关键词:节水农业;灌溉;新技术推广
0引言
就当前甘肃水情来看,本地属严重缺水地区。由于缺水,那些原本适合种植大宗农作物的地区,直接改用经济旱作物,甚至被抛荒,导致这些年甘肃地区粮食安全生产危机逐渐显现。但是,与缺水现状相反的是,本地灌区水资源利用率普遍较低,水利用系数不高。有统计显示:自2015年开始,6年的时间里农田节水灌溉仅占总灌溉面积的10%不到,主要渠道防渗长度较短。这与田间节水灌溉新技术推广发展缓慢有着直接的关系。
1田间节水灌溉新技术的优势
不同传统的渠灌技术,节水灌溉新技术在农田灌溉方面,表现出来诸多的技术优势,主要体现在这几方面:第一,节省劳动力,减少劳动力输出,同时便于管理,起到事半功倍的效果。第二,操作便捷,设备使用灵活,能人为定额控制流量,起到灌溉节本增效的目的。第三,节省耕地资源,保护耕地面积,扩大耕作农作物种类。第四,输水方式做出调整,多以渠道取代管道。第五,设备安装简便,工程施工周期较短,基本实现了当季施工,当季受益。第六,灌溉增产效益显著,大大提升田间种植效益。第七,更加节省水资源,大大提高水资源利用率。第八,单次灌水质量高,不存在跑水、冲毁农田等情况。第九,田间灌溉效率高,农田灌水速度快,大大缩短轮灌周期。第十,做到一专多用,扩大灌溉效益的同时,还为接下来的打药、施肥等用水提供便捷。
2当前集中推广的几种节水灌溉新技术
随节水型农业的深入开展,建设节水型社会民间诉求的愈发强烈,各种农田节水灌溉新技术被推广应用。经过过去几年的努力,农田节水灌溉基本实现了由工程性节水向综合性节水的过渡,由重规模扩张向效益、规模并重的转变,基本形成了融合渠道衬砌、喷灌、微灌、滴灌、管道输水灌溉、等多种节水灌溉新技术并存的新格局。
2.1渠道衬砌
渠道衬砌是节水灌溉工程建设的重要形式,当前衬砌材料主要有浆砌石、混凝土、塑料薄膜等等。几种材料的防渗漏来看,浆砌石减少渗漏50%~60%,混凝土减少渗漏60%~70%,塑料薄膜减少渗漏70%~80%。衬砌的作用,体现在提高沟渠水利用率,提升灌溉效率。
2.2喷灌
借助压力通过管道、喷头在空中均匀撒水灌溉,该技术最大的优点:省水、灌溉均匀、地形适应性强,明显的缺点:受风力影响大,而且投资成本较高。甘肃为国内大型喷灌机引进推广最早的省份之一,就引进到发展至今,效益比较好的喷灌设施,有固定管道式喷灌,投资大。但是,劳动力输出低,作物损害少,尤其适合大田粮食作物推广。半移动式管道喷灌,投入成本低。但是,行走不便,劳动强度大,群众认可不高。当前,多适用于大田矮杆作物、蔬菜和牧草等等。纹盘式喷灌机,多用于草地,农田适用少。中小型机组,以农机驱动,使用灵活,投资有限,比较前几种发展前景最好,深受水量少、水源分散、地形起伏不平地区民众的喜爱。总之,近些年发展起来的喷灌形式各有利弊,适合在不同条件下的灌溉选择,我们务必要做到因地制宜。
2.3微灌
通过水压将水流细小成分流或水滴,以湿润根部的灌溉形式。当前,有滴灌、微喷灌等形式。滴灌根据作物生长需水特点,借管道系统及配套的滤水器,将生长需要的水分和养分一点一滴,均匀而缓慢地滴加到作物生长区。滴灌因为不灌溉土壤,由此不破坏土壤结构,能保持生长作物周边良好的土、肥、热、气等资源。同时,该项技术灌溉精确度高,最为精密,不会形成地表径流,为最为省水的灌溉技术。但是,该项技术的缺点也很明显,一容易堵塞,导致整个系统难以正常运作。二增加土壤盐分积累,遇到雨季,会导致盐分冲刷到根区而造成盐害。三限制根系的发展,由于滴灌仅湿润部分土壤,根系将仅朝向湿润集中区生长,影响根系发展。微喷灌间于喷灌、滴灌之间的一项节水技术。喷洒方式于喷灌类似,但是,喷头要小,流量远小于喷灌,而大于滴头。较滴灌,流水口径大,速度快,而且不易被堵塞。展现的技术优点在于:其一,喷洒均匀性差,但雾化效果好。其二,节水效果显著,优于喷灌,而低于滴灌。其三,抗堵塞较滴灌好,滤网目数较少。其四,技术操作简单,便于推广。而缺点也较为突出,其一,造价相对要高,高于管灌、滴灌。其二,喷头设施多,而且不少暴露在地面,长时间塑料喷头易老化,换损率大。近些年,微喷灌有替代喷灌的趋势。但是,在温室内使用该节水技术,会增加棚内湿度,不利于湿度敏感农作物的种植。这几年,微喷灌发展势头较猛,到2023年底喷灌面积近上百公顷,由此可见微喷灌在节水灌溉工程中的重要性。
2.4管道输水灌溉
凡是以管道输水而进行地面灌溉的,均可谓之管道灌溉。但是,不同城市自来水供水系统,相比较工作压力要小。管道输水灌溉是以管道替代明渠输水的形式,以分水设施通过压力将灌溉水引灌到田间。与明渠灌溉比较,管道输水有节水、低耗、省工等特点,为节水灌溉技术的主要措施。同土渠比较,省水45%。同混凝土板衬砌,省水7%。而将管道埋入地下,较明渠至少增加1%的耕地面积。该技术最大的特点:第一,较渠灌节省水源,但是要低于滴灌、微灌、喷灌。第二,配用设施简单,应用部件少。尤其老井灌区,直接加用机泵,即可使用,设备投资低,还本率快。第三,输出压力小,工作耗能少,灌水运行费用低。第四,不受地块限制,不受作物影响,尤其适合农田生产责任制推广。第五,可移动性拆卸,机动性较大,特别适用于抗旱应急、灌溉零星作物。但是该技术表现出来的缺点也很明显,由于仅保留渠灌地面灌溉的形式。由此,地面修建工程还要继续。另外,灌水定额难控制,灌水质量不及滴管、微灌、喷灌等。这些年,受管道输水显性效益的影响,该项技术的灌溉范围已逐渐实现由井灌区向提水灌区发展、由平原区向山区发展,展现的社会效益受到民众的普遍认可。
3田间节水灌溉新技术运用的参考依据
3.1水源及缺水情况
依据流量、水质、地块、缺水等情况,合理选择灌溉新技术。第一,供水好,流量大,缺水小,用管灌。缺水严重地区,用滴灌或微喷灌。第二,流量小,水质差,用微喷灌。水质好,用滴灌。第三,流量小,水质较好,用滴灌。
3.2地形及土壤情况
第一,平原地区,重黏土、沙壤土,四种方法皆可。渗透严重的土壤,用喷灌、滴灌。第二,丘陵山区,坡度小,用滴灌、微灌均可。坡度大,用滴灌。修正的梯田,用微灌、喷灌甚至管灌,并依据土壤而定。
3.3经济及管理情况
第一,几种节水灌溉技术均可用时,需结合经济水平、管理水平遴选合适的某种节水灌溉技术。一般,管理水平高的,应选技术复杂的节水灌溉新技术。而管理水平低的,则选便于管理操作的新技术。第二,能源供应充足的地区,选用耗能多的喷灌或运行时间长的滴灌技术。反之,用微喷灌或管灌技术。
4田间节水灌溉新技术运用注意的问题
4.1选择加以推广适合本地区的节水灌溉新技术
上面已经谈到,田间节水灌溉新技术的运用,应综合水源及缺水情况、地形及土壤情况、经济及管理情况等而定。由于地区间的差异,推广的节水灌溉新技术,务必要适合本地实际情况,做到因地制宜、综合运用、有机结合,以获得较大面积的灌溉效益输出。
4.2优化田间农艺技术以最大程度发挥节水灌溉新技术运用效力
将节水灌溉新技术的运用效力发挥到最大水平,还需要根据不同节水灌溉新技术的特点及要求,相应调整农作物布局、耕作制度、种植方式等等。比如:喷灌技术推广,发挥其覆盖面广的技术优势,应注意扩大作物连片种植的规模。滴灌技术推广,应调整原先的等行距种植为宽窄行种植,以便于在窄行间布局滴头和毛管。
4.3健全节灌新技术服务体系加快新技术普及
建议在县水务局领导下,成立节灌新技术推广中心,与各乡水利管理站相结合,形成一个成龙配套的节灌新技术推广服务体系。由县节灌新技术推广中心负责,承担全县节灌新技术推广服务工作,包括推广计划的制定、工程勘测、设计与审定、设备定货、指导施工安装及运行管理,同时承担技术咨询、技术培训等。县节灌新技术服务中心以做好推广节灌新技术服务工作为宗旨,对用户实行优惠有偿服务,经济上独立核算,开始由县局扶植,逐步做到收支平衡,以优良的技术服务质量求生存、求发展。
5结语
面对当前水资源严重匮乏的大背景,农业生产走节水灌溉的道路有着现实的必要性。就当前推广应用的田间节水灌溉新技术来看,在操作便捷、节省耕地资源、设备安装简便、灌溉增产效益显著、单次灌水质量高等方面,就传统农田灌溉技术展现出极大的技术优势。今后,在节水灌溉新技术的选择,务必要体现出因地制宜的原则,综合水源及缺水、地形及土壤、经济及管理等情况,对应选择适应的渠道衬砌、喷灌、微灌、滴灌、管道输水灌溉等节水灌溉新技术,以逐步实现当前农业由工程性节水向综合性节水的过渡,由重规模扩张向效益、规模并重的发展模式转变。
参考文献
[1]张志成,万伦,崔增团,等.浅谈甘肃省农业节水实践及未来发展方向[J].甘肃农业,2023,(1):11.
[2]邓建伟.疏勒河流域农业节水区划及分区发展研究[J].水利规划与设计,2023,(10):78.
1.1物流企业创新意愿不强
相比于欧美和日本,我国多数物流企业技术落后,经济实力不强,在外部技术高度发展的情况下追求创新,自主创新的企业意愿相当重要。过去粗放式物流企业,主要依靠提供简单的物流运输、仓储、配送等服务而生存,传统的服务模式固化了企业家的创新思维,淡化其创新意识,只能在操作层面上满足客户提出的要求,没想过在技术上改进。过去的生产服务模式已吸引了企业的大量投资,这些投资转化为沉没成本,要求企业立马变革其生产方式而引进先进技术是很困难的。企业如果长期处于一种稳定的发展模式,就会形成组织惯性,即企业会形成较为固定的行为框架模式,由其滋生的结构惰性、文化惰性、资源依赖将成为企业创新的严重障碍。结构惰性即企业已经建立的组织结构、业务流程和系统,这些结构系统相互交织使变革实施起来更加困难、成本更高、时间花费更多。而文化惰性是企业长期形成的非正式规则、群体意识等,企业过去越成功,这种文化惰性将会在变革中成为越大的障碍。物流企业中,创新带来的新价值体系与过去资源依赖的价值体系相矛盾,导致在创新过程中难以正确配置资源。我国物流企业的组织惯性现象普遍,对已有的物流服务体系优化升级的意愿不强。
1.2物流企业创新中人力资本运行机制存在问题
尽管我国物流业已经发展数年,但物流企业中的高端物流人才缺口始终难以填平,特别是企业创新型人才更是短缺。能与国际接轨并有创新知识与创新能力的青年科技人才、能将引进技术转化和开发的复合型人才、具有物流背景又有经营能力的管理人才都相当奇缺。物流企业未重视对这些短缺科技人才的培育与吸纳,把物流服务的提升依托于服务意识薄弱的司机、配送人员是远远不够的。我国是个出口大国,国际物流发展迅速,物流服务标准要与世界接轨,物流企业不能缺乏相应的人才吸引激励机制。外行资金涌入,只为吸纳物流技术人才,纷纷从高新技术企业和物流企业抢挖人才,造成我国高新技术产业方面人才的大量流失。而我国物流业对高校培育的物流人才缺乏吸引力,他们毕业后大部分不从事物流行业的工作。创新来源于团队智慧的结晶,创新团队气氛可以使创新团队成员非常有效的发挥其技能。物流人才的缺乏有碍于物流创新团队氛围的营造,高端的物流人才是物流企业的血液,没有新鲜血液的注入就缺乏创新的理念和推动者,物流企业就无法创新。
1.3促进物流企业创新的体制不健全
十八届三中全会前,我国政府行政式主导,市场在创新资源配置中起不了决定性作用,这是我们体制的明显缺陷。物流业是服务性产业,国家强调了要发展现代物流业,但是并没有注重物流企业的创新。有限的创新的资源更多的流向了高校、科研机构以及高技术创新企业,而物流企业的创新常常被边缘化,物流服务被认为是辅的工作,只要能够满足基本的服务功能,创新与否关系不大。物流企业的创新缺乏制度上的鼓励与保护,现代物流技术、物联网技术等都趋向于物流的高精尖发展,更需要从制度上得到保障。
1.4物流企业创新壁垒重重
我国物流企业技术创新面临着四方面的壁垒:一是自然壁垒,如技术复杂、规模经济等;二是开放条件下面临的跨国公司的人为壁垒,如技术壁垒、资金壁垒、外部资源壁垒、管理壁垒等;三是国内环境所造成的壁垒,即对企业进入的限制政策等;四是企业自身对创新的阻碍,如技术依赖等。这些壁垒,阻碍了物流企业的创新发展。
2物流企业创新的路径
物流企业可以根据创新的类型和性质具体做出相应的创新决策,并确定发展路径。物流企业创新的路径重点在于确定创新战略,分别就长短期合作项目和现代服务业技术多样性发展做出决策,并为创新的实现建立必要的组织基础,如产学研合作体系、科研评估等。
2.1处于弱势的物流企业可采用“低端切入”的战略路线
从低端市场切入绕开有很强竞争力企业的技术壁垒,并与其他物流企业形成合作联盟。我国多数企业原先自行完成物流过程,但随着物流专业化的发展,企业物流外包普遍化,弱势物流企业可以着眼于企业物流外包领域,在战略选择上,对于正向创新没有优势的物流企业,可以从后端开始向前端爬升。逆向创新是先定位于中低端市场,发展到一定程度再向高端市场蔓延。选择逆向创新的路线,在起步阶段有利于绕开壁垒,并且与企业创新能力获得阶段性升级相吻合。低端切入也意味着低成本,对有些物流企业来说产品差异化很难实现,能做到的是想尽方法降低成本。低成本创新符合我国很多物流企业的战略选择,通过低成本战略,控制运输、仓储、人力、融资等成本,物流企业可以绕开或降低壁垒,实现低成本、低价格、低端市场占有的目标。
2.2基于管理优化的物流企业创新
创新的源泉在于人,物流企业应重视物流人才,可加强与高校的合作,通过高校提供物流人才,企业管理人员到高校开讲座,高校学生到企业参观实习,双方面促进物流企业人才的培养与吸纳。物流企业应该优化企业内已有物流人员的管理,通过加强培训再教育,提高他们的理论与操作技能。通过人才管理创新,引进培育物流人才的同时,也吸收和激发了创新因子。借助物流信息技术实现物流创新,以物流创新为出发点,以物流技术为支撑实现物流管理创新和物流科技的提升。
2.3绿色智能化的物流企业创新
在资源短缺、生态污染的大背景下,需要物流企业拥有绿色发展模式,降低能源消耗,倡导绿色物流,通过绿色运输、包装、流通加工、回收等实现可持续性物流发展模式。通过大数据分析,网络化手段获取物流市场的创新资源,企业的物流模式拓展到物流合作和物流外包。物流企业与非物流企业长期合作,形成利益共同体,在合作中学习和掌握云计算、物联网等与物流相关的技术,打破自然壁垒。物流企业可以获取组织外部的创新资源,并通过吸收、替代、互补和基础测试,加以吸收和利用,以填补技术知识的空白,带动整个物流产业链升级,促进企业内部在创新方面竭尽全力,推动物流企业创新的实现。
2.4商业模式创新主导的物流企业创新
商业模式的创新依托于现代信息技术的发展,电子商务就是其中的一个典型,它极大地改变了人们的生产生活。成功的商业模式创新即是提供专业化和独特性的视角,准确理解客户行为,并确立难以模仿的盈利能力。技术创新与商业模式创新相结合,使物流企业得以更确切地了解物流市场需求,实现技术创新与市场创新的结合,提高物流服务供应链的效率。把基于技术创新的硬件、软件、服务融为一体,对价值进行新的定义,为客户提供前所未有的便利,开创一个全新的商业模式。物流企业凭借服务优势构建商业模式,与金融、商贸等领域相结合,以商业模式引领和把握服务创新,为客户提供优质的供应链解决方案,寻找物流企业新的利润增长点。
3对策建议
3.1企业层面
一方面,树立正确的创新意识。企业作为创新的主体,要树立正确的创新意识,根除传统固化的观念,积极主动地创新,重视对创新型物流人才的吸纳和培养,企业内要有激励创新的良好氛围。另一方面,加强创新合作和联盟。物流企业应该突破仅提供物流基本服务内容的限制,通过加强企业间的深度合作挖掘出更多增值服务,实现整体利益的优化。选择适合自己企业的创新路径,克服或绕过壁垒,充分利用本企业的物流资源,吸收外部创新资源,加强企业创新管理,建立创新激励机制。通过优化管理,实时了解市场需求动态,为客户提供供应链优化整合方案,升级现代物流业。
3.2政府层面
把创新的微观机制和宏观机制有机的结合起来,国家的竞争优势正是建立在成功进行技术创新的技术基础之上,政府的职能在于为企业的创新提供一个适宜的、鼓励创新的环境,以加强企业的创新行为。外部的政策环境,影响内部的创新环境。政府应该建立以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的创新体系,政府营造的创新生态系统有利于物流企业创新的健康发展。一是要创新体制机制。经济发展面临转型,改革开放进入深水区,为适应经济发展的需要应当及时建立适应创新体制的相应制度和市场环境。加大对物流业转型的投资力度,建立完善的产权保护体系及与创新相匹配的收入分配机制。二是要优化教育结构。创新的关键靠人才,人才的培养靠教育。优秀人才是科学创新之根本,创新人才对自主创新成果极为重要。培育一批极具创造性的国际物流创新人才,建设一支高效精干的物流队伍,与国际物流技术接轨。要吸引留学物流人才回国,留住本国创新骨干。三是要充分发挥政府的职能。政府的作用在于提供公平合理的宏观环境,不过多干预,要让创新市场化,让市场决定创新资源的配置。政府要引导国内物流企业创新,建立平等的创新环境,推进物流企业创新模式发展。政府应建立现代网络服务体系,为物流企业创新提供技术支持,对创新合理引导和调控,使物流企业能够把握创新的发展。
3.3企业家个人
企业家要培育创新精神,要以领先的创新理念引领物流企业创新。作为市场经济的领军人物,企业家要具有渊博的知识、创新的思维、变革的勇气及追求卓越的品质。物流企业的特殊性要求企业家要在实践中积累创新经验,理性把握自己的需求,因势利导,在企业运行中制约规范自己的创新行为。企业家要与时俱进,有战略眼光,在传统单纯地运输仓储功能基础上,寻求物流领域的新突破。
4结语
1.天峨县林区基本情况
天峨县是国家重点林业大县,全县森林覆盖率达84%,有“绿色宝库”之称。活木储量552万立方米,菇木资源非常丰富,每年森林采伐后的枝丫、木材加工过程中产生的废木材、木屑可达30多万立方米,非常适合各类食用菌生产。
2.气候条件
天峨县地形复杂,小气候类型多样化,气候垂直分布明显,年平均气温15.9~20.1℃,最热月平均气温26.9℃,最冷月平均气温10.9℃,年降雨量1370毫米,无霜期330天以上,冬少严寒,夏无酷暑;山地居多,最高海拔1419米,最低海拔205米,是食用菌生产得天独厚的风水宝地。
3.市场潜力巨大
食用菌是世界公认的动植物食物之后的第三类食物——菌类食物,其具有增强免疫、抗肿瘤、抗氧化、抗病毒和降血糖作用,能彻底改善人们的亚健康状态。同时因其味道鲜美,风味独特,自古就被称为“山珍”,具有独特的食疗保健作用,被誉为天然绿色保健食品,在西方被称为“植物性食品中的极品”,随着人们生活水平的不断提高和联合国“一荤一素一菇”健康膳食保健理念逐渐被广大消费者所接受,食用菌产品正受到社会各界人士的青睐。食用菌生产具有“食用菌不与人争粮,不与粮争地,不与地争肥,不与农争时,不与其他行业争资源”的特点,是现代有机农业和生态农业的典范,同时,还具有“点草成金、化害为利、变废为宝、无废生产”的产业特点,是由传统的资源浪费型农业转变为高效、生态农业的新兴产业。食用菌作为白色农业(微生物发酵业)与绿色农业(植物种植业)、蓝色农业(水产养殖业、动物养殖业)构成农业三大支柱产业,是形成完整的生态循环链条,达到可持续发展的最佳切入点。因此,发展食用菌生产不但可以增加农民收入,而且还可提高资源的综合利用率和产出率,缓解资源紧张的压力。
二、天峨县发展食用菌产业中存在的问题
1.分散发展,无序经营。
以农民自发生产经营为基础,生产规模小,且较为分散,农户间各自为阵,缺乏交流和协调合作,随意性大。
2.科技支撑弱。
对食用菌生产技术缺乏系统研究,技术成果少,技术推广体系建设缺乏,多数农技人员和食用菌种植农户对生产技术的掌握只能一知半解,产业科技总体水平低。
3.缺乏行业合作和龙头企业带动。
食用菌生产者各自为阵,缺乏配合,难以形成合力。存在重复生产,竞相比价,互相拆台,造成分散生产经营,竞争无序,管理混乱,生产带动能力和市场拓展能力弱,产品主要靠菇农自行销售。
4.产业结构不合理,产品档次低。
产品主要针对本地市场需求,产品转化率低,优质产品比例小,品牌少,缺乏高质量、品牌化生产和扩展外销市场的意识,造成产品质量不高,缺乏市场竞争力,使产业发展在低水平上徘徊。
三、发展食用菌产业的建议
1.加强领导,加大扶持力度
建议将食用菌产业纳入政府农业和农村工作规划,统筹协调,加强领导,强化措施,狠抓落实,增加财政资金投入和招商引资力度,设立食用菌产业发展专项资金,带动社会、企业、农民等多元投入,形成多渠道投入机制。实施食用菌生产项目示范,以示范带动生产推进产业快速发展,同时建议把购买食用菌生产设备纳入农机补贴范围。
2.搞好区域布局,扩大生产规模
高山地区大力发展天麻、茯苓、灵芝、竹荪、香菇、云耳等药用菌、食药两用菌加工型干菌类,县城附近村屯大力发展木屑袋料栽培香菇、木耳、竹荪、平菇等鲜销型鲜菌类。大力创建名优品牌,提高食用菌产品市场竞争力和占有率。
3.加大科技投入,实施科技兴菌战略
建立健全食用菌生产技术服务机构,建设专业的食用菌微生物实验室,积极开展试验研究,开发特优地方野生菌种、引进食用菌新品种、新技术,调整品种结构,大力发展外销出口食用菌种类,提高产品质量,提高市场竞争力和市场占有率。
4.大力扶持生产经营组织,突出产业化经营
与社会主义新农村建设结合,突出整体推进,强化生产经营的组织化。
5.大力培植龙头企业,带动生产快速发展
制定优惠政策,大力培植生产、加工、营销龙头企业,发挥它们内联菇农,外联市场的作用。
6.强化食用菌技术队伍建设,加大培训力度,提高技术水平
通过VRP建立的虚拟校园,真实表现出了学校景观,用户可以轻松进入虚拟校园进行自由访问,帮助解决校园的合理规划设计、设计方案中存在的问题,有效的促进学校的建设和发展。
构建虚拟校园的过程中有一些关键的技术。只有理解这些关键技术才能更好的利用VRP来建设虚拟校园。
一、校园基础数据的获取技术
(一)三维地形数据。获取三维地形数据有以下三种方法。
1.通过到学校进行测量来获取数据。该方法获取速度快、成本低,主要适用于小范围大比例尺的区域,特别是工程项目。缺点是工作量比较大。
2.从原有地形图中获取。目前从等高线地形图中矢量化生成三维地形数据是现在比较成熟的方法。该方法的优点是:成本低;缺点是:速度较慢、精度低。
3.通过数字摄影测量系统获得数据。该方法将摄影获得的地物的特征点对作为三维地形的数据源,然后在数字测量系统上,经过定向等处理过程,自动或半自动的获取到三维地形数据。该方法优点是:精度高,适用于大范围采集数据。但缺点是:成本较高,后期数据的处理工作量很大。
(二)建筑物的三维空间数据。建筑物的空间数据包括建筑物平面数据和数字高程数据。
平面数据是指建筑物投影到地平面形成的轮廓线,通过地图数据可以获取。
数字高程数据即三维地形数据,实际上是地表物体的高程信息。获取方法有以下三种。
1.基于影像获取。该方法优点是:获取的数据速度快、精度高;缺点是:工作量大。
2.利用算法提取建筑物数据。该方法效率高,但只适合数据量少的数据处理。
3.粗略估算求建筑物的高度。该方法优点是:简便、快速;缺点是:获取的只是一个估算值,精度较低。
(三)表面纹理数据。表面纹理数据的获取方法主要有下面两种。
1.利用地面摄影直接提取。这种方法通过摄影得到的大量建筑物照片来获取数据。优点是:所建模型真实感很强;缺点是:获取速度慢,后期处理要做大量工作,适于获取小范围的建筑纹理数据,虚拟校园中纹理数据的获取便适合采用这种方法。
2.利用计算机来做简单的模拟绘制。该方法产生的数据为矢量格式的纹理数据,数据量小,建的模型运行速度快,但真实感比较差。
二、建模技术
(一)基于图像的建模技术。基于图像的建模技术是指通过从拍摄的一些不同角度的照片中提取出对象的模型,最终实现场景三维重建的过程。它的研究主要包括光照、绘制和建模。
它的基本思路是:通过对不同角度拍摄的照片图像进行插值运算计算出物体的位置、大小、参照物和旋转角度之间的关系,然后对物体添加纹理绘制出物体的三维模型。这种方法跳过了中间的模型恢复过程,便于修改、操作,绘制速度快,所需时间少,效果也很逼真,应用广泛。但是这种技术需要大量数据,实时性很差。但是对较复杂场景和形状不规则的复杂物体进行三维恢复操作就比较困难。
(二)基于几何建模的技术。几何模型描述了虚拟对象的形状和外观,基于几何建模的技术通过对真实世界的实体采用几何多边形的方式分别构建场景对象,完成模型构建的技术。
优点是:模型精度高,通过采用纹理映射技术可以使模型实现接近现实的效果,且便于应用基本的设备与虚拟对象进行交互操作。缺点是:场景越复杂,建模过程就会越复杂,产生的模型数据就越大,加载要消耗的时间就越多,从而不利于实时的显示场景,进而削弱了场景的逼真度。
(三)混合建模技术。混合建模是把结合基于图形和几何的建模技术在建模时发扬两者优点,最后获得较为理想的效果。它的建模思路是:首先,应用基于图像法构造虚拟场景的环境,获得逼真效果;其次,用几何建模法对场景中要交互的对象进行实体建模。
它的优点是:真实感、实时性和交互性都得以很好的实现,从而提高用户的真实感。缺点是:由于还未能解决图形建模场景和几何建模场景无缝匹配的相关问题,它在现实中的应用并不广泛。
三、纹理映射技术
正向纹理映射:是说把提前定义好的纹理空间中的纹理通过屏幕的映射反映出来。三维立体表面通过映射函数能够很好地把纹理空间中定义好的二维纹理函数反映出来,随后经历投影变换到图像空间显示出来。
反向纹理映射:在纹理映射中使用较多,它是指通过特别指定的屏幕扫描线对图像的元素进行采访,对纹理图案进行随机采样抽取,采样速度依靠动态存储图案来提升。
四、碰撞检测技术
碰撞检测技术是为了提高场景真实性,逼真的模拟现实世界,避免穿墙而过的情形,及时对场景进行检测并作出相应的碰撞反应。碰撞检测是虚拟校园建设中一个重要的环节,它要依据建筑物的外部模型形状进行检查测量,用来避免穿墙现象的发生;还要根据虚拟场景的天空和大地边界进行高度的检测,防止走出大气层和钻入地下现象的出现。
层次包围盒法和空间分解法是两个几何模型间进行碰撞检测的方法。
层次包围盒法就是把繁杂的集合对象通过体积较大,集合特性简单的包围盒来描述,并通过建立一个分层的树状结构来近似几何模型,然后获得完整的物体几何特征,这种算法只需要对包围盒的重叠部分进行相交测试。
空间分解法就是把全部一个虚拟空间进行分解,把他们分解成一个一个大小相同的单元格,在占据了相同的单元格或者是相邻单元格的对象中进行相交测试,空间分解法中典型的例子有:八叉树、k-d树和规则网格。
五、结语
本文介绍了校园基础数据的获取技术、建模技术、纹理映射技术和碰撞检测技术这四种构建高真实感虚拟校园的关键技术,并通过分析各自的优缺点,确定了基于VRP构建虚拟校园的技术,希望为未来构建基于VRP的虚拟校园打下基础。
参考文献:
【关键词】铅锌矿;找矿技术;新技术
1、铅锌矿找矿技术原则
物探随着技术含量的提高,对使用的仪器提出更高的要求,这增加仪器成本;此外,无论技术多先进,都难免存在局限性。因此,在技术经济条件的限制下,我们应该意识到不太可能也没必要使用全部的技术方法。多年铅锌矿产勘查实践表明,勘查者应先明确,探矿技术方法是提供真实可靠的有关勘查目标的参考信息,即其起到的是辅作用。所以,在此将铅锌矿找矿技术原则总结如下几个要点。
1.1勘查目标服务原则。地质体在不同的地质环境和地质作用下,形成了具有不同的地球理化性质的特征。由于勘查是存在于特定的区域的特定地质体,所以,铅锌矿找矿技术应以勘查目标服务为原则,以确定具体的技术方法,从而更有效地实现矿产勘查的目标。
1.2经济、从简的原则。工作效率高、工作进度快、勘查成本低为矿产资源勘查所追求。跟其他经济活动一样,铅锌矿找矿技术也要综合考试经济效益这一点,要在解决问题的前提下,选择设备轻便、技术简单的技术方法,以减少成本,进而实现经济效益的提高。
1.3合理有效的原则。不同的技术方法有不同的特点,不同的方法一般只能提供某方面的参考信息。如大面积的铅锌矿资源的勘查,则应选择遥感和水系沉积物测量的技术方法,而勘查深部的隐伏矿,则宜选取地面的物探方法,再进行重点地段相应的物探工作。此外,由于不同的仪器和技术方法各有其优缺点,同时受不同的自然地理条件限制,就要结合勘查目标进行综合,要根据综合分析,有针对性地选择合理的勘查技术方法,才能快速、有效地达到目的。
1.4技术方法的选择。新技术、新方法的共同点主要体现在以下几个方面:对仪器分析水平要求很高,仪器设备投入大;测量的元素活动性大,不稳定性高,增加对矿体的判断难度;信息微、弱,有些数据达亿分之几至百亿分之几;所测量的主要是来自深部地质体的信息;探测有效深度大,可达数百米至数千米。由上述分析,勘查者应根据具体情况进行选择合适的技术。
2、创新找矿技术
2.1找准突破口。注重发挥多学科的综合技术优势,首选深部找矿潜力巨大的铅锌矿作为突破口,并结合当地条件开展隐伏矿深部定位预测技术集成与示范研究。
2.2综合应用、联合解释找矿方法。应改变由地表到深部的传统找矿思路,并从“综合应用、联合解释”这一创新角度出发,即从岩石物理性质差异的角度认识深部地质结构和成矿规律,同时充分发挥高技术优势,应用精密地球物理仪器测量,这样获取的数据就比较准确,同时适当校正数据、图表,输出高精度的资料图谱。此外,地质、地球化学、地球物理相关研究人员应紧密合作,从而达到高水平的解释效果。
2.3“地、物、化三场异常相互约束”技术方法创新。实践表明,“地、物、化三场异常相互约束”的隐伏矿定位预测新思路及技术方法是最佳组合,其应用效果在不同类型老矿山深部和覆盖区定位预测中十分明显。当然也存在以下缺陷:1)目前,磁、重、电法在圈定异常的大致范围有优势,但对隐伏异常体的边界和深度的圈定准确性却不太乐观;2)各种非常规的深穿透地球化学勘查技术在隐伏的元素异常应用效果不错,但给出的埋藏深度却不怎么准确;3)先进的地震勘探技术可准确圈定地质体内的各种构造界面,但对成矿构造部位却无法确认。尽管该方法存在上述的缺陷,它还是确定地质、地球化学、地球物理异常的基本依据。综合以上,这一创新思路和技术方法的提出与应用,使找矿选区和靶区评价的周期得到了极大的减少,在一定程度上能较好地满足生产单位的需求。实践表明向矿山工程和地下水资源研究领域延伸理论和技术,展开地下复杂采空区及储水构造的高精度预测工作,效果也是不错。此外,由于社会生活水平的不断提高,未来对环境和环保的要求将越来越高,野外地质勘查和矿产资源评价将受到更多的影响,同时在社会需求形势下,催生了不少新技术,如最近几年新研究出的铅锌矿找矿技术,即X荧光技术和甚低频电磁法。
2.3.1X荧光技术。X射线荧光分析技术基本达到轻便、机动而又能及时取得元素成分和品位这一需要,且在地质行业越来越受重视,在矿产勘查中其找矿效果也不错。其原理为:某些物质受一定波长的光激发后,在极短时间内会发射出波长大于激发波长的荧光,又被称作元素X特征射线,利用各种元素特征X射线能量的差异特性在各方面的应用及有关的方法称为荧光技术。实践表明应用X荧光技术勘查铜、铅、锌金属矿是实用的找矿技术方法,它的优点:不仅能较好地指示矿体的赋存位置,可指示地下隐伏构造;还能划分矿体的边界,确定矿层的厚度。不过,X荧光分析结果会受矿体颗粒度、不平度、不均匀度、水分度效应的影响,不过这些影响可通过有效措施减少,测量精度还是能得到保证。
2.3.2甚低频电磁法。由于找矿、勘探与开发生产实践的不断深入,浅部矿和表露矿越来越少,这增大了找矿难度,甚低频电磁法正是在这样情况下研究出来,以满足简捷、迅速的勘查、探矿方式的需求。甚低频电磁法是一种浅层物探技术,该技术的原理:运用该方法时,通过对所测数据进行Fraser滤波等技术处理,结合矿区地质研究控矿规律及矿体赋存规律,以有效地圈定掩盖区异常地质体及其产状和展布方向,预测矿体空间赋存部位,最后达到为深部找矿提供依据。实践表明,该方法具备优点有“快速、轻便、高效、经济”,且在隐伏一半隐伏矿体的空间定位预测中应用效果突出。展开该方法还有一个有利条件,即地球上任何一点都至少能收到一个甚低频电台所发射的电磁信号,这也是开展此方法的有利条件。甚低频法也难免有缺陷,即:1)信号源的选择受到限制;2)电滋波的强度受时间影响,影响其最大的是日出日落时,所以采用此法时,宜选取场强较稳定的时间域作为该法的最佳工作时间。
3、结论
综上所述,地质勘查技术既有一定的优点,也存在一定的缺陷,但无论如何,建议政府加强引导、市场运作的方式,将地质找矿要素有机优化组合,如矿业权、技术、资本、管理等要素。此外,建议有效进行矿产资源整合勘查,加强整合勘查项目的组织实施,以适应新时期地质找矿的组织形式要求,实现找矿重大突破的必要条件,在整合勘查工作中,地勘单位也应适当借助外力,同时也要重视勘查综合评价原则,从而最终实现找矿新技术的重大突破和技术创新,真正实现经济效益和缓解矿产资源短缺的现状。
参考文献
[1]地质勘查资质管理条例[J].国土资源通讯,2008,(5).
[2]郑建国.钻探技术如何适应深部找矿的要求[J].工程与建设,2009,(6).