第一篇:北方野生植物在城市園林綠化中的應用
北方野生植物在城市園林綠化中的應用
ApplicationofNorthernWildPlantsinUrbanLandscaping
王興武陳凱華WangXing-wuChenKai-hua
山東臨沂經濟開發區建設局 臨沂276023
LinyiConstructionBureauofEconomicDevelopmentZoneLinyi276023 摘要在分析野生植物資源開發現狀的基礎上論述了野生植物資源開發利用的現實意義闡述了北方野生植物在園林綠化中的具體應用方法為野生植物的開發和利用提供指導。關鍵詞北方野生植物開發利用引種馴化
Abstract:Onthebasisofanalyzingthestatusofthedevelopmentofwildplantresourcesthearticlediscussedthepracticalsignificanceofdevelopmentandutilizationofwildplantresourcesexpoundedspecificapplicationofnorthernwildplantsinlandscapedesigningandprovidedguidanceforthedevelopmentandutilizationofwildplants.Keywords:NorthernwildplantDevelopmentandutilizationIntroductionanddomestication 野生植物資源是構成多樣化的生態環境和自然植被的重要組成部分同時也是研究和培育園林植物新品種的重要種源和進行園林綠化的優秀材料。我國幅員遼闊、地形復雜、野生植物資源十分豐富應對其進行充分調查通過引種馴化進一步合理開發利用。野生植物資源的開發和利用是在充分保護資源的前提下進行的包括引種和開發利用兩個方面。對于分布廣泛、適應性強、栽培容易的野生觀賞植物可直接應用于城鄉園林綠化、美化或室內盆栽、插花等觀賞對于暫時不能直接利用的優秀植物資源。應對其進行引種馴化和栽培改良后進行利用。本文以北方野生植物為例就野生植物在園林綠化中的開發與利用加以論述。1開發利用現狀國外發達國家開發利用野生植物資源已有一、二百年的歷史植物品種異常豐富。而我國成規模開發利用野生植物資源僅有一、二十年的時間已被引種利用的野生植物不足1/3眾多野生花卉還處于自生自滅狀態。如北方野生植物中具有較高觀賞價值的花卉有300多種涉及50個科但只有少部分被引種栽培大部分野生花卉只能孤立原野無人識。另外我國在野生植物方面的開發利用還受制于許多關鍵技術如植物資源的收集、評價和開發利用技術、花卉良種培育技術花卉采后工程化技術等。2開發利用意義野生植物具有分布廣泛、千姿百態、花色斑斕、花期長、適應性強等特點。可直接用于城鄉園林綠化、美化、香化、或室內栽培、插花等觀賞或通過引種馴化栽培改良后加以利用。ResourceandApplicationofLandscapePlants園林植物資源與應用·輩輱200902現代園林2.1資源豐富種類繁多北方野生植物中具有較高觀賞價值的花卉有300多種涉及50個科在野生植物大家族中有喬木、灌木、藤本及地被有觀花的、有觀果的、有觀葉的、觀形的在色彩上更是豐富多彩有紅、黃、白、藍、紫等。開發利用野生植物將會大大豐富城市植物種類和品種城市植物景觀單調的現象得以有效改善。
2.2抗逆性強適應性廣由于野生植物分布廣泛形態結構復雜進化時間長所以抗逆性強適應性廣野生植物大多具有耐旱、抗病蟲害、耐瘠薄等特性。2.2.1耐旱性野生植物經過長時間進化一般根系較深葉面失水較少耐旱性強。如衛矛屬、薔薇屬、豆科的大部分植物既使周年不澆水也不致死亡所以適應性強、管理成本低。目前全球淡水資源不斷匱乏我國多數北方城市也出現供水不足現象開展節水型綠化、選用耐旱植物品種已勢在必行2.2.2抗病蟲害經過長期的自然選擇和生存適應野生植物病蟲害較少病蟲抗藥性差易于管理和防治。2.2.3對土壤適應性強多數野生植物根系發達具有耐瘠薄、耐鹽堿等特性。2.2.4繁殖能力強野生植物一般具有極強的自播和自繁能力因此其繁殖和栽培大多沒有特殊要求只要栽培條件與其野生環境相似均能成活。2.3應用成本低收效大野生植物卉取材方便成本低收效卻很大。作為引種馴化栽培許多野生植物不僅具有觀賞價值而且具有一定的經濟價值如藥材、香料和色素等作為種質創新材料通過雜交、誘變和基因工程等育種手段可以創造新品種和新種質。2.4群體效果好野生植物單株種植觀賞效果往往不太明顯但作為群體成叢、成片或與其他園林植物
進行合理搭配種植可收到良好的景觀效果。3開發利用方向野生植物按園林觀賞角度分為觀花植物、觀葉植物、觀果植物、垂直綠化植物和地被植物等。它們有的可以直接用于園林綠化有的要經過馴化培育再加以推廣。3.1觀花植物類此類植物以觀花為主有的花形奇特、有的繁花似錦、有的氣味芬芳具有較高的開發利用價值。如天目瓊花、海州常山、大花溲疏、接骨木、藍花蕕、雞麻、金露梅、太平花、珍珠梅、黃刺梅、照山白、迎春、棣棠、紅瑞木、金鐘花紫丁香、忍冬、粉花麥李、黃花錦雞、紅王子錦帶、四季錦帶、太平花、木繡球、金銀木、薔薇、紫藤、金山繡線菊、金焰繡線菊、珍珠繡線菊、曼海姆月季、豐花月季、金瑪麗月季、紫葉稠李、紅葉碧桃、菊花桃、榆葉梅、美人梅、紫葉矮櫻、紅寶石海棠、垂絲海棠、六道木。在園林綠化應用中對于植株高大、花大色艷的喬木或灌木可以作為主景進行孤植、片植、列植或林植對于植株矮小、花朵稠密、花期較長的灌木或草花地被可以布置模紋花壇、花徑、或林緣有的還可以用作盆花和鮮切花經過藝術加工還可以制作干花等工藝品。
3.2彩葉植物類此類植物葉色隨季節變化而呈現不同的顏色春季萬木吐綠一片生機盎然夏季綠蔭如蓋、繁花似錦秋季或葉紅如火、層林盡染呈現“霜葉紅于二月花”的景象有的葉色金黃、橙紅美不勝收冬季則虬枝負雪另有一番景象。如金葉蕕、金葉風箱果、紫葉風箱果、紅玉海棠、金葉接骨木、金葉裂葉接骨木、金枝梾木、金葉連翹、金葉山梅花、金葉錦帶、金葉復葉槭、挪威楓紅國王、毛黃櫨、絡石、南蛇藤、野漆、衛矛等。此類植物尤其在北方地區森林公園、度假村、巖石園、坡地綠化等有著廣闊的應用前景。3.3觀果植物類此類植物除了具有賞花價值外其果實小巧玲瓏、顏色鮮艷、在枝條留存時間長并且觀果期正值百花調零的秋冬季節故有較高的觀賞價值。如野蘋果、野山楂、火棘、代代、珊瑚櫻、唐棉、觀賞蓖麻、枸杞、朱砂根、絲棉木、稠李、小紫珠、紅雪果、牛奶子等。有些植物如紅果海棠、金銀木、金銀忍冬、火棘等果實能在枝條越冬穗穗紅果上面覆蓋著皚皚白雪景觀非常優美觀果植物可廣泛應用于城市公園、街頭綠地、道路綠地、庭院綠化栽植時以組團式、自然式布置為主并注意修剪造型提高觀賞特性。3.4垂直綠化植物垂直綠化植物的千姿百態和色彩的季相變化使城市環境富于多姿多彩打破建筑物線條給人的那種單調、僵直的感覺讓城市顯得格外清新、舒適、富有詩意的浪漫。而目前園林綠化尤其北方選用的垂直綠化樹種比較單調、缺少變化應盡快選用或馴化一些可用作垂直綠化的野生植物品種如南蛇藤、山葡萄、黃薔薇、絡石、黃花盤葉忍冬、清風藤又名雞矢藤等。垂直綠化植物在園林綠化中可用作棚架植物、建筑墻體覆蓋、綠籬、護坡綠化等。3.5地被植物類輩輲200902現代園林地被植物株叢密集、低矮經簡單管理即可用于代替草坪覆蓋在地表、防止水土流失能吸附塵土、凈化空氣、消除污染并具有一定觀賞和經濟價值它不僅包括多年生低矮草本植物還有一些適應性較強的低矮、匍匐型的灌木和藤本植物。大力發展地被植物是節約型綠化的必然要求。野生地被植物更充分顯示出其分孽力強抗旱、抗寒、抗病性強、耐貧瘠、耐鹽堿的優良特性。我國北方地區可開發利用的野生地被有二月藍、紫花地丁、旋覆花、連錢草、黃芩、蒲公英、地黃、小冠花、地榆、蛇莓、野火球、匍枝毛茛、甘野菊、糙葉黃耆、車前、藍花棘豆、玉竹、沙參、益母草、藍萼香茶菜、假龍頭、蛇鞭菊、千屈菜、五彩石竹、大花秋葵、蜀葵、馬蘭等。4有關問題思考4.1存在問題1我國的野生植物資源的調查工作由于缺乏全面的組織協調、目的要求不一致等原因使各地野生植物資源研究的成果和水平相差很大。2缺乏保護意識有意無意的破壞野生資源的無序開采造成野生資源浪費和衰竭。如:在狹隘的經濟利益驅使下不加保護地過度開采、在引種中整株挖走而不用采種或采條的方式、栽培時不能充分考慮植物習性等都會造成野生植物資源的極大浪費。3許多野生植物種質資源豐富但是沒有進行全方位、多層次的開發和利用。尚未引起人們的足夠重視在園林中的應用品種少、規模小。4.2工作對策1全面開展野生植物種質資源調查工作明確和加強組織管理工作、統一方法和標準。有目的、有計劃地進行調查。建立區域野生植物種質資源圃為今后的研究和開發利用提供方便。2做好野生植物資源與自然環境的保護工作。首先加強對野生植物資源保護的宣傳
工作。采取多種形式宣傳野生植物保護條例不斷提高全民保護意識減少人們在生產活動中對野生花卉資源的破壞。其次盡量避免直接利用野生植物資源應盡量采用采種和輔助采條方式進行繁殖盡可能避免直接分株或整株移栽以免造成資源瀕危和枯竭。第三加強種質資源的保存和擴繁。充分利用現代生物技術手段開展種質收集和保存工作使其永保資源優勢以利持續利用。第四注重保護珍稀瀕危植物資源。3在加強保護的前提下科學開發和合理開發。首先建立野生植物引種馴化試驗基地各地應選擇適宜的地方建立分級馴化基地按照制定的保護性開發規劃進行集中馴化繁殖向社會推出已馴化栽培成功的種類并在園林綠化中推廣應用。其次注意開發與繁殖并舉。在種質保存和引種的工作基礎上建立繁殖場圃充分利用生物技術如組培等快速繁殖后再行開發利用。作者簡介王興武1970年7月生男山東省沂水縣人193年7月畢業于山東農業大學園林專業大學本科學歷高級工程師主要從事城市生態園林研究現就職于山東臨沂經濟開發區建設局。·輩輳
第二篇:DTU在城市路燈監控中應用
GPRS在城市燈光管理監控中應用 建設照明監控系統的必要性
隨著城市建設的發展,城市照明建設越來越注重于城市的形象,道路照明和景觀照明的要求和數量不斷增加,今后城市照明管理部門除了管理城市道路照明外,還將參與城市景觀燈的管理。因此各級政府和市民對城市的建設、道路照明和景觀照明提出更高的要求。希望實現城市照明管理的現代,使城市管理水平達到國內領先水平。
1.1 現行的控制方法
現在采用控制方法以分散時控方式為主,即在路燈配電箱中安裝定時器,按預定的時間自行開/關燈;而有些景觀燈開關通常是人工手動控制方法。
1.2 現行控制方法的缺陷
現行的方法既不能及時調整開/關燈的時間,更無法及時反映照明設施的運行情況,并且故障率高、維修困難。隨著城市的不斷發展,控制范圍越來越大,現行的控制方法無法及時反映照明設施的運行情況,使得維修工作十分被動。運行過程中的故障只有等待巡視人員到達現場才能發現,或者被動地等待市民的電話反映,因此難以做到及時維修。
在遇到一些領導視察、國賓接待、舉辦大型活動等特殊任務時,由于缺乏靈活的控制手段,必須臨時派出大量的人員到現場手動操作照明開關箱或者臨時通知各景觀燈單位,因此在時間十分緊迫的情況下,無法滿足圓滿完成任務的要求。
此外,由于缺乏靈活的控制手段,花費大量經費建設起來的各類景觀燈,難以充分發揮應有的效能。城市照明監控系統的效益分析
2.1 社會效益分析
隨著社會文明的不斷發展,路燈已不再局限于街道照明,而是發展為表現城市景觀、體現城市形象的重要標志。因此,現代社會對路燈的管理和維護也提出了越來越高的要求,這些要求包括根據光照度變化及時開/關燈、隨時調整景觀燈的開/關燈時間并進行應急調度、及時發現故障并立即進行修復等。
目前各城市管理部門所采用的控制方式已很難保證城市照明系統的正常開關燈和運行,特別是當照明控制箱或線路出現問題時,就有可能造成大面積滅燈,產生較壞的影響。同時由于缺少實時監測手段,無法實現故障的及時發現和維修。隨著政府和市民對照明管理和維護要求越來越高,照明管理部門的管轄范圍也越來越大,為了及時發現故障并立即進行修復,仍然采用檢修車上街巡燈的方法越來越難以勝任。
采用城市照明自動化監控系統以后,全市范圍的全夜燈、半夜燈和景觀燈的開/關均可實現自動控制。同時,由于照明自動化監控系統具有自動報警和巡測、選測功能,調度人員可以在故障發生后的數秒鐘內及時了解故障的地點和狀態,為及時進行修復提供了有力的保障。路燈維護及時,可以極大地減少對照明管理部門的投訴、減少道路交通事故的發生,有利于城市的治安,產生極大的社會效益,從而進一步提高城市的形象。
2.2 經濟效益分析
2.2.1 節約路燈維護費用
路燈自動化監控系統將傳統的“巡燈查找故障”改為“值班等待報警”,不僅減少了“巡燈”人員和車輛損耗,降低了維修成本;而且在檢修車出所之前已經知道了故障的準確地點和基本狀態,因而縮短了維修時間、提高了檢修效率;由此將產生了極大的經濟效益。
2.2.2 節約大量的電費支出
無線照明監控系統能提高開/關燈的可靠性和可檢查性,避免白天亮燈情況的出現;同時,系統采用光控和時控相結合的控制方案,在預置的時間區段內根據光照度決定路燈的開或關,既能在陰雨天自動延長照明時間,又能在晴好天氣自動縮短照明時間;這些措施既可滿足市民對道路照明的需求,又避免了路燈的無謂開啟,減少了開燈時間,從而節約了大量的電能。
根據已建的照明監控運行表明,采用照明監控系統后,每天大概可以減少路燈開燈時間25分鐘左右。如果按每天運行十小時計算,則可節約4.2%的電費支出。
如果通過對照明線路的改進,增加路燈的半夜燈控制方案或景觀燈在非節假日采用只開部分景觀燈的控制方案,因此可節約大量的電費支出。
2.2.3 提高燈具壽命,降低運行成本
以外由于減少了開燈時間,延長了燈具壽命,降低運行成本,進一步提高了經濟效益。
2.2.4 實現自動傳送電費功能,減少電費支出
無線照明監控系統具有遠程自動抄表和計量電費功能,每天、每月、每年的照明用電能夠及時的自動采集、計算、存儲、打印,隨時了解用電情況,實施有效管理,降低支出,提高經濟效益。對景觀燈還可采用雙計費功能,實現政府開燈與各景觀大樓業主自行開燈分別計費的方式,減少政府與大樓業主為電費的相互扯皮的現象,保證雙方的利益。
2.3 實現照明系統的管理現代化
城市照明監控系統能將采集到的數據自動進行存儲、統計,并能隨時進行查詢和打印,為管理現代化提供了基本條件。系統設計依據
本方案依據北京嘉復欣科技有限公司業已完成的照明監控系統和結合當前無線監控技術的最新發展,并根據各城市照明管理部分對照明監控系統的技術需求編制而成。設計原則
4.1 可靠性
由于系統的服務對象是廣大市民,稍有差錯即會產生嚴重的社會后果;同時監控設備長期在野外運行,工作環境極為惡劣;因此必須充分考慮系統的可靠性,要求監控系統能夠長期穩定地運行;同時要求監控系統在個別設備出現故障的情況下仍能穩定運行,不影響或者少影響照明系統的按時開啟和關閉。
4.2 先進性和實用性
設備須符合相關國內、國際標準,整個系統應是目前國內最先進的,并長期處于國內較為先進的水平。同時,應以實用為原則,不可脫離實用性而盲目追求先進性,從而造成華而不實、浪費資金,降低可靠性。
4.3 可維修性
系統的設備模塊化設計,并且各單元部件具有故障定位指示,便于設備維修。
4.4 可擴展性
硬件采用模塊化設計,軟件采用組態化設計,使得系統擴展、升級均不必改變現有設備的狀態。
4.5 通用性
硬件設備具有通用性,通過不同的軟件參數設置,可以實現不同的功能。
4.6 經濟性
盡可能采用成熟的先進技術,選擇性價比高的方案和設備,既要考慮初期建設費用,也要降低今后的運行維修費用。系統主要技術指標
5.1 系統容量:1個主站,1萬個監控點。
5.2 可以實現群控和組控
系統終端根據需要可以把全夜燈、半夜燈、各種景觀燈分為不同功能組,實現群控和組控。
5.3 通信方式
根據用戶的具體情況、通信技術的發展,本方案建議采用GPRS通信方式。
5.4 工作環境溫度
照明監控室外通信終端的工作環境溫度范圍滿足-30℃ ~ +65℃。
主臺為0℃ ~ +40℃。
5.5 數據采集精度
為了保證亮燈率的統計,交流電流、電壓、有功功率、功率因數采集精度優于 1.0 %。照明控制方案
6.1 分組控制
系統可以根據不同類型的照明控制要求,把全市路燈和景觀燈分成若干組,分別采用時控方案或時控和光控相結合的控制方案,自動遙控開/關全夜燈、半夜燈和景觀燈;也可以手動對全夜燈、半夜燈和景觀燈進行遙控開/關操作;在特殊情況下,可以實現白天亮燈。
6.2 時控和光控相結合的路燈控制方案
目前,路燈控制方案主要有時控法和光控法兩種。
時控法的主要缺點是不考慮天氣對光照度的影響,每天在固定的時間開/關燈;從而造成陰雨天光照度嚴重不足但沒有開燈,或者晴朗天氣雖然到了固定開燈時間但光照度仍然充足,白白浪費電力;關燈時間的固定不變,同樣出現類似的不合理現象。此外,隨著季節的變化,定時器需要人工頻繁地調整。光控法的主要缺點是在光線不足的白天,或者夜晚有強光照射時都有可能發生誤動作。
為了克服兩者的不足,本系統采用時控和光控相結合的路燈控制方案。該方案基于模糊控制理念,以當地365天日出日落的時間作為基本條件,設定一個有效的開/關燈時段,在此時段內根據光照度的具體情況自動執行相應的開/關燈命令;若該時段結束時光控仍未起作用,則在該時段結束時,監控終端自動按時控方式開/關燈。
光控時段值和光照度值均可在線修改,軟件界面如右圖所示。此方案可根據當天的實際光照度及時地開/關燈,既可節省大量電力,又可產生較好的社會效益。
在特殊情況下,系統也可以實現白天亮燈。
根據已建的照明監控運行表明,如果原來是采用日出日落時間作為開關燈時間的話,則在采用時控和光控相結合的控制方案后,每天大概可以減少路燈開燈時間25分鐘左右。如果以每天平均開燈10小時計算,則可節約4%左右的電費。
6.3 景觀燈控制方案
景觀燈控制采用分組定時控制方案,即可以把不同地理位置和要求的景觀燈分成若干組,對不同組采用不同的定時控制方案。
采用先進的全組態設計,通過中央控制室微機的設置程序,可任意設置一年中的開/關燈時間以及每周固定的開/關燈時間。通過群控方式,可將景觀燈進行分組,不同組采取不同的控制方案;也可通過選控方式,將相應的飾燈逐點控制,更增強了系統的靈活性。照明監控通信系統
7.1 系統通信方案的選擇
正確選用系統通信方案,是城市照明監控系統得以成功運行的必要前提,在照明監控系統中目前可采用的通信方案主要有無線專用網、移動通信網中的GSM短消息、USSD和GPRS通信方式。根據要求本系統通信方案選擇無線移動公用網的GPRS通信方式。
7.2 系統GPRS通信方案特點
GPRS(General Packet Radio Service)是通用分組無線業務的英文簡稱,是在現有GSM系統基礎上發展出來的一種新的承載業務,目的是為GSM 用戶提供分組形式的數據業務,具有“永久在線”、“高速傳輸”等優點。特別適用于間斷的、突發性的和頻繁的、少量的數據傳輸,也適用于偶爾的大數據量傳輸。
相對于原有GSM撥號方式的電路交換數據傳輸方式,GPRS網絡采用的分組交換技術,具有以下優點:
(1)永久在線。即用戶無需為每次數據的訪問建立呼叫連接。
(2)高速傳輸。數據傳輸速率理論上最高可以達到171.2kbps,目前傳輸速率可以一般達到40kbps。
(3)流量計費。用戶只需要為接收和發送的數據報支付費用,因此相對運行費用較低。
(4)快捷登錄。一般只須10秒即可登錄互聯網。
GPRS 采用與GSM 同樣的無線調制標準、同樣的頻帶、同樣的突發結構、同樣的跳頻規則以及同樣的TDMA幀結構,其分組數據信道與當前的電路交換的話音業務信道極其相似。因此,現有的基站子系統從一開始就可提供全面的GPRS 覆蓋。下圖為通信系統組成框圖:
監控中心的前后臺監控微機接入Internet(可采用DDN專線、ADSL等多種方式),GPRS終端與監控中心建立連接,監控中心與GPRS終端通過GPRS網絡,實時傳遞指令和數據。
7.3 GPRS系統構成和組網方式
GPRS的應用非常廣泛,幾乎所有行業都能用到GPRS的無線數據傳輸。但每種行業的實際需求和復雜的應用環境都大不相同,所以每種行業都會有自己獨特的功能要求和組網方式。目前GPRS的組網方式有以下四種可行的組網方案:
1)方案一:中心采用ADSL等INTELNET公網連接,采用公網固定IP或者公網動態IP+DNS解析服務。此種方案向先INTERNET運營商申請ADSL等寬帶業務。
1、中心公網固定IP:監控點直接向中心發起連接。運行可靠穩定,推薦此種方案。
2、中心公網動態IP+DNS解析服務:客戶先與DNS服務商聯系開通動態域名,監控點先采用域名尋址方式連接DNS服務器,再由DNS服務器找到中心公網動態IP,建立連接。此種方式可以大大節約公網固定IP的費用,但穩定性受制于DNS服務器的穩定,所以要尋找可靠的DNS服務商。此種方案適合小規模、對實時性要求不高的場合中應用。
2)方案二:中心采用主副GPRS-DTU,采用移動內網動態IP+移動DNS解析服務。
此種方案客戶先與移動DNS服務商聯系開通移動動態域名,監控點先采用域名尋址方式連接移動DNS服務器,再由移動DNS服務器找到中心移動動態IP,建立連接。中心也用GPRS-DTU做接收端,但GPRS無線方式的中心不如有線方式的穩定,所以采用主副兩個GPRS-DTU作冗余備份。主中心GPRS-DTU接收端掉線時,所有監控點自動轉到副中心GPRS-DTU接收端。此種方式也可以大大節約固定IP的費用,但并不是所有移動公司都提供DNS解析服務,所以要在有DNS解析服務的省市才能采用此種方案。此種方案適合小規模應用。此種方案時時性和穩定性較差,不推薦使用。
3)方案三:中心采用主副GPRS-DTU,采用移動APN專網固定IP。
此種方案客戶先與移動申請APN專網業務。移動為客戶分配專用的APN,普通用戶不得申請該APN。用于GPRS專網的SIM卡僅開通該專用APN,限制使用其他APN。得到APN后,給所有監控點及中心分配移動內部固定IP。此種方案中心也像方案二一樣采用主副兩個GPRS-DTU作接收端,冗余備份。但此種方案較方案二而言,無需DNS解析,本身具有移動內網固定IP,減少中間環節,穩定性增強;且所有數據都在移動GPRS的APN內網傳輸,無需經過公網,安全性增強。此種方案無需負擔寬度專線月租費用,性價比合理,推薦使用。
4)方案四:中心采用移動內網固定IP地址,監控點采用普通的移動動態IP
此種方案客戶先與移動服務商聯系,可以就近從移動GSM基站引入光纖專線,開通移動內網固定IP,監控點先采用普通的SIM卡并開通GPRS功能,通過移動內部網關與中心建立連接。此種方式也可以大大節約固定IP的費用,各監控點也無需設置固定IP。此種方案實時性較好,由于監控點使用動態IP,穩定性稍差一些,推薦使用。
5)方案五:中心采用APN專線,所有點都采用內網固定IP
此種方案客戶中心通過一條2M APN專線接入移動公司GPRS網絡,雙方互聯路由器之間采用私有固定IP地址進行廣域連接,在GGSN與移動公司互聯路由器之間采用GRE隧道。為客戶分配專用的APN,普通用戶不得申請該APN。用于GPRS專網的SIM卡僅開通該專用APN,限制使用其他APN。得到APN后,給所有監控點及中心分配移動內部固定IP。移動終端和服務器平臺之間采用端到端加密,避免信息在整個傳輸過程中可能的泄漏。雙方采用防火墻進行隔離,并在防火墻上進行IP地址和端口過濾。
對與照明監控系統而言,由于系統組成的監控點較多,實時性要求較高,因此建議采用第五種通信組網方式。為此照明監控中心的服務器將需要專線方式接入移動公司的GPRS網絡,所有的監控終端都采用特定IP地址,以保證監控信息的可靠、安全、及時的傳輸。系統控制中心(調度端)設計
8.1 通信端系統框圖(見下頁)
照明監控系統調度端采用前、后臺機連網工作方式,選用帶看門狗的適合連續工作的工業控制計算機。一般情況下,前臺機作為監控工作站承擔遙測、監控、調度等工作;后臺機平時自動備份前臺機的數據,當前臺機出現故障的情況下,可以隨時切換頂替前臺機工作;從而極大地提高了系統的可靠性。同時,考慮到計算機網絡技術的發展,系統具有網絡接口,接入服務器、管理工作站等,系統就可以很方便地組建為路燈管理處局域網,通過網絡實現照明監控數據和圖像信息共享。
系統外部的計算機均可通過撥號上網,采用加密查詢的方式訪問相應的各類最新和歷史數據。同時,系統也可以通過電話語音方式查詢當前的最新情況,或指定相應的電話號碼和告警方式實現電話語音告警。整個系統的網絡化設計為今后的生產管理與辦公自動化的實施奠定了良好的基礎,同時保留了足夠的軟件與硬件擴展接口,以便現有的監控系統能隨著網絡技術的飛速發展,發揮越來越大的作用。照明監控終端
9.1 照明監控終端的基本性能
照明監控終端(RTU)選用深圳宏電科技有限公司生產的STC-205型系列照明監控終端。該終端選用工業級芯片,允許在-40℃~+80℃的環境溫度下的連續運行;采用多CPU與DSP協作工作方式,其中關鍵芯片采用國際最新表面貼裝芯片,通過數字信號處理(DSP)技術,實現交流采樣方案,交流電流、電壓采集精度優于 0.5%;設備設計、生產全過程進行ISO-9001質量控制;印制板焊接采用波峰焊技術消除了人工焊接的漏焊和虛焊;每臺整機都進行100小時高溫上電老化排除了早期失效,有效地保證了設備的出所質量,現場開箱率達到100%,平均無故障時間達到10萬小時。照明遠程智能監控終端的采集和控制的內容包括:
遙測:1路三相電壓、12路電流及有功功率和功率因數、2路直流(測光照等)
遙控:6路繼電器輸出,觸點為交流220V12A,一組常開和常閉觸點
遙信:8路隔離開關量輸入
通訊:2路隔離232或485接口,MODBUS協議
射燈等各種不同底燈型。
具有遠程抄表接口。
具有遠程自動調壓接口。
具有單燈監測接口。
具有加裝防盜線模塊接口。
9.2 照明監控終端主要功能
9.2.1 自動報警
當采集到的交流電流、電壓超過上下限時能自動報警。
當白天亮燈或晚上熄燈時能自動報警。
當供電停電時通過自備電源運行,同樣能自動報警。
9.2.2 獨立運行
當發生中控室微機或通信線路發生故障時,終端會根據預先設定的程序定時自行開/關燈,以確保路燈照明線路的正常運行。
9.2.3 監控終端斷電運行
監控通信終端內可裝有不間斷電源,具有斷電運行功能,能在供電線路斷電時及時告警,使有關部門在第一時間獲知并搶修,同時具有防盜報警功能。不間斷電源能防止過分充/放電,保證長期使用。
9.2.4 抗干擾能力
由于監控終端一般均安裝在干擾較大的環境中,為了保證系統可靠工作,終端的軟硬件設計中采用了下列多種抗干擾措施。
對現場采集的模擬量和開關量信號在硬件上采用隔離和限幅等防強干擾措施。在軟件上采用數據濾波處理,保證了數據的準確性。
對開關量輸出采用軟件連續循環置位輸出的處理方法,保證了輸出的可靠性。
對強干擾信號造成的運行出錯采用軟硬件自恢復電路處理。保證在無人值守時也能可靠運行。
對采集到的高壓交流信號實行多重防電脈沖沖擊和防雷保護措施,已在實際應用中獲得了極好的效果。
9.2.5高可靠的變送器電路
選用交流電壓、電流二次互感,具有輸入輸出完全隔離、精度高、功耗低等優點,加以輸入端的多重防護措施,極大地提高了傳感器的可靠性和精度。
9.2.6通用化設計
終端所有工作參數都可通過終端或中控微機中的設置軟件包進行在線設定和修改。工作參數包括:站號、通信參數、現場物理量參數、模擬量的計算方式、采集方式、矢量設置和組合報警等內容。用戶可隨時根據現場情況(如全夜燈、半夜燈、景觀燈等各種類型)自行組態各終端的工作參數,從而既保證了監控終端設備的通用性,又保證了系統具有極大的靈活性。
9.2.7 防盜報警功能
在照明控制箱門處加裝箱門開關,但外人打開加箱門時能自動向主臺報警,保證照明設施的安全。
9.3 照明監控終端擴展功能
9.3.1 遠程抄表功能
終端設備具有RS-485抄表接口,可以自動讀取電子電表的數據。實現系統的遠程抄表功能。
9.3.2 遠程自動調壓接口(選配)
照明監控終端設備具有控制調壓設備的接口,如果配有北京嘉復欣科技的節電器,則通過此接口可實現對節電器的遠程控制和調壓。
9.3.3 防偷盜照明線路報警控制接口
終端提供與防偷盜照明線路報警模塊接口,只要系統配上珠海新東武電業公司研發的照明線路防盜線報警模塊(見第14節),即可隨時采集照明線路情況,發現有偷盜線路時可立即報警,保障照明線路和設施的安全。
9.4 照明配電控制箱設計
照明配電控制箱可以有兩種方式:其一,對原有的配電箱進行改造,增加若干互感器、自動/手動開關等器件即可;其二,根據要求重新設計照明配電箱。
以上兩種方案將根據現場具體情況而定。
第三篇:修復在河流以及城市中的應用
“什么是復原”
從城市復原熱潮中的啟示(1998)安·李·萊利 編者介紹
19世紀晚期和20世紀中期的早期環境運動主要關注自然土地、資源、和物種的“保護”與 “保存”。與此形成鮮明對比的是,許多都市環境組織在1980年左右才開始將關注點放在以前被破壞的都市環境系統的復原上。“復原”因此漸漸成為城市可持續發展議程的流行詞匯。復原活動可能會有好多種形式,但是關注點通常都是清理受污染的土地(經常被人們稱為“褐色土地”),重新種植天然植被和復原小溪、濕地或者其他有水澆灌的元素。
在這個章節中,修復潮流先鋒安·李·萊利圍繞都市環境修復,特別是水道的修復進行了幾個重要方面的討論。她敘述了什么是復原而什么不是復原,而且還給小溪修復的過程。這是一個美國西部尤其活躍的一個運動。例子包含了在加利福尼亞州穿越圣路易斯中心的圣路易斯小溪。這個小溪是Berkeley Strawberry小溪的部分流域,例子中還包含了San Jose的Guadalupe河。復原天然物種和棲息地和運動緊密相關,在干旱和半干旱的城市和鄉村作為一種節水技術的花園(用耐旱的植物)。其他關于復原主題的文章用到自然物種和永久培養,這些包括了《人類環境系統設計:景觀、土地利用和自然資源》,還包括Rutherford H.Platt, Rowan A.Rowntree和Pamela C.Muick編寫的《生態城市:保護和修復都市生物多樣性》,Bill Mollison的《可持續景觀結構:戶外綠色建筑引導》,和 Andre F.Clewell和James Aronson寫的《生態修復:準則、價值和新興職業的結構》。
社會對生態復原做了一個定義,即意圖改變地點來定義一個本土的歷史生態系統的一種進程。這種進程的目的是模仿這種規定的生態系統的結構,功能,密度和動力
[其他]加入了更多人和社會的組成部分的有趣的定義是:意圖修正人類對生物多樣性和本土生態系統帶來的破壞,通過和一種可以導致將自然和文化重新建立可持續和健康關系的自然再生進程。
用這些定義,修復者需要處理的第一個問題就是什么歷史和本土條件需要被修復。在一些環境很可能是在一個特定歷史條件下的針對自身條件的對水道的實踐修復。例如當它成為正式地成為中心公園的WPA整體的進入城市景觀。修復計劃包括:例如溪流自然植物的修復和在歷史WPA巖石對水道沒有傷害的情況下對它的修復。可能有從17世紀晚期到現在的歷史的水道已經作為一個降解工業污染的溝渠。你可能想用上個紀元的記錄或者地圖來決定修復的目標。
這在制度上或生態上可能不能在歐洲殖民這將景觀改造成另一種東西來修復一個水道景觀現有條件。例如,當我們客觀的選擇芝加哥河去修復,我們以前為了開鑿船道已經對低洼地帶進行了人工疏浚,現在我們不能讓它變回原來的淺而且大片的草原濕地了,我們對于這個問題的辦法就是利用河邊的模型來引導對河道進行修復和恢復一些以前歐洲殖民地時期的濕地物種。
在城市方面,修復需要復雜的妥協和此消彼長,這種過程是在現今的土地利用和生態系統的基礎上基于自然和人類建造歷史的一種過程。一個好的慣例就是參考熟知當地原始景觀的專家的意見來看是否有些許保存下來能提供一個已經退化的水道修復模型的自然河流、小溪、水道、或者濕地。
在生態和人類殖民地兩個方面,如果我們要創造一個景觀,我們需要努力創造一種比現存條件更好的可以自我持續發展的景觀。這意味著水道會變得更平衡。對一個河流和小溪而言,這種平衡條件通常意味著不會過度腐蝕和有生銹沉積物。(腐蝕和生銹對小溪來說是天然的;我們只在我們已經在現存條件下建立極度的條件是才開始干涉)。這也意味著它有豐富的生物多樣性而且不會經歷極端溫度、營養物、藻類生長,或者其他化學參數。如果水道的自然物理條件變回原來的樣子,它將不會需要過多的介入來改正腐蝕,生銹或者污染問題。
河和小溪的物理條件包括溪邊的樹和灌木,河道和它的寬度,深度,池塘,淺灘和曲流。這條河也包括它的泛濫平原和特色平臺,這些平臺通常很老,而且坐落于現今廢棄的泛濫平原之上。這些物理“結構”在河流生態系統中都有功能表現,包括水的走向和沉積物,洪水的儲存和運輸,還有就是創造陸生植物群落和野生動物的棲息地和水生動物的棲息地。最終,小溪動力包括沉淀物的運輸,水的運輸,河道的形成,泄洪平原和平臺;和濕地的土地利用和植被種植。復原的目的是嘗試還原這些結構,功能和動力來盡可能突破我們現代景觀發展的限制。
有時,它幫助我們重新定義什么是復原而不是闡述他的主題。漁場修復不是一個魚類孵化場,在這里我們花費很多在一定的容積把魚養大,然后把它們放回河流,小溪或者湖泊中。大部分有貯存的魚的河流或者湖泊不能供給魚類的生命循環。結果,魚類只能再度貯存。漁場復原需要再建一條河流、小溪或者湖泊野生遺傳貯存,這是一個能夠維持自足的可持續魚量發展的地方,在這里魚類可以根據自然條件選擇適合生存的基因。上面說的修復意味著重新放種,重新選棲息地,重新移動柵欄進行遷徙;重新修復在這些條件下適合種群進化的遮蔽處,適宜溫度和水質,并且這些物種可以靠他們自己生存下來。
修復不是景觀,好的景觀意味著要創造一個可以提供避難所、冒險、記號、娛樂、環境還有物質的場所。對修建高速公路,辦公室結構,停車場,和房屋發展和水工程結構來說,景觀是一種土地利用的改變。專業景觀經常利用種植設計來構圖、對混亂或者丟失樹蔭的補充或者覆蓋,這是通常是我們不想看到的。盡管這些項目都是合法的,但這些不是復原。小溪的復原也不是創造一個有水穿過的“自然花園”。
沿著河道邊種樹和灌木的工程不是一種復原。即使這項工程用了天然的植被也不算。那些在洪水渠種植或者覆蓋在上面的植被,或者試著去減少些對野生動物和祖先們來說的原始河流的已經丟失的價值但是已經不能作為自然水邊系統的一部分的植被,都可以叫做景觀。在這種情況下,我們不能修復。我們只能努力的減少或者補充這個項目對環境帶來的傷害,然而,如果植被功能可以作為小溪生態環境的一部分,而且能夠幫助減少水的流速,加強堤岸建設,創造漩渦沖刷泳池,阻止蘆葦等雜物對河道的腐蝕,或者為鳥、魚或者其他用過這些棲息地的哺乳動物創造棲息地。
[……] 當我們什么都不做的時候修復是能被感知的。自然的修復力通常是根據流域條件變化而變化適應的。作為修復的專家的一部分是批判,就是知道什么時候可以允許自然靠自身的變化進行調節,有多種人類活動可能導致溪流的改變,這些活動包括修建大把,規整溪流流向,分流水系,城市發展,火災或者木材收集,挖電纜管道或者水渠的重新定位。像洪水,颶風地震,臺風等自然災害也可能影響,溪流會對上述影響作出反應,這些自然作出的調整往往得不到我們想要的結果。一個修復方面的專家可以給當地居民指出優勢和修復所需要用的花費。在多數情況下,溪流會找到一種不需要介入的新的平衡。其他情況下,小溪會反抗那些試圖操縱它吹出來、侵蝕或者通過精心設計的堤岸保護項目。有時候自然植被重新回歸自然,比我們種植它的時候更有活力。這些不確定的因素強調了與當地的地質學家、水文學家和其他對當地小溪動力有專業知識的人的溝通。這對于溪流來說可能是一個很大的誤導鄂工作項目,一個對糾正失衡的渠道和分水嶺弊大于利的項目。
[……] 我們正在進入一個政府管控目的性和價值性很強的公共項目的紀元。利用多種目的性的理論對泛濫平原的管理已經在過去的幾十年中在河流工程管理上得到廣泛認可。這個概念,這是最大的社會效益管理河流沖積平原和洪水易發地區范圍的目標包括減少洪水造成的損失,保護野生動物的棲息地,保護或改善水質、生態修復、侵蝕控制,提供娛樂,等等。[……] 創新在規避環境影響和現存問題的洪水管制項目中進行多次試驗。河邊散步被保留了下來,泛濫平原被改造成可以儲存盒運輸更多水量。再種植系統已經被混凝土、亂石、溪流堤岸上的樁材、海濱和湖濱所代替。復原的方法可以以一種令人興奮地方式替換老方法,這種方法經常可以解決因為降性能傷害和提供環境優勢的重要工程問題。他們試著回復小溪的自身結構(河邊森林、曲流、水池、淺談和其他物質特征)、自身功能(溪內棲息地,洪水儲地,環境平衡、野生動物棲息地)、和它自身動力(即被它自身的形式,規模和蜿蜒程度所決定的)。通過做這些,修復可以減少過多的腐蝕,復還魚類棲息地,幫助溪流從污染中復原,甚至減少洪水的破壞,作為一個雙贏的方法。
城市化是如何改變流域和小溪的
在城市地區流域的概念變得更加復雜,因為受到了自然地形打擾;水可能會使通過雨水渠流走,在某些情況下可能會被轉移流入其他盆地。在排水系統中一個通過自然或者雨水渠給特定點提供徑流的區域被認為是一個流域的一部分。作為一個住在平坦部分的城市居民, 我等待著下雨,然后觀察水怎樣流入雨水管道從而識別我的雨水管道流入了哪個溝渠,這樣來找出我的房子在哪個流域。
城市流域最糟糕的可能是泥濘的沉積物;使堤壩動搖蛻皮、植被稀疏;把油、汽油、和城市廢物帶入雨水道管;和住宅的傾倒垃圾地,庭院殘骸包括家具、床墊、汽車電池。沒有大樹的樹冠可能使河道比正常情況下更多的暴露在陽光下, 鼓勵蘆葦和藻類的增長。這些可以“窒息”通道,造成積水和水流交織。購物車在城市流域中有著很好的預測性,所以加利福利亞州的溪流委員會把購物車分類到城市小溪的“指示生物”。委員會因此指定金購物車獎為其最高獎項。
最糟糕的城市水域的物理改造是渠道的改性和支流地下洞涵的降級。河岸區域(沿著河流植被被很好澆灌的區域,與相關動物)被從河道淘汰或分開。刪除河邊地帶植被導致水生生物營養物質的損失, 損失了陰影遮擋,增加堤壩侵蝕,河道的橫向運動, 增加沉降,減少池深度。沖積平原與河道分開,因為渠道已經被下切或加深, 或之前的土地利用實踐增加了大層土填補沖積平原, 或者是這些事情共同作用的結果。結構性障礙如堤壩、防洪墻、渠道化也是這種分離的原因。沖積平原是流域系統中最具生物生產力的部分也是洪水的存儲和運輸區域,但他們往往受到城市化的影響。
在所有的可以影響一個流域及其水文的土地使用變更中,城市化是迄今為止最重要的。這樣的發展增加表面的不透水性,如瀝青、混凝土、產生大量的雨水徑流,比一個吸收雨水的正常流域更快的沖刷地面。城市化會增加流動的數量和峰值。水流通過徑流流向小溪在降雨開始之后變得“光鮮”,減少降雨和洪水流的高峰階段之間的延遲時間。
流域管理和修復程序可以解決城市化的影響,減少徑流的增加,侵蝕和沉積。現場滯留的雨水(靠近建筑物、停車場)使用地點設計如自然流域等措施, 保存濕地、植樹造林、雨水蓄水池和緩沖區可以延遲徑流達到的峰值時間和減少峰值的總量, 在水輸入流和河道之前過濾。
河岸恢復項目可以幫助增加為適應更大的城市流動的河道的穩定性。河岸的緩沖區和園林道路可以防止正在城市化影響下調整和擴大水路的結構的損害。原生林地和植被可以回到流域的斜坡。
確定你的溪流的需求
對于那些目標是有一個健康的流來增強他們的社區或城市的來說有五個主要關心的領域。你的第一個值得關注的問題應該是通過土地使用法規在新的城市發展的影響下保存現有健康的溪流。溪流常見的摧毀者是建筑物的布置太靠近河岸,造成侵蝕和洪水災害因而產生費用,這些費用通常是由社區納稅人承擔。如果你是常見的情況,你必須調和溪流和現有結構的沖突, 你的第二個問題是使用可行的最環保和審美敏感的技術用來保護溪流和結構。第三個需要你可能是為了由工程官員來維護的河道的環境敏感性談判。你也或許會發現,為了恢復溪流, 最后需要刪除涵洞、混凝土襯砌物, 你可能需要通過傳統的處理設施和恢復方法來解決水污染問題和流域中生物充足水供應的需求。
所有五個問題將要求你與許多學科的專業人士交流, 他們都有自己的語言、傳統、甚至文化和價值觀。
首先,不管怎樣,你需要確定你的溪流在不久的將來已經或可能面臨的問題,你的目標在與管理或避免這些問題。在土地利用變化中你是否需要保護你的溪流,還是已經受到城市化的嚴重影響,你需要控制河岸侵蝕?您可能需要考慮以下的一個或多個作為你的管理目標: 計劃和控制溪流的走廊
土地使用規劃和地點設計可以保護自然水路由輕率的城市發展引起的典型退化,遠離危險區域例如沖積平原和曲流河等區域。計劃可以將危險區域指定為社區開放空間,公園,休閑區,小徑,徒步旅行和自行車道,交通走廊。
地點設計標準和規范可以通過土地使用計劃為一旦開發位于社區時如何正確地設計開發提供指導。地點設計保護措施可以叫溪流-走廊緩沖區, 最小化不透水表面和原生植被的影響以及探測雨水的管理。使用緩沖區的自然河邊地帶植被和自然洼地以及雨水滯留區域而不是下水道,通過減少雨水流和徑流污染大大減少開發對溪流流的影響。缺點要求地點結構遠離小溪,從漫灘流和改變溪流蜿蜒中降低未來財產損失的風險。適當的土地使用規劃和地點設計通過避免問題的發生為一個社區節約成本。
第二個基本土地使用規劃的表弟是軌跡規劃。
沿著溪流流慢跑者和徒步旅行者的休閑步道很容易集成為可再生資產。計劃在沒有現有的未開發公共通行權后添加一個小道后來是很困難的, 但作為使城市和郊區中心更宜居的園林道路的一部分卻正在進行中。
使用環境敏感的洪水、水土流失和通道不穩定性的解決方案 許多地區沒有足夠的缺點要求。如果你承接了結構在洪水災害地區或者容易受到蜿蜒和侵蝕堤壩的溪流的損害的情況,你將要尋找可行的最具環境敏感性的技術對溪流和結構進行保護。通常,替代的修復可以代替傳統的工程實踐,以減少洪水和侵蝕破壞。
主流在城市環境中通常是失去平衡的導致了過度侵蝕或過度沉積。過度侵蝕是從平坦的表面增加徑流引起的,如道路、車道和停車場。過度沉積通常是由上游建設、放牧、或砍伐引起的。流一般經過對城市化兩個周期的主要調整。他們往往首先從建筑工地充滿沉積物。之后通道變大以負荷建成城市的平整表面增加的徑流。河和湖濱水區往往有水土流失問題,因為沿水路的多產自然植被被移除了。最適合補救這些問題的方法是再生長水道。有時候也需要改變航道。
使用環境敏感性維護策略
如果你有一個信道流已經變直,其自然的樹和灌木物種也被移走來增加洪水在中通道流動的空間。你需要尋找方法來挽回它的一些環境和審美價值。如果你的溪流現在被官員分類作為防洪通道, 你將不得不在聯邦和地方的標準下維護管道, 這些標準通常旨在最大限度地減少原生植被的生長。作為一個防洪通道,分配給你溪流的主要目的就是為洪水提供一個泄洪通道。老式的,傳統的防洪項目在他們的目標不包括美學或生態價值。這意味著你將不得不提出一個替代的河道維護系統,允許你與防洪目標集成環境目標。而不是常規的每隔幾年切除大部分管道的植被來增加信道容量,允許百分之15-25的植被保持并維持在這一水平會更環保。這可以提供一些環境價值的同時保持洪水的泄洪。此外,清除垃圾,碎片,家具,冰箱,舊靴子,購物車和其他物品,不僅提高了流的美學,還可以解決水土流失問題,增加泄洪通道的能力。這樣清理項目是一個顯而易見的讓恢復啟動的辦法。用更自然的環境取代混凝土涵洞、通道
在許多城市,只有殘留的之前修復的河岸環境依然存在。溪流經常被埋涵洞、地下作為雨水下水道。如果沒有埋,它們包含在貧瘠的混凝土渠道中和被鎖在鏈接的柵欄里。許多城市后悔失去的小溪和河流的歷史、美學、環境價值試圖減小一些傷害。威斯康辛州密爾沃基市,制定計劃把混凝土從林肯溪鎮的中心移走。普羅維登斯、羅德島、為了恢復城市的濱水區移除了橋接一條河的混凝土板。埃爾塞里托到,城市納帕,伯克利,加州;鹽湖城猶他州,圣安東尼奧,德克薩斯州,普羅維登斯,羅得島,已經挖開了小溪和河流和恢復了自然的通道。華盛頓貝爾維尤,圣。保羅,明尼蘇達州,波特蘭,俄勒岡州,丹佛,科羅拉多州,這些城市,計劃讓小溪見到“日光”要用手提鉆鉆開混凝土。
改善水質、供水和溪流生物棲息地
到目前為止,大多數在恢復溪流環境中關注的是水質和魚類棲息地的改善。在過去的十年里,河流恢復項目涉及溪流堤壩修復和恢復已經成為國家和地方符合1987清潔水法案的修正案非點源污染控制要求的一部分。西北地區的adopt-a-stream網絡在華盛頓特區的lzaak沃頓聯盟等組織可以提供一個廣泛的文獻監測,文中的溪流生物獲得充足的水供應問題可能涉及到一個復雜的水權制度,各州法律也不同。
第四篇:遙感技術在城市環境監測中的應用
遙感技術在城市環境監測中的應用
摘要:現階段,由于多方面因素的影響,使得我國的城市環境污染日益嚴重,各類突發性環境污染事故比比皆是,從而導致生態環境失衡。環境監測作為控制環境污染的主要途徑之一,其作用得以彰顯。然而,我國幅員遼闊,僅憑現有的環境監測工作站及監測技術很難實現全方位監測,而且及時性和準確性也難以保證。遙感技術以其自身諸多優點,被廣泛應用于各個領域當中,該技術在環境監測方面的效果也比較明顯。基于此點,本文就城市環境監測中遙感技術的應用進行淺談。關鍵詞:環境監測;遙感技術;紅外遙感
一、遙感技術概述
遙感(RS)與地理信息系統(GIS)技術的發展及其在地理學研究中越來越廣泛和深入的應用,已經導致這一學科研究方法,特別是地理學研究中空間對象的觀測與信息獲取方法產生了根本性的變化,極大地提高了對地觀測能力和豐富了觀測內容,深化了人們對地理現象的認識。
(一)遙感技術分類
遙感技術主要是指通過物體對電磁波的輻射或反射,不與物體進行直接接觸,遠距離辨識及測量目標對象的一種監測技術。按照所使用的監測波段不同,該技術可分為以下幾種類型:熱紅外遙感技術、可見光反射紅外遙感技術和微波遙感技術。
(二)遙感技術的特點和作用
遙感技術的特點如下:監測速度快、范圍廣、能夠進行長時間動態監測、投入成本低、回報高、無需現場采集樣本、可以發現常規方法無法監測到的污染源;其較為明顯的作用是可對指定區域進行跟蹤測量,并且能夠快速獲取與污染有關的全方面信息,如污染源位置、污染范圍、污染物分布及擴散情況、大氣生態效應等等。
(三)遙感技術的應用范圍
目前,遙感技術已在我國諸多領域內得到廣泛應用,具體包括:農林牧漁業環境監測;地質、地理、水文、氣象、海洋等環境監測;城鄉規劃、資源勘探、軍事偵察、土地資源管理等等。現階段,隨著科技水平的發展速度不斷加快,促進了遙感技術的發展,該技術目前能夠測出水中大部分微量元素的實際含量,如葉綠素、水溫、泥沙含量以及水色等等,而且其還可以測量出大氣的溫度、濕度以及各種有害氣體的濃度和分布情況,在固體污染物的測量方面也有一定的作用。
城市的飛速發展帶來了一系列城市污染問題。常規的人工調查方法由于周期長,耗資大,不能及時反映城市環境變化的趨勢。而遙感(RS)技術由于具有快速、準確、大范圍和實時地獲取資源環境狀況及其變化數據的優越性,成為城市環境監測的主要手段。
城市環境是自然環境和社會環境綜合作用下的人工環境。污染物一般可分為化學性、物理性和生物性三大類。其中,現在遙感技術可以有效地監測城市中的大氣污染、水污染、地面污染、固體廢物堆場污染和熱污染,并且可以監測城市土地利用變化、城市交通、災害預警等方面。
二、遙感技術在城市環境監測中的具體應用
(一)在大氣環境監測中的應用
大氣污染主要是指工業和生活燃煤排放的廢氣 煙塵、粉塵、揚塵以及人工合成物質自然揮發有毒有害氣體對大氣的破壞。遙感綜合技術在城市環境監測為大氣環境質量監測和評價提供了有效的途徑。根據遙感影像特征可對大氣污染的范圍、污染源的位置、污染物的擴散途徑進行監測,結合實地觀測數據還可對大氣污染的程度進行測定。常規的大氣環境監測的做法是在典型區布點采樣,在室內分析大氣中污染物的含量,并據此來監測和評價大氣環境質量。量點的監測數據來評價全區,代表性和可靠性均差。
或者通過對穿過大氣層的太陽直射光和來自大氣和云的散射光以及來自地表的反射光的光譜分析,可以測量它們的光譜特征,求出大氣氣體分子的密度,從而確定大氣中廢氣和有毒有害氣體的含量,并可用此來對大氣環境進行監測。
災害性大氣污染主要是沙塵暴。衛星圖像擁有紅外通道,可以確定沙塵暴的位置,同時它所具有的高時間分辨率(如1小時重返),更有利于大尺度監測沙塵暴的運動軌跡。目前沙塵暴研究和監測的主要是利用遙感手段。
例如:
1.臭氧層監測。因臭氧自身能夠吸收0.3微米以下的紫外區中的電磁波,故此可采用紫外波段進行臭氧含量測定。此外,若大氣中的臭氧含量達到一定高度時,溫度也會隨之升高,所以也可采用紅外波段進行探測。
2.有害氣體監測。對于由自然或人為條件下生成的二氧化硫及氟化物等有害氣體,可采用間接解譯標志進行監測。通常情況下,當植被受到一定程度的污染后,其對于紅外線的反射能力會有所降低,加之紋理、顏色等外在特征也會異于正常狀態下的植被,所以可利用植被這一特點,對污染情況進行間接分析。
(二)在水環境監測中的應用
應用遙感技術對水環境進行監測主要是以清潔水與污染水的反射光譜作為監測依據。正常情況下,清潔的水體其反射率較低,而且對于在光的吸收較強,從而使得其在遙感影像中呈暗色調,這一特征在紅外譜段上更為明顯。在進行水體監測時,可將水色指標及光譜特征作為遙感技術監測的主要依據。應用衛星獲得的像片或磁帶數據中水面光譜資料與正常水的光譜資料相比較,使用小型電子計算機作及時的處理,就能探測出水源中的各種污染情況。由于遙感技術監測的范圍較廣,從而使其在水體擴散時能夠及時發現污染物的擴散方向、排放源、影響范圍及程度,以便盡快找到污染源。因水體中的污染物種類較多,且過于繁雜,為方面遙感監測,通常將水污染分為廢水污染、泥沙污染、熱污染、石油污染等幾種類型。
1.熱污染監測。由于城市化和工業化的迅猛發展,大氣中的二氧化碳急劇增多,大氣層對地球生物生命起保護作用的臭氧層正在逐步地被破壞,致使全球氣候普遍變暖,這就是所謂的“ 溫室” 效應。而城市市區溫度普遍較城市郊區高,這種城市市區出現的島狀的高溫現象即所謂的“熱島效應”。
由于熱島的熱力作用而形成局部大氣環境,造成從郊區吹向市區的局地風,把從市區擴散到郊區工廠排放的污染空氣,又送回市區,使有害氣體、煙塵在市區內滯留積累,從而造成進一步的大氣污染,所以城市熱島是一種熱污染現象。利用遙感技術進行城市熱污染調查,主要是利用熱紅外遙感,對城市下墊面的熱輻射進行白天和夜間掃描,在熱紅外圖像上,溫度高的地區色調為淺色,溫度低的地區則為深色,通過影像判讀分析調查,可以查明城市熱源、熱場的位置和范圍,并對熱島的時空分布、熱島強度和地表溫度分布等進行測定和分析。
根據不同時間的遙感資料,還可研究城市熱島的日變化和年變化規律。總結城市熱島與下墊面性質的相關關系,可從城市規劃入手,制約那些形成城市熱島的因素,防止城市環境的進一步惡化。2.石油污染監測。就港口和海洋而言,石油污染屬于一種較為常見的水污染。利用遙感技術對石油污染進行監測,不但可以確定污染區的實際范圍和石油含量,同時還能追蹤到污染源。由于石油與海水的光譜特征差異較大,所以在很多光譜段上均可將石油與海水分開。3.廢水污染監測。由于廢水中所含的懸浮物種類較多且水色差異較大,加之特征曲線上的強度也有所不同,所以可采用多光譜合成圖像對廢水進行監測。此外根據廢水中水溫的差異情況,也可采用熱紅外進行監測。
(三)在地面污染監測中的應用 應用遙感技術對地面污水的排放造成的污染,可應用航空遙感拍攝的像片清楚地圈定出其污染范圍。例如,當灌溉的農田遭受污染后,作物的生長在色調上有特殊變化,能同其他一般的禾苗區分開來。此外地下水的污染也會引起地面植被的變化,與正常生長區的作物有不同的光譜表現。多光譜成像儀能監測這些變化,從而圈定地面污染分布范圍,進一步對地面污染做出預防規劃。
因此,應用遙感技術,不但能圈定地面污染的分布范圍,而且還能夠對地面污染進行規劃性的預防。例如,遙感綜合技術在煤炭的自燃隱火監測中的應用。煤炭的自燃隱火不但每年要燒掉十億噸煤炭資源,還要造成大面積的污染。地礦有關部門應用航空紅外掃描儀,煤炭總公司應用地面紅外測溫儀,按地表溫度的細微差異圈定隱火區,區分出燃燒區和燃盡區,分析其蔓延方向及規律,為大規模整治煤炭隱火提供了新的方法和經驗。
(四)在固體廢棄物監測中的應用
城市的固體廢棄物的類型主要有居民生活垃圾、建筑垃圾、工業垃圾,以及混合垃圾,以上幾種廢物的混合物等。根據遙感圖像的特征(如形狀、色調或色彩)可以有效地調查固體廢物堆場,尤其是利用航空熱紅外圖像更為有效。
由于固體廢物自身的物理化學分解作用,其溫度一般高于周圍地物,這在熱紅外圖像上有著明顯的色調特征。在城市中有的堆放物的影像特征與固體廢棄物堆很相似,解譯時容易混淆,因此需要適當地進行一些實地調查。例如,城鄉結合部的垃圾堆與農村中的稻草堆粗看起來兩者色調、形狀都很接近,分布位置也無特點,但若仔細觀察可見稻草堆頂部凸出,邊界圓滑清晰,而垃圾堆則較平坦,邊界模糊。
此外,由于城市中各種固體廢棄物堆場的分布在空間與時間上均受到各個城市多種環境因素的制約。因此,根據堆放物位置的分布特征來判定堆放物是堆放物判定中的重要一環。例如,在人口集中、建筑密度大、管理嚴格的城市中心區,不太可能出現大面積的生活垃圾堆和工業垃圾堆,建筑垃圾堆只能堆在建筑工地周圍或較偏僻的小馬路上,而大的原料堆場也只可能出現在車站或碼頭附近,因此根據堆放位置可以進行堆放物性質的判斷,從而進行正確的固體廢物堆場污染監測。
三、結論
總而言之,遙感綜合技術將幫助人們突破傳統污染監測方法的局限,提高城市環境保護和污染監測能力,保護生態環境的平衡、提高人們生存環境的質量。同時它還將完成大量的基礎研究工作,建立中國典型地物的波譜數據庫和制定資源遙感調查技術規范。環境保護現已成為我國一項重要的基本國策,在未來的工作中,應加大遙感技術的應用力度,使其在環境保護方面的作用得到充分發揮。
參考文獻
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第五篇:城市園林綠化論文專題
城市園林綠化問題研究策略分析
摘要:本文概述了城市園林綠化在城市規劃和城市建設中的重要作用分析了目前城市規劃中在園林綠化方面存在的主要問題并且提出了詳細的解決辦法為實現園林綠化和城市建設的和諧、可持續發展提供參考。
關鍵詞:城市園林綠化 存在問題 發展對策
城市園林作為城市唯一具有生命的基礎設施在改善城市環境質量、美化城市景觀方面有著不可替代的作用同時它還是城市生態系統的一部分在保持整個城市的生態平衡方面有著積極作用是城市發展規劃的重要組成部分也是實現城市可持續發展戰略的重要生態措施。
一、城市園林綠化在城市建設規劃中的重要作用
1.園林綠化是創造城市人居環境的主要方式 園林綠地不但貼近人們生活的空間是人們戶外活動的好去處滿足了當代城市居民返樸歸真、向往大自然的愿望而且可以滿足人們游憩、鍛煉、娛樂、社交活動的需求。園林綠地已成為提高人們生活水平不可缺少的條件之一。綠色的環境可以使人們產生安寧、祥和的感覺進而促進身心健康。
2.園林綠化可以調節氣候監測、改善環境 空氣是人類賴以生存不可缺少的物質是重要的外環境因素之一植物不但能通過光合作用吸收大量二氧化碳并放出氧氣其自身構成的綠色空間還對煙塵和粉塵具有明顯的阻擋、過濾和吸附的作用。另外許多水生植物和沼生植物對凈化城市污水有明顯的作用。園林綠化還可以通過植物地下根系吸收大量有害物質而起到凈化土壤的作用。城市的綠色通風走廊即道路綠化與濱江濱湖綠地等城市的帶狀綠地可以將城市郊區的自然氣流引入城市內部為炎夏城市的通風創造良好條件而在冬季則可使風速減低起到防風的作用。還可利用敏感植物監測環境污染及時發現問題及時治理。
3.園林綠化可以增加城市的人文景觀 追求人與環境的協調是園林綠化的總體目標作為一門具有優化環境功能和豐富文化、藝術內涵的學科和建設行業園林綠化在營造生態環境的同時也致力于建立文化歷史、藝術間相互融洽與和諧的氛圍。它可以豐富人文意識與審美價值內涵體現城市的文化特色。如穿行于椰林夾道的城市街道就會使體驗到南方沿海城市特有的風韻而徜佯在白樺掩映的林陰道上便會感受到北方城市的風格。
二、目前城市規劃建設中園林綠化存在的主要問題
1.綠化行業規范缺失 目前城市園林綠化行業尚缺乏統一的《園林工程監理規程》、《屋 頂綠化規范》、《立體綠化規范》、《城市園林綠化養護企業資質管理辦法》等行業規范尚缺乏統一的《園林綠化工程施工合同》。而且除了北京等少數幾個省市發布了地方規范外很多省份尚未發布此方面的地方規范因此造成一部分的綠化規劃、設計、建設、監理和養護工作缺少具體可參照的標準給管理工作帶來一定難度。
2.老城區綠地率不高屋頂綠化和垂直綠化不廣 通過近年來的綠化建設使城市綠化面貌有了很大改觀但城市綠化面臨的任務仍十分艱巨特別是老城區中的中心城區綠地率低下。而這一區域又是人口集聚的中心因此提高和完善這一區域的綠化尤其重要。目前城市綠化最大的難題是舊城區缺少可綠化土地而屋頂綠化和垂直綠化在一定程度上彌補了這個缺陷但屋頂綠化建設屈指可數。
3.綠化養護資金缺少居住區綠化養護管理體制不順 綠化養護資金是決定養護質量的關鍵因素目前出現一部分老居住區的綠化養護仍由政府承擔一部分居住區無物業管理造成綠化無人養護一部分居住區有物業管理但養護費用標準偏低的現象使得居住區綠化養護主體不明、責任不清甚至出現了一年綠、二年荒、三年光的現象。因此需逐步培養業主承擔養護經費的養護模式。此外部分地區綠化管理機構設置也存在問題。
三、城市園林綠化的發展對策
1.完善城市綠化規劃 規劃是建設的龍頭城市綠化工作要有一個新的突破關鍵在于有一個前瞻而科學的城市綠地系統規劃。根據城市發展現狀并結合城市現有的景觀風貌、歷史文化名城保護、公共綠地的應急避難功能編制城市綠地系統規劃明確近期發展目標按照生態學原理和“城市與自然共存”的原則結合農業產業結構調整在城市組團之間、工業區與生活區之間建設高標準的區域型綠化隔離帶突出各區的獨立性。利用城市外圍山地、水面、海濱、灘涂、河道謀劃建設城市周圍大面積的森林和沿河道、道路的生態環境綠廊、高效農田林網充分利用郊區自然景觀建設風景林地和自然保護區拓展人與自然融合的空間。要在城市周邊規劃建設大型苗圃、花卉生產基地、花卉市場鼓勵和支持郊區農民發展苗木、花卉產業城鄉一體共同發展。2.積極探索屋頂綠化發展途徑 由于屋頂綠化建設的投入大大高于平地綠化且后期養護費用也高于平地綠化因此首先在政策上明確關于開發屋頂綠化的強制性指標要求其次建立計入綠地率的鼓勵性條文規定來調動開發單位的主動性和積極性此外建立若干政府開發建設示范項目。
3.因地制宜優化綠化設計 根據城市不同特點進行不同的綠化設計突出城市文化底蘊和內涵。集中力量在城市主要路口和繁華街頭營造一批人文景觀結合城市綠化布置有特色的城市雕塑、建筑小品和游憩設施展現城市的鄉 土風情提升城市品位。新城區以大面積的綠化種植為主而老城區由于綠地面積有限其綠化建設應以改造為主結合城市居民活動休閑的需要做精做細營造不同的城市綠化風格。合理配植綠化樹種并大力提倡使用成本低、適應性強、本地特色鮮明的鄉土樹種優先選用抗旱、節水、易養護的植物。
4.作好綠化養護的保障工作 現行的養護操作模式還很簡易原始主要是拔拔草、澆澆水、噴噴藥忽視了修剪的藝術性、施肥、病蟲害的預防等環節其結果直接影響到綠化的景觀效果造成喬木長勢不佳、灌木整形單一因此在抓好綠化施工質量的同時抓好養護的質量也同樣重要。