第一篇:北方野生植物在城市园林绿化中的应用
北方野生植物在城市园林绿化中的应用
ApplicationofNorthernWildPlantsinUrbanLandscaping
王兴武陈凯华WangXing-wuChenKai-hua
山东临沂经济开发区建设局 临沂276023
LinyiConstructionBureauofEconomicDevelopmentZoneLinyi276023 摘要在分析野生植物资源开发现状的基础上论述了野生植物资源开发利用的现实意义阐述了北方野生植物在园林绿化中的具体应用方法为野生植物的开发和利用提供指导。关键词北方野生植物开发利用引种驯化
Abstract:Onthebasisofanalyzingthestatusofthedevelopmentofwildplantresourcesthearticlediscussedthepracticalsignificanceofdevelopmentandutilizationofwildplantresourcesexpoundedspecificapplicationofnorthernwildplantsinlandscapedesigningandprovidedguidanceforthedevelopmentandutilizationofwildplants.Keywords:NorthernwildplantDevelopmentandutilizationIntroductionanddomestication 野生植物资源是构成多样化的生态环境和自然植被的重要组成部分同时也是研究和培育园林植物新品种的重要种源和进行园林绿化的优秀材料。我国幅员辽阔、地形复杂、野生植物资源十分丰富应对其进行充分调查通过引种驯化进一步合理开发利用。野生植物资源的开发和利用是在充分保护资源的前提下进行的包括引种和开发利用两个方面。对于分布广泛、适应性强、栽培容易的野生观赏植物可直接应用于城乡园林绿化、美化或室内盆栽、插花等观赏对于暂时不能直接利用的优秀植物资源。应对其进行引种驯化和栽培改良后进行利用。本文以北方野生植物为例就野生植物在园林绿化中的开发与利用加以论述。1开发利用现状国外发达国家开发利用野生植物资源已有一、二百年的历史植物品种异常丰富。而我国成规模开发利用野生植物资源仅有一、二十年的时间已被引种利用的野生植物不足1/3众多野生花卉还处于自生自灭状态。如北方野生植物中具有较高观赏价值的花卉有300多种涉及50个科但只有少部分被引种栽培大部分野生花卉只能孤立原野无人识。另外我国在野生植物方面的开发利用还受制于许多关键技术如植物资源的收集、评价和开发利用技术、花卉良种培育技术花卉采后工程化技术等。2开发利用意义野生植物具有分布广泛、千姿百态、花色斑斓、花期长、适应性强等特点。可直接用于城乡园林绿化、美化、香化、或室内栽培、插花等观赏或通过引种驯化栽培改良后加以利用。ResourceandApplicationofLandscapePlants园林植物资源与应用·辈輱200902现代园林2.1资源丰富种类繁多北方野生植物中具有较高观赏价值的花卉有300多种涉及50个科在野生植物大家族中有乔木、灌木、藤本及地被有观花的、有观果的、有观叶的、观形的在色彩上更是丰富多彩有红、黄、白、蓝、紫等。开发利用野生植物将会大大丰富城市植物种类和品种城市植物景观单调的现象得以有效改善。
2.2抗逆性强适应性广由于野生植物分布广泛形态结构复杂进化时间长所以抗逆性强适应性广野生植物大多具有耐旱、抗病虫害、耐瘠薄等特性。2.2.1耐旱性野生植物经过长时间进化一般根系较深叶面失水较少耐旱性强。如卫矛属、蔷薇属、豆科的大部分植物既使周年不浇水也不致死亡所以适应性强、管理成本低。目前全球淡水资源不断匮乏我国多数北方城市也出现供水不足现象开展节水型绿化、选用耐旱植物品种已势在必行2.2.2抗病虫害经过长期的自然选择和生存适应野生植物病虫害较少病虫抗药性差易于管理和防治。2.2.3对土壤适应性强多数野生植物根系发达具有耐瘠薄、耐盐碱等特性。2.2.4繁殖能力强野生植物一般具有极强的自播和自繁能力因此其繁殖和栽培大多没有特殊要求只要栽培条件与其野生环境相似均能成活。2.3应用成本低收效大野生植物卉取材方便成本低收效却很大。作为引种驯化栽培许多野生植物不仅具有观赏价值而且具有一定的经济价值如药材、香料和色素等作为种质创新材料通过杂交、诱变和基因工程等育种手段可以创造新品种和新种质。2.4群体效果好野生植物单株种植观赏效果往往不太明显但作为群体成丛、成片或与其他园林植物
进行合理搭配种植可收到良好的景观效果。3开发利用方向野生植物按园林观赏角度分为观花植物、观叶植物、观果植物、垂直绿化植物和地被植物等。它们有的可以直接用于园林绿化有的要经过驯化培育再加以推广。3.1观花植物类此类植物以观花为主有的花形奇特、有的繁花似锦、有的气味芬芳具有较高的开发利用价值。如天目琼花、海州常山、大花溲疏、接骨木、蓝花莸、鸡麻、金露梅、太平花、珍珠梅、黄刺梅、照山白、迎春、棣棠、红瑞木、金钟花紫丁香、忍冬、粉花麦李、黄花锦鸡、红王子锦带、四季锦带、太平花、木绣球、金银木、蔷薇、紫藤、金山绣线菊、金焰绣线菊、珍珠绣线菊、曼海姆月季、丰花月季、金玛丽月季、紫叶稠李、红叶碧桃、菊花桃、榆叶梅、美人梅、紫叶矮樱、红宝石海棠、垂丝海棠、六道木。在园林绿化应用中对于植株高大、花大色艳的乔木或灌木可以作为主景进行孤植、片植、列植或林植对于植株矮小、花朵稠密、花期较长的灌木或草花地被可以布置模纹花坛、花径、或林缘有的还可以用作盆花和鲜切花经过艺术加工还可以制作干花等工艺品。
3.2彩叶植物类此类植物叶色随季节变化而呈现不同的颜色春季万木吐绿一片生机盎然夏季绿荫如盖、繁花似锦秋季或叶红如火、层林尽染呈现“霜叶红于二月花”的景象有的叶色金黄、橙红美不胜收冬季则虬枝负雪另有一番景象。如金叶莸、金叶风箱果、紫叶风箱果、红玉海棠、金叶接骨木、金叶裂叶接骨木、金枝梾木、金叶连翘、金叶山梅花、金叶锦带、金叶复叶槭、挪威枫红国王、毛黄栌、络石、南蛇藤、野漆、卫矛等。此类植物尤其在北方地区森林公园、度假村、岩石园、坡地绿化等有着广阔的应用前景。3.3观果植物类此类植物除了具有赏花价值外其果实小巧玲珑、颜色鲜艳、在枝条留存时间长并且观果期正值百花调零的秋冬季节故有较高的观赏价值。如野苹果、野山楂、火棘、代代、珊瑚樱、唐棉、观赏蓖麻、枸杞、朱砂根、丝棉木、稠李、小紫珠、红雪果、牛奶子等。有些植物如红果海棠、金银木、金银忍冬、火棘等果实能在枝条越冬穗穗红果上面覆盖着皑皑白雪景观非常优美观果植物可广泛应用于城市公园、街头绿地、道路绿地、庭院绿化栽植时以组团式、自然式布置为主并注意修剪造型提高观赏特性。3.4垂直绿化植物垂直绿化植物的千姿百态和色彩的季相变化使城市环境富于多姿多彩打破建筑物线条给人的那种单调、僵直的感觉让城市显得格外清新、舒适、富有诗意的浪漫。而目前园林绿化尤其北方选用的垂直绿化树种比较单调、缺少变化应尽快选用或驯化一些可用作垂直绿化的野生植物品种如南蛇藤、山葡萄、黄蔷薇、络石、黄花盘叶忍冬、清风藤又名鸡矢藤等。垂直绿化植物在园林绿化中可用作棚架植物、建筑墙体覆盖、绿篱、护坡绿化等。3.5地被植物类辈輲200902现代园林地被植物株丛密集、低矮经简单管理即可用于代替草坪覆盖在地表、防止水土流失能吸附尘土、净化空气、消除污染并具有一定观赏和经济价值它不仅包括多年生低矮草本植物还有一些适应性较强的低矮、匍匐型的灌木和藤本植物。大力发展地被植物是节约型绿化的必然要求。野生地被植物更充分显示出其分孽力强抗旱、抗寒、抗病性强、耐贫瘠、耐盐碱的优良特性。我国北方地区可开发利用的野生地被有二月蓝、紫花地丁、旋覆花、连钱草、黄芩、蒲公英、地黄、小冠花、地榆、蛇莓、野火球、匍枝毛茛、甘野菊、糙叶黄耆、车前、蓝花棘豆、玉竹、沙参、益母草、蓝萼香茶菜、假龙头、蛇鞭菊、千屈菜、五彩石竹、大花秋葵、蜀葵、马兰等。4有关问题思考4.1存在问题1我国的野生植物资源的调查工作由于缺乏全面的组织协调、目的要求不一致等原因使各地野生植物资源研究的成果和水平相差很大。2缺乏保护意识有意无意的破坏野生资源的无序开采造成野生资源浪费和衰竭。如:在狭隘的经济利益驱使下不加保护地过度开采、在引种中整株挖走而不用采种或采条的方式、栽培时不能充分考虑植物习性等都会造成野生植物资源的极大浪费。3许多野生植物种质资源丰富但是没有进行全方位、多层次的开发和利用。尚未引起人们的足够重视在园林中的应用品种少、规模小。4.2工作对策1全面开展野生植物种质资源调查工作明确和加强组织管理工作、统一方法和标准。有目的、有计划地进行调查。建立区域野生植物种质资源圃为今后的研究和开发利用提供方便。2做好野生植物资源与自然环境的保护工作。首先加强对野生植物资源保护的宣传
工作。采取多种形式宣传野生植物保护条例不断提高全民保护意识减少人们在生产活动中对野生花卉资源的破坏。其次尽量避免直接利用野生植物资源应尽量采用采种和辅助采条方式进行繁殖尽可能避免直接分株或整株移栽以免造成资源濒危和枯竭。第三加强种质资源的保存和扩繁。充分利用现代生物技术手段开展种质收集和保存工作使其永保资源优势以利持续利用。第四注重保护珍稀濒危植物资源。3在加强保护的前提下科学开发和合理开发。首先建立野生植物引种驯化试验基地各地应选择适宜的地方建立分级驯化基地按照制定的保护性开发规划进行集中驯化繁殖向社会推出已驯化栽培成功的种类并在园林绿化中推广应用。其次注意开发与繁殖并举。在种质保存和引种的工作基础上建立繁殖场圃充分利用生物技术如组培等快速繁殖后再行开发利用。作者简介王兴武1970年7月生男山东省沂水县人193年7月毕业于山东农业大学园林专业大学本科学历高级工程师主要从事城市生态园林研究现就职于山东临沂经济开发区建设局。·辈辏
第二篇:DTU在城市路灯监控中应用
GPRS在城市灯光管理监控中应用 建设照明监控系统的必要性
随着城市建设的发展,城市照明建设越来越注重于城市的形象,道路照明和景观照明的要求和数量不断增加,今后城市照明管理部门除了管理城市道路照明外,还将参与城市景观灯的管理。因此各级政府和市民对城市的建设、道路照明和景观照明提出更高的要求。希望实现城市照明管理的现代,使城市管理水平达到国内领先水平。
1.1 现行的控制方法
现在采用控制方法以分散时控方式为主,即在路灯配电箱中安装定时器,按预定的时间自行开/关灯;而有些景观灯开关通常是人工手动控制方法。
1.2 现行控制方法的缺陷
现行的方法既不能及时调整开/关灯的时间,更无法及时反映照明设施的运行情况,并且故障率高、维修困难。随着城市的不断发展,控制范围越来越大,现行的控制方法无法及时反映照明设施的运行情况,使得维修工作十分被动。运行过程中的故障只有等待巡视人员到达现场才能发现,或者被动地等待市民的电话反映,因此难以做到及时维修。
在遇到一些领导视察、国宾接待、举办大型活动等特殊任务时,由于缺乏灵活的控制手段,必须临时派出大量的人员到现场手动操作照明开关箱或者临时通知各景观灯单位,因此在时间十分紧迫的情况下,无法满足圆满完成任务的要求。
此外,由于缺乏灵活的控制手段,花费大量经费建设起来的各类景观灯,难以充分发挥应有的效能。城市照明监控系统的效益分析
2.1 社会效益分析
随着社会文明的不断发展,路灯已不再局限于街道照明,而是发展为表现城市景观、体现城市形象的重要标志。因此,现代社会对路灯的管理和维护也提出了越来越高的要求,这些要求包括根据光照度变化及时开/关灯、随时调整景观灯的开/关灯时间并进行应急调度、及时发现故障并立即进行修复等。
目前各城市管理部门所采用的控制方式已很难保证城市照明系统的正常开关灯和运行,特别是当照明控制箱或线路出现问题时,就有可能造成大面积灭灯,产生较坏的影响。同时由于缺少实时监测手段,无法实现故障的及时发现和维修。随着政府和市民对照明管理和维护要求越来越高,照明管理部门的管辖范围也越来越大,为了及时发现故障并立即进行修复,仍然采用检修车上街巡灯的方法越来越难以胜任。
采用城市照明自动化监控系统以后,全市范围的全夜灯、半夜灯和景观灯的开/关均可实现自动控制。同时,由于照明自动化监控系统具有自动报警和巡测、选测功能,调度人员可以在故障发生后的数秒钟内及时了解故障的地点和状态,为及时进行修复提供了有力的保障。路灯维护及时,可以极大地减少对照明管理部门的投诉、减少道路交通事故的发生,有利于城市的治安,产生极大的社会效益,从而进一步提高城市的形象。
2.2 经济效益分析
2.2.1 节约路灯维护费用
路灯自动化监控系统将传统的“巡灯查找故障”改为“值班等待报警”,不仅减少了“巡灯”人员和车辆损耗,降低了维修成本;而且在检修车出所之前已经知道了故障的准确地点和基本状态,因而缩短了维修时间、提高了检修效率;由此将产生了极大的经济效益。
2.2.2 节约大量的电费支出
无线照明监控系统能提高开/关灯的可靠性和可检查性,避免白天亮灯情况的出现;同时,系统采用光控和时控相结合的控制方案,在预置的时间区段内根据光照度决定路灯的开或关,既能在阴雨天自动延长照明时间,又能在晴好天气自动缩短照明时间;这些措施既可满足市民对道路照明的需求,又避免了路灯的无谓开启,减少了开灯时间,从而节约了大量的电能。
根据已建的照明监控运行表明,采用照明监控系统后,每天大概可以减少路灯开灯时间25分钟左右。如果按每天运行十小时计算,则可节约4.2%的电费支出。
如果通过对照明线路的改进,增加路灯的半夜灯控制方案或景观灯在非节假日采用只开部分景观灯的控制方案,因此可节约大量的电费支出。
2.2.3 提高灯具寿命,降低运行成本
以外由于减少了开灯时间,延长了灯具寿命,降低运行成本,进一步提高了经济效益。
2.2.4 实现自动传送电费功能,减少电费支出
无线照明监控系统具有远程自动抄表和计量电费功能,每天、每月、每年的照明用电能够及时的自动采集、计算、存储、打印,随时了解用电情况,实施有效管理,降低支出,提高经济效益。对景观灯还可采用双计费功能,实现政府开灯与各景观大楼业主自行开灯分别计费的方式,减少政府与大楼业主为电费的相互扯皮的现象,保证双方的利益。
2.3 实现照明系统的管理现代化
城市照明监控系统能将采集到的数据自动进行存储、统计,并能随时进行查询和打印,为管理现代化提供了基本条件。系统设计依据
本方案依据北京嘉复欣科技有限公司业已完成的照明监控系统和结合当前无线监控技术的最新发展,并根据各城市照明管理部分对照明监控系统的技术需求编制而成。设计原则
4.1 可靠性
由于系统的服务对象是广大市民,稍有差错即会产生严重的社会后果;同时监控设备长期在野外运行,工作环境极为恶劣;因此必须充分考虑系统的可靠性,要求监控系统能够长期稳定地运行;同时要求监控系统在个别设备出现故障的情况下仍能稳定运行,不影响或者少影响照明系统的按时开启和关闭。
4.2 先进性和实用性
设备须符合相关国内、国际标准,整个系统应是目前国内最先进的,并长期处于国内较为先进的水平。同时,应以实用为原则,不可脱离实用性而盲目追求先进性,从而造成华而不实、浪费资金,降低可靠性。
4.3 可维修性
系统的设备模块化设计,并且各单元部件具有故障定位指示,便于设备维修。
4.4 可扩展性
硬件采用模块化设计,软件采用组态化设计,使得系统扩展、升级均不必改变现有设备的状态。
4.5 通用性
硬件设备具有通用性,通过不同的软件参数设置,可以实现不同的功能。
4.6 经济性
尽可能采用成熟的先进技术,选择性价比高的方案和设备,既要考虑初期建设费用,也要降低今后的运行维修费用。系统主要技术指标
5.1 系统容量:1个主站,1万个监控点。
5.2 可以实现群控和组控
系统终端根据需要可以把全夜灯、半夜灯、各种景观灯分为不同功能组,实现群控和组控。
5.3 通信方式
根据用户的具体情况、通信技术的发展,本方案建议采用GPRS通信方式。
5.4 工作环境温度
照明监控室外通信终端的工作环境温度范围满足-30℃ ~ +65℃。
主台为0℃ ~ +40℃。
5.5 数据采集精度
为了保证亮灯率的统计,交流电流、电压、有功功率、功率因数采集精度优于 1.0 %。照明控制方案
6.1 分组控制
系统可以根据不同类型的照明控制要求,把全市路灯和景观灯分成若干组,分别采用时控方案或时控和光控相结合的控制方案,自动遥控开/关全夜灯、半夜灯和景观灯;也可以手动对全夜灯、半夜灯和景观灯进行遥控开/关操作;在特殊情况下,可以实现白天亮灯。
6.2 时控和光控相结合的路灯控制方案
目前,路灯控制方案主要有时控法和光控法两种。
时控法的主要缺点是不考虑天气对光照度的影响,每天在固定的时间开/关灯;从而造成阴雨天光照度严重不足但没有开灯,或者晴朗天气虽然到了固定开灯时间但光照度仍然充足,白白浪费电力;关灯时间的固定不变,同样出现类似的不合理现象。此外,随着季节的变化,定时器需要人工频繁地调整。光控法的主要缺点是在光线不足的白天,或者夜晚有强光照射时都有可能发生误动作。
为了克服两者的不足,本系统采用时控和光控相结合的路灯控制方案。该方案基于模糊控制理念,以当地365天日出日落的时间作为基本条件,设定一个有效的开/关灯时段,在此时段内根据光照度的具体情况自动执行相应的开/关灯命令;若该时段结束时光控仍未起作用,则在该时段结束时,监控终端自动按时控方式开/关灯。
光控时段值和光照度值均可在线修改,软件界面如右图所示。此方案可根据当天的实际光照度及时地开/关灯,既可节省大量电力,又可产生较好的社会效益。
在特殊情况下,系统也可以实现白天亮灯。
根据已建的照明监控运行表明,如果原来是采用日出日落时间作为开关灯时间的话,则在采用时控和光控相结合的控制方案后,每天大概可以减少路灯开灯时间25分钟左右。如果以每天平均开灯10小时计算,则可节约4%左右的电费。
6.3 景观灯控制方案
景观灯控制采用分组定时控制方案,即可以把不同地理位置和要求的景观灯分成若干组,对不同组采用不同的定时控制方案。
采用先进的全组态设计,通过中央控制室微机的设置程序,可任意设置一年中的开/关灯时间以及每周固定的开/关灯时间。通过群控方式,可将景观灯进行分组,不同组采取不同的控制方案;也可通过选控方式,将相应的饰灯逐点控制,更增强了系统的灵活性。照明监控通信系统
7.1 系统通信方案的选择
正确选用系统通信方案,是城市照明监控系统得以成功运行的必要前提,在照明监控系统中目前可采用的通信方案主要有无线专用网、移动通信网中的GSM短消息、USSD和GPRS通信方式。根据要求本系统通信方案选择无线移动公用网的GPRS通信方式。
7.2 系统GPRS通信方案特点
GPRS(General Packet Radio Service)是通用分组无线业务的英文简称,是在现有GSM系统基础上发展出来的一种新的承载业务,目的是为GSM 用户提供分组形式的数据业务,具有“永久在线”、“高速传输”等优点。特别适用于间断的、突发性的和频繁的、少量的数据传输,也适用于偶尔的大数据量传输。
相对于原有GSM拨号方式的电路交换数据传输方式,GPRS网络采用的分组交换技术,具有以下优点:
(1)永久在线。即用户无需为每次数据的访问建立呼叫连接。
(2)高速传输。数据传输速率理论上最高可以达到171.2kbps,目前传输速率可以一般达到40kbps。
(3)流量计费。用户只需要为接收和发送的数据报支付费用,因此相对运行费用较低。
(4)快捷登录。一般只须10秒即可登录互联网。
GPRS 采用与GSM 同样的无线调制标准、同样的频带、同样的突发结构、同样的跳频规则以及同样的TDMA帧结构,其分组数据信道与当前的电路交换的话音业务信道极其相似。因此,现有的基站子系统从一开始就可提供全面的GPRS 覆盖。下图为通信系统组成框图:
监控中心的前后台监控微机接入Internet(可采用DDN专线、ADSL等多种方式),GPRS终端与监控中心建立连接,监控中心与GPRS终端通过GPRS网络,实时传递指令和数据。
7.3 GPRS系统构成和组网方式
GPRS的应用非常广泛,几乎所有行业都能用到GPRS的无线数据传输。但每种行业的实际需求和复杂的应用环境都大不相同,所以每种行业都会有自己独特的功能要求和组网方式。目前GPRS的组网方式有以下四种可行的组网方案:
1)方案一:中心采用ADSL等INTELNET公网连接,采用公网固定IP或者公网动态IP+DNS解析服务。此种方案向先INTERNET运营商申请ADSL等宽带业务。
1、中心公网固定IP:监控点直接向中心发起连接。运行可靠稳定,推荐此种方案。
2、中心公网动态IP+DNS解析服务:客户先与DNS服务商联系开通动态域名,监控点先采用域名寻址方式连接DNS服务器,再由DNS服务器找到中心公网动态IP,建立连接。此种方式可以大大节约公网固定IP的费用,但稳定性受制于DNS服务器的稳定,所以要寻找可靠的DNS服务商。此种方案适合小规模、对实时性要求不高的场合中应用。
2)方案二:中心采用主副GPRS-DTU,采用移动内网动态IP+移动DNS解析服务。
此种方案客户先与移动DNS服务商联系开通移动动态域名,监控点先采用域名寻址方式连接移动DNS服务器,再由移动DNS服务器找到中心移动动态IP,建立连接。中心也用GPRS-DTU做接收端,但GPRS无线方式的中心不如有线方式的稳定,所以采用主副两个GPRS-DTU作冗余备份。主中心GPRS-DTU接收端掉线时,所有监控点自动转到副中心GPRS-DTU接收端。此种方式也可以大大节约固定IP的费用,但并不是所有移动公司都提供DNS解析服务,所以要在有DNS解析服务的省市才能采用此种方案。此种方案适合小规模应用。此种方案时时性和稳定性较差,不推荐使用。
3)方案三:中心采用主副GPRS-DTU,采用移动APN专网固定IP。
此种方案客户先与移动申请APN专网业务。移动为客户分配专用的APN,普通用户不得申请该APN。用于GPRS专网的SIM卡仅开通该专用APN,限制使用其他APN。得到APN后,给所有监控点及中心分配移动内部固定IP。此种方案中心也像方案二一样采用主副两个GPRS-DTU作接收端,冗余备份。但此种方案较方案二而言,无需DNS解析,本身具有移动内网固定IP,减少中间环节,稳定性增强;且所有数据都在移动GPRS的APN内网传输,无需经过公网,安全性增强。此种方案无需负担宽度专线月租费用,性价比合理,推荐使用。
4)方案四:中心采用移动内网固定IP地址,监控点采用普通的移动动态IP
此种方案客户先与移动服务商联系,可以就近从移动GSM基站引入光纤专线,开通移动内网固定IP,监控点先采用普通的SIM卡并开通GPRS功能,通过移动内部网关与中心建立连接。此种方式也可以大大节约固定IP的费用,各监控点也无需设置固定IP。此种方案实时性较好,由于监控点使用动态IP,稳定性稍差一些,推荐使用。
5)方案五:中心采用APN专线,所有点都采用内网固定IP
此种方案客户中心通过一条2M APN专线接入移动公司GPRS网络,双方互联路由器之间采用私有固定IP地址进行广域连接,在GGSN与移动公司互联路由器之间采用GRE隧道。为客户分配专用的APN,普通用户不得申请该APN。用于GPRS专网的SIM卡仅开通该专用APN,限制使用其他APN。得到APN后,给所有监控点及中心分配移动内部固定IP。移动终端和服务器平台之间采用端到端加密,避免信息在整个传输过程中可能的泄漏。双方采用防火墙进行隔离,并在防火墙上进行IP地址和端口过滤。
对与照明监控系统而言,由于系统组成的监控点较多,实时性要求较高,因此建议采用第五种通信组网方式。为此照明监控中心的服务器将需要专线方式接入移动公司的GPRS网络,所有的监控终端都采用特定IP地址,以保证监控信息的可靠、安全、及时的传输。系统控制中心(调度端)设计
8.1 通信端系统框图(见下页)
照明监控系统调度端采用前、后台机连网工作方式,选用带看门狗的适合连续工作的工业控制计算机。一般情况下,前台机作为监控工作站承担遥测、监控、调度等工作;后台机平时自动备份前台机的数据,当前台机出现故障的情况下,可以随时切换顶替前台机工作;从而极大地提高了系统的可靠性。同时,考虑到计算机网络技术的发展,系统具有网络接口,接入服务器、管理工作站等,系统就可以很方便地组建为路灯管理处局域网,通过网络实现照明监控数据和图像信息共享。
系统外部的计算机均可通过拨号上网,采用加密查询的方式访问相应的各类最新和历史数据。同时,系统也可以通过电话语音方式查询当前的最新情况,或指定相应的电话号码和告警方式实现电话语音告警。整个系统的网络化设计为今后的生产管理与办公自动化的实施奠定了良好的基础,同时保留了足够的软件与硬件扩展接口,以便现有的监控系统能随着网络技术的飞速发展,发挥越来越大的作用。照明监控终端
9.1 照明监控终端的基本性能
照明监控终端(RTU)选用深圳宏电科技有限公司生产的STC-205型系列照明监控终端。该终端选用工业级芯片,允许在-40℃~+80℃的环境温度下的连续运行;采用多CPU与DSP协作工作方式,其中关键芯片采用国际最新表面贴装芯片,通过数字信号处理(DSP)技术,实现交流采样方案,交流电流、电压采集精度优于 0.5%;设备设计、生产全过程进行ISO-9001质量控制;印制板焊接采用波峰焊技术消除了人工焊接的漏焊和虚焊;每台整机都进行100小时高温上电老化排除了早期失效,有效地保证了设备的出所质量,现场开箱率达到100%,平均无故障时间达到10万小时。照明远程智能监控终端的采集和控制的内容包括:
遥测:1路三相电压、12路电流及有功功率和功率因数、2路直流(测光照等)
遥控:6路继电器输出,触点为交流220V12A,一组常开和常闭触点
遥信:8路隔离开关量输入
通讯:2路隔离232或485接口,MODBUS协议
射灯等各种不同底灯型。
具有远程抄表接口。
具有远程自动调压接口。
具有单灯监测接口。
具有加装防盗线模块接口。
9.2 照明监控终端主要功能
9.2.1 自动报警
当采集到的交流电流、电压超过上下限时能自动报警。
当白天亮灯或晚上熄灯时能自动报警。
当供电停电时通过自备电源运行,同样能自动报警。
9.2.2 独立运行
当发生中控室微机或通信线路发生故障时,终端会根据预先设定的程序定时自行开/关灯,以确保路灯照明线路的正常运行。
9.2.3 监控终端断电运行
监控通信终端内可装有不间断电源,具有断电运行功能,能在供电线路断电时及时告警,使有关部门在第一时间获知并抢修,同时具有防盗报警功能。不间断电源能防止过分充/放电,保证长期使用。
9.2.4 抗干扰能力
由于监控终端一般均安装在干扰较大的环境中,为了保证系统可靠工作,终端的软硬件设计中采用了下列多种抗干扰措施。
对现场采集的模拟量和开关量信号在硬件上采用隔离和限幅等防强干扰措施。在软件上采用数据滤波处理,保证了数据的准确性。
对开关量输出采用软件连续循环置位输出的处理方法,保证了输出的可靠性。
对强干扰信号造成的运行出错采用软硬件自恢复电路处理。保证在无人值守时也能可靠运行。
对采集到的高压交流信号实行多重防电脉冲冲击和防雷保护措施,已在实际应用中获得了极好的效果。
9.2.5高可靠的变送器电路
选用交流电压、电流二次互感,具有输入输出完全隔离、精度高、功耗低等优点,加以输入端的多重防护措施,极大地提高了传感器的可靠性和精度。
9.2.6通用化设计
终端所有工作参数都可通过终端或中控微机中的设置软件包进行在线设定和修改。工作参数包括:站号、通信参数、现场物理量参数、模拟量的计算方式、采集方式、矢量设置和组合报警等内容。用户可随时根据现场情况(如全夜灯、半夜灯、景观灯等各种类型)自行组态各终端的工作参数,从而既保证了监控终端设备的通用性,又保证了系统具有极大的灵活性。
9.2.7 防盗报警功能
在照明控制箱门处加装箱门开关,但外人打开加箱门时能自动向主台报警,保证照明设施的安全。
9.3 照明监控终端扩展功能
9.3.1 远程抄表功能
终端设备具有RS-485抄表接口,可以自动读取电子电表的数据。实现系统的远程抄表功能。
9.3.2 远程自动调压接口(选配)
照明监控终端设备具有控制调压设备的接口,如果配有北京嘉复欣科技的节电器,则通过此接口可实现对节电器的远程控制和调压。
9.3.3 防偷盗照明线路报警控制接口
终端提供与防偷盗照明线路报警模块接口,只要系统配上珠海新东武电业公司研发的照明线路防盗线报警模块(见第14节),即可随时采集照明线路情况,发现有偷盗线路时可立即报警,保障照明线路和设施的安全。
9.4 照明配电控制箱设计
照明配电控制箱可以有两种方式:其一,对原有的配电箱进行改造,增加若干互感器、自动/手动开关等器件即可;其二,根据要求重新设计照明配电箱。
以上两种方案将根据现场具体情况而定。
第三篇:修复在河流以及城市中的应用
“什么是复原”
从城市复原热潮中的启示(1998)安·李·莱利 编者介绍
19世纪晚期和20世纪中期的早期环境运动主要关注自然土地、资源、和物种的“保护”与 “保存”。与此形成鲜明对比的是,许多都市环境组织在1980年左右才开始将关注点放在以前被破坏的都市环境系统的复原上。“复原”因此渐渐成为城市可持续发展议程的流行词汇。复原活动可能会有好多种形式,但是关注点通常都是清理受污染的土地(经常被人们称为“褐色土地”),重新种植天然植被和复原小溪、湿地或者其他有水浇灌的元素。
在这个章节中,修复潮流先锋安·李·莱利围绕都市环境修复,特别是水道的修复进行了几个重要方面的讨论。她叙述了什么是复原而什么不是复原,而且还给小溪修复的过程。这是一个美国西部尤其活跃的一个运动。例子包含了在加利福尼亚州穿越圣路易斯中心的圣路易斯小溪。这个小溪是Berkeley Strawberry小溪的部分流域,例子中还包含了San Jose的Guadalupe河。复原天然物种和栖息地和运动紧密相关,在干旱和半干旱的城市和乡村作为一种节水技术的花园(用耐旱的植物)。其他关于复原主题的文章用到自然物种和永久培养,这些包括了《人类环境系统设计:景观、土地利用和自然资源》,还包括Rutherford H.Platt, Rowan A.Rowntree和Pamela C.Muick编写的《生态城市:保护和修复都市生物多样性》,Bill Mollison的《可持续景观结构:户外绿色建筑引导》,和 Andre F.Clewell和James Aronson写的《生态修复:准则、价值和新兴职业的结构》。
社会对生态复原做了一个定义,即意图改变地点来定义一个本土的历史生态系统的一种进程。这种进程的目的是模仿这种规定的生态系统的结构,功能,密度和动力
[其他]加入了更多人和社会的组成部分的有趣的定义是:意图修正人类对生物多样性和本土生态系统带来的破坏,通过和一种可以导致将自然和文化重新建立可持续和健康关系的自然再生进程。
用这些定义,修复者需要处理的第一个问题就是什么历史和本土条件需要被修复。在一些环境很可能是在一个特定历史条件下的针对自身条件的对水道的实践修复。例如当它成为正式地成为中心公园的WPA整体的进入城市景观。修复计划包括:例如溪流自然植物的修复和在历史WPA岩石对水道没有伤害的情况下对它的修复。可能有从17世纪晚期到现在的历史的水道已经作为一个降解工业污染的沟渠。你可能想用上个纪元的记录或者地图来决定修复的目标。
这在制度上或生态上可能不能在欧洲殖民这将景观改造成另一种东西来修复一个水道景观现有条件。例如,当我们客观的选择芝加哥河去修复,我们以前为了开凿船道已经对低洼地带进行了人工疏浚,现在我们不能让它变回原来的浅而且大片的草原湿地了,我们对于这个问题的办法就是利用河边的模型来引导对河道进行修复和恢复一些以前欧洲殖民地时期的湿地物种。
在城市方面,修复需要复杂的妥协和此消彼长,这种过程是在现今的土地利用和生态系统的基础上基于自然和人类建造历史的一种过程。一个好的惯例就是参考熟知当地原始景观的专家的意见来看是否有些许保存下来能提供一个已经退化的水道修复模型的自然河流、小溪、水道、或者湿地。
在生态和人类殖民地两个方面,如果我们要创造一个景观,我们需要努力创造一种比现存条件更好的可以自我持续发展的景观。这意味着水道会变得更平衡。对一个河流和小溪而言,这种平衡条件通常意味着不会过度腐蚀和有生锈沉积物。(腐蚀和生锈对小溪来说是天然的;我们只在我们已经在现存条件下建立极度的条件是才开始干涉)。这也意味着它有丰富的生物多样性而且不会经历极端温度、营养物、藻类生长,或者其他化学参数。如果水道的自然物理条件变回原来的样子,它将不会需要过多的介入来改正腐蚀,生锈或者污染问题。
河和小溪的物理条件包括溪边的树和灌木,河道和它的宽度,深度,池塘,浅滩和曲流。这条河也包括它的泛滥平原和特色平台,这些平台通常很老,而且坐落于现今废弃的泛滥平原之上。这些物理“结构”在河流生态系统中都有功能表现,包括水的走向和沉积物,洪水的储存和运输,还有就是创造陆生植物群落和野生动物的栖息地和水生动物的栖息地。最终,小溪动力包括沉淀物的运输,水的运输,河道的形成,泄洪平原和平台;和湿地的土地利用和植被种植。复原的目的是尝试还原这些结构,功能和动力来尽可能突破我们现代景观发展的限制。
有时,它帮助我们重新定义什么是复原而不是阐述他的主题。渔场修复不是一个鱼类孵化场,在这里我们花费很多在一定的容积把鱼养大,然后把它们放回河流,小溪或者湖泊中。大部分有贮存的鱼的河流或者湖泊不能供给鱼类的生命循环。结果,鱼类只能再度贮存。渔场复原需要再建一条河流、小溪或者湖泊野生遗传贮存,这是一个能够维持自足的可持续鱼量发展的地方,在这里鱼类可以根据自然条件选择适合生存的基因。上面说的修复意味着重新放种,重新选栖息地,重新移动栅栏进行迁徙;重新修复在这些条件下适合种群进化的遮蔽处,适宜温度和水质,并且这些物种可以靠他们自己生存下来。
修复不是景观,好的景观意味着要创造一个可以提供避难所、冒险、记号、娱乐、环境还有物质的场所。对修建高速公路,办公室结构,停车场,和房屋发展和水工程结构来说,景观是一种土地利用的改变。专业景观经常利用种植设计来构图、对混乱或者丢失树荫的补充或者覆盖,这是通常是我们不想看到的。尽管这些项目都是合法的,但这些不是复原。小溪的复原也不是创造一个有水穿过的“自然花园”。
沿着河道边种树和灌木的工程不是一种复原。即使这项工程用了天然的植被也不算。那些在洪水渠种植或者覆盖在上面的植被,或者试着去减少些对野生动物和祖先们来说的原始河流的已经丢失的价值但是已经不能作为自然水边系统的一部分的植被,都可以叫做景观。在这种情况下,我们不能修复。我们只能努力的减少或者补充这个项目对环境带来的伤害,然而,如果植被功能可以作为小溪生态环境的一部分,而且能够帮助减少水的流速,加强堤岸建设,创造漩涡冲刷泳池,阻止芦苇等杂物对河道的腐蚀,或者为鸟、鱼或者其他用过这些栖息地的哺乳动物创造栖息地。
[……] 当我们什么都不做的时候修复是能被感知的。自然的修复力通常是根据流域条件变化而变化适应的。作为修复的专家的一部分是批判,就是知道什么时候可以允许自然靠自身的变化进行调节,有多种人类活动可能导致溪流的改变,这些活动包括修建大把,规整溪流流向,分流水系,城市发展,火灾或者木材收集,挖电缆管道或者水渠的重新定位。像洪水,飓风地震,台风等自然灾害也可能影响,溪流会对上述影响作出反应,这些自然作出的调整往往得不到我们想要的结果。一个修复方面的专家可以给当地居民指出优势和修复所需要用的花费。在多数情况下,溪流会找到一种不需要介入的新的平衡。其他情况下,小溪会反抗那些试图操纵它吹出来、侵蚀或者通过精心设计的堤岸保护项目。有时候自然植被重新回归自然,比我们种植它的时候更有活力。这些不确定的因素强调了与当地的地质学家、水文学家和其他对当地小溪动力有专业知识的人的沟通。这对于溪流来说可能是一个很大的误导鄂工作项目,一个对纠正失衡的渠道和分水岭弊大于利的项目。
[……] 我们正在进入一个政府管控目的性和价值性很强的公共项目的纪元。利用多种目的性的理论对泛滥平原的管理已经在过去的几十年中在河流工程管理上得到广泛认可。这个概念,这是最大的社会效益管理河流冲积平原和洪水易发地区范围的目标包括减少洪水造成的损失,保护野生动物的栖息地,保护或改善水质、生态修复、侵蚀控制,提供娱乐,等等。[……] 创新在规避环境影响和现存问题的洪水管制项目中进行多次试验。河边散步被保留了下来,泛滥平原被改造成可以储存盒运输更多水量。再种植系统已经被混凝土、乱石、溪流堤岸上的桩材、海滨和湖滨所代替。复原的方法可以以一种令人兴奋地方式替换老方法,这种方法经常可以解决因为降性能伤害和提供环境优势的重要工程问题。他们试着回复小溪的自身结构(河边森林、曲流、水池、浅谈和其他物质特征)、自身功能(溪内栖息地,洪水储地,环境平衡、野生动物栖息地)、和它自身动力(即被它自身的形式,规模和蜿蜒程度所决定的)。通过做这些,修复可以减少过多的腐蚀,复还鱼类栖息地,帮助溪流从污染中复原,甚至减少洪水的破坏,作为一个双赢的方法。
城市化是如何改变流域和小溪的
在城市地区流域的概念变得更加复杂,因为受到了自然地形打扰;水可能会使通过雨水渠流走,在某些情况下可能会被转移流入其他盆地。在排水系统中一个通过自然或者雨水渠给特定点提供径流的区域被认为是一个流域的一部分。作为一个住在平坦部分的城市居民, 我等待着下雨,然后观察水怎样流入雨水管道从而识别我的雨水管道流入了哪个沟渠,这样来找出我的房子在哪个流域。
城市流域最糟糕的可能是泥泞的沉积物;使堤坝动摇蜕皮、植被稀疏;把油、汽油、和城市废物带入雨水道管;和住宅的倾倒垃圾地,庭院残骸包括家具、床垫、汽车电池。没有大树的树冠可能使河道比正常情况下更多的暴露在阳光下, 鼓励芦苇和藻类的增长。这些可以“窒息”通道,造成积水和水流交织。购物车在城市流域中有着很好的预测性,所以加利福利亚州的溪流委员会把购物车分类到城市小溪的“指示生物”。委员会因此指定金购物车奖为其最高奖项。
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级。河岸区域(沿着河流植被被很好浇灌的区域,与相关动物)被从河道淘汰或分开。删除河边地带植被导致水生生物营养物质的损失, 损失了阴影遮挡,增加堤坝侵蚀,河道的横向运动, 增加沉降,减少池深度。冲积平原与河道分开,因为渠道已经被下切或加深, 或之前的土地利用实践增加了大层土填补冲积平原, 或者是这些事情共同作用的结果。结构性障碍如堤坝、防洪墙、渠道化也是这种分离的原因。冲积平原是流域系统中最具生物生产力的部分也是洪水的存储和运输区域,但他们往往受到城市化的影响。
在所有的可以影响一个流域及其水文的土地使用变更中,城市化是迄今为止最重要的。这样的发展增加表面的不透水性,如沥青、混凝土、产生大量的雨水径流,比一个吸收雨水的正常流域更快的冲刷地面。城市化会增加流动的数量和峰值。水流通过径流流向小溪在降雨开始之后变得“光鲜”,减少降雨和洪水流的高峰阶段之间的延迟时间。
流域管理和修复程序可以解决城市化的影响,减少径流的增加,侵蚀和沉积。现场滞留的雨水(靠近建筑物、停车场)使用地点设计如自然流域等措施, 保存湿地、植树造林、雨水蓄水池和缓冲区可以延迟径流达到的峰值时间和减少峰值的总量, 在水输入流和河道之前过滤。
河岸恢复项目可以帮助增加为适应更大的城市流动的河道的稳定性。河岸的缓冲区和园林道路可以防止正在城市化影响下调整和扩大水路的结构的损害。原生林地和植被可以回到流域的斜坡。
确定你的溪流的需求
对于那些目标是有一个健康的流来增强他们的社区或城市的来说有五个主要关心的领域。你的第一个值得关注的问题应该是通过土地使用法规在新的城市发展的影响下保存现有健康的溪流。溪流常见的摧毁者是建筑物的布置太靠近河岸,造成侵蚀和洪水灾害因而产生费用,这些费用通常是由社区纳税人承担。如果你是常见的情况,你必须调和溪流和现有结构的冲突, 你的第二个问题是使用可行的最环保和审美敏感的技术用来保护溪流和结构。第三个需要你可能是为了由工程官员来维护的河道的环境敏感性谈判。你也或许会发现,为了恢复溪流, 最后需要删除涵洞、混凝土衬砌物, 你可能需要通过传统的处理设施和恢复方法来解决水污染问题和流域中生物充足水供应的需求。
所有五个问题将要求你与许多学科的专业人士交流, 他们都有自己的语言、传统、甚至文化和价值观。
首先,不管怎样,你需要确定你的溪流在不久的将来已经或可能面临的问题,你的目标在与管理或避免这些问题。在土地利用变化中你是否需要保护你的溪流,还是已经受到城市化的严重影响,你需要控制河岸侵蚀?您可能需要考虑以下的一个或多个作为你的管理目标: 计划和控制溪流的走廊
土地使用规划和地点设计可以保护自然水路由轻率的城市发展引起的典型退化,远离危险区域例如冲积平原和曲流河等区域。计划可以将危险区域指定为社区开放空间,公园,休闲区,小径,徒步旅行和自行车道,交通走廊。
地点设计标准和规范可以通过土地使用计划为一旦开发位于社区时如何正确地设计开发提供指导。地点设计保护措施可以叫溪流-走廊缓冲区, 最小化不透水表面和原生植被的影响以及探测雨水的管理。使用缓冲区的自然河边地带植被和自然洼地以及雨水滞留区域而不是下水道,通过减少雨水流和径流污染大大减少开发对溪流流的影响。缺点要求地点结构远离小溪,从漫滩流和改变溪流蜿蜒中降低未来财产损失的风险。适当的土地使用规划和地点设计通过避免问题的发生为一个社区节约成本。
第二个基本土地使用规划的表弟是轨迹规划。
沿着溪流流慢跑者和徒步旅行者的休闲步道很容易集成为可再生资产。计划在没有现有的未开发公共通行权后添加一个小道后来是很困难的, 但作为使城市和郊区中心更宜居的园林道路的一部分却正在进行中。
使用环境敏感的洪水、水土流失和通道不稳定性的解决方案 许多地区没有足够的缺点要求。如果你承接了结构在洪水灾害地区或者容易受到蜿蜒和侵蚀堤坝的溪流的损害的情况,你将要寻找可行的最具环境敏感性的技术对溪流和结构进行保护。通常,替代的修复可以代替传统的工程实践,以减少洪水和侵蚀破坏。
主流在城市环境中通常是失去平衡的导致了过度侵蚀或过度沉积。过度侵蚀是从平坦的表面增加径流引起的,如道路、车道和停车场。过度沉积通常是由上游建设、放牧、或砍伐引起的。流一般经过对城市化两个周期的主要调整。他们往往首先从建筑工地充满沉积物。之后通道变大以负荷建成城市的平整表面增加的径流。河和湖滨水区往往有水土流失问题,因为沿水路的多产自然植被被移除了。最适合补救这些问题的方法是再生长水道。有时候也需要改变航道。
使用环境敏感性维护策略
如果你有一个信道流已经变直,其自然的树和灌木物种也被移走来增加洪水在中通道流动的空间。你需要寻找方法来挽回它的一些环境和审美价值。如果你的溪流现在被官员分类作为防洪通道, 你将不得不在联邦和地方的标准下维护管道, 这些标准通常旨在最大限度地减少原生植被的生长。作为一个防洪通道,分配给你溪流的主要目的就是为洪水提供一个泄洪通道。老式的,传统的防洪项目在他们的目标不包括美学或生态价值。这意味着你将不得不提出一个替代的河道维护系统,允许你与防洪目标集成环境目标。而不是常规的每隔几年切除大部分管道的植被来增加信道容量,允许百分之15-25的植被保持并维持在这一水平会更环保。这可以提供一些环境价值的同时保持洪水的泄洪。此外,清除垃圾,碎片,家具,冰箱,旧靴子,购物车和其他物品,不仅提高了流的美学,还可以解决水土流失问题,增加泄洪通道的能力。这样清理项目是一个显而易见的让恢复启动的办法。用更自然的环境取代混凝土涵洞、通道
在许多城市,只有残留的之前修复的河岸环境依然存在。溪流经常被埋涵洞、地下作为雨水下水道。如果没有埋,它们包含在贫瘠的混凝土渠道中和被锁在链接的栅栏里。许多城市后悔失去的小溪和河流的历史、美学、环境价值试图减小一些伤害。威斯康辛州密尔沃基市,制定计划把混凝土从林肯溪镇的中心移走。普罗维登斯、罗德岛、为了恢复城市的滨水区移除了桥接一条河的混凝土板。埃尔塞里托到,城市纳帕,伯克利,加州;盐湖城犹他州,圣安东尼奥,德克萨斯州,普罗维登斯,罗得岛,已经挖开了小溪和河流和恢复了自然的通道。华盛顿贝尔维尤,圣。保罗,明尼苏达州,波特兰,俄勒冈州,丹佛,科罗拉多州,这些城市,计划让小溪见到“日光”要用手提钻钻开混凝土。
改善水质、供水和溪流生物栖息地
到目前为止,大多数在恢复溪流环境中关注的是水质和鱼类栖息地的改善。在过去的十年里,河流恢复项目涉及溪流堤坝修复和恢复已经成为国家和地方符合1987清洁水法案的修正案非点源污染控制要求的一部分。西北地区的adopt-a-stream网络在华盛顿特区的lzaak沃顿联盟等组织可以提供一个广泛的文献监测,文中的溪流生物获得充足的水供应问题可能涉及到一个复杂的水权制度,各州法律也不同。
第四篇:遥感技术在城市环境监测中的应用
遥感技术在城市环境监测中的应用
摘要:现阶段,由于多方面因素的影响,使得我国的城市环境污染日益严重,各类突发性环境污染事故比比皆是,从而导致生态环境失衡。环境监测作为控制环境污染的主要途径之一,其作用得以彰显。然而,我国幅员辽阔,仅凭现有的环境监测工作站及监测技术很难实现全方位监测,而且及时性和准确性也难以保证。遥感技术以其自身诸多优点,被广泛应用于各个领域当中,该技术在环境监测方面的效果也比较明显。基于此点,本文就城市环境监测中遥感技术的应用进行浅谈。关键词:环境监测;遥感技术;红外遥感
一、遥感技术概述
遥感(RS)与地理信息系统(GIS)技术的发展及其在地理学研究中越来越广泛和深入的应用,已经导致这一学科研究方法,特别是地理学研究中空间对象的观测与信息获取方法产生了根本性的变化,极大地提高了对地观测能力和丰富了观测内容,深化了人们对地理现象的认识。
(一)遥感技术分类
遥感技术主要是指通过物体对电磁波的辐射或反射,不与物体进行直接接触,远距离辨识及测量目标对象的一种监测技术。按照所使用的监测波段不同,该技术可分为以下几种类型:热红外遥感技术、可见光反射红外遥感技术和微波遥感技术。
(二)遥感技术的特点和作用
遥感技术的特点如下:监测速度快、范围广、能够进行长时间动态监测、投入成本低、回报高、无需现场采集样本、可以发现常规方法无法监测到的污染源;其较为明显的作用是可对指定区域进行跟踪测量,并且能够快速获取与污染有关的全方面信息,如污染源位置、污染范围、污染物分布及扩散情况、大气生态效应等等。
(三)遥感技术的应用范围
目前,遥感技术已在我国诸多领域内得到广泛应用,具体包括:农林牧渔业环境监测;地质、地理、水文、气象、海洋等环境监测;城乡规划、资源勘探、军事侦察、土地资源管理等等。现阶段,随着科技水平的发展速度不断加快,促进了遥感技术的发展,该技术目前能够测出水中大部分微量元素的实际含量,如叶绿素、水温、泥沙含量以及水色等等,而且其还可以测量出大气的温度、湿度以及各种有害气体的浓度和分布情况,在固体污染物的测量方面也有一定的作用。
城市的飞速发展带来了一系列城市污染问题。常规的人工调查方法由于周期长,耗资大,不能及时反映城市环境变化的趋势。而遥感(RS)技术由于具有快速、准确、大范围和实时地获取资源环境状况及其变化数据的优越性,成为城市环境监测的主要手段。
城市环境是自然环境和社会环境综合作用下的人工环境。污染物一般可分为化学性、物理性和生物性三大类。其中,现在遥感技术可以有效地监测城市中的大气污染、水污染、地面污染、固体废物堆场污染和热污染,并且可以监测城市土地利用变化、城市交通、灾害预警等方面。
二、遥感技术在城市环境监测中的具体应用
(一)在大气环境监测中的应用
大气污染主要是指工业和生活燃煤排放的废气 烟尘、粉尘、扬尘以及人工合成物质自然挥发有毒有害气体对大气的破坏。遥感综合技术在城市环境监测为大气环境质量监测和评价提供了有效的途径。根据遥感影像特征可对大气污染的范围、污染源的位置、污染物的扩散途径进行监测,结合实地观测数据还可对大气污染的程度进行测定。常规的大气环境监测的做法是在典型区布点采样,在室内分析大气中污染物的含量,并据此来监测和评价大气环境质量。量点的监测数据来评价全区,代表性和可靠性均差。
或者通过对穿过大气层的太阳直射光和来自大气和云的散射光以及来自地表的反射光的光谱分析,可以测量它们的光谱特征,求出大气气体分子的密度,从而确定大气中废气和有毒有害气体的含量,并可用此来对大气环境进行监测。
灾害性大气污染主要是沙尘暴。卫星图像拥有红外通道,可以确定沙尘暴的位置,同时它所具有的高时间分辨率(如1小时重返),更有利于大尺度监测沙尘暴的运动轨迹。目前沙尘暴研究和监测的主要是利用遥感手段。
例如:
1.臭氧层监测。因臭氧自身能够吸收0.3微米以下的紫外区中的电磁波,故此可采用紫外波段进行臭氧含量测定。此外,若大气中的臭氧含量达到一定高度时,温度也会随之升高,所以也可采用红外波段进行探测。
2.有害气体监测。对于由自然或人为条件下生成的二氧化硫及氟化物等有害气体,可采用间接解译标志进行监测。通常情况下,当植被受到一定程度的污染后,其对于红外线的反射能力会有所降低,加之纹理、颜色等外在特征也会异于正常状态下的植被,所以可利用植被这一特点,对污染情况进行间接分析。
(二)在水环境监测中的应用
应用遥感技术对水环境进行监测主要是以清洁水与污染水的反射光谱作为监测依据。正常情况下,清洁的水体其反射率较低,而且对于在光的吸收较强,从而使得其在遥感影像中呈暗色调,这一特征在红外谱段上更为明显。在进行水体监测时,可将水色指标及光谱特征作为遥感技术监测的主要依据。应用卫星获得的像片或磁带数据中水面光谱资料与正常水的光谱资料相比较,使用小型电子计算机作及时的处理,就能探测出水源中的各种污染情况。由于遥感技术监测的范围较广,从而使其在水体扩散时能够及时发现污染物的扩散方向、排放源、影响范围及程度,以便尽快找到污染源。因水体中的污染物种类较多,且过于繁杂,为方面遥感监测,通常将水污染分为废水污染、泥沙污染、热污染、石油污染等几种类型。
1.热污染监测。由于城市化和工业化的迅猛发展,大气中的二氧化碳急剧增多,大气层对地球生物生命起保护作用的臭氧层正在逐步地被破坏,致使全球气候普遍变暖,这就是所谓的“ 温室” 效应。而城市市区温度普遍较城市郊区高,这种城市市区出现的岛状的高温现象即所谓的“热岛效应”。
由于热岛的热力作用而形成局部大气环境,造成从郊区吹向市区的局地风,把从市区扩散到郊区工厂排放的污染空气,又送回市区,使有害气体、烟尘在市区内滞留积累,从而造成进一步的大气污染,所以城市热岛是一种热污染现象。利用遥感技术进行城市热污染调查,主要是利用热红外遥感,对城市下垫面的热辐射进行白天和夜间扫描,在热红外图像上,温度高的地区色调为浅色,温度低的地区则为深色,通过影像判读分析调查,可以查明城市热源、热场的位置和范围,并对热岛的时空分布、热岛强度和地表温度分布等进行测定和分析。
根据不同时间的遥感资料,还可研究城市热岛的日变化和年变化规律。总结城市热岛与下垫面性质的相关关系,可从城市规划入手,制约那些形成城市热岛的因素,防止城市环境的进一步恶化。2.石油污染监测。就港口和海洋而言,石油污染属于一种较为常见的水污染。利用遥感技术对石油污染进行监测,不但可以确定污染区的实际范围和石油含量,同时还能追踪到污染源。由于石油与海水的光谱特征差异较大,所以在很多光谱段上均可将石油与海水分开。3.废水污染监测。由于废水中所含的悬浮物种类较多且水色差异较大,加之特征曲线上的强度也有所不同,所以可采用多光谱合成图像对废水进行监测。此外根据废水中水温的差异情况,也可采用热红外进行监测。
(三)在地面污染监测中的应用 应用遥感技术对地面污水的排放造成的污染,可应用航空遥感拍摄的像片清楚地圈定出其污染范围。例如,当灌溉的农田遭受污染后,作物的生长在色调上有特殊变化,能同其他一般的禾苗区分开来。此外地下水的污染也会引起地面植被的变化,与正常生长区的作物有不同的光谱表现。多光谱成像仪能监测这些变化,从而圈定地面污染分布范围,进一步对地面污染做出预防规划。
因此,应用遥感技术,不但能圈定地面污染的分布范围,而且还能够对地面污染进行规划性的预防。例如,遥感综合技术在煤炭的自燃隐火监测中的应用。煤炭的自燃隐火不但每年要烧掉十亿吨煤炭资源,还要造成大面积的污染。地矿有关部门应用航空红外扫描仪,煤炭总公司应用地面红外测温仪,按地表温度的细微差异圈定隐火区,区分出燃烧区和燃尽区,分析其蔓延方向及规律,为大规模整治煤炭隐火提供了新的方法和经验。
(四)在固体废弃物监测中的应用
城市的固体废弃物的类型主要有居民生活垃圾、建筑垃圾、工业垃圾,以及混合垃圾,以上几种废物的混合物等。根据遥感图像的特征(如形状、色调或色彩)可以有效地调查固体废物堆场,尤其是利用航空热红外图像更为有效。
由于固体废物自身的物理化学分解作用,其温度一般高于周围地物,这在热红外图像上有着明显的色调特征。在城市中有的堆放物的影像特征与固体废弃物堆很相似,解译时容易混淆,因此需要适当地进行一些实地调查。例如,城乡结合部的垃圾堆与农村中的稻草堆粗看起来两者色调、形状都很接近,分布位置也无特点,但若仔细观察可见稻草堆顶部凸出,边界圆滑清晰,而垃圾堆则较平坦,边界模糊。
此外,由于城市中各种固体废弃物堆场的分布在空间与时间上均受到各个城市多种环境因素的制约。因此,根据堆放物位置的分布特征来判定堆放物是堆放物判定中的重要一环。例如,在人口集中、建筑密度大、管理严格的城市中心区,不太可能出现大面积的生活垃圾堆和工业垃圾堆,建筑垃圾堆只能堆在建筑工地周围或较偏僻的小马路上,而大的原料堆场也只可能出现在车站或码头附近,因此根据堆放位置可以进行堆放物性质的判断,从而进行正确的固体废物堆场污染监测。
三、结论
总而言之,遥感综合技术将帮助人们突破传统污染监测方法的局限,提高城市环境保护和污染监测能力,保护生态环境的平衡、提高人们生存环境的质量。同时它还将完成大量的基础研究工作,建立中国典型地物的波谱数据库和制定资源遥感调查技术规范。环境保护现已成为我国一项重要的基本国策,在未来的工作中,应加大遥感技术的应用力度,使其在环境保护方面的作用得到充分发挥。
参考文献
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第五篇:城市园林绿化论文专题
城市园林绿化问题研究策略分析
摘要:本文概述了城市园林绿化在城市规划和城市建设中的重要作用分析了目前城市规划中在园林绿化方面存在的主要问题并且提出了详细的解决办法为实现园林绿化和城市建设的和谐、可持续发展提供参考。
关键词:城市园林绿化 存在问题 发展对策
城市园林作为城市唯一具有生命的基础设施在改善城市环境质量、美化城市景观方面有着不可替代的作用同时它还是城市生态系统的一部分在保持整个城市的生态平衡方面有着积极作用是城市发展规划的重要组成部分也是实现城市可持续发展战略的重要生态措施。
一、城市园林绿化在城市建设规划中的重要作用
1.园林绿化是创造城市人居环境的主要方式 园林绿地不但贴近人们生活的空间是人们户外活动的好去处满足了当代城市居民返朴归真、向往大自然的愿望而且可以满足人们游憩、锻炼、娱乐、社交活动的需求。园林绿地已成为提高人们生活水平不可缺少的条件之一。绿色的环境可以使人们产生安宁、祥和的感觉进而促进身心健康。
2.园林绿化可以调节气候监测、改善环境 空气是人类赖以生存不可缺少的物质是重要的外环境因素之一植物不但能通过光合作用吸收大量二氧化碳并放出氧气其自身构成的绿色空间还对烟尘和粉尘具有明显的阻挡、过滤和吸附的作用。另外许多水生植物和沼生植物对净化城市污水有明显的作用。园林绿化还可以通过植物地下根系吸收大量有害物质而起到净化土壤的作用。城市的绿色通风走廊即道路绿化与滨江滨湖绿地等城市的带状绿地可以将城市郊区的自然气流引入城市内部为炎夏城市的通风创造良好条件而在冬季则可使风速减低起到防风的作用。还可利用敏感植物监测环境污染及时发现问题及时治理。
3.园林绿化可以增加城市的人文景观 追求人与环境的协调是园林绿化的总体目标作为一门具有优化环境功能和丰富文化、艺术内涵的学科和建设行业园林绿化在营造生态环境的同时也致力于建立文化历史、艺术间相互融洽与和谐的氛围。它可以丰富人文意识与审美价值内涵体现城市的文化特色。如穿行于椰林夹道的城市街道就会使体验到南方沿海城市特有的风韵而徜佯在白桦掩映的林阴道上便会感受到北方城市的风格。
二、目前城市规划建设中园林绿化存在的主要问题
1.绿化行业规范缺失 目前城市园林绿化行业尚缺乏统一的《园林工程监理规程》、《屋 顶绿化规范》、《立体绿化规范》、《城市园林绿化养护企业资质管理办法》等行业规范尚缺乏统一的《园林绿化工程施工合同》。而且除了北京等少数几个省市发布了地方规范外很多省份尚未发布此方面的地方规范因此造成一部分的绿化规划、设计、建设、监理和养护工作缺少具体可参照的标准给管理工作带来一定难度。
2.老城区绿地率不高屋顶绿化和垂直绿化不广 通过近年来的绿化建设使城市绿化面貌有了很大改观但城市绿化面临的任务仍十分艰巨特别是老城区中的中心城区绿地率低下。而这一区域又是人口集聚的中心因此提高和完善这一区域的绿化尤其重要。目前城市绿化最大的难题是旧城区缺少可绿化土地而屋顶绿化和垂直绿化在一定程度上弥补了这个缺陷但屋顶绿化建设屈指可数。
3.绿化养护资金缺少居住区绿化养护管理体制不顺 绿化养护资金是决定养护质量的关键因素目前出现一部分老居住区的绿化养护仍由政府承担一部分居住区无物业管理造成绿化无人养护一部分居住区有物业管理但养护费用标准偏低的现象使得居住区绿化养护主体不明、责任不清甚至出现了一年绿、二年荒、三年光的现象。因此需逐步培养业主承担养护经费的养护模式。此外部分地区绿化管理机构设置也存在问题。
三、城市园林绿化的发展对策
1.完善城市绿化规划 规划是建设的龙头城市绿化工作要有一个新的突破关键在于有一个前瞻而科学的城市绿地系统规划。根据城市发展现状并结合城市现有的景观风貌、历史文化名城保护、公共绿地的应急避难功能编制城市绿地系统规划明确近期发展目标按照生态学原理和“城市与自然共存”的原则结合农业产业结构调整在城市组团之间、工业区与生活区之间建设高标准的区域型绿化隔离带突出各区的独立性。利用城市外围山地、水面、海滨、滩涂、河道谋划建设城市周围大面积的森林和沿河道、道路的生态环境绿廊、高效农田林网充分利用郊区自然景观建设风景林地和自然保护区拓展人与自然融合的空间。要在城市周边规划建设大型苗圃、花卉生产基地、花卉市场鼓励和支持郊区农民发展苗木、花卉产业城乡一体共同发展。2.积极探索屋顶绿化发展途径 由于屋顶绿化建设的投入大大高于平地绿化且后期养护费用也高于平地绿化因此首先在政策上明确关于开发屋顶绿化的强制性指标要求其次建立计入绿地率的鼓励性条文规定来调动开发单位的主动性和积极性此外建立若干政府开发建设示范项目。
3.因地制宜优化绿化设计 根据城市不同特点进行不同的绿化设计突出城市文化底蕴和内涵。集中力量在城市主要路口和繁华街头营造一批人文景观结合城市绿化布置有特色的城市雕塑、建筑小品和游憩设施展现城市的乡 土风情提升城市品位。新城区以大面积的绿化种植为主而老城区由于绿地面积有限其绿化建设应以改造为主结合城市居民活动休闲的需要做精做细营造不同的城市绿化风格。合理配植绿化树种并大力提倡使用成本低、适应性强、本地特色鲜明的乡土树种优先选用抗旱、节水、易养护的植物。
4.作好绿化养护的保障工作 现行的养护操作模式还很简易原始主要是拔拔草、浇浇水、喷喷药忽视了修剪的艺术性、施肥、病虫害的预防等环节其结果直接影响到绿化的景观效果造成乔木长势不佳、灌木整形单一因此在抓好绿化施工质量的同时抓好养护的质量也同样重要。