DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 2. 离散玻尔兹曼模型 2.1. 演化方程 在文献[ 17 ] 中，我们构建了比热比和普朗特数可调的多松弛时间(Multiple-relaxation-time)离散玻尔兹曼模型模拟燃烧现象。在玻尔兹曼方程的右侧添加了一个化学项 ，表示化学反应引起的分布函数的改变率。通过Chapman-Enskog分析可知，为了恢复带有化学反应的NS方程组，该模型至少需要满足24个独立的矩关系，与之对应，至少需要使用24个离散速度。现在，我们引入另一种化学项的计算形式。可以证明，本模型只需满足16个矩关系就可以恢复相同的NS方程组。这样，离散速度就可以从24个减少为16个，模型的计算效率大幅度提高。 离散玻尔兹曼方程的形式如下 1 (1) 这里，对角矩阵 表示离散速度，下标 表示离散速度总数，各个离散速度分别为 (2) 其中cyc表示循环排列， 是离散速度 的两个分量， 为可调参数。图1给出了离散速度的示意图。 另外， 为离散分布函数， 为离散化的平衡态分布函数， 表示分布函数的矩， 表示平衡态分布函数的矩，并且 ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ；密度为 ，速度为 ，温度为 ； 是的 逆矩阵， 是 的矩阵，其元素为 ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ； 表示空间维度， 表示额外自由度数， 用来描述在额外自由度上的内能。当 时， ，否则 ；对角矩阵 表示松弛因子，其中 描述了物理量 松弛到平衡态 的速度； 用来修正碰撞项，其中 (3) (4) 化学项 ，其计算方式为 (5) 图1. 离散速度示意图 式中上标 为随体导数，表示化学反应引起的物理量的变化率，即 表示化学反应引起的温度的变化率。可以证明， ，其中 为单位质量的反应物完全反应后释放的化学能， 为产物的质量分数， 为产物的密度。产物用用符号B表示，反应物用A表示。在化学反应过程，反应物A变成产物B。化学反应进程使用科克伦(Cochran)函数描述， (6) 式中 为待定可调参数， 为压强。另外，我们引入点火温度 。当温度 大于点火温度 时，化学反应进行，否则停止。 本模型与文献[ 17 ] 的相同点：  本模型的假设条件和应用范围与文献[ 17 ] 一致；  演化方程的时间偏微分和空间偏微分的计算方式与文献[ 17 ] 一样；  通过Chapman-Enskog分析，本模型可以恢复带有化学反应的可压NS方程组，结果与文献[ 17 ] 相同；  可以证明，在一阶精度下，公式(5)给出的化学项与文献[ 17 ] 中的化学项一致。 本模型与文献[ 17 ] 的不同点：  本模型满足的独立的矩关系只有16个，对应的离散速度为16个，而文献[ 17 ] 使用了24个矩关系和24个离散速度；  化学项的计算方法不同；  数值测试表明，在模拟高马赫物理系统时，本模型的数值稳定性要比文献[ 17 ] 中的高。 2.2. 非平衡表征 离散玻尔兹曼方程是玻尔兹曼方程在速度空间的特殊离散化形式。玻尔兹曼方程具有描述非平衡系统的本质属性。离散玻尔兹曼方法继承了这一特点。本文引入非平衡表征 ，并将 (7) 作为评估系统偏离平衡态的程度[ 17 ] 。因此，当系统处于平衡态时d = 0，否则d > 0。系统偏离平衡态的越远，d越大。可以看出，离散玻尔兹曼方法提供了一个简单有效的方法研究非平衡效应。另外，非平衡表征可用来捕获系统中的各类界面。这是因为，非平衡效应与物理量的梯度密切关联。在界面处，物理量梯度的模急剧增加，非平衡表征随之增强。读者可参考文献[ 15 ] -[ 18 ] 关于非平衡表征更加详细的叙述。
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user: 3. 数值模拟 本文的数值模拟有两部分。在第一部分，为了检测模型的正确性，我们模拟了一维稳定爆轰波，并将数值结果与解析解进行对比。在第二部分，我们模拟了爆轰波激发的RM不稳定性现象，并讨论了四种不同的情形。在下面的数值模拟中，我们使用参数 ， ， 控制化学反应。 3.1. 稳定爆轰 现在我们模拟一维稳定爆轰现象。初始的物理场为 (8) 其中下标L和R分别代表左侧区域 和右侧区域 。这里使用的参数为 ， ， ， ， ，其它碰撞参数为 。 图2给出了一维稳定爆轰波在演化过程中压强沿x轴的分布情况。图2(a)给出了在时刻t = 0.07、0.08和0.09的DBM数值结果，图2(b)给出了在时刻t = 0.09的DBM数值结果、CJ理论解 [ 2 ] [ 3 ] 和ZND理论解 [ 4 ] - [ 6 ] 。根据图(a)的数值结果可知爆轰波的传播速度为4.2，这与解析解4.24870的相对误差为1%。在图2(b)中，爆轰波波后的数值结果为p = 7.91847，与解析解7.93809的相对误差为0.25%。图2(b)显示，在冯·诺依曼峰蜂后DBM的数值结果与与ZND解析解符合的较好。在峰前它们之间存在差异的原因是，ZND理论假设在冯·诺依曼峰处是一个强间断并忽略粘性和热传导的存在，而DBM的数值理论包含粘性和热传导效应。因此我们的数值结果更加真实。 3.2. RM不稳定性 当冲击波经过不同物质的界面时，会对界面产生一个加速度，界面将会获得速度。如果初始界面有扰动，那么在界面附件将会出现Richtmyer-Meshkov (RM)不稳定性现象[ 19 ] [ 20 ] 。爆轰波是带有化学反应的冲击波。当爆轰波冲击扰动界面时，就会产生RM不稳定性现象。RM不稳定性对爆轰过程有着非常重要的作用。现在模拟爆轰波激发的RM不稳定性现象。数值模拟区域是长 × 宽 = 0.3 × 0.05的长方形， 图2. 一维稳定爆轰波演化过程的压强轮廓图：(a) 在t = 0.07、0.08和0.09时刻的DBM数值结果；(b) 在t = 0.09时刻的DBM数值结果、CJ理论解和ZND理论解 沿x轴分为三个部分： 、 和 。左侧区域是向右传播的稳定爆轰波，中间区域充满了炸药。这两个区域的物理场分布与图2(b)的一样。右侧区域是另一种物质。通过更换右侧区域的物质，我们可以得到不同情形的数值模拟。本文模拟了四种情况。第一种情况，爆轰波由炸药传向较重介质，在重介质中化学反应不再进行；第二种情况，爆轰波由炸药传向较重介质，在重介质中化学反应仍然进行；第三种情况，爆轰波由炸药传向较轻介质，在轻介质中化学反应不再进行；第四种情况，爆轰波由炸药传向较轻介质，在轻介质中化学反应仍然进行。另外，为了激发出RM不稳定性现象，我们在中间区域和右侧区域之间的物质界面上施加了初始扰动 。 3.2.1. 第一种情况 我们首先考虑第一种情况：稳定爆轰波由炸药传向另一种不反应的较重介质。这种介质的初始物理量为 。其它数值参数与图2一样。 图3给出了RM不稳定性演化过程的密度场，从上到下依次对应时刻t = 0.00、0.01、0.03和0.13。图(a)给出了初始时刻爆轰波从左侧炸药传向右侧一种较重的物质。图(b)显示，由于爆轰波的压缩作用，扰动振幅大幅度减小。之后，振幅开始增长，见图(c)~(d)。在图(d)中可以清晰地看到轻介质中的泡状结构和重介质中的钉状结构。可以看出，RM不稳定性的发展能够促进流体系统中不同介质的相互混合渗透。 图4给出了非平衡表征d在时刻t = 0.00、0.01、0.02、0.03、 0.04、0.05、0.06和0.13的数值结果。图(a)显示，初始时刻在爆轰波附近非平衡表征非常明显。从图(b)~(g)可以清晰地辨认出反射冲击波、物质界面和透射冲击波的演化过程。当平面爆轰波与物质界面相撞后，该爆轰波转变成一个透射冲击波 图3. 第一种情况下的RM不稳定性。(a)~(d)给出了在时刻t = 0.00、0.01、0.03和0.13的密度场 图4. 第一种RM不稳定性情况下非平衡表征d的演化图。(a)~(h)依次对应时刻t = 0.00、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06和0.13 和一个反射冲击波。这两冲击波在初始阶段都是曲面波。现在分析反射冲击波的演化过程。如图(b)所示，在计算区域内反射波上下对称。上部分与下部分的反射波在传播过程相互叠加，产生出新的曲面冲击波，见图(b)~(d)。新生的曲面冲击波不断得到后面追来的冲击波的能量补充，其形状不断被矫正，很快变成一个平面冲击波，见图(e)~(g)。透射冲击波的演化机理类似。另外，可以从图(h)看出，在物质界面两侧具有明显的非对称特征。 3.2.2. 第二种情况 现在模拟第二种情况的RM不稳定性：爆轰波由炸药传向较重的介质后继续进行化学反应。在初始时刻，这种较重的介质内 。计算参数 ，其它参数与第一种情况的数值模拟参数一样。在图5中从上到下依次给出了在时刻t = 0.00，0.01，0.03和0.13的密度场。这四个时刻与图3中的四个时刻一致。对比图3和图5可以发现明显的不同：一方面，图3中的透射冲击波传播速度比图5中的传播速度慢，但是图3中的物质界面速度改变量比图5中的大；另一方面，图3中轻介质内气泡体积大于图5中的，相应地，图3中重介质内钉状体积小于图5中的。也就说，与图5相比，图3中RM不稳定性更早地进入非线性阶段。 3.2.3. 第三种情况 本部分模拟第三种情况的RM不稳定性：爆轰波透过物质界面后不再进行化学反应，且物质界面右侧的物质比界面左侧的物质轻。物质界面右侧的物理量为 。数值参数 ，其它参数与第一种情况的数值模拟参数一样。图6给出了在时刻t = 0.000、0.005、0.015、0.020、0.050和0.080的密度场。物理过程如下：当爆轰波扫过物质界面时，在界面两侧分别产生一个向左传播的反射稀疏波和一个向右传播的冲击波。由于在扰动界面波峰左侧的压强比右侧的压强低，所以在压强差的驱动下扰动界面的振幅减小，并导致初始界面的波峰和波谷发生反 图5. 第二种情况下的RM不稳定性。(a)~(d)给出了在时刻t = 0.00、0.01、0.03和 0.13的密度场 图6. 第三种情况下的RM不稳定性。(a)~(f)给出了在时刻t = 0.000、0.005、0.015、0.020、0.050和0.080的密度场 转，见图(a)~(d)。之后，扰动振幅继续发展，经历线性阶段后再进入非线性阶段。从图(d)~(f)可以看出，在界面两侧的不同流体逐渐向彼此渗透。 3.2.4. 第四种情况 最后，我们模拟第四种情况：在物质界面右侧的物质比左侧的轻，并且在爆轰波的冲击压缩下会产生化学反应。图7绘制了密度场的演化过程。下面比较图6和图7的异同点。相同点：爆轰波与物质界面相遇后都会产生反射稀疏波和透射冲击波，并且反射波和透射波在远离物质界面过程逐渐变成平面波；物质界面都会发生反转过程，RM不稳定性现象明显。不同点：图6显示当爆轰波扫过物质界面后，在物质界面附近会出现一个高密度带，其密度明显高于两侧部分，而图7显示当爆轰波扫过物质界面后，从物质界面左侧向右侧系统的密度单调光滑递减。这是因为在图6中，当爆轰波经过物质界面后进入不反应的物质，能量突然降低，温度急剧下降，因而在物质界面形成一个低温区域，在与之相对应处形成一个高密区域。而在图7中，当爆轰波经过物质界面后进入另一种化学物质后，仍然有化学能释放，能量仍有部分补充，温度缓慢下降，密度单调分布。
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user: 4. 总结和讨论 本文构建了一个多松弛时间离散玻尔兹曼模型，并使用该模型模拟部分爆轰现象。本模型与文献[ 17 ] 的相同点：假设条件和应用范围一致；演化方程的时间偏微分和空间偏微分的计算方式一样；通过Chapman-Enskog分析，可以恢复同样带有化学反应的可压NS方程组，并且比热比和普朗特数可调；在一阶精度下，化学项的处理结果一致。本模型与文献[ 17 ] 的不同点：本模型基于16个独立的动理学矩关系，使用16个离散速度，而文献[ 17 ] 基于24个矩关系和24个离散速度；化学项的计算方法不同；数值测试表明，在模拟部分高马赫物理系统时，本模型的数值稳定性要比文献[ 17 ] 中的高。 使用该模型，本文分四种情况模拟对比了爆轰波在不同情况下激发的Richtmyer-Meshkov不稳定性问题。第一种情况，爆轰波由炸药传向较重介质，在重介质中化学反应不再进行；第二种情况，爆轰波由炸药传向较重介质，在重介质中化学反应仍然进行；第三种情况，爆轰波由炸药传向较轻介质，在轻介质中化学反应不再进行；第四种情况，爆轰波由炸药传向较轻介质，在轻介质中化学反应仍然进行。在第三种情况，由于突然失去能量补充，降温急剧下降，在物质界附近形成一层低温区域，相应地会出现一层高密区域。 需要强调的是，爆轰具有很重要的实际意义。目前，理论推导﹑数值模拟和实验方法已经成为研究爆轰[ 1 ] 等诸多学科的三大基本手段。这三大研究方法相互补充﹑相互验证。离散玻尔兹曼方法是介观层次上的数值模拟方法，在模拟研究爆轰现象中的非平衡问题方面具有本质优势。本文模拟了一维稳定爆轰波，并比较了数值结果﹑CJ理论解和ZND理论解。关于爆轰波激发的Richtmyer-Meshkov不稳定性问 图7. 第四种情况下的RM不稳定性。(a)~(f)给出了在时刻t = 0.000、0.005、0.015、0.020、0.050和0.080的密度场 题，同样可以将数值结果与理论解或实验结果进行比较。比如，在实验方案中，可以设定爆轰波在预混可燃气体中产生并传播，将惰性气体填充在不反应区域，可以用X光设备测量气体密度并追逐爆轰波界面和物质界面，以及在实验装置中预设压力和温度探测器测量系统的压力和温度。这方面的工作有待进一步研究。
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user: 摘 要 随着经济的发展，对能源的需求量也大幅度的提升，新能源开发成为关系到国计民生的重大问题。页岩气作为一种新型清洁高效能源受到国内外的广泛关注。为了了解页岩气开发对当地居民的环境满意度的影响，对重庆涪陵页岩气开采地区居民环保现状进行调查，分析其中存在的问题，并提出相应的对策和建议。 关键词 :页岩气开发，环境保护，居民环境满意度，对策
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user: 1. 页岩气开发经济利益巨大但存在环境风险 页岩气开发会带来金山银山，但是绿水青山更为重要。页岩气的开发过程会对环境造成一定的影响。主要体现在以下几个方面：第一、消耗大量水资源。开采页岩气采用水力压裂法需要消耗大量的水资源，页岩气钻探大量消耗地表水或地下水，很可能影响当地水生生物的生存、捕鱼业、城市、居民和工业用水等。第二、可能引发地震。在采用水力压裂法开采页岩气的过程中，注入大量水到地层深处可能会导致不同程度的地震。压裂过程中向地下注入大量的水、沙以及化学药品，可能会引起地层的不稳定滑动，严重时也会引发大小不等的地震灾害。第三、地下水及蓄水层污染。页岩气开发水力压裂法注入地下的化学物质，会对地下水以及蓄水层造成污染。第四、开发过程中噪声及其他环境污染。页岩气的勘探、开发和生产过程不可避免井场建设，道路和管道基建等带来的大面积地表清理，同时，页岩气井水力压裂也需要大量施工设备。造成噪声、空气、植被等污染破坏。
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user: 2. 重庆涪陵页岩气开发现状 在页岩气生产领域，有“中国的页岩气看重庆，重庆的页岩气看涪陵”的说法。2014年3月24日，中国石化宣布：中国石化页岩气勘探开发取得重大突破，将在2017年建成国内首个百亿方页岩气田——涪陵页岩气田。截至2014年6月30日，29口试采井合计日产气320万立方米，累计产气6.11亿立方米。其中，焦页1HF井按日产6万立方米定产，已稳产一年半，累计产气3769万立方米。2014年7月10日，涪陵页岩气田储量通过了国土资源部评审，涪陵页岩气田被认定为是典型的优质海相页岩气，探明地质储量为1067.5亿立方米。这标志着我国首个大型页岩气田正式诞生，也为我国页岩气的商业化开发奠定了资源基础，现已开钻井29口，完钻24口，投产16口，单井产量最高为30万方/天，最低为3万方/天，日产量约220万方，目前已形成年产5亿方产能。 但是，从区位和自然条件看，重庆地处长江上游，生态环境较为脆弱，生态重要性十分突出。涪陵页岩气田核心区域是焦石坝地区，页岩气开采可能会带来相关的环境问题，如大气和气候污染，噪音以及植被破坏。同时由于焦石坝地区属喀斯特地貌，地表沟壑纵横，地下多溶洞、暗河、裂缝和漏失层，浅层气含硫化氢且储层规律不清，地下水系发达且埋藏浅，是当地居民的主要饮用水源，因此水资源的利用和保护成为环保工作的重点。既要金山银山又要绿水青山，如何在开发页岩气的同时兼顾环境利益成为重庆开发页岩气产业的重大挑战。
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user: 3. 重庆涪陵页岩气开发区域居民环保现状 3.1. 调查背景与目标 中国已将页岩气视为继小水电、风能和太阳能等可再生能源之后的又一重要能源发展战略，并且已经出台了一系列政策措施旨在培育页岩气产业。但是我国页岩气的开采还处于摸索的初期，环境保护措施还不完善，会对开采地区的环境产生一定影响。对于页岩气开发，中国绝不能再走先污染后治理的老路，应该从一开始就高起点的进行环保工作，既要金山银山又要绿水青山，是当前经济发展新常态的具体要求。习总书记讲“生态兴则文明兴，生态衰则文明衰”。不重视生态的政府是不清醒的政府，不重视生态的领导是不称职的领导，不重视生态的企业是没有希望的企业，不重视生态的公民不能算是具备现代文明意识的公民。资源开发要达到社会、经济、生态三者的效益的协调。 基于以上现实背景，本调查的主要目的就是通过对涪陵页岩气开发核心区域：焦石坝地区当地居民环保现状进行调查，发现存在的问题，为相关决策部门提供第一手的调查资料。 3.2. 调查对象 2013年9月，国家能源局批复设立“重庆涪陵国家级页岩气示范区”(面积7307.77平方公里)，示范区核心位于涪陵区焦石片区(涉及白涛街道、焦石镇、罗云乡和江东街道等)。近期开采主要分布在白涛街道、焦石镇、罗云乡和江东街道(原天台乡区域)。目前主要集中在焦石镇楠木村、向阳村、新井村、龙井村等8个村进行钻井开采，因此本调查选择重庆涪陵区焦石坝页岩气开发点周边的居民进行调查，发放问卷180份，有效问卷174份，有效率97%。其中男性106人，女性68人。为了保证问卷具有代表性和有效性，调查了各个年龄段的居民，其中已婚占总数比例为87.36%，未婚占总数比例为12.64%。 调查对象主要集中在农村中年阶段(图1)，学历为小学及以下、初中、高中或中专的将近占了85% (图2)。 调查对象中农户和个体户占了2/3 (图3)，接近一半的调查对象平均月收入为1000~3000元(人民币)之间(图4)。 3.3. 调查数据分析 3.3.1. 居民整体环境满意度现状分析 如表1、图5所示，居民对当地环境达到满意的仅占23.0%，有24.1%的居民对目前当地的环境状况表示不满意，而基本满意的占到52.9%，超过一半以上，这一庞大的群体恰好介于满意与不满意之间，如果环境质量有所好转，这一部分群体的态度很有可能转向满意，相反，如果环境质量恶化，那么他们转向不满意的可能性也会增加。 为了真实的调查岩气开采区域居民环保满意度，此次调查主要选取的调查对象距离气田都比较近，75%的调查对象距离气田在3000米之内(图6)；从表2的相关性分析中我们可以看出居住地距离气田距离与环境满意度之间存在着显著相关，距离气田越近环境满意度越低，由此我们认为对环境持满意态度的23.0%的居民，大都距离气田较远，而对环境持不满意态度的24.1%的居民，大都距离气田较近。 3.3.2. 页岩气开发产生的影响及居民对其影响的关注点 当地居民生活用水59.77%是自来水(图7)，对于自来水的水质27.59%的居民觉得水质不太好，而6.9%的居民觉得水质很差(图8)。 调查发现开采页岩气产生的噪声使得43.68%的居民在不同程度上无法忍受(图9)，而这些噪声大都体现在基础设施的建设过程中，比如钻井或者安装运输页岩气管道。另外，有41.38%的居民反映对人工地震有恐惧心理，担心引发真的地震；有33.33%的居民则更为担心会污染地下水(图10)。 经过分析调查问卷超过70%的居民认为开采页岩气对耕地有不同程度的污染(图11)，认为导致农作物减产20%以上的比例达到28.74% (图12)。 通过表3，可以看出页岩气的开发不仅带来了相关的环境问题，也对当地经济产生了一定的影响，通过调查对象在问卷中的反映，可以看出环境问题中水污染最为严重，噪声干扰、耕地减少、农作物减产、空气污染、生态破坏相对来说较为轻微，但仍对居民的生活造成了一定的影响；而对经济产生的最大影响就是促进了经济的发展；在这所有的影响中，居民最为关注的问题的还是环境问题，占62.5%，可见环境问题是页岩气开发过程中最为重要的问题，同时也是值得政府及开发单位关注的问题。 图1. 调查对象年龄分布图 图2. 问卷填写者的学历分布图 图3. 问卷填写者的职业分布图 图4. 问卷填写者的月收入分布图 Table 1 Overall satisfaction of resident 频次(n) 百分比(%) 满意 40 23.0 基本满意 92 52.9 不满意 42 24.1 总计 174 100.0 表1. 居民整体满意度现状 图5. 目前居住环境的满意度 图6. 问卷填写者居住地与气田的距离分布图 Table 2 Resident environment satisfaction and correlation analysis of the distanc 居住地距离气田距离 环境满意度 Pearson 1 −0.348 * 居住地距离气田距离 Sig 0.021 N 174 174 Pearson −0.348 * 1 环境满意度 Sig 0.021 N 174 174 表2. 居民环境满意度与居住地距离的相关性分析 * 在0.05水平(双侧)上显著相关。 图7. 生活用水的来源 图8. 生活用水的质量评价 图9. 开采页岩气所产生噪声的感受 图10. 对开采页岩气人工地震的看法 图11. 开采页岩气对耕地的污染 图12. 开采页岩气对农作物的影响程度 Table 3 The impact of shale gas development and the resulting impact on its residents concern 百分比(%) 页岩气开发产生的影响 对环境的影响 空气污染 32.2 水污染 58.6 噪声干扰 39.1 农作物减产 35.6 耕地减少 37.9 生态破坏 28.7 其他 1.1 对经济的影响 促进经济发展 60.9 就业增加 24.1 个人收入增加 14.9 其他 16.1 居民对影响的关注点 环境保护 62.5 就业机会 11.6 收入增加 24.8 其他 1.1 表3. 页岩气开发产生的影响及居民对其影响的关注点
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user: 4. 提高环境满意度的对策 针对页岩气开采过程中出现的各种环境污染问题，我国在开发页岩气资源的时候要充分考虑到环境的保护和治理。应当借鉴国外已有的管理办法和引进国外环境治理的先进技术。要做到坚持开发与生态保护并重原则，在人民生活水平显著提高的今天，居民对国家、企业从事能源开发的满意度越来越受到重视。所以，进行能源开发不应该只是关注到它带来的经济效益，更应该把可能带来的环境问题降至最低。 开发页岩气，首先必须完善相关的环境监管法律法规，如美国1969年通过的《国家环境政策法》，加拿大石油生产商协会(CAPP) 2011年9月8日宣布的《页岩气开发水力压裂技术指导》。建立科学全面的指标体系，监测页岩气井场及气田附近区域的饮用水、空气、土壤、生物等特征，及时预警和预报，对于有环境破坏实际的行为要严格处理[ 1 ] 。在法律层面对页岩气的开发进行监督和管理，居民可以对开发页岩气过程中的环境问题进行举报，保护居民赖以生存的环境。完善我国页岩气环境监管的体系与制度：首先大力推进页岩气开发环境影响评价制度体系，实行可持续发展，鼓励广大公众参与。然后需要构建页岩气开采环境治理保证金制度，以此达到最大限度的减少环境污染，并且在引起环境污染后能够及时的得到治理。最后完善页岩气环境监管的法律法规。 此外，对页岩气开采过程中使用的套管、固井、管道等一系列仪器物资等进行专项规范管理。对那些将设备物资乱扔、乱放的行为加大处罚力度，以此来净化页岩气的开发环境。 最后，针对页岩气开发释放的相关气体制订严密的气体排放监测计划，监测包括页岩气开发区域的各种气体及其气体排放量，知晓释放的气体及其排放量是否对大气造成了污染，如若监测到确实对大气造成了污染，要第一时间找到源头，并进行处罚、整顿。同时，页岩气井的生产过程中会耗费大量的地表水和地下水，这样就会影响到居民用水[ 2 ] 。应该保证水资源的合理利用，避免造成局部水资源短缺的现象。除此之外，对地下水、地表水质量进行监测、评估，专业的水质量监测机构进行不定期的检查，检测不符要求的，进行罚款并大力整顿。
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user: 摘 要 住院精神病人病情的特殊性以及受住院环境、抗精神病药物副反应等诸多因素的影响，给精神科的临床护理工作带来很多不确定性的安全隐患和风险，文章在分析精神科临床护理安全隐患及风险的基础上，提出相应的防范措施，以提高护理人员对护理安全隐患及风险防范意识，排除不安全因素、降低护理风险，避免给社会、医院、医护人员、患者及他人造成不必要的伤害。 关键词 :精神科护理，安全隐患，风险，防范措施
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user: 1. 引言 护理风险是指在护理过程中的不确定性有害因素直接或间接导致患者伤残或死亡后果的可能性．除具有一般风险的特性外，还具有风险水平高、风险不确定性、风险复杂、存在于各个环节、风险后果严重的特性 [ 1 ] 。住院精神病人病情的特殊性以及受住院环境、抗精神病药物副反应等诸多因素的影响，不仅给患者在住院期间有可能出现潜逃走失、自伤自杀、伤人杀人、纵火、破坏公物等给患者自身及其家庭和社会带来诸多不安全隐患，危及生命财产安全；同时也给精神科的临床护理工作带来很多不确定性的安全隐患和风险。因此加强管理，积极做好患者、家属、医务人员的精神疾病安全风险教育，不断提高患者、家属及护理人员对精神疾病防治工作的安全隐患及风险防范意识，排除不安全因素、降低护理风险，避免给社会、医院、医护人员、患者及他人造成不必要的伤害，是从事精神科护理同行值得探讨的问题。文章从医院的医院基础设施、危险物品摆放、家属不遵医嘱行为、精神病患者的特殊性、医疗技术发展和护理工作的局限性等方面阐述了精神科护理安全隐患和风险的临床表现，并有针对性地提出相应的防范措施，增强患者、家属和医务人员的安全生产和风险防范意识，有效地排除安全隐患，避免和减少护理风险。
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user: 2. 精神科护理风险管理研究的国内外进展情况 风险管理起源于20世纪30年代的西方国家，据李晓惠 [ 2 ] 等报道，美国是实施风险管理最早的国家之一，成立了专门机构，建立了一套比较完整的医疗风险监管机制，有效降低医疗差错的发生。而在国内，医疗风险管理起步较晚，特别是精神科护理风险管理研究起步更晚，到目前为止，还没有专门针对精神科护理风险提出一套完整的管理机制和方法，而是参照综合医院的风险管理机制，这对精神科护理的特殊性的风险管理极为不利，有必要进一步研究。
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user: 3. 精神科护理安全隐患及风险的临床表现 3.1. 医院基础设施方面的安全隐患及风险 目前大多数精神科住院病房楼始建于70~80年代，均属于危旧房，结构陈旧且不合理，都是单一的铁门铁窗，厕所、洗澡间隐蔽，没有重症监护室，重病人、新病人与恢复期病人混合在一起，而且护士站与病房相隔较远，中间还隔一道铁门，增加了护理工作的观察难度和风险。没有专门的抢救室，同时医疗设施、用品陈旧，当患者出现躯体病变时，抢救工作不能有效开展。 3.2. 医院病区内的危险物品摆放不规范 如餐具、被套带、长毛巾、衣裤、窗帘等，给患者自杀、伤人创造了条件而存在的安全隐患及风险。 3.3. 患者家属不遵医嘱行为导致的不安全隐患及风险 精神科的一些护理措施常常不能被患者家属理解，如病房的封闭式管理，危险物品的安全检查等。一些家属对精神病的知识缺乏，不遵守医院探视制度，在探视患者时常常不自觉把一些危险物品(如小刀、剪刀、镜子、打火机等)带入病房，给护理工作增加难度及风险。 3.4. 精神病患者特殊性的精神症状导致的不安全隐患及风险 精神病患者常有思维、行为、情感、认知等方面的异常和障碍，缺乏自知力，受幻觉、妄想等精神症状支配，不接受治疗，伤人、毁物、自伤、自杀、逃跑等意外事件时有发生，加重了护理人员的护理风险。 3.5. 医疗技术发展的局限性 精神病人病情复杂，诊治效果缓慢和抗精神病药物副作用，有的精神疾病还不能彻底治愈，住院时间长期，费用大，家庭负担重，患者及家属对医院不理解、不信任，更有甚者故意为难护理人员，挑毛病，闹纠纷，给护理工作带来了的不安全隐患及风险。 3.6. 来自护理工作和护理人员方面不安全隐患及风险 1) 护理人员严重不足，如我院某病区常住患者每天50人以上，高峰时每天达80人。而护理人员仅有12人，与卫生部制定的标准1:0.4的床护比相差甚远，使护士处于高度负荷状态。由于护理人员压力大，夜班频繁、待遇较低，而致工作热情不高、责任心差，只忙于一些繁杂琐碎的事情而放松了对重点病人的看护，给护理工作埋下不安全隐患及风险。 2) 风险的防范能力受护士的工作经验、责任心、专业水平的限制，造成防范和处理的结果存在差异性。目前在精神科临床一线的护士大多是低年资护士，对不安全隐患及风险缺乏预见性，防范措施不到位。精神科安全护理工作最基本的保证措施是每15~30分钟巡视病房一次，特别是夜间患者休息后，往往是意外事件高发时段，而年轻的护理人员存在麻痹大意思想和侥幸心理，不按规定巡视，导致患者自杀等而未能及时发现和采取措施的现象。 3) 精神科常规的护理操作行为与患者发生矛盾所致风险。由于患者的自知力障碍，常常拒绝各种护理操作如拒绝吃药、打针、约束等。护理人员采取强制措施时，常会诱发患者的一些躯体疾病突然加重或损伤，而没有引起足够的重视，在某种程度上加大了护理风险。
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user: 4. 防范措施 4.1. 加大医院基础设施投入，为患者提供一个安全、舒适、整洁的住院环境 随着新医改政策的实施，国家加大了基层医院和专科医院的投资，作为精神病专科医院应积极向上级争取建设项目，新建或改建住院大楼，大楼的设计、建设、装修要根据精神病人住院的特殊性，做到规范、合理、实用，病房、厕所、洗澡间设置以及护士站的位置安排要合理，设立单独重症监护室和抢救室，便于护理人员观察重症病人和抢救病人。即使没有争取得国家投资新建病房，医院也应该自筹资金改善现有的住院条件，定期检查维修病人活动场所的门、窗、锁、围墙等，排除各种不安全隐患。 4.2. 加强危险物品的管理和检查 对家属探视和新入院病人，或外出活动的病人，进入病房时要严格检查其随身物品，杜绝危险物品带入病房。每天晨晚间护理时，认真查看床单、被套带、毛巾、衣裤、窗帘等是否完好，房间内有无危险物品，做到及时发现，及时没收。 4.3. 加强宣传教育，提高患者及家属的遵守医嘱行为 患者新入院或在住院之过程中，医院要经常组织患者及家属，进行精神卫生知识、医院规章制度、安全管理、治疗方法、药物副作用等方面的宣教与沟通，告知病人目前状态、危险度级别，以取得家属的配合与支持，提高遵守医嘱行为。必要时请家属陪护，以减少和避免不必要的医疗纠纷 [ 3 ] 。 4.4. 适当增加护理人员，合理调配人力资源 随着医改和新农合政策的实施，住院精神病人越来越多，原有护理人员的配置已经不能满足临床护理工作的需要，应适当增加护理人员并做好人力资源的灵活调配。根据不同的护龄、时间段及工作量的变化进行弹性排班，高低年资合理搭配，以减轻护理人员工作压力和风险。 4.5. 做好风险评估，建立健全风险管理制度 护理管理者应针对易发生的护理风险事件，做好风险评估，建立健全风险管理制度如《精神科护理安全风险防范制度》、《精神科突发事件的应急预案》等并严格执行。护士长要经常带领护理人员进行安全检查，要防止病人冲动伤人、毁物、自杀、出走(即“四防”)等高风险行为，把发生护理不安全事件后的消极处理。变为发生事件前的积极预防，即将处置行为变为控制行为，消除或减少护理隐患 [ 4 ] 。 4.6. 加强对护理人员的教育与培训 积极开展安全和职业道德教育，将护理安全和工作责任心贯穿在病房管理及临床护理工作之中，不断提高护理人员的安全意识和工作责任心。同时加强对低年资护士在精神科基本理论和技能方面的培训、考试、考核，使年轻护理人员熟悉和掌握精神疾病症状，能在病情观察中及时发现问题，采取有效措施，避免意外发生。
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user: 5. 讨论 1) 护理质量是护理管理的永恒话题，护理安全又是确保护理质量的核心。由于精神疾病的特殊性和复杂性，给精神科的临床护理工作带来很多不确定性的安全隐患和风险。因此在今后的精神科护理具体工作中要认真学习和研究相关的法律法规和各种操作规范，不断总结工作经验，从就医环境、患者及其家属仍至社会成员对精神卫生的认知度和健康教育程度，精神病患者疾病特殊性以及精神科护理的特点等多方面，认真查找护理工作中容易发生安全隐患和风险点的规律和原因，并深入分析研究，加强管理，做好防范措施，提高患者、家属和护理人员的安全及风险防范意识，才能有效地排除安全隐患，避免和减少护理风险。 2) 护理风险是与护理安全相并存的概念，两者是因果关系，在护理风险系数较低的情况下护理安全系数就高，反之护理安全系数就降低。探索护理风险的发生规律、特点与高危因素，找出风险隐患存在的深层次原因，建立起与之相匹配的护理风险评价体系及科学的管理机制，完善管理体系和手段，不断制定和完善护理风险管理对策[ 5 ] ，有效规避和转嫁护理风险，以最低成本实现最大安全保障，是精神科护理管理人员当前面临的重要课题。
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user: 摘 要 介绍了清华山维EPS2008地理信息工作站数据转换的技术路线，对其在济南市基础地理信息公共平台数据生产中的应用进行研究，实现了多源数据与平台标准数据的快速整理与转换。 关键词 :EPS2008地理信息工作站，数据转换
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user: 1. 引言 济南市基础地理信息公共平台(简称平台)于2012年8月完成建设并上线试运行，2013年8月通过了国家验收。其中数据生产是平台建设和正常运行的重要工作，由于原始数据的数据标准与平台数据标准不同，因此在数据生产时需要进行数据整理和转换，以满足平台运行对数据的应用需求。
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user: 2. EPS2008地理信息工作站介绍 EPS2008地理信息工作站是以数据库为核心构建的集地理信息数据采集、整理、建库和测绘管理的系统，系统基于既严整又开放的模板控制技术、易学易用的脚本二次开发技术和强大的制图技术，在保证数据标准化、图库一体化的同时，为数据跨平台共享提供了极大的便利性和灵活性。 2.1. 模板信息映射技术 EPS工作站中的模板是一个Access数据库，内容包括地理数据结构表定义、数据分层分色方案、编码体系及符号化描述定义、系统环境用户化设置以及用户扩展属性表定义[ 1 ] 。模板不但是数据标准化的有力保证，而且是不同数据标准转换的中转站，不同标准的数据可以在模板中设置转换对照关系，即利用模板的信息映射机制，可实现不同标准数据的正确无损转换，从而实现不同标准的数据共享。 2.2. 脚本二次开发技术 EPS2008地理信息工作站提供脚本语言支持用户进行二次开发，脚本语言遵循简单易用的VBScript语言标准，使用者可根据集成命令、语言规则、函数等方法实现EPS平台数据整理、数据检查、数据转换等扩展功能。EPS脚本语言在脚本编辑器中运行，具体运行是解释性执行 [ 2 ] ，可分为有模脚本和无模脚本。有模脚本对脚本功能进行封装，不支持与视图窗口进行交互操作。无模脚本允许与视图窗口进行交互操作，可以响应视图窗口的鼠标消息、按键消息和绘图消息，支持通过通用参数对话框录入参数。
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user: 3. EPS2008数据转换技术路线 基于EPS2008地理信息工作站进行数据转换，主要包括以下几个部分： 3.1. 数据标准分析与转换关系定制 对需要转换的数据标准进行详细分析，是实施正确无损转换的重要前提。不仅要对对象实体编码、几何类型的转换进行分析，还需要对对象的属性转换进行正确梳理，以满足转换后数据标准需求。转换关系定制基于模板的信息映射机制，通过制作两标准对象之间的对照表来实现。对照表中通过编码对照、几何类型对照、过滤控制、符号输出形式设置等，对转换后的数据进行控制。转换可分为导入和导出，导入是将其它标准的数据转换为现有标准数据，导出是将现有标准数据转换为其它标准数据。对照表制作示例如表1所示。 3.2. 转换脚本的编写 转换脚本可以在模板的转换对照关系定制和数据整理完成后，实现不同数据标准之间的转换。脚本的编写采用VBScript语言，对数据转换进行控制，脚本主要内容如下： 1) 转换路径设置：对转换后数据的路径进行设置； 2) 转换格式设置：对转换数据格式进行设置，不同的数字代表不同的数据格式； 3) 转换对照表调用：对控制转换对照关系的对照表进行调用； 4) 转换范围设置：对转换后的数据范围进行设置； 5) 转换图层设置：对转换图层对照进行设置。 6) 转换数据结构设置：对转换数据属性结构进行设置，主要包括字段对照关系、转换后的字段类型、字段名称、字段长度、字段内容等。 转换脚本的编写，可根据需求嵌入数据处理内容，以在数据转换的同时对数据进行处理，扩展执行脚本的功能。 3.3. 数据整理 数据整理是为了弥补在模板转换关系定制过程中无法满足数据需求而进行的二次加工。主要包括特定需求的符号化定制、数据处理和检查脚本的编写等。符号化定制可在模板中进行，也可在软件的地物模板设置中进行。数据处理和检查可在软件的编辑、绘图、工具菜单下进行，也可以利用脚本进行二次开发，以满足数据处理的特定需求。 3.4. 数据转换 数据转换即利用已编写的数据转换脚本对已有数据进行转换，以达到不同标准数据共享的目的。多个数据单元可进行批量转换，转换成功与否可通过数据转换日志进行查看。 Table 1 Table of data exchang Code Byname Object Name Type Layer Name 27010121 2701012 干堤顶线 2 IHFCLN 21010121 2101012 地面河流岸线 1 IHYDLN 34070231 3407023 坟地A 5 IRFCPL 32150321 3215037 龙门吊骨架线 4 IRFCLN 44020041 4402005 乡村路中心线 1 IROALN 43050131 4305013 主干道范围面 5 IROAPL 43050331 4305033 支路范围面 5 IROALN 44020031 4402003 乡村路面 5 IROAPL 81050731 8105073 苗圃A 5 IVEGPL 32110111 3211011 散热塔B 0 IRFCPT 32110131 3211013 散热塔A 5 IRFCPL 45050131 4505012 过街天桥 6 ITFCPL 表1. 数据转换对照表
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user: 4. 实际应用 EPS2008地理信息工作站的模板映射技术和脚本二次开发技术在济南市基础地理信息公共平台的数据生产中得到了广泛应用。所有转换基于2011年济南市地理信息数据标准(简称济南市数据标准，数据为济南市标准数据)进行，即其它标准数据首先转换到济南市数据标准，然后在济南市标准数据基础上进行满足平台数据标准的转换。 4.1. 其它标准数据与济南市标准数据的转换 其它标准数据主要包括济南市“一张蓝图”数据和济南市规划局申请的其它标准数据，皆为平台建设初期使用。其中“一张蓝图”数据包括393平方公里的1:500数据、1872平方公里的1:2000数据和1703平方公里的1:5000数据，其它标准数据主要为济南市外围的数据。数据生产过程中，通过制作模板转换对照表、编写转换脚本和处理脚本，将其它标准数据无损转换为济南市标准数据。以下为部分脚本代码： objType = SSProcess.GetSelGeoValue (i， SSObj_Type)‘获取原有数据几何类型 ObjCode = SSProcess.GetSelGeoValue (i， [YSDM])‘获取原有数据要素代码 If objType = POINTThen ‘判断如果为点 condition = Feature.Byname =' & ObjCode & '‘判断是否与对照表中的代码相等 epscode = SSProcess.FindFeatureCode (FeatureCodeTB_2000MDBIN， condition ) ‘获取与旧代码对应的新编码 if epscode<> Then layername=SSProcess.GetFeatureCodeInfo( epscode， LayerName )‘获取新编码的层名 Color=SSProcess.GetFeatureCodeInfo( epscode， LineColor )‘获取新编码的线颜色 SSProcess.SetSelGeoValueiSSObj_Code， CLng(epscode) ‘给此点对象赋新编码 SSProcess.SetSelGeoValueiSSObj_LayerName，layername‘给此点对象赋新层名 SSProcess.SetSelGeoValueiSSObj_Color， Color‘此点对象赋新线颜色 name = SSProcess.GetSelGeoValue(i[TEXT_])‘读取点名称 If name <> Then SSProcess.SetSelGeoValue i[NAME]，name‘赋点名称 angle = SSProcess.GetSelGeoValue(i[ANGLE]) ‘读取点角度 If angle <> Then SSProcess.SetSelGeoValue i[ANGLE]，angle‘赋点角度 elev = SSProcess.GetSelGeoValue(i[ELEV])‘获取高程 If elev<> Then SSProcess.SetSelGeoValue i[ELEV]，elev‘赋高程 end if 4.2. 济南市数据标准与公共平台数据的转换 济南市数据标准为济南市勘察测绘研究院2011年引进EPS2008地理信息工作站时结合济南市实际情况而制定的数据标准，是济南市基础地理信息动态更新数据所遵行的标准，平台标准的数据皆基于以此数据标准为基准转换后的数据进行转换。此标准数据转换到平台标准数据除需要制作转换模板、编写转换脚本之外，还需根据平台符号化的需求，对EPS数据中的部分地物符号化表现进行调整，同时进行符号化输出，以满足平台电子地图表现的需求，模板中部分符号导出的设置(Explode值设为1即表示此地物符号化导出)如表2所示。 Table 2 Symbol export setting in the templat Code Byname Object Name Layer Name Explode 45030331 450303 并行桥 ITFCPL 1 27020132 270201 不能通车水闸A IHFCPL 1 27020133 270201 不能走人的水闸面 IHFCPL 1 34060131 340601 厕所 IRFCPL 1 38010132 380101 城楼 IRFCPL 1 33010131 310301 抽水站A IRESPL 1 27020231 270202 船闸面 IHFCPL 1 33060331 330603 打谷场 IRFCPL 1 32140031 321400 单个露天设备面 IRFCPL 1 46040131 460401 灯塔范围面 ITFCPL 1 32150631 321506 地磅A IRFCPL 1 表2. 模板中符号导出设置
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user: 5. 结束语 灵活的模板信息映射机制、简单易学的脚本二次开发技术是EPS2008地理信息工作站服务于济南市基础地理信息公共平台数据转换的两个核心技术，通过在平台数据实际生产工作中将以上技术整合利用，充分发挥了工作站集约、便利、灵活的优势，在规范数据生产流程和提高数据成果质量的同时，大大提高了数据生产效率。
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user: 摘 要 随着现代计算机科学技术的不断发展，labview图形编程开发技术已经被广泛应用。针对数据采集卡采集语音信号数据成本过高和计算机声卡性价比高等优点设计了基于labview的声卡数据采集处理系统。该系统可以根据用户需要设置合适的采样参数对采集到的语音信号进行时域和频域上的分析。该系统具有界面设计简单，扩展性好，功能多样化和数据处理能力强等优点。 关键词 :声卡，LabVIEW，数据采集，信号处理
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user: 1. 引言 在计算机信息飞速发展的信息时代，可靠的数据采集系统是对信号在时域和频域上进行分析的重要保障。在数据采集系统中最重要的模块是数据采集模块，现在市面上出售的数据采集卡能够实现示波器、波形发生器、频率响应分析仪等多种采样功能。它们有着很强的扩展性和精确性[ 1 ] ，像12位采样精度200 M的实时采样频率双通道的数字采样和USB供电模式的便利基本上能满足工程师与广大工科院校师生的使用要求。考虑到使用商业数据采集卡成本过高和对信号的处理还是得依托计算机这个平台来进行[ 2 ] 。本文在以计算机为平台设计了基于Labview的声卡数据采集与处理系统。实验结果表明该系统具有设计简便、采样精度高，扩展性能好等优点[ 3 ] 。利用Labview软件搭载的数据采集系统在降低成本的同时还能便于使用者携带，给用户带来了极大的便利。
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user: 2. 声卡系统结构 集成在计算机上的声卡系统利用数字信号处理器(DSP)芯片来采集语音信号。DSP芯片中自带的RAM，可以用来暂存数据信息，并对数据进行处理，将声音信号编码和解码，并借助自带的模数和数模转换器，实现声音信号的模拟化和数字化之间的高速便捷转换。 声卡的数字化声音接口有直接传送方式和DMA传送方式两种[ 4 ] 。直接传送方式是由应用程序直接通过数字信号处理器将声音数据进行输入输出，进行输入输出的数据是8位或16位脉冲编码调制PCM数据；DMA传送方式是将声音信号在数字信号处理器中采用DMA方式进行输入或输出。
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user: 3. 基于计算机声卡的数据采集系统设计 基于声卡的数据采集系统主要由计算机内置的声卡以及Labview软件组成。该数据采集系统设计主要由声传感器、采集电路、计算机声卡、Labview程序、对语音信号的存储和显示这几个模块组成数据采集系统原理框图，如图1所示。 该数据采集模块首先在前面板设置好采样率、通道数、采样比特数等相关采集参数来采集声音数据。配置好声音输入VI后先通过启动声音输入VI来采集语音信号数据，再通过停止声音输入采集VI和写入声音文件VI将采集到的数据输送到移位寄存器。移位寄存器将上一次循环采集到的数值传递到下一次循环中去作为下一次循环的初始值输入，移位寄存器用于存储循环结束时采集到的语音信号数据。采集数据完毕后从目标文件下打开已经采集好的语音数据去并且确认采集来的数据是否正确。确认完毕后通过if条件结构选择存储路径和存储格式并对该数据进行存储，数据采集程序框图(如图2所示)。 数据采集模块利用计算机自带的声卡，由用户自主设置声音格式、采样参数来获取声音数据[ 5 ] 。采样频率可由用户自主设置，根据声音的采样特性，此处可以自主选择输入多种采样频率，而在本次试验中根据人说话发出的声音频率在65 hz~1100 hz和听到的声音频率在20 hz~20 khz的基础上将采样频率定为44，100 Hz；通道数可以选择；每采样比特数数可以输入8位或16位[ 6 ] 。采集声音数据的同时将原始音频信号以波形图的方式呈现于用户面前。在设计中使用的是存储格式是wav语音文件格式[ 7 ] 。
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user: 4. 基于计算机声卡的数据处理系统设计 数据处理模块(如图3所示)能根据用户需要对计算机声卡采集到的语音信号做简单的处理分析。 根据声音的采样特性，为了尽可能无失真的还原语音信号，本次设计采样率设定为44，100 Hz；根据用户的需求通道数可以选择单通道和双通道，本次设计采用的是单通道；采样比特数设为16位。在进行语音信号进行分析处理时，有矩形窗、hanning窗、hamming窗多种窗函数供用户选择对信号的幅频特性、相频特性、功率谱特性来进行分析[ 8 ] 。对原始信号通过窗函数进行简单的信号处理，降低噪声的干扰，尽量做到信号的无失真获取。 图1. 系统框图 图2. 数据采集部分程序框图 图3. 数据处理框图 图4所示为Labview数据处理的程序框图，用户在对语音信号处理的结果就是通过窗函数来进行处理的。在程序的前面板用了一个下拉框来选择窗函数。不同的窗函数具有不同的处理功能，用户可根据自己的要求进行选择[ 8 ] 。该部分是整个Labview程序框图的关键部分。在条件结构中输入用户已经存入的wav格式的语音文件的路径在通过字符串转函数的VI转换下转换成声音文件信息能识别的VI路径，从而打开声音文件。VI能够对已经存好的语音数据进行读取并且输出该语音信号的波形[ 9 ] 。右边的条件结构和对子VI分析信号的声音格式的调用是用来确定刚采集的语音信号的声音格式是不是在开始选择的wav的格式，如果不是条件结构会弹出请重新采集语音信号的提示框。根据用户需要分析语音信号数据的起止时间和终止时间用户可以自行设置，该部分程序框图是由数学逻辑流程图和一个条件结构来实现的，通过条件结构来判断输入的时间是否合法。最后通过获取波形成分VI将波形成分分别输入到FFT功率谱VI和FFT频率谱，使VI实现对采集到的语音信号的幅度谱、功率谱和相位谱的输出。
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user: 5. 实验结果 本设计主要实现了对采集到的声音信号进行时域分析和频域分析，实现分析声音信号的幅度谱、相位谱和功率谱等功能，实验结果如图5所示。时域分析是一种直接在时间域中对波形信号进行分析处理的方法，直观、准确，可以对数据采集系统时间响应的全部信息进行处理。频域分析是通过傅里叶变换将时域信号变换到频域，主要用来分析信号的频谱成分，用来了解信号的幅度变化和功率变化。 本系统以Labview软件为开发平台，利用了计算机声卡A/D转换功能强的特点，完成了对语音信号数据的实时采集和和分析并且能做出一些简单的信号处理。由于该系统性价比高，界面设计简单，扩展 图4. 数据处理程序框图 图5. 虚拟频谱分析界面 性能好，随着计算机的普及，虚拟仪器技术的成熟，该系统可被广泛用在信号分析和信号处理领域。
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user: 摘 要 本文介绍了大数据的基本概念及其在相关领域的应用实例，分析了当前水资源管理及其现有信息系统存在的问题，依据大数据的基本原理和信息技术的发展趋势，借鉴和参考其他领域大数据的应用实践，以国家水资源监控能力建设项目为例，分析了大数据时代水资源管理数据需求与信息系统平台的构建要求，并结合实际工作中已经或可能出现的问题举例，探讨和展望大数据在水资源管理中的应用前景。 关键词 :大数据，水资源管理，应用
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user: 1. 引言 近年来，气候变化和人类活动的影响，水资源时空分布变化突出，水极端事件频发，尤其随着城镇化、工业化和农业现代化进程的加快，各类用水户大量增加，用水类型增多，水资源利用形势越来越复杂，水量分析计算和配置监控越来越困难，加上退水增多，退水水质混杂，污水处理难以到位，退水影响越来越难以准确计算和评估，致使水资源管理难度加大，其中重要的原因之一就是现有的技术手段很难与日益提高的水资源管理要求相适应，水资源信息缺乏共享和综合利用，水资源管理信息技术手段落后于当前主流发展趋势。已有的相关信息系统，比如水文信息采集系统，防汛信息系统，水资源信息管理平台，均缺乏跨部门、跨行业数据共享和综合利用的机制和手段，基本上还没有或很少应用大数据及其相关新技术。 当前，随着各种通信和计算机技术深度融合，移动互联网、智能传感网、物联网和云计算等新技术发展日新月异，渗透并改变着人类社会的各个方面，数据信息和知识呈爆炸式增长，大数据时代已悄然走来。相比较而言，大数据应用已在商业和金融领域开展较为广泛，但水资源及其相关领域还尚未开展或正在起步，由于水资源在社会经济发展中的作用和地位越来越重要，水资源管理所涉及的面越来越广，难度越来越大，尤其是国家出台最严格的水资源管理制度，迫切需要采用大数据等新技术来创新管理，本文试图依据大数据理论，借鉴和参考其他领域的应用实践，探讨和展望大数据在水资源管理中的应用前景。
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user: 2. 大数据概述 2.1. 大数据的基本概念 大数据概念的提出可以追溯到《自然》杂志2008年9月专刊中发表的文章“Big Data: Science in the Petabyte Era”。此后，大数据概念被广泛应用和传播。维基百科对大数据的定义是：“大数据是由于规模、复杂性、实时而导致的使之无法在一定时间内用常规软件工具对其进行获取、存贮、搜索、分享、分析、可视化的数据集合”。互联网数据中心将大数据定义为：为更经济地从高频率的、大容量的、不同结构和类型的数据中获取价值而设计的新一代架构和技术 [ 1 ] 。 目前，对大数据概念有多种解析和定义，但基本一致的是所谓大数据的“4V”理论，即所具备的4个基本特征：规模化(volume)、多样性(variety)、高速率(velocity)和真实性(veracity)。但还有另一种非常相似的4V理论，其前面的3V内容定义相同，而第4项变成了有价值(value)。另外，还有学者提出大数据呈现出“4V + 1C”的特点，除了对“volume”、“variety”和“velocity”赋予了一些新的释义，又提出第4V——“vitality”，即数据可动态持续的不断更新与扩充，响应速度快，时效性强，有广泛应用的活力等；关于对1C——“complexity”的描述，主要是指鉴于数据结构的复杂，需要有新的技术方法，来满足异构数据统一接入和实时数据处理等方面的需求 [ 2 ] 。 综上所述，大数据的概念尚没有非常统一的定义和表述方式，但其核心和实质内容是基本一致的，即：数据容量大，数据形式多样化、非结构化特征明显，数据存储、处理和挖掘异常困难，其中蕴含着巨大的应用价值。多年来，人们熟悉的主要是基于结构化数据的分析与应用。有资料显示，在实际应用中有超过85%的数据属于半结构化或非结构化数据，这些数据广泛存在于社交网络、互联网、物联网、电子商务之中，如办公文档、文本、XML、HTML、各类报表、图片、图像、音频和视频信息等。获取、存储、挖掘处理上述非结构化或半结构化的数据，是大数据应用所面临的重要挑战。 2.2. 大数据的应用价值 进入大数据时代，人们在研究与分析某个现象时，将会更多地依赖和使用全部数据而非抽样数据；不需要一味地追求数据的精确性，而要适应数据的多样性、丰富性；应用大数据之所以存在巨大的潜力，其关键是有可能从支离破碎的、看似冗余和无序的、毫不相干的海量数据中抽炼出真知烁见，从中发现新问题，找到解决问题的新途径和新方法。人们通过对大数据的分析，更容易获得或更关注的是事件产生的结果(是什么)，而不是产生的原因(为什么)。对数据之间的相关性分析，胜于对因果关系的探索，当然对相关性有足够的了解，必然促进对因果关系的认知。大数据继承了统计科学的一些特点，但又不同于传统的逻辑推理研究。大数据的应用更多的是遵循“从数据直接到价值”的思路。数据规模越大，处理难度也就越大，对其进行挖掘分析所能得到的价值也就越大。大数据既能快捷准确地提供社会经济的整体变化用于决策，也能让普通的社会公众获得直接可靠的信息服务。 在一些领域，已经衍生出许多基于大数据分析的模式，最典型的案例是谷歌公司的“流感预报”，其方法是构建一个基于每天来自全球的30多亿条搜索指令的系统，这个系统在2009年甲型流感爆发之前就开始对美国各地区成功地进行“流感预报”和“谷歌流感趋势”服务。在农业领域，硅谷有个气候公司，从美国气象局等数据库中获得几十年的天气数据，将各地降雨、气温、土壤状况与历年农作物产量的相关度做成精密图表，预测农业产量，向农户出售个性化保险。在商业领域，沃尔玛公司通过分析销售数据，了解顾客购物习惯，得出适合搭配在一起出售的商品，还可从中细分顾客群体，提供个性化服务。在金融领域，阿里巴巴公司根据淘宝网上中小企业的交易状况，筛选出财务健康和讲究诚信的企业，对他们发放无需担保的贷款 [ 1 ] [ 3 ] 。 大数据的这种特性必然也适合在水资源管理上的应用，水资源在时空上变化大、周期长、影响因子复杂。在水资源管理上，关联领域多，涉及 面广泛，信息资源庞大，对于出现的问题往往很难直接找到原因，管理和决策难度大，但通过大数据应用技术可获得各种相关信息，找出问题产生的主要影响因子，为水资源管理提供技术支撑。