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生態工程及其基本原理范文1
關鍵詞:生態工程原理;水利工程;環境問題;應對措施;項目施工建設
水利工程項目建設是一件利國利民的大事,關系著國民經濟的發展和人們的生產生活,應當加強思想重視。然而在水利工程建設過程中,難免會對擬建工程所在地區的生態環境產生不利影響,對此我們應當結合水利工程項目施工建設工況、生態環境條件,進行綜合權衡,并且利用生態工程基本原理來保護生態環境,實現二者的共贏。
1生態工程基本原理及其應用實踐中必須堅持的原則
1.1生態工程原理
在水利工程項目施工建設實踐中,應當從生態工程基本原理出發,嚴格遵循以下原理:第一,嚴格循環再生基本原理。水利施工過程中,將所需的所有機械設備、工具以及工程建材等進行綜合考慮與合理安排,確保這些要素能夠循環利用。在此過程中,還要將施工垃圾以及建筑廢料等進行合理利用和處理,以此來實現生態環境保護之目的,這有利于實現水利工程項目生態建設之目的。第二,對現有的資源進行合理規劃。具體水利工程項目施工建設過程中,應當對擬建工程項目所占土地資源、所用的材料等進行綜合規劃,以免資源浪費。在專業規劃設計過程中,需對具體情況進行針對性分析,并且采用因地制宜的方法來合理建設水利工程項目,以此來實現生態環境與水利工程建設的和諧共建、共融。
1.2生態工程原理應用實踐中需堅持的基本原則
第一,社會經濟與生態環境效益的協同發展。隨著社會經濟的快速發展,人們總是將目光集中在最大限度地獲得經濟和社會效益,嚴重忽略了生態效益和環境保護。在社會轉型的關鍵時期,我們應當更加理性的看到水利工程項目建設的根本目的,以發展觀、十精神為指導思想,堅持人本、可持續發展原則和戰略?;厮輾v史,在過去幾十年的時間內,以犧牲生態環境為代價的掠奪式經濟發展模式下,雖然社會經濟效益大幅度提升,但是生態環境慘遭破壞,其中很多破壞是不可恢復的。這種顧此失彼的發展模式,應當進行深刻的反思。近年來,隨著自然環境頻遭破壞以及各種自然災害的發生,生態環境保護觀念逐漸深入人心,生態環境改善和整治,成為當前人類的基本責任,而且生態環境效益也備受關注。在水利工程生態系統建設過程中,應當嚴格遵循社會經濟與生態環境兩種效益的協同,最大限度地降低水利工程項目施工建設對環境產生的影響,并在此基礎上全面推進水利工程項目建設事業的可持續發展。第二,互生共存。水利工程項目建設與生態環境保護之間,應當是合作共存以及互惠互利的關系,同時這也是必須堅持的基本原則。事實上,在我們比較熟悉的自然界中,存在著很多互補共生的典型案例,比如動植物之間為了能夠更好的生存,彼此之間相互依存。對于我們人類而言,也應當借鑒該種共建共存和共同發展模式。這要求我們在水利共存項目施工建設過程中,應當尊重自然,尊重我們賴以生存的環境條件,對水利工程項目、自然環境條件等統一規劃,采用有效的手段和方法使水利工程建設與生態自然之間和諧共處?;诨ド泊嬖瓌t的應用實踐,實現工程項目建設與自然環境之間的最優組合,這在很大程度上可以促進生態環境與水利工程項目之間優勢互補。一方面可以減輕因人為原因而造成的自然環境破壞;另一方面也可有效利用生態環境和自然資源促進水利工程項目建設。第三,可循環利用。資源節約與生態環境保護,業已成為國內經濟和社會發展的基本戰略。作為一個人口大國,自然資源的短缺是我們共同面臨的難題。為此,在生產生活過程中,應當大力倡導并堅持循環利用原則,這有利于自然資源的高效利用。在水利工程項目建設實踐中,自然資源以及原材料的消耗量都非常的大,其中前者的消耗量不可估量;為踐行國家政策、保護生態資源和環境,必須將循環利用理念應用到實踐之中,通過提高技術水平,合理處理廢棄物。比如,將工程建設過程中可利用的余料等專門加工,以此來實現再次利用。從實踐來看,循環利用這一原則與生態理念的核心保持一致,對解決國內當前水利工程項目建設產生的生態環境問題,所起的作用不可小覷。
2水利工程項目施工建設過程中存在的生態環境問題
2.1噪聲污染
水利工程項目建設屬于大型工程,工程施工建設過程中具有施工量大、工程機械設備應用多等特點,尤其是其中不可或缺的一些大型機械設備運作過程中,難免會造成嚴重的噪聲污染。同時,大量的運輸車輛在行進過程中,會發出轟鳴聲,對周圍環境造成嚴重影響的同時,噪聲污染也不可小覷,擬建工程所在地周圍居住的居民無法正常工作、學習和休息。
2.2水域環境遭到破壞
水利工程建設過程中,水環境問題不可避免,該問題又可進一步細化,一般包括生物污水、施工污水等水域環境問題。在工程施工建設期間,作業人員在工地臨時駐扎,生活污水和垃圾肆意排放,以致對附近水域環境造成了嚴重的破壞。同時,在施工建設實踐中,尤其是混凝土澆筑等一系列作業環節,大量的水泥砂漿未經處理直接流入附近的水域,水體遭到嚴重的污染。此外,部分大型的工程建設機械設備運行過程中,泄漏的油污會直接流入擬建工程所在水域,以致該水域受到嚴重的污染。
2.3空氣質量下降
水利工程項目施工建設過程中,主要空氣質量影響因素有以下兩種:第一,大型的水利工程項目施工建設機械設備運行過程中,會對空氣造成嚴重的污染;第二,水利工程項目建設時,如果涉及到爆破作業,則會引發揚塵等污染。值得一提的是,水利工程項目建設所用到的機械設備,會嚴重影響空氣質量,究其原因,主要是因為水利工程機械設備運行時,不僅自身產生大量的尾氣污染或者激起塵土,更為嚴重的是會導致空氣里的懸浮顆粒物劇增,空氣質量也因此而急劇下降。
2.4固體廢棄物
水利工程項目建設過程中,最為明顯的一種污染是固體廢棄物污染,而且施工作業時所挖出的廢棄土體,施工操作時剩余的石灰粉、水泥以及煤灰等。一方面會對用地條件造成影響;另一方面還會造成嚴重的生態污染。同時在固體廢棄物的運輸過程中也會產生一定的揚塵污染,由此可見固體廢棄物污染產生的影響非常大,波及范圍比較廣。
3水利工程項目施工建設中的環境問題解決策略
基于對當前水利項目建設過程中的生態環境質量問題分析,筆者認為要加強水利工程項目建設與環境保護,實現二者的共生、共存和共同發展,可從以下四個方面著手:
3.1思想真正重視起來
水利工程施工單位,應當對施工人員加強環保意識教育和培養,讓每個參與工程項目建設的人員以身作則、自我約束,既要加強水利工程項目建設和管理,又要注意生態環境保護,這樣才能真正實現水利工程項目生態建設之目標。此外,在水利工程項目施工建設過程中,應當減少或者不開山炸石,以免造成噪聲和空氣污染;對施工建設中的廢水先進行凈化處理,然后再合理排放。同時應當加強空氣污染防護,有效解決工程項目建設過程中的各種環境污染和問題。
3.2做好前期規劃設計
水利工程項目建設前期,設計人員應當嚴格按照擬建工程的工況特點和條件,對地質結構、自然資源等進行綜合考量,在勘測和實地研究基礎進行長期規劃,以此來減少環境污染,從而使工程施工單位能夠嚴格按照圖紙要求施工作業。
3.3健全和完善環境保護管理機制
制度是行為規范的保證,對施工中因人為操作失誤或者不良行為習慣而造成的環境污染,應當通過建立健全管理機制來予以規范和控制。通過建立水利工程項目建設生態補償機制,對生態環境進行最大限度的補償,以此來減少自然資源浪費與消耗。
3.4構建生態工程體系
生態工程體系的構建旨在減少水利工程項目建設過程中的生態環境和自然資源破壞與浪費,并且將水利工程建設效益與生態環境效益密切結合起來,規范工程項目建設單位的行為,充分利用現有的生態資源,實現工程與環境協調發展。
4某水利工程項目建設實例
某水利樞紐工程項目建設,旨在優化水資源環境、提高農業灌溉水平和防汛防澇。該水利工程項建設過程中,非常注重生態環境保護與污染治理,并且嚴格落實生態工程原理,取得了很好的效果。在該水利工程施工方案設計時,采用了互補共生的生態工程原則,并對具體的施工方案做了優化和完善處理,將原來預設的兩個原料場進行合并。從工程效益層面來看,節約成本900多萬元,建設效益提高三分之一;從生態效益層面來講,減少了征地,大大節約了土地資源,而且減少了對周圍水域環境造成的破壞和影響。由于水利工程項目施工建設規模一般都比較大,采用共生互補以及時程客觀需求相協調的原則,對擬建工程項目土地資源利用情況統一規劃以后,將土建機修廠、鋼木加工廠合二為一,并且將沙石料場、拌和樓合理地規劃到了同一個區域內,一方面節約了占地資金50萬元,另一方面提高了施工建設效率。
5結語
總而言之,水利工程項目作為社會經濟發展的支柱性基礎產業,應當本著生態工程基本原理進行施工建設,這符合當前可持續發展戰略要求。生態工程原理在水利工程建設過程中的應用,有利于促進人與生態環境之間的和諧相處,提高水利工程項目建設的社會、經濟和生態效益,同時這也是水利工程項目建設事業持續發展的必由之路。
作者:張強 單位:黑龍江省八五二農場水務局
參考文獻:
生態工程及其基本原理范文2
(1)課程對象的知識儲備。環境工程實驗作為一門環境工程專業基礎實驗課,是環境工程概論和環境工程原理等環境工程專業基礎課的配套課程,一般是在大學3年級開設。此時的學生均已修過了環境科學入門實驗、環境科學基礎實驗I、環境科學基礎實驗II、環境科學綜合實驗、儀器分析實驗等環境科學專業實驗教學內容,已基本掌握進行分析化學,儀器分析、環境監測等實驗工作的基礎,作為開展環境工程方向實驗的前期準備,為開設環境工程實驗課程創造了良好的可行性條件。
(2)課程建設的硬件基礎。實驗課程改革之前,因實驗設備不足,同一套裝置往往應用于幾個不同實驗,如過濾實驗和離子交換實驗,故此,需要經常拆裝柱子更換填料。如此不僅耗時耗力、浪費填料,且裝置經多次拆裝后,容易損壞和漏水。又由于蠕動泵等設備的套數不足,每個實驗組的學生數較多,學生的動手機會較少,老師也無法親自指導。實驗課程改革后,學校與學院共同為環境工程實驗室投入了近50萬元的建設資金,增加了多套實驗裝置,如厭氧生物濾池、膜生物反應器、活性炭吸附柱、離子交換柱和蠕動泵等。這些設備均由廈門大學環境工程的教師自主設計,委托加工,符合實驗的實際需求,具有易清洗,易拆裝的特點。但因環境工程實驗設備體積較大,實驗室空間有限,房間內不可能擺放很多套實驗裝置,我們采取了將學生分組,同時進行多個不同內容的實驗,如:2組(4~5人/組)進行曝氣生物濾池實驗,2組進行活性炭吸附實驗,2組進行過濾實驗等,盡可能保證每個學生都有充足的實驗操作時間,為他們創造更多的動手機會,對總體實驗教學效果具有顯著的作用。
2課程設置與內容安排
本課程設置的內容根據國家環境工程類教學指針要求,根據本學院人才培養方向的具體特點,實驗教學主要是針對環境與生態工程專業人才培養。實驗內容參考了國內外最新的研究與應用成果并結合多年的科研和教學實踐,以水污染控制工藝為主,共開設了9個實驗項目,以下是每個項目的具體內容:
(1)實驗1,混凝處理實驗。要求認識幾種混凝劑,掌握其配制方法。觀察混凝現象,從而加深對混凝理論的理解。
(2)實驗2,過濾處理實驗。觀察過濾及反沖洗現象,加深理解過濾及反沖洗原理。了解過濾及反沖洗模型試驗設備的組成與構造。了解進行過濾及反沖洗模型試驗的方法。測定濾池工作的主要技術參數并掌握觀測方法。
(3)實驗3,活性炭吸附處理實驗。了解活性炭吸附印染廢水的基本原理;通過考察不同實驗條件下,脫色率的變化情況,初步探討影響活性炭處理染料廢水的主要因素,并確定最優的吸附條件。
(4)實驗4,離子交換處理實驗。了解用離子交換法處理硬水原理和方法;了解離子交換樹脂的一般使用方法;掌握測定水的硬度的方法。
(5)實驗5,電解處理實驗。了解電解法處理印染廢水的基本原理。學會組裝電解法處理裝置及其操作。通過考察不同電解電壓及電極板間的距離條件下,電解池中的色度變化情況,初步探討影響電解法處理效果的因素。
(6)實驗6,厭氧生物濾池處理實驗。了解厭氧生物濾池處理有機廢水的基本原理,并通過考察水力停留時間與有機物去除效果的關系。
(7)實驗7,好氧生物濾池處理實驗。了解曝氣生物濾池的處理特性,并通過考察貝殼填料在硝化反應中所起的使用,同時掌握納氏試劑分析水中氨氮的方法。
(8)實驗8,膜生物反應器處理實驗。了解生物法降解染料反應過程的基本原理,掌握膜生物反應器處理印染廢水工藝的特點及流程。
(9)實驗9,固定化小球吸附染料實驗。了解固定化PVA小球對染料的吸附原理,掌握固定化PVA小球對色素的吸附性能。這些實驗項目既涵蓋了代表性的傳統水處理工藝,如混凝、沉淀和吸附等物理處理工藝,又涵蓋了近年來國內外流行的新工藝、新技術、新設備,如好氧生物濾池、厭氧生物濾池、膜生物反應器等新型污水處理工藝。通過這些實驗課程,學生可以加深對水污染控制工程實驗技術的基本原理、工藝的了解,有助于學生對工程實踐經驗的培養。本課程設置的特色:①強調實驗選題與科研實踐相結合;實驗選題注重實驗內容的先進性和實用性,將科研成果引入本科生實驗。比如采用南方海濱常見的海產廢料牡蠣殼作為曝氣生物濾池的填料,設計出生物濾池處理氨氮廢水實驗;此外,還采用平板膜生物反應器設計污水處理實驗,脫色菌接種生物濾池處理印染廢水實驗,固定化小球吸附脫色實驗等。這些實驗內容以我院在環境工程領域中的新成果為素材而設計,具有工藝新穎,操作簡捷,實用性強等優點。通過幾屆的教學實踐,發現所設計的實驗項目確實能夠大大激發了學生對工程實驗興趣,學生在實驗過程中親身感受到污水在不同的處理工藝條件下得到了凈化,通過自己的雙手付諸于實踐,從而學到了如何運用所學的理論知識,深刻領會到從理論到實際應用還需要做大量的實踐工作,從中積累更多的經驗,學到更多的只有在實驗室才能學到的知識。②強調教學過程突出科研素質的培養。教學過程避免簡單地參觀儀器或觀摩演示過程,每個實驗項目的流程都涵蓋了課前相關資料預習、課內理論指導、實驗方案討論、現場實驗操作、課后數據整理及實驗總結分析。在實驗過程中,避免填鴨式的教學方法,積極采用啟發、引導、互動式的教學方法,啟發學生主動發現問題,通過與帶課老師的交流進而解決問題,這樣才有利于學生理解實驗過程,能夠自覺、能動地完成實驗。
3考核方法
生態工程及其基本原理范文3
關鍵詞 生態飯店;概念;內涵;實現途徑
中圖分類號 F062.2 文獻標識碼 A 文章編號 1006-5024(2009)05-0139-04
作者簡介 洪文藝,中南林業科技大學生命科學與技術學院博士生,景德鎮市旅游局副局長,研究方向生態飯店、生態旅游規劃:(江西景德鎮333000)
胡希軍,中南林業科技大學測繪學院副院長、教授,博士生導師,研究方向為景觀生態與旅游規劃;(湖南長沙410004)
何平,中國國際工程咨詢公司農林水部主任、德國比勒費爾德大學博士后,教授,博士生導師,國務院特殊津貼專家,研究方向為區域生態、生態經濟。(北京100044)
經濟的發展與環境的惡化,使得飯店不僅是一個經濟因子,還是一個生態因子。是一種生產方式和生活方式的綜合體現,它與社會、政治、文化、人們日常生活的聯系越來越密切。因此,僅從經濟、環境的角度來理解、研究、建設和管理飯店,未必抓住了飯店與環境問題的關鍵和飯店業未來發展的新趨勢。生態飯店理念的出現,為我們在飯店行業落實科學發展觀、建設生態文明、構建和諧社會、推進生態旅游找到了一條最佳途徑。
一、飯店生態建設的緊迫性
1、飯店業發展帶來了環境壓力。我國飯店業在短短30年時間里得到了長足的發展,1978年只有相當于星級的飯店137家、客房1.5萬多間。目前,全國已擁有星級飯店1.5萬多家、客房160多萬間,均為30年前的100多倍。飯店所提供的舒適環境是建立在資源的嚴重消耗基礎上的,每天消耗大量的一次性用品,生產大量垃圾。其水、電、煤、氣等能源消耗約占經營成本的30%,單位建筑面積的平均用電量是城市居民的10倍多,人均日耗水量為5倍多。一座建筑面積在8一10萬cm2的大型飯店,年消耗標準煤約132億kg,不亞于一個大型工廠。飯店也是所在地環境的重要污染源。一家三星級飯店年污水排放量可達1億kg左右。一座中等規模飯店的燃煤鍋爐,每年至少排放420萬kg二氧化碳、7萬kg煙塵和2.8萬kg二氧化硫。即便使用燃油鍋爐,也會產生對人體有害的一氧化氮、氮氫化合物和二氧化碳等污染物。隨著飯店業數量和規模的進一步發展,飯店所在地的環境壓力將會越來越大。
2、綠色飯店創建面臨升級換代。至2008年底,我國共有綠色旅游飯店2000多家,占全國星級飯店總數13%左右。綠色飯店的提出和創建是我國飯店業發展歷程中的一次“綠色革命”,盡管它轉變了消費觀念,提高了飯店效益,保護了飯店所在地環境,但也越來越表現出局限與不足:在理論方面,綠色飯店的主要理論支撐體系是循環經濟理論,側重于節能降耗和循環利用。一種經濟只有尊重生態學諸原理,才會是可持續發展的。飯店業要實現科學發展,應該是基礎生態學、應用生態學、科學發展觀、經濟學、現代飯店管理學等多學科的有機結合。在標準方面,我國目前有多套綠色飯店標準,反映出管理體制上的混亂。在執行的過程中也出現了企業積極性不高、評定機構執行不嚴、整體效果不佳等問題。在實踐方面,飯店業的“創綠”活動在全國范圍內不同程度地出現了理解簡單化、目標庸俗化、氛圍表面化、產品同質化、地區差異化等問題。創建內容以節能降耗為主,涉及的范圍較小,很難從根本上協調、解決好飯店與環境的關系。因此,綠色飯店的理念面臨著升級,其實踐也需要進一步深化。它只能作為我國飯店與環境發展中的基本要求或“最低配置”,成為飯店設計、建設、開張、運營的“準入門檻”,而不是最高追求。
3、飯店所依存的環境繼續惡化。綠色飯店理念的提出與日益惡化的環境質量有關。在我國,飯店一般位于城市或景區(含度假區)。而我國城市和景區的整體環境質量都面臨著嚴峻挑戰,環境污染不僅抵消了一部分經濟發展成果,也威脅到國人生活的安全與健康,有礙于生活質量的提高,甚至成為人們致病的主要原因之一。2007年,我國地級城市空氣質量達到國家一級標準的僅占2.4%,達國家二級標準的占58.1%,有近40%的城市空氣質量在三級或三級以下。2008年,我國北方共發生6次大規模沙塵天氣,累計造成空氣質量超標283次,重污染34次。我國人均淡水資源不足世界平均數的1/4,位列世界第110位,600多個中型城市中有400個嚴重缺水。七大水系除長江、珠江總體水質較好之外,其他水系均有不同程度的污染,全國近岸海域總體水質為輕度污染。降水中,酸雨污染較嚴重,酸雨發生面積約1.50萬平方公里,有20個省份10%以上城市(區)受到酸雨污染;有8個省份70%以上城市受到酸雨影響。許多景區,特別是以農村生態為自然背景的景區,面臨環境污染和生態破壞的雙重威脅,突出表現在生活污染加劇,面源污染加重,飲用水存在安全隱患,生態退化尚未得到有效的遏制01。
4、生態旅游市場需求更加凸顯。和諧社會、生態文明的構建離不開生態旅游的發展。早在1999年,國家旅游局就把“生態環境游”作為主題,提出了“返璞歸真,怡然自得”的旅游宣傳口號。10年之后,國家旅游局又把2009年作為“中國生態旅游年”,號召旅游者“走進綠色旅游、感受生態文明”。這種對生態旅游的推進力度,無論是形式、內容以及具體措施都不是簡單的重復,目的是推廣生態旅游產品、宣傳環境友好型旅游理念、倡導節約型旅游經營方式、深化旅游消費新風尚、實現我國旅游業的可持續發展。在傳統旅游的“六要素”中,飯店業占“吃、住”兩項,三分天下有其一。當前,飯店業態正發生許多新變化,一些飯店的功能已經超出了吃、住的范疇,如廬山腳下的星子,有多家飯店既是四星級旅游飯店,又是國家AAAA級景區,這些飯店不再是旅游的中轉站,而是真正的旅游目的地。飯店的生態建設是生態旅游發展的重要基礎和保障。
二、生態飯店的定義及內涵
1、生態飯店概念的討論
飯店的生態理念并不陌生,綠色飯店也多方面體現了生態學的基本原理和思想。近年來,國內一些學者從概念、內涵、管理模式等角度對生態飯店進行了討論。蕭歌認為,生態型飯店是飯店的前沿形態,是按照生態學的原理、循環經濟的理論,模擬自然生態系統的運行方式來規劃設計或重塑飯店,實現物質的循環,能量的轉換,以達到人、飯店、環境有機契合和互惠共生。張東亮等對生態飯店經營管理模式進行了初步的探索,認為生態飯店就是指從選址到設計、建造和裝潢都注重與其周圍整個自然和文化生態系統的協調及平衡,并運用生態旅游相關學科的理念和方法來對其進行經營管理的飯店。薛惠鋒認為,生態飯店是在綠色飯店的“環保、健康、安全”內涵的基礎上,從系統學的角度而提出的一種概念,是指一種建立在進入飯店系統的物質能量循環利用
基礎上的生態經濟。以上學者都強調了生態飯店要以生態學的基本原理為指導,強調了飯店與環境的協調平衡、互惠共生。由于定義的著眼點不同,各自強調的內容也不盡相同,有的側重于循環、有的側重于系統、有的側重于保護、有的則側重于人、飯店、環境的統一。但缺乏從整體上對生態飯店的本質特征進行深入的分析,對生態飯店的建設內容等問題的討論也相對弱化。
2、生態飯店的定義
在借鑒以上專家、學者對生態飯店定義的基礎上,本文認為:所謂生態飯店就是綜合運用生態學、現代飯店管理學以及相關學科的基本原理,全面系統地認識飯店的生態規律,整體研究、綜合調整飯店內部以及飯店與環境的生產關系和生存狀況;既全面維護客人、員工和飯店自身的安全與健康,又始終保持飯店對其所依存環境的安全與健康,使飯店系統內部和飯店與其所依存的生態系統之間始終保持一種穩定平衡和可持續發展狀態的飯店。
3、生態飯店的科學內涵
(1)理順飯店與生態的邏輯關系。在“生態飯店”的名詞中,“生態”是“飯店”的修飾和前綴,飯店是主體、是根本;生態是性質、是形式。生態飯店研究、討論的內容,是在飯店的基礎上來討論生態問題。即飯店內部以及飯店與環境的生態關系問題。一般飯店的性質、特征、內涵和規律都適用于生態飯店,同時飯店的生產過程又體現生態學的基本原理和生態系統的一般規律。反之,則緣木求魚、本末倒置。所以,生態飯店可以表象地理解為“生態性質的飯店”、“具有生態運行特征的飯店”、“生態型飯店”或者“飯店的生態化”等。
(2)努力探索飯店生態的新規律。環境問題與生態問題是兩個不同層次的問題,污染治理和環境保護并不是生態問題的全部。飯店與環境的生態關系及其規律,對于我們來說還是一個全新的領域,飯店生態的本質與特征、飯店的生態結構與功能、人在飯店與環境中的生態位、飯店生態建設的核心內容與最終目標,以及飯店生態環境的演化過程、生態機理及其生態控制、修復與對策等問題,都有待于我們進行深入地探索與研究。盡管我們可以用生態學的基本原理去理解飯店因子的生態特征及其活動規律,但這種機械、表象的理解往往是紙上談兵,以至于走向目標的反面。因此,認識、研究、探索、揭示飯店內部以及飯店與環境的生態關系與規律,不僅是飯店生態建設的重要內容,也是飯店未來發展戰略的重要使命。
(3)把握生態飯店理論支撐體系。生態飯店的理論支撐是基礎生態學、應用生態學、科學發展觀、經濟學、現代飯店管理學以及相關學科的有機結合??偟脑瓌t是以經濟學、管理學為基礎,用生態學的一般原理來協調、解決飯店系統內部以及飯店與環境之間的生態問題與環境矛盾,以達到飯店與環境的穩定平衡和互惠共生。據此,生態飯店是生態經濟在飯店業中的運用和發展,是飯店業的應用生態學?,F代飯店企業是為經濟效益而存在的,離開經濟效益去討論生態、社會效益,對于飯店產業沒有什么實際的意義。綠色飯店成功推行的關鍵,就是“把節能作為綠色飯店創建的第一桶金”。生態飯店的理念雖好,但不能作為一種標簽與時尚,更不能厚此薄彼,片面地強調某一學科的重要作用。如果泛化、濫化、異化生態飯店,同樣也會把飯店引向生態的反面。生態飯店最終將形成一整套適合自己科學發展特點和具有實踐指導作用的基本原理,成為應用生態學科群體中的一支新秀,一個獨立的、邊緣化的學科體系――飯店生態學,而不僅僅是生態學和經濟學的“附屬”。
(4)認識飯店生態因子的兩重性。從飯店與環境的關系上看,生態飯店既是一個生態因子或環境因子,又是一個人工的生態系統,二者統一在飯店所依存的環境之中。作為一個生態因子,整體上飯店就是一個“消費者”。飯店能量的輸入、廢物的排放,都依賴于城市、景區或更大的生態系統。如果沒有城市(或景區)這個大生態系統,飯店就失去了其存在的基礎和意義。對于城市、景區系統而言,飯店的生態功能就是消費。所以,飯店是其所依存環境的天然生態威脅,飯店生態建設的目的就是如何使飯店整體上對環境的負反饋達到最小,包括隱患最少、排放最少、污染最小、消耗最小。作為人工的生態系統,飯店僅靠自然的運轉難以實現自我的穩定平衡,它必須依賴于硬件和軟件兩大人工系統的平穩、協調運轉,才能得以在環境中生存。飯店硬件系統一般指建筑系統、能源系統、設備系統、物耗系統、安全系統、人力系統等;軟件系統一般包括采購系統、服務系統、營銷協調、管理系統、維護系統、財務系統等。軟件依靠硬件作為支撐,硬件通過軟件發揮作用,這些系統互相作用、共同支撐起飯店的正常運轉,維持著飯店與環境的物質與能量的交換及穩定平衡的關系,同時,又單獨與飯店的外部環境之間存在反饋與負反饋的關系。
(5)協調飯店生態的功能與結構。從結構上看,在飯店生態系統中,生物成分只有消費者(主要是客人,也包括員工),非生物成分主要是飯店的建筑和設施設備。生產者和分解者缺失,綠色植物、各種被消費的物質和能量只能依靠從飯店系統的外界輸入,飯店自身不能生產。同時,飯店把被消耗的物質和能量向外排放,不能在系統內部進行分解。現在生物圈內幾乎任何角落都有現代人的影響,人是現代生態系統的調控者。根據人在生態系統中的特殊生態位,有學者提出了生態系統生物構成的四元結構:生產者、消費者、分解者和調控者。人是飯店與環境關系中起決定作用的生態因子,它既是消費者,又是生產者,還是調控者。從功能上看,飯店的生態本質就是消費或者消耗,飯店是為消費而產生、為消耗而存在的。因此,飯店業從它產生的那一天起就不是“綠色產業”、“無煙工業”。要想在飯店系統內部達到完全的清潔生產、循環利用和零排放,理論和實踐上都是行不通的,這就是飯店成為城市或景區重要污染源的生態現實。生態飯店就是研究飯店如何科學地消耗、合理地消耗、循環地消耗。由此看來,僅從基礎生態學的角度去分析飯店的結構與功能是不夠的,應用生態學為我們提供了一條有效途徑。
(6)抓住飯店生態建設核心內容。飯店的生態建設內容往往隨不同國家和地區的環境發展現狀而各有側重。當前,我國飯店業生態建設的核心內容則是生態安全與生態健康。飯店的生態安全是指飯店在建設、運營過程中,飯店內部各因子和因子之間,與飯店外部環境各因素和因素之間的一種穩定、健康、和諧的沒有危險的客觀狀態。這種客觀狀態不僅是飯店安全運行的最佳狀態,也是一種飯店管理的新理念,飯店服務的新境界,飯店產品的新形式。在傳統飯店食品安全、消防安全、人身財物安全、設備安全等安全管理的基礎上,生態飯店的安全內容還包括:客人的消費安全和健康威脅、員工的工作安全與健康隱患、客人隱私和心理安全、人力資源安全、主客關系安全以及飯店對其所在地政治、經濟、環境的安全威脅等。所有可能對飯店構成威脅和飯店對環境構成隱患的因素都是飯店的生態安全因子,和諧共生是飯店生態安全管理追求的最高境界。生態飯店的健康內容主要包
括:健康的內部環境、健康的產品、健康的管理、健康的服務、健康的外部因素等。健康的環境涉及空氣環境、水環境、熱環境、光環境、聲環境、生物環境等;健康的產品主要有健康的客房、健康的餐飲、健康的娛樂、健康的文化等;管理與服務的健康包括:健康的服務心態、健康的服務氛圍、健康的人際關系和主客關系、健康的企業文化等;健康的飯店外部因素主要有經濟發展、政治穩定、社區友好、社會和諧以及富有文化特色的地方民俗等。
(7)穩定平衡是飯店的生態目標。飯店的生態目標是:飯店內部穩定平衡,飯店與環境之間互惠共生,可持續發展。作為人工生態系統的飯店,不具有自然生態系統那種自動校正的平衡能力和自我調節機制,要實現穩定平衡和可持續發展目標,就必須最大限度地引入自然的元素,模仿自然的機制,按自然規律運行。在設計上,使飯店與當地環境融為一體,最大限度地利用周邊的環境資源和自然資源,自然元素利用得越多,消耗與浪費就越少,對環境的威脅也就越小;在管理上,實施生態經濟增長方式,強調以人為本與環境保護的有機結合,注重資源的再使用、再循環,保證污染的減量化和排放的減量化。同時,用植物生態學方法對飯店植物進行配置和管理,防止飯店生物結構單一,植物的多樣性有利于飯店環境的衛生健康,更有利于客人和員工的身心健康。飯店各生態因子與環境因子之間的關系是緊密相連、密不可分的,實現飯店的生態建設目標不可寄希望于“一蹴而就”,也不應滿足于在較小的范圍和較低的程度上進行,對生態飯店的考核不能僅僅停留在經濟指標和節能指標上,必須全面、系統地分析和評價飯店和環境之間是否達到了穩定平衡和互惠共生。
(8)飯店生態建設的關鍵是設計。在綠色飯店創建的實踐中,有時出現事與愿違,原因就是重“創”輕“建”的結果。飯店的生態建設必須做到“優生優育”的有機統一,“優生”是關鍵,“優育”是保證。好的飯店=好的設計+好的管理。飯店生態建設的關鍵是設計與建設,并在運營中不斷調整優化。飯店中出現的安全問題、健康問題、能源問題和環境污染等問題,大都是由于設計與建設的不合理而造成的。對現有飯店進行生態改造,是改變不良設計,實施環境管理的有效方法。切實防止改造中出現新的浪費、新的污染和新的環境問題。
(9)生態飯店的動態與開放特征。飯店是一個完全開放的生態系統,必須有能量、物質的輸入和輸出過程。如果封閉起來,飯店將無法生存。飯店還是一個不斷運動變化的系統,物質和能量在飯店中不斷流動變化。飯店的結構和功能也隨著時間的推移和環境的變化而發生變化。結構合理,功能才能得到正常的發揮;結構最優,功能才能達到最佳。生態飯店具有動態的、開放的生態特征,其建設也必須是一個動態、開放的過程。因地不同、因時而異、突出重點,并注重與城市或景區的生態建設相結合,適度超前,做到有的放矢,相得益彰,使飯店與環境之間有機融合,協調穩定。
(10)生態飯店不是一種純粹業態。不能把生態飯店簡單地理解為一種純粹的飯店業態,它不是一個現成的飯店產品,而是飯店表現出的一種穩定、安全、健康、和諧的狀態,這種狀態始終伴隨飯店生態生產(設計、建設、開業、發展、消亡)的全過程。盡管某些飯店也可以把“生態”作為主題,但不能把“生態飯店”與商務飯店、會議飯店、度假飯店。旅游飯店、主題飯店、經濟型飯店和社會旅館并列和等同起來。生態飯店既是一種飯店與環境可持續發展的理念、思想和方法,也表現為一種產品、服務、技術、規范與創新,更是一種飯店的社會責任、環境倫理、生態道德和政治文明。它是21世紀飯店業發展的新趨勢,也是飯店業發展的永恒主題。
三、生態飯店的實現途徑
飯店的快速發展往往與生態的本質要求產生矛盾,大規模的飯店容易形成更大的生態風險和環境威脅。所以,從理念到實踐全面實施生態飯店就顯得十分重要,生態飯店在我國的實現途徑主要取決于以下3個方面:
1、飯店全面生態化。飯店全面生態化依賴于全行業推行、全過程滲透和全社會支持。“全行業推行”是指在全國范圍推行生態飯店,全面開展生態飯店創建,實現全飯店行業的生態化;“全過程滲透”是指飯店產品的生產、營銷、管理、服務、考核等的全過程都要體現出環境管理的理念和生態學的基本原理,包括對客人的消費需求、習慣、行為進行生態引導,對飯店員工的生態理念、知識、技能進行教育與培訓,在飯店系統內部、飯店產品鏈條中全面打造生態消費與生態服務氛圍?!叭鐣С帧笔侵干鷳B飯店發展需要政府相關部門、行業組織、科研機構、飯店行業以及廣大消費者的參與與支持。政府部門和行業組織要把剛性的制度機制、彈性的保證機制、柔性的文化機制有機結合,制定出一套能切實推進生態飯店發展的標準;科研機構與飯店行業要緊密合作,及時研究、解決和掌握飯店與環境之間的新問題、新規律;廣大消費者要積極投身到飯店生態建設的每一個環節和細節當中,為飯店生態化作出貢獻。
2、飯店持續生態化。飯店生態化是一個持續的過程。首先,飯店的生態建設伴隨著一個飯店從設計、建設、運營、發展、拆除的整個生命過程,而不是短暫的經濟行為;其次,飯店的生態建設是一個持續的、長期的、不斷調整的發展歷程,需要各方面持續不斷的努力,并根據飯店與環境的生態關系現狀不斷進行調整和優化;再次,生態飯店的建設成果要持續鞏固,逐步形成特色鮮明、富有個性的飯店生態文化。
3、飯店發展生態化。發展生態化是指用生態學、科學發展觀的理念來引領我國飯店業的發展。主要包括三方面內容:一是單體飯店的擴張和飯店集團的發展,要充分考慮環境容量和承載力。一個環境到底能容納多少家飯店的消耗是有一定限度的。飯店發展要在環境容量適可的范圍內進行,用生態的眼光看待發展的問題,用生態的辦法解決發展的問題;二是在景區的發展和城市化進程中,要充分考慮飯店業的消耗、排放、污染和公共安全等方面的不利因素,并有科學的應對機制,以實現人、飯店與環境之間的和諧穩定;三是生態飯店是一個與時俱進、不斷發展的科學理念,應隨著經濟的發展、社會的進步、觀念的提升、生活方式的改變以及高新技術的運用等變化而不斷得到完善和提升,以指導飯店業的科學發展,為構建和諧社會、建設生態文明作出貢獻。
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生態工程及其基本原理范文4
>> 林業教育供給側改革探討 林業產業供給側改革探討 林業經濟供給側改革的著力點 供給側結構性改革視域下旅游行政管理研究 新常態下林業經濟供給側改革的動力和市場前景分析 淺析林業行政管理工作存在的問題及建議 基于供給側改革的管理會計創新 基于我國農林業特點的視角分析林業管理改革措施 對高校行政管理改革的研究探討 以森林資源增長為突破口推進林業供給側改革 去杠桿的“供給側改革”探討 淺析高校行政管理的改革 基于高校行政管理工作改革問題研究探討 基于“供給側”視角探討《旅游政策法規》課程的教學改革 基于供給側改革的應用型人才培養模式探討 基于供給側改革的企業管理咨詢作用發揮的思考 基于供給側改革的企業戰略成本管理研究 基于供給側結構性改革視角的醫用耗材管理研究 對林業項目管理的探討 林業育苗與管理策略的探討 常見問題解答 當前所在位置:l.
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生態工程及其基本原理范文5
論文要:本文闡述了生態工程的定義及原理,重點介紹了污水處理技術的要點和意義。
1 生態工程介紹
1.1 生態工程
生態工程以復雜的社會——經濟——自然復合生態系統為對象,遵循應用生態系統中物種共生、物質再生循環及結構與功能協調等原則,以整體調控為手段,以人與自然的協調關系為基礎,以高效和諧為方向,為人類社會及自然環境雙受益和資源環境可持續發展設計的具有物質多層分級利用、良性循環的生產工藝體系。以期同步取得生態環境效益、經濟效益和社會效益[1]。
1.2 生態工程原理
生態工程涉及生態學、生物學、工程學、環境科學、經濟和社會等領域,原理眾多。我國學者(馬世駿1986、顏京松1986、Ma&Yan1989,Yanetal1992)在系統生態學理論的基礎上,對生態工程的原理作了精辟論述和提煉。把生態工程原理總結為整體、協調、自生、再生循環等基本原理。孫鐵珩,周啟星等[2]提出污水生態工程是指運用生態學原理,采用工程學手段,把污水有控制地投配到土地上,利用土壤-植物-微生物復合系統的物理、化學等特征對污水中的水、肥資源加以回收利用,對污水中可降解污染物進行凈化的工藝技術,是污水治理與水資源利用相結合的方法。
2 主要生態工程污水處理技術
2.1 污水土地處理系統
污水土地處理系統是一種污水處理的生態工程技術,其原理是通過農田、林地、葦地等土壤--植物系統的生物、化學、物理等固定與降解,對污水中的污染物實現凈化并對污水及氮、磷等資源加以利用[3]。根據處理目標、處理對象的不同,將污水土地處理系統分為慢速滲濾(SR)、快速滲濾(RI)、地表漫流(OF)、濕地處理(WL)和地下滲濾(UG)五種主要工藝類型[4]。
土地處理系統造價低,處理效果佳,其工程造價及運行費用僅為傳統工藝的10%~50%。其中污水濕地生態處理系統又稱人工濕地,目前研究最為深入、應用最廣泛。通過人工濕地生態工程進行水污染控制不僅可以使污水中的水得以再生利用,還能使污水中的有機物、N、P、K等營養物得到利用。整個系統呈自然式良性循環,構成了具有自適應、自凈化能力的水陸生態系統。該系統管理簡單,穩定后幾乎不需要人的參與,物耗、能耗低,效率高。生態系統中的植物群體不需要另行施肥與灌溉,還兼有美化環境的功能,這種生態凈化方法實現了水環境可持續發展[5]。
以人工濕地處理系統為例,土地生態處理系統對污水的凈化機理如下:系統中的填料(介質)具有巨大的比表面積,易形成生物膜,污水流經顆粒表面時,其中的污染物質通過沉淀、過濾、吸附作用被截留[6]。
2.2 污水生態塘處理系統
生態塘系統是以太陽能為初始能源,通過在塘中種植水生作物,進行水產和水禽養殖,建立人工生態系統,,通過天然的生化自凈作用,在自然條件下完成污水的生物處理[7]。有機物質在生態塘處理系統中得到降解,釋放出的營養物進入了復雜的食物鏈中,產生的水生作物、水產都可以被收獲。生態塘處理系統能夠有效地處理生活污水及一些有機工業廢水,對有機物和病原體有很好的去除效果,具有投資少、運行費用低、運行管理簡單的優點。但該系統占地面積大、易出現短流、溫度較高時易散發臭氣和孳生蚊蟲、對氮磷的去除效果不穩定。近年來,我國生態塘污水處理工藝研究側重在兩個方面[8]:篩選、培育高效水生凈化植物;組合曝氣、水生植物、水產養殖多個生物處理單元的綜合功能,營建生化一體化水生動植物復合生態體系,是污水處理與資源利用的完美結合,構建了一個完整的生態系統和良好的內部良性循環系統。
2.3 蚯蚓微生物濾池系統
蚯蚓生態濾池是濾床中建立的人工生態系統,由濾床填料、蚯蚓及布水系統等組成。系統利用蚯蚓和微生物的協同作用對污水中含有的各種形態污染物質進行處理和轉化。蚯蚓可對污水和污泥進行吸收和分解,清掃濾床,防止堵塞[9]。蚯蚓糞便可以濾除污染物,提高處理效率。蚯蚓的存在可作為家禽飼料。污水中的生物膜污泥微生物通過食物鏈最終被有效地轉化為蚯蚓的增長及其排泄物,而蚯蚓的機體及其排泄物又可成為他微生物的分解利用對象,從而進行新一輪的生態循環。 轉貼于
3 生態污水新型處理技術
如利用土壤毛細管浸潤擴散原理,研制成功的地下毛細滲濾系統(the underground capillary seepage system,UCSS)[11]。地下毛細滲濾系統(UCSS)的中心部分是地下毛細滲濾槽,它通過土壤過濾和微生物降解來去除污水中的污染物。在一定程度上解決了常規土地凈化污水處理系統占地面積和運行費用問題,還可回收污水和營養物質(包括氮、磷和鉀)用于植物生長。
活機器(living machine)系統是加拿大出生的海洋生物學家約翰·托德(John Todd)發明的,是利用太陽能以及利用由多種多樣直接或間接從太陽獲得能量的生物組成生態系統,將水產養殖與人工濕地結合起來并封閉在溫室里,以創造一個高效的污水處理過程[12],包含了沉淀、過濾、凈化、吸收、揮發、硝化和反硝化、厭氧和好氧分解過程,在獲得高標準水質的同時避免了自然處理系統占地大、滯留期長、寒冷氣候處理效果欠佳等弊端。
結語
污水生態處理技術基本上不涉及化學能的投入和化學品的消耗。根據國情,我國的污水治理必須走生態處理技術的道路[13]。
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生態工程及其基本原理范文6
關鍵詞:RTK(實時動態定位) 基準站 定位技術
中圖分類號:P258 文獻標識碼:A 文章編號:
在工程測量中,不管是陸地還是水運工程,RTK定位技術都得到廣泛的應用。但它的應用受到很多的限制,往往使原始數據出現系統誤差,定位成果的可靠性隨距離增大而下降。近年來RTK-GPS技術又有了新的進展,這就是建立在常規RTK和差分GPS上的一種新技術——多基準站RTK,又稱GPS網絡RTK技術。為此,本文主要對常規RTK技術的基本原理、各種誤差分析以及GPS網絡RTK技術在水運工程應用的優勢及其發展前景等予以學習交流。
1.RTK的基本原理
RTK是根據GPS的相對定位概念,將一臺接收機安置于己知點,即稱基準站,另一臺或幾臺接收機放置在用戶移動臺,如測量船、挖泥船,同步采集相同衛星的信號,基準站通過數據鏈實時將其載波觀測值和測站坐標信息一起傳送給用戶移動臺。利用相對定位原理,將這些觀測值進行差分,削弱和消除軌道誤差、鐘差、大氣誤差等的影響,使實時定位精度大大提高。由此可見,RTK技術是建立在實時處理兩個測站的載波相位基礎上的。與其它差分不同的是,基準臺傳送的數據是偽距和相位的原始觀測值,用戶移動接收機利用相對測量方法對基線求解、解算載波相位差分改正值,然后解算出待測點的坐標。
2.RTK定位的準確度和可靠性
RTK 定位 的 精 度(或 者 準 確度),多數廠商的標準值,平面為:10mm+(1~2)×10-6D,高程為:15~20mm+2×10-6D。例如離基準臺20Km處,定位精度:平面可望為50mm,高程為60mm。這些值是在良好條件下,即星數至少為5顆,PDOP值小,無多徑效應,甚至用戶接收機處于靜態或準動態等條件下得出的。在實際情況中不可能有那么好的條件,何況水(海)面是一個強反射面,多路徑效應十分明顯,因此影響RTK在水上定位準確度和可靠性的因素很多。
2.1誤差分析
盡管常規RTK定位技術是目前最為廣泛使用的測量技術之一,但它的應用受到一些誤差源影響的限制,這些誤差源從性質上一般可分為系統誤差和偶然誤差兩類。系統誤差包括:衛星星歷誤差、衛星鐘誤差、大氣延時誤差(包括電離層延時和對流層延時)以及天線相位中心變化等。偶然誤差主要包括信號的多路徑效應。
2.1.1系統誤差
(1)衛星星歷誤差。衛星星歷分二種:一是精密星歷,二是廣播星歷。
在實踐定位中通常使用廣播星歷。由于衛星在運動中受到各種攝動力的復雜影響,地面監控站又難以掌握作用在衛星上各種攝動力的大小及變化規律,一般估計由星歷計算的衛星位置的誤差為20~40m。它將嚴重影響單點定位精度,也是精密相對定位中的重要誤差來源。
(2)衛星鐘誤差。衛星鐘差反映了衛星鐘與標準GPS時之間的存在偏差和漂移。這在單點絕對定位中是無法消除的,只有采用相對定位或差分定位才能予以消除。
(3)大氣層延時誤差。大氣層延時誤差包括兩部分延時誤差,即電離層延時誤差和對流層延時誤差。
電離層是高度位于50~1000Km之間的大氣層。當電磁波信號穿過電離層時,傳播速度發生變化,從而引起測距誤差。此誤差稱之電離層延時誤差。
電離層延時誤差具有三大特性:擴散性、互補性和瞬變性。雙頻接收機就是利用電離層的擴散性,將L1和L2的觀測值進行線性組合來消除電離層的影響。電離層對定位的影響,隨時間和地點而迅速變化,即稱之電離層的瞬變性。若采用性能較好的雙頻接收機,則基本上可以消除電離層影響。能提供±1~2m的測距精度。電離層效應與太陽黑子活動有關。
對流層是高度為40Km以下的大氣層。由于大氣壓力、氣溫和濕度的變化,影響電波信號的傳播速度。碼和載波的觀測值均受同樣的時延。若采用可靠的對流層模型,有效精度可達到±1m或更高。
(4)天線相位中心變化。天線的幾何中心和電子相位中心一般不重合。
由于天線的相位中心隨著信號輸入的強度和方向的變化,造成天線相位中心位置的偏差,這種偏差的影響,可達到數厘米。因此,對水運工程測量中的水上動態平面定位來說,可以忽略不計。而RTK-GPS用于動態驗潮時,就需要考慮其所造成的影響程度,確保潮位改正的準確度。
2.1.2偶然誤差
多路徑誤差是RTK定位測量中最嚴重的誤差。多徑誤差取決于天線周圍的環境。多徑誤差一般為5cm,在高反射環境下可達20cm左右。在極端情況下,對測距的影響可達15m。對于RTK定位測量而言,會嚴重影響RTK定位測量的精度,甚者引起信號失鎖。因此,要求特別對天線位置和高度進行選擇,尤其是在測量船上。
另外,為了便于對各種誤差的分析與研究,往往將誤差換算為衛星至測站的距離,以相應的距離誤差表示,稱為等效距離誤差。
2.2 GPS系統
從上述的誤差分析可以看出,盡管常規RTK定位技術是目前最為廣泛使用的測量技術之一,使它的應用受到不少因素影響與限制,但就GPS系統而言,仍有一些固有因素,用戶無法控制,其使所測成果的可靠性帶來影響。就這方面的問題提出筆者自己的看法。
2.2.1星數
在RTK定位測量中,不僅在OTF求解末知模糊度時,需要5顆共同星,而且在RTK動態驗潮過程中,也需要能跟蹤到5顆星。截止高度角低于150時,共同星數將增加。但是,由此而采集到的數據含有較差的信噪比,這將使求解模糊值的時間延長。雖然,星數增加太多對RTK定位的精度沒有顯著提高,但定位的可靠性有了很好提高。
2.2.2衛星幾何強度因子
衛星幾何強度因子將影響最后定位成果的質量。目前常用PDOP(或XDOP)來衡量其優劣。在RTK中,PDOP不宜大于3。
2.3 RTK系統
目前,RTK系統的種類繁多,RTK設備優劣不僅嚴重影響定位精度、所測成果的質量,而且也影響成果的可靠性。其中關鍵問題有二:一是在定位結果中如何發現誤差超限?二是出現可疑的不良定位結果時,RTK系統能否發出示警?
2.3.1數據鏈
目前,大多數RTK都采用VHF或UHF無線電數據鏈,其有效通訊工作距離受發射功率和天線高度的限制。
因此,存在求解模糊度值所需最大時間的距離與有效通訊最大距離相匹配的問題。為此,需要進行拉距試驗,測得在最大有效通訊工作距離處,求解模糊度的時間能否被接受。從而確保定位可靠性的邊界。
2.3.2天線類型
基準站和用戶移動站之間使用不同類型的天線時,在不理想的環境下將導致定位精度下降,甚至解算模糊度時間增長。
2.3.3軟件
各種RTK系統都有使用自已的軟件處理數據。如求解模糊度的軟件也很多,方法各異。因此不同軟件采用不同的方法,在解算模糊值的可靠性方面,其程度不一。在這方面的問題還需進一步探討。
此外,各種軟件還存在的差別為控制定位質量的方法。如能計算定位誤差超限的方法(或數學模型),一旦發現超限便予以剔除或予以示警。
3.多基準站RTK(虛擬基準站法)
虛擬基準站是多基準站RTK(又稱網絡RTK)中一種較好的方法。針對上述的常規RTK定位測量中的誤差與可靠性的問題,在常規RTK和差分GPS的基礎上研究、開發而建立起來的一種新技術。目前應用于網絡RTK數據處理方法有:虛擬RTK基準站法、偏導數法、線性內插法和條件平差法,其中虛擬RTK基準站(VRS)技術是最有前途的方法。
3.1多基準站RTK系統工作原理
如果在某一大區域內,均勻布設若干個(三個以上)連續運行的GPS基準站,構成一個基準站網,我們就可以借鑒廣域差分GPS和具有多個基準站的局域差分GPS中的基本原理和方法,經過有效的組合,移動站將其概略坐標播發給控制中心;然后控制中心搜集周圍基準站的數據進行網平差,算出移動站的虛擬觀測值;又將這些觀測值播發給移動站,從而實時算出移動站精密坐標。這就是多基準站RTK系統工作原理。
3.2多基準站RTK系統組成及數據流程
整個系統由基準站網、數據處理中心和數據通訊線路組成。
基準站上應配置雙頻全波長GPS接收機,該接收機能同時提供精確的雙頻偽距觀測值?;鶞收景匆幎ǖ牟蓸勇蔬M行連續觀測,并通過數據鏈實時將觀測資料傳送給數據處理中心,其通信方式可采用數字數據網DON或其它方式。而流動站可以采用數字移動電話網絡,如GSM、CDMA、COPD或GPKS等方式向控制中心傳送標準的NMEA位置信息,告知它的概位。控制中心接收到其信息后重新計算所有GPS觀測數據,并內插到與流動站相匹配的位置。數據處理中心根據流動站送來的近似坐標來判斷該站位于哪三個基準站所組成的區域內,然后根據這三個基準站的觀測資料求出該流動站處所受到的系統誤差,再向流動站發送改正過的KTCM信息,流動站根據接收到的KTCM信息,結合自身GPS觀測值,組成雙差相位觀測值,快速確定整周模糊度參數和位置信息,完成實時定位。流動站可以位VRS網絡中任何一點,這樣流動站的RTK接收機的定位系統誤差就能減少或削弱,提高了定位的準確度、可靠度。這是一種為一個虛擬的、沒有實際架設基準站建立原始基準數據的技術,故稱之“虛擬基準站”(VRS)。
由此可知,虛擬基準站法是設法在移動站相距數米或數十米處建立虛擬的“基準站”。并根據周圍各基準站上的實際觀測值算出該虛擬“基準站”上的虛擬觀測值,由于虛擬站離移動站相當近,故流動站只需采用常規RTK技術就能利用虛擬基準站進行實時相對定位,獲得較準確的定位結果。
3.3多基準站RTK的技術優勢
與常規RTK相比,多基準站RTK的優勢有以下幾點:
(1)擴大了移動站與基準站的作業距離(可達到70Km),且完全保證定位精度。
(2)常 規 RT K的測量準確 度1cm+lppm·D中的lppm·D的概念取消了,在控制的測區范圍內始終可以達到1~2cm左右。
(3)對于長基線GPS網絡,用戶無需架設自己的基準站,費用大幅度降低。
(4)改進了OTF初始化時間,提高了作業效率。
(5)提高了定位的可靠性,確保了定位質量。
(6)可以進行實時定位,又可以進行事后差分處理。
(7)應用范圍更廣泛,可以滿足各種控制測量、水運工程測量、疏浚定位、施工放樣定位、變形觀測、工程監控、船舶導航、生態環保以及城市測量與城市規劃等。