[关键字]变形监测 监测技术 GPS D-InSAR
[中图分类号] X830.2 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-4-149-1
变形是指变形体在各种因素的影响下发生的变化，包括大小、形状、位置等在时空域中发生的变化。随着技术进步，现代变形监测技术正在由传统模式的单一监测向现代的立体交叉空间监测发展。
1 传统监测方法概述
变形监测是指为确定被监测对象空间位置、形态、大小随时间变化的特征，从而对其进行的测量。
1.1 变形监测非大地测量方法
用于变形监测非大地测量方法的仪器较多，大致有电测类、物理类以及机械类三种。进行非大地测量需要将这些机器固定在被监测对象上或者附近的某个位置，并且需要直接接触到需要观测部位。
1.2 变形监测传统大地监测方法
传统大地监测方法是变形监测的传统主要监测方法，主要包括三角测量、交会测量以及水准测量等方法。传统大地监测方法的主要特征是可以适用传统测量仪器，经过多年的研究和发展，理论和方法都比较成熟，测量较为准确，数据可靠，费用相对较低，但传统大地监测技术观测所需时间多、劳动强度大、自动化程度低。
2 现代变形监测测量技术
由于传统变形监测方法的缺陷和弱点，越来越不能适应现代高效率、高精度、自动化的要求，所以新的变形监测技术在经过雏形、成长阶段后逐步进入成熟阶段，并取得了很好的应用效果。
2.1 地面现代变形监测新技术
2.1.1 测量机器人。
测量机器人即全站仪变形监测技术，其以自动化、高精度、三维监测等众多优点，在变形监测领域得到广泛应用。带马达驱动并且具有程序控制的全站仪，在激光、CCD以及通讯等技术的支持下，能够实现测量过程的全自动化控制，相当于一台机器人自己完成测量任务，所以全站仪测量技术被称作测量机器人。测量机器人可以智能搜索观测目标，并且在很短的时间内完成测量，可同时对多个目标进行测量，大大提高作业效率。测量机器人结合测量数据处理分析软件，可以实现变形监测的自动化。
2.1.2 地面三维激光扫描技术
激光雷达通过向被监测目标发射红外线直接测定雷达中心到地面的角度和距离，从而获得地面被监测目标的三维数据。激光雷达无合作目标，属于主动遥感测量技术，在发射红外线之前不需布置任何测量标志，直接通过红外线对变形体的扫描，能够短时间内获取变形体的高密度三维坐标数据。按照遥感搭载平台的不同，三维激光扫描分为站载型、车载性和地载型。工程建筑变形监测中主要使用车载型和站载型。
三维激光扫描技术拥有高速度、高密度的数据采集能力和很强的数字空间模型信息的获取能力。不同的仪器拥有不一样的测量范围，可从几米到几千米进行测量，并且测量精度很高，可达毫米级，所以该技术在精度要求较高的桥梁建造、文物尺度测量、滑坡监测等领域应用颇多。
2.2 地下变形监测技术
地下变形监测是指监测某种目标结构体或岩土内部结构变形的技术。位移计、测缝针、引张线、应变计等都是常用的地下变形监测仪器。传统的测缝针等点式监测设备，采用电阻式、电感式、电容式和压电式传感器，容易受到外界因素的电磁干扰，常常发生故障。但是随着近几年光纤技术的发展，大大改善了这一情况。采用光纤技术的传感器的变形监测技术能够进行分布式监测，还能进行长距离、大范围监测，最重要的是光纤技术采用光传输信号避免了雷电等外界电磁干扰，传输信号强、信息准确，还可以采用光纤传感器进行远程监测，成本较低。
2.3 对地现代变形监测观测技术
对地变形监测观测技术主要是利用飞机或卫星上的传感器对地面进行沉降和位移监测。目前常用的技术有GPS技术、D-InSAR差分干涉雷达测量等技术。
2.3.1 GPS监测技术
由于GPS接收机越来越小，使得GPS监测技术在工程领域逐渐发展起来，尤其是在是20世纪末，随着接收技术和处理技术的日益完善，测量的精度和速度越来越高，使得GPS监测技术在我国变形监测领域得到大范围应用。GPS变形监测技术在我国的首次应用是在1998年的隔河岩大坝外部变形监测。GPS的应用使测量技术实现了突破性变革，GPS技术具有高精度、连续、实时定位以及能够提供三维坐标、全天24小时工作等特点，能够提供被监测对象实时的三维坐标。
2.3.2 D-InSAR监测技术
D-InSAR差分干涉技术又称卫星遥感技术，是在InSAR技术的基础上发展起来的。合成孔径雷达（SAR）是一种微波传感技术，研制成功于20世纪50年代末期，随即取得了很好的应用效果，得到了飞速发展。20世纪60年代，随着SAR的飞速发展出现了新的交叉学科合成孔径雷达干涉技术（InSAR）。InSAR是SAR与射电天文学干涉测量技术的完美结合，对于监测大面积滑坡、崩塌以及泥石流等地质灾害特别适用，其精度高、准确，可达毫米量级，是一项经济、快速的空间探测高新技术。在InSAR基础上发展起来的D-InSAR继承了SAR和InSAR的所有优点，并具有自己突出的特点。D-InSAR的信息源来自合成孔径雷达复数，可从收集的干涉纹图中提取地面目标的形变信息，主要用于对DEM精化和修测、地面沉降监测、滑坡监测等。监测精度很高，可达毫米量级。
3 小结
本文在对传统变形监测技术进行概述的基础上，对现代变形监测技术进行了细致研究，详细概述了现代变形监测技术的实施特点。随着科学技术的发展，变形测量技术还会保持不断地发展，未来的变形监测技术将更加注重计算机的参与和应用，更加注重自动化。新的数学理论和方法也会出现并结合计算机技术和智能技术参与变形监测，使变形监测技术向着高精度、自动化、智能化方向发展。
参考文献
[1]岳建平，方霞，黎昵.变形监测理论与技术研究进展[J].测绘通报，2007，（07）.
[2]卫建东.现代变形监测技术和发展现状与展望[J].测绘科学，2007，32（06）.
关键词：水土保持 概念 主要技术 加强措施
中图分类号：S73 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2013）05-0295-01
我国的水土保持监测工作，在了解和认识水土流失规律的过程中、在预防和治理水土流失的实践中、在总结和创新观测与评价技术方法中发展起来，并极大地促进了水土保持理论、技术、措施和政策的发展。
一、水土保持监测概念
水土保持监测指以水土流失过程、水土保持活动及其环境因子变化为对象的监测，在我国，水土保持监测通常也称为观测或试验观测。
试验观测是指数据的采集过程，重在通过科学试验过程认识客观规律；监测是指数据采集和分析的过程，是一个业务化运行的系统，重在水土流失状况的变化。监测以观测为基础和手段，通过观测实现。从中国水土保持监测技术规程中，基于地面方法的监测就被称为地面观测。
根据对于信息采集与处理的深度，水土保持监测有广义和狭义两种理解。广义的水土保持监测是对水土流失及其治理信息进行全面的采集和处理过程，包括信息采集、信息传输、信息存储、信息处理、信息服务及其相关的应用系统， 也包括这些信息采集-传输-处理-分发等的站网和计算机网络系统。这种理解经常是基于网络环境的，包括监测网络和信息传输网络。根据这种理解，监测和评价其实是一体化的。而狭义的水土保持监测，仅仅指水土保持信息采集。这种监测经常是就某个监测点而言的，只是强调用科学合理、可操作的方法收集水土流失和水土保持信息。其概念的内涵和外延与水土保持试验观测基本相同。
二、主要技术问题
1 自动化地面观测
当前地面观测的效率瓶颈包括取样、分析、数字化观测结果生成和地表量测等环节。这些环节涉及的径流、泥沙、土壤取样技术，泥沙样品分析技术，滑坡和泥石流监测技术，开发建设项目水土流失的跟踪测量等技术的自动化程度都有所提高，但大多存在经济性和可靠性不高的问题。这些技术也是监测部门普遍关心的领域，自动化地面观测相关技术的发展，不仅需要提高监测效率和数据精度，还需要考虑在人工成本日益上升的背景下提高监测经济性的设计。自动化地面观测技术中比较薄弱的领域包括风蚀监测、沟道侵蚀监测等。取样、样地和小区布设的设计等问题也是在提高自动化程度中需要改进的。
2 监测信息管理技术
我国未来的水土保持监测将基于全国水土保持监测网络，开展网络化的综合监测。在全国监测网络中，微观和宏观的数据将根据不同的权限进行管理和共享。届时全国数百个监测点将为各级监测机构提供更加全面和完整的数据。新的信息网络专业管理系统，将把全国水土保持监测基础数据的采集、传输、交换和处理有机地结合起来。
监测信息管理技术将决定我国网络化监测的总体水平。当前亟需根据各级监测机构的业务需求，发展监测管理信息系统。由于全国水土保持监测网络的物理结构是一个多层C/S和B/S混合结构，在全国四级监测机构和监测点中的分布和数据、传输与共享需求较复杂，监测管理信息系统的开发设计将有较大难度。而监测点内的数据传输和处理、监测点与监测分站之间的信息交换则是难度较大的另两个领域。在这两个领域，不同环节的数据传输和处理的实时性要求是不同的，其分类对待对技术设计和数据收集、处理的经济性和总体效率影响很大。
3 调查技术
询问调查、抽样调查、典型调查等和地面观测一样，也属于常规监测方法。但相对地面监测和遥感监测技术而言，水土保持监测的调查技术还不够成熟。著名国际水土保持技术合作组织――世界水土保持方法和技术纵揽（WOCAT）设计了一系列水土保持技术调查表（QT），以标准化的方式提供了评价世界各地水土保持技术的依据，值得我国水土保持监测中的典型调查参考。
三、关于加强水土保持监测工作的设想
1 树立水土保持监测目标责任制
水土保持监测工作是法律赋予水行政主管部门的重要职责，是水土保持的基础性工作，关系到水土保持事业自身的发展。各级水行政主管部门要从深入学习实践科学发展观的高度，从促进水土保持信息化、现代化的高度认识水土保持监测工作的重要性，加强组织领导，建立领导目标责任制，定期公告水土流失状况和水土保持防治成效。各级水土保持监测机构要认真贯彻落实《水土保持生态环境监测网络管理办法》，抓住国家建设水土保持监测网络和信息系统的机遇，编制水土保持监测规划，落实任务和目标，并将其纳入当地的水土保持综合规划中组织实施，切实采取有效措施，建立健全监测机构，配备技术人才，完善基础设施，保证监测工作的正常开展。
2 大力宣传水土保持监测的重要性
加大水土保持监测工作宣传的力度，特别是要面向领导和建设单位宜传，提高他们对水土保持监测的自觉性。宣传是每一项工作的先导，也是监督管理中不可缺的手段。要重点宜传水土保持法律法规中关于水土保持监测的条款规定，使建设单位明白开展水土保持监测是法律规定的一项义务。从而使建设单位开展水土保持监测工作由消极、被动、敷衍的态度变为积极、主动、负责的自觉行动。
3 加强水土保持监测数据的质量监督与管理
水土保持监测数据质量是水土保持监测工作的生命线，为了实现先进的水土保持监测预报体系建设目标，必须全面加强水土保持监测数据的质量监督与管理。（1）建立完善的水土保持监测质量体系，构建质量体系框架，形成完整的质量管理体系。（2）建立质量管理评价体系，量化评价指标，确定评价手段与方法以及评价工作的实施方式，明确评价结果的判定方法。（3）完善质量管理制度和监督机制，制定水土保持监测质量管理规定，水土保持监测技术人员持证上岗考核制度，水土保持监测人员持证上岗考核实施细则，水土保持监测网络质量管理办法等。（4）完善质量管理技术体系，建立技术规范，研究监测点的布设，样品采集，监测数据诊断及数据有效性评估与处理，监测信息综合分析等全程质量控制技术，开发远距离适时监控技术、数据误差诊断与合理性分析等自动监测质量管理技术方法。
参考文献：
[1]许峰，郭索彦，蔡建勤. 水土保持监测历程、研究进展与前景[A]. 全国第一届水土保持监测学术研讨会论文集[C]. 2001
关键词：水土保持监测类型监测方法中国
中图分类号：TV文献标识码： A
水土保持监测是我国水土保持事业的重要组成部分和基础性工作。2011年 3月1日施行的修订后的《中华人民共和国水土保持法》明确要求加强水土保持监测工作，发挥它在政府决策、经济社会发展和社会公众服务中的作用。目前，我国水土保持监测队伍不断壮大，监测技术不断提高，监测成果不断积累，有力地支持了国家和地方的水土保持生态建设。但是由于理论基础的局限和部分技术原因，这一年轻的领域的继续发展还面临许多问题。
一、水土保持监测概述
1、水土保持监测概念
根据对于信息采集与处理的深度，水土保持监测有广义和狭义两种理解。广义的水土保持监测是对水土流失及其治理信息进行全面的采集和处理过程，包括信息采集、信息传输、信息存储、信息处理、信息服务及其相关的应用系统，也包括这些信息采集一传输一处理一分发等的站网和计算机网络系统。这种理解经常是基于网络环境的，包括监测网络和信息传输网络。根据这种理解，监测和评价其实是一体化的。而狭义的水土保持监测，仅仅指水土保持信息采集。这种监测经常是就某个监测点而言的，只是强调用科学合理、可操作的方法收集水土流失和水土保持信息。其概念的内涵和外延与水土保持试验观测基本相同。
2、水土保持监测的目的与任务
水土保持监测的目的在于:根据国家、地方的国民经济发展规划和生态、经济发展状况,定期调查、测量和记录水土流失及其治理的现状及间题,研究其动态和发展趋势,为国家、地方(省、市、县、乡、村)防治水土流失,保护、改良和合理利用水土资源制定政策、规划,编制优化农林牧产业结构的计划,改善生态环境条件和人类生产、生活现状,实现可持续发展战略提供基本资料。为实现这一目标,水土保持监测的基本任务:1)是定期监测全国和地方水土流失面积、程度一、强度,土地利用状况,植被状况,土地生产力状况和群众经济状况,并适时提供有关数据、图件。2)定期监测全国和地方水土流失治理状况,如水土流失治理面积、河流含沙量、各类水土保持工程、植被覆盖率、优化农林牧(副)业产业结构和土地利用结构、土地生产力的提高,农民经济状况的改善等,并与水土流失监测结果和前次水土保持监测结果对比,向国家和地方有关部门定期提供决策依据。3)根据需要和条件,定期提供全国和地方重点水土流失区或水土流失治理区的自然、经济和社会发展状况的监测数据和图件等。4)定量化分析多种因素与水土流失的关系,建立各地区不同水土保持措施与区域经济、社会发展模型,预测、预报水土流失及人为影响因素的变化趋势,并为有关重点地区或流域综合治理做优化规划分析,为水土保持和区域发展服务。
二、水土保持监测方法
1、自动化地面观测
目前我国水土保持监测机构拥有100 多个地面观测、实验站和超过 6000 名技术人员，但地面监测点的密度相对于水土流失面积占国土37%的中国来说是远远不够的。而且目前我们的地面监测设施还有待于进一步加强和完善。另外，对开发建设项目进行全面、及时的跟踪监测还比较困难。扩大地面监测点的覆盖面，增加监测频次和监测内容是我们的长期目标。因此，发展自动化的地面观测手段将是我们实现这一目标的重要基础。当前地面观测的效率瓶颈包括取样、分析、数字化观测结果生成和地表量测等环节。这些环节涉及的径流、泥沙、土壤取样技术，泥沙样品分析技术，滑坡和泥石流监测技术，目前开发建设项目水土流失的跟踪测量等技术的自动化程度都有所提高，但大多存在经济性和可靠性不高的问题。这些技术也是监测部门普遍关心的领域，自动化地面观测相关技术的发展，不仅需要提高监测效率和数据精度，还需要考虑在人工成本日益上升的背景下提高监测经济性的设计。自动化地面观测技术中比较薄弱的领域包括风蚀监测、沟道侵蚀监测等。取样、样地和小区布设的设计等问题也是在提高自动化程度中需要改进的。
2、预警预报性监测
预警预报性监测是依托已有监测成果，运用数学方法或建立模型，对未来水土流失及其防治状况进行的预警、预判或预测预报，可分为预警性监测和预报性监测。预警性监测一般是通过影响因子观测，分析事物发生发展规律，对未来发生某事件或现象的可能性进行预判，并给予警示，如长江上游滑坡泥石流预警等。预报性监测则是运用数学模型，对未来发展趋势或状况，进行预测预报。观测、数学分析、模型运用是本类型常用的方法与手段。建立适用范围明确、边界条件清晰、拟合精度高的预测预报模型是基础，其中基于长时间序列资料建立的经验性模型可通过序列延长，对未来发展趋势进行预测预报，如坡面侵蚀经验模型; 而具有理论基础的物理成因模型，可通过规律揭示，预测预报未来状况，如水文分布式物理模型。预警预报性监测离不开实时观测，但通过模型运用，可较大程度地简化监测行为，实现提前预知。
3、调查技术
询问调查、抽样调查、典型调查等和地面观测一样，也属于常规监测方法。但相对地面监测和遥感监测技术而言，水土保持监测的调查技术还不够成熟。尤其询问调查、典型调查和地面观测技术差异很大，所使用的技术需要考虑较多的社会经济和人文因素，调查技术对调查成果可能产生很大影响，从而影响水土流失和水土保持评价，但目前相关研究却甚少。著名国际水土保持技术合作组织―世界水土保持方法和技术纵揽设计了一系列水土保持技术调查表(QT)，以标准化的方式提供了评价世界各地水土保持技术的依据，值得我国水土保持监测中的典型调查参考。但是我国幅员辽阔，各地自然条件差异大，社会经济发展水平不一，设计标准化的调查技术还需要充分考虑水土流失和农村经济结构的区域差异。
结语:
水土保持监测是水土保持与国家生态环境安全的信息收集中心及传感器,加强水土保持监测本身相关理论的研究,有助于水土保持学科的发展及水土保持事业的发展。当然,需要指出的是水土保持监测研究范围较广,内容丰富,以上几个方面只是初浅的论述,旨在抛砖引玉,我们有必要对其进行更加深人的讨论,集思广益,以便更好地推进水土保持监测研究工作的发展。
参考文献:
[1]刘咏梅,杨勤科,王略. 水土保持监测基本方法述评[J]. 水土保持研究,2008,05:221-225.
[2]陈本兵,穆兴民. 我国水土保持监测与发展研究的思考[J]. 水土保持通报,2009,02:83-85+89.
[3]陈世梅. 关于水土保持监测基本方法的思考[J]. 中国新技术新产品,2010,07:86-87.
【关键词】环境监测技术；应用现状；发展
现代工业的快速发展以及城市建设工作的推进等人类活动对生态环境产生了极大的影响，造成了现代全球生态环境严重恶化的现状。作为影响人类生存环境与生活质量的重要因素，生态环境保护工作已经成为世界各国密切关注的重点。在我国传统发展活动中，生态环境也同样发生了发达国家发展中的生态环境破坏问题。针对我国生态环境的变化，我国并实施了一些列环保政策，以此为我国生态环境的保护与改善奠定了良好的基础。在生态环境保护工作开展中，环境监测技术是指导环保工作方向、为环保工作提供准确监测数据的基础。环境监测技术的应用与发展对我国环保工作有着重要的影响。
1.我国环境监测技术历史概述
我国环境监测工作的开展起步于上世纪七十年代。与发达国家环境监测工作一样经历了以典型污染事故调查为主、以污染源监督性监测为主以及以环境质量监测为主的三个阶段。在“六五”和“七五”期间，我国环境监测站的建设有了跨越式的发展。至“八五”我国环境监测工作日趋成熟。借鉴国外先进经验、结合我国实际情况制定了检测工作的基本方针。我国环境监测技术在这一过程中也得到快速发展。由传统实验室检测、自动化检测以及现场快速检测三方面组成主要技术。同时，针对现代环境监测需求将GPS遥感技术等应用于环境监测工作中，促进了环境监测目标的实现。
2.环境监测技术的应用现状分析
2.1实验室分析检测技术现状分析
在我国环境监测技术应用中，室外采样、实验室分析是较为常用监测方法。针对实验室分析技术的应用需求。实验室分析技术也从传统的手工检测方式向着全自动检测方向发展。利用气象色谱、液相色谱、红外光谱等自动化仪器对环境监测采集样品进行检测分析，得出检测结果后有专业监测人员对结果进行分析评价。在目前环境监测技术发展的今天，实验室检测分析技术主要应用于农药残留、高精度水源、空气质量分析等领域。利用实验室检测技术以及专业人员的操作实现环境监测数据的高精度需求。
2.2自动化在线监测技术应用现状分析
针对现代环境监测需求，自动监测系统得到了越来越多的关注。发达国家已经将成熟技术和产品运用到大气、地面水、企业“三废”检测以及城市综合污水监测等方面。我国目前也针对环境监测自动化需求开发了一系列产品。主要针对城市废气监测、工业园区污水监测等作为重点进行自动化在线监测。但是在检测项目上存在很多的不足，而且自动化程度与降低故障率等方面仍有很多工作要做。目前，我国有限的几个直辖市及省会城市建立了城市污水与空气自动监测系统。设备来源主要依靠于进口。从使用效果来看，空气自动监测系统能够实现良好的运转，但是水质监测系统运行故障率居高不下。其一方面与管理工作及资金投入因素有关，另一方面也与我国污水治理程度以及地面水实态有着很大的关系。针对这样的情况，在我国污水与空气自动检测系统引进与运行管理中，应科学的进行实地调研工作，以此避免盲目引进造成的资金浪费。对于现代自来水监测需求，城市环境检测部门可以采用国产水质自动监测系统对自来水进行水质监测。针对自来水水质较好、监测难度相对较低、公民关注度高的现状优先考虑自来水水质自动监测系统的运用。同时，利用现代网络系统对城市自来水水质监测进行公示，为提高城市形象、提高城市公信度奠定基础。
为了促进我国自动化在线监测技术的发展，相关产品生产企业应加快对国外先进经验和技术产品的关注。借鉴国外先进讲演促进我国自动化环境监测技术的发展，为推广这一技术的应用奠定坚实的基础。以降低故障率、提高自动化程度、增加监测项目为主要发展方向，促进我国环保工作的开展。
2.3现场快速检测技术的应用分析
现场快速检测技术在环境监测工作中主要应用与突发性环境污染事故的检测与研究。通过对突发性环境污染事件的现场快速检测，为应急预案的提出与实施提供一手资料。同时，现场快速检测技术还应用于乡镇等没有监测能力的环保机构。以现场检测为环境监测工作提供数据信息。针对现场快速检测需求，快速检测一起设备多为便携式设备，没有繁杂的手续与过程，通过人员的快速掌握、设备的自动化运行实现现场快速检测目的。目前，现场快速检测技术的应用主要集中在上文所述的突发性环境抗污染调查以及偏远地区的环保工作中。在我国多年的环保工作以及环境监测开展中，现场快速检测技术一直占有重要地位。针对近年来自动化检测技术的不断应用，快速检测技术的应用方向以及需求也发生了变化。快速检测技术正向着高精度、应急突发事件检测的方向发展。针对这一需求，我国相关设备生产企业也加快了自身的研发进度。借鉴国外先进仪器设计思路、结合我国实际国情进行新型快速自动化检测仪器的研发。这为我国现场快速检测技术在环境监测工作的运用奠定了良好的基础，也为我国环境监测技术的发展提供了良好的技术与设备支持。
3.环境监测技术的发展方向分析
通过上文的论述以及现代环境监测工作的需求可以看出，目前我国环境监测技术根据不同的需求也向着三个方向发展。高精度实验室检测、高精度自动化在线监测、快速现场检测技术是环境监测技术发展的主要方向。在此基础上，针对大范围环境监测系统、气象观测系统、局域环境监测需求，遥感技术也正在与环境监测技术进行整合优化。通过遥感技术在环境监测技术的运用是环境监测工作能够以更大范围监测形成预警体系，为预防环境污染以及突发事件奠定基础。
结 论
综上所述，我国可持续发展战略需要环境监测工作作为基础,需要环境监测技术的快速发展进行支持。本文以环境监测技术应用现状及发展趋势分析为我国环保工作的开展提供更多的分析资料,以对环境监测技术的需求分析促进我国环境监测设备的研发与应用。
参考文献
【关键词】水轮发电机组，状态监测技术，现状，展望
中图分类号：TB857+.3 文献标识码：A 文章编号：
前言
目前，从我国的水电站的工作方式来看，我们正处在没人值班，没人看守的运行管理状态，水轮发电机机组的运行检修方式也正从传统的、落后的计划维修阶段逐步转变成科学的、先进的状态检修阶段，而实现整个水轮发电机组状态检修是全球水电行业一直以来所追求的目标。而所谓的水电机组的状态检修就是指在机组局部或整体在运行的过程中，通过设备的物理现象对设备进行随机或定期的检测，从而判断设备的运行状态，来推断其局部或整体是否正常，以达到提前发现问题、故障的目的，从而合理的安全维修，保证设备的正常安全运行。
二．状态监测技术的应用现状
现在应用比较广泛的现代旋转机械设备状态监测与诊断技术，起先是在20世纪60年代由于军事工业和航天事业发展的需要而建立起来的，到了七八十年代逐渐完善并开始推广使用。到了九十年代，随着电子技术、信号处理、现代测试技术、计算机技术等相关科学技术的进步，各国研制出了一系列比较成熟、先进的状态运行监测系统。到目前为止，国内外发展比较成熟的状态监测系统主要有：水轮机效率在线监测技术，主变压器油气监测技术，机组振动稳定性在线监测技术，发电机气隙和磁场强度监测技术，，绝缘局放监测技术等等。水轮机的空化监测技术经过多年的研究和试验，也在慢慢走向成熟和实用。
三．状态监测的范畴
设备状态监测和诊断的关键是在线监测技术，包括信息采集、数据处理与分析、处理意见与决策。有效的在线监测可以随时掌握设备的技术状况和劣化规律，避免突发性事故和控制渐发故障的发生。故障分析的主要目的是为了使水轮发电机组诊断系统化、科学化，弥补在线监测判据的不足。故障诊断就是在在线监测的基础上，从监测数据的分析结果中提取故障的特征值，从而得到机组的运行状况，并判断机组是否会发生故障以及故障出现的原因和部位。
一个完整的状态监测系统应该包括以下子系统：1、空化气蚀状态监测子系统2、定子线棒振动监测子系统3、映机组运行状态的各种工况量监测子系统4、发电机定子绝缘状态监测子系统5、主变压器油色谱监测子系统6、水力能量参数状态监测子系统7、主变压器局部放电监测子系统8、发电机励磁系统监测子系统9、发电机空气间隙和磁场强度状态监测子系统10、机组运行稳定性监测子系统11、调速器运行状态监测子系统
但是，从目前的水轮发电机组状态监测的技术水平来看，世界上没有一个任何一个电站的状态监测系统能够将上面的监测内容全部建立，但是这是未来我们水轮发电机组的发展方向和追求目标。一个优秀的电站不仅应该努力完成以上的监测内容，还应该结合自身的能力，结合电站未来的发展方向，发展更多的监测点和监测内容，当然监测的数值不是监测的目的，通过具体的数值分析机组运行的状态、找到故障并解决，保证机组的正常运行，提高水电站的工作效率和经济效益才是我们最终追求的目标。，随着因特网技术的发展，状态监测系统采用了远程网络模式，其主要采用的访问方式有三层结构和远程访问两种，是目前典型的水轮发电机组状态监测系统的网络体系结构。见图一：
图一：典型水轮发电机组状态监测系统的网络体系结构
四．水轮发电机组的监测方法
水轮发电机局部放电在线监测的关键技术之一是如何取得故障信号，根据局放在线监测传感器的安装位置，在水轮发电机组中应用较多的有两种监测方法：
1、高压出线端电容耦合监测法
在早期，用于局部放电信号监测的电容传感器容量一般都在375～1 000 pF范围内，此电容传感器的等效电路下限截至频率在40 MHz左右，而干扰信号分量一般都远小于该频率，因此采用80 pF的电容传感器，信号的信噪比较高，可以避免误警现象。而且电容容量小，传感器的体积小，寿命高，安装容易，保证了被测系统的安全性。
2、中性点耦合监测法
其理论原理是：当发电机内任何部位产生局部放电时，都会产生频率很宽的电磁波，而发电机内任何地方产生的相应的射频电流会流过中性点接地线，因而局部放电传感器安装位置可以选择在中性点接地线上。发电机主绝缘上的局部放电可以看作是一个点信号源，由局部放电所引起的电磁扰动在空间内产生的电磁波，由于发电机不同槽间电磁耦合比较弱，所以可以用传输线理论来分析脉冲在绕组中的传播，即绕组中的放电脉冲以一定的速度沿绕组传播。根据这种理论，在发电机中性点处安装宽频电流互感器，就可以监测到局部放电高频放电波形，以监测发电机内部放电量及放电量变化。在实际应用中，由于噪声信号的影响，需要有经验的操作人员才能识别局放信号，因此，这种方法难以推广使用。
状态监测过程中应注意的问题
水轮发电机组状态检修的关键就在于它的状态监测技术。目前，虽然国内外已经有了大量的对设备状态监测和故障诊断的研究，并取得了相当多了研究成果，但是比较成功的实例还是没有出现，整个系统的状态监测技术仍然存在一些问题和不足，必须进一步研究找出相应的解决措施，促进整个系统的发展完善。
1、空化监测技术
空化监测技术的目的就在于及时的监测到破坏水轮发电机组运行的主要杀手，即空化，在实施空化监测技术的时候，由于技术的不成熟，使得空化直接影响到水轮发电机组的能量特性，降低整个机组的工作效率、使机组整体的工作能力下降。同时还在一定程度上缩短了机组的检修周期，增加了检修的工作量，加大了检修的工作难度，特别是在机组工作时有泥沙磨损的时候，它的破坏程度就更深，会引起机组的振动、增加水压脉动，破坏机组运行的稳定性。
因此对水电机组空化状态实施状态监测是十分有必要的。
水轮机效率监测技术
效率是判断机组运行情况的一个重要指标，从世界范围来看，目前效率监测的主要问题就在于对其效率的准确测量，虽然超声波监测技术已经较好的运用到了水轮发电机组流量的监测过程中，但是由于水轮发电机组的独特流条件，要想实现准确的流量监测还需要一定时间的发展，还需要技术的进一步提高。
整个发电机组振动稳定性监测技术
水轮发电机组状态监测技术中比较成熟的技术就是机组振动稳定性的监测了，特别是在摆度监测技术上，更是有着较高的监测水平。但是在这个监测领域，仍然存在着一些问题，由于我国的水轮发电机组的传感器一般采用低频振动速度传感器，它的安装使用比较方便快捷，也具有较好的低频响应特性，但是它在小负荷振动和过渡的过程中很难测量准确。而且整个传感器的安装缺少统一的标准，这为状态监测制造了不少的麻烦。下面介绍一下水轮发电机组振动稳定性在
线监测测点的配置情况，见表1：
六．水轮发电机组状态在线监测的展望
目前，我国的水轮发电机组状态的在线监测技术已经比前几年有了很大的发展进步，突出表现在对机组的状态预测及分析，设备的故障判断这两方面，可以说间接的为我国近几年水力发电事业的发展做了突出贡献。但是由于我国在这方面的研究起步晚，所以在整体的技术上仍然和国外这一技术的发展有一定的差距。鉴于水电设备结构运行的复杂性，状态监测行业内部生产厂家和产品的差异性，要想真正的走上国际化轨道，实现状态监测的实用性，未来的状态监测技术必定会制定一个统一的规范和标准，从而减少因为产品质量、功能、大小等各种问题导致的设备不安全状况，促进这一行业的正常有序发展，减少恶性竞争。同时，未来这一技术的发展，也必定会明确的制定各种故障诊断的技术要求和方法、内容，让更多的人了解这一技术，掌握这一技术，为水利发电事业的发展培养一批有战斗力、有执行力的后备军。
结束语
随着社会经济的发展，外来的技术会更进一步，积累的经验也会越来越多，水轮发电机组状态的监测技术也一定会向着实用化、自动化、智能化、科学化的趋势发展，真正的做到对机器设备的运行状态了如指掌，及时的了解设备的故障和运行的问题，并且这一技术会逐步从由少数人掌握的技术发展成为大多数人都了解的并运用的设备技术。
参考文献：
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[关键词]环境监测 核心技术 污染物
[中图分类号]X83 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-7-265-1
环境监测技术是针对环境污染和生态环境保护，而建立起来的监测和预防等功能为一体的技术。环境监察技术在我国经历了50余年的发展，取得了较多的研究成果和应用效果，尤其在最近10年，环境监测技术在监测范围、检测速度、检测效率等方面均得到较快发展。目前，全国已有各级环境监测站5000余个，形成以中国环境监测总站为中心，省、市、县四层级环境监测系统，基本建成覆盖全国范围的环境监测闭环网络，起到较好的环境监测、预防预控效果。但随环境保护技术水平要求的不断提高，加上国民经济、工农业的快速发展，环境监测其功能作用和公共服务功能要求日益提高，如何结合我国社会经济发展现状，完善现有的环境监测系统和技术体系，推动环境监测技术向科学化、定量化、定性化、网络化等方向快速发展，就显得非常有工程实践应用研究意义。
1环境监测技术需求性分析
在进行环境监测、监控、预防等功能开展过程中，无论是排放单位，还是监测主管部门，均需要在基于法律法规的基础上开展相应工作。从目前的技术应用效果来看，对于最近测定的项目扩展或项目极低浓度化较低的监测项目，采用常规监测技术和分析仪器可以满足环境监测、预防预控需求。但对于未来环境监测范围、监测技术指标越来越苛刻的条件下，常规的环境监测技术在精细化管理、精益化管理、检测实时性、检测精确性、资源共享网络化等方面，均很难满足环境监测动态智能自动化需求。这就要求各行各业的环境监测技术管理人员，要充分分析现有的人力、物力、财力的基础上，在维持自身环境监测质量水平的基础上，通过不断的技术研发、人才引进、设备采购等，提高自身在环境监测、预防预控方面的竞争力和高附加值。连续自动、多点位、快速准确、网络自动化的动态环境监测技术，将代替常规的静态成分检测和简易检测分析，在未来环境监测、预防预控等工作发挥非常良好的作用。
2我国环境监测技术常见问题
虽然我国在50余年的环境监测技术方面的研究，并取得非常多的研究成果。但就当前我国的环境监测技术同国外先进发达国家相比，依然存在一定差距，需要在理论研究和实践项目中，不断提升环境监测技术水平，以满足现代环境监测、预防预控技术性能要求。
2.1环境监测技术系统的监测能力还有待进一步提高
从大量实践运用效果表明，我国现有的环境监测技术系统结构基本完善，但其在监测范围、监测能力等方面还比较弱，尤其在极端环境或特殊数据处理方面，无法实行可靠准确的测量分析，其分析数据结果往往与实际不能有效匹配，不能完全满足环境监测、预防预控和工程项目科学规划数据需求。为了满足国民经济快速稳健发展的环境监测、预防预控需求，我国在环境监测技术方面还有待结合城镇化建设步伐特性要求，进一步加强技术攻关和研发，突破当前的技术瓶颈。另外，在各级环境监测系统中，尤其在县级环境监测站中环境监测费用综合投资经费不足，监测技术设备配套性普遍较差，可测项目不多、监测效率不高、地区不平衡度较大，大型实时动态分析的精密仪器、自动监测系统主要依靠进口（约占所有监测设备系统的70%左右）等，也在很大程度上制约了环境监测技术的发展。
2.2环境监测技术研究专门实验室不足
目前，我国在环境监测技术研究专门实验室建设方面投入不够，专门实验室数量不多，很难于日益快速增长的环境监测、预防预控技术需求相匹配，对环境监测技术起不到很好的指导和支撑作用。从实践应用来看，我国在环境监测方面的技术手段，大多产生与大学的学科研究，或通过国外技术的引进吸收，这就存在很大的理论性和针对性，很难与我国实践情况完全匹配，很难掌握与我国当前社会经济发展相匹配的环境监测核心技术。
2.3专业环境监测技术人员不足
环境监测工作量随环保要求水平的不断提高而快速增加，相反监测系统由于编制问题，实际工作人员却在不断减少，很难完成现代环境监测、预防预控任务人员需求。另外，当前从事环境监测技术的人员结构存在较大不合理性，有待进一步优化重组。监测人员数量不足、综合技能素质水平不高、监测技术设备系统滞后等，也在很大程度上制约环境监测工作的高效优质开展。
2.4监测技术滞后、标准不统一
没有系统的监测标准和统一资源管理，造成在污染物采样、分析等方面缺乏系统性，重复采样、设备材料利用较低。以（GB 3838-2002）《地表水环境质量标准》中“集中式生活饮用水地表水水源地特定项目”要求的检测指标为例，其中80个项目需近20种国标或行标进行采样分析，每种方法均需要单独进行样品采集、保存、前处理和分析，如果每种方法均配备完所需的样品、试剂和仪器设备，则费时费力，导致设备综合利用率较低，运算分析结果耗时太长，很难满足实际环境监测项目需求。
3提高环境监测技术水平的措施对策探讨
3.1建立符合我国实际的环境监测技术体系
建立包括环境监测学基础理论体系、环境监测核心技术路线体系、环境监测国际化融合的技术规范体系、监测技术指标统一分析方法体系、统一综合评价标准等体系为一体的符合我国实际的环境监测技术体系，切实为环境监测、管理与决策提供科学的、实时的、规范统一的技术支持、技术监督和技术服务系统。
3.2加大环境监测核心技术研究专门实验室投入
为了在进行环境监测核心技术专研的同时，能够更好为实践应用中环境监测提供更有力的技术支撑，建设专门的环境监测核心技术研究实验室，由专门的人员针对社会经济和城镇化建设发展的实际特性，钻研匹配、适用、高效、精确的监测技术，有效提高环境监测技术、效率和质量水平。
3.3加大环境监测专业技术人才培养和队伍建设
进行人员结构的优化重组，合理增加、补充专业对口的、亟需的技术人员。要制定完善系统的专业技术人员培训、考核制度，有效提高环境监测专业技术人员的综合技能素质水平。
3.4完善环境监测技术规范体系建设
结合我国环境监测现状和国际环境监测技术要求，全面清理、修正和编制包括空气、地表水、地下水、土壤、生态等在内的完善系统的环境监测技术规范系统，形成适应我国环境监测管理需要和与国际相接轨的完善健全环境监测技术规范体系。
4结束语
只有结合我国环境监测项目实际功能需求，形成一套科学合理、完善健全、实时准确的监测制度、技术规范、方法标准后，才能有效提高环境监测技术能力水平，为环境管理和大众服务提供重要的技术支撑。
关键词：GPS建筑变形，监控
近年来，伴随着国民经济建设的高速发展，高层建筑在形体和结构上显得日益复杂，加之施工工艺不断改进，这就对建筑物的变形监测提出了很多新的要求。由于高层建筑物有很多不利的监测环境，而施工工艺的改进又对形变监测工作提出了快速、高精度的要求，这些都让传统监测方法工作时显得力不从心，所以利用新的技术手段和研究新的监测方法尤显重要。GPS系统由卫星星座、接受机和地面控制站三大部分组成。作为20世纪一项高新技术，它因速度快、全天候、自动化、测站间无需通视、可同时测定点的三维坐标及精度高等优点，而获得了广泛应用。
1 GPS与传统测定方法的比较
1.1传统方法测定高层建筑动态变形的特点
在测定高层建筑变形量时，传统的测定方法有加速度传感器法、激光铅直仪法、全站仪法、近景摄影测量技术等。论文写作，GPS建筑变形。
加速度传感器法所测得的位移误差较大。激光铅直仪法只能提供建筑物局部的、相对的变形信息，测量精度较低，易受气候、风等因素影响。对较低的建筑物较为适用，对于高大建筑物(高度300 m以上)，精度会受到较大的影响。全站仪法测定的是建筑物的绝对变形信息，可用于各类建筑物，但在恶劣气候条件(如台风、大雨等)下，因激光跟踪目标困难，所以使用受到限制。近景摄影测量技术由于摄影距离不能过远，大多数的测量部门不具备摄影测量所需的仪器设备，因此，尚不能普及应用。
所以不难看出，加速度传感器法、激光铅直仪法、全站仪法、近景摄影测量技术等观测技术，在精确度、自动化程度等方面，已不能满足高层建筑的动态监测要求。
1.2 GPS测定高层建筑动态变形的优势
随着军用技术转民用的限制逐渐降低和高速发展的硬件和软件技术，GPS技术的优势已经越来越明显。
(1)可以全天候观测。实时动态(简称RTK)测量技术是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS(RTD GPS)测量技术。可通过实时计算定位结果，便可监测基准站与用户站观测成果的质量和解算结果的收敛情况，从而可实时地判定解算结果是否成功。
(2)仪器精度高。GPS相对定位精度在50 km内达； 100～500 km达，1000km以上可达。且独立布点不会有误差积累，测量过程自动进行，不会有人为因素造成的错误，测量数据稳定可靠。
(3)自动化程度高。用GPS接收机进行测量时，仅需一人将天线准确地安置在测站上，量测天线高，接通电源，启动接收机，仪器即自动开始工作。在结束测量时，只需关闭电源，收起接收机，便完成野外数据采集。
(4)可减少误差。在变形监测中，只要天线在监测过程中能保持固定不动，接收机天线的对中误差、整平误差、定向误差、量取天线高的误差等并不会影响变形监测的结果。
(5) 操作方便。仪器体积小，重量轻，容易携带搬运，劳动强度小，外业工作量小。
(6)应用前景广。GPS技术具有全球、无误差积累等优点。使观测工作效率大大提高，同时也节省了大量的人力和物力。
2GPS变形监测技术
2.1 GPS变形监测模式
GPS用于变形监测的作业模式可概括为周期性和连续性两种。当变形体的变形速率相当缓慢，在局部时间域和空间域内可以认为稳定不动时，可利用GPS进行周期性变形监测，监测频率可为数月、一年或甚至更长时间。连续性变形监测采用固定监测仪器进行长时间的数据采集，获得变形数据系列，此时监测数据是连续的，具有较高的时间分辨率。周期性监测模式一般采用静态相对定位测量方法。论文写作，GPS建筑变形。连续性监测模式，适用于对自动化要求高，数据采集周期短的监测项目。在数据处理方法上，可选择静态相对定位和动态相对定位两种方法。在一些高层建筑物等工程的动态监测中，可运用GPS连续监测模式。论文写作，GPS建筑变形。该模式实现24小时的连续观测，使监测、监控、决策实现远距离控制，但该模式要求GPS接受设备必须永久固定在变形点上成本较高。
2.2 GPS在变形监测中的测量方法
按监测对象及要求不同，GPS在变形监测中可选择静态测量法，快速静态测量法和动态测量法三种。
1)静态测量法：静态测量法，就是把多于3台GPS接收机同时安置在观测点上同步观测一定时段，一般为1小时至2小时不等，用边连接方法构网，用后处理软件解算基线，经平差计算求定观测点三维坐标。这种方法定位精度高，适用于长边，测边相对精度可达。论文写作，GPS建筑变形。论文写作，GPS建筑变形。
2)快速静态测量法：这种方法尤其适用于对监测点的观测。其工作原理是：把两台GPS接收机安置在基准点上固定不动连续观测，另1～4台接收机在监测点上移动，每次观测5～10分钟(采样间隔为2秒)，经事后处理，解算出各监测点的三维坐标。
3)动态测量法：该方法又分准动态测量方法和实时动态测量法。实时动态测量方法原理是：在基准站上安置一台GPS接收机，对所有可见GPS卫星进行连续观测，并将观测数据通过无线电传输设备，实时地发送给在各监测点上移动观测(1～3秒钟)的GPS接收机，移动GPS接收机在接收GPS信号的同时，通过无线电接收设备基准的观测数据，再根据差分定位原理，实时计算出监测点三维坐标及精度。
一般基准网应采用静态测量方法，当基准网的边长超过10 km，要考虑基准网的起算点与国际IGS站联测，基线向量解算时采用精密星历，保证基线解算的精度。对监测点进行测量时，可采用快速静态测量法。在桥梁监测时，可选择实时动态测量，如果距离近，基准点与监测点有5颗以上共视GPS卫星时，精度可达1～2 cm。
3 GPS测量数据处理
GPS数据处理过程可划分为基线解算和网平差两个阶段。
GPS基准网的基线解算，应采用GAMIT或Bernese软件和IGS精密星历。平差计算应采用PowerADJ科研办软件。对高精度GPS的数据处理分为两个主要方面：一是对GPS原始数据进行处理获得同步观测网的基线解；二是对各同步网进行整体平差和分析，获得GPS网的整体解。这些软件数据处理的重点都在于同步网的基线处理，而在网平差分析方面，特别是多个子网的系统误差分析、粗差分析及随机误差处理方面，暂无好的处理方法。
4 结语
GPS这种全新的定位手段，在工程实践中已逐步得到认同。目前，我国正处于经济发展的历史性的发展时期，各种基础设施的大量建设，各种新材料、新技术的采用，使建筑工程这一传统产业呈现勃勃生机。论文写作，GPS建筑变形。随着GPS技术的进一步开发，特别是有关高层建筑施工领域的应用技术包括基础理论的研究、实践方法的探索、信号接受手段的更新、信号处理方法和软件的开发等的发展，再加上若干工程的应用、积累和提高，GPS技术将成为在高层及超高层建筑方面广泛使用的方法。
参考文献
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