時間：2023-01-17 14:30:03
導(dǎo)語：在測繪碩士論文的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
我跟莫先生的相識是在學(xué)生時期。那時在系里常常會見到一位體格消瘦但精神矍鑠的老人，每每見到學(xué)生，總會露出一種慈善而略帶天真的笑。從其他老師那里知道，這就是跟隨梁思成與林徽因先生數(shù)十年的莫宗江先生。老師們在談起莫先生的時候，總會帶出一種敬佩的語氣說，莫先生無論是繪畫還是繪圖功力都很深，梁先生的著作與文章中的許多圖版與插圖都是莫先生繪制的。還有的老師帶著感慨和教誨的語氣對我們說，莫先生的藝術(shù)感覺極好，在他的談話中，時時會蹦出藝術(shù)的火花，要學(xué)會從莫先生那里“偷”學(xué)問。從那時起，我就對莫先生就產(chǎn)生了一種景仰的心情，很希望能夠聆聽先生的授課，但是在那個特殊的時代，中國古代建筑史課程幾乎處于被取消的狀態(tài)，除了在系里偶爾見到先生的身影外，很難與先生有交流請教的機會。那時，除了因為有關(guān)《營造法式》問題而請教，一段時間內(nèi)與先生有過較多的接觸外，真正能夠拜在門下師從于先生，是在1978年考上研究生之后。
莫宗江先生是廣東新會人，生于1916年，1931年他15歲時，開始師從梁思成、林徽音、劉敦楨先生，在中國營造學(xué)社作繪圖生，并主要承擔(dān)梁思成先生的助手工作。他一邊工作，一邊學(xué)習(xí)，以其勤奮好學(xué)與聰穎智慧，不僅在繪圖技巧上，而且在學(xué)術(shù)與藝術(shù)造詣上，達到了很高的水平。莫先生的水彩畫、鋼筆畫，及墨線測繪圖，意境高雅，筆觸瀟灑。他繪制的西蜀王建墓中人物雕刻的寫生畫，以及大量精美的測繪圖、古建筑速寫，都堪稱藝術(shù)佳作與繪圖典范。晚年時，莫先生還曾鉆研國畫。留下了許多國畫習(xí)作。
莫先生的水彩畫畫的好在系里是有口皆碑的，我曾有幸在系資料室看到過一幅先生的水彩畫，是抗戰(zhàn)時期在四川出土的五代王建墓中為墓內(nèi)棺槨基座上的樂女人物像所繪的寫生，在光線幽暗的墓窟中，一個五代樂女盤腿而坐，手撫鼓瑟的形象，僅用了淡淡的幾筆，且用的是與實物十分接近的淺灰的色調(diào)，卻將人物的神態(tài)表現(xiàn)得栩栩如生，而其色調(diào)仍不失墓窟石雕的蒼古氛圍。據(jù)說，這只是先生所繪王建墓中一系列雕刻人物繪畫中的一幅。他的許多畫隨著動蕩的歲月與變遷的時代，已經(jīng)漸漸地失散不存了。
莫先生看我們用針管筆畫的圖，看著那缺乏彈性的線條，有時候會笑。然后就講起他是怎樣用鴨嘴筆的，使用鴨嘴筆是要磨的，還要防止墨的流淌，更需要學(xué)會掌握手上的力，才能做到所繪線條的精美。然后，他就拉過我們的手，輕輕地在手心示意，讓你感覺到畫圖時應(yīng)該運用的那微妙的力。先生繪畫與繪圖功夫的厲害，還可以從梁思成先生論文與著作中的許多插圖中看出來。而莫先生自己在《營造學(xué)社匯刊》第七卷中有關(guān)山西榆次雨花宮的研究文章中，插入的幾張他自己親自手繪的插圖，其線條之簡單流暢，其對對象表現(xiàn)的把握之扼要自如，使每一位讀到過這篇文章的人都會嘆為觀止的。
莫宗江先生追隨梁思成、林徽因、劉敦楨先生，為中國建筑史學(xué)科的確立，為中國古代建筑的研究與保護，做了大量的工作。梁思成先生在學(xué)術(shù)上的許多拓荒性工作，如對數(shù)千座中國古建筑的調(diào)查與測繪，發(fā)現(xiàn)與研究唐代建筑佛光寺大殿、應(yīng)縣木塔等重要古建筑等，都包含了莫宗江先生的大量心血。關(guān)于這一點，我們不僅可以從梁思成先生的許多文章中略窺一斑，而且，作為弟子的我也曾有幸從莫先生那里聽到過一些。
莫先生常常說起的一句話是，自己是十分幸運的，可以同時與幾位大師共同工作、學(xué)習(xí)了數(shù)十年。莫先生說，藝術(shù)的感覺，是看出來的。梁先生那里的書很多，經(jīng)?？梢钥吹皆S多國外的書，還常常能夠聽到梁先生與林先生在那里點評。而且，跟著兩位先生，走了那么多石窟寺與廟宇，看的多了，眼睛就把握的準(zhǔn)了。藝術(shù)，特別是雕塑藝術(shù)，包括建筑物上的裝飾雕刻，其線條，其刀法，其衣飾、其面的凹凸，有時就差那么一點點，就有了藝術(shù)上的優(yōu)劣差別。要緊的是要用心地去觀察、去觸摸、去感覺。
莫先生特別提到了1937年他跟隨梁先生與林先生在五臺山考察發(fā)現(xiàn)唐代建筑佛光寺大殿的過程。他說，那個時候的他們高興極了，一直深陷于發(fā)現(xiàn)、研究與考察的興奮之中，直到完成了考察工作，回到太原時，才得知了北平已經(jīng)淪陷的消息，心情又忽然變得十分沉重。他曾談到，那一年他輾轉(zhuǎn)回到北平，從長安街上走過，看到在東單附近有日本軍人在操練中，用槍瞄準(zhǔn)過往的中國人時，內(nèi)心的悲憤感覺，無以言表。按照營造學(xué)社的安排，學(xué)社成員們分散各自撤離北平，輾轉(zhuǎn)到了天津，再乘船去往了南方。
先生也談到了在中國營造學(xué)社在四川李莊時候的情況，那時候條件非常艱苦，還要繼續(xù)進行學(xué)術(shù)研究，《營造學(xué)社匯刊》第七卷，就是在那個時候的艱苦條件下，用手刻蠟版與油印的方式出版的，我看過清華大學(xué)建筑學(xué)院資料室保存的這一卷匯刊，不僅因紙張的簡陋與粗糙而為當(dāng)時條件的艱苦卓絕所感觸，也為字跡的工整與插圖的精美而感嘆，其中無疑也有莫先生的許多心血。莫先生說，那時候梁先生常帶他們到四川各地做古建筑的調(diào)查、測繪與研究。有時，實在太困難，沒有經(jīng)費作調(diào)研工作，梁先生就帶著他們到住所附近的電線桿上作攀高爬桿的練習(xí)。這種練習(xí)的目的是為了在今后測繪古建筑的工作中，能夠更快捷，更熟練地獲得測繪數(shù)據(jù)。
可能正是有過這樣的訓(xùn)練，加上多年的古建筑測繪實踐，即使是到了花甲之年，莫先生的身手仍然不凡。記得1979年莫先生帶我們一行研究生們?nèi)ド轿鲬?yīng)縣木塔考察參觀時，先生一邊興奮地滔滔不絕地講著，一邊登塔，到了塔的第三層樓梯處，先生忽然一躍就順著木樓梯的扶手，攀上了三層與四層之間暗層的梁架上。當(dāng)時的我們幾乎是一楞然后，也有同學(xué)躍躍欲試，雖然是一些年輕人，卻遠沒有先生的這身功夫。跟隨莫先生考察時的體會就是，只要一到一座古建筑物面前，莫先生就會變得十分興奮與年輕。他幾乎總是會第一個就攀上梁架。在薊縣獨樂寺，在福州華林寺，在杭州閘口白塔，在正定開元寺鐘樓，我們都曾跟隨莫先生攀上梁架做過草測。一邊畫測稿，一遍丈量一些重要的數(shù)據(jù)，以便能夠帶回來做進一步的研究分析。
莫宗江先生對建筑與園林藝術(shù)有一種特殊的體驗。凡是聽過莫先生講中國古典園林課的，都會對中國古典園林產(chǎn)生濃厚的興趣與深刻的理解。在文化革命以前，莫先生曾經(jīng)指導(dǎo)過一位研究生，從事中國古典園林的研究。莫先生對研究論文的要求很高，所以，不滿意的研究文稿，絕不發(fā)表，據(jù)說那位研究生的論文，因為沒有達到先生的要求，而未能獲得通過。莫先生的考察筆記、測繪手稿、及已經(jīng)進行但尚未完成的文稿等，高可盈尺。除了抗戰(zhàn)期間，在梁思成先生指導(dǎo)下完成的關(guān)干山西榆次雨花宮的發(fā)表在《中國營造學(xué)社匯刊》第7卷上的研究論文外，上世紀(jì)70
年代對遼代建筑河北淶源閣院寺大殿的所進行的研究，也是先生注入了大量心血的成果。莫先生指導(dǎo)我們幾位研究生對福州華林寺大殿進行的研究，通過大量的史料、文獻與測繪數(shù)據(jù)，否定了原來已經(jīng)發(fā)表的華林寺大殿建于南宋時期的錯誤結(jié)論，明確肯定了華林寺大殿是建造于五代末的吳越王時期(時為北宋初年)這一史實，并對華林寺大殿與日本天竺樣(大佛樣)建筑之間的關(guān)聯(lián)進行了探討，從而為華林寺大殿確定為國家級文物保護單位奠定了基礎(chǔ)。
聽莫先生的講課是一種享受。他講課幾乎不帶講稿，只在一張紙上，列著一個簡要的提綱，隨著自己的思路侃侃而談，一堂課下來，會旁征博引出許多的歷史故事。有時為幾位研究生上小班課，大家甚至忘記了是在上課，不時地插話問先生。這樣的課有時會不在意是否到了下課的時間，大家越談會興致越高。有一次陪莫先生在一個省會城市，受邀作一次演講，起初，我還擔(dān)心先生若不用講稿，可能會像和我們小班課上談天一樣拖延了時間，誰知那一次演講，先生條分縷析的講了兩個小時，時間把握的十分恰到。一堂演講下來，我就為先生講課時那瀟灑輕松的風(fēng)度與時間、會場氣氛的把握能力所深深折服。
在福州的那段日子，每天晚飯后，我們會跟隨他去散步，走在福州老城的三坊五巷中，穿梭在那些有曲線的風(fēng)火山墻所圍合而成的街巷中，街巷曲曲彎彎，時而還會在窄巷中，放出一塊空間，置放幾個石桌、石凳，或者還有一棵老榕樹，就會透出一股南方傳統(tǒng)城市特有的濃郁地方氛圍。每到這種地方，莫先生會興奮地問我們的感覺，然后加以點撥，講出自己的道理。在后來的一路考察中，他也會時時地發(fā)問，比如怎樣使園林的空間顯得更大，中國園林的水系為什么那么曲曲折折，園林中的池岸為什么會那樣處理，那些風(fēng)火山墻的曲線為什么那么優(yōu)美，中國古代建筑的反宇式凹曲屋面是出于什么道理，如此等等。莫先生對福建的山水與文化十分欣賞，他總是說，江南園林中的景觀，是一種小家碧玉的感覺，福建的寺廟園林就不一樣，福州鼓山、廈門南普陀，都將寺廟與大氣磅礴的山景、石景結(jié)合在一起，再加上古人的摩崖石刻，給人一種雄渾的南國風(fēng)韻。福建人重視書法，即使是街頭巷尾張貼的一紙告示、通知，甚至訃告，其文字書法都很不俗，為什么福建民居建筑中風(fēng)火山墻的輪廓線，不像其他地方那樣是直線的，而是一些自由而道勁的曲線，這也許就是其中的原因所在吧。在這樣的交談中，一種耳濡目染的學(xué)習(xí)，使我們對中國傳統(tǒng)文化與藝術(shù)，有了深刻的體驗。
莫先生與陳明達先生交往很深。陳先生家一度住在石碑胡同，莫先生常常會在周末騎自行車，從清華園到石碑胡同，兩個人會聊得很久。我有幸陪先生去過陳先生家一次?？吹絻晌焕险?，談?wù)撈稹稜I造法式》中的學(xué)術(shù)問題，會是那么津津有味，絕沒有一點枯燥的感覺。莫先生是藝術(shù)感覺極好的人，思維也十分敏捷，交談中常常會蹦出思維的火花，陳先生又是十分嚴(yán)謹(jǐn)扎實的人，在學(xué)術(shù)上一絲不茍，兩個人談起來無拘無束，有時還會爭執(zhí)起來，聽這兩位前輩學(xué)者的一席交談，簡直就像是參加了一場有趣的學(xué)術(shù)沙龍會。我常常記起一位老先生對我說過的一句話，莫先生是一個寶庫，關(guān)鍵是要善于從他那里去捕捉，去發(fā)掘。在莫先生看來，學(xué)術(shù)乃天下的公器，在與學(xué)生及同行的交流中，他幾乎是毫無保留地拋灑自己的學(xué)術(shù)新見。凡是與莫先生有過長時間交談的人，都會對莫先生在海闊天空般的漫談中，不時流露出來的真知灼見有深刻的印象。
其實，莫先生是一位述而不作的人，對學(xué)問有很深的積淀，從與先生的交談中，常常能夠感受到他智慧與思想的充溢，但先生卻從不輕易動筆。也許因為對身后之名淡薄之至，所以，不是做到深思熟慮的東西，他是絕不肯落墨的。這也許是莫先生畢一生之力于建筑史的研究，講起課來思路開闊、知識縱橫裨合、引例趣味四溢，且十分熟諳繪畫、雕刻藝術(shù)，但留給我們的文字卻不是很多的重要原因之一。我時常在想，若是先生身邊有一位助手，隨時將先生日常言談話語間流露出來的一些思想火花記錄下來，將先生草繪的圖，加以仔細的整理，一定會有許多有相當(dāng)分量的建筑歷史學(xué)術(shù)成果問世。
我和我的研究生同學(xué)鐘曉青的碩士論文就是由莫先生在認(rèn)真思考后所確定的，這是一個真實的研究課題，題目是對位于福州市越王山下的華林寺大殿進行系統(tǒng)的研究。從結(jié)構(gòu)于造型上可以明顯地看出，這是一座建造于唐宋間的木結(jié)構(gòu)建筑。由于南方現(xiàn)存古代木結(jié)構(gòu)建筑如鳳毛麟角，這座建筑的重要性就更凸顯了出來。這座建筑的被發(fā)現(xiàn)是20世紀(jì)50年代的事情，最初，由地方文物工作者對它進行了一個初步的研究，認(rèn)定這是一座建造于南宋時期的木結(jié)構(gòu)建筑。因為這樣一個斷代，其歷史價值沒有得到充分的體現(xiàn)，所以，最初僅僅將其定為省級文物保護單位。也正是因為其重要性沒有得到充分認(rèn)識，這座位于福建省委大院中的南方最古老的木結(jié)構(gòu)建筑，在中因為要為省委機關(guān)車隊讓出一個通道，而遭遇了“截肢”手術(shù)，即將大殿清代時所加建的前后檐廊截除，使大殿進深變短，從而緊貼前殿身鋪設(shè)了水泥道路。萬幸的是，盡管大殿遭此不幸，盡管大殿中的佛像被野蠻地摧毀，但在當(dāng)?shù)匚奈锊块T的努力下，將大殿木結(jié)構(gòu)古代原構(gòu)的主體部分保留了下來。
1979年，莫先生到福建考察，他一眼就被這座宏偉的木構(gòu)建筑所吸引了，經(jīng)過一番研究之后，莫先生認(rèn)為這座建筑應(yīng)該早于南宋時期。就莫先生的直覺，這座建筑有可能是晚唐至五代時期的遺物。于是回到北京以后，莫先生就將這座建筑選定為我們的論文研究目標(biāo)。在國家文物局與福建省文物局的支持下，1980年春，我們師生三人就進入了這座建筑的現(xiàn)場。
在莫先生的帶領(lǐng)下，由福州文管會的楊秉倫先生密切配合，我們對福州華林寺大殿的主體部分進行了詳細的測繪，并翻閱了大量資料。莫先生和我們一起穿梭在梁架之間，仔細的尋找每一點歷史上可能遺留下的蛛絲馬跡。在經(jīng)過大量文獻閱讀，及相關(guān)史料的比對，并對唐宋時期的木構(gòu)建筑的各種比例、做法進行了系統(tǒng)比對的基礎(chǔ)上，我們基本確定這是一座建造于五代末年吳越王時代的建筑，其具體年代是公元964年，時間雖已進入北宋時代，但當(dāng)時的福州仍然在五代吳越國的范圍之內(nèi)，故仍應(yīng)看作是五代晚期的木構(gòu)建筑。而且，可以肯定地說，這是現(xiàn)存中國南方年代最為久遠的古代木結(jié)構(gòu)建筑，比原來所知南方最早的建造于公元1013年的北宋時代寧波保國寺大殿還要早49年。
莫先生還敏銳地察覺到了這座建筑與日本大佛樣(天竺樣)建筑的關(guān)系。以圓潤的月梁以及復(fù)雜的插拱為特征的日本廉倉時期一度出現(xiàn)的大佛樣建筑，一向被認(rèn)為是古代日本特有的建筑形式，而莫先生認(rèn)為福建地區(qū)建筑中大量使用插拱(丁頭拱)的做法，和華林寺(以及宋代建造的福建莆田元妙觀大殿)中所使用的肥胖圓潤的月梁，與日本大佛樣建筑之間很可能
有所關(guān)聯(lián)。我們在莫先生所指導(dǎo)的碩士論文中，將莫先生的這一猜測做了詳細的論證。后來又有資料證明，在韓國12世紀(jì)的木構(gòu)建筑中，也有與華林寺在造型意匠上十分接近的圓潤月梁的做法。而一個不爭的事實是，韓國與日本的同一類建筑，主要是建造于相當(dāng)于北宋時代的公元12世紀(jì)左右，而華林寺大殿卻是公元10世紀(jì)的遺物。顯然，具有濃厚特色的日本大佛樣建筑以及韓國同一時代的類似建筑，很可能是從福建地區(qū)傳入的。這也突顯了華林寺大殿在東亞古代建筑史，以及中外文化交流史的重要地位。
正是由莫先生所主持的這一重要研究，使得華林寺大殿獲得了它應(yīng)有的歷史地位，并被認(rèn)定為第二批全國重點文物保護單位。可惜的是，在后來所進行的對華林寺大殿的保護修復(fù)工程中，從事修復(fù)的工程技術(shù)人員沒有能夠及時向莫先生請教，我們也已經(jīng)畢業(yè)而去，沒有機緣參與這一重要修復(fù)工程，因而，當(dāng)我們知道這座千年的古老建筑為了給省委機關(guān)讓路而被整體移動了數(shù)百米，并被簡單地恢復(fù)到了五代時的樣子，而將后世增修的歷史信息完全抹去，同時，還將其油漆一新的時候，心存的遺憾也就難以言表了。
莫先生也是一位對學(xué)問孜孜以求的人。他考察古建筑時，總會親手繪一些草圖，并草測一些數(shù)據(jù)，回到家里就把測稿鋪開，邊畫圖邊做分析。記得莫先生曾向我展示過一次他那高可盈尺的研究手稿，笑著說，將來退休了，可以將這些研究深入下去。我也曾接下這個話茬說，有條件我來幫您整理這些手稿吧。其實，我知道真正能夠整理這些手稿的人，必須是他身邊的人，我曾幾次對先生的公子莫濤說，這是你的一筆財富，你應(yīng)該花點氣力把這件事情完成。可惜莫濤也是一個十分忙碌的人，在中國文物保護研究所工作了近20年，在祁英濤等老先生的指導(dǎo)下，一直在一些國保級的文物建筑修繕工地上辛勤勞作，實在沒有機會坐下來做這樣一些繁瑣細致的研究整理工作，這不能不說是一個遺憾。
莫先生的書法功底很深，寫得一手好字。對好的書法作品也十分喜愛和欣賞。記得我們在福州城內(nèi)的三坊五巷中考察、調(diào)研中，在一家清代建造的老式大宅院中，看到了一位沈姓的老者每日習(xí)字，所寫的字貼就晾在穿堂的桌案上，老先生習(xí)的是顏體，筆力渾厚道勁，莫先生看了就贊不絕口，后來才知道這位老先生是清代林則徐親戚家中的后人，是當(dāng)時福州最為人們稱道的書法家。由此，也可以看出莫先生的眼力之強。后來，這位老先生還書贈了莫先生一貼對聯(lián)，寫的是林則徐的話：“壁立千仞，無欲則剛。海納百川，有容乃大。”這是沈老先生為知者書，可謂君子之遇也。
退休以后，莫先生忽然對國畫產(chǎn)生了濃厚的興趣，他開始每天練習(xí)國畫。記得有一次到先生府上，見屋里掛滿了山水畫稿。以我的眼力，每一幅加以裝裱，都是很好的作品。那時的莫先生身體還好，繪畫的興味還很強，他說，吳昌碩60歲才開始學(xué)畫，我現(xiàn)在習(xí)山水，還不算晚吧?？粗壬撬坪鯉в心撤N天真感的笑，真為先生對于中國傳統(tǒng)文化與藝術(shù)的那種畢生的不懈追求而感慨。莫先生還喜歡體育，常常由公子陪著去打網(wǎng)球。他那瘦削的身體，倒很像是一位身手不凡的網(wǎng)球運動員。如果不是因為年輕時吸煙留下的隱患，相信莫先生還能有時間為他所鐘情的建筑與藝術(shù)事業(yè)做很多事情。
莫先生也是一個極有毅力的人。他曾經(jīng)煙癮很大。有時一下午的講課，他會一根接一根地抽完一盒煙。1979年因突犯肺炎而住進了醫(yī)院，醫(yī)生告誡說，不要吸煙了。從此，煙癮如此大的老先生，竟然許多年不再沾煙了。記得1980年，我和莫先生出差，住在同一個房間，夜晚兩人同在書桌旁查閱資料?？吹饺肷竦臅r候，莫先生左手翻著書頁，右手卻伸向書前方在摸索什么，在一旁的我急忙問，您在找什么？先生從入神的恍惚狀態(tài)中擺脫出來，看著自己伸出的手，又天真地笑了。他說，我在摸火柴。我想，這一定是先生挑燈夜讀時的一個習(xí)慣性動作。然而，與先生交往的多年中，包括我們連續(xù)數(shù)月的一路考察、調(diào)研，有時十分忙碌和疲勞，但莫先生從來沒有再吸過一根煙。曾經(jīng)煙癮很大的他，要克服這一切，需要付出怎樣的煎熬，是可以想見的。
后來，在年近80的時候，先生還是罹患了肺癌。先生住院期間，我去看望，他仍然是那種很開朗、很天真的樣子。值得慶幸的是，手術(shù)還是成功的。到了20世紀(jì)的最后兩年，先生的肺癌再次復(fù)發(fā)，這時已經(jīng)到了有病亂求醫(yī)的地步了，當(dāng)時，先生曾住在北京南郊大紅門外一家自稱可以用中醫(yī)草藥治療癌癥的民辦醫(yī)院中。我?guī)状稳タ此呀?jīng)感受到他身體的日益贏弱。后來，又轉(zhuǎn)移到了北大醫(yī)院。那是1999年，似乎已經(jīng)可以聽到新世紀(jì)的腳步聲了。我仍時而去看他，久被疾病折磨的莫先生已經(jīng)顯得更是消瘦了，聲音中也透出因病魔的糾纏而身心疲憊的感覺，但心中似乎還仍然蘊藏著一團對未來充滿憧憬與渴望的火，只要精神好，他還會談些與建筑歷史有關(guān)的話題，話語中充滿了對未來的期望，談歷史，談建筑，談建筑史的未來，也談新世紀(jì)，他似乎還有許多的話沒有說完。那時的深切感覺就是，莫先生多么希望親眼看一看新世紀(jì)的曙光，多么希望還能為他所投身一世的建筑歷史研究與古建筑保護事業(yè)再盡一份力量。還有幾次他喃喃地說，要是能夠見到21世紀(jì)，他還想做些這個，做些那個。似乎，他仍然還有許多學(xué)術(shù)理想沒有實現(xiàn)。我總是被先生這種孩童般的天真與執(zhí)著所感染，在聊作安慰的寒暄中，向蒼天默禱。然而，先生還是沒有能夠聽到新世紀(jì)的鐘聲。最終帶著一生的辛勞與一路的風(fēng)塵離我們遠去。
老子《道德經(jīng)》有云：“道之為物，唯恍唯忽。忽恍中有象，恍忽中有物。窈冥中有精，其精甚真，其中有信?！盵2]學(xué)問如道，恍兮忽兮，其中有象。治學(xué)問者如精，其要在真，其中有信。因而可以說，其象其物，塊莫大焉，其真其信，理莫深焉。其言不諱，其意也長矣。在回憶的恍惚中，以這樣的話來結(jié)束這篇短短的文字，或是對先生音容的追想，更是想在先生的墓塋上，再培上一土，愿封植兮永固，俾斯人兮不忘[3]矣。
注釋：
1．本文是在中國建筑工業(yè)出版社為編輯《建筑史解碼人》 書向筆者所約稿件的基礎(chǔ)上略加修改而成的，因為是紀(jì)念性文字，仍然用了原有的標(biāo)題，因為這題目似更能表達筆者對于先師的景仰之心。
2．引自老子《道德經(jīng)》上篇“道經(jīng)”。
3．引自韓愈《韓愈集》卷13，雜著三，“河中府連理木頌”。
關(guān)鍵詞：三維激光掃描 點云 數(shù)據(jù)處理 三維建模
中圖分類號：P258 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）01-0085-02
1 概述
三維激光掃描技術(shù)又稱作高清晰測量（High Definition Surveying，簡稱HDS），它是利用激光測距的原理，通過記錄被測物體表面點的三維坐標(biāo)信息、反射率、紋理等信息，將被測實體和場景的三維數(shù)據(jù)完整地采集到電腦中，進而快速復(fù)建出被測目標(biāo)三維模型及線、面、體等圖件數(shù)據(jù)。
項目位于內(nèi)蒙古敖侖花銅鉬礦露天采場，面積約1平方公里，掃描區(qū)域如圖1。作業(yè)要求：全野外三維點云數(shù)據(jù)采集、填挖方量計算、1：2000地形圖、建立三維模型、生成三維視頻。
2 三維激光掃描系統(tǒng)的原理
脈沖式三維激光掃描儀工作原理是激光器發(fā)射出單點的激光，通過記錄激光的回波信號，計算激光的飛行時間，來計算目標(biāo)點與掃描儀之間的距離。這樣連續(xù)地對空間以一定的取樣密度進行掃描測量，就能得到被測物體的密集的三維彩色散點數(shù)據(jù)，稱作點云。三維激光掃描儀通過脈沖測距法獲得測距觀測值S，精密時鐘編碼器同步測量每個激光脈沖橫向掃描角度觀測值α和縱向掃描角度觀測值θ。三維激光掃描一般使用儀器內(nèi)部坐標(biāo)系統(tǒng)，X軸在橫向掃描面內(nèi)，Y軸在橫向掃描面內(nèi)與X軸垂直，Z軸與橫向掃描面垂直，由此可得點云坐標(biāo)（XS，YS，ZS）的計算公式，如圖2、3所示。
3 儀器介紹
本項目點云采集三維激光掃描儀，圖4。
此儀器是當(dāng)今最先進的三維激光掃描系統(tǒng)之一，它是一種高速脈沖式掃描儀，特點如下：
（1）完全的視場角：掃描視場角為水平360°，垂直270°，可獲取頂部，垂直方向、水平方向和水平方向以下區(qū)域的數(shù)據(jù)；（2）測量級精度的雙軸補償器：可架設(shè)在已知點上進行導(dǎo)線測量、可輸入點坐標(biāo)來放樣、精度1”，補償范圍+/-5’；（3）基于標(biāo)準(zhǔn)反射率表面工作距離：300m-90%反射率；134m-18%反射率；（4）高速掃描：掃描速度可達50000點/秒；發(fā)射的光斑大小為50m處恒定3mm，大大提高了掃描的速度和精度。（5）測量級精度如表1。
4 Scanstation2外業(yè)三維數(shù)據(jù)掃描
三維點云數(shù)據(jù)采集，關(guān)鍵步驟如下：
4.1 外業(yè)踏勘
首先，要進行現(xiàn)場踏勘、制作掃描規(guī)劃草圖，規(guī)劃的內(nèi)容包括：外業(yè)操作人員、掃描區(qū)域和時間、站點設(shè)置、標(biāo)靶位置等。其次，科學(xué)設(shè)站，在保證儀器發(fā)揮最大功效的同時，應(yīng)避免重復(fù)掃描，另外，后期如進行標(biāo)靶拼接，一定要設(shè)計好下一站標(biāo)靶的位置以確保兩站標(biāo)靶通視，如進行點云拼接，設(shè)站要盡量采集到較多的特征點。最后，標(biāo)靶設(shè)置要規(guī)范，標(biāo)靶擺設(shè)要穩(wěn)固，盡量不要共線，同時標(biāo)靶的位置最好設(shè)置在兩站公共空間的最大距離處，以保證拼接精度。
4.2 外業(yè)掃描
外業(yè)點云數(shù)據(jù)掃描，主要步驟如下：（1）連接掃描儀和電腦，設(shè)置IP地址；（2）添加數(shù)據(jù)庫，確定數(shù)據(jù)存儲位置；（3）添加掃描儀，設(shè)置掃描儀參數(shù)，主要包括：照片曝光率、掃描范圍、點云間隔密度等；（4）選擇掃描數(shù)據(jù)存儲的位置并連接掃描儀；（5）三維點云數(shù)據(jù)及標(biāo)靶掃描。
5 點云數(shù)據(jù)處理
在Cyclone系統(tǒng)軟件內(nèi)進行，步驟如下：
5.1 剔除噪音點
在掃描過程中，由于受掃描系統(tǒng)本身的系統(tǒng)誤差，如數(shù)據(jù)采集時激光雷達旋轉(zhuǎn)引起的抖動、在掃描過程中雜散光和被測物體表面粗糙程度、波紋、表面材質(zhì)等因素及外界環(huán)境影響，會產(chǎn)生不屬于掃描實體本身的冗余數(shù)據(jù)，稱為噪音點，如圖5，6，為了保證數(shù)據(jù)計算及模型的精度，在數(shù)據(jù)拼接之前需進行噪音點剔除。
5.2 點云拼接
每站掃描的數(shù)據(jù)都是獨立的自由坐標(biāo)系統(tǒng)，坐標(biāo)系原點為掃描儀鏡頭，其X方向為掃描儀開機時的鏡頭朝向。因此為了統(tǒng)一坐標(biāo)系，需將各站數(shù)據(jù)進行拼接處理。拼接的思路是先將每天各測站的數(shù)據(jù)拼接成一個整體，然后將各天的數(shù)據(jù)進行拼接。
（1）點云拼接原理：外業(yè)掃描時用全站儀測得標(biāo)靶的真實三維坐標(biāo)，各測站掃描時均兩兩包含三個以上不共線同名標(biāo)靶，利用各測站間的同名點將各測站數(shù)據(jù)拼接在一起。
（2）點云拼接方法：共有四種方法：在已知點上設(shè)測站掃描（即坐標(biāo)拼接）、使用標(biāo)靶將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到統(tǒng)一坐標(biāo)系中（即標(biāo)靶拼接）、用點云匹配的方法將點云轉(zhuǎn)換到統(tǒng)一坐標(biāo)系中（即特征點云拼接）、綜合使用上述三種方法。
第一種方法屬于直接法地理坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。與傳統(tǒng)的測量方法一樣，首先進行控制測量，獲得控制點坐標(biāo)，掃描時在已知點上設(shè)站，掃描相當(dāng)于碎部測量。第二和第三種方法屬于間接法的地理坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。首先用至少三個公共點來將相鄰測站的點云進行拼接，公共點可以是專用標(biāo)靶或特征點（如窗戶的邊角、房角等）。
5.3 點云建模
建模的過程是在Cyclone軟件下利用海量點云進行精確計算、擬合幾何物體的形狀，精確表現(xiàn)掃描物體。礦區(qū)掃描點云數(shù)據(jù)如圖7。
點云經(jīng)過剔除噪音點、拼接、構(gòu)建TIN三角網(wǎng)，生成Mesh三維模型。如圖8所示。
5.4 成果輸出
（1）地形圖制作：在Cyclone下利用Mesh三維模型自動生成等高線如圖9，將點云與等高線導(dǎo)出，在CAD中制作1：2000地形圖。
（2）填挖方量計算：項目采用了兩種計算方法，一是利用點云數(shù)據(jù)構(gòu)建三角網(wǎng)，用方格網(wǎng)法計算；二是在Mesh模型中選定參考面，設(shè)置取樣間隔，計算土方量，如圖10所示。
在Cyclone系統(tǒng)里，應(yīng)用Mesh三維模型計算時，取樣間隔的數(shù)值可以設(shè)置成0.01至1米之間，均可保證土方量計算又快又準(zhǔn)，但如采用傳統(tǒng)的方格網(wǎng)法計算，取樣間隔即使設(shè)置到1米，也是相當(dāng)費時費力的。
6 結(jié)語
本項目采用世界先進的三維激光掃描系統(tǒng)采集三維點云數(shù)據(jù)，在Cyclone系統(tǒng)里進行數(shù)據(jù)處理、模型制作，采用兩種方法計算土方量，通過與傳統(tǒng)測量方法相比，得出以下結(jié)論：
（1）數(shù)據(jù)采集速度快，ScanStation2的掃描速度是50000點/秒，短時間就可完成大區(qū)域面積內(nèi)三維點云數(shù)據(jù)的采集，既節(jié)約成本又提高了工作效率；（2）激光三維掃描，不需要接觸被測物體，且是根據(jù)物體的反射率和材質(zhì)來采集數(shù)據(jù)信息，可進行全天候掃描；（3）點云數(shù)據(jù)完整精確，在軟件下可進行多視角、三維可視化漫游瀏覽，方便、直觀；（4）三維激光掃描儀獲取的點云數(shù)據(jù)信息量豐富，既包含被測物體X，Y，Z坐標(biāo)信息，還包括RGB顏色及反射率信息，后期對矢量數(shù)據(jù)可進行深挖掘及研究應(yīng)用，一舉多得；（5）應(yīng)用三維點云數(shù)據(jù)可以提取任何線性特征，可以出任意比例的二維圖，也可以在圖上量取任何想要得到的信息，在保證高精度的同時還大大提高了生產(chǎn)效率，這是目前現(xiàn)有的方法中所不能比擬的。
參考文獻
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[關(guān)鍵詞]房地產(chǎn)項目；成本管理；精細化管理
文章編號：2095-4085（2016）09-0065-04
隨著房地產(chǎn)“去庫存”政策的落實，限購政策的再次啟動，房地產(chǎn)企業(yè)利潤進一步緊縮，只有通過項目成本精細化管理實現(xiàn)更大利潤和持續(xù)發(fā)展。
1精細化管理的研究背景
2015年12月18日至21日在北京召開的中央經(jīng)濟工作會議上，中央提出的明年經(jīng)濟社會發(fā)展要抓好“去產(chǎn)能、去庫存、去杠桿、降成本、補短板”五大任務(wù)，首次提到“鼓勵開發(fā)商適當(dāng)降房價”。2016年10月15日中國“去庫存”大會在山東德州召開。
2016年10月7日新浪新聞指出：9月30日起，北京、武漢、深圳、蘇州、南京、廈門、合肥、無錫、天津等19個城市重新啟動住房限購限貸政策。專家認(rèn)為，中國樓市政策的拐點已在今年第四季度正式開啟，而市場拐點會在明年，2017年第二季度部分城市或有“量價齊跌”的現(xiàn)象出現(xiàn)[1]。
隨著房地產(chǎn)“去庫存”政策的落實，限購政策的再次啟動，房地產(chǎn)企業(yè)低利潤時代也悄然而至。如何在激烈的競爭環(huán)境中取勝，如何在國家政策環(huán)境下盈利發(fā)展，房地產(chǎn)成本精細化管理必然成為房地產(chǎn)企業(yè)首選。
2精細化管理的含義
關(guān)于精細化管理，有專家認(rèn)為精細化管理是“五精四細”（即精華、精髓、精品、精通、精密，以及細分對象、細分職能和崗位、細化分解每一項具體工作、細化管理制度的各個落實環(huán)節(jié)等），“精”是精進，精益求精；“細”是細致，注意細節(jié)、細化目標(biāo)，在每一個細節(jié)上精益求精，實現(xiàn)利益最大化；有專家認(rèn)為精細化管理通過專業(yè)化、系統(tǒng)化、數(shù)據(jù)化、信息化手段來改進產(chǎn)品、服務(wù)和運營過程的一種技術(shù)方法；有專家認(rèn)為精細化管理是一種管理理念和管理技術(shù)，是通過系統(tǒng)化精細化理念，運用流程化、標(biāo)準(zhǔn)化和數(shù)據(jù)化的手段，使組織管理的各部分精確、高效、協(xié)同和持續(xù)運行。綜上所述，精細化管理就是將精細化管理的思想和作風(fēng)貫穿企業(yè)各個階段的管理中。它包括以下內(nèi)容。
2.1精細化規(guī)劃
企業(yè)的精細化規(guī)劃，首先企業(yè)根據(jù)近幾年的房產(chǎn)銷售情況和對未來發(fā)展趨勢的預(yù)測，制定企業(yè)未來幾年的發(fā)展規(guī)模、利潤目標(biāo)、管理模式的改進和企業(yè)文化等中長期目標(biāo)；企業(yè)的決策者根據(jù)企業(yè)目標(biāo)和調(diào)查報告分析并制定出合理的具有可操作性的計劃。
2.2精細化操作
企業(yè)要先對員工的具體工作進行梳理和完善，并形成具體的規(guī)范制度讓員工熟悉，通過獎懲制度幫助員工形成規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化操作的習(xí)慣。企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化運作可以更好的總結(jié)經(jīng)驗，并加以推廣。
2.3精細化控制
精細化控制是精細化管理的一個重要環(huán)節(jié)，良好的控制過程，可以減少管理失誤，加深流程參與人員對企業(yè)的認(rèn)同感，增加員工的歸屬感，更愿意服務(wù)企業(yè)。
2.4精細化核算
企業(yè)資金的流入支出都要有記賬、核算、審核環(huán)節(jié)。通過精細化核算，可以發(fā)現(xiàn)企業(yè)在經(jīng)營管理中的不足并加以改進，可以提高資金利用率，減少企業(yè)的運行成本，提高企業(yè)的利潤空間。
3房地產(chǎn)企業(yè)項目成本精細化管理理論基礎(chǔ)
3.1房地產(chǎn)項目成本構(gòu)成
房地產(chǎn)項目成本是指在項目從決策、設(shè)計、施工到竣工驗收交付使用過程中所消耗的一切費用的總和。根據(jù)費用用途，房地產(chǎn)項目成本構(gòu)成如下。
（1）土地使用權(quán)取得費，為開發(fā)商依法獲得土地使用權(quán)時，所交付的土地使用權(quán)出讓、轉(zhuǎn)讓稅費和征地拆遷及安置補償費用?？闪腥胪恋厥褂脵?quán)取得費的項目有，土地出讓金、耕地占用稅、耕地開墾費、地價評估費、土地補償費、地上物補償費、房屋拆遷安置補償費、房屋拆遷管理費、房屋拆遷服務(wù)費、征地事務(wù)管理費、土地使用權(quán)注冊登記發(fā)證費、場地清理費。
（2）前期工程費，是指在工程施工前期為項目可行性研究，水文地質(zhì)勘察、測繪，環(huán)境評估，規(guī)劃、設(shè)計，臨時水、電、路、氣、通訊、場地平整費等支出。
（3）建筑、安裝工程費，為房屋主體部分的建筑（含樁基）、裝飾及安裝等工程建設(shè)所發(fā)生的費用。主要包括建筑安裝工程費，建設(shè)工程許可證執(zhí)照費，臨時占路執(zhí)照費，臨時用地和臨時建設(shè)工程費，建筑節(jié)能與發(fā)展新型墻體材料專項基金，工程建設(shè)監(jiān)理費，建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督費。
（4）基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)費，是指經(jīng)規(guī)劃部門批準(zhǔn)的規(guī)劃紅線以內(nèi)的水、電、氣、通訊等設(shè)施及道路、照明、園林、綠化、排污、排洪等工程建設(shè)所發(fā)生的費用。包括基礎(chǔ)設(shè)施工程費，供電建設(shè)承發(fā)包管理費，居住小區(qū)路燈維護費，地下水資源費，防空地下室建設(shè)費，供電貼費，建設(shè)項目共用電力設(shè)施代維護費，綠化補償費?；A(chǔ)設(shè)施建設(shè)費按住宅面積和營業(yè)性面積所占比例分?jǐn)傆嬋氤杀尽?/p>
（5）公共配套設(shè)施建設(shè)費，是指為居住小區(qū)服務(wù)的非盈利性公共設(shè)施和生活服務(wù)設(shè)施的建設(shè)費用，如教育、醫(yī)療、文化體育、商業(yè)服務(wù)、金融郵電、社區(qū)服務(wù)、行政管理、市政公用設(shè)施等。這項費用按住宅面積和營業(yè)性面積所占比例分?jǐn)傆嬋氤杀尽?/p>
（6）開發(fā)間接費，是指開發(fā)企業(yè)組織、管理開發(fā)項目所發(fā)生的各項費用，包括工資、職工福利費、折舊費、修理費、辦公費、水電費、勞動保護費、周轉(zhuǎn)房攤銷等項支出。開發(fā)間接費，按照房地產(chǎn)開發(fā)企業(yè)財務(wù)會計制度核算，并據(jù)實列入開發(fā)成本。
3.2成本精細化管理原則
（1）遵循“成本-效益”原則 項目成本控制的根本目的，就是通過各種成本管理手段，不斷改進方法，優(yōu)化方案，完善管理體系，以實現(xiàn)最低成本目標(biāo)?！俺杀?效益”原則在實行時，成本節(jié)約的代價必需要小于成本控制所帶來的收益，這樣才可以為企業(yè)增加效益。增加企業(yè)效益有以下五種方式，即成本降低，收入不變；成本不變，收入增加；成本略微增加，收入大幅增加；成本大幅減少，收入略有減少；降低成本，收入增加。結(jié)合企業(yè)的生產(chǎn)和管理水平確定的最低成本目標(biāo)，是可以實現(xiàn)的最低成本，可以激發(fā)企業(yè)挖掘降低成本的潛能，不斷提高生產(chǎn)水平和管理水平。
（2）全面成本控制原則 全面成本管理是全方位、全員和全過程的管理。是指項目成本管理所涉及到的每個人都應(yīng)該明確工作內(nèi)容及相應(yīng)責(zé)任，做到工作內(nèi)容清楚，責(zé)任分明，在項目的各個階段對涉及成本的每個細節(jié)都要考慮到節(jié)約成本，使項目成本始終處于有效的控制狀態(tài)。
（3）動態(tài)控制原則 所謂動態(tài)控制就是在項目形成過程中，按期收集因變更、意外等各種原因造成的成本變化，將成本實際值與目標(biāo)值比較，檢查是否產(chǎn)生偏差，如有偏差，則要查明原因，實施糾偏措施。
（4）責(zé)權(quán)利相結(jié)合原則 在成本管理過程中，各個不同層次的工作人員都有一定的成本責(zé)任與成本使用權(quán)限，在規(guī)定的權(quán)利范圍內(nèi)可以決定部分費用的支出。企業(yè)管理人員可以對工作人員進行考核，其結(jié)果與員工的工資、獎金掛鉤，做到獎罰分明，這樣才可以使得每個員工明確責(zé)任，自覺控制成本。
3.3房地產(chǎn)企業(yè)實行精細化管理的意義
隨著行業(yè)競爭規(guī)范，企業(yè)通過精細化管理的引入，嚴(yán)格成本控制程序，最終實現(xiàn)降低成本，擴大效益。
（1）規(guī)范管理提升核心競爭力，規(guī)范的管理可以讓企業(yè)在目前中國房地產(chǎn)行業(yè)這種粗放的管理環(huán)境中脫穎而出，減少各個環(huán)節(jié)不必要的成本，獲得最大利潤。良好的市場形象也可以為企業(yè)帶來更多的市場機會，從而進入良性運轉(zhuǎn)模式，提升企業(yè)的競爭力。
（2）精細化的全面預(yù)算可以有效避免資金困擾，通過精細化的全面預(yù)算管理，可以對企業(yè)的全盤進行規(guī)劃管理，利用較少的成本開發(fā)更多更大的項目；精細化的管理可以讓資金使用計劃更細致具體，也能讓項目的資金流向更明確，從而發(fā)揮的作用更大；精細化的管理也可以使項目前期的融資計劃具體明確，更容易操作，也可以減少資金使用成本；精細化的管理可以讓資金的支付更規(guī)范，程序化的操作可以讓合作各方對企業(yè)產(chǎn)生信任，不擔(dān)心企業(yè)的資金鏈問題，合作更加暢通。
（3）通過精細化的成本管理可以降低成本提升效益，中國房地產(chǎn)企業(yè)目前的管理多數(shù)還是最基本的管理方法，每個部門提出本部門的成本計劃，公司沒有進行匯總統(tǒng)計，歸納分析，不能給出全盤計劃，導(dǎo)致成本無法控制，往往出現(xiàn)成本比預(yù)期多出很多的現(xiàn)象，而這些費用花在哪些部位、誰負責(zé)、如何管控、怎么改進卻無從得知。隨著國家政策的完善，市場的發(fā)展，房地產(chǎn)企業(yè)必將面臨更加嚴(yán)峻的形勢，控制成本勢在必行。
4各階段房地產(chǎn)項目成本精細化管理內(nèi)容
房地產(chǎn)開發(fā)項目通常都要經(jīng)歷投資決策階段、設(shè)計階段、招投標(biāo)階段、施工階段、營銷階段、竣工階段等幾個階段。
4.1投資決策階段的成本管理與控制
據(jù)統(tǒng)計，房地產(chǎn)項目使用壽命周期內(nèi)，在投資決策階段能影響95%的成本費用，設(shè)計階段則能影響75%的成本費用，到了施工階段后只能影響項目費用 25%?？梢娡顿Y決策階段和設(shè)計階段是房地產(chǎn)項目成本控制的重點階段。在決策階段，項目可調(diào)整的空間最大，通過科學(xué)選擇項目的方案、建設(shè)規(guī)模市場定位都可以很大程度改變成本。
4.2設(shè)計階段的成本管理與控制
在設(shè)計階段，設(shè)計單位在工程設(shè)計中盡可能保證使用安全，設(shè)計人員一般為追求安全穩(wěn)妥，較少考慮項目的最終成本，這很大程度影響到設(shè)計階段項目成本的有效控制。設(shè)計階段成本管理與控制措施如下。
（1）實行限額設(shè)計，控制設(shè)計變更，限額設(shè)計是將上一個環(huán)節(jié)批準(zhǔn)的投資額通過工程量合理分配到每個單項工程、單位工程、分部工程直到分項工程，在設(shè)計時通過控制每個分項的投資額來進行限額設(shè)計。在保證結(jié)構(gòu)安全的前提下，初步設(shè)計總概算金額不能突破已批準(zhǔn)的投資估算，初步設(shè)計總概算一經(jīng)批準(zhǔn)，施工圖設(shè)計時就不能突破。限額設(shè)計可以控制設(shè)計階段不合理的變更。
（2）提高設(shè)計深度，優(yōu)化設(shè)計方案，設(shè)計深度提高，對于項目的內(nèi)容會更好把握，對項目的施工成本就更容易預(yù)測，這對于項目成本的控制會更有利。優(yōu)化設(shè)計是指在滿足設(shè)計限額要求下，形成多種方案，經(jīng)過對比判斷，最終確定出工程量少、成本低的方案。在方案的深化設(shè)計和比選過程中，盡量讓企業(yè)的銷售和成本部一起參與結(jié)構(gòu)選型、基礎(chǔ)設(shè)計，參與材料、設(shè)備的經(jīng)濟評估，給設(shè)計部門提供多方面的角度和客觀資料，從而做到設(shè)計的經(jīng)濟性和合理性的有機結(jié)合。
（3）推行設(shè)計招標(biāo)，擇優(yōu)選擇設(shè)計單位，通過招標(biāo)方式，可以吸引更多的設(shè)計單位參與，從而可以從多個方案中擇優(yōu)選擇設(shè)計單位。這不但可以最大限度滿足設(shè)計要求，提高設(shè)計質(zhì)量，還可以確定合理的設(shè)計成本；在同時滿足工程質(zhì)量和使用功能的基礎(chǔ)上，通過不同方案的成本對比，擇優(yōu)選出最低的全壽命周期成本方案。
（4）多方收集資料，規(guī)范設(shè)計合同，房地產(chǎn)企業(yè)在設(shè)計前要多方面收集相關(guān)資料，盡量確定項目的各項技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)，并預(yù)測成本。在設(shè)計招標(biāo)時規(guī)范合同條款，尤其是關(guān)于限額設(shè)計要求的條款，這在設(shè)計招標(biāo)時可以預(yù)防成本增加或質(zhì)量下降的風(fēng)險。
（5）加強施工圖會審與審查，控制設(shè)計質(zhì)量和工程成本，施工圖設(shè)計完成之后，房地產(chǎn)企業(yè)應(yīng)組織設(shè)計部、工程部、成本部和監(jiān)理各方面的人員組成審查小組，對施工圖設(shè)計的符合性、完整性、一致性、可操作性等進行會審，書面提出審查意見和改進要求，以完善設(shè)計圖，減少不合理的設(shè)計，節(jié)約投資。
4.3采購及施工招投標(biāo)階段的成本管理與控制
采購及施工招投標(biāo)主要包括設(shè)備、材料、服務(wù)采購招投標(biāo)和施工招投標(biāo)。招標(biāo)過程包括招標(biāo)文件編制、標(biāo)底編制、標(biāo)前預(yù)備會、投標(biāo)、評標(biāo)、定標(biāo)等環(huán)節(jié)。
（1）材料設(shè)備采購管理，在工程建設(shè)過程中，材料、設(shè)備最好由建設(shè)方自行采購，在進行采購時，由工程部和成本部相關(guān)人員組成采購小組通過對供貨商的比選，最終選擇相應(yīng)的供貨商。
由于建設(shè)方根據(jù)公司項目數(shù)量較多，可以采用固定供應(yīng)商，大量供貨，這樣不但可以保證設(shè)備材料質(zhì)量，還可以在采購價格方面獲得一定的優(yōu)惠，能同時滿足高質(zhì)量和低價格的雙重要求。
（2）施工招標(biāo)過程中成本控制，第一、招標(biāo)必須做到公開、公平、公正、誠實信用，對潛在的投標(biāo)人要一視同仁，要嚴(yán)格審查投標(biāo)的施工單位資質(zhì)，條件允許的話可以對施工單位進行考察，應(yīng)避免沒有資質(zhì)或不夠資質(zhì)的施工單位以其他單位的名義進行投標(biāo)。第二、招標(biāo)文件應(yīng)嚴(yán)密詳盡，成本管理人員應(yīng)收集本企業(yè)不同時期的項目資料和近期其他同行業(yè)項目資料，分析、預(yù)測、評價項目成本影響因素，合理規(guī)避風(fēng)險，編制招標(biāo)文件。成本管理人員要參與編制招標(biāo)攔標(biāo)價的圖紙會審、招標(biāo)答疑會和確定答疑會議紀(jì)要等各個環(huán)節(jié)。第三、定標(biāo)應(yīng)選合理低價，合理低價應(yīng)為在保證質(zhì)量的前提下的最低成本。選定中標(biāo)人后，房地產(chǎn)企業(yè)要根據(jù)合同內(nèi)容明確協(xié)議條款，對合同中涉及費用的部分仔細推敲后簽訂合同，避免過多的設(shè)計變更和爭議事件發(fā)生。
4.4施工階段的成本管理與控制
施工階段影響因素最大、投資資源最大，投入資金成本最大，加強施工成本管理，主要是加強建筑安裝工程合同管理。目前清單計價模式使用較多，要求清單報價的工程，分部分項綜合單價已經(jīng)確定，當(dāng)工程產(chǎn)生變更時，需在合同價的基礎(chǔ)上進行調(diào)整，確定實際的工程成本。
（1）人工、材料和機械組成施工三要素，人工費、材料費和機械費也是建筑安裝工程中的主要的成本支出，特別是材料費。一個項目中材料費約占建筑產(chǎn)品成本的 60%～65%，屬于重點管理對象。
（2）在房地產(chǎn)項目施工過程中，工程變更主要是導(dǎo)致現(xiàn)場施工工程量的變化；現(xiàn)場簽證則導(dǎo)致成本發(fā)生變化，這就成為項目施工成本控制的主要內(nèi)容。工程變更要嚴(yán)格執(zhí)行審批制度，不論哪家單位提出變更都需要最終報給工程部，經(jīng)成本部測算后決定是否同意變更。
（3）在項目施工過程中，工程款是施工單位保持充足生產(chǎn)資源的保證，工程款支付必須貫穿整個項目建設(shè)過程，同時由于工程款支付時間、支付條件和支付金額都會對成本控制產(chǎn)生影響，所以要嚴(yán)格執(zhí)行工程款審批制度。對合同外追加工程款，通常在竣工結(jié)算時支付，并要提供追加工程用款的有關(guān)證據(jù)和資料。
（4）質(zhì)量、進度和成本作為項目的三大控制目標(biāo)，存在著既對立又統(tǒng)一的關(guān)系。保證在工期一定時，嚴(yán)格控制工程質(zhì)量，會增加前期建設(shè)成本，但可以降低后期使用過程中的運行維護費用，使全壽命周期總成本降低。因此施工階段的成本管理，必須兼顧工程質(zhì)量和進度。
4.5竣工階段的成本管理與控制
竣工階段是項目建設(shè)的最后階段，也是成本控制的最后關(guān)鍵。這個階段主要是根據(jù)協(xié)議書、合同、現(xiàn)場簽證、圖紙、預(yù)算及費用定額、相關(guān)規(guī)定、竣工資料，對送審的竣工決算進行審核，使竣工決算真正體現(xiàn)工程實際造價。
（1）審核合同條款，只有按照要求完成合同內(nèi)容并驗收合格才可以進行竣工結(jié)算，所以要審核工程內(nèi)容是否與合同保持一致；另外要審核工程的主材價格、收費標(biāo)準(zhǔn)、付款方式等內(nèi)容是否與合同保持一致。若發(fā)現(xiàn)合同條款不明確，有爭議或未說明，應(yīng)盡量本著合理的原則與施工方溝通，明確結(jié)算要求。
（2）審核結(jié)算工程量，審核結(jié)算工程量主要是建設(shè)單位和審計單位對施工單位呈報的工程量進行核對，看是否按合同內(nèi)容完成施工，審查工程計量是否根據(jù)計算規(guī)則進行，計算是否準(zhǔn)確。審核時要注意工程變更單和現(xiàn)場簽證一定要有建設(shè)單位的簽字，工程量計算書以及各種審批文件、會議記錄等資料要詳盡齊全。
（3）審核工程價格，審核工程價格包括兩方面，一方面要看分項工程綜合單價和合同中的綜合單價是否保持一致，另一方面也要看竣工結(jié)算最終造價是否準(zhǔn)確，造價指標(biāo)是否合理。對因設(shè)計變更而增加的分項工程，如果合同沒有約定項目單價，審核時重點看項目的綜合單價是否編制合理。
5結(jié)語
總之，在每一個階段細化成本精細化管理內(nèi)容，嚴(yán)格執(zhí)行成本精細化管理制度，才可以嚴(yán)格控制項目成本，獲得最大利潤。
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關(guān)鍵詞：GPS；廣播星歷；精密星歷；拉格朗日插值公式；切比雪夫多項式；衛(wèi)星位置
RESEARCH ON THE CALCULATION OF GPS SATELLITE POSITION
Abstract: GPS satellite position is calculated in two ways：first, effective information was extracted form the broadcast ephemeris which is received form the receiver, and then calculating the satellite position, second, precise ephemeris are downloaded from the relevant web site, and then calculating the satellite position with Lagrange's interpolation. Due to the above two methods of calculating the satellite position exist obvious disadvantages，a detailed presentation about standarding the satellite orbit with Chebyshev polynomial was made in this paper. A detailed discussion about the two methods of calculating the satellite position was made in this paper, and a detailed presentation about standarding the satellite orbit with Chebyshev polynomial was made in this paper. The above methods are validated through the experiment, and the methods above are confirmed feasible in this paper.
Key word: GPS; Broadcast ephemeris; Precise ephemeris; Lagrange's interpolation; Chebyshev polynomial; Satellite position
中圖分類號：C39文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：
前言
GPS技術(shù)中的一個重要內(nèi)容就是精確確定GPS衛(wèi)星軌道。在GPS導(dǎo)航定位中，是將GPS在空中的三維位置作為己知值并廣播給用戶，用戶再根據(jù)所測得GPS天線至衛(wèi)星的距離才能求得自己所處的位置。因此，精確的軌道信息是導(dǎo)航定位的基礎(chǔ)，而對于更精密的定位應(yīng)用，則需要更精確的衛(wèi)星軌道。
因此，在GPS定位過程中，計算所需時刻GPS衛(wèi)星的位置是通過接收到的GPS衛(wèi)星星歷等信息加工和計算而得到的。而計算GPS衛(wèi)星位置也貫穿在GPS數(shù)據(jù)處理的始終，具有重要意義。計算GPS衛(wèi)星位置有兩種方法：利用廣播星歷計算衛(wèi)星位置；利用精密星歷計算衛(wèi)星位置。本文將對兩種計算衛(wèi)星位置的方法進行研究。
1 利用廣播星歷計算衛(wèi)星位置公式及簡化
根據(jù)廣播星歷中衛(wèi)星電文提供的軌道參數(shù)按一定的公式可計算出觀測瞬間GPS衛(wèi)星在地固系的位置。
1）計算衛(wèi)星運行的平均角速度n
衛(wèi)星運行的平均角速度計算值
（1―1）
式中為wGS84坐標(biāo)系中的地球引力常數(shù)，且=3.986005/。平均角速度n。加上衛(wèi)星電文給出的攝動改正數(shù)，便得到衛(wèi)星運行的平均角速度n:
（1―2）
2）計算歸化時間
設(shè)t’為接收機接收信號時刻，為信號傳播時間，為衛(wèi)星至接收機間的距離，c為光速，則衛(wèi)星發(fā)射信號的時刻t為:
（1―3） （1―4）
然后將觀測時刻t歸化到GPS時間系統(tǒng)
（1―5）
式中稱為相對于參考時刻的歸化時間。在計算時，應(yīng)注意是由每星期歷元(星期六/星期日子夜零點)開始計量的。當(dāng)>302400s時，應(yīng)減去604800s;當(dāng)
3）計算觀測時刻的衛(wèi)星平近點角
因為導(dǎo)航電文中已經(jīng)給出參考時刻的平近點角，因此
（1―6）
4）計算觀測時刻的偏近點角
根據(jù)衛(wèi)星電文給出的偏心率e和算得的，利用開普勒方程：
（1―7）
進行跌加計算。
解算方法是：首先賦予的初值為=，代入上式解算第一部迭代值。因為GPS軌道偏心率較小，約在0.01左右，所以一般兩次迭代就可以計算出。另外，上述式子中和均以弧度為單位，若以角度為單位則計算公式如下：
（1―8）
5）計算真近點角
根據(jù)公式
（1―9）
則的計算公式為：
（1―10）
6）計算升角距角
（1―11）
其中為衛(wèi)星星歷中給出的近地點角距。
7）計算攝動改正項，，
（1―12）
為升交距的正余弦調(diào)和改正項振幅，為軌道傾角的正余弦調(diào)和改正項振幅，為軌道半徑的正余弦調(diào)和改正項振幅。，，分別為升交距角的攝動量，衛(wèi)星矢徑的攝動量和軌道傾角的攝動量。
8）計算經(jīng)攝動改正的升交距角，衛(wèi)星矢徑和軌道傾角
（1―13）
9）計算衛(wèi)星在軌道平面坐標(biāo)系的位置
（1―14）
10）計算觀測時刻的升交點精度
（1―15）
其中， ，，的值可以從衛(wèi)星電文中提取，為地球自轉(zhuǎn)的角速度，為格林尼治恒星時。
11）計算衛(wèi)星在WGS―84坐標(biāo)系的位置
將衛(wèi)星在軌道平面坐標(biāo)系的坐標(biāo)（）坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，即可算得觀測時刻衛(wèi)星在WGS―84坐標(biāo)系的坐標(biāo):
（1―16）
將坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)矩陣帶入
（1―17）
其中為極移改正。
2 利用精密星歷計算衛(wèi)星位置公式及簡化
根據(jù)精密星歷提供的數(shù)據(jù)可以借助插值公式，內(nèi)插出任意時刻(例如觀測歷元)的衛(wèi)星坐標(biāo)。目前比較常用的是拉格朗日插值公式。設(shè)在時間軸的n+1個節(jié)點上的衛(wèi)星坐標(biāo)(x分量)為
???
???
則在任意時刻t的函數(shù)值的插值公式是
ji （2―1）
對于等間距的形式
（2―2）
令
則式（2―1）可以改寫為（2―3）
同理，對于衛(wèi)星坐標(biāo)的y，z分量，分別有
（3―21）
（3―22）
3 利用切比雪夫多項式標(biāo)準(zhǔn)化衛(wèi)星軌道公式及簡化
假定在時間間隔t[,+]的衛(wèi)星星歷用n階切比雪夫多項式逼近(標(biāo)準(zhǔn)化)，其中和分別為開始歷元和擬合時間區(qū)間的長度。為了用切比雪夫多項式來標(biāo)準(zhǔn)化衛(wèi)星軌道，首先應(yīng)將時間t[,+]變換成t[-1,1]：
, t[,+]（3―1）
則衛(wèi)星坐標(biāo)x，y，z分量可用如下n階切比雪夫多項式表示:
（3―2）
其中，n為切比雪夫多項式的階數(shù)，分別為x坐標(biāo)分量，y坐標(biāo)分量，z坐標(biāo)分量切比雪夫多項式系數(shù)。切比雪夫多項式用下面的遞推公式得到：
（3―3）
根據(jù)已知的星歷文件提供的信息，如果是廣播星歷，則利用廣播星歷參數(shù)應(yīng)用第一種方法計算（k=1，2，3，???，m，mn+1，n為選定的多項式階數(shù)）時刻的衛(wèi)星位置（），組成坐標(biāo)文件。如果星歷文件為精密星歷，則要分兩種情況考慮(設(shè)m為等間隔記錄有衛(wèi)星坐標(biāo)的歷元數(shù)):
①當(dāng)mn+1時，可以將其視為應(yīng)用廣播星歷計算得出的衛(wèi)星坐標(biāo)文件;
②當(dāng)m
為了便于后述步驟的說明，僅以x分量為例加以說明。
將（k=1，2，3，???，m，mn+1）視為觀測值，列出m個誤差方程：
(k=1,2,3,???，m)（3―4）
其中和的關(guān)系式如式（2―30）所示，的形式如式（2―31）所示，則誤差方程的矩陣展開式為：
（3―5）
令
（3―6）
（3―7）
則有簡化的矩陣表達式
（3―8）
應(yīng)用最小二乘平差法中的間接平差，可以得出法方程為
（3―9）
則關(guān)于x分量的切比雪夫多項式擬合系數(shù)為
（3―10）
至此，X各個分量便為切比雪夫多項式擬合系數(shù)。同理，對y，z分量完成上述類似的計算便可以得到關(guān)于某一GPS衛(wèi)星在[,+]時間區(qū)間內(nèi)各坐標(biāo)分量的切比雪夫多項式擬合系數(shù)（i=0，1，2，3???，n），將（i=0，1，2，3???，n）記入標(biāo)準(zhǔn)化星歷文件，便可以利用這些系數(shù)并估計上述公式計算出[,+]時間區(qū)間內(nèi)任意時刻的衛(wèi)星坐標(biāo)。
4 實例分析
為了探討切比雪夫多項式的次數(shù)與擬合精度的關(guān)系，做了如下實驗。多項式的次數(shù)與擬合標(biāo)準(zhǔn)差的關(guān)系如
由表1可知，在一定的范圍內(nèi)，多項式次數(shù)取得越高，擬合精度越高。但是超出一定的范圍后，多項式次數(shù)越高，擬合效果反而越差。
為了驗證衛(wèi)星位置的計算原理。本文用美國加洲7dom0010測站2004年1月1日的廣播星歷直接計算出了衛(wèi)星位置，同時用8階切比雪夫多項式擬合了IGS網(wǎng)站提供的2004年1月1日0時―3時的精密星歷文件。計算結(jié)果如表2所示:
5 結(jié)論
本文主要研究了利用廣播星歷和精密星歷進行衛(wèi)星位置計算和利用切比雪夫多項式標(biāo)準(zhǔn)化衛(wèi)星軌道的方法及軟件實現(xiàn)。通過上述的實驗結(jié)果及分析可以得出結(jié)論：在本程序中，在本程序中，無論利用廣播星歷還是利用精密星歷計算出的衛(wèi)星位置，都能夠滿足精度的要求。對于上述的衛(wèi)星位置計算和衛(wèi)星軌道標(biāo)準(zhǔn)化方法，有下面幾點注意：
（1）在應(yīng)用拉格朗日插值多項式對精密星歷進行所需時刻的插值計算時，由于多項式階數(shù)不能取得太高，在一個觀測時間跨度較大的觀測時段內(nèi)，不能將觀測時段內(nèi)精密星歷中的所有數(shù)據(jù)用于插值計算，而只是部分的數(shù)據(jù)參與了運算，這就白白浪費了一些有用信息。
（2）在利用切比雪夫多項式標(biāo)準(zhǔn)化衛(wèi)星軌道的過程中，在一定的范圍內(nèi)，多項式次數(shù)取得越高，擬合精度越高。但是超出一定的范圍后，多項式次數(shù)越高，擬合效果反而越差(雖然擬合的精度還是很高，但對于節(jié)省計算量、節(jié)省系數(shù)存儲空間來說，多項式次數(shù)取得高，擬合結(jié)果精度反而下降是不可取的。)。
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關(guān)鍵詞：光柵測長儀 測量誤差 分析 研究
1、概述
自本世紀(jì)五十年代初光偶際躋入長度計量領(lǐng)域以來，由于光柵式測量系統(tǒng)具有的許多優(yōu)點，所以目前在線值測量、角分量測量、位移量同步比較測量以及機床數(shù)控等各個方面得到了廣泛的應(yīng)用，具有很高的實用價值。計量光柵技術(shù)的發(fā)展，促進了長度計量領(lǐng)域內(nèi)數(shù)字顯示、自動測量、動態(tài)測試及微機控制等技術(shù)的發(fā)展。
誤差是計量測試和儀器制造領(lǐng)域的重要研究內(nèi)容之一。由于它能夠在成本增加較少的情況下大幅度地提高測量精度，所以受到了廣泛的重視。特別是在加工精度越來越高的今天，誤差分離與修正技術(shù)已成為實現(xiàn)高精度測量的常用方法。
2、光柵測長儀結(jié)構(gòu)及測量原理
光柵測長儀主要由光柵尺、控制板、光柵數(shù)顯表、導(dǎo)軌、滑塊、剛帶、電機驅(qū)動系統(tǒng)、光柵信號輸出線、基座和工作臺組成。光柵測長儀的測量原理圖如圖1所述，光源發(fā)出的光照射到標(biāo)尺光柵上，當(dāng)標(biāo)尺光柵與指示光柵相對平行移動時，在四個光電元件上產(chǎn)生彼此相差90°的四路信號。四路信號兩兩相減，消除信號中的直流電平，得到兩路相位差為90°的正弦信號，然后將它們送入數(shù)顯表的電子細分和辨向電路，實現(xiàn)對位移的測量。信號電纜送入光柵數(shù)顯表進行放大、整型、細分、辨向、方位辨識、計數(shù)譯碼，最后實現(xiàn)數(shù)字顯示。
圖1 光柵測長儀的測量原理圖
3、光柵測長儀的測量誤差分析
光柵系統(tǒng)為測長儀的標(biāo)準(zhǔn)量部分，由于其本身及測量機機體、導(dǎo)軌系統(tǒng)、剛帶、控制系統(tǒng)等動態(tài)誤差源的綜合影響，光柵系統(tǒng)的讀數(shù)誤差反映測量機的動態(tài)誤差，此項動態(tài)誤差也是本文研究的重點。
莫爾條紋是由光柵的大量柵線共同形成的。對光柵的刻劃誤差有平均作用，很大程度上消除了柵線的局部缺陷和短周期誤差的影響，個別柵線的柵距誤差或斷線及疵病對莫爾條紋的影響很微小，從而提高了光柵傳感器的測量精度。雖然莫爾條紋對刻劃誤差具有均化作用，但是，光柵測量系統(tǒng)仍存在一些測量誤差，主要包括以下幾個方面。
3.1 標(biāo)尺光柵誤差
標(biāo)尺光柵誤差主要包括兩方面，即柵距誤差和刻劃時的均勻性誤差。莫爾條紋對光柵柵距誤差具有平均效應(yīng)，因而柵距誤差可以忽略。均勻性誤差是指光柵元件各部分透光量不均勻所造成的分度誤差，如果整形電路采用過零觸發(fā)，則當(dāng)柵線質(zhì)量和尺面質(zhì)量不好而使信號直流電平有變化時，由此引起的分度誤差。
3.2 光柵副誤差
光柵副誤差主要包括四方面，即光柵副間隙 帶來的誤差、光柵副刻線夾角偏差 引起的誤差、 偏轉(zhuǎn)與 偏轉(zhuǎn)對信號的影響、 平移對信號的影響。
光柵副的間隙誤差 的存在，將會引起信號調(diào)制度的變化和直流電平的相對變化，從而給光柵系統(tǒng)的測量帶來誤差。
光柵副刻線之間的夾角偏差 ，也會引起信號調(diào)制度的變化，而且，它還會引起信號正交性的變化，從而給光柵測量系統(tǒng)帶來誤差。
若 偏轉(zhuǎn)軸x與通過某相光闌中心的光軸垂直相交于一點，則運動光柵偏轉(zhuǎn) 后，此相光闌前方的光柵平均間隙等于偏轉(zhuǎn)前的原始間隙，若偏轉(zhuǎn)軸x與偏轉(zhuǎn)軸y不交于一點，從而引發(fā)平均間隙的變化。
平移對信號的影響， 使橫向莫爾條紋在y方向平移，直接引起 的測量誤差。
3.3 電子系統(tǒng)誤差
光柵電子系統(tǒng)是光柵量儀的重要組成部分，它決定了系統(tǒng)的分辨率和系統(tǒng)精度，這部分誤差主要有細分誤差、電路穩(wěn)定性及可靠性誤差兩項，其中電路穩(wěn)定性及可靠性的誤差是隨機的，可通過多次測量的平均來克服或減小。細分誤差為電子系統(tǒng)質(zhì)量的關(guān)鍵。以細分電路是采用移相電阻鏈細分方法實現(xiàn)的光柵量儀為例，其送入乘法器的原始信號的正弦、余弦信號的質(zhì)量，即含有殘余直流電平，高次諧波對稱性、正交性等都會影響相位差，從而帶來細分誤差。
3.4 溫度誤差
隨著現(xiàn)代測量的精度要求越來越高，溫度誤差在測量總誤差中的比重越來越大，對溫度誤差的測量越來越受到人們的關(guān)注。在光柵測量系統(tǒng)中，溫度誤差主要包括光柵尺的溫度變形誤差光柵尺線膨脹系數(shù)誤差測溫誤差溫度場不均勻誤差。在一定的測量條件下，光柵測量系統(tǒng)的溫度誤差主要表現(xiàn)為第一項，即光柵尺的溫度變形誤差。
4、總結(jié)
計量光柵是一種利用光柵的莫爾條紋現(xiàn)象進行長度和角度測量的傳感器，作為一種將機械位移信號轉(zhuǎn)化為光電信號的手段，光柵位移測量技術(shù)在長度與角度的數(shù)字化測量、儀器儀表、計量技術(shù)、數(shù)控機床、應(yīng)力分析等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，如三坐標(biāo)測量機、測長儀和程控機床等。然而這些系統(tǒng)都是在動態(tài)條件下進行測量或加工的與測量誤差的評定與分析有很大的關(guān)系。這也是誤差修正及動態(tài)精度理論研究的基礎(chǔ)性和探索性工作。該方向的內(nèi)容涉及的面廣而且深，由于時間及能力的有限，還有很多工作需要進一步深入研究。
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【關(guān)鍵詞】視覺形象；園林景觀；應(yīng)用技術(shù)；設(shè)計
引言
園林景觀是園林設(shè)計中溝通人與環(huán)境的重要工具，其視覺效果起到了重要作用，之所以園林景觀的搭建能夠溝通人與自然，是人們通過視覺上的感官來引發(fā)對于空間環(huán)境的深層次探究，因此視覺形象的運用在園林景觀中占據(jù)著不可或缺的地位。
一、視覺在園林景觀中的概念與意義
在生理學(xué)來說，視覺是人類的眼睛受到光線不同刺激從而在視網(wǎng)膜中形成的圖形，視覺是一種人體器官的功能；而在心理學(xué)中，視覺是一種心理反應(yīng)，是人們的眼睛在受到外界環(huán)境的某種刺激后產(chǎn)生的反應(yīng)。
視覺是人類傳達信息的一種重要功能，在園林景觀的設(shè)計中，視覺是檢測最終設(shè)計結(jié)果的一種有效手段，觀眾和設(shè)計者可以通過視覺來獲取信息，從而判斷出設(shè)計圖像的成功與否；另外視覺在人們的信息交流過程中，其實就是圖像的設(shè)計過程，觀眾在看到圖像或者設(shè)計的時候可以利用視覺獲取其中蘊含的信息，從而在傳達過程中重新構(gòu)建其圖像，這本就是一種設(shè)計圖像的過程。
人類對外界最重要的感知功能就是視覺，園林景觀在表達其作品內(nèi)涵的時候也是通過視覺來實現(xiàn)的，而事實證明注重視覺效果的園林作品往往更能夠獲得成功。園林景觀身為休閑娛樂的場所之一，與其他場所在空間結(jié)構(gòu)上的最大區(qū)別就是園林景觀利用了周圍的植物，使得空間結(jié)構(gòu)中的視覺組成成分具有了自我的獨立性，將空間合理劃分開來，大大豐富了人們的觀賞感受。
二、視覺在園林景觀中的應(yīng)用
（一）園林景觀的基本組成
視覺在園林景觀中占據(jù)了重要地位，人們觀察園林景觀首先是從空間開始看起，這是以你為園林景觀的搭建目的之一便是加深人與自然環(huán)境空間的聯(lián)系。
園林景觀空間分類可分為點線面三部分，這些構(gòu)成了空間的要素是園林景觀中的客觀要素（也即實體要素），客觀要素也稱作是靜態(tài)因子，因為空間的客觀存在性使得其有大多情況下相對靜止的特性；
既然存在了客觀因子也就必定存在與其相對應(yīng)的主觀因子，也即是觀察景觀的人物本身。人類身為觀測景觀的視覺主體，是由多方面進行觀測的，因此也被稱作是動態(tài)因子；
除了靜態(tài)與動態(tài)因子，還有比如時間和光影等不確定的模糊因子存在。
這三種因子是園林景觀的視覺組成要素，要全方位的分析園林景觀的藝術(shù)之美就需要從這三種因子開始客觀科學(xué)的分析。
（二）視覺要素的實際應(yīng)用
1、點
在空間構(gòu)成中，點是最基本的元素，空間的所有構(gòu)成都可以分解為最原始的點，在空間沒有其他元素只存在一個點的時候，人們的視線便會不由自主的轉(zhuǎn)移到這個點上。而園林景觀設(shè)計中需要突出某一點的內(nèi)容的時候也會使用這種方法，首先削弱點周圍的其他部分的存在感，從而突出這一點的內(nèi)容，使得這個點能夠更加清晰的表達出需要表達的內(nèi)容。
2、線
在園林景觀中，線條的設(shè)計也是至關(guān)重要的，因為園林設(shè)計的藝術(shù)性和不確定性的特性，使得園林景觀大多都會存在一些抽象美，而線條就越是由視覺中的多個點沿著某一個方向進行排列形成的圖形，也可以看成是眾多點的運動軌跡，這種軌跡能夠表達出比點更多的更模糊的內(nèi)涵，比如要在景觀中加入剛毅和堅強氣魄等元素的時候大多用直線來表示，能夠較好的表達出設(shè)計者寧在直中取，不在曲中求的剛強意味；而在需要表達自然票便宜以及溫和輕柔的感覺的時候則是大多采用虛線或者曲線的修飾，曲線一般在娛樂場所都能起到較好的裝飾作用以及給觀眾的放松心情的作用。
線可以表達的地方和意義有很多，這是由于組成線的元素和園林設(shè)計一樣有著不確定性和抽象性，線的長短，曲度，以及寬度和顏色等都是可變因素，具有較大的可調(diào)控性。
3、面
園林景觀中有著諸多面的存在，面是承載了線條與點的存在，并且在視覺上來說，無論是點還是線，只要具有了較大的形都可以看作是面，并且給人一種大氣的感覺。例如眾多的點和眾多的線聚集在一起的時候會給人面的感覺，線條的組合形成的中空的空間也會形成面。
面從外形上有多種分類方式，比如可以分為實面與虛面，公園和校園中的草坪地面等可以看作是實面，因為這是看得見摸得著的實際存在，而湖水的水面這樣不斷變化的面則是虛面；面還可以分為是幾何形狀面以及自然形狀的面，外觀具有一定的變化規(guī)律的叫規(guī)則的面成為是幾何面，而沒有規(guī)律，重復(fù)率較低的沒有組合規(guī)律的面則是稱為自然形狀面。面與線條一樣，其視覺上的色彩和形狀明暗等變化都具有很大的可調(diào)控性，因此在園林設(shè)計中也有很大的意義。
4、形狀
形狀也就是形體，形指的是景觀的具體外貌，而形體則是指外觀的形在空間的運動軌跡，而組成物體的基本元素點的運動軌跡可以用線來表示，因此形體其實也可以看作是點與線的運動軌跡或者組合。不同角度觀察景觀看到的形體是不盡相同的，園林設(shè)計中對于不同面的形體設(shè)計也有著較為嚴(yán)格的要求，形體的設(shè)計一般體現(xiàn)在園林景觀中的假山和各種立體裝飾品中，之所以要加入形體設(shè)計是因為園林景觀設(shè)計的各種面一般會顯得比較單調(diào)，加入裝飾品就能打破傳統(tǒng)園林景觀中面的單調(diào)設(shè)計，給人以更加舒適的視覺享受。而且在做了形體上的裝飾后，還能夠按照設(shè)計師的意愿突出某一部分的特點，引起人們的關(guān)注和焦點的變化。園林景觀設(shè)計中使用這種方式的裝飾品有浮雕等物品。
5、顏色
視覺元素中，色彩是人們分辨物品的重要依據(jù)之一，在視覺藝術(shù)中，色彩的地位舉足輕重，畫師和設(shè)計師根據(jù)顏色的不同甚至可以影響到人們觀賞景觀時候的心情感覺。色彩是一種視覺感官，是人的眼睛收到光線不同程度的刺激引起的變化，人們可以根據(jù)色彩的不同來分辨出光線的不同，比如在需要突出表現(xiàn)的地方可以使用較重的色彩來給人造成沖擊感，或者在較為安靜舒適的環(huán)境中使用較為柔和的色彩來突出景觀的恬靜祥和的氛圍。適當(dāng)?shù)纳嗯c顏色深淺都能造成不同的視覺效果，按照周圍環(huán)境以及實際需要設(shè)計師可以給出具有針對性的設(shè)計來優(yōu)化園林景觀。
6、空間結(jié)構(gòu)
園林景觀中的空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣，并不單指點線面這些基本組成，還有更深層次的分類，比如按照維度可以分為二維以及三維結(jié)構(gòu)，按照形狀也可以分為矛盾結(jié)構(gòu)和圖式結(jié)構(gòu)?？臻g結(jié)構(gòu)的不同組成會造成園林景觀中的不同表達效果和氛圍，空間結(jié)構(gòu)的多樣性導(dǎo)致了設(shè)計師在設(shè)計的時候需要嚴(yán)格的抓住人們關(guān)注的重點，設(shè)計方案要強調(diào)人們的視覺感官甚至心理作用等。利用不同的空間變幻來實現(xiàn)多種不同需求的園林景觀。
三、結(jié)語
現(xiàn)階段我國的園林景觀藝術(shù)水平已經(jīng)發(fā)展到一定水平，但是依舊存在了很大的發(fā)展空間，而作為最重要的組成元素之一，視覺形象的探索也應(yīng)該繼續(xù)進行，這方面我國已經(jīng)有了足夠多了經(jīng)驗成果，并且形成了具有中國特色的園林景觀，應(yīng)該再結(jié)合更多國外先進國家的設(shè)計成果，糅合我國的設(shè)計理念使得園林景觀的視覺效果更上一層樓。
【參考文獻】
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目前，我國遭受地面沉降災(zāi)害的城市超過50個，且很多地區(qū)的地面沉降范圍在不斷擴大，量級在不斷增加，地面沉降災(zāi)害同時衍生地裂縫、地面沉陷等其他地質(zhì)災(zāi)害，嚴(yán)重威脅了當(dāng)?shù)厝嗣竦纳敭a(chǎn)安全。合成孔徑雷達差分干涉測量技術(shù)（D-InSAR）是近年發(fā)展起來的新型遙感新技術(shù)，因其具有全天候、大范圍、高精度、高效率等地表形變監(jiān)測優(yōu)點，是形變?yōu)暮ΡO(jiān)測領(lǐng)域的一種新的經(jīng)濟的空間對地觀測新技術(shù)。由于部分誤差源不能消除，制約了D-InSAR技術(shù)的應(yīng)用，而近些年發(fā)展起來的InSAR大氣改正模型、角反射器技術(shù)（CR-InSAR）、InSAR時間序列分析等可有效消除或減弱形變誤差，大大提高了形變探測結(jié)果的精度和可靠性，在地面沉降災(zāi)害監(jiān)測方面具有其他技術(shù)無可比擬的獨特優(yōu)勢，均具有良好的應(yīng)用前景。本文簡要概括了地面沉降形成發(fā)展的誘因，分析了InSAR地表形變探測的誤差源、精度、分辨率以及數(shù)字高程模型（DEM）的精度和分辨率，闡述了InSAR形變監(jiān)測原理，最后介紹了目前國際前沿的幾種InSAR數(shù)據(jù)處理技術(shù)。
關(guān)鍵詞：地面沉降，合成孔徑雷達干涉測量，短基線集技術(shù)，永久性散射體技術(shù)、角反射器技術(shù)
中圖分類號：C35 文獻標(biāo)識碼： A
1 引言
地面沉降是指因自然因素或人為活動引發(fā)地表高程隨時間發(fā)生變化的現(xiàn)象。地殼運動、開采礦藏或天然氣、抽取地下水等均能引起地表高程變化。目前全國遭受地面沉降災(zāi)害的城市主要有長江三角洲的上海、蘇州、常州、無錫、揚州、泰州、南通、杭州、嘉興、湖州、寧波、紹興、溫州、溫嶺、臺州，華北平原的北京、天津、石家莊、滄州、保定、衡水、任丘、南宮、霸州、大城、曲周、唐海、晉州、德州、濟寧、濱州、東營、徐州，汾渭盆地的西安、太原、大同、臨汾、榆次、運城以及安徽阜陽等50多個城市，近年來，隨著地下水超采問題嚴(yán)重、城區(qū)面積不斷擴大、人口持續(xù)增加、城市基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展、地面荷載快速加大等原因，部分城市地區(qū)地面沉降災(zāi)害有進一步加劇的趨勢，地面沉降災(zāi)害地面及地下建（構(gòu)）筑物，尤其是地下鋪設(shè)的供水、供氣和排水系統(tǒng)受到嚴(yán)重威脅。地面下沉過程中產(chǎn)生非均勻沉降還使建筑物和文物古跡應(yīng)力結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而遭到破壞。這些災(zāi)害不僅影響了當(dāng)?shù)爻鞘械囊?guī)劃布局、土地有效利用、地下空間的合理開發(fā)利用，而且還危及各類工程建筑的安全，給國家經(jīng)濟建設(shè)造成重大損失，人民群眾生活受到了極大的影響，因此對地面沉降災(zāi)害進行連續(xù)監(jiān)測并利用監(jiān)測結(jié)果采取相應(yīng)的措施已成為一項非常緊迫的任務(wù)。
合成孔徑雷達干涉測量技術(shù)（Synthetic Aperture Radar Interferometry，InSAR）是一種將合成孔徑雷達成像技術(shù)與干涉測量技術(shù)結(jié)合在一起的新技術(shù)，其利用傳感器高度、天線基線距、波束視向及雷達波波長之間的關(guān)系，可精確測定地表分辨單元的三維信息，理論精度可達厘米級甚至毫米級[1-3]，且該技術(shù)具有全天候作業(yè)、可全球覆蓋和遙感技術(shù)的連續(xù)覆蓋等特點，數(shù)據(jù)周期性較短，且價格相對低廉，對于定期監(jiān)測、有效反映地面沉降的發(fā)展趨勢和規(guī)律性，提供了很好的技術(shù)手段。InSAR技術(shù)也與其它測量技術(shù)一樣有其固有的弱點，主要體現(xiàn)為時間、空間失相干、大氣延遲的影響（含對流層和電離層延遲）和衛(wèi)星軌道誤差[4-6]。而近些年發(fā)展起來的InSAR大氣改正模型、角反射器技術(shù)（CR-InSAR）、InSAR時間序列分析等可有效消除或減弱形變誤差，大大提高了形變探測結(jié)果的精度和可靠性，在地面沉降災(zāi)害監(jiān)測方面具有其他技術(shù)無可比擬的獨特優(yōu)勢，均具有良好的應(yīng)用前景[7-12]。
2 InSAR地面沉降監(jiān)測的目的和任務(wù)
合成孔徑雷達干涉測量（InSAR）技術(shù)是地面沉降監(jiān)測的主要技術(shù)之一，可以快速大范圍地對區(qū)域地面沉降進行測量。主要任務(wù)是：采用InSAR技術(shù)手段，輔助GPS、水準(zhǔn)測量，開展沉降易發(fā)地區(qū)的地面沉降監(jiān)測，獲取地面沉降時間序列和平均速率等信息，統(tǒng)計監(jiān)測區(qū)域的地面沉降表面面積，分析沉降中心時空變化及沉降發(fā)生的特點和規(guī)律，為規(guī)劃、建設(shè)和災(zāi)害預(yù)防等其它專業(yè)部門提供準(zhǔn)確、可靠的地面沉降資料。
3 InSAR地面沉降監(jiān)測主要誤差源、可達精度與分辨率
3.1 InSAR地面沉降監(jiān)測誤差源
盡管InSAR技術(shù)用于地表形變監(jiān)測有著無可比擬的巨大優(yōu)勢， 但在實際的干涉測量中有很多誤差源，例如配準(zhǔn)誤差、軌道誤差、大氣延遲誤差、時間失相干、幾何失相干、多普勒頻率失相干以及數(shù)據(jù)處理過程中引入的誤差等，影響了最終形變結(jié)果的精度和可靠性[13]。
圖3.1 InSAR誤差來源示意圖
下面分別將對InSAR技術(shù)的誤差進行分析。
1. 衛(wèi)星軌道誤差
在InSAR技術(shù)的應(yīng)用中，需要利用SAR衛(wèi)星軌道狀態(tài)矢量來去除平地相位。由衛(wèi)星軌道誤差引起的平地相位誤差會等量地傳播給干涉相位，從而導(dǎo)致地面不同目標(biāo)的高程以及形變量觀測值誤差。
假設(shè)、分別為雷達衛(wèi)星傳感器到參考橢球面某點斜距，則因參考橢球面引起的相位差可表示為：
（3.1）
其中為雷達波長。
因為是衛(wèi)星位置坐標(biāo)的函數(shù)，對于衛(wèi)星位置坐標(biāo)分量，斜距誤差與衛(wèi)星位置坐標(biāo)分量誤差的關(guān)系為：
（3.2）
則衛(wèi)星位置坐標(biāo)引起的參考面相位誤差為：
（3.3）
目前主要是基于軌道信息、干涉條紋頻率分析以及地面控制點等方法來做基線估算和基線精化的。
2. 大氣延遲誤差
信號在大氣傳播過程中，受到大氣尤其是水汽散射的影響，導(dǎo)致電磁波實際傳播路徑與理論路徑相比發(fā)生視延長，從而導(dǎo)致雷達回波信號發(fā)生相位延遲。大氣延遲誤差主要是由于電離層和對流層的延遲造成的，其中對流層延遲（特別是水汽）在空間和時間上變化很大。大氣校正的方法主要可分為兩大類：第一類是利用大氣信號在時間域上的隨機特性進行校正，如線性疊加法、堆疊法和多基線方法等；另一類是借助外部獨立數(shù)據(jù)，通過建立模型計算出大氣的影響，再將其從干涉紋圖中減去從而達到大氣校正的效果，如地面氣象信息建模法、數(shù)值大氣模型法、GPS測量法等[14，15]。
3. 時間、空間以及多普勒質(zhì)心頻率失相干
時間去相干是指地面目標(biāo)在分辨單元內(nèi)位置或自身散射特性隨時間發(fā)生的變化，地面目標(biāo)保持其相干性的時間長短與其自身的散射特性有很大的關(guān)系。此外，時間去相干還與雷達波長有關(guān)。
通常情況下，隨著垂直基線的變長，空間失相關(guān)現(xiàn)象也就越嚴(yán)重，當(dāng)回波信號剛好完全失相關(guān)時對應(yīng)的基線被稱為臨界基線。多普勒質(zhì)心頻率失相干是由于多普勒中心頻率不一致引起的失相干。多普勒中心失相關(guān)是隨著干涉圖相對的多普勒中心頻率差的增加而減小的：
（3.4）
其中，是方位向帶寬。一般可采用方位向濾波的方法來減弱多普勒中心頻率差異帶來的誤差。
4. 配準(zhǔn)誤差
InSAR數(shù)據(jù)處理中首先要解決的問題就是影像的配準(zhǔn)問題，由重復(fù)軌道獲取的兩景SAR影像，欲得到準(zhǔn)確的干涉相位，必須進行精確的配置，理論上配準(zhǔn)的精度要達到子像元級。已有研究表明如果配準(zhǔn)精度達到1/8像元，隨著配準(zhǔn)精度進一步地提高，對應(yīng)的相位誤差將不再減小。此外，兩次SAR影像獲取時大尺度的地面位移，也會導(dǎo)致配準(zhǔn)誤差，因此影像配準(zhǔn)一般是先基于軌道信息獲取主從影像的初始偏移量，進行粗配準(zhǔn)，然后利用影像的強度信息等進行精確配準(zhǔn)，然后再根據(jù)方位向和距離向的偏移量進行多項式擬合，對從影像進行重采樣從而達到影像的精確配準(zhǔn)。
5. 相位解纏誤差
從干涉圖中得到的相位差實際上是（-π，+π]之間的主值，即纏繞相位，要得到真實的相位差必須在這個值的基礎(chǔ)上加上或減去2π，把纏繞相位恢復(fù)成實際相位，這個過程叫做相位解纏。由于各種原因會在原始雷達信號處理過程中引入噪聲，給解纏帶來了很大的困難，甚至導(dǎo)致相位解纏出錯，而解纏的誤差直接關(guān)系到后續(xù)形變結(jié)果的精度和可靠性。
3.2 InSAR地面沉降監(jiān)測可達精度
為確保InSAR地面沉降監(jiān)測精度，在SAR數(shù)據(jù)選取時需要考慮如下因素：SAR影像波段、SAR影像的時空基線狀況和SAR影像數(shù)據(jù)量。
短波長SAR影像對地面沉降比長波長SAR影像敏感，更適合于微小地面沉降的監(jiān)測。另一方面，不同波長的SAR數(shù)據(jù)對于地表覆蓋的敏感程度不同，短波SAR影像對地表覆蓋比長波長的影像敏感，更容易導(dǎo)致失相干。
SAR影像的數(shù)據(jù)量越多，可選取的高相干干涉對組合一般來說就越多，地面沉降監(jiān)測成果精度提高的可能性也越大[16]。
InSAR地面沉降監(jiān)測可達精度（精確度）見表3.1：
表3.1 不同監(jiān)測范圍InSAR監(jiān)測精確度
3.3 InSAR地面沉降監(jiān)測分辨率
InSAR地面沉降監(jiān)測成果的分辨率主要取決于所選取SAR影像的分辨率，各種SAR影像數(shù)據(jù)的分辨率見附錄。影像數(shù)據(jù)處理過程中外部DEM的分辨率也與最終沉降結(jié)果的分辨率有關(guān)，可用于地面沉降監(jiān)測的星載SAR系統(tǒng)衛(wèi)星及其參數(shù)見表3.2。
表3.2 可用于地面沉降監(jiān)測的星載SAR系統(tǒng)衛(wèi)星及其參數(shù)
4. 字高程模型（DEM）的分辨率及精度
InSAR數(shù)據(jù)處理中需要引入外部數(shù)字高程模型（DEM）進行消除地形相位，考慮到SAR影像數(shù)據(jù)的分辨率，高分辨率SAR影像（此處高分辨率SAR影像是指分辨率可達幾米的影像）數(shù)據(jù)處理通常采用30m及以上分辨率的外部DEM，普通分辨率SAR影像數(shù)據(jù)通常可采用90m及以上分辨率的外部DEM。隨著高分辨率SAR影像的增多，理論上應(yīng)使用更高精度、更高分辨率DEM數(shù)據(jù)，但由于我國基礎(chǔ)地理信息1：5萬或1：1萬DEM屬于保密數(shù)據(jù)，因此在InSAR數(shù)據(jù)處理中尚未被廣泛應(yīng)用。
InSAR數(shù)據(jù)處理常用美國太空總署（NASA）和國防部國家測繪局（NIMA）聯(lián)合測量的SRTM作為外部DEM數(shù)據(jù)。SRTM-DEM數(shù)據(jù)平面參考系是WGS84，垂直參考系是WGS84 EGM96大地水準(zhǔn)面。在中國領(lǐng)土內(nèi)其空間分辨率為90米，平面位置的精度為8.8米，相對高程誤差為8.7米。
日本根據(jù)NASA的新一代對地觀測衛(wèi)星Terra的詳盡觀測結(jié)果制作完成的ASTER GDEM，即先進星載熱發(fā)射和反射輻射儀全球數(shù)字高程模型，其全球空間分辨率為30米，在中國領(lǐng)土內(nèi)的平面位置誤差在6米到18米之間，相對高程誤差為20.6米。
目前通用的數(shù)字高程模型（如SRTM DEM 和ASTER GDEM）都是基于EGM96大地水準(zhǔn)參考面，而InSAR干涉處理卻需要在參考橢球面（如WGS84）下進行。為了去除大地水準(zhǔn)面高（Geoid Height）的影響，SRTM DEM和ASTER GDEM都需要從正高轉(zhuǎn)換為橢球高。
5 InSAR地表形變數(shù)據(jù)處理
5.1 InSAR基本原理
InSAR技術(shù)利用雷達回波信號所攜帶的相位信息可獲取地表的三維地形信息，其基本原理是通過兩副天線同時觀測（單軌道雙天線模式）或兩次（或多次）平行軌道重復(fù)觀測（單天線重復(fù)軌道模式）獲得同一區(qū)域的雷達觀測數(shù)據(jù)，生成單視復(fù)數(shù)（Single Look Complex，SLC）影像對，由于兩副天線和觀測目標(biāo)之間的幾何關(guān)系等，導(dǎo)致地面同一目標(biāo)對應(yīng)的兩次回波信號之間產(chǎn)生了相位差，這個相位差影像被稱為干涉圖像（Interferogram），再結(jié)合觀測平臺的軌道參數(shù)和傳感器參數(shù)等可以進一步獲取高精度、高分辨率的地面高程信息。
5.2 傳統(tǒng)差分干涉測量
傳統(tǒng)差分干涉測量（Differential InSAR， DInSAR）是在InSAR技術(shù)上發(fā)展起來的一種可探測地表形變的新技術(shù)，其監(jiān)測精度可達亞厘米級。該技術(shù)是指利用同一地區(qū)跨越一定沉降期的兩幅SAR圖像，通過差分處理（去除地球曲面、地形起伏影響）來獲取地面沉降的測量技術(shù)。
傳統(tǒng)差分干涉測量的主要處理流程如圖5.1所示：
圖5.1 傳統(tǒng)差分干涉數(shù)據(jù)處理流程
其基本處理流程如下：
（1）影像匹配：將覆蓋同一區(qū)域不同時刻獲取的兩幅影像進行配準(zhǔn)，首先通過幅度歸一化的相關(guān)性分析得到即距離向和方位向的大致偏移量，然后進行精匹配。精匹配經(jīng)過基于特定門限的篩選，重復(fù)進行相關(guān)性分析，得到更精確的距離向和方位向上的偏移量。精匹配得到的結(jié)果可以用來提取主輔圖像的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換系數(shù)。
（2）干涉圖生成：基于精匹配確定的仿射變換，重新采樣輔圖像至主圖像的格網(wǎng)，并保持每個像素的相位觀測值。假設(shè)M是復(fù)數(shù)主圖像，S是重新采樣后的復(fù)數(shù)輔圖像，復(fù)數(shù)干涉圖像則定義為，其中星號表示復(fù)共軛。
（3）干涉測量基線估算：在干涉圖像去除平地效應(yīng)和地形影響過程中需要有精確的干涉測量基線，即衛(wèi)星軌道間的距離。干涉基線通過衛(wèi)星軌道星歷確定，衛(wèi)星軌道誤差常常在干涉圖像中引入長波段的殘余傾斜。
（4）去除參考面相位和地形相位的影響：干涉圖像去平地效應(yīng)和去除地形相位分別是為了消除由地球的橢球表面和干涉圖中地形引起的干涉相位。采用傳統(tǒng)差分干涉去除地形相位，需要外部數(shù)字高程模型（DEM）。
（5）相位解纏：雷達回波相位只能得到模為的測量結(jié)果；但是只有連續(xù)的絕對干涉相位才可以提取地面地表形變量。這種求解模糊性問題的技術(shù)稱為相位解纏。解纏得到的相位值準(zhǔn)確與否，直接關(guān)系到InSAR最終產(chǎn)品的精度。
（6）干涉基線精化：如果經(jīng)過相位解纏后的干涉圖像中有長波段的整體傾斜，而地面沉降信號是區(qū)域性的，則可以利用解纏后的相位值和精密DEM對空間基線進行精化處理。精化的基線可以用來重新去除原始干涉圖像中的地形影響。
（7）地理編碼：地理編碼過程將雷達坐標(biāo)系解纏后的相位值映射到DEM使用的坐標(biāo)系中，并可將其進一步轉(zhuǎn)換為衛(wèi)星至地表方向上的距離變化。
傳統(tǒng)差分干涉測量技術(shù)存在著固有的局限性，主要表現(xiàn)在：
（1.）長時間序列上的時間去相干問題。地物在長時間序列上的變化導(dǎo)致其散射特性的變化，從而大大降低地物在不同時間上的相干性；
（2.）傳統(tǒng)D-InSAR要求保證兩次衛(wèi)星的基線距比較小，否則會引起幾何失相干問題，這限制了可被利用的SAR影像數(shù)量；
（3.）大氣相位在時空上的變化：由于大氣本身的非均質(zhì)性和不同時刻大氣狀況的迥異，尤其對于不同季節(jié)的干涉圖像，大氣相位嚴(yán)重影響了地面沉降監(jiān)測的精度；
以上幾種因素影響了傳統(tǒng)差分干涉測量技術(shù)地面沉降監(jiān)測結(jié)果的精度和可靠性，嚴(yán)重制約了其在地面沉降監(jiān)測方面的應(yīng)用。
5.3 InSAR大氣改正模型
大氣延遲是由于雷達信號在大氣中傳播，對流層和電離在空間和時間上的分布不均勻造成的，其中對流層中水汽的時空變化尤為顯著，影響也大。對流層水汽對InSAR地面沉降結(jié)果的影響通?？蛇_厘米級甚至更大，因此利用InSAR探測地面沉降時應(yīng)考慮進行大氣水汽改正。
對于單幅干涉影像的大氣水汽改正需要采用獨立觀測的大氣水汽數(shù)據(jù)，包括GPS、NASA MODIS、 ESA MERIS和高分辨率大氣數(shù)值模型等。經(jīng)大氣水汽模型改正后的InSAR形變量精度可以從1厘米左右提高到5毫米。
對流層延遲與雷達波長無關(guān)，而電離層延遲則不同，對短波段的雷達影像影響很小，通?？梢院雎圆挥嫞珜﹂L波段的影像（如L-波段的ALOS）卻不容忽視。目前可用的電離層延遲改正可使用全極化方法等。
5.4 CR InSAR技術(shù)
雷達發(fā)射的入射信號經(jīng)過角反射器的反射面時能夠沿原始路徑的反方向被反射回去，在SAR圖像上形成十字絲形狀的亮斑。CR InSAR技術(shù)通過在監(jiān)測區(qū)域安裝人工角反射器（CR），獲取衛(wèi)星過境時刻SAR影像人工角反射器穩(wěn)定的相位信息，經(jīng)過共軛相乘、去平地效應(yīng)、去地形相位、相位解纏、地理編碼等數(shù)據(jù)處理過程，最終獲取CR點間的形變量。
CR InSAR技術(shù)的優(yōu)勢在于該技術(shù)是針對CR點進行的數(shù)據(jù)處理，因此不受影像時空失相干和地形相位誤差等影響，且易于與GPS、水準(zhǔn)等常規(guī)大地測量手段獲取的形變成果進行對比驗證。
5.5 InSAR時間序列分析
目前InSAR時間序列分析主要包括短基線集（SBAS）和永久性散射體（PS）兩大類技術(shù)。短基線集技術(shù)利用短時空基線干涉圖間接克服了基線失相干的影響，同時獲取高精度的DEM高程修正值，而永久性散射體技術(shù)是利用探測到的在長時間跨度上都能保持穩(wěn)定后向散射特性的永久性散射體達到同樣的目的。InSAR時間序列分析在理想情況下通過在SAR影像集中識別的相干像元或永久性散射體以毫米級精度反演地面沉降的歷史形變過程[17]。
其數(shù)據(jù)處理流程如圖所示：
圖8.2 InSAR時間序列數(shù)據(jù)處理流程圖
1. SBAS-InSAR技術(shù)
短基線集技術(shù)（SBAS-InSAR）將所有SAR影像根據(jù)一定的時間基線和空間基線閾值進行干涉組合，在保證相干性的同時，增加了時間采樣率，最大限度地利用了SAR影像數(shù)據(jù)，保證了足夠的多余觀測值，且相干點密度一般較大。通過時間序列分析的方法獲取高精度的地表形變時間序列、DEM高程修正值以及大氣相位。
2. PS-InSAR技術(shù)
PS-InSAR技術(shù)是從一組時間序列的SAR影像中選取那些具有穩(wěn)定后向散射特性的PS點（如人工建筑、巖石等）作為干涉單元，且這些PS點往往小于分辨單元，因此受時間和空間失相干的影響較小，通過時間序列分析能夠高精度反演地表非線性形變、DEM高程修正值以及大氣相位。
6 外部檢核與精度評定
InSAR技術(shù)監(jiān)測的地面沉降結(jié)果目前一般通過高精度GPS、精密幾何水準(zhǔn)等外部檢核數(shù)據(jù)進行精度評定。
對于傳統(tǒng)差分干涉技術(shù)、InSAR大氣改正模型以及CR InSAR技術(shù)等獲取的形變量結(jié)果，可直接利用GPS、水準(zhǔn)數(shù)據(jù)用于精度評定，但需要考慮統(tǒng)一形變量方向。GPS、水準(zhǔn)獲取的形變結(jié)果與InSAR技術(shù)獲取的形變結(jié)果直接進行對比，如（6.1）所示：
（6.1）
式中，表示利用InSAR技術(shù)獲取的在衛(wèi)星至地表方向上地面沉降量，表示GPS或水準(zhǔn)獲取的與InSAR數(shù)據(jù)相應(yīng)時間段內(nèi)的轉(zhuǎn)化到衛(wèi)星至地表方向上的形變量，表示二者之間的差值。
通常用來衡量InSAR地面沉降結(jié)果的精度。
（6.2）
式中，n表示外部檢核點的個數(shù)。
對于InSAR時間序列分析獲取的平均地面沉降速率和地面沉降時間序列，同樣可以利用相應(yīng)時間段的GPS、水準(zhǔn)等數(shù)據(jù)進行外部檢核。對于時間序列分析獲取的DEM誤差可利用已知高程點進行驗證，也可利用更高精度、更高分辨率DEM數(shù)據(jù)（例如我國基礎(chǔ)地理信息1：5萬或1：1萬地形圖）等進行驗證。此外，時間序列分析中分離的大氣延遲，可利用GPS反演的水汽產(chǎn)品、外部水汽產(chǎn)品MODIS、MERIS等氣象數(shù)據(jù)、數(shù)值大氣模型進行驗證。
結(jié)論
我過地面沉降災(zāi)害歷史由來已久，具有分布廣、面積大等特點，很多地區(qū)沉降面積還在進一步擴大，沉降量級在不斷增加，給當(dāng)?shù)厝嗣竦纳a(chǎn)生活帶來了嚴(yán)重的影響，對當(dāng)?shù)厝嗣竦纳敭a(chǎn)安全存在著直接的或潛在的威脅，因此積極推行地面沉降監(jiān)測并根據(jù)監(jiān)測成果采取一定的措施開展地面沉降災(zāi)害防治工作已經(jīng)成為一項緊迫的任務(wù)。
目前，國內(nèi)在采用InSAR技術(shù)開展地面沉降監(jiān)測工程應(yīng)用領(lǐng)域，尚無規(guī)范性技術(shù)參照文本。本文總結(jié)《2007年-2009年汾渭盆地重點地區(qū)地面沉降地裂縫InSAR與GPS調(diào)查與監(jiān)測》項目和陜西省2011-2013年地理國情監(jiān)測試點經(jīng)驗，并參考國內(nèi)外該領(lǐng)域的研究成果，簡單分析了我國區(qū)域性地面沉降的情況及其形成原因，介紹了目前用于地面沉降監(jiān)測的幾種國際前沿InSAR技術(shù)及其精度評定方法，如何利用多種技術(shù)融合提高地面沉降監(jiān)測成果的精度，為政府和相關(guān)部門的決策工作提供更為科學(xué)、準(zhǔn)確的技術(shù)支持仍是目前研究的熱點。
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