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在美国、加拿大、日本、澳大利亚、英国等发达国家,建立了不同类型的地质资料管理服务系统,将地质资料集群化,钻孔数字化,实现了三维地质可视化,开发了一系列地质信息产品,已形成了地质信息产品产业链。自2004年起,上海市政府与国土资源部合作,投资4000万元,建成上海市三维可视化城市地质信息服务和管理系统,对地质资料信息服务集群化和产业化进行了软件开发。目前,全国600多个城市正在应用这套系统开展了城市地质调查和城市地质资料的集成,为城市建设和城市发展提供了三维可视化服务。2009年—2012年,山东省开展了山东省焦家式金矿地质资料信息服务集群化与产业化工作,应用了矿山储量计算软件管理服务系统对矿山储量进行了计算,为矿山增储和远景勘查提供了技术服务。目前全国许多矿山都应用了这类系统对矿山储量进行了动态管理。近几年,湖北省建立了矿政管理一张图系统平台,实现了储量、矿业权、地质灾害的实时平台管理,使矿业权审批、储量动态监管等工作方便、快捷和可视化,这套系统在全国具有示范作用。湖北省地质环境总站建立了全省地质灾害预警系统,已成功应用于减灾防灾上。湖北省地质资料馆已初步建立电子浏览借阅系统。通过全国地质资料汇交监管平台,更好地促进了地质资料汇交。湖北省地质调查院应用了全国矿产资源潜力评价系统,对全省主要矿区地质资料进行了系统集群。全国地质资料目录查询系统为广大地质工作者提供了地质资料信息。
2地级市地质资料管理服务系统建立的意义
地质资料是地质工作中形成的重要基础信息,是国家的宝贵信息财富。地质资料信息蕴藏着巨大的利用价值:一是地质资料的科学价值,对于教学、生产、科研、科普等有重要的指导作用;二是地质资料信息蕴藏着巨大的经济价值,通过综合研究和开发,可广泛应用于国民经济建设的多个领域,促进区域性经济可持续发展。黄石市是中国重要的铁、铜、水泥生产基地,矿产资源丰富。依托矿产资源开发利用,黄石市从一个江边小镇,逐步发展成为生机勃勃的区域中心城市,城市建设速度不断加快。多年的地质勘查、矿产开发和城市建设,形成了丰富的地质、矿产、物化探、水文、工程、环境、市政建设、科研等地质资料,形成了海量的数据。但这些资料、数据和信息分散、数字化程度极低,只有通过地质资料管理服务系统的集成、建库,才能更好快捷地实现地质资料三维可视化服务。黄石市城区地质资料管理服务系统的初步建立,是地质资料数据中心建设的基本要求,对于实现地质资料信息化建设提供了一个宽广的平台,也是地质资料信息服务集群化产业化的重要任务之一。通过系统对资料、数据与信息的集成,可减少地质工作的重复投入,降低地质工作投入的风险。城市地质钻孔的集成与可视化,为城市地下空间的利用提供决策依据。湖北省黄石市是一个矿业城市,在全国具有代表性,通过地质资料管理服务系统的建设与完善,更好更快地实现对地质资料的平台管理,也更好更快地为社会提供地质资料信息的优质服务,对于全国地级市和矿业城市的地质资料管理服务系统建设具有一定的指导意义,也是地质资料管理向市县延伸的有效管理办法之一。
3系统设计
3.1设计思路
系统总体体现了地质资料信息服务集群化产业化的基本理念,突出了地质资料数据中心地质资料汇交、管理和服务的三大功能。
3.2设计原则
系统应具有单易操作、实用快捷、安全可靠、兼容扩容等特征。(1)整个系统初步将工程地质三维建模体系和矿山地质三维建模体系整合到了一个统一的系统中。(2)系统基本满足黄石市城区各方面的需要。这些需要主要有:城市规划与发展需求、城市地下空间开发利用需求、矿产资源勘查开发需求、矿山环境恢复治理与环境监测需求、矿政管理服务需求、城市转型需求等。根据市地质资料数据中心建设目标和任务,设计、建设好地级市地质资料管理服务系统。地级市地质资料管理服务系统由功能系统、分类系统和支撑系统三部分组成。
4系统构成与功能
4.1系统构成
黄石市城区地质资料管理服务系统主要分为资料服务、矿政服务、城市建设服务和系统维护四个子系统(图1),体现出市地质资料数据中心的主要工作和职能,每个部分都具有数据组织、数据录入、数据检查、数据维护、信息查询、统计分析、编辑等功能.
4.2系统功能系统主要有数据录入、导出、储存等功能。
4.2.1数据录入导入用户可根据系统提供的数据库、数据表格式,进行数据录入。通过系统功能可将录入好的数据导入到系统中自动建库。也可将标准数据库中的数据进行三维建模,建立地质三维模型。
4.2.2数据储存在地质资料、地质数据、图形、数据库分类的基础上,系统对它们实现有序管理。对这些海量的地质资料和地质数据进行分类储存和有序管理。提供检索与浏览服务。
4.2.3数据更新功能用户根据需要,可进行数据增加和数据删除。系统可对数据进行及时更新,保证数据的时效性、实用性。
4.2.4图形编辑管理系统对各种地质图实现分类分层管理。用户可对地质图进行矢量化编辑。
4.2.5自动生成通过对数据库进行操作,系统可自动生成数据表、矢量化图、新的数据库、三维地质模型等。
4.2.6纠错系统对录入的数据和导入的数据可进行自动质量检查与对错检查,可进行数据间逻辑检查,在一定的条件下删除错误的数据,自动纠正错误数据。也可显示错误数据信息,提示信息化管理人员纠正错误数据。
4.2.7输出功能对资料、数据、图表等可进行打印、复制。
4.2.8兼容功能系统可兼容其他的地质资料信息化系统与数据库。还具有二次开发功能,用户可以根据需要,增加功能设置。
4.2.9显示显示系统、功能、数据库、模型、地质资料信息服务产品等。模型是在一个统一的平台上,利用软件对标准数据库进行操作而成,实际上是对标准数据库的三维动态集成。模型主要由地质钻孔生成。通过对标准数据库的集成,形成一张三维可视化的综合地质图,集成所有的地质资料信息与成果,这是地质资料信息服务集群化的最重要成果。
4.3数据库
4.3.1原始数据库是收集到的各种地质资料与数据。不加任何修改,保持其原有性质。
4.3.2标准数据库是指系统进行常规分析评价、三维建模所使用的基础数据的集合,包括地理信息数据、区域地质数据、水文地质数据、工程地质数据、矿产资源数据、地质灾害数据、地球物理数据、地球化学数据、矿产勘查数据、矿产开发数据等,按数据类型分有矢量图形、属性数据表、栅格数据、影像数据、文本数据。
4.3.3成果数据库是指系统生成的各类成果资料的数据集合,包括有关专业的成果图件、三维模型分析结果,按数据类型分有矢量图形、三维空间数据、数据表、图片数据、视频数据等。该层次的数据允许进行编辑修改。
5系统管理
数据管理与维护主要涉及数据导(录)入与显示、数据编辑、数据管理、质量控制、数据转换、元数据管理和数据输出。
5.1系统进入双击“黄石市城区地质资料管理服务系统”图标,输入用户名和密码,进入系统(图2)
5.2数据录入建库进入系统界面后,系统视窗左上方有地质资料管理、矿政管理服务、工程地质、环境地质、系统设置等栏目,第个栏目中有一些菜单和操作工具(图3)。可打开录入界面,按照录入格式录入数据。系统视窗左边有图形数据树,下设一些下拉菜单。打开栏目和数据树,可查询地质资料、数据和图表,按条件可以进行搜索、统计列表和打印输出。环境地质和工程地质是城市建设的两大部分。可根据菜单栏中地灾查询工具对地质灾害点进行查询,可以查询到点位坐标和各灾害点的基本信息。操作菜单栏中三维建模工具,可建立地质钻孔三维模型,实现模型的一系列功能。系统支持对数据库中所有数据表的录入,实现了数据库中数据的实时更新功能(图4)。
6系统应用
服务系统服务主要有地质资料借阅与复制服务、矿政管理服务、城市建设服务、地质资料信息的共享等。下面以电子一体化服务为例说明系统的服务功能。6.1电子一体化服务目录菜单查询:在资料检索初始界面,所有的地质资料目录信息会显示在检索结果中,用户可以在这个界面查看所有地质资料的基本信息,如资料编号、地质资料名称、作者和关键词。根据需要打出地质资料借阅清单(图5)。查询地质资料摘要:若用户想对地质资料信息进行更详细的了解,在目录清单中选择一条记录,可以通过双击鼠标的方式查询资料的详细信息,如查看资料编号为DZ093的地质资料信息,从地质资料编号到内容简介和关键词,内容清楚(图6)。图6目录详细信息查询Fig.6Detailedinformationofdirectoryretrievalsystem电子浏览:在目录详细信息查询的基础上,在电子浏览字段对应的信息中记录了地质资料的存放路径,用户可以通过鼠标双击的方式打开相应的地质资料进行浏览(图7)。图7地质资料内容Fig.7Geologicaldatacontent6.2地下三维空间开发选择工程地质钻孔和矿区地质钻孔录入、导入标准数据库,建立铁山矿区地质三维建型。选定一条路线,查看沿线地质体、地层、岩性等(图8)。此外系统还设计出了地级市地质资料借阅与复制管理流程、矿政服务等功能。
7结语
1.1实现实训基地信息化管理的可行性
信息化管理是运用信息技术创建信息管理系统,并通过网络运转,需要信息工程人员创建服务器和管理系统和一定的系统运行维护,具有智能化、定量化、综合性的特点,能够对实训基地的信息进行统计运算和模拟人脑的信息处理。随着我国高职类学校的建设水平日益提高,学校设备的不断更新,高职类院校的计算机硬件建设和网络通信已经全面覆盖,课堂教学的多媒体运用相当普及,网络通信端口已经覆盖到校园的教室、实训室、寝室等每一个角落,良好的信息覆盖环境为实训基地的信息化管理提供了基础设备和运行条件。同时,高职类院校计算机类专业比较普及,相关专业的同学可以通过信息化管理系统的管理实践进行动手实践能力的培养,信息系统专业的师生可以组建团队,共同维护校内实训基地信息管理,具有得天独厚的条件。
1.2实现实训基地信息化管理的必要性
实训基地的日常运行有一套完善的管理体系,包括大量的数据记录和实训室设备定期检查保修等。记录内容冗杂,包括实验实训基地开发管理、实验器材库房管理、教学日志管理、仪器报修记录、科研人员日常工作管理、实训学生考勤、大型仪器设备管理、学科实验实训发展规划管理等。庞大的数据统计需要大量的人力物力,随着学校专业的增多,招生人数的扩张,学校的实训基地规模越来越大,传统的实训基地管理模式已经不能适用现有的基地管理,采用信息化管理系统管理实训基地势在必行。当下高职教育的专业种类繁多,很多学科交叉教学,信息化管理可以实现交叉学科对实训基地教学资源的共享,节省教学成本,增进专业间教科研的交流。信息化管理实训基地为在校师生、科研人员和基地管理人员提供网络查询的端口,师生用自己的账号通过校园客户端可以顺利查询实训基地的使用情况,并对实训项目进行网上咨询,开辟了现代化管理与信息化技术相结合的教学管理方法,是推动高职院校实训基地管理建设的必要措施。
2实训基地信息化管理系统的构建
实训基地信息化管理系统要满足师生查询、实训资源报账、管理工作记录等多方面需求。
2.1人员管理
实训基地信息化管理系统通过校园网辐射到教师教务管理系统、学生自主查询系统、基地管理系统等,通过对教师、学生、管理人员分配不同的权限,实现不同人员的分组管理和特定服务。通过校园一卡通,教师、学生在校园网可以直接进入网上实训基地进行查询、申请等服务,在校外网则要通过用户权限来进入,满足校内实训信息的安全性和隐私性。学生和普通教师通过权限登录网上实训基地可以随时查询实训室的实训项目内容、位置、设备情况、实训课程安排等情况,还可以申请使用空闲实训室、申请使用空闲的可借用实训设备、申请使用实训耗材。管理人员具有最高的权限,可以通过高级管理用户和一般管理用户对实训基地信息化管理系统内的实训室信息管理、实训室使用管理、固定资产管理、耗材管理、日常维护管理的模块功能进行操作。
2.2实训基地的日常服务管理
某房屋建筑的地下室人防工程采用梁板式筏基基础形式和钢筋混凝土框架结构形式,其中框架梁规格为500mm×1700mm,基础底板厚度分别为400mm,500mm,600mm,梁顶标高0.0m。本工程在施工期间,现场勘察发现框架梁分布宽度和深度不一的裂缝,在南侧框架梁上,借助非金属超声波测试方法,发现有0.20mm,0.15mm~0.30mm,0.20mm~0.35mm的裂缝,其中0.20mm裂缝从梁底开始,其长度200mm左右;0.15mm~0.30mm裂缝沿框架梁贯通上下部,并且中间比较宽,长度约1100mm;0.20mm~0.35mm裂缝以竖向类型居多,长度约1100mm。另外地下室的框架剪力墙结构,所采用的梁板式筏基基础底板厚度分别为400mm,500mm,600mm,在地下室底板的外墙,以S16级抗渗混凝土的形式,浇筑了6道后浇带,并按照8度的抗震烈度设防,其中地下室主楼墙混凝土强度等级为C60、楼板及梁混凝土强度等级为C30、主楼柱混凝土强度等级为C60;基础梁、地下室底板、外墙混凝土抗渗等级为S16,水箱、水池混凝土抗渗等级为S8;填充轻质墙体的材料为加气混凝土砌块、轻钢龙骨纸面石膏板;地下水埋深在-2.0m左右。工程在该背景下施工,按照相关的质量控制标准,需重点兼顾地下室钢筋混凝土框架、地下室抗渗混凝土底板、地下室基坑围闭止水结构的施工,具体施工内容如下文所述。
2案例房屋建筑地下室人防工程施工现场技术质量管理要点
基于案例建筑地下室人防工程的基本概况,在此分别从地下室钢筋混凝土框架梁裂缝处理、地下室抗渗混凝土底板抗裂施工、地下室基坑围闭止水施工三个方面,深入探讨工程施工现场技术质量的管理要点。
2.1地下室基坑围闭止水施工
除了框架梁裂缝处理和抗渗混凝土底板抗裂施工,地下室基坑围闭止水施工,也是地下室人防工程施工的重点施工步骤。其施工方法如下:1)基坑排水。本工程基坑排水,主要是在施工前设置明沟、集水井等进行排水,同时将深搅止水帷幕桩设置于开挖上口线外,按照《建筑地基处理技术规范》,为坑内降水和坑外回灌提供有利的作业条件。其中主要排除施工现场的基坑涌水和积水,在排水沟设置时,需在基坑开挖之前就预先修好,并连接市政排污管道,同时可根据实际需求,在施工现场设置沉淀池、明沟和集水井,以及利用潜水泵、离心式水泵和泥浆泵等,定时排除基坑内的积水和涌水。2)基坑降水。在本工程当中,在基坑的周围设置了单排深层搅拌桩,以作为止水帷幕,其中桩基长度、直径、搭接长度等,分别为10m,500mm,250mm,同时设置了井点降水和坑内降水等,前者是在结合工程地质情况的基础上,在基坑开挖的同时,进行坑内降水,但为了减少对地下构筑物的影响,在坑外设置了回灌井,这样就能够灵活结合地下水位的变化情况,对回灌水量进行调节。除此之外,为防止降水曲面向外扩张,以及由于水位下降而出现周围建筑基础下沉,可在基础周围布置适量的注浆孔,以此调整注浆的压力。通过对地下室基坑围闭止水的施工,基本解决了围闭止水降水和排水问题,这在地下室人防工程中,具有积极的工程意义。
2.2地下室钢筋混凝土框架梁裂缝处理
地下室钢筋混凝土框架梁施工,发现在梁跨中底部,由于轴线截面尺寸太大,所使用的混凝土超标,使得早期水泥水化反应的水化热程度大,在混凝土冷却的过程中,产生不同尺寸大小的收缩裂缝,另外杆件具有较强的自由变形能力,使得轴线方向在拉力影响下,出现中间宽两边窄的收缩裂缝。针对这些裂缝,具体的防治措施从材料选用、混凝土浇筑振捣等方面入手,控制好钢筋保护层的厚度、混凝土级配、振捣密实程度等,并做好钢筋表层的防腐工作。经工程总结,确定以下几种裂缝处理方法值得推广应用:1)表面修补法,针对那些表面较为稳定,并且结构承载能力不会受到裂缝影响的部位,将水泥砂浆、环氧胶泥等直接涂刷在裂缝表面,或者涂刷油漆和沥青等防腐材料,以控制裂缝的继续开裂。这种方法的技术质量控制要点,前提是检查地下室墙体表面裂缝的宽度和长度,如果裂缝宽度和深度比较小,则适用这种方法,但需借助勘察仪器,检查表面裂缝内部是否贯穿墙体内部。2)灌浆和嵌缝封堵法,借助压力设备,将胶结材料压入到裂缝当中,当胶结材料硬化,就能够与混凝土形成统一的整体,工程选择范围内的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、聚氨酯等化学材料。这种方法适用于贯穿型裂缝,所使用的胶结材料,要检查是否与墙体本身材料存在排斥性,以保证胶结材料的封堵效果。3)结构加固法,常见的加固方法有加大结构截面面积、预应力法加固、粘贴钢板、增设支点等。本工程南侧框架梁的位置,在贯穿裂缝的影响下,其主体结构出现了较为明显损伤,因此可考虑选择粘结钢板的加固方法,至于其他部位,可根据现场情况,予以灵活应用。4)仿生自愈合法,主要针对新出现的裂缝,将含有粘结剂液芯纤维等的特殊组分掺入混凝土当中,模拟生物创伤愈合的机能,形成混凝土内部的“自愈合神经网络系统”,在出现裂缝时,可自行分泌出部分液芯纤维,使得裂缝重新愈合。
2.3地下室抗渗混凝土底板抗裂施工
案例建筑地下室人防工程要求在一般钢筋混凝土工程标准的范围内施工,因此施工工艺相对比较复杂,工程地下室的基础底板采用强度C40和抗渗等级S16的抗渗混凝土,形成厚度为600mm的基础底板。为提高抗渗混凝土底板的抗裂水平,在施工前需要对混凝土的抗裂度进行验算,其中主要的计算参数包括材料重量、材料比热、材料现场初始温度、每立方米混凝土中水重量、每立方米混凝土中砂重量、每立方米混凝土中水泥重量、水比热、碎石比热、砂比热、水泥比热等,并在混凝土浇筑约72h之后,根据混凝土内最高温度、混凝土墙壁最大厚度、混凝土降温系数等,绘制出混凝土温度变化曲线,以此作为抗裂施工的依据。关于抗裂施工,工程采用温控施工的技术。1)选择合适的混凝土材料,其中包括水泥、细骨料、粗骨料、混合料、外加剂等,水泥要选用矿渣硅酸盐水泥;细骨料含泥量不大于2.0%;粗骨料为连续级配5~31.5范围内的碎石;混合料按照相应的配合比设计,但必须符合国家的相应的标准;外加剂为缓凝型减水剂,初凝时间控制在7h~8h之间。混凝土材料在选择过程中,需要进行缜密的材料试验工作,将各种材料的配合比调整在最佳状态,这也是材料选用时技术质量管理的重要举措之一。2)配合比设计,按照混凝土绝热温升、温差、温度应力的理论参数,将温度应力控制在混凝土结构抗拉强度范围内,同时按照既定的配合比,至少满足大体积混凝土施工的要求,以及混凝土设计抗压强度和抗裂要求。配合比设计是保证抗裂施工材料质量的主要技术手段,在配合比设计时,不仅需要参照相应的技术质量管控标准,还需要结合工程的实际情况,进行因地制宜的调整。3)混凝土拌制,拌制之前,对粗骨料和细骨料的含水量进行测定,以设计含水量为标准,对用水量进行合理调节,并将水泥、粗骨料、细骨料、水的重量误差分别控制在±2%,±3%,±3%,±2%之内,然后以大约2min的时间均匀搅拌,期间要控制好混凝土搅拌的温度。4)混凝土浇筑,以机械振捣的方式,从浇筑层底部开始,往上浇筑,为确保振捣的均匀性,需要在混凝土卸料点位置和混凝土坡脚位置,布置两道振动器,以确保上下部混凝土的振捣密实,在混凝土浇筑到顶面后,相隔5h即可找平混凝土表面,并利用木抹子打磨压实,直至表面没有收水裂缝。5)混凝土保温养护,目的是将混凝土内部和外部的温差控制在设计标准范围内,在混凝土终凝之后,在混凝土表面洒水湿润,同时覆盖一层麻袋,并根据需求补充水分,另外在混凝土的两边,也需要覆盖麻袋,旨在控制空气的对流,使得混凝土的表面和侧面温度均能控制在调控范围内,直至侧面拆模。通过这些抗裂施工技术,能够为地下室人防工程的抗渗混凝土底板施工质量的提高,提供施工的依据,在本工程中表现出良好的施工效果。
3结语
一、高中地理会考应体现素质教育的功能
高中地理会考是在高考停考地理,普通高中的课堂教学严重向“应试教育”倾斜的情况下开始进行的,因 此,带有纠偏的历史使命。在“应试教育”进一步暴露出弊端的同时,社会各界普遍提出了贯彻素质教育的主 张。素质教育的内涵十分广泛,但就考试而言,大体包含如下内容:考试是一种手段,具有对教学进行评价、 反馈、预测和激励功能。通过对这种手段的运用,测验师生教与学的状况,调整教学过程,促进教学方法的改 进,达到使全体学生全面提高文化科学技术素质的目的。
如何体现素质教育的考试,我们以为应具有以下四点。
1.各种考试都必须从整体课程计划的角度来设计,尽可能在考试中渗透思想道德、文化科学、劳动技能和 身体心理素质的评价因素。
2.要立足于反映全体学生学习的状况,尽可能地发挥考试的激励作用,使所有学生从考试中认识到自己的 学习成绩,并能激发再学习的欲望。
3.要注重对学生认知能力、发现能力、学习能力、发展能力和创造能力的测试。
4.注重基础知识和基本技能的考查。
二、对高中地理会考的性质、目的和内涵的认识
高中地理会考是国家承认的省级普通高中学业成绩考试。它不同于升入高一级学校所进行的选拔考试,而 是属于以标准参照为主的终结性考试。也就是以教学大纲要求为依据的水平考试。其任务在于考核学生地理课 程的学业是否达到高中毕业标准。因此,它必须严格区别于高考,必须面向全体学生。
会考的内涵:我们认为主要应该考核学生在高中地理教学大纲规定范围内,所应具备的地理素质。具体说 ,包括作为现代人不可缺少的地理科学文化知识、地理思维方法、正确的环境观、资源观、可持续发展意识、 全球意识、绘制简单地图和图表的能力,以及作为一个中国公民所应了解的国情、国策和省情知识。要强调指 出的是,上述内容是普通高中学生所应具备的,按高中地理教学大纲的规定,应属基本要求。与此同时,还应 考虑高中地理课在高中所占的课时比例,以及我省民族众多、薄弱学校较多等因素,在制定考试目标时,需在 高中地理教学大纲允许的范围内,把合格的下限适当下调,合格以上分出若干层次,以激励不同学习状况的学 生产生再学习的欲望。
高中地理会考,要全面贯彻高中地理教学大纲的精神,发展素质教育,提高地理教学质量。这是地理会考 的总精神。为了达到上述目的,我们通过教研途径,对高中地理课的教学强调以下几点:1.抓好基础知识和基 本技能训练;2.重视培养分析问题、解决问题的能力;3.重视培养学生的爱国主义情感、全球观念和正确的人 口观、资源观、环境观。
地理素质教育内涵丰富,而且随时间、空间而异,要充分体现它,就需要从许多方面作不懈努力。
三、拟订会考命题计划的指导思想及设想
高中会考是一项十分严肃而认真的工作,经过多年实践,深刻体会到,会考是否真正反映了贯彻地理教学 大纲的精神,是否真正反映了地理学科对学生进行素质教育,命题的恰当与否是关键。然而,命题计划的编制 ,又从根本上控制着命题的质量。因此,在历年会考中,都把编制会考命题计划,当做一项重要工作来抓。
(一)拟订命题计划所遵循的原则
1.适度性原则。试卷中试题的能力和层次要求,应在地理会考目标规定的范围之内。
2.代表性原则。试题的内容,能力要求,应对地理会考目标总体具有代表性。
3.结构性原则。试卷中各种题型的比例设计,要符合地理会考目标规定的要求。
4.导向性原则。试题有利于学校提高教学质量,有利于提高学生的素质。
(二)地理会考试卷总体设计
地理会考试卷总体设计是命题指导思想、命题原则的具体体现。因此,根据会考目的,把总体设计定位为 :重点考核学生对高中阶段地理学科的基本知识和基本技能的掌握程度;运用所学地理知识分析问题解决问题 能力的考查,既要使大多数学生经过努力达到会考合格要求,又要使及格以上学业水平有一定区分度。根据这 个总体设计,把有关问题作如下处理。
1.内容比例。根据地理教学大纲要求和教材内容的知识比例,历年会考中,把地球的宇宙环境、自然地理 和人文地理分数比确定为1:4:5。在这个框架内,再根据教材知识点的密集程度,确定各单元所占分数的比例。
2.考试水平。设计考试水平的目的,在于用可操作的明确语言,对考核的要点提出具体要求。根据教学大 纲对教学要求的规定,参照布卢姆认知领域教育目标分类体系和教学实际,把地理考试水平由低到高分为识记 、理解、应用三级。从发展素质教育,提高学生能力的构想出发,我省从1990年实行中学地理会考以来,一直 强调理解和应用的考核。在进行试卷总体设计时,对此作专门研究。
3.学科能力要求。地理学科能力是学生参与完成地理学习活动的主要能力,是在掌握和运用地理知识、技 能的过程中发展起来的,应作为考核的重要内容之一,但须以高中地理教学大纲为依据,同时,结合我省普通 高中实际情况加以实施,提出三项基本能力:地理认知能力,即对基本地理事实材料(包括地理事物的名称、 数值、结构、演化过程等)的记忆或再认能力。运用地图和地理图表的能力,即识读、填绘地图和编制地理图 表(包括各种等值线图、示意图、曲线图、景观图等)的能力。分析地理问题的能力,即通过对已有地理知识 和技能的迁移,解释、解决和评价有关地理问题的能力。
4.题型。根据会考的性质和规模,从试题属性看,以采用学生熟悉的题型为基本题型。把适于考核识记、 理解、应用的客观题和适于考核分析、判断、推理、论证、综合、评价以及语言运用等的主观题加以有机结合 ,充分发挥各自优势。从试题结构看,多年来采用了学生熟悉的单项选择、双项选择和填绘地图三种题型。
5.难度比例。会考命题中,要使试卷符合考试目标和学生的实际水平,必须注意控制难度。根据会考的主 要任务和同时兼有的区分性能,地理会考试卷总体难度设计为0.75-0.90,试卷中容易题(难度值在0.80以上) ,中等题(难度值在0.50-0.80之间),较难题(难度值在0.50以下),三者之比为7:2:1。
6.命题力求保持知识结构的完整性、考试水平的层次性,并突出对学生进行国情、国策和省情知识考查。
(三)命题计划表的编制
命题计划表是会考试卷总体结构设计的具体体现,是编制试题、试卷的蓝图。它将不同的考试内容在试卷 中所占的分量,各内容采用的题型,各类试题应占的比重,考试要求的比例等,分门别类地定出量化指标,并 以表格形式作出详细、明确的反映,具体编制分三步进行。
第一步 以知识内容、题型为横坐标,并按教材的各章内容展开。纵坐标为考试要求和难度值。
第二步 在表格相应栏内,填写出试卷总体设计内容。包括内容分布、考试水平分布、题型分布、难度分 布及合格标准分布。
第三步 确定各章不同考试水平、不同题型、不同难度的分值,即期望值。
总括起来,可以看出,一套试题的产生是一个系统工程。它既要贯彻中学地理教学大纲精神,体现素质教 育特征,又要照顾我省高中地理教学实际,是三者有机结合的产物。
四、会考试题体现素质教育的作用
(一)会考试题的特点
我省自1990年高中地理会考以来,共进行了八次。八次试题的特点是:会考的性质、目的、内涵和命题计 划的编制恒定不变;题型结构稳定;1990-1994年,考虑到我省高中地理教学的实际,知识型试题比例较大。1 995年以后,经过分析,认为进一步体现素质教育的条件已经具备,于是试题结构向智能方向转化,其主要表现 为以下几点。
1.试题着重考查学生基础知识和基本技能。试题的灵活度在层次和角度方面有了进一步发展。尽管试题内 容都来自教材,解答方法也可以从教材中找到,但不是教材的机械重复,而需变换方式或重新组合。这样突出 了能力的考查。各大题渗透了逻辑推理、知识迁移、分析地图等能力考查。
【关键词】有偿使用;现存问题;原因分析;对策
一、我国土地有偿使用中的现存问题
1.土地利益分配关系扭曲
国有土地所有权被虚置,中央政府和地方的利益分配不公。大部分的国有土地出让金归负责具体实施的县或市政府所有,而中央和省级政府仅仅提取少部分。于是,地方政府有很强的经营土地的动力,大肆通过圈地运动和卖地来增加地方性财政收入,严重扭曲了中央和地方的利益关系。
另外,地方政府和农民之间也存在收益分配不公。法律明确禁止集体土地的所有权直接交易,对于被征土地农民的经济补偿应包括安置补偿费、土地补偿费以及青苗和地上附着物补偿费三部分。但是,由于农民缺乏对补偿费的了解和认识以及相关立法的缺失,常出现把土地补偿费克扣在村委会和地方政府,仅将安置补偿费以及青苗和地上附着物补偿费发放给农民的问题。
2.土地市场既不规范也不健全
由于土地的使用行为具有广泛的外部性,因此,土地市场公开化就显得尤为重要。早在1999年,国土资源部就已开始筹建全国土地市场信息系统,但是目前在土地市场信息传导和披露等方面仍然存在着信息公开完备性不足以及渠道过于单一等问题,而且,在征地过程中,农民参与土地活动的渠道也不够通常畅,缺乏透明度。
城乡土地市场不一致,缺少统一的土地市场,这也是目前存在的严重问题。在农村,集体土地不能流转进入土地一级市场并参与土地一级市场的收益分配,而在城市,土地则可以流转成建设用地和商业用地并参与到土地一级市场的收益分配,从而导致城乡土地市场二元化。
二、现存土地有偿使用问题的原因分析
1.中央和地方政府的职责以及目标不相容
理论上,中央政府对土地的使用具有无可争辩的决定权,但在具体实施中,中央政府的影响力却很难体现。中央政府是土地政策的制定者,拥有批准占用土地的权力,而地方政府则是土地政策和土地占用补偿的具体实施者。地方政府通过各种手段操纵和变通占用补偿政策,应付和规避中央政府的规划和管理,通过土地出让和招商引资等方式增加财政收入,彰显其政绩。由于中央和地方政府的职责以及目标不相容,有的地方便出现低价出让土地,大量土地乱占和闲置等情况。
2.土地市场化程度低与土地供给的双轨制
在我国,土地一级市场被垄断,土地的使用取决于政府的行政计划和管理,什么时候转变土地利用类型以及转变成什么类型,这都是由各级政府的行政屯批和规划决定的,因此,市场机制不能优化配置土地的使用。另外,由于土地供应的双轨制,使得市场价格和非市场价格同时存在,并有很大的差异,加之政府行政划拨的价格指导,这又造成了土地的市场价格不能客观体现土地的真实价值,从而出现低价补偿的情况。
3.相关法律法规的缺失或不完善
首先,由于没有相关的法律指导,在土地征用过程中,农民对如何参与到征地方案的制定中,没有具体的参与方式和途径,对征地农民的土地补偿也没有具体的标准说明,因此,地方政府低价补偿以及克扣农民土地补偿金的现象也屡禁不止。其次,土地规划的效力也大打折扣,由于相关法律法规的不完善,公众对规划应由哪些部门负责、多长时间进行一次、政府如何向公众公示以及公众如何参与规划等问题都无法获得确切答案。最后,由于相关法律的缺失,土地被肆无忌惮的征用和闲置,尤其是对农民耕地的违法占有。
三、促进土地有偿使用管理的对策
1.土地利用规划方面的对策
努力建立一套系统科学、稳定权威、可操作性强、公众参与度高的土地利用规划体系,为土地政策和计划的有效实施打下基础。
首先,要加强公众的参与度,保证公众意见直通渠道的畅通,重视专家在土地利用规划中的关键作用。由专人讲解规划方案,并经电视、报纸等媒介公布规划方案,通过匿名反馈意见和代表协商等形式,畅通电话、微博、匿名书信等渠道,对公众认为不合理的地方做出详细的答复,让公众亲身参与到土地利用规划中来。其次,突出不同产业和不同区域的土地利用特点,统筹安排用地规模、范围和时间。重点保护好城市发展的周边区域和农民耕田,严格限定城市建设用地总量。在城市内部,在满足生产生活实践需求的前提下,抑制城市建设用地的不合理增加,减少重复建设和盲目建设。在城市外部,减小对农、林以及湿地的破坏,保障粮食产量和安全,维持生态平衡。
2.土地市场方面的对策
2.1 发挥市场机制的基础性配置作用
发挥市场机制基础性的配置和调节作用,政府调节只作为市场体制的补充。首先,相关政府部门要完善市场规则,净化土地市场环境,增加市场信息透明度,让市场机制调节和控制土地价格,引导土地合理使用。其次,相关政府部门要积极地进行土地使用政策指导,在必要时可给予适当的优惠,促进土地的社会效益能够最大限度的发挥,保证土地有偿使用的可持续发展。最后,建立提供土地市场信息服务的中介机构,严格审核其条件和资质,规范中介行为,保证其能够在评估土地市场价格和土地市场供需双方土地信息等方面提供正确而及时的服务。
2.2 建立城乡一体的土地市场
打破集体土地不能直接流转进入市场一级市场的原有格局,实行集体土体和国有土地同地、同价和同权。不论是农村的集体土地还是城市的国有土地,都可以在统一的土地市场进行土地活动。遵照市场公平的原则,通过转让、出租等形式,集体土地所有者可以把土地使用权转交给任何需要建设用地的企业或个人,以市场机制控制的价格作为土地使用权的价格,集体土地所有者和国有土地所有者一样拥有获得工业化与城市化利益的权利,从而切实保障集体土地所有者的利益。
3.法律法规等司法体系方面的对策
尽快建立并完善相关的法律法规,只有明确规定政府和公众参与土地有偿使用管理的权利和义务,使土地有偿使用活动有章可循、有法可依,才能更好的促进土地的合理使用。结合我国现存的主要问题,针对我国土地有偿使用的法律法规等司法体系有以下建议。
首先,开展土地规划立法工作,保证土地规划具有法律效力,明确公众的参与权,从而解决土地重复建设和盲目建设的问题,遏制非法圈占土地的行为。其次,改变国有土地与集体土地同时存在的土地二元化格局,破除土地一级市场垄断局面,通过相关立法使集体土地能够直接进入土地一级市场,从而在源头上减少设租、寻租和垄断的危害。第三,在法律上明确说明和确认农民的土地财产权利,例如,农民宅基地的申请和出租、宅基地的财产权利等。最后,完善司法体系,设立独立于政府部门之外的公共机构和组织,专门解决土地使用纠纷,保障土地规划和土地征用中的各方利益。
四、结束语
只有从土地利用规划、土地市场和法律法规等司法体系三个方面联合解决当前我国土地有偿使用中的问题,才能促进我国的工业化和城市化进程稳定前进。
参考文献
[1]刘佳.划拨土地使用权市场化法律制度研究[J].行政与法,2013,(03).
[2]李旭,肖斌.城市周边地区土地管理问题及对策研究[J].中国新技术新产品,2013,(04).
1.社会现代化的涵义
广义社会现代化指从农业社会向工业社会、从工业社会向知识社会的两次转变虫然从现阶段来看,我国很多发达地区已完成了农业社会到工业社会的转变.并正在经历由工业社会向信息社会和知识社会的转变,但在内蒙古、西藏等大多数民族地区仍然处在第一次刹-会现代化阶段,即农业社会向工业社会发展的阶段所以,我们考察社会现代化的内容主要从第一次社会现代化着手,由于较多地区在完成工业化的过程中出现了诸如高能源消耗、环境污染、贫富两极分化等问题,那么我们在研究社会现代化时又小得小吸取经验教训,走出 一条集合经济、政治、文化和人协调发展的综合、生态、民主、科学、自由全而发展的现代化的道路,为民族地区及其他发展一般性地区在现代化道路上指明力向,以便我们尽量缩小甚至是赶上发达地区发展的步伐
社会现代化全力位演变的过程的各个力而经济现代化(工业化、市场化)、政治现代化(民主化)、文化现代化(科学化)、人的现代化等等是相互联系制约着的其中,工业化无疑是经济现代化以及整个社会现代化的根本环节,是全部过程赖以展开的根本动因工业化过程的展开必然要求市场化过程与之相伴,它以自身的客观逻辑促使市场化过程的展开;而反过来,市场化过程的进展状况,又作为直接必要条件制约着工业化的过程以工业化和市场化的统一为内容的经济现代化呼唤着政治现代化和文化现代民主化和科学化,并为一者提供了技术基础和条件;反过来,民主化和科学化又制约着工业化和市场化的进程.政治现代化和文化现代化是经济现代化的重要保障而人的现代化则是社会现代化过程中最活跃的因素,也是社会现代化的最终要求和日的,所以经济现代化、政治现代化和文化现代化为人的现代化提供了好的条件,同时人的现代化又是促进前三者的发展总之,经济现代化、政治现代化、文化现代化和人的现代化之间是相互制约的,必须把它们协调起来,才能共同推进民族地区的社会现代化实现
2.民族现代化发展现状
2.1民族地区的经济现代化
谈及民族地区现代化的根本是经济的现代化了解民族地区的经济现代化现状要从生产力和生产关系两个层而去着手 民族地区生产力发展的工业化在民族地区,基础设施薄弱,经济发展力式落后发展经济多依靠传统的手段对于新兴的微电技术、新材料技术、生物工程等新技术带来的有利时机因本身条件的}S}制也未能完全把握
生产关系市场化,即也就是企业而向市场,自主地开展生产经营活动,通过市场实现联系市场化是我们选择的正确道路,而信息化和网络化又是我们市场化必须借助的平台民族地区本身地域因素的影响,区域与区域之间多为无人区想要发展市场化有障碍
2.2民族地区的政治现代化
民族地区日前经济文化较落后的状况小能为其民主的发展提供充分的物质条件和较理想的环境,造成了民族地区政治民主实施的困难在民族地区,刹一区组织建设薄弱,社会保障制度小健全,缺乏强有力的激励机制和制度
2.3民族地区的文化现代化
民族地区现阶段都在大力发展教育事业,鼓励和弘扬科学精神但是从总体上看,民族地区的科学文化水平的日前的发展还小平衡,至今还有小少地区还有相当数量的文盲和半文盲的存在
2.4民族地区人的现代化
人的现代化是现代化历程中最核心的日标,是社会现代化的出发点和最终日的民族地区要实现社会现代化,最终要取决于人的现代化提高民族地区民众素质,实现民族地区人的现代化是民族地区社会主义现代化的重中之重民族地区人口众多、但知识水平、素质较发达地区有差距民族地区的现代化突破口在于人的现代化,尤其是在于民族地区民众的知识水平、价值观念、思维力式和行为力式的现代化
3.民族地区社会现代化建设中目前存在的问题与对策
3.1落后的经济发展力式与转变对策
改革开放以来,民族地区经济发展主要是依靠民族地区地广物博,通过对资源大量的开采以及初级加工来实现经济发展但由于民族地区自身原本的经济发展水平低下随着资源的消耗,劳动力成本的增加,想要通过粗放的力式发展经济变得越来越难如何实现民族地区经济发展力式由劳动密集型和资源密集型向技术和资金密集型转变,成为民族地区经济现代化实现的关键
从由主要依靠增加物质资源消耗向主要依靠科技进步、劳动力素质提高、管理创新转变啦尹;首先,依靠科技进步来促进经济发展力式的转变,就要提高自主创新能力,加快建立以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系,引导和支持创新要素向企业集聚,促进科技成果向现实生产力转化其次,依靠劳动力素质提高来促进经济发展力式的转变,就要民族地区大力发展教育,提高劳动力的整体素质;同时,企业也要创造条件,对劳动力进行在岗培训,促进劳动力的科学文化素质和科学技术能力的提高最后,依靠管理创新来促进经济发展力式的转变,就需要运用先进的管理理念强化管理;同时,也要大力培养现代化的管理人才,促进管理结构的优化
3.2政治法治化的小完善与解决途径
民族地区政治现代化过程中,首先要考虑如何让政治系统在阳光下运行,使民众能成为监督腐败滋生的主体那么落到实处,一力而是制定完善的法律体系,另一力而就是考虑要通过力式使政治法律、规范真正得到尊重和严格执行,因此力式力法的探索也成为民族地区政治现代化过程的一个重要的话题
现在我们社会正在倡导和逐步实施的政务公开,官员公布则产状况,发挥大众媒体的监督作用,网络政治化等等途径和力法都有利于政治现代化,有利于民主政体的发展民族地区在此大环境的影响下实现政治现代化也必然是指日可待的
3.3多元价值观对核心价值体系的冲击与协调办法
民族地区的民众较多都是有自身民族信仰的在信息化时代,多元价值观充斥着民众的大脑我们在倡导多元文化发展和尊重民族信仰的同时,更应该注重树立社会主义的核心价值体系,党的}-报告提出,要大力加强社会主义核心价值体系建设如何在民族地区的民众意识中树立社会主义的核心价值理念,使其成为主导价值观,又能鼓励多元价值文化的存在和尊重民族信仰,具体建议如下:要切实把社会主义核心价值体系融入国民教育和精神文明建设全过程,转化为人民的自觉追求积极探索用社会主义核心价值体系引领社会思潮的有效途径,主动做好意识形态工作,既尊重差异、包容多样,又有力抵制各种错误和腐朽思想的影响另一力而要推进文化创新,增强文化发展活力同时,民族地区的文化发展也必然需要了解民族地区的文化工作者发挥其在文化建设中的主体作用,积极响应号召,发挥自我的能动性推动民族地区实现民族文化的兴旺繁荣对于实现民族地区现代化是十分重要的环节
3.4人的价值评价陷入误区和解决力法
高频地波雷达(HFSWR)利用垂直极化电磁波沿海面绕射传播的机理,既能实现对海上舰船和低空飞行目标的超视距探测,又可用于海态遥感等民用事业。舰载HFSWR除具有岸基HFSWR的特点外,更突出的优势在于其灵活机动性,其研制近年来引起广泛关注。相比于岸基HFSWR,舰载HFSWR信号处理的难点在于一阶海杂波展宽谱中舰船目标的检测与估值,本文对此进行了深入研究。
1.理论分析了舰载HFSWR一阶海杂波谱的展宽机理,给出其展宽数学模型。平台运动时,雷达分辨单元内不同方向的一阶海杂波回波被附加不同的多普勒频移,使得岸基情形时强大的一阶Bragg峰(单频)被展宽,这已被舰载HFSWR数据采集试验所获得的实测海杂波数据处理结果所证实。因此影响展宽谱中船目标检测的主要干扰为具有相同多普勒频率但方位不同的一阶海杂波,这也是全文的基础与出发点。
2.首次系统地研究了舰载HFSWR的时空处理。类似于机载预警雷达(AEW)的地杂波抑制,基于舰载HFSWR一阶Bragg杂波存在时空二维耦合特性,本文将天线相位中心偏置(DPCA)技术推广并应用于舰载HFSWR的一阶海杂波抑制。考虑到实际平台运动速度的波动,提出了通过空域插值获得等效阵元信号进行DPCA处理的方法。计算机仿真结果表明:当平台运动速度与理想速度偏离较小时,可通过空域插值获得较好的杂波抑制效果。进一步,基于阵列采样信号的时空等价性,本文还提出了基于时域插值进行DPCA处理的方法,结果表明只要平台匀速直线运动,通过时域插值就可获得较好的杂波抑制效果,这大大放松了空域插值方法对平台运动速度的限制。理论证明在理想条件下上述DPCA处理对单频的正负一阶Bragg峰是最优的,但实际相邻阵元及各接收机通道间的非理想因素将影响一阶海杂波的抑制效果。实际系统中影响通道间幅相不一致性的因素主要有两个:天线阵元不一致(包括舰体多路径影响)、接收机通道幅相误差,但两者具有显著特点:不同方位入射信号,阵元的幅相误差不同,但与距离无关,一般是非时变的;而通道幅相误差与入射信号距离有关,与方位无关,一般是缓慢时变的。这样尽管实际系统中多路径及阵元、通道不一致引起的幅相误差是耦合在一起的,但仍可以分别进行补偿。
3.理论研究了机载预警雷达地杂波、舰载HFSWR一阶海杂波的特征谱,获得其解析表达式。DPCA是一种最简单的空时二维自适应处理,它需要满足特殊条件。由于舰载HFSWR的一阶海杂波具有时空耦合的二维谱,因此最佳杂波抑制应采用空时自适应处理(STAP)。本文利用卡亨南—洛厄维展开(KLE)对观测时间、带宽为的限带谱连续随机过程进行展开,得到其特征谱的解析表达式,即大特征值个数为。进一步通过理论证明及计算机模拟,将连续限带谱的结论推广至离散序列情形,给出了机载预警雷达二维地杂波特征谱的表达式。针对舰载HFSWR的一阶Bragg展宽谱等带通谱情形,理论分析得到了其特征谱表达式,这与实测数据处理结果非常一致,可用于空时二维自适应处理结构的简化。此外还对自适应方向图综合法进行必需的修正简化,以适用于STAP的降维处理。
4.采用正交加权法抑制海杂波、两分裂波瓣比幅测角,首次实现了舰载HFSWR的目标检测与测角。综合前面分析并考虑到实际系统简化与实时性,本文提出了时域多普勒滤波级联空域零点自适应的杂波抑制方法——正交加权法的目标检测方案。对于因正交加权处理可能出现的目标波束主瓣分裂而产生的测角困难,本文提出了采用两个分裂波瓣比幅测角的方法。实测数据处理结果表明时域插值DPCA、正交加权较直接利用岸基方法能显著提高目标信噪比,实现目标检测,但正交加权法改善更大。正交加权法对半合作目标—由上海开往大连的“长松”轮连续跟踪最大距离达90km,对非合作目标连续跟踪达140km以远。这是迄今为止有关舰载HFSWR实际目标检测、跟踪试验的最新结果,国内外尚未见报道。
5.首次进行了岸基HFSWR的实测数据超分辨处理、舰载HFSWR超分辨原理应用分析。关于方位估值,本文首先分析其两个基本要素:测角精度及角分辨力,并引用大量理论分析结果说明岸基HFSWR所采用的和差比幅测角的测角精度和角分辨力,证实常规波束形成法的角分辨力可用波束宽度近似表示,其测角精度较高且近似于最大似然法。鉴于HFSWR工作波长较长、常规波束形成角分辨力较差的缺点,基于目标在距离—多普勒平面分布的理论分析,本文利用相邻距离、多普勒频率单元信号估计阵列协方差阵,并分别利用MVDR、MUSIC、预白化MUSIC方法进行超分辩处理,实测的合作飞机目标数据处理结果表明超分辩方法能明显提高阵列角度分辨力。前面的舰载HFSWR正交加权处理仅适用于单目标情形,且存在目标幅度可能受衰减的缺点。对此,本文还分析了超分辩方法应用于舰载HFSWR的基本原理及其优点,但由于存在实际舰载HFSWR阵元幅相测试补偿、阵列协方差阵矩阵估计等困难,超分辨方法在舰载HFSWR上的具体应用还有待于进一步研究。
6.全面、定量地分析了MVB、MVDR的超分辨特性,提出改进算法EMVDR。MVB、MVDR虽是广泛应用的超分辨方法,但其超分辨性能仍缺乏系统、定量的分析。本文对等间距线性阵的单点源、双点源入射情形分别进行研究:对于单点源情形,基于MVB的不同输出、MVDR及其若干改进算法,分别导出谱峰的宽度表达式,并与有关文献结果相比较,在此基础上提出了改进的EMVDR算法;对于等强度、不等强度的两个非相干点源情形,分别获得了MVDR最小可分辨方位差(MAS)的近似式,理论证明了大信噪比时归一化的MAS与MVDR能分辨相应两个点源时所要求的信噪比的线性关系。这些结果可用于实际系统MVDR超分辨能力的理论估算。
结合前面的理论分析及实测数据处理结果,可以认为舰载HFSWR一阶海杂波展宽谱中船目标的检测与估值问题得到较好解决。今后的工作将主要集中在超分辩方法的实际应用、时空二维联合处理简化结构两方面,可以预计舰载HFSWR将在预警、目标指示、海态遥感等方面发挥更大的作用。
关键词舰载高频地波雷达;空时自适应处理;目标检测;方位估值;超分辨处理
ATRACT
HighFrequencySurfaceWaveRadar(HFSWR),utilizingaverticalpolarizationelectromagneticwavethatfollowsthecurvatureoftheearthalongtheair-waterinterfacewithlowpropagationloonhighlyconductiveoceansurface,coulddetectandtracktargetsbeyondthehorizonsuchasveelsontheseaandaircraftsatalowaltitude.Itprovidesanewtechniqueforremoteseingofseastateandtrafficcontroloverthesea.Besidesthesecharacteristics,shiorneHFSWRalsoprovidesagilityandmaneuverability,whichhasattractedanumberofcountries’attentionindecade’paredwithohoreHFSWR,thedifficultyinsignalproceingforshiorneHFSWRishowtodetectandestimateshiwhoseDolerfrequenciesaearedinthereadingdomainoftheBra gglines.Themainpurposeofthisdiertationistosolvetheproblembothintheoryandinpractice.
1.ThereadingmechanismoftheBragglinesinshiorneHFSWRisanalyzedandmathematicalreadingmodelisgiven.ItisthevectorialsummationoftheplatformmotionwiththatoftheclutterreturnfromdifferentdirectiowithintheradarrangecellthatresultsinreadingoftheBragglines,whichareverifiedbyexperimentalresultsfromtheshiorneHFSWRdatacollectionexperimentconductedin1998.Therefore,themaininterferencefordetectionoftargetsinthereadingdomainisthefirstorderseaclutterreturfromthedirectiondifferentfromtargets’azimuthbutwiththesameDolerfrequencywithcoiderationofplatformmotion.
2.ace-timeadaptiveproceinginshiorneHFSWRissystematicallyanalyzedforthefirsttime.ByanalogywiththegroundclutterrejectioninAirborneEarlyWarning(AEW)radar,DilacedPhaseCenterAntea(DPCA)techniqueisextendedforsureionofthefirstorderseaclutterinshiorneHFSWR.Moreover,interpolationinatialdomainisproposedtoretrievesignalforDPCAproceingincoiderationofthevibrationoftheplatformmotion.Simulationresultsshowthatthemethodcanremarkablyattenuatethefirstorderseaclutterwhentheplatformvelocityslightlyvibratesoverthetheoreticalvalue.FurthermoreDPCAproceingwithinterpolationintemporaldomainisgivenbasedontheace-timeequivalenceofsignal,whichdramaticallyeasetherestrictionontheplatformvelocityrequiredbyinterpolationinatialdomain.TheoreticalanalysisshowsthatDPCAwithinterpolationintemporaldomaincandetecttargetifonlytheplatformmovesatcotantvelocity.ItcanbeprovedthattheaboveDPCAproceingisoptimalunderidealconditio.Howevernonidealfactorsinseorsandreceiverswilldeterioratetheeffect.Thedifferencesinamplitudeandphrasebetweenseorsarerelatedtoazimuthonly,whicharestationary.Onthecontrary,thedifferencesbetweenreceiversarerelatedtorangeonlyandaretime-varyingslowly.Thesetwodifferencescanbecompeatedreectively.
3.EigeectraforgroundclutterinAEWandthefirstorderseaclutterinshiorneHFSWRaretheoreticallyanalyze,whoseanalyticexpreioarepresented.DPCAisthesimplestcaseoface-TimeAdaptiveProceing(STAP),whichisusedundertheecialcondition.Sincetwo-dimeionalclutterectrumhascouplingpropertyinaceandtimedomain,optimumsureionofseacluttershouldbeachievedbySTAP.ItisshownthatthenumberofdominanteigenvaluesforacontinuousrandomproceiwithbandwidthiwiththeaidofthecontinuousKarhunen-LoèveExpaion(KLE).Further,theoreticalanalysesandcalculatioindicatethatthesameresultsasthebandlimitedrandomproceareobtainedforitssampleoervation,fromwhichtheanalyticexpreionoftwo-dimeionalgroundcluttereigeectrainAEWradarisderived.AsforthebandpaectrumofthefirstorderseaclutterinshiorneHFSWR,thecorreondingresultsarededuced.Resultsfromtheexperimentaldataareingoodagreementwiththetheoreticalanalysis,whichisofadvantageforseacluttersureionandtargetdetectioninshiorneHFSWRwithSTAP.Moreover,anecearysimplificationismadetosynthesisofadaptivemonopulsepatterntobealiedtoace-timeadaptivereduced-rankproceing.
4.ShiaresuccefullydetectedandestimatedwithshiorneHFSWRforthefirsttime.Onthebasisofabovetheoreticalanalysisandincoiderationofsimplificationandrealtimeproceing,theorthogonalweightfornullsteeringintheknowndirectionisusedtosureseaclutterafterFFTproceingintimedomain.Forthecaseofmainbeamofthetargetlittingintotwolobes,whichresultsfromsureionoftheinterferencewithinthetargetmainbeam,themethodforangleestimationispresentedbycomparingmaximumamplitudeintwolobes.TheexperimentalresultshowsthatDPCAwithinterpolationintemporaldomainandorthogonalweightallsuccefullydetectthetarget,andthelatterachieveslargerimprovementinSignal-to-NoiseRatio(R).Theorthogonalweightmethodcansucceivelydetectandtrackthehalf-cooperativetarget“Changsong”p aengerlinerboundforDalianfromShanghaifarawayto90km,andtheunknownnon-cooperativetargetfarawayto140km.ThekindofexperimentresultsforshiorneHFSWRhasnotbeenreportedsofar.
5.Suer-resolutionproceingmethodsarealiedtoohoreHFSWRandresultsfromexperimentaldataaregivenforthefirsttime.Wefirstlycomparetwobasicconceptsangularaccuracyandangularresolutionasforangleestimation.TheoreticalanalysesshowthatangularresolutionofConventionalBeamForming(CBF)canberepresentedbybeamwidthanditsaccuracyissimilartomaximumlikelihoodmethod.Owingtothedecametricwavelength,theangularresolutionofCBFforHFSWRisusuallycoarse,eeciallywhendimeioofthereceivinganteaarrayarerestricted.Onthebasisoftheoreticalanalysisoftargetdiffusioninrange-velocityresolutioncell,thearraysignalcovariancematrixandnoisecovariancematrixareestimatedfromsomedifferentcellsreectively.TheproceingresultsfromexperimentaldatainohoreHFSWRwithMinimumVarianceDistortionleReose(MVDR),MUltipleSIgnalClaification(MUSIC)andpre-whitenMUSICreectivelyshowthatsuper-resolutionmethodscanprovidebetterresolutionthanCBF.TheorthogonalweightmethodiseffectiveonlyforthecaseofsingletargetandwouldresultinlargeloofthetargetgainwhenthefirstorderseaclutterandtargetwithinthesameDolerresolutioncellareinclosedirection.Thereforefundamentalprincipleandmeritofsuper-resolutionmethodfortargetdetectionandresolutioninshiorneHFSWRareputforward,whichneedsfurtherresearchforpracticalalication.