殼斗壁愈合，具整齊、近圓形的果臍，剝離后的愈合面具粗糙的果臍疤痕；總苞具小苞片，全包或包堅果的一部分，總苞上的小苞片呈鱗狀，刺狀、錐狀或瘤狀突起，螺旋狀或輪狀排列，分離或呈覆瓦狀排列或愈合成同心環(huán)帶；種子無胚乳，子葉平坦或波狀或反覆折疊，堅果當年成熟，橢圓狀卵形至卵形。長1.7-2.5cm。

（二）生長發(fā)育：

槲櫟生長緩慢，壽命較長，高可達25米。槲櫟高生長速生期始于10年左右，速生高峰期為10到60年，依林分的立地條件而異。在較適宜的條件下，速生期開始早，持續(xù)時間長。在山西太岳山，中條山、呂梁山槲櫟高生長的速生期開始于10年以后，速生高峰期為10~35年，河南伏牛山區(qū)為10~60年，其中伏牛山南坡較北坡的速生期長20年。徑生長的速生期開始于20年之后，速生高峰期為20~90年，其中太岳山，中條山、呂梁山區(qū)的槲櫟胸徑生長的速生期為30~40年，胸徑的年生長量為0.3~0.5，最高達0.62cm，到50~100年是生長速度略有下降，連年生長量為0.2~0.3cm，103年生長的槲櫟胸徑為24~32cm,連年生長量仍達0.28cm。年均生長0.4cm，最高為0.6cm，到70~110年生時，胸徑平均生長量有所下降，到仍在0.3~0.4cm，衰退跡象不明顯。如100年生槲櫟平均胸徑31.5cm（其變化幅度在23.6~42.8）。材積生長的速生期一般開始于40年生左右，可延續(xù)到110~130年以上，伏牛山北坡的槲櫟材積迅速生長期開始于50年生，。根據(jù)《山西森林》資料，太岳山，中條山、呂梁山的統(tǒng)計材料，其幼齡林，中齡林和成熟林每公頃的立木蓄積分別為：16~40m3,40~80m3，75~90m3

（三）采種技術：

選擇20-50年生，樹干通直，枝葉繁茂，無病蟲害的健壯樹木作采種母樹。在優(yōu)良的單株樹下拾取或上樹將種子打落后收集起來，但不能用石塊等物撞擊樹干，擊落種子。果實成熟時由綠變黃褐色，堅果有光澤，自行脫落。

采種后進行粒選，挑出病蟲損害及顏色不正常的種子，可得優(yōu)良種子90%以上。大量種子用水選法槲櫟種子中常有橡實象鼻蟲，從外表不易發(fā)現(xiàn)，浸入55度溫水10分鐘后即可全部殺死種內害蟲。經(jīng)殺蟲處理后的種子攤在不受陽光直射的干燥地方晾干，每天翻動四，五次，以防種子發(fā)熱生霉。晾干后即可貯藏或播種。

少量種子在晾干后混沙裝在筐中，用草簾覆蓋，放在通風陰涼的地方，不要被雨淋和受凍。種子很多時，要露天混沙濕藏，即在地勢高燥，地下水位較低的地方挖坑，深70-80厘米，寬約1米，長度以種子數(shù)量多少而定，在坑底鋪細紗厚約15厘米，沙上攤放種子5-8厘米厚，種子上再蓋細沙3-6厘米厚。如此一層細沙一層種子交替攤放，直至距坑口10厘米左右，再覆土封蓋，并略高于地面，在坑的四周挖30厘米深的排水溝，防止雨水浸入。為了通氣，可在坑中每隔一米插一秫秸把，以防止種子發(fā)熱生霉。

如在11-12月直播造林或育苗，即不需貯藏。

（四）土壤選擇及整地：

槲櫟喜光，稍耐陰，喜溫暖潮濕的環(huán)境，較耐旱，喜酸性至中性土層深厚的土壤。在肥沃、濕度較大、排水良好、半陰坡、半陽坡及陽坡上生長良好，在土層瘠薄的向陽的陡坡，槲櫟也可生長，主要在花崗巖，花崗片麻巖風化后發(fā)育成的棕壤及發(fā)育與砂巖上的山地棕壤上生長良好，而在褐色土上生長緩慢。

整地在平緩地用機械進行全面或帶狀整地，深30厘米左右。山地陡坡，山東多采用魚鱗坑整地，坑的長徑1米，短徑60-70厘米。先請基，用大石塊，心土或草皮筑牢埝邊，表土放入坑中，揀盡石塊和草根，松土深度30-50厘米，坑面外高里低。沿等高線橫坡排列成行，上下交錯成品字型，以利保持水土。

土層較厚，坡度在25度以下的坡地，采用水平階梯整地，圍山等高呈品字型排列，階長2.5-3.5米，階面寬0。8-1。5米，松土深度40厘米左右，上下間隔1-1。5米。

（五）育苗技術

選擇地勢高燥，平坦，有排灌條件的沙瓤土作圃地，深翻，整平，作床，并施足基肥。播種前將種子浸水1-2天，撈出后攤放在陰涼處，每天噴水至部分種子出芽時即可取出播種。混沙坑藏的種子直接取出播種。播種時在成林中挖取帶菌土拌入櫟實中或撒在播種溝中，覆土3-5厘米。春播在山東省為3月下旬到4月上旬；秋播在種子成熟后隨采隨播，在江、折一帶為11-12月。土層深厚的山坡，梯田翻耕后，也可整平作畦育苗。

每畝播種量150-250公斤，每畝產(chǎn)苗量20000-30000株。出苗后，要及時中耕除草，滅蟲，澆水施肥，間苗，達到苗全，苗旺。

（六）病蟲害防治：

篇10

太浦河泵站位于江蘇省吳江市太浦閘南側，西距東太湖約2km，其修建目的主要是在枯水年份4~10月太湖水位較低時，通過太浦河泵站抽引太湖水，經(jīng)由太浦河補充黃浦江上游水量，滿足上海市的供水要求，改善水質。工程規(guī)模為I等大（1）型，設計流量300m3/s。

太浦河泵站的進、出水渠為新開河道，由西向東布置于太浦河的南側，其直線段與太浦河中心線平行，兩者中心線相距200m。進、出水渠全長890.13m，為梯形明渠，渠道邊坡1∶3，渠底高程分別為-2.50和-1.80m，渠頂高程分別為7.00和6.00m。進水渠堤在高程3.5m處設置寬5m的馬道。出水渠馬道寬3m，高程為3.20m。

為了體現(xiàn)環(huán)境水利的理念，美化泵站環(huán)境，由太浦河泵站建設指揮部牽頭，水利部上?？睖y設計研究院（下簡稱上海院）與日本沖谷實業(yè)（深圳）有限公司就有關生態(tài)護坡的方案進行了討論和研究，并于2001年10月在工地現(xiàn)場進行了現(xiàn)場試驗。

2生態(tài)護坡應用現(xiàn)狀

2.1生態(tài)護坡的發(fā)展趨勢

從20世紀80年代后期開始，地球環(huán)境及保護問題在各個方面為人們所重視，同時對關系到自然環(huán)境變化的生物多樣性下降問題也開始引起人們的擔心。尤其是人口密集的城市，人們越來越關注與己休戚相關的環(huán)境問題，因此，人們開始建造公園、公共綠地等來改善環(huán)境，同時在充分發(fā)揮公園、公共綠地原有功能的基礎上，也開始把它們作為保護生物多樣性及直接與生物相連的場地，而這些場地作為地球生態(tài)系的重要構成因素所發(fā)揮的作用也開始越來越受到人們的重視。

多自然型河流建設方法是目前國際上比較流行的一種河道環(huán)境綜和整治的新方法，它把水邊作為多種生物生息空間的核心，并把河流建設成盡量接近于自然的狀態(tài)。在建設多自然型河流中，重點是努力創(chuàng)造出具有豐富自然的并具有魅力水邊環(huán)境。在河道整治的各種方法中，應從生態(tài)學的觀點出發(fā)，應優(yōu)先采用生物材料法，其次采用混合方法，即采用植物與木材或石料合用，最后才考慮剛性材料方法，即采用木材、石料和混凝土。

日本是生態(tài)設計用于水利工程較好的國家，其對河道生態(tài)設計的原則主要有以下五個方面：

（1）治水：主要通過修建護岸來實現(xiàn)；

（2）自然環(huán)境、生態(tài)系統(tǒng)的設置：主要通過水邊綠化、設置生物的生長區(qū)域和水質保護等實現(xiàn)；

（3）水邊景觀的設計：通過設置建筑物來保證與周圍環(huán)境的和諧以及保證水邊景觀的連續(xù)性、自然性；

（4）親水空間的設計：通過水邊的臺階、纜繩、綠地等設施來實現(xiàn)；

（5）循環(huán)型空間的設計，：用木材、石頭、砂子等天然材料的多孔性構造，控制廢料的產(chǎn)生，盡量避免未來發(fā)生的處理問題及二次性環(huán)境污染問題。

2.2國內河道護坡現(xiàn)狀

傳統(tǒng)的河道護坡結構往往只片面強調河道的防洪、引水、排澇、蓄水和航運等功能，較少地考慮河道的生態(tài)或環(huán)境功能，因此河道的護坡結構多數(shù)采用漿砌塊石或混凝土等剛性硬質材料，甚至有的地方追求所謂的“高標準”河道，對河道采用全斷面剛性材料襯砌，使河道的環(huán)境條件模式化，并使生物種類單一化，由此帶來的環(huán)境問題是很嚴重的。

隨著國家綜合國力的增強和人民生活水平的提高，我國也開始越來越重視環(huán)境保護問題。我國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十個五年計劃中提出，必須重視生態(tài)建設和環(huán)境保護，加強自然保護區(qū)和生態(tài)示范區(qū)建設，保護陸地和海洋生物的多樣性。人們在越來越注重城市環(huán)境和保護生物多樣性的同時，也開始注重水利工程的環(huán)境問題，在有些堤防和護岸的結構設計中開始注入環(huán)境水利的設計理念，如有些堤防護坡采用草皮，依靠草皮良好的根系而使護坡具有一定的固土和抗沖能力，另外在水土保持工程、防止坡地雨水沖蝕等方面也有一些應用。但總體來說，生態(tài)護坡在水利工程中的應用尚處于試驗和研究階段。

3生態(tài)護坡方案的可行性

生態(tài)護坡能依靠植物良好的根系而使護坡具有一定的固土和抗沖能力，同時生態(tài)護坡具有造價低、能美化環(huán)境的獨特效果，在國外已得到了廣泛的應用，在國內也有一些應用。

茂漁川工程位于日本北海道惠庭市，是由日本沖谷實業(yè)有限公司1990年設計的，該工程的護坡結構同太浦河泵站進、出水渠（水生植物種植區(qū)域），種植的植物為千屈菜、黃昌蒲、千歲梅花藻和豆牟菜。該工程河流的正常流速為0.4m/s～1m/s，洪水時河流的流速達3m/s。工程運行至今已有近12年，固土和抗沖能力效果良好，且美化了環(huán)境。由于利用石頭、砂子等天然材料的多孔性構造，通過水邊綠化、設置生物的生長區(qū)域，保護了生物多樣性，避免了材料的二次性環(huán)境污染問題，同時利用水生植物對水體自凈能力，使水質得以改善。

衛(wèi)運河生態(tài)護坡試驗段工程位于衛(wèi)運河祝屯閘下險工段內，長170m，是海河水利委員會利用土工織物與生物工程措施相結合的護岸工程試驗研究段。試驗段灘頂高程28.30m，河底高程18.63m，在高程24.00m處設寬1m的馬道。馬道以上的設計邊坡為1:2.5，采用深栽柳護坡，柳樹縱橫株距均為1.5m，柳間栽爬根草；馬道以下的設計邊坡為1:2，采用土工織物排體護坡、護基，排體上面用混凝土預制塊組成框格壓載，在框格內填土、深栽柳，柳樹縱橫株距均為1.5m，柳間栽爬根草，其生態(tài)護坡剖面圖見圖1。該工程于1987年5月完工，經(jīng)過兩個汛期400m3/s流量的考驗，目前框格內的草皮茂盛，且生長茂盛，柳樹的成活率95%以上，護坡效果良好。

從以上國內外兩個成功的工程實例可以看出，只要太浦河泵站的生態(tài)護坡結構設計和植物選擇得當，生態(tài)護坡方案在太浦河泵站工程中是可行的。

圖1衛(wèi)運河生態(tài)護坡剖面圖

4生態(tài)護坡試驗與研究

4.1設計要點

太浦河泵站進、出水渠道除具有一般河道所具有的防洪、引排水和航運等功能外，它還具備與泵站有關的一些特點：太浦河泵站進出水渠為新開河道，進水渠為1級堤防，護坡應具備固土、抗沖能力，穩(wěn)定要求較高；進、出水渠的地質條件不太理想，在堤底附近有一層較深厚的、呈流塑狀的淤泥質粉質粘土，而堤頂與堤底高差最大達9.5m（進水渠）；泵房的施工期較長（達18個月），地下水位又較高，給施工期的進、出水渠的穩(wěn)定帶來威脅（渠道中無水）。根據(jù)國內外生態(tài)護坡的成功經(jīng)驗，結合泵站進、出水渠的特點，生態(tài)護坡的設計原則如下：

（1）生態(tài)護坡應滿足渠道功能和堤防的穩(wěn)定要求，并降低工程造價；

（2）盡量減少剛性結構，增強護坡在視覺中“軟效果”，美化工程環(huán)境；

（3）進行水文分析，確定水位變幅范圍，結合植物調查結果，選擇合適的植物；

（4）應設置多孔性構造，為生物提供一個安全的生長空間；

（5）盡量采用自然的材料，避免二次環(huán)境污染；

（6）布置時考慮人們的親水要求。

4.2栽種植物的選擇

在栽種植物以前，應首先進行工程區(qū)域的植被調查，然后根據(jù)植被調查結果，充分考慮到栽種植物與周邊環(huán)境的協(xié)調、景觀、安全性、地域適應性及生態(tài)平衡的問題，并按以下條件進行嚴格的選擇：

（1）適合氣候、氣象條件的樹種；

（2）土壤要求低；

（3）原有品種；

（4）抗病蟲害能力強，對周圍環(huán)境的危害性??；

（5）壽命或者效果發(fā)揮時間長；

（6）具有能夠美化環(huán)景的效果；

（7）容易維護管理；

（8）具有市場性。

在現(xiàn)場選擇完全滿足上述條件的植物是困難的，但可選擇適合于河畔生長的和具有適合工程實際和生長能力的植物。在充分調查太浦河兩岸及蘇州地區(qū)現(xiàn)有植被的基礎上，經(jīng)過認真論證，在水位變化區(qū)采用水生植物護坡，水生植物初選太浦河兩岸常見的千屈菜、香蒲和黃昌蒲，馬道以上噴植草坪護坡。

4.3生態(tài)護坡設計

根據(jù)渠道水位的變化范圍，在渠道的不同坡段選用合適的植物，是生態(tài)護坡設計的一項重要內容。太浦河泵站工程的主要功能是在枯水年份向上海供水，其進出水渠生態(tài)護坡的設置高程應以不影響進出水渠的過水能力為前提，同時盡量確保硬性護坡的淹沒時間最長，以提高工程的環(huán)境效益。

太浦河泵站進水池的設計運行水位為1.90m，此時進水渠入口水位為2.10m，考慮以高程1.90m作為分界，即進水渠高程-2.50m（渠底）至1.90m仍維持原漿砌塊石護坡結構，高程1.90m以上至堤頂采用生態(tài)護坡。其中，高程1.90m至馬道高程（包括馬道）部分采用干砌塊石加水生植物護坡，馬道以上部分采用草皮護坡；泵站出水渠的最低運行水位為2.66m，設計水位為3.29m，最高運行水位為3.34m，根據(jù)有關文獻介紹，國內3級堤防的臨水側均可采用草皮護坡，為確保邊坡的抗沖穩(wěn)定，考慮進、出水渠生態(tài)護坡景觀的連續(xù)性，以高程2.60m作為分界，出水渠高程-1.80m（渠底）至2.60m仍采用原漿砌塊石護坡結構，高程2.60m（包括馬道）以上至堤頂采用生態(tài)護坡。其中，高程2.60m至馬道高程（包括馬道）部分采用干砌塊石加水生植物護坡，馬道以上部分采用草皮護坡。

生態(tài)護坡結構除滿足泵站正常運行期的穩(wěn)定要求和固土抗沖要求外，還應滿足進、出水渠施工期的穩(wěn)定要求，尤其是護坡的施工期滲透穩(wěn)定。由于目前國內對生態(tài)護坡在工程中的應用尚處于試驗與研究階段，因此在生態(tài)護坡結構的設計中，參考了前述的日本茂漁川工程的護坡結構：在水生植物的種植區(qū)域護坡采用干砌塊石加水生植物，具體做法是面層采用厚35cm的干砌塊石，干砌塊石下鋪厚10cm的碎石墊層，在碎石與土坡的交接處鋪設麻布一層，以形成反濾，確保施工期護坡的滲透穩(wěn)定，；在面層干砌塊石之間的縫隙內用土回灌后再種植水生植物（見圖3）。草坪噴植的方法與國內常見的三維網(wǎng)墊法不同，它利用一種專用機械用一定的壓力將草籽、粘結劑、養(yǎng)料和水的混合物噴灑在的護坡土表面，這種方法與三維網(wǎng)墊法相比，草坪更容易生長，且具有施工快、固土效果好、造價低等優(yōu)點。

4.4生態(tài)護坡的穩(wěn)定

進、出水渠護坡必須滿足穩(wěn)定的要求。穩(wěn)定一般包括邊坡的圓弧抗滑穩(wěn)定、滲透穩(wěn)定和抗沖刷穩(wěn)定。

進、出水渠道的底寬是根據(jù)泵站設計流量的條件下，經(jīng)技術經(jīng)濟比較并結合了水工模型試驗的結果綜合確定的，同時渠道應滿足不沖、不淤流速的要求；進、出水渠馬道的寬度和高程的設置以及邊坡坡比，是根據(jù)堤防的抗滑穩(wěn)定結合施工條件綜合確定的。對泵站的進、出水渠護坡，原護坡采用漿砌塊石結構，現(xiàn)部分改用生態(tài)護坡，經(jīng)對邊坡抗滑穩(wěn)定計算分析，即在不改變原護坡的坡比和尺寸的前提下，生態(tài)護坡的邊坡抗滑穩(wěn)定仍能滿足規(guī)范要求。

護坡的抗沖刷穩(wěn)定也是護坡設計的一項重要內容。根據(jù)英國建筑工業(yè)研究與情報協(xié)會原型試驗結果以及英國奈特龍公司的資料（圖2），一般草皮的的抗沖刷的極限流速大于1m/s，而太浦河泵站的進、出水渠在設計水位情況下，最大流量300m3/s時渠道流速分別為0.82m/s、0.69m/s，均小于1m/s。又如前述的日本的茂漁川工程的實例，其護坡結構和選用的植物與太浦河泵站進、出水渠相似，洪水時河流的流速雖然高達3m/s，但生態(tài)護坡的固土抗沖效果良好。綜上所述太浦河泵站生態(tài)護坡的抗沖刷穩(wěn)定是能保證的。

4.5現(xiàn)場試驗

為進一步驗證生態(tài)護坡結構方案的可行性以及所選植物對太浦河泵站現(xiàn)場的適應性，在泵站工地進行了現(xiàn)場試驗。試驗段選擇泵站下游亭子港堵壩臨太浦河側，邊坡的坡比以及護坡的結構設計完全模擬出水渠，也就是說在水位變化區(qū)域采用干砌塊石加水生植物，植物選用千屈菜和香蒲，水位變化區(qū)域以上采用草坪噴植（見圖3），試驗的面積為120m2。2001年10月14日進行水生植物種植和草皮噴植，10月16日、19日、24日和31日進行了四次人工灑水養(yǎng)護，10月31日拆除部分施工圍堰以引入太浦河水，保持圍堰內外水位的動態(tài)平衡。10月下旬，草坪噴植部分草籽開始發(fā)芽，11月上旬，水生植物部分長出新芽。隨著氣溫的下降，從11月底起，水生植物逐漸枯萎，但草坪部分仍保持綠色。隨著春天的來臨，水生植物日漸發(fā)芽，成活率在95%以上。至2002年5月底6月初水生植物和草坪均基本長成，紅花綠草，護坡工程很好地融入了周邊的自然環(huán)境，試驗段生態(tài)護坡的景觀效應已初見成效。

從現(xiàn)場試驗的情況看，水生植物選用千屈菜和香蒲（或黃昌蒲，兩者習性相仿）以及噴植的草坪是能適應現(xiàn)場實際條件的，均能成活，生態(tài)護坡的結構是合適的，能滿足護坡的穩(wěn)定要求。由于千屈菜和香蒲/黃昌蒲是屬于不耐寒的草本植物，因此在冬季基本枯萎，對工程的美觀性有所降低，但天氣轉暖后，植物又會發(fā)芽。冬季水生植物雖然枯萎，但其良好的根系仍然起到固土和具有抗沖能力。

圖3太浦河泵站生態(tài)護坡試驗段護坡結構剖面圖

4.6技術經(jīng)濟比較

對生態(tài)護坡部分進行生態(tài)護坡方案和漿砌塊石護坡方案的投資比較，經(jīng)投資估算，本工程進出水渠邊坡采用生態(tài)護坡方案的工程投資約213萬元，采用漿砌塊石護坡方案投資約353萬元，生態(tài)護坡方案可節(jié)約投資約140萬元。

綜上所述，生態(tài)護坡具有以下優(yōu)點：

（1）克服了原漿砌塊石護坡的呆板和生硬，使工程與自然統(tǒng)一；

（2）利用不同季節(jié)的植物的形狀和顏色，可大大改善工程環(huán)境；

（3）避免采用非自然的材料，避免了二次環(huán)境污染；

（4）生態(tài)護坡滿足了人們的親水要求；

（5）因設置了多孔性構造，對生物的生長和水質起到了保護作用；

（6）工程造價相對較低。

從工程維護角度分析，漿砌塊石護坡具有一次性投資、維護少等優(yōu)點，但生態(tài)護坡一般在栽種后的一年內要進行一定補栽（一般為10%左右），在植物成活前要進行一定的養(yǎng)護，而后，植物主要是依靠自然的力量進行自然更新，通常情況下無需維護，所以維護工作量也不大。因此，尤其是人們越來越重視生態(tài)環(huán)境的今天，生態(tài)護坡在水利工程中具有廣闊的應用前景。

5結語

太浦河泵站工程在護坡結構優(yōu)化設計方面作了積極的嘗試，引進了國外較為流行的生態(tài)護坡技術，有效地改善了泵站的環(huán)境效應。其以人為本、環(huán)境水利的設計理念和生態(tài)護坡的設計原則以及試驗研究成果，可以作為今后類似工程的設計提供借鑒。

參考文獻

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[2]太浦河泵站工程進出水渠護坡結構優(yōu)化設計報告·2002年1月（水利部上海勘測設計研究院上海市水利工程設計研究院）

[3]太浦河護岸咨詢設計報告書·2001年6月（沖谷實業(yè)（深圳）有限公司）

[4]包承綱·堤防工程土工合成材料應用技術·中國水利水電出版社