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按照勘探对象的不同,物探技术又分为三大分支,即石油物探、固体矿物探和水工环物探(简称工程物探),我们使用的为工程物探。
工程物探技术方法门类众多,它们依据的原理和使用的仪器设备也各有不同,随着科学技术的进步,物探技术的发展日趋成熟,而且新的方法技术不断涌现,几年前还认为无法解决的问题,几年后由于某种新方法、新技术、新仪器的出现迎刃而解的实例是常见的。它是地质科学中一门新兴的、十分活跃、发展很快的学科,它又是城市建设和水利电力岩土工程勘察的重要方法之一,在某种程度上讲,它的应用与发展已成为衡量地质勘察现代化水平的重要标志。
下面介绍两种实用的直流电法勘探技术——三维直流电法探测技术和岩土体电阻率测试技术,供广大物探同仁工作时参考。
2三维直流电法探测技术
三维直流电法探测就是应用现有的直流电法仪器和勘探方法,在施工方法上优化改进,进行加密采样数据以取得三维数据体,然后采取电阻率层析成像技术进行资料处理和成图。该方法是传统直流电法的三维化,可使勘探精度得到很大提高,在原有仪器设备条件下提高了传统直流电法勘探的能力,但野外测试工作量较大,是以“时间换取空间上的高分辨率”。把它应用到工程与环境地球物理勘探中,不失为一种较理想的方法。三维直流电法勘探施工采取一次布极,多极距测量技术,通常采用的装置形式有两极装置、单极——偶极装置和偶极——偶极装置等。
本文主要介绍两极装置形式,把供电电极B和测量电极N置于无穷远处,在勘探区域布置m条测线,每条测线布置n个测点(电极),测网密度根据探测对象及其探测深度而定,在城市建设和水利电力工程勘测中,一般选取测线距L=2~10米、测点距D=2~5米即可满足勘探要求。外业工作时将m×n个电极一次布置完毕(详见图1),其中单一测点(电极)的编号为aij(i=1,2,3……m;j=1,2,3……n)。
对于两极装置,理论上OB=∞,ON=∞,视电阻率计算公式为:
式中:ρs—视电祖率(Ω·m);rAM—供电电极A与测量电极M之间的距离(m);UAM—测量电极M的观测电位(mV);I—供电电极A的电流强度(mA)。
外业施工过程为:选择a11点为供电点,逐点测量a12,a13,a14,…,a1j,…,a1n各点的电位和供电电流强度,代入(1)式可求得各测量点的视电阻率值。然后再以a12点为供电点,逐点测量a13,a14,a15,…,a1j,…,a1n各点的电位和供电电流强度,依此类推,直到供电点移到a1n-1点为止,即完成其中一条测线a1j的测试任务。其它测线a2j、a3j、a4j……amj的电位和供电电流强度测试按照上述方法和顺序进行,便可获得全测区内各测点不同电极距的视电阻率参数。
资料处理与解释主要目的是便于研究勘查区内地电异常体的空间赋存规律和变化特征。一般程序为:由外业观测数据分别绘制极距d=D,2D,3D,4D,5D,6D……米的视电阻率水平切片,再把它们按对应的水平位置并依电极距大小叠放在一起便可形成倒梯形的三维视电阻率图,据此进行推断解释。根据试验研究和工程实测结果得出:该法的勘探深度一般为(0.6~0.8)d。
图2为文献⑶在城市工程勘查中的应用实例:该测区由于地下人防工程充水、坍塌而呈现低阻电性特征。图2⑴可以看出NE—SW向有一低阻条带,根据本区地质特征和钻孔资料可知,低阻带为地下人防工程上部反映,埋深在1.4~1.6m左右,图右下角的高阻为墙基影响造成;图2⑵因完全充水,低阻带电阻率较d=2m时低,埋深应在2.8~3.0m左右;图2⑶的等值线形态与图2⑵基本一致,为人防工程的完全充水部分,深度在4.2~4.4m左右;图2⑷为人防工程基底反映,深度在5.6~6.0m左右。据以上分析,人防工程平面位置为图2⑴虚线圈定区域,人防工程呈NE—SW走向贯穿勘探区域,深度在2~6m左右。据报道该测区解释成果经开挖验证完全符合客观实际。
该法较传统直流电法勘探具有信息量大、精度高的优点,在工程勘察中有较好的应用效果,同时又拓展了老式电法仪的应用范围,延长了老式仪器的经济使用寿命;但又具有施工量大的缺点,性价比决定其适合于小区域的工程勘察。
3岩土体电阻率测试技术
对岩土体电阻率的测试,可以采用多种方法。下面主要介绍直流电测深中的温纳装置在岩土体电阻率测试中的具体应用。根据试验研究和工程实测结果可知该法具有快速、准确地测定岩土体电阻率,并对不同岩性层划分做出客观解释。
实际工作中,根据测试场地的大小,可选用对称四极装置或三极装置进行测量。由于温纳装置是等比装置,且MN/AB=1/3,所以视电阻率与电位差及电流强度的关系式为:
式中:ρs—视电祖率(Ω·m);UMN—测量电极MN观测电位差(mV);I—供电电极AB之间的电流强度(mA);k为装置系数:
由此可分别得到四极和三极的装置系数:
(四极装置适用)
(三极装置适用)
在现场观测过程中,将AB供电极距逐渐加大,以增加勘探深度,可以测得不同电极距下的视电阻率ρs。实用的供电极距及测量极距见表1。
表1供电极距和测量极距单位:m
AB
1.8
2.4
3.0
4.2
5.7
7.8
10.2
13.2
17.4
22.8
30
42
57
78
102
…
AB/2
0.9
1.2
1.5
2.1
2.85
3.9
5.1
6.6
8.7
11.4
15
21
28.5
39
51
…
MN
0.6
0.8
1.0
1.4
1.9
2.6
3.4
4.4
5.8
7.6
10
14
19
26
34
…
数据处理与解释采用现场作图的方式,可快速测定电阻率及划分岩性层位。以MN为横坐标,计算MN/ρs,并以MN/ρs为纵坐标,在双对数坐标纸上绘制MN/ρs与MN的关系图,详见图3。对图中不同极距的测试值,找出不同深度、相同斜率的点,对这些点进行连线,使其均匀地分布在直线上或直线两侧。求直线段斜率的倒数,可获得测点处各层的电阻率ρij。
式中:i为层位序号(i=1,2,3,…);j为测深点编号(j=1,2,3,…)。对各测深点依次作图解释,可求得各测点处分层的电阻率值,对获得的各层电阻率值进行数理统计,便可获得地层的平均电阻率值。计算公式为:
其中:—第i岩性层平均电阻率值;ρij—第j测深点处第i岩性层计算电阻率值;n—测深点数。
根据下式确定标准差,以求得第i岩性层电阻率值的变化范围±si。
物性层位的划分可以采用计算机数值模拟计算、量板法或其它手工解释方法,但由于对解释结果的影响因素很多,例如不同时代不同成因的地层、岩性特征、地层倾角、构造特征等,使其垂直方向和水平方向上均存在较为复杂的变化,地下高阻或低阻屏蔽层的影响,实际地层的各向异性等等,都将对岩性层参数的解释结果产生较大影响。由此可知该解释只能是电性层参数,而不是所求目的地质层参数。因此地质层位的划分尚需将电性层参数转化为地质层参数,在实际工作中,必须进行层位厚度校正。具体做法是:首先在已知地层剖面处进行电测深(如钻孔处),通过已知地层剖面确定校正系数,即确定AB/2极距与层位深度的关系。再通过已知地质剖面或钻孔处的电测深数据作视电阻率拟断面等值线图,在视电阻率拟断面等值线图上划分地层,用已知地层深度或钻孔深度h与地质层面对应的AB/2对比,求取不同深度AB/2的校正系数λi:
(i=1,2,3,…)
实测工作时,可对每个钻孔进行统计,求取深度校正系数的算术平均值。如在没有钻孔(或已知地层剖面)的测区,可采用工程类比法获得,如采用邻近地质条件相似地区的深度校正系数即可满足工程需要。
据文献⑷报道,他们的研究和工作过的测区,其极距与钻孔对比的校正系数为0.66左右。而温纳装置选取MN/AB=1/3,MN≈0.66(AB/2),因此,以MN作横坐标,以MN/ρs为纵坐标作图,则不同斜率的直线交点处对应的横坐标即为层位顶面的深度(见图3)。
同样,在不同的地区还可以AB/2作横坐标,以(AB/2)/ρs作纵坐标,作双对数坐标图,用不同斜率的直线交点处对应的AB/2乘以校正系数,求取地质层位顶面的埋深。图4为某变电站场地电阻率及层位划分实际解释应用图(见文献⑷)。该图是以AB/2作横坐标,以(AB/2)/ρs为纵坐标,作双对数坐标图。从图中可以很好地划分出4个层位并计算直线段斜率的倒数,获得各层的电阻率值。依据实际经验该方法对于电阻率相差不大的相邻地层的划分也有较好的地质效果。
该方法较传统的解释方法具有快速(可由记录员现场绘图取得解释成果)、准确的特点,相对于传统的解释方法而言更适合工程物探在解决地层划分和电阻率测试中的应用。另外,场地的岩土电阻率是工程设计接地装置的一个重要参数。它的确定对电流尽快地散入大地,达到足够小的接地电阻及接地装置地下部分的合理布局起到十分重要的作用,它沿地层深度的变化规律是选择接地装置型式设计的主要依据。岩土中含水量和温度的变化,对岩土体电阻率的影响较大。温度降低,岩土电阻率增大;温度升高,岩土电阻率变小。岩土湿度变小,电阻率增大;岩土湿度变大,电阻率变小。但岩土含水量增加较大时,岩土电阻率反而增加;另外,水的矿化度不同,对岩土电阻率的影响也是不一样的。所以,如果条件允许,应在冬天干旱季节,对变电站场地的岩土电阻率进行测定,以获取场地在一年四季中最大的电阻率,供设计接地装置使用。
4结束语
以上较为详细地介绍了三维直流电法探测技术、岩土体电阻率测试技术的现场施工方法、资料处理及其解释的技术路线,由此可以看出,它们在城市建设和水利电力工程勘测中具有信息量大、准确、直观、经济、快速、便于分析等特点而具有广泛的应用前景。
随着电子和数据处理技术的发展,城市建设和水利电力工程物探技术也随之提高和拓宽,许多新技术、新方法在生产实践中显示出强大的生命力而不断的发展完善,应用范围也不断拓展;如地质雷达技术、面波勘探技术、电阻率层析成像和地震(声波)CT技术等都在工程实践中取得了良好地应用效果,发挥着愈来愈重要的作用;同样,常规物探方法的应用范围和应用领域以及数据处理技术也不断进展和创新,在工程建设和实践中发挥着不可替代的作用,取得了良好的经济效益和社会效益。
参考文献:
⑴傅良魁.电法勘探教程[M].北京.地质出版社,1990.
⑵MHLoke.Electricalimagingsurveysforenvironmentandengineeringstudies[EB/OL].2002,2.
当前机械制造对于测量技术的应用
新的机械生产制造要求推动了在线测量和在机测量技术的逐步提升,使测量精度实现了由微米向纳米的转变。在这种转变状态下,视频测量、非接触式扫描等测量方式得到了高度重视,质检工作由被动转为主动,同时误差补偿软件也得到了有效的应用。具体来讲,纳米位移测量技术主要应用了双频激光合成波,其测量仪器利用此种合成波对条纹细分工作进行干涉,以实现超高精度的制造测量;此外,纳米测量位移范围逐步扩大,因此可以说纳米测量技术是当前时期最前沿的机械制造测量技术。新型的石英传感器技术借用了压电扭转效应,从而使单体转矩的测量以及无定心钻削转矩的测量仪器得以出现,机械制造工作人员可以利用此种技术对机械试件进行任意的钻孔测试,而不必固定测量中心,这就极大地提升了测量技术的操作简便性,并扩大了使用范围。目前,在此种测量技术的支撑下,研究人员研发出了压电生物测力平台、三向磨削测力仪和电式三向车削测力仪等设备,这些设备对存在着复杂力学量的制造工作发挥着重要的测量作用。此种技术主要应用了当前我国自主研发的正交偏振激光器,并且研究人员以此设备为基础研发出了诸多其他测量设备,如激光器纳米测尺等,这些仪器具有测量便捷简单、精准度高等优势,极大提高了机械制造的量程以及线性度等的测量精准度。
目前研发出的现场空间尺寸测量及检验技术装置,为我国机械制造中各项校准工作及解决装置问题提供了极大帮助。此种技术装置以互易性回归的非线性校准理论以及滑块平移的放大结构等进行测量,减少了非线性误差的出现;同时,它还借助装置的基准尺寸、靶标的几何结构、不同位置测量的量值传递理论进行测量,极大地提升了传感器与测量系统的精准度,实现了对于大空间机械制造的现场测量与校准。我国所研发的此种技术实现了对于大范围回转面的复合节流及匀压测量、气体与液体以及气体与固体两相复合的回转测量,从而提高了回转设备的精度、转动的刚度和稳定性。同时,基于此种两相复合回转理论,直线运动的基准装置得以研发,提高了直线运动的精度、承载力以及稳定性。此外,差动共焦、二次共焦、复色共焦的扫描方法也得以应用,支撑研究人员研发出了显微镜及扫描装置,提高了测量的分辨率。这项技术的研发突破了我国在超精密测量方面的限制。
机械制造所应用的测量技术的发展趋势
1.初步建立了应对气候变化的管理体系。2005年,宁夏就把应对气候变化纳入了自治区“第十一个五年规划”,制定了应对气候变化方案等一系列政策措施,大力推动宁夏资源节约型、环境友好型社会建设。进入“十二五”时期,宁夏将应对气候变化作为经济社会发展的重要战略。目前,宁夏已将《宁夏节能减排专项规划》《宁夏低碳经济发展专项规划》等纳入“十二五”专项规划,切实贯彻落实国务院制定的温室气体减排目标,同时大力发展金融、信息、物流等现代服务业,积极发展低碳经济。2.清洁发展机制(CDM)工作取得实效。早在2003年10月,宁夏就成立了国内第一家省级CDM环保服务中心,积极承担或参与了中国—日本CDM项目开发能力建设项目、中国—加拿大地方(宁夏)CDM能力建设示范项目、中意环境科技合作、中英合作—气候变化对中国农业的影响(二期)等一批国际环境科技合作项目,项目涉及能效利用、可再生能源、燃料替代等领域。截至目前,宁夏获国家发改委批准的CDM项目达89个,经联合国执行理事会签发的核证减排量(CER)达到64950万吨,为企业带来4561万元的收益。
(二)积极开发利用新能源
宁夏光热、风能资源丰富,区内可利用的荒漠荒地为发展新能源产业提供了极大空间。目前,宁夏新能源开发利用已呈现出规模化、产业化格局。宁夏相继建设了宁东、青铜峡、贺兰山、永宁、红寺堡、麻黄山等10个风电场,2010年,风电装机达到100万千瓦,减排温室气体219万吨。2011年,彭阳、西吉、海原等贫困山区的7万多农户免费领到了丰联世贸公司发放的太阳灶,农村太阳灶入户率达30%,建成被动式太阳能光热房8万多平方米;农村沼气利用量达到1.2亿立方米,沼气入户率达30%。
(三)节能减排取得了阶段性成果
一是单位GDP能耗明显下降。“十一五”期间,宁夏单位GDP能耗从2005年的4.14吨标准煤/万元,下降到2010年的3.308吨标准煤/万元,五年累计下降20.09%。2011年,宁夏单位GDP能耗比2006年下降了15.57%。与此同时,单位地区生产总值温室气体排放也明显降低,2010年,单位地区生产总值温室气体排放已下降为10.67吨二氧化碳当量/万元,“十一五”期间年均下降率为4.85%。二是能源消费增速明显回落。“十一五”期间,宁夏能源消费量累计增长45.1%,比“十五”期间回落70.7个百分点,年均增长7.7%,比“十五”期间回落了8.8个百分点。单位地区生产总值能源消费二氧化碳排放也从10.90吨二氧化碳/万元下降为8.51吨二氧化碳/万元。三是单位工业增加值能耗逐步下降。“十一五”以来,宁夏加大了工业结构调整力度。2010年,宁夏单位工业增加值能耗为6.12吨标准煤/万元,比2009年下降了5.96%,比2005年下降31.7%。四是单位GDP电耗下降。2010年,宁夏单位GDP电耗为4916.3千瓦时/万元,比2005年下降1.6%。五是能源利用效率显著提高。2010年,宁夏规模以上工业能源加工转换效率为75%,比2005年提高13.2个百分点。其中,火力发电效率为39%,比2005年提高7.1个百分点;原煤入洗效率为94%,比2005年提高5.8个百分点;炼焦效率比2005年提高31个百分点;炼油效率比2005年提高7.7个百分点。
(四)生态环境建设迈上新台阶
“十一五”以来,宁夏实施了三北防护林、天然林保护、退耕还林、退牧还草、防沙治沙等重点建设工程,工程区草原植被迅速恢复,累计造林560万亩,林草资源总量逐步增加。森林覆盖率由2005年的10.5%提高到2011年的13.8%。新增湿地85万亩,碳汇量大幅度提高,水土流失和沙化面积逐年减少。宁夏林业经济快速发展,全区治沙在1500亩以上的企业达60多家,治理沙地及荒地300多万亩。个体治沙造林户数达到14.7万户,造林65万亩。特色经济林面积连续5年增长速度超过12%,2011年达到420万亩,林业生产总值实现132亿元。卫星遥感监测显示,宁夏林地面积增加了1840平方公里。国家生态环境状况技术规范评价结果显示,2011年,宁夏生态环境状况指数达到43,比2005年提高了一个级别。
二、宁夏发展低碳经济面临的困难和问题
宁夏属于富煤省区,已探明煤炭储量310亿吨,居我国第6位。作为经济欠发达的民族地区,工业结构呈现的高耗能、高污染、资源型特征明显,面临着加快经济发展、改善民生和适应气候变化的巨大压力和挑战。
(一)环境质量问题依然突出
一是农村环境管理体制亟需进一步健全完善,农业、农村面源污染引发的环境问题应引起高度重视。宁夏纳入监测范围的6大主要排水沟入黄断面水质仍为劣Ⅴ类。固原市、中卫市的可吸入颗粒物及石嘴山市的二氧化硫等污染因子仍超过国家标准。二是全区固体废物产生量增长较快,安全处置和综合利用率还是较低。
(二)节能降耗任务仍然严峻
2011年,宁夏全区单位GDP能耗上升4.6%,后四年单位GDP能耗年均需要下降5.05%才能完成节能降耗总体目标任务。从五市情况来看,2011年,银川市单位GDP能耗上升6.95%,剔除宁东因素上升3.6%,石嘴山市单位GDP能耗同比下降3.04%,吴忠市单位GDP能耗下降4.72%,固原市单位GDP能耗同比上升5.52%,中卫市单位GDP能耗同比上升31.13%。五市均未完成节能降耗目标任务,节能减排任务的压力将逐步加大。
(三)各项主要污染物排放量大幅升高
一是二氧化硫排放量大幅升高。2011年,宁夏氮氧化物排放达45.81万吨,增长9.71%;二氧化硫排放量达41.04万吨,增长7.18%。二是氨氮削减量太低。2011年,宁夏化学需氧量排放23.37万吨,削减量只有2.67%;氨氮排放1.80万吨,削减量1.14%,氨氮削减量比例太低。三是各项主要污染物工程减排能力有待提高。全区氮肥、造纸行业废水深度治理工程进展缓慢,城市污水处理厂提标改造工程和农业源污染减排还在规划阶段。与“十一五”时期相比,污染减排形势更加严峻和艰巨。
(四)低碳技术水平落后仍是制约宁夏低碳经济发展的严重障碍
实现低碳经济需要很多科技的支撑,如甲烷的回收利用、氧化亚氮的分解、二氧化碳收集并储存到地下等技术。
三、加快宁夏低碳经济发展的对策
宁夏“十二五”规划提出,2015年,宁夏单位地区生产总值二氧化碳排放比2010年下降16%,非化石能源占一次能源消费比重提高到5%左右,森林覆盖率从11.4%提高至15%。为此,树立生态绿色发展理念,以节能减排和生态建设保护为重点,健全激励和约束机制就成为宁夏应对气候变化、加快发展低碳经济的着力点。
(一)加快结构调整步伐,大力推进光电和风电等新能源产业
首先,依照国家《产业结构调整指导目录》要求,政府要进一步加大投入,鼓励企业加快技术升级改造步伐,加快产业结构调整。其次,充分发挥宁夏太阳能、风能的资源优势,着力推进宁夏新能源开发利用。在贺兰山东麓南端和中部干旱带建设大规模光伏并网电站,大力支持光热发电领域新技术与新成果的研发与示范。鼓励开展光热熔盐、集热装置等关键技术、材料与设备的研发,进一步推进太阳能光伏发电产、学、研一体化,进行光伏产业和相关产品技术创新、产品创新,建立太阳能利用的研发和创新体系,开展光伏产业核心技术、装备制造技术、核心设备、配套产品生产技术的研发和应用,打造完整的产业链,培育光伏产业集群,形成规模优势,使光伏产业成为宁夏新的经济增长极。再次,加快发展风力发电产业。重点建设贺兰山东麓、宁东、麻黄山、中卫、红寺堡、同心、西吉、海原大型风电场,引导风电项目集中规划,因地制宜开发小型风电场,形成集中开发与分散开发相结合的格局。同时,大力扶持风电装备制造企业开发大型风电设备,提高风机的技术水平和生产规模。第四,合理开发利用生物质能,打造生物质固体成型燃料产业体系。开发推广秸秆气化技术,因地制宜建设秸秆气化站,有序发展秸秆气化发电,实现作物秸秆的能源化利用,拓宽能源多元化利用之路。
(二)积极开展重大低碳技术开发研究
依托宁夏低碳减排工程技术研究中心,重点开展共性技术研究与开发,将先进实用、应用前景好的科技成果和新型减排技术进行集成,在高载能行业、新能源产业及建筑领域进行大力推广,提高行业技术水平。1.开发应用二氧化碳捕集、利用与封存技术。在尿素、氰胺生产企业逐步推广烟道二氧化碳捕集浓缩和回收利用技术,开展煤气化产业二氧化碳捕集工艺及石油开采工艺对接技术的研究与开发;大力发展二氧化碳应用产业,开展高浓度工业级二氧化碳运用于灭火、制冷、金属保护焊接、生产碳酸盐等领域的研究。在宁东能源化工基地选择火电企业开展二氧化碳捕集技术的试点,研究制定符合宁夏实际的二氧化碳捕集与地质封存技术体系。2.开展废气中一氧化碳回收与低碳利用技术。探索回收一氧化碳并入现行的煤气化炉,制备甲醇等有机化合物的可行性研究,在密闭式电石炉上开展示范;开展以一氧化碳为原料制备醋酸、草酸等试点示范;积极开展电石、碳化硅、硅铁冶炼炉尾气回收以及一氧化碳纯化相关技术的研究。
(三)建立低碳经济人才培养机制
围绕宁夏低碳产业、低碳产品及低碳科技服务业的发展需要,加大科技人才的培养与引进。实行人才委培项目,有计划地培养低碳经济所需专业人才,全力建设低碳科技人才队伍,为低碳经济发展提供强大的人才支撑。
二、数学“微探究”任务的教育价值
“微探究”任务是数学课堂教学中教师为培养学生而设计的活动内容和要求,是教师将教学内容的“科学形态”转化为“教育形态”的教学化过程,是学生将知识转化为能力的重要载体。将每节课中的重点、难点、关键或练习的内容适当地改变形式,以积件式的“微探究”任务呈现出来,显然对学生具有更高的教育发展价值。首先,“微探究”任务有利于激发学生的深层次学习。数学课堂中的“微探究”任务使学生有事可做,较之单一的听讲或练习方式,多单元的课堂结构更具有层次感和节奏感,能够更好地帮助学生集中和维持注意力,专注于任务,主动地思考。任务驱动下的学习中,学生可以用自己喜欢的方式去思考和解决问题,可以根据自己的节奏调节学习的进度,可以根据自己的需要进行求助和交流。教师参与并设计的探究任务更贴近具体学生的实际,可以很好地控制在学生的最近发展区内,容易激发学生的求知欲望和探究热情,能够使学生有更多成功的体验。
在这种任务驱动、行动自主、情绪良好的氛围中学习,识记、理解和运用成为学习的自觉需求,对分析、综合与评价等高层次的思维也能够得到自然的触发。其次,“微探究”任务有利于培养学生的研究方法和解决问题的能力。微探究任务因为其微小,我们就可以在每节课上都为学生设计这么一两个探究的环节,让学生能够经常性地经历探究过程。研究方法和解决问题的程序步骤一般属于方法论层面的缄默知识,只有通过教师组织引导下的经常性的自主探索与实践,才能逐渐掌握并养成习惯。内蕴于探究过程中的批判精神、质疑能力、合情推理与演绎推理能力、搜集分析信息能力、决策能力等更是必须通过不断的亲身经历与体验才能有所感悟,这些“意识”只有通过大量的实际经验才能有所积淀或结晶,逐渐形成自己独特的个人风格和素质,这是其他任何教学方法所不能取代的。再次,“微探究”任务有利于提升学习能力,促进学习结果的保持与内化。完成数学“微探究”任务的过程,是学生做、想和说的过程,即学生的数学知识、技能、思想和活动经验都是通过自己的同化与顺应过程建构起来的。情境中主动感知的刺激容易形成深刻而全面的表象,经常的思维加工过程也增强了学生的短时记忆能力,提升了自我概念,通过经历和体验而获得的长时记忆更容易保持和内化。学生获得的不是被灌输的僵化的知识,而是建立了广泛联系的认知结构体系。这样的认知结构随着知识量的增加,其内部联系会更加丰富和紧密,并能够呈现出“滚雪球”的效应,从而为新一轮的学习奠定更加充分的基础和准备。
三、好的数学“微探究”任务的特点
1.是一套精心策划的方案
一个成功的教学设计总是离不开系统理论、学习理论、教学理论、传播理论的支持,离不开对教材的充分把握和对学生的准确分析。“微探究”任务是教学设计中的“点睛之笔”,绝不是心血来潮的产物,也不会在课堂上凭空生成。一个好的探究任务是理论指导下的逻辑思维的产物,是在教师大脑中构思和反复预演而生成的一套预案。数学“微探究”任务不只是一个问题,还要精心设计或选择情境,预先判定学生可能提出的问题,预判学生可能遇到的思维障碍和可能有的反应,再针对各种可能的反馈而预备相应的措施,考虑如何启发学生实现其探究活动“从无到有”的蜕变。
2.有一个恰到好处的问题
探究往往起源于疑问,一个好的“微探究”任务自然也需要一个好的问题来“点燃”。恰到好处就是非常贴近学生实际,能够诱发学生对相关已有知识经验的若有所思,对学生具有较强的感知觉刺激,能够激发兴趣,充分吸引学生的注意力,产生浓厚的探究欲望,而且处于“跳一跳就够得到”的高度。好任务总是蕴含于好问题之端,好问题主导下的执行任务过程实际上也就是不断地解决问题、又不断地生成新问题的一个螺旋上升的过程。
3.有较大的探究空间
一个好的任务总是蕴藏着丰富的活动资源,能够让学生有事可做,愿意主动思考。好的“微探究”任务能够体现设计者的价值选择,使学生在知识汲取、能力训练和情感态度上有足够质与量的收获,使学生在探究后有值得回顾反思的内部需要和反思时间。好的任务具有一定的复杂性,探究的方向是开放的,不是对二选一或是与否的回答,常常需要先行发散思维,然后才能确定探索路径、提出自己的独创性假说,结论需要自己去思考如何概括、推理、总结和表述等。
4.操作性强和参与度广
一个好的“微探究”任务,是就地取材、因材施教的设计,贴近学生生活,便于学生入手操作,能够使学生在不知不觉中就进入探究的状态,能够很好地规避无效活动。有适切的动手操作的资源与条件,更重要的是有促进学生大脑内部操作的设计。探究活动不是少数学生的表演,而是能够提供帮助或督促,使不同层次的学生都能参与到探究活动中来;不仅是行为参与,最根本的是有启发学生的思维参与、情感参与、价值判断参与等的设计和安排,并且都能够获得一定层次的探究成果。
四、数学“微探究”任务的设计策略
1.实践应用策略
数学课堂教学最常见的任务就是课堂练习和课后作业,只要将这些练习或作业稍加处理,就可能转化为“微探究”任务。例如,在学完解三角形的初步知识后,可以设计这样一个任务:以小组为单位准备一些竹竿、教学用量角器、带毫米刻度的米尺、细绳子,将学生带至河边,让学生确定位居河两岸的两棵树之间的距离;将学生带至操场,让学生确定附近一个比较高的建筑物的高度。这样的任务不是简单套用公式就能解决问题的,需要学生根据自己的知识反向确定解决问题所需条件,制定解决问题的方案,然后再测量、搜集数据,计算得出结果。这里面不仅包含解一般三角形的知识,若方案设计得好,还可以转化为更简洁的解具有特殊角的特殊三角形问题。如此设计,不仅摆脱了直接应用公式的枯燥,而且培养了学生的实践动手能力,提升了数学思维的层次,对培养学生的应用意识、创新意识和建模思想都具有重要的意义。
2.类比求证策略
数学学习的重要目标之一就是进行以数学知识为载体的思维训练,对不同知识的学习,往往训练提升的可能是相同的思维方法。这是一个获取知识的过程,更是一个提升思维方法和思维品质的过程。类比就是数学思维的一个重要方法,是运用合情推理探索结论的有效手段和策略。例如,学完等差数列,再学等比数列时,请学生根据“等差数列”的知识和学习经验,推断并构建“等比数列”的知识体系。这样的任务,坡度小,有探究的依据,不仅能够巩固已有知识,更能激发学生的求知欲、培养学生的探究意识,从而增强学生的分析、推理、判断、抉择、论证等能力,特别是能够提升学生学习的主动性和自信心,培养学生“再创造”的心理习惯。
3.探寻规律策略
中学数学知识主要是以概念和规则的形式出现的,公式、法则是我们数学课堂教学的重点。这些数学规则是客观存在的,是可以依据一定的方法思考探索出来的;同时还要避免数学规则被机械接收,成为僵化的公式。若将规则的来龙去脉打包进一个“微探究”任务之中,由学生自己去发现规律,则能够使学习达到事半功倍的效果。例如,在介绍组合数的定义后,就可以让学生自主探究组合数的计算方法。提示学生用“特殊化”的思维策略,先由少及多逐步尝试,再用归纳推理来验证和证明。再如,给学生这样一个任务:我们已经学习了一个角的六个三角函数,那么这同一个角的六个三角函数之间是不是也有某种确定的关系呢?培养学生自觉“回到定义”的逻辑推理意识。这样不仅可以使学生记牢公式,而且有利于培养学生特殊化与一般化的思维方法,有利于培养学生用联系的、整体的观念来看待问题、看待世界的意识。
4.系统建构策略
从数学知识的结构体系来看,有些知识之间虽然具体内容不同,但结构体系和学习程序却完全相似。比如,研究函数,就是研究图像、性质;学习解析几何,主要就是研究图形与方程的关系、性质等。对这些同类别知识的学习,可以先引导学生学习一两个例子,再将后续同类别内容设计成探究任务,放手让学生模仿程序进行自主探究。例如,学习圆锥曲线时,因为学生已有研究直线和圆的经验,具备了一定的解析几何的思想方法,就可以给学生直接布置任务:根据指定要求和方法画出图形,自建坐标系,确定图形的方程,并研究图形的性质。这就体现了典型的“用不同的思维材料来培养学生的思想方法和思维方法”的数学教育思想,有利于培养学生的化归思想,即不仅知道怎么做,还知道要做什么,对学生研究问题的主动性和创造性都具有潜移默化的深层次的推动作用。
5.移花接木策略
用移花接木策略设计“微探究”任务,实际上体现的是“做中学”的思想。表面上不以数学知识为探究问题,而是通过让学生动手做某个任务,在完成任务的过程中体会并发现数学规律或性质。例如,在介绍“1弧度”的定义之后,让学生确定一个给定角的弧度数。这看似一个操作性的任务,实质上内隐的是发现弧度数公式的本质。再如,在学习立体几何前,学生都认识了圆柱、圆锥、圆台这些几何体,可以先布置学生自己用纸板做圆柱、圆锥、圆台的模型,先随便做,再按要求的尺寸做。按要求的尺寸做,其实质就已经包括与这些几何体性质相关的知识。这样的任务能够将数学与生活紧密联系起来,具有容易上手操作的特点,不仅能够增强学生的动手能力,而且能够巧妙地化解“教师保姆式地教”和“学生被动式地接受”的灌输式教学困境。
1 前言
近半个世纪来,地质环境正受到日益严重的危害,地质环境不得不成为我们所关照的一个研究领域。而在水文地质与工程地质的工作程度和精度,会直截影响到整个地质环境合理开发利用及规划,还会影响到开发利用过程中可能发生的突发性地质灾害或安全事故的处理决策问题及地质环境恢复治理方案的制定和实施。本文将从钻孔抽水试验得出水文地质观测资料整理与分析进行讨论,以促进对此项工作的重视与综合利用。
2 工作内容方法及要求
水文地质工程工作内容,应当根据勘查阶段和矿床类型的不同按《水文地质工程勘查规范》、《地质勘查规范总则》和各类地质勘查规范等要求结合实际因地制宜综合确定。主要有区域和水文地质工程地质环境地质测绘、静止水位观测、抽水试验、钻孔简易水文观测、钻孔岩心水文工程地质编录、坑道水文工程地质编录、地(表)下水长期观测、取样分析测试等。
2.1 区域和矿区水文地质工程地质环境地质测绘
水文地质工程地质环境地质测绘观测路线采用穿越法和追索法相结合,一般垂直岩层、构造线走向和沿地貌变化显著方向,对重要地质体、接触带、断层带、软弱夹层、地质灾害和不良地质现象发育地带、河谷、沟谷和地下水露头多的地方进行追索、观察、详细记录和描述,并描绘信手剖面图和进行拍照。对造成地质环境污染和破坏的地带进行重点调查和观测。原则上1:50000测绘观测路线间距500~1000米,观测点密度3O~5O个/平方千米;1:10000测绘观测路线间距25O~500米,观测点密度3~5个/平方千米;1:2000测绘观测路线间距l00—200米,观测点密度30~50个/平方千米。野外调查内容和要求为:
水文地质勘探内容和要求:(1)泉水调查:查明出露地貌位置和地质条件、成因类型、补给来源、流量、水质、水温、访问其动态变化情况。选择部分代表性强的泉取样,进行水质化学全分析和作细菌、污染、放射性分析。(2)老硐调查:查明硐El地貌位置和地质条件、老硐形状、断面、长度、揭穿层位和岩性、出水量、水质、水温、访问其动态变化情况。选择有代表性的取样进行水质化学全分析和作细菌、污染、放射性分析。(3)地表水体调查:查明河流、溪沟点的地貌位置和地质条件、水位、流量、水质、水温、与地下水的联系,访问其动态变化情况。水塘、湖泊的地貌位置和地质条件、水位、水质、水温、与地下水的联系,访问其动态变化情况;选择有代表性的取样进行水质化学全分析和作细菌、污染、放射性分析。
工程地质勘探内容和要求:(1)地形地貌调查:调查基本地貌形态特征、成因类型和展布情况,划分地貌单元。河谷地貌应调查谷底和纵向坡度的变化情况、断面形态、河床宽度、植被发育程度等;河流阶地应调查阶地的级数及高程、形态特征、长宽、高及坡度、地质结构、纵横方向上的变化、阶地的性质及组合形式;冲沟应调查其地貌位置、岸坡地层岩性、地质构造、风化程度、植被发育情况、沟底和沟口堆积物的特征等。(2)土体调查:松散碎屑土应详细观察颜色、结构、颗粒大小、形状、均一性、磨圆度、分选性、孔隙度、干湿度、透水性、颗粒成分、颗粒含量、固结物成分、含量和固结状态、密实度;粘性土应详细观察颜色、结构、干湿度、压缩性、透水性、可塑性、矿物成分等。(3)岩体调查:应详细观察颜色、结构、构造、风化程度、全至强风化带厚度、岩石坚硬程度、节理裂隙发育组数、每组条数(条/米)、单条节理裂隙的产状、长、宽、深度、充填情况、充填物成分、统计线节理裂隙发育率(岩体长度内裂隙宽度之和/岩体长度% )、节理裂隙切割岩体情况、切割岩石块度和形状,编制节理玫瑰花图或极射赤平投影图。可按《工程岩体分级标准》进行分级。(4)地质构造调查:附近地层岩性、岩层产状、各种构造形式的分布、形态、产状、规模、软弱结构面的产状、性质、断层的位置、类型、产状、断距、破碎带宽度、成分、充填胶结情况、工程地质特征、挽近期构造活动的形迹、特点、与地震活动的关系。节理裂隙发育组数、每组条数(条/米)、单条节理裂隙的产状、长、宽深度、充填情况、充填物成分、统计线节理裂隙发育率(岩体长度内裂隙宽度之和/岩体长度%)、节理裂隙切割岩体情况、切割岩石块度和形状。
环境地质勘探内容和要求:(1)区域稳定性调查:收集勘查区及附近历史地震资料,调查新构造活动晴况、分析是否有活动性断裂的存在。(2)社会和自然环境调查:调查居民及其它建筑物的类型、密度、旅游区、文物保护区、自然保护区的分布及范围、破坏程度等。(3)地质灾害和不良地质现象调查:调查滑坡、崩塌、泥石流的分布的地貌位置、地层岩性及构造条件、分布范围、规模、形成时间、现状稳定性、发展趋势等;调查斜坡、人工边坡的变形破坏及其稳定性;地面塌陷、地裂缝、不良冲沟的发育与分布范围、形态特征、发育程度、形成原因、现状稳定性、发展趋势等。(4)地质环境污染调查:调查收集地表水、地下水的环境背景值(污染起始值);调查由于原生地质环境引起的地方病的原因;由于人类活动造成的地表、地下水水质污染的形成条件、污染源、污染物质成分、污染途径、污染程度、分布范围;放射性污染的种类和范围等。
2.2 钻孔抽水试验
钻孔的抽水试验多是采用稳定流抽水试验方法,试验前应先测量静止水位。水位降深应根据试验目的和含水层富水程度而定,应尽设备能力作一次最大降深(S≥10米),水量大时应作三次降深。稳定时段延续时间最低不少于8小时,稳定时段内水位波动相对误差不大于1% ;涌水量波动相对误差:当单位涌水量大于0.1L/s.m时,不大于其平均值的3% ;当单位涌水量小于或等于0.1L/s.m时,不大于其平均值的5%。[波动相对误差(%)= (最大或最小值- 平均值)/平均值%]。抽水试验趋于稳定时采集化学全分析水样1件。
在抽水的试验过程中应当连续准确观测和记录下水位的下降、流量、水温、气温和恢复水位,水位下降、流量的观测时间间隔为抽水开始后的第5、10、15、20、25、30分钟各观测记录一次,以后每30或6O分钟观测记录一次;水温、气温的观测时间间隔为每2~4小时同步观测记录一次;抽水达稳定标准停抽后,恢复水位观测时间间隔为停抽开始进行观测记录,以后每3O或60分钟观测记录一次直至稳定,稳定标准为8小时内水位波动范围不超过l0厘米。
2.3 钻孔简易水文工程地质观测
所有的施工钻孔均要求进行。由钻孔施工单位对施工的所有钻孔均进行观测和详细记录钻进过程中的涌水、漏水、掉块、塌孔、缩径、扩径、卡钻、埋钻、掉钻、涌沙、逸气等现象发生的位置深度,测量涌(漏)水量和涌水水头高度。观测记录钻进过程中每一回次的起、下钻动水位和冲洗液消耗量,并记录起、下钻动水位观测的间隔时间。遇休假或处理事故等停钻时间较长时,开钻前必须测量孔内水位。要求使用钻孔岩心鉴定记录表、岩心统计表、钻孔简易水文地质观测记录表、钻孔止水记录表、钻孔止水检查记录表等专门表格进行观测记录。
2.4 钻孔岩心水文工程地质编录
要求详细观察和描述岩芯的岩性名称、颜色、结构、构造、硬度、岩石风化程度和深度、划分各风化带界线深度、裂隙性质、密度、充填情况、发育深度、统计裂隙率;地下水活动情况;岩芯形状、完整破碎程度、统计描述岩芯块度、绘制岩芯块度柱状图、计算回次岩芯采取率、按钻进回次测定岩石质量指标(RQD=Lp/Lt% ,式Lp- 某岩组大于l0厘米完整岩芯长度之和;Lt- 某岩组钻探总进尺),确定不同岩组RQD值的范围和平均值。
2.5 坑道水文工程地质编录
要求与地质编录同时进行,自坑道口开始分别按层位、岩性详细观察和描述岩性名称、颜色、结构、构造、硬度、岩石风化程度、节理裂隙性质、密度、充填情况、统计裂隙率、岩体完整破碎程度、岩石块度形状、大小、顶壁稳定程度、变形破坏情况及地下水活动情况。绘制水文工程地质素描图。
2.6 地表水地下水动态长期观测
河溪、泉水和坑道等进行流量、水温、气温的观测;钻孔进行水位和气温的观测。一般每间隔lO天观测一次(即每月观测3次),雨季加密观测,取得当年的流量和水位峰值。水质按枯、雨季取样分析。连续观测时间不少于一个水文年。
2.7 岩石物理力学性质试验
要求每一工程地质岩组均应有样品控制,样品可直接由钻孔岩芯采取,采样规格要求岩芯直径≥8厘米,长度1O~3O厘米,每组样品数量为20块左右。采样时需用油漆箭头标明顶面方向(),并按顺序进行编号(如A组样取到20块岩芯,其编号为A.1、A-2、……A-20),样品取好后用石蜡密封,按组装箱运送到试验室。岩(矿)石的物理力学性质试验项目有:风干含水量、风干容重、饱和容重、比重、普通吸水率、饱和吸水率、风干抗压强度、饱和抗压强度、抗拉强度、弹性模量、泊桑比、抗剪强度(凝聚力、内摩擦角)等。
2.8 水质全分析与专项分析
选择区内有代表性的泉水、地表河溪、坑道和抽水钻孔进行采样,其中泉水、地表河溪、坑道分枯雨季采样。盛水容器采用2千克塑料瓶,在采样点用所取之水冲洗瓶和盖三次以上后再采取水样,水样取好后,立即用石蜡封好瓶口,标明取样位置、水点编号、填写水样标签粘贴在样瓶上,24小时内送到化验室进行化学全分析。同一水点位置另取1千米水样加入2~3克大理石粉(标明)24小时内送到化验室进行侵蚀性CO2分析。化学全分析项目有:水的物理性质、HCO3-、SO42-、C1-、NO2-、NO3-、CO32-、F-、Br-、I-、K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Al3+、NH4+、Cu2+、Pb2+、Zn2+、游离CO2、侵蚀CO2、H2S可溶性SiO2、PH值、耗氧量、总硬度、暂时硬度、永久硬度、焙干残渣、灼热残渣等。
1.绿色壁垒
绿色壁垒是指一个国家以生态环境保护为借口以限制进口、保护贸易为目的对外国商品进口所专门设置的带有歧视性的或对正常环境保护和人民的安全健康并无影响而设置的贸易障碍。具体形式包括:(1)绿色环境标志制度;(2)绿色技术标准制度;(3)绿色包装制度;(4)绿色卫生检疫制度;(5)绿色补贴制度。
2.信息壁垒
发展中国家在电子商务条件下发展对外贸易,向别国进行出口时,会因为其信息基础设施落后、信息技术水平低、企业信息化程度低、市场不完善和相关的政策法规不健全等而受到严重影响,从而在全球国际贸易和网络营销中处于明显的劣势,导致其自身的信息,如制定、采用和实施的技术法规、标准、合格认定程序等不及时,造成其技术性贸易壁垒模糊、不透明的,同时也难以及时获悉和知晓别国拟制定、采用和实施的技术法规、标准、合格认定程序等各种技术性贸易壁垒的措施,而遭遇严重的技术性贸易壁垒。
3.国际知识产权壁垒
国际知识产权壁垒是指进口国以保护知识产权的名义,对含有知识产权的商品,如专利产品,贴有合法商标的商品以及享有著作权的书籍、唱片、计算机软件等实行进口限制,或者凭借拥有的知识产权优势实行“不公平贸易”而采取的措施。其主要表现形式为:(1)由专利权和标识性权利构成的技术性贸易壁垒;(2)《与贸易有关的知识产权协议》临时措施的滥用;(3)贸易的“内部化”;(4)选择性投资;(5)严格限制平行进口。
4.道德壁垒
道德壁垒就是借助各国间文化和道德背景的差异,以人的劳动环境、劳动条件及劳工权利的标准或以“动物福利”标准过低或缺乏、动物从出生到被宰杀过着“悲惨的生活”为借口导致的出口被拒,称之为“道德壁垒”。具体包括:(1)社会责任标准;(2)动物福利标准。
二、中国应对技术性贸易壁垒创新运用的统筹思考
技术性贸易壁垒的运用和发展在世界范围内方兴未艾,应该从宏观统筹上对中国应对运用技术性贸易壁垒创新运用加以思考。
1.加强技术性贸易壁垒预警机制与快速反应系统建设
技术性贸易壁垒预警机制是由政府部门、技术机构、行业协会和企业共同参与的一项系统工程,其运行架构如图1所示,主要是由一个技术性贸易壁垒咨询中心、三大系统(咨询系统、信息沟通系统、技术支持系统)、三大体系(预警预报体系、快速反应体系、多方互动体系)、一个技术性贸易壁垒咨询服务网组成的有机整体。
图1.技术性贸易壁垒预警机制系统构架2.建立和完善国家的技术保护体系
(1)建立和完善国家的技术法规体系。要加快中国产品的管理和质量体系方面的法制建设,通过高新科技手段,提高我国出口贸易的产品质量,改善我国出口贸易商品的结构,对各种产品的生产与进出口行为,制定带有强制性的详细的技术法规和标准,并以这些带有强制性的详细的技术法规和标准作为立法渊源,制订进一步的具体的执行细则。
(2)建立和完善国家的标准体系。第一,进一步建立健全技术法规、标准运行的法律机制,营造有效的运行环境。在以宪法为根本的法律体系中,调整包括《标准化法》、《产品质量法》,提出具体的标准化要求,逐步形成有效的运行机制;第二,进一步深化改革我国标准化体系,特别是严格按技术法规和标准(自愿采用)的要求来制定和采用,实施强制性标准和推荐性标准;第三,尽可能等同采用国际标准和国外先进标准。世界贸易组织《技术性贸易壁垒协议》要求缔约国制定技术法规和标准均应以国际标准或其有关部分为依据,采用时应尽量等同采用。
3.加快我国产业结构优化升级,提高国际经济竞争力
(1)加快第三产业,特别是生产业的发展。一方面,着力营造有利于服务业发展的政策和体制环境,着力改变部分服务业行业垄断经营严重、市场准入限制过严和透明度过低的状况,扩大服务业对外开放步伐;另一方面,加速培育高人力资本含量、高技术含量和高附加值的新兴服务行业,按照转型、升级、增强竞争力的要求,整合新兴服务行业之间、不同所有制之间、不同隶属关系之间的资源配置,逐步形成服务功能多层次、投资结构多样化的新型服务体系。
(2)加强科技创新,提升产业整体技术水平。第一,加大科技研发投入,高新技术产业是典型的资本密集型产业,其研究开发需要巨额资金投入;第二,促进产学研一体化,产学研一体化不仅可以提高大学和科研机构技术研究的市场适应性,加强技术成果产业化,而且为企业提供了一条费用低、速度快的产品技术升级换代的捷径;第三,引进与创新;第四,组建技术联盟,不仅可以增强跨国公司的技术外溢效应,提升我国企业在国际分工中的层次,而且可以增强我国企业自主研发的能力,避免形成投有自我技术能力的工业化。
三、积极探索技术性贸易壁垒新形式的有效应对措施
1.绿色壁垒的应对措施
针对绿色壁垒发展的现状,应该分别采取短期措施和长期战略措施。
短期措施包括:(1)研究发达国家的贸易制定和运作方式,以及在绿色壁垒方面所采取的战略和措施,从中找出我国可以借鉴的内容,为确定我国的绿色壁垒战略提供有益的思路和启发;(2)加强调查研究,完善检验检疫法规体系。检验检疫部门应就新形势下出现的问题,认真研究现行的国际环保规范和国际公约,大量收集国内外疫情资料,趋利弊害,防止其他国家利用现有国际公约及多边贸易体系环境规范的不合理性制造绿色壁垒;(3)紧盯国际标推,大力推行环境标准制度和环境认证制度。
长期战略措施包括:(1)建立绿色贸易制度,实施绿色营销。建立绿色贸易制度就是把绿色贸易思想融入我国的贸易制度之中,成为开展国际国内贸易的一个基本思想和原则。绿色营销就是企业通过满足人们的绿色消费需求,履行环境保护的责任和义务,实现自身的盈利所进行的市场调查、产品开发、定价和分销,以及售后服务等一系列的经营活动;(2)推进绿色生产活动。促进企业实施清洁生产,由末端治理转向全程控制,在农产品的生产与加工的全过程中应用质量管理体系;(3)发展绿色生态产业,改善和提高生态环境的产业,以绿色生态产业代替污染严重的产业,从而实现产业结构的调整;(4)倡导绿色生活方式。政府应通过各种公众媒体引导公众改革传统的大量消耗能源不关注环境的生活习惯和生活方式,建立绿色消费观,倡导绿色生活方式。
2.信息壁垒的应对措施
我国政府和企业应该:(1)必须从战略的高度看待我国的电子商务建设。在我国,由于企业整体技术水平低下,电子商务在我国的发展势头还非常缓慢。因此,必须从战略高度上看待我国电子商务的发展,抓住有利时机,缩短我国与发达国家的距离;(2)政府应该创造一个有序的法律环境。避免电子商务网络中资金流失和伪造电子货币的可能性,在市场准入制度、合同的执行和赔偿、反诈骗、知识产权保护、税收、广告管制、交易监督以及网络有害信息过滤方面制定有效规范;(3)政府在技术上应当设立专门机构,承担电子网络的指导和咨询工作,并组织制定指导性电子网络标准,消除企业在电子网络中的风险;(4)加快我国信息基础设施建设,提高企业信息化程度。
3.国际知识产权壁垒的应对措施
针对国际知识产权壁垒发展的现状,应该如下应对措施:(1)树立企业知识产权战略。企业是我国市场经济的主体,也是利用知识产权的主战场。只有通过建立以企业为主体的科技进步运行机制、加强企业的知识产权策略性运用,才能从根本上改变我国企业在知识产权保护和运用的缺陷,才能实实在在地提高企业的经济绩效,增强企业的国际竞争力;(2)设立企业知识产权管理机构,提高应对知识产权诉讼的能力。企业有必要设立一个独立的知识产权部门,由专人负责知识产权工作;(3)完善知识产权的立法和加强知识产权法律的实施,保护我国知识产权权利人的利益与外贸利益。
4.道德壁垒的应对措施
目前,我国企业接受欧美跨国公司的社会责任审核的还不多,今后接受社会责任审核将是我国企业必须面对的事情:(1)政府应该鼓励企业积极申请SA8000标准认证。在一定的年限内,对执行SAS000标准而必须支付巨额成本的企业给予补贴。积极参加国际劳工组织关于贸易与劳工标准、经济全球化的讨论,主动与进口国有关实行社会责任条款的非政府组织进行对话,增进相互了解,尽可能减少这此条款对我国出口贸易的影响;(2)建立SA8000的专门咨询机构。政府部门尽快建立SA8000信息中心和数据库,为企业提供相关的咨询服务。采取积极的应对措施,减少壁垒对我国产品出口的负面影响。
参考文献:
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初中生的阅读水平并不高,在小学阶段的阅读是低水平,而在初中要求学生很快进入阅读的学习,是一件困难的事情。在学校过度重视分数的时候,阅读材料高于学生理解水平的时候,学生就会出现一个倦怠时期。
一、初中语文阅读倦怠产生的原因
(一)应试教育的压力
初中生面临中考的压力,学校在表面是素质教育,但实际上学校和教师更多的是关心学生的成绩。在抓升学率的情况下,学生的自由时间在逐渐减少,学习负担越来越重,学生就会感受到很大的压力而产生倦态的心理,从而失去学习的兴趣。阅读是语文教学过程中的重要环节,也是较难的环节,不少学生的成绩在阅读学习上失利。在这样的形势下,一些教师在平时课堂教学中容易偏向成绩好的学生而忽视成绩差的学生,成绩差的学生因为得不到老师的关心而失去学习的动力,有的就开始厌学,从而就出现了学习倦怠的情况。
(二)家庭的压力
望子成龙是每位家长的愿望,但在很多时候这种期望也是学生的压力来源。家长希望学生有个好的未来,但却忽视了学生在初中阶段的心理发展变化,没有及时的与学生交流。近年来,不时有新闻曝出中学生自杀的消息,这是非常令人震惊的,假如家长在与学生的交流中,不将成绩看作第一位,而是更多关心学生的身心发展,就可以减少悲剧的发生。另外,初中生处于叛逆期,家长越是强调学习的重要性,学生越容易产生逆反心理,产生厌学情绪,出现学习倦怠。
(三)学生自身问题
学习倦怠也和学生自身因素有关。知识量不足,对阅读理解能力不够,长时间无法提高阅读水平,会让学生产生对自我的怀疑,失去学习的兴趣。尚不成熟的年龄,初中生很容易出现盲目崇拜,导致学习注意力不集中;另外朋友对于处在青春期的学生来说,影响有时比教师和家长还要大,因此需要学生自己选择好的伙伴,相互促进学习。
(四)社会影响
除此之外,还有生活中的事情让学生分心,比如看电视、上网、游戏等等,浪费了学生很多学习时间,当学生遇到一些不良信息时,对学生会造成很大的影响,从而影响学习,使学生对学习失去兴趣,产生学习倦怠。这些因素都会导致学生在语文阅读上出现倦怠。
二、解决初中语文阅读倦怠的方法
(一)学校改变观念
学校在抓分数的同时,也应关注学生的学习态度。初中生大部分的时间在学校里度过,因此在防止学生产生语文阅读学习倦怠心理方面学校是有很大责任的。学校可以定期为学生组织课外活动,放松学生心情,在活动同时教授学生克服学习倦怠的方法。并且教师在平时教学工作中要注意关心学生,做到平等对待每一位学生。批评学生时要言语得当。运用多种多样的教学方法使课堂变得生动有趣,培养学生的学习兴趣,让所有学生体验到学习的乐趣,由被动变主动。例如七年级上册《王几何》这篇课文,描写了一位幽默风趣的几何老师,老师用他幽默的语言吸引住了第一次上几何课的同学们,让学生喜欢上了几何课。所以一名教师的语言是否生动关乎课堂教学效果的好坏。改变原有的学校教育观念,使学生在轻松的环境中学习,有利于提高语文阅读水平。
(二)家庭调整心态
家长在学生学习成绩方面要调整好心态,正确看待学生成绩和各方面的发展,不要一味强调学习成绩的重要性。要注意学生全方面的培养。尽可能的帮助学生确定学习目标,尊重学生的选择。当学生遇到挫折、情绪低落时,家长要正确引导、开导学生。培养和保持学生的学习兴趣,减少学习倦怠的产生。在《走一步,再走一步》中,“我”是害怕走下悬崖的,可是父亲的鼓励和支持却让胆小的自己一步一步走了下来,这正是父母在教育中的角色,正确的引导学生选择正确的道路。
(三)学生自身的改变
初中生在学习阅读时,应端正学习态度,保证自身的阅读量,努力学习语文基础知识,为正确理解阅读材料的情感做好充足的准备。同时,学生在日常学习生活中要保持积极向上的学习态度,课文《再塑生命的人》中,海伦在从小失去光明时,同样是迷茫痛苦的,而她并没有放弃,而是努力学习知识,成为一位伟人。所以面对困难时不要轻言放弃,学习亦是如此。在阅读学习中遇到的困难时,乐观面对,正视困难,克服学习倦怠心理。制定长远的学习目标,并通过一步步实现小目标来实现自己的理想。这样每一次的进步都会给自身带来成就感,不断加深对学习的兴趣,摆脱语文阅读带来的倦怠。
结束语:
阅读是加深学生文化知识的重要手段,是初中语文教学中不可缺少的部分。不仅可以提高学生的文化品味还能加强学生的道德修养。引导学生广泛阅读内容积极、健康向上的作品,在学习阅读的同时,学生的思想也会与作者的思想产生共鸣,受到作者思想感情的熏陶,逐渐形成高尚的人生观与价值观。
随着科学技术的不断发展,测量技术从传统的经纬仪+水准仪到全站仪+水准仪,再到GPS测量技术,经历了一个不断更新的过程。GPS全球定位系统(GlobalPositioningSystem)是美国研制并在1994年投入使用的垒球卫星导航与定位系统。近年来,GPS系统因具有全球性、全天侯、连续性、实时性导航定位和定时功能,能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间等优点,其技术的应用已遍及我国国民经济的各个领域,特别是在公路测量的应用上已经较为普遍。GPS系统在应有方面主要分为单点导航定位与相对测地定位,而对于常规测量而言,相对测地定位是主要的应用方式。在此,本文将重点谈谈GPS测量技术在农村公路的应用。
1GPS测量技术的工作原理
相对测地定位是利用L1和L2载波相位观测值实现高精度测量,其原理是采用载波相位测量局域差分法:在接收机之间求一次差,在接收机和卫星观测历元之间求二次差,通过两次差分计算解算出待定基线的长度;求解整周模糊度是其关键技术,根据算法模型,设计了静态、快速静态以及RTK等作业模式。而RTK技术代表着GPS相对测地定位应用的主流。
2GPS测量的特点
GPS系统是目前在导航定位领域应用最为广泛的系统,其可为各类用户连续提供动态目标的三维位置、三维速度及时间信息。GPS测量主要特点如下:
2.1功能多、用途广
GPS系统不仅可以用于测量、导航,还可用于测速、测时。测速的精度可达0.1m/s,测时的速度可达几十毫微秒。其应用领域不断扩大。
2.2定位精度高
一般双频GPS接收机基线解精度为5mm+1ppm,而红外仪标称精度为5mm+5ppm,GPS测量精度与红外仪相当,但随距离的增长,GPS测量优越性愈加突出。大量试验证明,在小于50km的基线上,其相对定位精度可达12×10-6,而在100km~500km的基线上可达10-6~10-7。
2.3实时定位
利用全球定位系统进行导航,即可实时确定运动目标的三维位置和速度,可实时保障运动载体沿预定航线运行,亦可选择最佳路线。特别是对军事上动态目标的导航,具有十分重要的意义。
2.4观测时间短
采用GPS布设控制网时每个测站上的观测时间一般在30min~40min左右,采用快速静态定位方法,观测时间更短。例如,使用Timble4800GPS接收机的RTK法可在5s以内求得测点坐标。
2.5测站之间无需通视
这是GPS技术区别于常规测量的最大优点。常规测量技术需要保持良好的通视条件,又要保障测量控制网的良好图形结构。而GPS测量只要求测站15°以上的空间视野开阔,与卫星保持通视即可。其这一优点,使得在布设长大线路施工控制网时,可省去大量的传算点、过渡点的测量,大大减少测量作业时间和费用,同时也使选点布网变得非常灵活。
2.6操作简便
GPS测量的自动化程度很高。目前,GPS接收机已趋小型化和自动化,在观测中测量员只需打开GPS接收机、量取天线高、采集环境的气象数据、监视仪器的工作状态,而其他工作,如卫星的捕获、跟踪观测和记录等均由仪器自动完成,然后利用数据处理软件对数据进行处理,即求得测点三维坐标。观测结束时,仅需关闭电源,收好接机,便完成野外数据采集任务。
2.7可提供全球统一的三维地心坐标
经典大地测量将平面和高程采用不同方法分别施测。在GPS测量中,在精确测定观测站平面位置的同时,可以精确测量观测站的大地高程。其这一特点,不仅为研究大地水准面的形状和确定地面点的高程开辟了新途径,同时也为其在航空物探、航空摄影测量及精密导航中的应用,提供了重要的高程数据。
2.8全天候作业
GPS卫星较多,且分布均匀,保证了全球地面被连续覆盖,使得在地球上任何地点、任何时候进行项观测工作,通常情况下,除雷雨天气不宜观测外,一般不受天气状况的影响。
3GPS测量技术在农村公路中的应用
3.1农村公路调查内容
农村公路调查对象主要是县乡道路以及复合标准的村道,另外,还要对每个建制村道路的通达情况作相关的调查。在外业数据采集中主要采集的数据有各条道路的长度、路基路面宽、路面类型、所经过的村委以及村小学等标志性建筑的地理坐标、各起终点的坐标、名称以及各分段点的信息等。
3.2GPS外业数据采集流程
3.2.1准备工作
GPS在农村公路测量中应用时,可采用“边采集、边录入”的现场数据采集模式,一般情况下,一个测量小组由1人负责GPS接收机的开关以及掌上电脑的录入工作、1人负责相关数据和出现特殊情况时的记录工作、一名乡镇向导和一名司机共4人组成。
在采集工作出发之前,应先做好采集计划,如安排好采集行程;提前准备好已有的周边路线图作为采集底图,并打印一份供采集时参考;对需要采集的路线以及附属设施提前准备好相关已有的资料(如路线编号,起点名称,起点路基宽度及路面宽度,道路等级,路面性质,穿越了几个乡镇、建制村,沿线共有几座桥梁、大概在什么位置等),做到心中有数,提高采集效率。
在采集前,应先将GPS接收机与掌上电脑正确连接,然后通过蓝牙连接将GPS接收到的信号反映在掌上电脑上,并确保GPS连接和信息输出正常。
3.2.2主要操作
GPS外业采集功能主要是实现公路路线、桥梁、隧道、渡口、乡镇、建制村等图形和属性一体化采集,具体包括采集新路线、路线分段、停止采集路线、继续采集路线、点采集(如桥梁、隧道、渡口、乡镇、建制村等位置和属性信息)等功能。在进行外业采集之前,在GPS采集子系统中主要操作有:
(1)打开GPS:GPS接收机与计算机连接正常并输出有效的GPS数据后,通过“打开GPS”功能,建立与GPS接收机的通信连接。
(2)关闭GPS:在e-Road系统中断开与GPS接收机的通信连接,只有在打开了GPS后才能关闭。
(3)查看GPS状态:当打开GPS后,可查看GPS当前的状态,是否正常接收卫星信号,以及GPS输出的数据是否有效等信息。
(4)采集新路线:开始采集一条路线,记录该条路线的线形、线位和调查指标信息,如果GPS已经打开并且定位后,就可以进行路线的采集。
(5)路线分段:当路线的调查指标发生变化且符合路线分段原则时,需要添加一个路段,在采集路线的过程中,在路线分界点叫司机停下,并点击计算机平面上点击“分段”按钮,并输入分段原因:路面情况发生改变。同时还要输入分段点的相关信息。当然在其他路况发生改变时也要分段,比如路面宽度发生了明显改变,有分叉路的情况等。系统就会自动对路线进行分段。
(6)停止采集路线:在调查中还要标出各村村委以及村小学的地理坐标,在测量时只需在路线迄点处停止采集当前正在采集的路线,生成最后一个路段的讫点位置信息,并输入相关信息即可。
(7)继续采集路线:在路线采集的暂停位置继续采集路线的线形,如果在地图中存在没有采集完的路线,可以通过“继续采集路线”的功能,继续采集未采集完的路线。
(8)点采集:实现公路沿线附属设施点(如桥梁、隧道、渡口等)以及乡镇、建制村、村小学等点的地理位置和属性信息一体化采集。
通过上述功能操作,基本可以实现GPS+PC操作完美结合,在采集过程中,若因操作或人为走错路线等原因还可以进行对象属性编辑,现场及时修改或删除所采集数据信息。
3.2.3采集完毕
当天采集完毕后,首先要做好数据备份工作,建立以天为备份数据文件,同时备份到移动存储器中,以防计算机出现重大故障而使数据文件损坏,并及时将采集的数据进行必要的内业处理,防止因间隔时间过长,记录不准确,导致内业无法编辑等状况。
3.2.4经验总结
(1)GPS接收器本身时钟也存在误差和噪声,这些都影响定位的精确度。当出现比较明显的漂移时,测量人员应该叫司机先停下来,等指示箭头回归原点时再开始进行测量。
(2)当正在进行路线采集时,如果较长时间在某个地方停顿或需要离开正在采集的路线去采集其他路线、沿线乡镇、建制村时,应先使用“停止采集路线”功能暂停正在采集的路线,再采集其他路线、沿线乡镇、建制村等,然后回到暂停的位置处使用“继续采集路线”功能按原采集方向继续采集被停止采集的路线。
(3)在采集过程中,应时刻关注GPS的信号,如果连续出现“GPS无法定位”的提示时,应立即停止采集路线,以免丢失相关数据,甚至出现把数据导入PC机后出现乱码的情况。且测量人员应立即检查GPS的电池是否没电或是GPS与计算机是否已断开连接等,待设备都已完好后,为确保数据的有效性,测量人员应进行返工。
(4)采集过程中,GPS接收机和计算机不能离得太远(一般是10m以上),以避免计算机无法接收GPS传过来的信号以致数据丢失。
(5)采集过程中,如测量人员下车去测标识物后,司机不能将车开动,以免出现当测量人员回来后重新测量时原点发生了改变,从而出现相应的误差的情况。
(6)采集过程中,车速不能太快,一般控制在40km/h~60km/h,尽量靠着路的中间行驶,尽量避免紧急刹车。
综上所述,由于GPS设备功能齐全,携带方便,易于掌握,能够彻底改变以往公路调查陈旧的工作模式,从根本上提高公路测量效率,减轻职工劳动强度。尽管GPS测量技术仍存在一些问题,但只要运用得当,其自身的缺陷仍可以克服。GPS技术的普遍应用必将促进交通工作向着精确、高效、现代化的方向发展,是今后交通工作中必不可少的工具,如广泛使用一定会取得巨大的经济和社会效益。可以说,GPS在公路领域的应用前景是无限的。
煤矿安全管理是一项十分复杂的工作,关系到煤矿企业的健康持续发展。所以,一定要高度重视该项工作,尤其是重视其中危及安全的隐患,不断配备新设备,消除由于设备陈旧引发的安全事故,加大对职工的培训,以提高其安全意识,同时加强安全监管力度,增加科技投入,以确保煤矿开采工作顺利推进,最终能够为煤矿企业在激烈的市场竞争中保持优势地位提供坚强的保障。
1 煤炭开采安全管理工作中存在的问题
1.1 员工缺乏安全工作意识。煤炭企业员工在实际工作过程中,很难实施各种安全工作规则,在进行开采工作时,员工虽然是各项规章制度的执行者,但是,缺乏一定的安全意识,很多员工为了能够节省时间和精力,不按照相关规定进行操作,凭借自我经验来进行作业,从而引发各种较为严重的安全事故。例如员工遇到采掘工作接替紧张问题时,会对不正规的工作面进行开采。很多管理工作人员在实际工作过程中,对瓦斯监测系统进行胡乱布置,很难兼顾系统的维护以及管理,从而导致其成为应付各种检查的工具,难以在实际开采管理工作中发挥出实际的作用。
1.2 检查工作缺乏科学性的指导。煤矿企业在进行开采工作时,缺乏较为权威的安全监管工作,很多煤炭企业所用的依然是较为陈旧的安全检查工作方法,由安全监督工作人员和安全管理工作人员凭借自我技术以及经验对开采现场进行检查,难以对能量化的各种监测方法进行执行,从而导致检查工作存在较大的随意性,达不到科学管理工作水平。安全监督工作人员在对相关职责进行履行时,缺乏一定的保障措施,从而导致整个监督管理工作水平达不到力度要求,权威性受到影响。
1.3 缺乏安全技术人才。煤炭企业所执行的技术管理工作很难达到实际水平要求,煤炭开采工作强度相对较大,风险与报酬很难实现正比例发展,这些因素都导致煤炭企业缺乏一定的技术人员以及管理工作人员,技术骨干很容易出现流失。很多正规院校毕业的学生不愿意到煤炭企业进行工作,从而导致企业缺乏安全技术工作人员,很多煤矿企业在这种因素的影响下,难以顺利进行技术管理工作,对安全管理问题重视程度不够,难以进行技术人才的培养以及储备工作。
1.4 投入工作不到位。煤炭企业在进行开采工作时,所用的设备以及设施很难及时进行维护和整修,从而导致其出现老化的现象。企业管理和领导阶层在对开采工作效益以及开采工作安全关系进行处理时,存在轻安全、重生产的思想,为了能够达到更高的经济效益的要求,要求煤炭企业过度追求进度和产量,不顾设备的实际状况,从而导致煤炭企业在实际开采过程中出现员工超负荷工作的现象,出现各种危及安全隐患。
1.5 管理不完善。领导团队的决策水平高低决定着企业总体水平。煤矿开采工作同样如此,领导层的决策对事故具有决定性作用。在开采之前,肯定进行大量的评估和检测工作,现实中,领导在管理过程中,缺乏必要的评估和检测,管理不力,对于安全工作的管理力度不足,从而为安全事故埋下隐患。
1.6 设备陈旧。我国许多煤矿开采是从20 世纪开始的,到现在经过了几十年的时间。同时,开采使用的设备价格非常昂贵,使得相关设备长时间得不到更新。长时间的使用,其损坏程度日益提高,非常易于发生危险。所以,作为煤炭开采过程中的关键工具,开采设备的危险性愈高相应引发事故的概率愈大。这样,设备陈旧同样属于引发矿井事故的一个主要根由。
2 做好安全管理的相关措施
2.1 建立并完善生产规章制度。煤炭企业要想保证开采工作的顺利进行,就要重视相关制度,不断强化制度工作的建设力度。首先要对生产制度进行重视,细化安全管理工作措施,建立安全质量检查制度以及考核制度。通过这种制度化的建设工作来提升煤炭开采工作人员的责任意识以及安全意识,从而形成全面的管理以及控制工作局面,保证所有的开采工作都能够按照相关制度和要求来进行。
2.2 对生产责任进行落实。煤炭企业在实际开采过程中,要对相关工作进行控制。排查所有可能存在的安全隐患,做好安全检查以及监督工作,把所有的安全隐患以及安全事故与监督部门的责任进行挂钩,从而保证所有的安全监督工作人员能够更好地履行相关工作责任。对于开采工作中出现的任何安全事故,都要按照相关规定对其源头进行追查,还要对原因进行分析,处理相关责任人。
2.3 开采现场推行安全质量标准。煤矿企业进行安全开采工作的基础就是各项质量标准,这也是保障煤矿企业实现安全生产的主要途径。在推行安全质量标准时,要对管理目标进行制定,对验收标准进行严格控制,还要保证考核工作能够顺利进行。做好员工的技能以及安全知识的培训工作,从根本上提升他们的综合素质,保证煤炭开采工作人员能够在实际开采过程中提升互保以及自我保护技能以及防护意识,从而对技术标准以及技术规范进行执行,让他们在开采过程中不存在任何麻痹大意的心理。
2.4 做好安全投入工作。煤矿企业在进行开采工作时,要不断提升开采设备的机械化程度,装备、管理以及培训工作是保证煤矿企业顺利生产的基础,也是煤矿企业在长期运行过程中所总结出的相关经验。通过技术改进和技术创新,能够从根本上提升企业的实际生产效率,创造更加优越的作业生产环境,从根本上杜绝所有安全隐患的发生。煤矿开采工作的逐渐深入,水害、瓦斯以及其他灾害影响力越来越大。煤矿企业只有抓住发展机遇,做好安全投入工作,对安全设备进行引进,才能够解决好所有的安全问题。
2.5 加强安全监督。安全监督是煤矿开采过程中必须具备的关口,该环节中,是否认真进行安全检查在很大程度上影响着事故的可能性。所以,安全监督工作者必须高度重视该项工作,加大检查监督力度,尽快发现问题,尽快妥善处理潜在威胁。并且应当加强对安全监督人员的考核。
2.6 配备新设备,消除相关隐患。煤矿开采过程中,应当尽快找出相关设备中的安全问题,对那些较为陈旧或者损坏较为严重的设备需要尽快将其更换,尽量将其中的危险因素消除;尽快将那些投入使用时间相对较长的设备淘汰并更新,通过这种方式将设备存在的安全隐患消除,避免设备危险运行。
3 结语
综上所述,煤矿企业在现代社会发展过程中扮演着十分重要的角色,创造的社会效益以及经济效益不容忽视。开采工作的安全管理是保证整个企业顺利发展的基础。做好安全管理工作,就要首先对管理过程中存在的相关问题进行认识,并采取相应的措施进行解决,从而帮助煤炭企业实现可持续发展。
课题研究目标、内容、方法和手段:
本课题研究红外监控系统的设计与实现。主要实现对象是被动红外防盗报警探测器。其包括硬件和软件两大部分。主要包括对于硬件的构成以及软件的接入进行描述。通过51单片机、驱动电路、传感器、GSM等技术来进行设计与实现。
设计(论文)提纲及进度安排:
4月6日至4月25日
分析题目查阅资料学习与毕业设计相关的知识
4月25日至5月15日
硬件实现、软件编写、进行方案论证
5月15日至6月10日
测试硬件、调试软件撰写毕业论文并征求导师意见,修改毕业论文,进行毕业论文的评议。
主要参考文献和书目:
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1 背景及目的
近年来,随着网络应用的普及,几乎所有的政府机关、企事业单位都将接入了互联网。互联网让人们快速地了解世界各地的最新资讯,通过各种通讯手段准确迅捷地传递信息,在各种论坛、博客、空间畅所欲言,给单位和个人带来了极大的方便。
但是,伴随着人们对互联网的依赖网络安全论文,由于缺乏有效的网络管理手段新的风险也随之而来。主要表现在以下几个方面:一是内部计算机被外部人员非法侵入,窃取国家涉密信息和企业商业秘密;二是内部人员向外部泄漏国家涉密信息和企业商业秘密;三是工作人员利用办公计算机在互联网、传播违法信息。以上情形都可能给单位带来了不可估量的法律纠纷和经济损失,给单位和单位相关负责人造成极其严重的不良影响中国。此时网络安全日益得到人们的重视,安全审计系统也应运而生。它通过实时审计网络数据流,根据用户设定的安全控制策略,对受控对象的活动进行审计。
目前的安全审计系统网络接入方式一般有两种方式:在互联网出口处利用TAP设备分流一路数据给安全审计系统,如图1所示;在局域网核心交换机上通过端口镜像方式将上网数据“复制”给安全审计系统,如图2所示。这两种方式都能获得完整的互联网上网信息,然后系统按照已设定的各项安全策略进行信息审计,及时反映结果。不过此类解决方式还是存在一定的局限性,因为这种数据的采集方式决定了它所截获的用户上行数据包的源IP/Port和下行数据包的目的IP/Port职能是局域网内网IP/Port,不能掌握该用户计算机在经过路由器或防火墙之后的公网IP/Port,在某些情况下如国家安全部门或公安机关对某些互联网违法犯罪的源头追查时跟踪到属于某单位的互联网接入地址,但在进一步确定相关具体实施人员时由于经过了NAT地址转换无法核实内部行为人,而此时安全审计系统也无能为力。
本方法的目的在于解决现有安全审计系统不能提供摘要增加很高的硬件软件成本网络安全论文,升级较为方便。
2 技术原理
安全审计系统本身没有参与NAT地址转换,它无法主动获得内外网地址映射关系,需要模拟发现实际映射关系。技术原理为:主动发送数据包探测NAT转换前后的地址映射关系,包括:映射关系探测的触发,探测数据包的构建,探测数据包的发送,经NAT转换后的探测数据包的截获与分析,最后建立地址映射关系并保存。
地址关系映射表是以源IP,源Port,目的地址为索引的映射关系表,并随时探测系统,在发现映射关系表中没有的或者已经过期的条目时,触发探测活动;截获经NAT转换后的探测数据包后,更新地址映射关系表并保存。
探测数据包IP报头中的源IP、目的IP与内网用户计算机实际发送数据包源IP、目的IP相同;探测数据包TCP/UDP头中的源Port、目的Port与内网用户计算机实际发送数据包源Port、目的Port相同;探测数据包Ethernet层的源MAC地址应为一个内部网络中不存在的MAC地址,以保证探测数据包不会对内部网络硬件设备的ARP地址表造成混乱;探测数据包IP报头中的TTL字段设置为安全审计系统发送探测数据包的物理接入点和探测数据包的截获物理接入点之间路由器数目基础上再加1网络安全论文,以保证探测数据包在进入因特网到达第一跳路由器即被丢弃,对因特网不造成任何负担。
3 技术实现
下面介绍技术实现方法的步骤:
(1)安全审计系统截获内外网交互的全部数据包,通过“匹配上行数据包X源MAC地址是否为Y”过滤上行数据包,Y为探测数据包Ethernet层的源MAC地址,例如10-10-10-10-10-10中国。匹配成功则不做任何处理继续处理下一个数据包,匹配失败则进入下一步骤.
(2)将上行数据包X的源IP、目的IP、源Port和目的Port作为四元组在安全审计系统中的映射关系表中查询,如查询已存在映射关系,重置该映射关系失效定时器,并回到步骤1中继续处理下一个数据包,否则进入下一步骤;
(3)安全审计系统构建探测数据包A,A中目的MAC地址与X中目的MAC地址相同,源MAC地址为步骤1中Y;A中源IP/Port,目的IP/Port与X中对应字段相同;A中应用层为X中源MAC地址、源IP/Port以及当前的日期时间信息;A中IP报头TTL字段设置为安全审计系统发送探测数据包的物理接入点和截获探测数据包物理接入点之间路由器的个数再加1。
(4)安全审计系统使用适当的发送机制将上述探测数据包A发送到内部网络。
(5)安全审计系统使用适当的数据包截获机制在外部网络中,以“TTL字段值为1”作为包过滤条件,接收A经过NAT转换后的数据包B。
(6)安全审计系统通过解析B网络安全论文,获取经NAT转换后的IP/Port以及应用层中NAT转换前的IP/Port和时间戳信息,即可获得内部用户计算机MAC、IP、Port与NAT转换后的外网IP、Port之间的地址映射关系及产生该关系的具体时间。
(7)安全审计系统将该条映射关系保存在系统内并为其设置合适的定时器,将该映射关系以及产生时间同时记录到长期存储介质。定期器过期后,安全审计系统在映射关系表中删除该条记录,同时将长期存储介质中该条映射关系设置为过期状态,并记录具体过期时间。
4 结论
本方法解决了当前安全审计系统存在的不足之处,提出一种获取内外网地址映射关系的方法,包括映射关系的发现和映射表的维护、保存方法,并能够避免对被审计网络和因特网产生不良影响,为进一步完善安全审计系统功能和加强网络安全提供了更好的保障。
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