DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 2. 明清瓷器植物纹饰概述 明清瓷器植物纹饰从众多植物元素中抽取了以艺术欣赏为基础的植物纹样，以缠枝纹、折枝纹、团纹、满花纹、皮球花纹等呈现，但最终形成了以缠枝纹为主，折枝纹为辅的纹样装饰形式，以二方连续、四方连续、对称等方式呈现，形成了独特的装饰内容和风格。 2.1. 主要类别及表现方式 明清瓷器植物纹饰类别主要为缠枝纹和折枝纹。 如表1所示。 缠枝纹是我国瓷器传统纹样之一，始创于宋代，盛行于明清。纹样枝茎相互缠绕，枝茎上填满花叶，整体呈反复环绕波状线，纹样具有对称性，代表纹样有缠枝莲、缠枝牡丹。缠枝纹纹样形态符合植物自然生长结构，通常以单枝为主贯穿器身，无穿插枝，但会以二级枝的方式蔓延，使得纹饰饱满，自然。 折枝纹是指在瓷器显著部位画一枝折下的花枝，相比缠枝纹简洁明了，纹样走势与瓷器器型相符，整体平衡自然，代表纹样有折枝梅、折枝牡丹、折枝桃等。折枝纹纹样以一枝植物为基本图案，且纹样不具有对称性，依据器型一次或多次出现，但不会填满器身，有留白。 明代瓷器中的植物纹饰以二方连续纹样、四方连续纹样和半对式的错位排列方式在边缘处或器物重心处进行多种形态的变化，通过循环、简练、重复、节奏、等花边艺术形式进行创新的纹样设计。明代是我国瓷器纹饰发展的集大成时期，纹饰丰富，缠枝纹占很大比重。清代瓷器中的植物纹饰几乎均为自然界中真实存在的植物，且运用分割法、对称法、二方连续等方式呈现，达到灵活多变的艺术效果。这个时期绘画技艺不断提高，瓷器的胎釉洁白细腻，使得纹饰更加精致。清代是我国瓷器植物纹饰的黄金时期。时至康乾时期，制瓷业达到顶峰，之后创作出的植物纹饰难以突破前期。 Table 1 Twine pattern and broken branches patter 纹饰品类 整体图 细节图 缠枝纹 折枝纹 表1. 缠枝纹和折枝纹样式 2.2. 审美风格 植物纹饰中植物元素本身具有一般性及多样性。植物纹样历经唐、宋、元、明、清而不衰，明清达到顶峰，堪称美仑美奂，真实反映当时人们的物质文化生活，并且迎合了当时人们的审美情趣。植物常见于生活中，装饰在瓷器上，符合当时人们的审美，进而便于销售。同时，植物纹饰在技法上有较高要求，笔法细腻，构图协调，须有较高绘画水平及艺术修养。明清瓷器植物纹饰极具多样性，植物种类繁多，象征性内涵也不同。一个时期所盛行的植物纹饰与当时文化环境有密切联系，明清时期植物纹样多以莲、牡丹、菊、梅为主。 明清瓷器植物纹饰种类繁多却特色鲜明，在继承前期纹饰精华的基础之上，将纹饰内外在均作了提升，外在呈现精细化，内在寓意深刻化。
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user: 4. 结论 每一种纹饰特征都是生产技术水平和审美观念的高度凝练，记录了社会生活状态和审美追求，构成了现代瓷器装饰艺术的基础。明清瓷器植物纹饰中的精品大多以缠枝纹为基础，具有深刻内涵，纹饰构图与器身协调统一展现和谐美，色彩与器物高度吻合展现平衡美，纹饰整体注重形式美。 明清瓷器植物纹饰对于装饰理念的发展具有重要影响，并从自然界和其他艺术手法中得到了借鉴，相互促进。进一步的研究可以采用数字化手段进行重建、复原、复制，建立纹饰数据库，比对纹饰技术手法，归纳瓷器纹饰符号特征，对纹饰恢复、整理、挖掘以及数字化分析、市场流通和鉴真提供支持。
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user: 摘 要 人物纹饰是高古陶瓷纹饰的主要纹饰特征且具有重要的历史价值。文章以高古陶瓷人物纹饰图案为主要研究对象，分析了新石器时代、六朝、唐、五代、宋、元等时期不同地区、不同窑口陶瓷人物纹饰特点，特别是对人面鱼纹、人物舞蹈纹、婴戏纹、人物故事纹等进行了对比和总结，发现不同时代的瓷器具有不同的装饰技法和纹饰特色。 关键词 :高古陶瓷，纹饰，人物纹饰 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 目前学术界对于高古陶瓷的定义并未形成统一的认识，有学者认为高古陶瓷就是宋元瓷器，也有学者认为高古陶瓷为明清以前的瓷器，但大家一致认为高古陶瓷至少应该是明清以前的瓷器 [ 1 ] 。人们通常对高古陶瓷理解不同，在艺术品流通领域，高古陶瓷不包括陶瓷，本文认为高古陶瓷技术和文化发展历史上不能将陶瓷与瓷器分裂开来，特别是纹饰特征和规律具有延续性。文章暂时将明清以前的瓷器统称为高古陶瓷。 陶瓷上的纹饰是当时使用者情感的反映，在不同的历史时期有着不同的表现形式。受到时代、审美观点、手工艺技术水平以及地域风俗不同的影响 [ 2 ] ，每个时代的纹饰都具有独特的纹饰特征，所以纹饰鉴定对于陶瓷鉴定以及年代考证有着重要的意义。 目前对于纹饰的研究大多集中在明清瓷器上 [ 3 ] ，对于明清以前瓷器纹饰系统整理较少。本文将重点放在高古陶瓷人物纹饰，探索发现明清以前各个历史阶段瓷器的人物纹饰，整理并分析人物纹饰的特点，总结人物纹饰特征演变。
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user: 2. 高古瓷人物纹饰类别 高古陶瓷纹饰品类众多，可以分为人物纹、花鸟纹、植物纹、几何纹、龙纹等多种纹饰类别；其中人物纹饰又可以按照题材和装饰技法分成不同的类别。 2.1. 按照题材分类 高古陶瓷人物纹饰题材形式种类繁多，民间趣事、神话故事、戏剧故事等有许多实例(见表1)。原始时期人类无法解读人与自然的奇妙关系，所以在新石器时代人物纹饰更多是图腾图案，使其成为凝聚一个部落的力量；神话故事题材出现于秦汉时期，比如西王母等，在视觉效果上给人错落有致的感觉，色彩也丰富多彩；民间趣事题材的人物纹饰多出现于宋朝，在这个时期人物纹饰发展已经比较成熟，各个窑口使用不同的表现方式将当时的民情风俗展现在通过纹饰展现在陶瓷上，具有很高的历史价值和艺术价值；戏剧故事以及典故题材在元朝使用最为广泛，比如八仙纹、仕女纹、三顾茅庐、萧何月下追韩信等，多出自于戏曲和小说。 2.2. 按照装饰技术分类 瓷器的纹饰具有鲜明的时代特征，是瓷器鉴定的有力依据。瓷器的装饰手法是指装饰陶瓷时所运用的工艺和技术，我们将瓷器的装饰手法分为三类分别为：胎装饰、釉装饰、及彩装饰(见表2)。胎装饰多为印花、刻花等手法，从新石器时代开始一直到元朝，基本都使用胎装饰的装饰手法，大多为印花、刻 Table 1 The character pattern is classified according to subject matte 题材 纹饰图 纹饰特征 民间趣事 腹部饰精美的宴乐图，酒樽、果盘前，文人举觞相视而坐 婴戏纹以婴儿为画面主角，内容有钓鱼、玩鸟、蹴球，表现当时的民情风俗 神话故事 八仙纹，以八仙为题材。“八仙”即汉锺离、吕洞宾、 李铁拐、曹国舅、蓝采和、张果老、韩湘子、何仙姑 历史题材 “三顾茅庐”是汉未时期，刘备三次拜访诸葛亮出山相助的故事 “萧何月下追韩信”龙凤梅瓶是迄今所见最大的元青花， 腹部绘楚汉相争时期“萧何月下追韩信”故事中的三位人物画面 表1. 人物纹饰按照题材分类 Table 2 The character decoration is classified according to the decoration technolog 题材 纹饰图 纹饰特征 胎装饰 人面鱼纹盆的纹饰特色为以刻画、彩绘的方法去表现写实的人物形象 宋朝婴戏纹充满生活气息，无论绘画还是刻花都具有很高的艺术性 釉装饰 黄釉舞乐扁壶，白色胎质，通体呈褐黄色釉 彩装饰 青釉褐彩羽人纹双系壶目前发现最早的釉下彩绘漆器， 外施青釉，有玻璃光泽，胎质白中闪灰 长沙窑釉下褐彩的婴戏荷纹图是最早出现的婴戏纹， 先在素坯上点成褐斑花纹，后施以青釉，入窑烧成 表2. 人物纹饰按照装饰技术分类 花等。釉装饰包括单色釉、花色釉、结晶釉和纹片釉等，到了北朝时期，人物纹饰出现了釉装饰，到了唐朝人们更多的将精力放在了釉上，所以刻花、印花等装饰手法瓷器减少。彩装饰最主要的就是釉下彩，青釉褐彩羽人纹双系壶的出土，证明了中国早在三国时期已经掌握了釉下彩瓷的烧造技术，是目前发现最早的釉下彩绘漆器。高古陶瓷人物纹饰装饰手法众多，色彩丰富，是我国的一大瑰宝。
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user: 3. 高古陶瓷各时代人物纹饰特征分析 3.1. 高古陶瓷发展过程中主要人物纹饰总结 人物纹饰在各个历史阶段的发展状况以及历史背景，都值得我们去探索和挖掘。下面的表格是根据新石器时代、六朝、唐、五代、宋、元等历史时期将人物纹饰进行分类和整理(见表3)，探讨人物纹饰作为自陶瓷产生以来最主要的纹饰其演变发展规律。 陶瓷史上距离现在最早的人物纹饰是出现在新石器时代黄河流域的彩陶人面鱼纹盆。出土于西安半坡村，现被中国国家博物馆收藏，当时的纹饰特色为以刻画、彩绘的方法去表现写实的人物形象，所以 Table 3 The characters of all age 主要朝代 纹饰品类 整体图 细节图 纹饰特征 新石器时代 人面鱼纹 人面鱼身纹是将人面和鱼合在一起的纹饰， 是最具有代表性的人物纹饰 人物舞蹈纹 表现了欢乐的人物形象，生动形象的反应了当事人的生活情趣 六朝 彩羽人纹 造型简单，手法粗犷，但神形逼真，较为生动 唐朝 褐彩孩童纹 最早出现的婴戏荷纹图 五代时期 宴乐人物纹 受金属器装饰手法的影响，在壶身处将纹饰进行细刻 宋朝 婴戏纹 纹饰内容单一，没有具体的所要展示内容故事内容 元朝 人物故事纹 其纹饰题材绝大部分来源于元代杂剧，画风具有中国画的韵味 表3. 各时代人物纹饰特征 在彩陶人面鱼纹盆中，其内壁画有两个对称的人面图案，在人物的头顶上和两颊边装饰有鱼形的饰物，在人物耳朵两边也各有一条鱼。其当时人物纹饰形象较为稚嫩，但具有浓厚的生活气息和艺术气息。 黄河流域仰韶文化彩陶图案基本可以三类，分别是鱼和人面相结合、鱼、其他动物。在中国新石器时代的陶瓷中，人物纹饰含有图腾的意思。其原理是在原始社会人类没有办法读懂自身和自然的谜题，于是便将希望寄托在某一个载体上，然后人为的给予这一个载体特殊的含义，让它成为凝聚部落的标志基本意义表现为恳请神灵保佑部落。 在汉朝与魏晋南北朝之间，大多数的人物纹饰更多地出现在画像砖或者墓室壁画里，只有少量的陶瓷器上出现人物纹饰，其中最有代表性的就是出现在北朝的黄釉舞乐扁壶。因为当时受到西域地域与中西亚文化的影响，在这个时期人物形象主要为胡人或者西亚人。比如，在黄釉舞乐扁壶中，壶面两边画有“胡腾舞”的图案，其舞者的形象、着装等方面均为胡人形象。 在六朝和唐朝这两个朝代中，作为装饰的人物形象不多，其中最有名的便是青釉褐彩羽人纹双系壶和出土长沙窑青釉褐彩婴戏纹执壶。长沙窑釉下褐彩的婴戏荷纹图是发现最早的婴戏纹。这个时期纹饰特点主要为造型简单，手法粗旷，但是与之前相比，神型逼真，更加生动形象。在唐朝，就南北方而言，具有“南青北白”的说法，但是在唐朝的各大名窑基本上都将重点放在釉上，所以对于纹饰来说，没有很大的突破。 人物纹饰真正运用于陶瓷上是在五代时期，最为典型的就是越窑的青釉划花宴乐人物持壶，其壶身画有宴乐图，文人两两相对而坐，受金属器装饰手法的影响，刻画更加细致，纹饰清晰，线条流畅，整个陶瓷更有温文尔雅之美。 经历五代十国的动荡不安的局面以后，大家更希望子孙繁荣、儿孙满堂，所以在宋代出现大量的婴戏纹饰。其中在耀州窑等窑口中烧制了大量婴童纹饰类型的陶瓷。其特点主要是以单一的画片形式出现，内容主要为一个或几个婴童玩耍嬉戏，并没有出现具体的故事情节。在此阶段，人物纹饰的表现手法大 Table 4 In Song dynasty， there were infants with infant 窑口 整体图 细节图 纹饰特征 磁州窑 “计白当黑”的手法，布局大方，简洁明了 耀州窑 繁褥、满图式的布局 表4. 宋代各窑口婴戏纹 体分为两种，模具印制和刀具划刻，宋朝人物纹饰最主要的特点便是没有完整的故事情节，只有单一的片段。 因为元曲的普及，所以元朝人物纹饰也深受其影响。此时，瓷器纹饰大多以元曲内容为主，与宋朝的纹饰表现不同，它有具体的故事内容，而不是单一的呈现。其题材丰富多彩，既有爱情题材，也有军事题材，纹饰的画风更具有中国的古典韵味。手艺更加成熟，线条细致流畅，纹饰轻重也可以运用自如。元代人物纹饰的主要特点为：人物形象活泼、生动有活力，充满着生活气息。不管是绘画、刻画等哪个方面，都有较高的艺术价值，形象生动地体现了当时的民风民情。 3.2. 宋朝婴戏纹对比分析 宋朝窑口众多，各个窑口人物纹饰也各有不同，从表4宋代各窑口婴戏纹可以看出磁州窑主要为釉下彩绘人物，即用毛笔醮釉料在胎体上绘制花纹，在绘画方面，其最主要的特征为人物与植物共同出现于陶瓷上，一般使用的构图为数个婴儿盘附于陶瓷内壁的花卉缠枝上，婴儿数量基本为两个并且圆头圆脑，造型十分可爱；耀州窑使用刻花，划花人物等手法等，与磁州窑不同的是，在布局方面，耀州窑瓷器布满纹饰，很少有空隙的地方，而磁州窑则更多的采用“计白当黑”的手法，布局大方，简洁明了。虽同为一个时期，但是不同的窑口具有不同的表现方式来展现陶瓷中的人物纹饰。
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user: 4. 结语 各时期人物纹饰在陶瓷上都有所反映，从新石器时代的人面鱼纹到元代的人物故事纹都有所体现。文章以高古陶瓷人物纹饰图案为主要研究对象，分析了新石器时代、六朝、唐、五代、宋、元等时期不同地区、不同窑口陶瓷人物纹饰特点，特别是对人面鱼纹、人物舞蹈纹、婴戏纹、人物故事纹等进行了对比和总结，发现不同时代的瓷器具有不同的装饰技法和纹饰特色，所以人物纹饰的鉴定可以为陶瓷鉴定作为依据。 文章将高古陶瓷按照题材和装饰技法进行分类，分析出随着历史发展的不断演变，人物纹饰特征也不断变化发展，其纹饰图案由平面走向立体、从单色走向多彩，图案内容也由最初抽象风格到最后变为写实风格，更加反映了当时社会的生活状态。 综上所述可以看出，人物纹饰作为自陶瓷产生以来就作为代表性的纹饰，其纹饰特色对于后代绘画、雕塑等方面都产生了重要影响。
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user: 摘 要 相关研究表明驾驶员行车过程中的视觉信息是影响驾驶行车安全的主要因素，而荒漠草原公路由于道路周围环境单调很容易引起驾驶员视觉疲劳，一旦出现公路线形指标突变处极易发生交通事故。为了研究荒漠草原公路长直线段后接平曲线段对驾驶员视觉信息读取及心理负荷的影响，本文选取驾驶员瞳孔直径指标，通过定量描述驾驶员瞳孔直径变化与高速公路平面线形的关系，确定驾驶员心理可容忍的平曲线半径值。首先通过现场试验获得驾驶员在荒漠草原地区典型高速公路下不同平曲线半径下的眼动指标；其次，分析驾驶员瞳孔直径与平曲线半径的相关性；最后，建立自由流下在荒漠草原地区典型高速公路平曲线上行车时，车速、半径和瞳孔直径之间的回归模型。结果表明：平曲线半径与驾驶员瞳孔直径有明显的相关性。应用拉格朗日中值定理发现，当平曲线半径R > 3354 m时驾驶员瞳孔直径变化显著，即为驾驶员瞳孔直径变化的关键点。 关键词 :瞳孔直径，平曲线半径，车速 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 驾驶员在高速公路上行车，会受到沿线各种来自道路条件、交通条件等方面的刺激。如遇到半径偏小的平曲线时、超越道路前方的车辆时，驾驶员都会感觉心理紧张。从心理学、生理学等研究成果中得知 [ 1 ] [ 2 ] ：人在从事某项工作时，身心适当的紧张有助于精力、注意力等的集中，从而使工作的效率和可靠度提高。但如果紧张过度，或紧张达到一定程度后持续较长时间，则人或者会因紧张超过生理极限而出现动作失误，或者会因疲劳而使动作出现偏差。引申到驾驶员在道路上行车，在上述两种情况下就较容易出现安全问题。 本文依据人在外界刺激下心理紧张影响瞳孔直径变化 [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] ，所以使用眼动仪来获取驾驶员的瞳孔直径变化，并结合GPS等仪器获得行车速度，定量地研究驾驶员在高速公路上行车时的瞳孔直径变化与平曲线半径、车速等之间的关系，研究与设计车速相对应的高速公路最小平曲线半径。
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user: 2. 试验方案 2.1. 试验仪器 如图1所示，试验仪器采用瑞典生产的Tobii Pro Glasses 2眼动仪，记录各驾驶员的眼动指标及行车录像。实时计算出眼珠的水平和垂直运动的时间、位移距离、速度、注视位置及瞳孔直径，眼动仪每秒采集50帧图像，特殊应用时可以有更高的采样率。 2.2. 被试人员 根据试验目的，在行车试验的驾驶员方面选择健康、驾车反应正常、技术较熟练的驾驶员，且行车试验的驾驶员数应达到一定的样本量。本次行车试验中共随机挑选6名不同驾龄驾驶员做试验对象进行 室外试验，他们均为试验路段现场随机取定，且视力均正常或矫正正常，被试者无腰腿病史，也没有心血管病史，驾驶时休息良好。具体受试者信息如表1所示。 2.3. 试验路段 如图2所示，试验路段要选择有丰富线形，路面平整坚实、视距良好、路面、路肩满足规范要求且全路段一致、交通安全状况不乐观的高等级公路路段。考虑到试验目的，选择交通量较小的时段，尽可能保证试验路段交通流状态是自由流，以减小其他车辆及其他环境因素对试验车驾驶员的干扰。根据上述要求，选择了5条宁夏境内典型试验路：京藏高速公路、定武高速公路、青银高速、银川绕城高速公路和国道110线(银川段)。 2.4. 试验流程 在试验前，对驾驶员基本信息和安全性倾向进行问卷调查。根据仪器操作规范，让驾驶员正确佩戴眼动仪并固定好在驾驶员身上，调试正常。试验过程中眼动仪自动记录相应眼动参数数据，同时测量驾驶员行车过程中的生心理数据；试验人员随车记录里程桩号和时间。 根据预先设定好的命名规律，输入文件名号、驾驶员编号及试验道路名称，保存该驾驶员的试验数据。 2.5. 样本数据采集 在自由流下，让6名驾驶员通过一段设计车速为100 km/h、纵坡较平缓、包含有各种半径平曲线的379 km长的路段。在行车途中，分别应用手持GPS检测行车速度、用眼动仪检测驾驶员行车瞳孔直径， 图1. 实验仪器和被试人员 Table 1 Basic information of test personne 编号 性别 年龄 驾龄 对道路熟悉程度 睡眠时间 视力情况 1 女 38 7 不熟悉 良好 良好 2 男 42 20 不熟悉 良好 良好 3 男 42 20 不熟悉 良好 良好 4 女 43 4 不熟悉 良好 良好 5 男 36 7 不熟悉 良好 良好 6 女 35 8 不熟悉 良好 良好 表1. 试验人员基本资料 并用秒表(与GPS时间一致)记录开始时间、车辆行驶起终点时间、车辆经过沿线里程桩时间。在上述行车试验数据中，提取自由流下车辆行驶到各种半径平曲线上时的平均车速和平均瞳孔直径，最终得表2所示的自由流下6名驾驶员驾车在各种半径平曲线上行驶时的平均车速、平均瞳孔直径与平曲线半径间的对应样本数据。
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user: 3. 自由流下行车时瞳孔直径、车速和平曲线半径间的关系分析 3.1. 相关性分析 为研究驾驶员在曲线段行车时，瞳孔直径与平曲线半径、行驶车速的相关性，结果如表3所示，通过SPSS软件对曲线路段的驾驶员的眼动指标与曲线段行车的各因素进行相关性检验，如表3所示，通过观察瞳孔直径(D)、行驶速度(V)与平曲线半径(R)之间的相关关系，发现瞳孔直径(D)与平曲线半径(R)、行驶速度(V)的pearson的相关系数分别为0.407、0.248。 图2. 试验路段现场图 Table 2 Sample data of pupil diameter-flat curve radius-vehicle speed while the vehicle is drivin 瞳孔直径(mm) 2.21 2.14 2.16 2.14 2.13 2.11 2.12 2.11 平曲线半径(m) 800 850 1000 1200 1400 1700 1800 1850 速度(km/h) 92.33 98.12 96.62 86.5 94.33 90 94.6 94.73 表2. 车辆行驶时瞳孔直径–平曲线半径–车速的样本数据 Table 3 Curve section of the parameters of the correlation test tabl 瞳孔直径(mm) 平曲线半径(m) 速度(km/h) Pearson相关性 瞳孔直径(mm) 1.000 0.407 0.248 平曲线半径(m) 0.407 1.000 0.823 速度(km/h) 0.248 0.823 1.000 Sig. (单侧) 瞳孔直径(mm) . 0.030 0.133 平曲线半径(m) 0.030 . 0.000 速度(km/h) .133 0.000 . N 瞳孔直径(mm) 22 22 22 平曲线半径(m) 22 22 22 速度(km/h) 22 22 22 表3. 曲线段行车各参数的相关性检验表 3.2. 模型假设 根据前人研究，定性分析可知 [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] ，当车辆在平曲线上行驶时，半径越小，驾驶员心理越紧张，瞳孔直径越大，即瞳孔直径D与平曲线半径R间成反比关系；同理，车辆在行驶过程中，车速越大，驾驶员心理越紧张，瞳孔直径越大，即瞳孔直径D与车速V间成正比关系。本文假设瞳孔直径与车速的b 1 次方成正比、与平曲线半径的b 2 次方成反比。 再次，据表2的样本数据，可得瞳孔直径与平曲线半径、车速之间各自的散点图。如图3、图4所示，两图能大致反映R-D、V-D之间的关系。根据图3可见，当车辆分别以80 km/h和以100 km/h通过一个半径为800 m的平曲线时，驾驶员的瞳孔直径值显然是不一样的。所以图3、图4中的散点趋势并不能准确反映D和R、D和V的关系，而只能大致反映它们之间的关系。 根据上述分析，同时也考虑到利于用回归方法拟合样本数据，所以最终假设三参数的关系模型为： D = b 0 V b 1 R b 2 (1) 式中，D为车辆通过平曲线时驾驶员平均瞳孔直径，mm；V为车辆通过平曲线时的平均车速，km/h；R为平曲线半径，m；b 0 、b 1 、b 2 为回归系数。 图3. 平曲线半径与瞳孔直径散点图 图4. 车速与瞳孔直径散点图 3.3. 模型建立 据表2中的样本数据，应用多元非线性回归方法，可确定式(1)中的系数b 0 、b 1 、b 2 ，最终得三参数的回归模型为： D = 1.763 V − 0.028 R − 0.044 (2) 如表4、表5所示：F统计量的相伴概率p 1 = 0.005，小于显著水平a 1 = 0.05，在0.05的显著水平下，回归模型具有一定的统计学意义，可以用此回归模型描述驾驶员行驶速度和曲线半径与瞳孔直径之间的关系。通过检验可以发现b 0 ，b 1 ，b 2 的参数均符合sig < 0.05的显著性检验，曲线段瞳孔直径的模型的相关系数为R 2 = 0.957。模型拟合良好，适用于宁夏高速公路驾驶员瞳孔直径变化模型研究。
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user: 4. 瞳孔直径分界点确定 在式(2)中，将设计车速100 km/h带入公式得出公式(3)： D = 1.55 R 0.044 (3) 式(3)中R、D的关系曲线如图5所示。 据拉格朗日中值定理，即： f ( b ) − f ( a ) b − a = f ′ (ξ) 算得曲线上斜率与平均斜率相同的点的坐标为：(3354， 2.22)，即R 0 = 3354、D 0 = 2.22。在图5曲线中，当R < R 0 时，瞳孔直径增加激烈，而当R > R 0 时，瞳孔直径则增加缓慢。这意味着，对行车试验的驾驶员来说，R 0 = 3354是一个临界点，当其驾车通过平曲线时的半径超过此值时，他的心理紧张性明显减小。而且，随着R的不断增大，心理紧张性将急剧减小。
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user: 5. 结论 综上，通过本文研究得出以下结论： Table 4 F-test of the mode 模型 平方和 df 均方 F Sig. 1 回归 0.046 2 0.023 5.861 0.005 a 残差 0.201 51 0.004 总计 0.247 53 表4. 模型的F检验 Table 5 Curve segment model parameter value 模型 非标准化系数 标准系数 B 标准误差 试用版 1 (常量) 0.567 0.279 车速 -0.028 0.054 -0.066 平曲线半径 0.044 0.014 0.399 表5. 曲线段模型参数值 图5. 在设计车速下于平曲线上行车时半径与瞳孔直径曲线 1) 瞳孔直径可用于定量衡量驾驶员行车时的视觉特性反应状况，从而可用于定量研究车辆沿不同半径平曲线上行驶时心理紧张与半径和车速之间的关系。 2) 当车辆以设计车速100 km/h通过不同半径的平曲线时，与R-D曲线陡缓分界点相对应的平曲线半径为R = 3354 m。这个结果，能为从用路者的心生理特性出发，对宁夏典型高速公路设计中平曲线半径最小值的控制提供理论参考。
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user: 摘 要 影响海洋磁力测量的误差可以分为实时测量误差和非实时测量误差，实时测量误差包括GPS、磁力仪系统产生的测量误差。非实时测量误差包括海洋磁力测量实施过程中的误差、拖鱼定位误差和正常场校正误差，还包括固有的地磁日变改正、船磁改正、拖鱼位置归算误差的影响以及数据整理、处理过程产生的误差。海洋磁力测量准确度以主、联络测线相交点的测量值差的均方根值作为衡量依据，各种误差最终影响均方根的值，在不同精度的海上磁力测量中对这些误差进行比较分析，建立了海洋磁力测量误差数据处理模型，发现误差影响的分配规律变化。 关键词 :海洋磁力测量，误差数据处理模型，误差分配规律 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 影响海洋磁力测量的误差来源较多，是各种因素综合的影响 [ 1 ]。在海洋磁力测量中，就海面船载磁力测量而言，由于受测量平台动态性的影响，海洋磁场观测量除了受到通常的仪器观测误差、海洋磁力测量实施过程中的误差、拖鱼定位误差和正常场校正误差的影响外，还增加了固有的地磁日变改正、船磁改正以及拖鱼位置归算误差的影响，数据处理和公式算法所产生的误差 [ 2 ]。从测量过程看，海洋磁力测量误差包括实时测量误差和非实时测量误差。前者指实时定位和磁测所需要的有关参数的测量误差；而后者则是数据处理后所需数据的测量误差或算法等因素所产生的误差。海洋磁力测量准确度以主、联络测线相交点的测量值差的均方根值作为衡量依据 [ 3 ] ，而交点处测量值的准确性受上述诸多因素的综合影响。本文针对不同比例尺误差精度进行分析，根据误差传播定律建立了海洋磁力测量中误差关系模型，对影响海洋磁力测量的误差进行分析，探讨了各项误差在不同等级的海洋磁力测量中误差的精度要求变化规律，并给出相应的减小误差的方法。
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user: 2. 实时测量误差(T 0 ) 海洋磁力测量中，实时测量误差主要指由仪器系统产生的误差，包括GPS、磁力仪系统产生的测量误差，这类误差一般成系统性。 海洋磁力测量中，海洋磁力测量定位数据的采集由船载GPS定位系统完成，GPS的选择应该尽量满足海洋磁力测量的精度要求，并应该充分考虑测区的地理条件和经济合理性。现阶段的海洋磁力测量定位系统大多采用差分GPS设备，其定位精度可达到厘米级，可以满足各种精度要求的磁力测量，很大程度上消除了定位系统产生的误差。 现代海洋磁力仪按工作原理可以分为质子旋进式、欧弗豪塞(Overhauser)式和光泵式磁力梯度仪等3种不同类型 [ 4 ]。海洋磁力测量的磁测数据的采集包括海上磁测部分和日变站磁测部分海上的磁测数据由海洋磁力仪完成。日变站的磁测数据由地磁日交仪完成，因此，磁力仪误差也相应的包括海洋磁力仪误差和日变站磁力仪误差。不同等级的磁力测量，对海洋磁力仪的糖度要求是不同。而地磁日变仪的精度要求应与海洋磁力仪相匹配，随着磁力仪的不断更新和技术改进，磁力仪的磁铡精度不断提高。 针对现今世界市场上海洋磁力仪产品型号较多、技术指标复杂、应用范围不尽相同，产品的选用存在一定困难等问题，标准质子旋进式海洋磁力仪灵敏度较低，存在进向误差，但无死区，价格最为低廉，适合于对灵敏度要求不高的工程和科研地球物理调查。Overhauser海洋磁力仪的灵敏度高，无进向误差，无死区，价格便宜，适合于大多数工程和科研地球物理调查。光泵式海洋磁力仪灵敏度和采样率最高，梯度容忍度最大，但存在死区和进向误差问题，适用于高精度的海洋磁力梯度调查和航空磁力调查。标准质子旋进式海洋磁力仪由于其灵敏度较低，在国内海洋工程和科研地球物理调查中已经较少使用。总体来说，Overhauser海洋磁力仪和光泵式海洋磁力仪各有优势，Overhauser磁力仪一般小巧轻便，价格适宜，而光泵磁力仪采样速度更高一些，梯度容忍度更大一些，因此具体选用应以具体情况而定来减小误差。 测量仪器的误差还存在于晶体振荡器的调试、传感器配谐的调试、静态下仪器信噪比测定与要求、仪器系统的稳定性和仪器系统的稳定性中。进行稳定性测定，若频率漂移，应调试或者更换。测定传感器配谐和选频放大器的每一档中心频率，不满足技术指标时，应更换软件。仪器调试后测量其信号电平值与噪声电平值，信噪比应不小于50，负责要继续调试。调试后的仪器系统进行持续工作状态试验，试验持续时间2d~3d，仪器系统应保持稳定状态 [ 3 ]。
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user: 3. 非实时测量误差T i 在海洋磁力测量中，为了得到测点的磁异常，还会有各种非实时测量误差，包括由仪器产生的非实时测量误差、拖鱼位置误差、正常场校正误差、船磁校正误差、日变校正误差、数据处理整理和算法因素所产生的误差和海洋磁力测量实施过程中的误差。
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user: 4. 拖鱼位置归算误差(T 1 ) 位置误差即磁力仪观测位置并非实际位置，而产生的误差。海洋磁力测量存在明显的动态性，受到风、流、涌等因素的影响测船定位。从而产生定位误差，本文将其称为位置误差的直接影响。而磁力测量中，为了减小船磁效应，海洋磁力仪通常采取拖曳式作业。这样，使得定位中心和磁测中心不一致，因此，海洋磁力测量数据处理时还必须对拖鱼的位置进行归算，本文将拖鱼位置归算时造成的误差称为位置误差的间接影响。 为了减小位置误差的影响，在施测过程中。应严格控制船速，使测船和拖鱼沿计划航线匀速、直线航行，当实际航线偏离计划航线较大时应该及时修正，以减小位置误差的影响。对于高精度的海洋磁力测量，还可以通过船姿传感器来藏小位置误差的直接影响。为了对拖鱼位置进行准确归算。在数据处理时，可先对测船的航迹线进行复原，即进行测线拟合。清除一些随机干扰的影响。按目前海上调查实施现状，如没有安装探头位置定位器来确定拖曳探头的具体位置，则通过调查船航向、船舷向和航速等记录数据来进行磁测探头的位置改正应是一种较为有效的解决方案。实际海洋磁测中，往往导航定位天线位置与磁测电缆固定位置不一致，这样就需要先利用简单改正推算电缆固定位置后，再结合航向、船舷向及航速等参数计算探头实际位置。同时由于海流的影响，船舷向在测量过程中是不断变化的，但其变化幅度一般不大，这样为简化计算并便于编程实现，可以考虑整条测线采用夹角 的平均值计算，对于较长的测线，或船舷向变化较大的情况，可以考虑分段平均的方法求取不同时段的夹角 平均值计算。合理有效地解决海洋磁测探头位置推算问题，将会提高磁测精度，同时也有利于进一步的磁测资料处理与解释工作。
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user: 5. 正常场校正误差(T 2 ) 为了得到测点的磁异常，必须对磁测资料进行正常场校正。正常场校正值是由模拟地磁场时空分布与时间变化的正常场模型提供的。正常场模型有模拟全球地磁场分布的球谐模型，也有模拟区域地磁场分布的多项式模型、球冠模型和矩谐模型 [ 5 ]。采用不同的正常场模型提供的正常场校正值进行计算，结果是不一样的。由于我国海区还没进行过全面系统的地磁测量，因此，还没有适合模拟我田海区的地磁场正常场模型，早期的海洋磁力测量正常场校正使用中国科学院地球物理研究所提供的3阶泰勒多项式模型 [ 1 ]。其模型系数是由分布在我国大陆内的测量结果计算出来得出的。对于中国大陆的地区，其提供的正常场值较准确，而对于远离大陆的海区，则会存在很大的误差。因此，《规范》规定：海洋磁力测量地磁正常场计算采用国际地磁和高空物理协会(IAGA)提供的国际地磁参考场(IGRF) [ 3 ]。IGRF国际参考场模型是采用球谐分析的方法建立的，其可以模拟计算出全球任一点地球磁正常场值。IGRF正常场系数每五年更新一次，计算应选择最新的IGRF模型。相对于三阶多项式模型，在中国海区IGRF正常场模型可以提供更加准确的正常场校正值。 当选去IGRF模型作为正常场模型时，国际参考场模型在研究全球地磁场分布时效果较好，各国绘制的不同地区的地磁异常图便于比较。但是由于数据和计算能力的限制，它的分辨能力是有限的，不适宜处理某一地区地磁场或描述空间尺度较小的磁异常差异 [ 4 ]。在我国大部分地区，计算的地磁异常均为负异常，异磁场的分布不够均衡，忽略了区域性地壳磁异常的影响。现阶段我国海洋磁力测量地磁正常场校正采用国际高空物理和地磁协会最新的国际参考场模型，目前最新模型为IGRF2005.0-2010.0。
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user: 6. 地磁日变校正误差(T 3 ) 地磁场是变化的磁场，地磁场随时闻的变化可分为长期变化和短期变化。由于海洋磁力测量的作业时间一般较短，因此影响海洋磁力测量的主要是短期变化，而短期变化影响中起主导作用的是太阳日变化。其变化量有时甚至可达40~60 nT [ 5 ]。因此，地磁日变改正是海洋磁力测量的一项重要工作。考虑到地磁日变的规律，为了消除其对测量的影响，通常在测区附近建立日变站，对测区的地磁日变规律进行观测和分析。测区范围较大时，可建立两个或几个日变站，但必须取其中一个作为整个测区地磁数据的起算零点：相邻两个日变站的控制范围要有重叠部分。以便根据重叠区同化两个日变站控制区的数据，并确定各个日变站相对总站的基值差。选取不同的日变改正方法，会产生不同的改正误差。 由于海水层对地磁日变的衰减作用，在一定水深范围内，地磁日变随着水深的增加而减小，但并非线性关系，在实际中应避免使用深水海底日变数据作地磁日变改正。D. R. Auld等比较沿岸日变站与测区纬度相差不大的海底日变站同步数据发现，经度相差7˚，地磁日变化的差异不超过3 nT [ 6 ] ；Riddihoug也发现纬度相近的两日变站，虽然经度差为4˚，地磁日变化差异不超过1 nT [ 7 ] ；邵关等人的研究表明，在400 m左右水深布设的海底日变站与陆地地磁台所测地磁日变曲线的形状、幅值、频率特征等非常相似，而且随着测区周围水深的增大，海底地磁日变数据的有效成分逐渐减少，存在明显的水层滤波作用 [ 8 ] ；夏伟等人给出了海面与海底地磁日变变化的计算公式，仿真分析了海面与海底地磁日变化差异 [ 9 ] ；边刚等采用不同的功率谱方法对地磁日变信号进行估计，采用功率谱估计用来分析地磁日变化的不同频率成分，并有效的压制随机噪声 [ 10 ] ；卞光浪等提出采用小波变换对日变信号进行多分辨率分解重构，可以剔除地磁日变信号中的噪声 [ 11 ]。这些研究的目的都在于提高日变改正的精度，减小日变校正的误差。
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user: 7. 船磁校正误差(T 4 ) 测量船一般都是用强磁材料建造，因此在船体周围，除地磁场之外，还存在一个来源于船体的附加磁场，简称船磁。船磁对海洋磁力测量的影响是随着测船的航向、测船与拖鱼的距离和所处的磁场面变化的。不同测船在不同方位、不同距离以及不同测区，船磁的影响是不同的。为了有效地减小船磁效应，海上磁力测量时，一般将融力传感器探头拖曳于测量船之后一定距离(《规范》要求海洋磁力仪拖缆长度不得小于3倍船长。在开始测量前后，必须在测区进行船磁试验。船磁试验包括，船磁方位影响的试验和拖缆拖曳距离确定试验，获得必要的船磁改正方位曲线，确定拖缆最佳拖曳距离。 为了减小船磁校正误差，船磁方位测量应进行2或3次。航向误差不得大于10度 [ 12 ]。在数据处理时，可以探讨船磁改正的新方法。韩范畴等提出了傅立叶级数法计算船磁方位校正值，其是一种更优越的船磁改正法 [ 13 ]。 海洋磁力测量船大都是强磁性材料建造，强磁材料磁性一旦形成很难消失，这就是船磁的固有磁部分。同是，随测量船所处的地磁场变化以及测量船相对地磁场的空间方位变化，船磁也在不断地变化，这部分瞬时而变的附加磁场称为船磁的感应磁部分，因此测量船的此话磁场包括固有磁和感应磁两部分。 同时，传统船磁模型的常数项或改正基准的选取问题一直没有解决好，使得不同航磁、区块的测线数据存在很大的系统差，文章《海洋磁力测量中船磁方位改正的基准确定》注意到了这个问题，提出取垂直于地磁场方位且两两方向相反的多次测量平均值作为改正基准。而这个问题的根本在于传统船磁八方位实验测量中无法消除试验点的地磁异常。
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user: 8. 数据整理、处理过程产生的误差(T 5 )： 海洋磁力测量资料处理过程中，必然会造成误差的出现，原始数据中的异常数据剔除不完整，异常数据超过所有数据的10%，测线编辑，整理不符合《海洋磁力测量要求》的规定，测点的位置计算不正确，不满足《海洋磁力测量要求》定位精度的规定，正常场模型选择不合理。测区范围较大时，未进行多台站日变改正，或多站日变改正机制归算方法不合理，日变改正值计算方法不得当，结果不准确。船磁校正值计算方法不合理，结果不准确。磁测总精度评价不合理，参加评价的起点书大于总交叉点数的3%，结果不符合《海洋磁力测量要求》精度的规定。数据网格化方法不合理，等值线勾绘较杂乱，土建整饰及绘制精度不符合《海洋磁力测量要求》的规定。等值线间隔应大于磁测精度10倍；地磁异常剖面图中正、负异常的面积分配不均匀。这些都是海洋磁力测量后期数据整理、处理过程中出现误差的方面。
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user: 9. 海洋磁力测量实施过程中的误差(T 6 ) 海上磁测方法不合理，定位和磁测数据不同步，定位和磁测采样间隔大于10 s，数据记录较正确、连续，但不够完整；缺失数据的测线里程不超过测线里程的1%，并且每处超过5 km；主测线、检查线方向和测线间隔符合《海洋磁力测量要求》要求。测量过程中的船速和航空控制不够好，航速变化大于0.2 km，测线偏航距离保持在1/5 km。施测中拖鱼状态稳定，因拖鱼不稳定造成的漏测区域超过测线总里程的1% 。未对重点异常进行加密探测等对海洋磁力测量都会产生误差影响。
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user: 10. 误差评定 影响海洋磁力测量的误差是各项误差的综合，根据误差传播定律， 各项误差总影响可由(1)式表示： T i 2 = T 0 2 + T 1 2 + T 2 2 + T 3 2 + T 4 2 + T 5 2 + T 6 2 (1) T海洋磁力测量误差总影响；T 0 为由仪器产生的实时测量误差；T 1 为拖鱼位置误差；T 2 为正常场校正误差；T 3 为船磁校正误差；T 4 为日变校正误差；M为均方根误差；T 5 为数据整理、处理过程产生的误差；T 6 为海洋磁力测量实施过程中的误差。 利用主测线与检查测线上的交叉点的磁测不符值对海洋磁力测量精度进行评定，其公式为： M = ± ∑ i = 1 n ∑ j = 1 m Δ T i ， j 2 N (2) 式中， Δ T i ， j 为交差点磁测不符值，N为主测线与检查线实际交叉点的总数。海洋磁力测量中，大部分较大的强磁异常区的交叉点不符值大，可以不参加精度评估，但弃点数不能超过总交点数的3%。 在《海洋调查规范·海洋地质地球物理调查》中海洋地磁测量误差分配与比例尺要求相关，不同的调查比例尺的测量准确度要求如表1 [ 3 ] ：单位：nT。 海洋磁力测量准确度以主、联络测线相交点的测量值差的均方根值作为衡量依据(表2) [ 3 ] ，而交点处测量值的准确性受上述诸多因素的影响，所以均方根值差的平方T 2 与各种因素引起的总误差T 2 成正相关关系，如下(3)式： M 2 ∝ T 2 = T 0 2 + T 1 2 + T 2 2 + T 3 2 + T 4 2 + T 5 2 + T 6 2 (3) 由于数据整理、处理过程产生的误差和海洋磁力测量实施过程中的误差不随海洋磁力测量比例尺的改变而有较大的改变，在求极限时可以视为常数α。 由上表可推出： 1) 当比例尺为 1 : 100 × 10 4 时： lim T 0 → 2 ( T 0 ) 2 + lim T 1 → 2 ( T 1 ) 2 + lim T 2 → 2 ( T 2 ) 2 + lim T 3 → 2 ( T 3 ) 2 + lim T 4 → 2 ( T 4 ) 2 + α = T 2       ( T i ≥ 0 ) (4) 2) 当比例尺为 1 : 50 × 10 4 时： lim T 0 → 1 ( T 0 ) 2 + lim T 1 → 2 ( T 1 ) 2 + lim T 2 → 1 ( T 2 ) 2 + lim T 3 → 1 ( T 3 ) 2 + lim T 4 → 2 ( T 4 ) 2 + α = T 2       ( T i ≥ 0 ) (5) 3) 当比例尺为 1 : 20 × 10 4 和 1 : 10 × 10 4 时： lim T 0 → 1 ( T 0 ) 2 + lim T 1 → 1 ( T 1 ) 2 + lim T 2 → 0.5 ( T 2 ) 2 + lim T 3 → 1 ( T 3 ) 2 + lim T 4 → 1 ( T 4 ) 2 + α = T 2       ( T i ≥ 0 ) (6) Table 1 Table of measurement accuracy ranges for different survey scale 比例尺 仪器T 0 拖鱼位置T 1 正常场校正T 2 船磁影响T 3 日变校正T 4 均方根差M 1:100 × 10 4 ≤2 ≤2 ≤1 ≤1 ≤2 ≤4 1:50 × 10 4 ≤1 ≤2 ≤1 ≤1 ≤2 ≤4 1:20 × 10 4 ≤1 ≤1 ≤0.5 ≤1 ≤1 ≤2 1:10 × 10 4 ≤1 ≤1 ≤0.5 ≤1 ≤1 ≤2 表1. 不同的调查比例尺的测量精度范围表 Table 2 Table of measurement accuracy constraints for different survey scale 比例尺 仪器T 0 拖鱼位置T 1 正常场校正T 2 船磁影响T 3 日变校正T 4 总误差 T i 2 1:100 × 10 4 ( ≤ 2 2 ) + ( ≤ 2 2 ) + ( ≤ 1 2 ) + ( ≤ 1 2 ) + ( ≤ 2 2 ) + T 5 2 + T 6 2 = ( ≤ T i 2 ) 1:50 × 10 4 ( ≤ 1 2 ) + ( ≤ 2 2 ) + ( ≤ 1 2 ) + ( ≤ 1 2 ) + ( ≤ 2 2 ) + T 5 2 + T 6 2 = ( ≤ T i 2 ) 1:20 × 10 4 ( ≤ 1 2 ) + ( ≤ 1 2 ) + ( ≤ 0.5 2 ) + ( ≤ 1 2 ) + ( ≤ 1 2 ) + T 5 2 + T 6 2 = ( ≤ T i 2 ) 1:10 × 10 4 ( ≤ 1 2 ) + ( ≤ 1 2 ) + ( ≤ 0.5 2 ) + ( ≤ 1 2 ) + ( ≤ 1 2 ) + T 5 2 + T 6 2 = ( ≤ T i 2 ) 表2. 不同调查比例尺的测量精度约束范围表 当T i 取极大值时，不同海洋磁力测量比例尺误差分配情况如图1。 误差全定义域范围内平均分配，可得出关系如图2。 当T i 取中值时，不同海洋磁力测量比例尺误差分配情况如图3。 可得出关系如图4。 T i 在取中值与极大值时具有相似的折线走势，说明在海洋磁力测量中误差的取值具有相似的误差分配特点，在实际的海洋磁力测量过程中，各个误差的大小在中值与极大值之间，比较T i 取中值与极大值得折线统计图，具有一定的说服性。
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user: 11. 结论与建议 在实际的海洋磁力测量过程中，各个误差的大小在中值与极大值之间，比较T i 取中值与极大值得折线统计图，可以发现误差随着海洋磁力测量的精度具有一定的分配规律： 1) 不同的T i 取值却有相似的误差分布规律，在小比例尺 1 : 100 × 10 4 时，按照《规范》的准确度容忍度，实测仪器误差、拖鱼位置误差，日变校正误差的对总误差影响较大，正常场校正误差与船磁校正误 图1. T i 取极大值不同比例尺下不同误差范围所占总体误差饼状图。(a) T i 取极大值比例尺为1:100 × 10 4 时，不同误差范围所占总体误差饼状图；(b) T i 取极大值比例尺为1:50 × 10 4 时，不同误差范围所占总体误差饼状图；(c) T i 取极大值比例尺为1:20 × 10 4 和1:10 × 10 4 时，不同误差范围所占总体误差饼状图 图2. T i 取极大值时不同比例尺下误差的变化折线图 图3. T i 取中值时不同比例尺下不同误差范围所占总体误差饼状图。(a) T i 取中值比例尺为1:100 × 10 4 时，不同误差范围所占总体误差饼状图；(b) T i 取极大值比例尺为1:50 × 10 4 时，不同误差范围所占总体误差饼状图；(c) T i 取极大值比例尺为1:20 × 10 4 和1:10 × 10 4 时，不同误差范围所占总体误差饼状图 图4. T i 取中值时不同比例尺下误差的变化折线图 差对总误差影响较小；数据整理、处理过程产生的误差和海洋磁力测量实施过程中的误差介于两者中间，在 1 : 50 × 10 4 比例尺时，拖鱼位置误差与日变校正误差为主要的误差来源，实时仪器测量误差、正常场校正误差和船磁校正误差相似且相对较小，数据处理整理误差和算法因素所产生的误差和海洋磁力测量实施过程中的误差略有增加，已经是不可忽视的误差影响；在 1 : 20 × 10 4 和 1 : 10 × 10 4 比例尺时，正常场误差所占比例最小，实测误差、拖鱼位置误差、船磁校正误差、和日变校正误差均等且在不同T i 取值时所占比例相似，而数据整理、处理过程产生的误差和海洋磁力测量实施过程中的误差在不同T i 取值时，所占比例有较大变化，随着T i 的取值的增大数据整理、处理过程产生的误差和海洋磁力测量实施过程中的误差所占比例增大，但任然是最主要的误差来源。 2) 随着比例尺的增大，实时测量误差即仪器误差的影响所占比例先缩小后变大，在实际海洋磁力测量过程中，要根据比例尺的实际情况做出相应的调整；拖鱼位置误差和日变校正误差基本一致，随着比例尺的增大，先增大后减小，并且在 1 : 50 × 10 4 时所占比例很大，建议在 1 : 50 × 10 4 度时，可以适当提高拖鱼位置和日变校正的准确度减小两者的误差，从而对减小总误差有明显的作用；正常场校正误差所占比例变化不大且较小；船磁校正误差随着比例尺精度增大而增大，在实际测量中随着精度要求的增大，要削弱船磁校正误差的影响；数据整理、处理过程产生的误差和海洋磁力测量实施过程中的误差在小比例尺测量时，影响程度不大，但是在大比例尺，海洋磁力测量精确度高的作业中，数据整理、处理过程产生的误差和海洋磁力测量实施过程中的误差成为主要误差。 3) 海洋磁力测量的误差是多项因素的综合误差，因此，对于其对海洋磁力测量的影响应综合考虑。本文建立了海洋磁力测量的数据误差处理模型，对影响海洋磁力测量的各项误差进行了分析，得出各误差在不同比例尺的海洋磁力测量中误差的变化规律，给出了海洋磁力测量误差分配方案，在确定海洋磁力测量的比例尺精确度要求后，一方面应该在测量实施时对各种误差的影响进行控制，另一方面应对海洋磁力测量的影响综合考虑，根据各项误差分配方案采取措施着重消除突出误差部分。
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user: 摘 要 在能源危机和新能源开发的背景下，船舶新能源的应用问题成为学界关注的一个重点。新能源有其开发利用上的优点，与船舶特点相结合，可满足船舶供电等需求，实现能源的节约利用，同时可有效降低污染，实现社会经济的可持续发展。 关键词 :新能源，船舶，应用，进展 Copyright © 2018 by author and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 能源在船舶上的应用形式 今天的世界人口已经突破60亿，比上个世纪末期增加了2倍多，而能源消费据统计却增加了16倍多。随着全球范围内能源危机的冲击和环境保护及经济持续发展的要求，开发利用新能源(可再生)成为发达国家和部分发展中国家21世纪能源发展战略的基本选择。2009年7月13日召开的国际海事组织(IMO)59次环保会(MEPC59)上，通过了关于新船能效设计指数(EEDI)，要求各国政府采取相应的行动。EEDI是衡量船舶能效水平的一个指标，简单地说，EEDI公式是根据CO 2 排放量和货运能力的比值来表示船舶的能效。其分母表示船舶在规定的船速下与载货量之乘积，而分子可概括为两部分，第一部分为主辅机的功率与所消耗燃油之乘积，第二部分为采用新的节能技术减少燃油消耗所带来的船舶能效的提高部分 [ 1 ] 。由此可见，采用新节能技术是优化EEDI指数的一种措施。然而作为一个全球性的研究课题，航运业的节能减排技术已经引起了国际社会的高度重视。针对节能减排技术领域的研究、开发和利用，各国在给予政策扶持的同时，更投入了大量的人力、物力和财力以期能着实有效地实现节能减排这一根本性的目标 [ 2 ] 。随着科学技术的不断进步，以风能、太阳能、核能、生物质能和潮汐能等为典型代表的新能源在节能减排方面所具有的独特优势和所能产生的效益已经越来越显著， 其在船舶交通运输行业的应用和推广已呈潮涌之势。 1.1. 风能的应用 源于地球表面大量空气流动所产生的动能——风能，是一种无污染且无限可再生资源。人类对风能的利用历史可以追述到公元前，随着科学技术水平的不断进步，工业社会对于风能的利用有着丰富的经验，配套产业和基础设施也较为成熟。但是，风能利用存在着间歇性、噪音大、受地形影响和干扰雷达信号等难以彻底消除的缺点。当前，风能利用主要以风能作动力(风帆助航)和风力发电两种形式为主，在船舶上的应用形式偏重于作为航行的主动力或辅助动力，只在少数船舶上应用风力发电技术 [ 3 ] 。 1.2. 太阳能的应用 太阳能的利用主要有两个方面的技术，即光热技术和光伏技术。光热技术是利用太阳光的热辐射，其应用最为成功的领域是太阳能热水器。该项技术的进一步延伸是太阳能热发电，即利用集热器把太阳辐射热能集中起来给水加热产生蒸汽，再通过汽轮机、发电机来发电。考虑到船舶运行过程中对于热水的需求量不高，进行热电转换在有限的船。空间内难以实施，故而光热利用的可行性不是很高。但是应用光热技术代替常用的蒸汽盘管和电加热盘管对船舶所使用的重油进行预加热，是一个值得关注的方向。光伏技术是对太阳光中的短波辐射能照射于硅质半导体上所产生的电能进行调制后加以利用，亦称为光生伏打效应 [ 4 ] 。随着太阳能光伏技术的不断深入发展，其效率、可靠性和稳定性均有了很大的提升，因而从最初的单纯技术研究逐渐转向实际应用领域。太阳能光伏发电应用于船舶是目前绿色船舶发展的一个重要方向。 1.3. 生物质能的应用 生物质能的利用主要有直接燃烧、热化学转换和生物化学转换等三种途径。船舶属于一个相对独立且空间区域较为有限的结构体。机舱内电、气、热设备和系统高度集成，考虑在船舶内附加安装生物质能转换装置有着不可避免的局限性，故而可行性不高 [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] 。就船舶现有设备条件出发，直接或间接使用由生物质能转换而成的替代燃料(例如生物柴油等)是主要的应用模式。 1.4. 核能的应用 核能作为一种能源，特别是一种动力能源，其优越性相当明显。核动力反应堆可以用来发电、供热和推动船舰。在作为船舶动力源方面，核动力装置首先是被应用于潜艇和航空母舰等军用舰艇，而后建造核动力舰艇的一些国家也将船用核动力堆用于推动民用水面船舶，如核动力客船、散货船和破冰船等 [ 3 ] 。 1.5. 海洋能的应用 海洋能是一种蕴藏丰富、分布广、清洁无污染，但能量密度低、地域性强的能源形式， 通常指目前，利用海洋能的主要发展方向是将海浪、海流等短周期波所具有的动能和势能转换为电能。在船舶上进行海洋能的利用受到多方面条件的制约：其一，海水能量密度不高造成机械能转换为电能的设备过于庞大；其二，船舶在运营中是一个移动平台，在其自身运动过程中同时利用海洋能，将蕴藏于海洋中的可再生能源，主要包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐差能，等。对其自身造成不可避免的负面影响，如船舶流阻增大和动力性降低等问题。故而直接在航运船舶上应用海洋能不是首推的研究方向 [ 3 ] 。但是根据波浪能和水流能的特点，波浪能发电可应用于航标或者小型灯船。水流能可在趸船和航标船上得到应用。