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地理设计论文模板(10篇)
时间：2023-03-02 15:09:59
导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇地理设计论文，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
篇1
二、教学过程
导入新课：诗句朗诵“石门城市肇兴地，百年沧桑石家庄”，让我们一起走进石家庄。播放视频：伴随着“飞翔石家庄”主题曲，画面依次出现贫困滞后———石家庄村、闭塞沉寂———休门胡同、现代繁华———北国商城、破旧不堪———原华药厂、现代化企业———君乐宝乳业、上世纪60年代———第一文化宫、设施完善———人民广场、狭窄冷清———原中山路、快速通道———槐安路、清逸秀丽———西清公园、蒸蒸日上———41中学。用身边的地理事物引起学生的注意，激发学生的兴趣。看到家乡的飞速发展，又可增强学生热爱家乡的高尚情感。
1.聚落及其分类
师：在刚才的视频中，同学们看到了家乡的那些景观？生：有房屋、道路、学校、公园、商场、工厂等。师：这些生产和生活设施以及房屋建筑，都是聚落组成部分，谁能给聚落下个定义呢？生：聚落是指人类从事生产和生活活动而聚居的场所，包括房屋建筑的集合体，以及与人们生产生活相关的各种设施。师：内蒙古牧村、太行小山村、北京市、沙漠等是否属于聚落，并说明理由。生：沙漠不属于聚落。因为这片沙漠中既没有生产和生活设施，也没有房屋建筑。师：请结合生活经验把以上聚落并进行分类，对其性质和规模特点进行区分并连线。生：乡村———第一产业，农业人口，规模小；城市———第二、三产业，非农业人口，规模大。生：对比石家庄1902年乡村图片和现代化城市景观图片，分析得出城市一般是由乡村发展而来的。以上设计以家乡身边的地理事物为案例，既能引起学生的注意，又遵循学生从感性到理性的认知途径特点，学生运用比较法加深了对聚落及其分类的理解，易产生成功的欣喜，利于养成运用动态眼光看待事物形成与发展的好习惯。
2.地形对聚落分布的影响
案例一：展示“石家庄西部地区卫星图”和“A.B两地景观图”，体现该地有城市聚落元氏县城，也有乡村聚落A李家庄村、B高家庄村。学生分小组探究以下问题：
（1）A、B哪个是山区聚落，哪个是平原聚落？
（2）说明A.B两聚落主要差异，并从地形角度分析形成原因。
（3）A.B哪个聚落最有可能发展为城市？生：A为山区聚落；地形崎岖、复杂，地形对聚落分布限制性大，人们为了方便生产和生活，选择地势低平的山间谷地，相对分撒、规模小，人口少。B为平原聚落；地形平坦广阔，地形对聚落分布限制性小，人们为了充分利用基础设施集聚在一起成团聚型、规模大，人口多。B平原聚落最有可能发展为城市，平原是聚落最理想的选址。学生易出现以下问题：
①学生对山区聚落分布的位置常表述为山坡下、山脚，语言不规范，可补充“天桂山小山村图”，说明山坡山脚下都属于山谷。
②学生想不到平原聚落呈棋盘式格局，可引导学生仔细观察平原聚落内房屋排列整齐，街道平直纵横交织成棋盘式。还可借用石家庄市这样的平原大城市说明，市区呈现出典型的团聚型、棋盘式格局。以上借用家乡聚落为案例，对比分析平原和山区地形对聚落类型、分布、规模和发展的深刻影响，既能激发学生探究地理的兴趣，也有利于提高学生仔细观察、提取信息和运用信息解决问题的能力，规范语言表述，真正掌握对比分析的学习方法。拓展延伸：学生比较南方低山丘陵区聚落和北方平原聚落的主要差异。演练提升：穿越历史时空，回到距今6800年前新石器时代，展现“古代文明起源中心示意图”和“半坡原始村落地形剖面图”，分析下列问题：
（1）据古代文明起源中心示意图，描述半坡村落的位置特点。
（2）据半坡原始村落地形剖面图分析，假如你是首领会把居民点布局在什么地形之上？
（3）这种布局给人们的生产和生活带来哪些好处？生：半坡村落位于黄河沿岸的河谷阶地，好处是接近水源、避免被洪水淹没、具有防御其他部族的入侵，野兽袭击的功能。展现“半坡原始村落复原模型”和“半坡原始村落功能示意”，恢复半坡村落原貌，用事实证明学生的选择与先民们不谋而合，对学生加以肯定和鼓励，增强学习的成就感。案例二：放映丽江古城景观图片古镇中心，四方街、传统的纳西族婚礼、旧时衙门，木府、古城标志，万古楼等。师：丽江古城位于我国哪个大地形区上？云贵高原。过渡到高原聚落的选址问题。展现“丽江古城卫星图片”，利用动画逐一体现丽江坝子（我国云贵高原上局部平原的地方名称，主要分布于山间盆地、河谷沿岸和山麓地带）、古城范围、四方街、木府、象山、金虹山、狮子山的位置，以及源于玉龙雪山的玉河水，在城北分为三股干流引入城中。学生分小组探究以下问题：
（1）丽江古城为什么冬无严寒夏无酷暑？
（2）丽江古城形成发展利用了哪些有利地形条件？生：
（1）丽江纬度较低；冬季因北部山岭阻挡，受冬季风的影响小，故冬无严寒。夏季因地势较高；故夏无酷暑。
（2）地处坝子平坦便于筑城；北西面依山冬无严寒；地势较高夏无酷暑；东南面开阔交通便利；雪山为河流提供水源。教师总结：地形造就了古城宜人的气候，充足的水源，再加上平坦的地势，非常适宜人类的生产和生活，利于聚落的形成和发展。说明地形不仅可以直接影响聚落的分布，还可通过影响气候、水源、人类的生产活动进一步影响聚落的形成和发展。此环节把文字信息转换为图像信息更直观，扩展思路，激活思维，为下面问题分析做好铺垫。丽江古城是因地制宜的典范，学生可以体会人类与环境和谐统一的必要性，受到人地协调观的思想教育。案例三：展现“塔里木盆地绿洲分布图”及课本文字材料，学生分小组探究以下问题：
（1）在塔里木盆地中，城镇的空间分布与地形地貌和交通线路有什么关系？
（2）以上案例中，聚落的选址在地形上有何相似之处？生：
（1）（城镇呈串珠状分布于盆地边缘的山前冲积扇上；因为该地气候干旱，高山冰雪融水进入盆地边缘形成绿洲。绿洲地势相对平坦，土壤肥沃，水源条件好，人口集中，农牧业发达。城镇多沿交通线分布，呈条带状；因为城镇间有交通线相连，利于城镇发展。
（2）以上三个案例中的聚落都是选址在地形相对平坦开阔处。
篇2
1、教材内容问题
主要的问题是：现行地理教材内容过于浓缩，流于从概念到概念，没有大量的事实作基础；自然地理和人 文地理的结合不够，理论和实践的联系不够；现行教材结论过多，启疑太少；封闭式问题多，开放式问题少； 代替学生思维的现象严重；缺乏学生实际操作的内容，基本技能的训练也很不充分。
2、教学手段问题
对于地理教学来说，教学手段的主要问题在于表现地理内容时无力。
地理教学内容有直观性强，综合性强，信息量大，信息源种类繁多，研究尺度范围变化大等特点，这就要 求教学手段的表达力强，运用灵活。而现有的电化教学手段有的有声无影，有的有影无声，有的画面静止，无 法进行动态演示。即使如录像、电影这样有声有影能动的教学手段，由于只能显示某一特定的过程，画面不能 实现分段、选择、修改、缩放、分割，而且一般不能做多次的重复，速度也是固定的，所以在表现地理教学内 容时表达力和灵活性还是较差，显得乏力。这些局限性大大降低了现有的电化教学手段在地理教学中的有效应 用。
3、学生的接受问题
学生是教学过程中的重要一环，他在很大程度上直接决定教学效果。目前的问题是：
学生对地理学习缺乏兴趣。目前的课堂教学造成的心理氛围不利于学生接受知识；传统的教学过程不利于 学生及时了解学习结果，提高学习兴趣；现有教学学生参与程度低，没有充分体现学生的学习主体地位。
针对上述问题，虽有不同的解决方案，但计算机辅助地理教学对上述问题的解决有着独特的优越性。一般 来说，计算机应用于地理教学可有以下的功能：
1、计算机有很强的信息储存功能，可以储存大量的地理事实材料，并快速检索和提取，方便地实现信息 的比较、叠加。这些事实材料可以大大充实教材的概念和有关结论，促进学生的记忆和理解。
2、计算机有很强的显示功能，可以清晰地显示自然和人文地理现象及其分布；可以对不同区域的信息进 行比较、组合，将抽象信息形象化，将平面信息立体化。对局部进行放大或缩小，通过多种表现方式，突出大 量信息中的主要信息。
3、计算机有很强的模拟仿真功能，可以形象直观地演示地理过程。无论空间演变还是时间演变，计算机 都能形象生动地模拟，把长时间，大尺度的地理过程从大自然“搬到”室内，使这些本来很抽象的过程能够被 学生直观地了解。而且许多危险或昂贵的地理实验也可以在计算机上进行，无限重复。可以由学生亲手操作， 获得与实际动手类似的训练效果。
4、计算机有很强的逻辑分析功能，可以帮助学生清楚地分析问题，形成条理分明有序的思维方法。地理 问题是综合性的问题，各因子间联系复杂。计算机在分析这些问题时清晰的逻辑性有助于学生的理解。它还可 以提供大量的开放性问题，并引导学生思考和分析，培养学生的思维能力和创造力。
5、计算机可以在无教师的情况下教学，能较好地实现个别教学，体现因材施教的原则。
6、计算机可以通过友好的交互方式，创造和谐的学习环境，增强学生的参与性，使学生在基本没有思想 压力的环境中学习，并能及时了解自己的学习成果，使学生学习的成功可能性大大提高。
7、计算机存储的信息具有可变性和可管理性，可以方便地更新和修改，为学生提供搜集整理地理资料的 训练。
8、计算机弥补了大部分电化手段的不足，还能把各种电化手段以计算机为核心组织起来，形成多媒体的 教学系统，最大限度地有效利用教学资源。
9、计算机可以提供有趣的学习方式，大大提高学生学习和运用地理知识的兴趣，使学生变被动学习地理 为主动学习地理。
总的来说，计算机对地理教学而言，表达力最强，学习者参与性最强，并能接受反馈的交互式教学媒体。 它对教材内容的传播和学生的接受起着有益的作用。但是，计算机只是一个工具，计算机功能的发挥，必须有 一个优秀的中学地理辅助教学软件来支持。也正是有一个优秀的中学地理辅助教学软件，计算机才能真正在中 学地理教学中发挥上述的优越性。
二、计算机辅助地理教学的历史回顾及评述
计算机辅助教学始于美国，最早是IBM公司于1958年设计的一个向小学生教授二进制的计算机教学 系统。此后，美国及其他西方国家陆续开发了许多计算机辅助教学系统。我国是从1978年科学大会后开始 提出计算机辅助教育项目的。80年代以来，我国的计算机辅助教学研究有了很大的发展。但与发达国家相比 ，差距仍相当大。
中学地理的计算机辅助教学的发展与整个计算机辅助教学的研究的发展是一致的。在这一领域，西方国家 仍然占据着领先地位。在那里，已经产生了智能型的地理教学系统（如美国的SCHOLAR、WHY等）， 并且建立了实用的计算机教学网络（如美国的PLATO）。他们的软件已经摆脱了单一模式，形成了各种模 式综合的综合模式。智能型的学习环境（Microworld）、智能型的专家教学系统等人工智能教学软件是他们开 发的热点。在中国，中学地理的计算机辅助教学是由一些高等师范院校和重点中学来研究进行的，开发水平还 很低。虽然数量很可观，但总的来说，目前出现的软件存在着一些共同的问题：
1、软件模式简单，功能单一。主要是练习和操练模式、模拟仿真模式，高级的智能模式或综合模式的软 件基本上没有。
2、软件没有充分发挥计算机的特有功能。仅仅用计算机显示简单的地理分布知识，用以替代挂图、幻灯 、投影仪的作用。
3、软件设计技术水平不高。声音、文字、图形配合不协调，多静止画面，画面可观性较差，甚至存在科 学性错误；缺乏使用的操作提示，软件结构不利维护。
我国目前的中学地理教学软件并不能充分满足计算机辅助地理教学的需要，在教学中的作用有限，没有充 分体现出计算机辅助地理教学的优越性。因此，设计一个高质量的地理教学软件势在必行。中学地理教学软件 应当具有这样一些特点：信息要有鲜明的地理性，且要从中学地理教学的要求出发；信息量要充分，精度、难 度要适宜；信息表现形式要丰富、形象、生动；内容编排既有以区域为中心的内容，也有以专题为中心的内容 ；使用方便，符合软件设计的一般原则；既有助于教师教学，又有利于学生学习；充分发挥计算机的优越性， 体现计算机的特点。
三、关于中学地理教学软件的构想
1、软件设计目的
这一软件应当是为中国的中学地理教学而设计，适用于初中和高中的地理教师用于辅助课堂教学，也适用 于初高学生个别学习地理。是一个功能全面的综合性实用软件。
2、软件设计原则
为达到设计目的，系统设计应有如下原则：
以中学地理教学大纲为标准选取基本内容，但有提高的余地；具有模块化的结构，且有一定的开放性；用 户界面汉化，操作简便；易于维护和更新。
3、软件结构和功能
系统的核心应当是一个内部数据库，它由两部分组成。一部分是属性数据库，包括各类数值型数据的集合 ；另一部分是图形数据库，包括各类地图、图件、景观图、画面的集合。这两部分数据库构成了系统的基本数 据库。
总的来说，系统功能可分解为输入／输出功能、模拟与仿真功能、练习与测验功能、计算与分析功能、数 据管理功能、教学游戏功能，这些功能都是独立的。由此，系统功能可划分为如下一些模块来执行，有系统管 理模块，输入处理模块，输出处理模块，教学模块，系统维护模块，模拟与仿真模块，练习与测验模块，计算 与分析模块，数据管理模块，教学游戏模块。各模块可能还有一些小模块或下属子模块。可用下面的模块层次 结构图来表示。
模块层次结构图清楚地表示了各模块的层次、范围和联系。其中，系统管理模块是系统的最上层模块，所 有的模块共享内容数据库（包括属性数据库和图型数据库）。
四、中学地理辅助教学软件的应用模式
以上对教学软件设计的初步讨论只给出了教学软件的大致轮廓，但它在教学中的作用还不甚明了。不同用 户在不同的硬件环境中，对软件应用的要求不尽相同，则软件的作用也不同。辅助教学软件主要用于辅助教师 的课堂教学，但亦有不同的应用模式。
系统模块结构层次图
（附图 {图}）
1、面向学生的多机教学模式
在面向全体学生的课堂教学中以学生个别学习为主，教师的个别辅导为辅。这样要求每个学生或每两个学 生使用一台单独的微机，或者可选择另外两种配置：即多终端单主机的多用户系统或多机联网的网络系统。
课前学生可运用软件进行预习，教师也可以利用软件进行课前资料准备，并把自己想让学生了解的东西输 入计算机。
上课时教师不断提出问题，引导学生利用软件提供的功能去解答问题，以达到教学目的。最后可指定学生 完成软件提供的练习，由计算机判答。教师在课堂上起一个指导、管理、辅助的作用，对学生出现的问题个别 处理。
2、面向教师的单机教学
面向教师的应用在课堂教学中以教师为主体，主要仍是传统教学的模式。课堂教学以教师的讲授为主，计 算机辅助，学生基本上不参与。在课堂教学中只需一台供教师使用的微机即可，但显示屏幕必须足够大，以使 教室里的学生都能看清楚屏幕上的文字。这一问题也可以采用大屏幕投影与计算机的联结来解决，即将计算机 屏幕的输出转换到投影屏幕上。
课前教师可利用“编制教学程序”的功能把软件中提供的材料和自己需要补充的材料按自己的授课意图组 织起来，形成一个教学程序，供课上使用。
上课时仍以教师的讲授为主，计算机按预定的程序根据教师的需要随时显示图形、数据或文字材料，或者 模拟过程。最后可由计算机提供练习，由学生课上完成，或将练习打印出来，由学生课后完成。
纵观教学软件应用于课堂的两种模式，多机教学更能发挥计算机辅助教学的优越性。并贯彻因材施教、个 别教学的原则，符合计算机辅助教学的发展方向和未来教育改革的潮流，将会是未来计算机辅助地理教学的主 流。但单机教学模式经济简便，就中国目前的中学地理教育的现状来看更易于推广应用。在当前中国教育地区 差异大的情况下，恐怕应当由低到高，由点到面地逐步提高应用水平，使教学软件能充分发挥它在地理教学中 的应有作用。
篇3
二、地理学习环境设计概述
“学习环境”是指学生与学习资源之间面对面交流的一种学习状态或学习境况。地理学习环境是在地理学特征基础上运用所有教学资源创设的有利于提高学生地理知识和技能学习，形成空间思维能力的环境。学习环境设计是新时期教育思想和理论变革的产物，是建立在二十世纪以来建构主义和认知主义学习理论发展基础上的新学习理论。它是能较好体现信息社会教育特征的一种现代教学设计，旨在创立一种有效学习、积极学习的环境以促进学生对教学内容的自我理解和掌握、促进学生自我认识能力提高。
1.地理学习环境研究现状
关于学习环境研究，很多学者从不同角度做出了许多努力。Hannafin&Land在1997年提出建构主义学习环境的核心要素即心理学基础、教学论基础、文化基础和实用基础。当今很多关于学习环境的研究都建立在这四个基础之上，钟志贤在2005年也提出任何学习环境设计都离不开五大理论视角，即心理学的、教育学的、技术的、文化的和实用主义的视角。情境化思维与真实境脉在学习环境建构中具有重要作用，Brown等认为知识、思维和学习的境脉相互联系。一些建构主义环境提供了宏情境，将相关信息置于或者镶嵌其中，而不是提供孤立的信息。学习环境也重视多种观点的协商和解释，许多建构主义学者强调学习的社会中介，通过探索、协商和解释，理解得以深化。建构主义学习环境另一个潜在价值观是个人信念和经验为新的理解提供独特的个人框架。地理学习环境设计研究属于学科学习环境设计研究，目前大部分关于学习环境设计的研究都着眼于通识教育的角度，国内关于学科学习环境的研究尚处于起步阶段，地理学习环境设计的研究也较少。
2.地理学习环境研究趋势
学习环境的创建主要有两种关于情境的理论，森杰的实习场理论和莱夫和温格的实践共同体理论。Senge将这种设计看作创设实习场。所谓实习场即一种与真实场地分开的情境脉络，所有努力都是为将真实的活动安置在这个境脉中，学习者遇到的问题将和真实环境下相一致，即一种模拟真实环境的境脉。抛锚式教学、基于问题的学习和认知学徒制就是实习场的典型案例。莱夫和温格（Lave&Wenger，1991）提出实践共同体的概念来体现活动将个体与共同体加以联系的重要性和共同体使个体事件合法化的重要性。罗斯（Rose，1998）认为实践共同体就是具有共同成员介入共同的任务，具有相关的实践和资源，具有没有异议的背景假设，共同人可以写常识和实际理由。笔者认为创建一种符合学生认知方式、符合地理学特征、具有时代特征的学习环境是地理学习环境设计的研究重点，应具有以下趋势：丰富地理学习环境设计的理论基础，体现学科特性；紧随时代潮流，善用信息技术辅助学习环境；切合新课程理念，促进地理课程发展；不断创新方法和技术，拓展地理学习环境的深广度。
三、地理教学设计和学习环境设计差异分析
地理教学设计与学习环境设计作为两种预设型地理教学模式，根据以上论述可以看出，教学系统设计与学习环境设计无论起源还是具体趋势都有一定差异，主要表现在建构的基础、设计的目标、关注的对象、操作的方法等方面。
四、从地理教学设计到学习环境设计变化动因
1.更切合新课程理念
如果说新课程背景下的教学设计是“以学生为主体、以教师为主导”的“双主理念”下的教学设计，充分体现以学生为中心，那么地理学习环境的设计将是一种完全以学生为中心创设的环境。以学生为中心、以学习者为中心的学习环境，提供了互动的、鼓励性的活动，能满足个人独特的学习兴趣和需求，在不同复杂程度下加深理解。近年来以学生为中心的认识论如雨后春笋般大量出现，这些理论就包括诸如基于问题的学习、抛锚式教学、认知学徒制、交互式教学、基于目标的情境、基于项目的学习、建构主义学习环境和开放学习环境等。尽管在应用范围、技术和方法上这些方式都各有不同，但基本上都体现了如何加深学生理解的本质和最适于促进学习的方法的相似假设。另外，地理学习环境是在与实际极其相似的境脉中培养学生独立自主解决问题的探究能力和学生相互之间交流合作的能力，解决的这些问题也都与生活中面临的问题相类似。因此，学习环境设计所创设的是一种与新课标“学习对生活有用的地理，学习对终生发展有用的地理”理念相契合的环境。在这样的环境下，获取知识与技能不再是学习惟一目标，培养个人能力，促进自身全面发展与获取地理知识一起成为地理学习环境所追求的结果。
2.理论基础更合理
教学系统设计建立在客观认识论基础上，受到行为主义和信息加工理论的影响。由于行为主义力求用外显的行为来解释学习，而信息加工理论依赖于符号认知，集中于有意识的推理和思维，忽视文化和物理的情境脉络，因此教学系统设计是从系统的角度关注系统要素，偏重微观知识的呈现、传递和教学策略的设计，注重学习结果和学生外在行为变化的分析。虽然不同学习环境有不同的理论支持，如情境理论、分布式认知、活动理论、建构主义理论等，但它们大多建立在主观认识论或主客观互动的认识论上。学习环境的设计是从宏观角度关注学生的学习活动，注重学习情境的设计、认知工具和资源的设计以及学习共同体的设计。这种设计是动态的，没有固定的步骤和策略，以一种框架的、非线性的形式提供一些设计的思想和原则，从理论上来说也更加合理，地理学习环境更加符合学生认知发展规律。
3.现代技术不断发展
伴随时代的进步和科技的发展，在教育领域中信息技术的应用逐步扩展，地位日渐突出。首先，教学系统设计的发展从技术角度分析基于摄影、幻灯、投影、无线电广播、电影、电视、语言实验室、计算机等多媒体。其次，从信息传播角度来看，这些媒体内容的表征是单一的、播放式的、线性的，人们通常把这些媒体只当作教学系统设计的一个要素，设计者通过比较不同媒体的教学特性、教学作用并结合所讲教学内容选择合适的教学媒体。随着信息技术的不断发展，微电子技术和计算机技术发展为当前教育信息技术的主要基础，这类信息技术以信息处理为核心，以硬件、软件等为手段。从信息传播角度分析，这类信息技术内容的表征是综合的、交互的、非线性的，人们不再把信息技术只看作教学系统的一个要素。在这种环境中，教室的实体界限开始变得模糊，学习活动可以不分时间与地点在一个虚拟的“电子教室”中进行，数据库中存储有许多与课程相关的辅助教材与练习题，学习者可透过网络更快速与便捷地获得参考资料，与同学交流沟通更趋便利。通过各种网络通讯工具，学生之间可以匿名方式讨论交流，这里的学生不再限制于一个班级一个学校，而有可能来自不同省区，甚至不同国家。学习环境设计关注如何利用信息技术营造互动的教学环境和学习环境。学习环境中如何促进学生的学习活动、实现学习目标以及培养学生的高级思维能力等是重要的考虑因素，也是学习环境的优势。
篇4
1引言
滴灌是当今世界最先进的灌水技术之一。在正确的系统设计和高水平的田间作物水分管理条件下，滴灌系统能够适时适量地进行灌溉，在作物的根区创造出适宜的水、肥、气、热条件，从而获得节水、高产、优质的效果。全国微灌面积约300万亩，其中大部分是“九五”期间发展起来的。我国进入WTO后，国外设备与国产设备价格差距正逐步缩小。新世纪我国进入全面建设小康社会，经济结构、农业结构都在进行调整，“2001年~2010年微灌发展战略”表明灌溉未来的发展趋势是精确灌溉和节约能量。计算机控制将是灌溉自动控制系统的一个组成部分，将气象、土壤、水分、作物资料等的数据输入计算机，计算机对这些数据进行处理分析，输出指令，电磁阀根据指令操作灌溉系统工作。这样，在滴灌系统设计中根据土壤资料和滴头流量确定滴头间距显得愈加重要。滴头间距过密，使湿润重叠区域加大，会加大不必要的工程投资；滴头间距过大，会使作物根系不能得到足够的水分，无法达到滴灌节水高产的效果。本文介绍在确定新疆伊宁葡萄滴灌设计中，采用的布瑞斯勒（Bresler）公式确定滴头间距方法。
2计算方法
现将以色列滴灌专家布瑞斯勒（Bresler）教授确定滴头间距的程序介绍如下。
2.1土壤的物理水力性质
根据所讨论的土壤类型，从不同类型土壤的典型物理水力参数（表1）中查出，砂壤土的饱和土壤渗透系数以及土壤特性常数为：
表1不同类型土壤的典型水力参数
土壤
-h（）
（）
（）
粘土
1.02~104
8.64×10-4
2.54×10-6（0.009）
壤土
1.3~890
7.26×10-3
1.44×10-5（0.05）
砂壤土
43.3~300
1.69×10-2
3.9×10-4（）
砂土
58.4~147.2
0.466×10-2
1.27×10-2（45.7）
2.2计算饱和区土壤浸润最大半径
根据布瑞斯勒（Bresler）提出的水份浸润土壤后期饱和区不同滴头流量最大半径公式（1），计算几种可能选择滴头不同流量时的最大半径：
（1）
式中：——浸润饱和区最远半径，
——土壤特性系数，
——滴头设计流量，
——饱和土壤渗透系数，
当,
当时，
2.3选择适宜土壤含水率上下限
根据采集的土样，用压力膜法，获得一组土壤水吸力与土壤含水率间的试验数据。以土壤水吸力为纵坐标，土壤含水率为横坐标，画出一条土壤水分特性曲线（图1）。选择适当的临界土壤含水量值，就可以从该曲线中获得相应的土壤水吸力值，此值的负值为非饱和土壤水的基质势，也就是相应的临界土壤水势值。
图1砂壤土水分特性曲线
从图1中查得：田间持水量（占土壤体积百分比）时，；
适宜土壤含水率上限为田间持水量的90%，时，；适宜土壤含水率下限为田间持水量的60%，时，。
2.4计算转换土壤水势函数的比值
根据公式（2）可以计算转换土壤水势函数临界值与饱和值的比值：
（2）
式中：——转换土壤水势函数，
——饱和土壤的转换土壤水势函数值，
——非饱和土壤临界土壤水势函数时转换土壤水势函数值，
——临界土壤水势，，
——自然对数
当时，
当时，
当时，
2.5计算无因次土壤特性常数值α
应用土壤饱和区最大湿润半径，采用以下公式
（3）
计算无因次土壤特性常数值。式中为无因次土壤特性常数值，其他同前。
当时，，
当时，，
2.6查出相应的无因次半径值
定义非饱和区湿润径向半径与饱和区径向最大半径比值为无因次半径，
（4）
式中：——无因次径向半径；
——非饱和区径向半径。
无因次半径与呈函数关系，根据不同的值，绘出——曲线，如图2所示，从图2中可以根据不同的值和值查出无因次半径值。
当时，，
时，
时，
时，
图2无因次半径值表
2.7计算非饱和区湿润径向半径
从公式（4）中可推出，，可以计算非饱和区设计不同滴头流量的临界径向半径值，滴头间距为：
（5）
式中：——滴头间距，；
采用公式（5），计算滴头间距如下：
时，
时，
时，
2.8确定滴头间距
将应用土壤水力特性和不同滴头流量计算湿润区径向半径的结果列出，计算滴头间距如下表2。
表2计算滴头间距列表
参数
量纲
选择采用公式
流量
1
饱和区
半径
1
临界
水势
2
水势
比值
2
土壤常数值
4
无因次
半径
3
滴头
间距
5
1
2
5.63
-10
0.844
0.048
1
11
-100
0.183
2.1
24
-200
0.033
10
56
2
4
10.60
-10
0.844
0.09
1
21
-100
0.183
1.9
40
-200
0.033
6.5
138
对于某一确定的土壤水势值，在滴头流量与其间距之间，均可选择最佳的组合。如表2中，滴头流量的滴头，滴头间距时，从地表滴头算起的土壤湿润体的径向湿润半径，在沿着毛管的方向，湿润区可以重叠，而时的滴头的湿润范围过大，所以选择滴头流量，滴头间距的滴头比较合理。
3小结
传统的重力灌溉方法其主要的设计规范之一是在地表获得均匀的配水方案，而滴灌的配水方式是从每一个滴水源遵循土壤水力特性规律向土壤渗透的过程。这样，在滴灌设计中，为了提高滴灌系统的水分和养分的有效利用率，滴头间距和滴头流量必须与土壤的湿润特性和作物的灌水频率周期及灌水时间相适应，而土壤湿润体的径向距离和距离滴头的湿润体深度的估算对设计和管理滴灌系统显得十分重要。
布瑞斯勒（Bresler）确定滴头间距的程序给我们提供了基本的准则：根据土壤的水力学特性资料和以及设计滴头流量，采用布瑞斯勒（Brasler）提出土壤饱和区浸润最大径向半径公式计算出值，然后根据其相关的公式可以计算出不同滴头流量时的合理的滴头间距。
参考文献
1陈渠昌，吴忠渤等，滴灌条件下沙地土壤水分分布与运移规律，灌溉排水，1999,18（1）
2兰，李昭军等，滴灌条件下土壤水分分布特性研究，水土保持研究，2000，3，第7卷第一期
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2低碳包装设计概述
“低碳生活”频繁地走进人们的日常生活中，各种信号表明低碳时代已经到来。
2.1低碳包装设计的概念
所谓的低碳包装设计，就是指在包装设计的初期，考虑好如何降低所设计产品在生产、存储、运输等各个环节物质及能源的消耗，从而最大限度地减少二氧化碳的排放量，减少对人体和自然环境的危害[5]。
2.2低碳包装设计的材料
包装材料在包装设计中起着美化产品、保护产品、方便存储和运输等作用。常见的包装材料有纸质、玻璃、塑料、金属、木质以及陶瓷等。每种材料都有各自的优缺点，因此在低碳包装设计中的材料选择上，除了要符合产品特性外，还应选择最低碳、最适合的材料[6]。1）纸质材料。纸质包装材料是最为普遍的一种包装材料，种类繁多，便于回收再利用。纸质材料的包装。目前对于回收再利用废纸的技术相当成熟，可以根据具体需求重新将废纸材料进行分解生成不同的二次纸质产品，实现再次利用。这将有效地控制能源的消耗，减少对环境的污染。2）可食用的材料。这种包装材料是可食用的，比如糖葫芦外面包裹的那层糯米纸，盛装冰淇淋的蛋筒。这种材料正常情况下不会产生垃圾，便不会造成二次污染。3）自然材料。自然的包装材料是利用原生态的材料，通过挤压、编制、组合等方式制造产品的外包装，当取出产品后，包装还可以存储其他东西，例如买鸡蛋时外包装是用竹子或草编制的提篮，当把鸡蛋取出后，提篮还可以用来盛放其他物品，进行合理利用。4）可降解材料。可降解包装材料，即某一特定时间段内，通过光降解或生物降解等途径，将材料进行降解。可降解的塑料包装材料仍然持有塑料材质的基本特征，使用后，随着生命周期的结束，将会被光、土壤或水中的生物所分解，最后回归大自然，不会留下任何有害物质。
2.3低碳包装设计的目标
低碳的包装设计除了要满足包装的基本功能外，还要符合低碳设计的标准。低碳包装设计要求在包装设计的初期就从低碳方面进行考量，降低所设计的产品在生产、存储、运输等各个环节的物质及能源的消耗。包装设计过程中，每个环节都不能忽视，在包装材料方面要选择节能、可回收、可再利用生产的材料。整个包装设计过程中要尽量减少对环境的污染，同时有效地降低能源消耗，降低二氧化碳的排放[7]。
2.4低碳包装设计的方法
2.4.1控制成本低碳包装设计要求在包装设计之初，确保体现包装应有的功能性的同时，也要考虑到产品可能在生产制造、运输流通的过程中产生的能源的消耗。产品在设计初期就已经确定了包装设计的成本，如不及时考虑这些成本，在产品开始投入制造生产后，就很难再压缩成本，可能会产生二次浪费[8]。
2.4.2绿色化的包装材料所谓绿色化的包装材料，就是指对人们的身心健康无毒无害的材料，可回收再利用的材料，对自然生态环境起到了一定保护作用的材料。如瓦楞纸，可食用的糯米纸，可降解的塑料材料以及竹子等自然材料。
2.4.3合理化的包装结构包装结构在满足保护商品的基本属性的同时，也要便于消费者携带和使用。合理化的包装结构能给消费者在使用过程中带来愉悦的心情，有助于二次购买行为的发生[9]。而包装设计初期就要考虑功能的合理性，包装功能的使用完成后，还能够继续加以利用，这样才能达到低碳环保和重复利用的目的。
2.4.4简化的包装设计简化的包装设计包括视觉上的简化和整体上的简化。低碳包装设计需要对包装视觉上加以简化，即利用最简单的元素，传递最重要的信息，让消费者在快节奏的生活中，一目了然地抓住产品的特性。包装整体上的简化主要体现为剔除繁琐的附加包装，利用最简化的包装，体现产品以及包装的各个基本属性。
3低碳设计理念的应用
3.1选用低碳环保材料月饼包装归根结底也只是用来实现盛装月饼的作用，无论选材多么昂贵，在完成盛装功能后，便会被无情的丢弃，造成大量的资源浪费。因此在设计月饼包装时，要选用低碳环保的材料，例如纸质材料、可降解材料、自然材料、可食用材料等，这些材料可回收再利用，降低资源与能源的消耗，有效保护自然的生态平衡。
3.2简化的月饼包装设计繁琐的层次包装以及不合理的材料选择，大大增加了能源的消耗。简化月饼的包装设计，是低碳包装设计的一个重要标准。繁琐的月饼包装设计见图2，它分为4层，第一层是塑料，对单粒月饼起到保护的作用。第二层是金属盒，对月饼的美化作用远远大于保护作用。第三层是木质盒，仍然考虑的是外观上的美化。第四层是纸盒包装袋，便于提拎。第二层和第三层是可有可无的，最终可简化到只有两层的包装设计。简化繁琐的月饼层次包装，便于消费者品尝产品，且节省了资源，减少了二氧化碳的排放量。目前过度包装的现象极其严重，实行简化的月饼包装设计能够达到立竿见影的效果。
3.3简化月饼包装加工工艺越复杂的东西成本就越高，月饼包装也不例外，为了视觉上提升月饼的档次，将简单的包装工艺尽可能地复杂化。除了平印、丝网印刷外，又添加了凹凸印、烫印等表现不同纹理的印刷工艺。这些工艺都需要专门的人去开发和执行，不仅消耗了人力，也消耗了大量的物力，对资源造成了浪费[10]。简化月饼包装盒的工艺，可减少资源消耗，回收时进行加工再利用的成本也会降低，符合中国的可持续发展战略。从消费者方面来看，目前消费者在购买商品时也越来越理性，不会因为加工工艺的繁简而对产品产生特殊的青睐，简单的工艺反而会让消费者理性地认为所买的是产品，而不是包装。因此，简化月饼包装加工工艺具有可行性。
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2013年巴中市国土资源局经过深入调研，将巴中市恩阳区上八庙镇盘龙村、八庙村、季台村、窑垭村、断石村、白鹤村、白庙村土地整理项目申报为地方投资土地整理项目。土地整理项目区内以农业生产为主，农业机构及农业科技普及度不高，经济作物种植面积小。项目区内土地利用以耕地为主。项目区总面积为1730.06hm2，确定整理面积980.09hm2，其中耕地面积为762.92hm2；园地面积8.14hm2；林地面积616.14hm2；城镇村及工矿用地115.53hm2；交通运输用地28.06hm2；水域及水利设施用地29.97hm2；其他土地168.79hm2。从土地垦殖率、土地利用率、耕地复种率几方面进行分析，项目区土地利用程度较高。
1.2土地平整工程
耕地整理的自然潜力要转化为现实潜力，会受到所处地区的经济实力、社会经济区位、技术、待整理耕地本身基础设施状况等多方面影响，确立耕地整理的现实潜力，要综合考虑这些因素的影响。项目区有可用以建设的专项资金，同时区位以及基础设施较好，具备平整工程的一般条件。项目区地形较平坦，水源充足保证灌溉，旱地水土流失严重，排水堵淤沟布置弯曲不合理。工程将零星散布的耕地纳入平整区，考虑土地整治区物种、地块、多尺度生态化要求确定平整方案原则：
（1）水田田型调整，按照“大弯随弯，小弯适当取直”的原则，对田坎进行整理。田块适当归并，沿排灌沟布置，垂直排灌渠筑田埂，有条件的实施小并大，减少田埂占地面积。改变关冬水种植制度，实行1年2熟种植制度水旱轮作，提高土地利用率。
（2）旱地改造坡薄土，变跑土、跑水、跑肥的“三跑土”为保土、保水、保肥的“三保土”，达到“平、厚、壤、固、肥”的标准。坡改梯配套蓄水池，有效减少水土流失的同时又保证了旱地灌溉用水，提高旱地的生产水平。在生态化和景观空间优化配置的统筹下，经济作物合理规划保证耕作区物种多样化，具体土地平整参数及整理后规划作物种植结构，见表1。
1.3农田灌溉排水工程
项目区以地表水为主要灌溉水源。一是整治山平塘、新建蓄水池截蓄地表水，提高径流水利用系数，解决耕地的灌溉水源，表2列出了部分典型山坪塘整治工程量；二是整治灌排渠，渠道引水，利用水库、山平塘进行自流灌溉，表3列出了部分渠道工程量。项目区内分布着103口堰塘，由于运行多年且只利用不维护的恶习，堰塘淤积、渗漏严重，甚至部分堰塘坝体已塌方。经实地踏勘，对项目区内损坏特别严重不能正常蓄水以及水利用系数不足50%的典型病塘，根据其排水设施、防水设施现状，参照其上游集雨面积和下游控灌面积，因地制宜进行坝体整治、防渗、整修防水口、增设溢洪道和适当清淤工作。根据项目区地形、土壤状况和生产水平，该区旱地灌溉主要利用集雨工程，雨水主要通过沿山腰的截流沟排入水池或山脚排水沟；水田多采用灌排结合渠，现有的灌溉渠系淤积较多渗漏严重，部分渠道壁坍塌。通过路、沟、池、凼配套建设的完善，使坡面水系在节约占地合理布局的同时做到能排能灌。排水沟采用《灌溉与排水工程设计规范》设计排涝标准为10年1遇，水田采用1日暴雨2天排除，旱地采用1日暴雨1天排除，据各级渠道的设计排涝流量确定排水沟的断面尺寸。部分排水沟工程量。项目区内规划整治沟渠3118.7m，使项目区内渠道基本形成网状结构，有效提高了项目区内的排涝能力。农田灌排设计在防止对生物圈和景观的持久改变和破坏，尽量减少对动植物生存环境的不利影响的要求下，强调生态和景观理论在工程设计中水源造成的重要景观功能衰退问题的影响，尽量减少了水系建设的生硬突变，尽可能地就地取材，减少了以往全部采取水泥硬化的措施对原有生态的破坏。
1.4田间道路工程
项目区内田间生产道路多为土路和泥结石路，受当地热带湿润季风气候，生产、出行、运输不便。规划新建田间道、生产路2级道路：田间道利用现有机耕路条件较好的村主干路硬化，规划路面3.5m宽砼路面田间道1585.3m和3.0m宽砼路面田间道13584.8m，路面为C30砼现浇20cm厚路面，其布局基本能满足生产和生活需要；耕作路秉承不以水泥硬化破坏土壤结构的原则采用预制板规划1.0m宽生产路9263m，与田间道相连相交。景观生态的土地整理要求田间道路状况。田间道路状况可用田间道路密度或田间道路连通度表示，田间道路密度大，田间道路通达度高，说明田间道路建设状况好，田间道路的连通性好。经整治改造后路面条件得到较大改善，使项目区内道路形成环状交通网，切实解决出行和运输问题。
2生态环境效益分析
项目区改变以增加耕地面积为主要目的传统土地整理规划，应用景观生态学，以生态农业建设为基础，在保护生态环境的前提下，进行景观生态格局的调整，保留集中连片的生态价值高的景观类型，再将导致景观破碎的零星分布于耕地景观内部的其他类型景观调整为耕地景观。在充分利用现有景观廊道的基础上，在耕地景观内部适当增加各类景观廊道。在设计方案中，把农田水利配套设施建设、小流域综合治理、土地平整及田间道路建设紧密结合在一起，通过实施水源建设、灌溉渠系、田间道路以及土地平整和土壤培肥等工程措施，实现机械化作业，进行集约化规模生产，促进物种生存和繁殖，项目区各种用地结构得到了有利的调整（见表5），项目区形成“田成方，水成网、路相连、林成行”的标准农田生态系统，可以给当地居民带来愉悦的心情，提高居民的生活质量，改善其生存环境。整理前的耕地利用等别指数为918，区域整理后耕地利用等别指数为2086，实现了作物最大现实潜力。
3经济效益分析
项目区地理位置优越，土地通过整理后，改良原有耕地面积762.92hm2，新增耕地面积88.50hm2，整理后耕地面积共计851.42hm2。整理后的土地种植结构中粮食作物以水稻为主，经济作物以油菜为主，适当种植蔬菜等，交通、水利等基础设施达到了很大的改善。土地整理项目的经费主要用于购买各种建筑材料、电力设备、水利设施等，其余费用主要用于支付施工者的工资、项目的设计与验收等。这些资金通过开展土地整理活动流入与土地整理相关的各种行业，将带动相关行业的发展，有益于国民经济的发展。同时，土地整理后生产成本将降低产量将增加，从而提高农户的收入。根据工程预算，本项目总投资2062.72万元，根据整理后耕地经营管理的纯收入，预计静态投资回收期为8.44年，静态投资收益率11.85%。采用有、无本项目的对比增量进行直接效益计算项目实施年新增收益306.32万元，扣除维修和管理费用61.88万元，净增效益244.44万元，直接经济效益十分可观。
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1滨河带状绿地在城市绿地系统中的常规定位
1.1在几千年的人类文明进化史中，河流一直扮演着重要角色
一些滨河而居的村落随着商业的发展而逐渐形成了一个个庞大的城市。但是，伴随着科技的进步，穿越城市的河流有很多已经不再扮演资源和物流通道的作用。其角色的转变似乎更能体现人类社会的事态炎凉。很少有人会怀疑每个城市都会有一条河流穿过，由于河流在城市中的功能和地位不同，城市管理者们赋予了她们不同的待遇，对于那些主干水系，由于富有人文情调和自然风光而得到城市的重视，这些河流的滨河地段往往是一个城市商业、文化、休闲的核心地段，在整个城市绿地系统中声名显赫，唯我独尊，比如上海的黄浦江，哈尔滨的松花江等等。
而那些支流，尽管在城市生态系统中起到一定的作用，但由于其功能、名气、位置、自然风光等方面存在不足，那么在城市绿地系统中的待遇就差得多，有些居然沦为垃圾河和污水河。更有甚者被城市用地填埋，永久地结束了自己的历史使命。目前的城市管理者们由于经济和水利安全方面的考虑，将这些河流的功能定位于行洪河道、排污河道，与这些河流相邻的绿地变成了功能单一的防护绿地。在近几年的工作中有幸接触到了几条类似命运的河流滨河绿地改造，由于城市经济的发展，这些河流有幸等来了受到尊重的机会，这些河流绿地将和周边用地紧密结合共同为城市发挥更广泛的作用。
1.2重视河流作为城市生态基础设施的作用
从理论上说，我们应该学会理智地顺从自然的流变，但是对于中国这样快速发展的国家来说，做到这一点需要牺牲一些眼前利益，可持续发展的观念会遇到一些阻力。但可喜的是所有的城市都接受了可持续的观念，并付诸实施。山东德州岔河风景区和临沂沂河两岸的景观设计就是这样的两个案例，本论文的形成就得益于在这两个项目设计过程中得到的启发。这两个城市的领导在城市发展战略中认识到了滨河绿地的重要性，同其他类型的城市绿地相比，滨河带状绿地的基础条件有着明显的优势。
第一、除已经规划的滨河城市绿地外（指河道防洪堤外城市预留绿地），由于不占用城市建设用地，如将其开发成休闲绿地将会减少大量的投资。
第二、生态条件优秀。每一条河流都是一条生态廊道，尽管在河道沿线上有一些水利设施的拦截，但洪水和带状防护林仍然有效保持了城市与外界元素交流的通道，来自乡间的清爽的空气通过河流廊道。在一些没有受过污染的河道中，优美的湿地，成片的树林为鱼类和鸟类提供了良好的栖居环境。相比于这些条件，一般的城市绿地由于多数都是孤立的斑块，彼此之间很难联系，因此在生机活力方面明显不足。
第三、水质有保障，亲水环境好。在南方的一些富水城市，由于水网密布，绿地系统中的水质基本由保证。但是对于干旱地区的城市，城市绿地中的水体一般都是通过管道和运河的形式引进水体，通过挖湖堆山的形式创造丰富的空间变化，形成优美的水体景观。河流与之相比最大的优势在于一个是活水，一个是死水，城市绿地水系的管理是一笔巨大的开销。
第四、服务范围广，利于商业开发。一些著名的河流沿岸往往是城市商业繁荣的区域，这是和城市的发展历史相关联的。对于那些次要的河流也同样具有这样的潜力，一条河流蜿蜒几十公里，穿过城市内部不同的功能区域。由于人们天生亲水的特性，一些休闲活动会集中发生在滨水绿地当中。如果以500米为标准的话，滨河绿地可以为相当大的城市面积提供休闲面积，人流的汇集必然能带来更多的商机，因此说提升滨河绿地的功能定位对周边区域的经济会带来很大的帮助。
当然，有优势必有劣势，河流季节性的洪水会对绿地内的设计产生影响。一方面为防护五十年一遇而修筑的大堤就会对景观设计产生不利的影响。另外，有关河道管理的法规对行洪区域的高秆植物有一定的限制，因此在植物配置方面只能点缀高大乔木，也不能成片密植灌木。这项限制对于利用种植和地形来创造变化的空间来说就很不利了。
2滨河带状绿地景观设计方法探索
2.1一个城市中的每一块土地都是城市的有机体
由于人们的功利要求，将一个城市的土地划分成大小不等的斑块，每一个小斑块都在欲望的驱动下不停的在跳动，每一个跳动的斑块都与其邻近的斑块发生关系，对于一条河流来说，由于其穿越城市的特性，当其定位从防护绿地转向生态防护、商业、休闲于一体的绿色廊道时，作为设计者应该至少就下列问题给出答案：
2.1.1这条滨河绿地在城市绿地系统中的性质是什么？
一般从水利上来说，流经城市的每一条河流都是流域治理的有机组成，其在水利上的分工大概可在行洪、分洪、灌溉、航运、排盐、纯景观等方面加以区分。如果从城市绿地系统功能上划分，作为有保护意义的生态廊道是所有河道的基本功能，除此之外这条河流本身的历史文化积淀、它所流经的区域在城市中所处的位置、滨河绿地邻接用地的功能都会对滨河绿地的性质产生影响。在一项设计动笔之前，必须抓住纲领，搞清绿地的性质。否则会造成后期设计中不必要的功能分区，造成投资的浪费。
[设计案例]德州市岔河滨水绿地景观设计
对城市绿地系统的分析：
德州市位于山东省西北部，素有“神京门户”，“九达天衢”之美称，地理位置重要。德州市市区现有人口44万，属于中小城市，在未来15年的城市规划中，岔河将位于城区的中部。岔河现属于排洪排污河道，德州境内全长为22公里。为推动城市新区建设和改变城市面貌，德州市政府决定对岔河城区段的景观进行改造，规划范围总用地面积为124公顷，其中现状水体面积16.2公顷，陆地面积170.8公顷。
在德州市区范围附近，从西向东共有三条河流，分别是南运河（古京杭大运河德州段）、岔河、减河，三者同属漳卫河南段。三条河流的现状基本功能都是排洪、排污。根据历史文化和城市区位的不同，三条河流应突出各自的风格，具有不同的绿地性质。
南运河应体现历史文脉的延续，岔河应体现城市文化与生态核功能的结合，减河体现远郊的生态休闲功能。本规划通过对场地现状条件及城市发展趋势等多方面条件的分析，将岔河风景区定位于：是德州市城市绿地系统和河流生态系统的重要组成部分，是城市的生态休闲廊道，同时，与岔河滨水区各功能用地相结合，岔河风景区还是德州市旧城区和城市新区之间一条重要的商业、文化廊道，是城市滨水区综合开发建设的重要内容。
2.1.2寻找与城市的关系
如果我们着手设计的对象是一个学校的花园或小区绿地，那么我们只需考虑小区的格局及业主的需求即可。而对于一个面向全市开放的带状绿地从交通分析上获得必要的信息对未来场地的组织至关重要，同时由于有许多跨河大桥，穿越绿地这会增加一种特殊的观赏视线，另外那条大桥是城市中最重要的桥梁，也会对绿地设计内容产生影响。通过交通分析，可以确定带状绿地的出入口位置，出入口的规模、哪些区域会产生商业价值。
除了对城市交通系统的分析之外，最重要的事情就是临近用地的现状功能及未来建设情况，一般可结合城市的总规或详规解决这方面的内容，通常这种以休闲为主的全开敞绿地不同于一些主题公园，临近绿地的城市用地性质直接对绿地内部的设计内容产生影响；比如说邻近的用地是居住区，那么你可能考虑一些儿童活动设施或场地在这里，因为早晚时间大人会带着孩子就近玩耍。如果邻近的用地是一片工业区，那么在这里设人流集散的场地就是多余的投资。
[设计案例]德州市岔河滨水绿地景观设计
交通系统及外部用地功能分析
四条东西向城市主干道跨越风景区，从南到比分别为堤岭桥、东方红桥、三八桥、天衢桥，均为双向四车道，其中堤岭桥所在东风路是进出城市的主干道。八条城市交通副线尽端抵达风景区，其中一条路名为“文化路”的附道，该路与旧城新湖风景区相连，是非常热闹的城市生活性干道，后来设计中我们在这里设计了主入口。
综合考虑场地外部交通以及周边用地功能的要求，对整个风景区进行如下的分区：
城市文化展示区：位于堤岭桥—东方红桥区段的西岸，大堤两侧。规划希望该区是人文活动的主要场所，原因是这里位于东风路和东方红路这两个城市最重要的交通干道之间，是城市文化的最好的展示窗口。另外其外部用地以居住区为主，因此在景观设计上体现开阔、简洁、大气，是城市尺度和城市人工构成风格在优美的自然环境中的有机楔入。
生态休闲活动区：该区段外部为二类工业用地。因此在设计中以湿地、卵石滩、微丘、观光果园等景观为主，河的岸线曲折自然，偶尔点缀野生花丛。该区段以静、雅为主，满足人们亲近自然的愿望。
居住康体活动区：由于该区段周围的用地功能主要为教育用地和居住用地，因此在自然优美的环境基础之上，开辟群众喜闻乐见的运动场地是这里的主要设计内容。
2.2尊重场地
从生态学角度讲，滨水区域是一个具有生物多样性特性的区域，和城市内部预留的公共绿地有很大不同。由于在一段历史时期内，我国在生态伦理、生态价值方面的基础教育普遍不足，因此很多未经保护的河道已经丧失了自然面貌。原因很简单，他们成了城市经济活动的牺牲品。如果一个设计师具有生态价值观的话，那么在现场调查中，看到一片幸存的湿地，一处小小的候鸟栖息地都应在未来的景观设计中设置一处保护区域，为这些具有未知价值的场地留有发展空间。关注每一条河流在长期自然过程中形成的地形、植被等自然要素及其组合结构，如：曲流、深潭、浅滩、河漫滩、积水沼地、阶地、三角洲等，结合这些自然细节结合水岸设计，本身就是最具特色的滨水景观设计。
[设计案例]临沂沂河两岸景观规划设计
场地分析
沂河是临沂市境内第一大河流，发源于沂源县三府山。在临沂市蓝山区沂河及其支流汇合在一起，形成宽阔的水面河流流速减慢，大量的泥沙淤积成大大小小的椭圆形沙丘，这些沙丘上长满了丛生的灌木柳，景色非常优美。由于水利部门担心影响行洪，这些自然形成的湿地景观被大量清除，所剩无几。
针对这种情况，在设计中我们强化了这一生态要素，将人工的岸线拆除，改成生态护岸，同时人工恢复一些湿地岛景观。通过科学的论证，水利部门同意了我们的建议，这些富有生机的小岛从此在沂河两岸复苏。
2.3文化的引入
拥有悠久的文化是中华民族的骄傲，这种骄傲的情绪充分反应在景观设计行业中。每个景观规划项目的设计建设方都希望有一个好的文化内涵在里面，尽管滨水绿地只是一个具有休闲与商业功能的用地。为了避免在文化引入方面生搬硬套，牵强附会，那么对河流本身的历史和人文故事的挖掘工作就必不可少。
[设计案例]德州市岔河滨水绿地景观设计
拥有悠久的文化是中华民族的骄傲，这种骄傲的情绪充分反应在景观设计行业中。每个景观规划项目的设计建设方都希望有一个好的文化内涵在里面，尽管滨水绿地只是一个具有休闲与商业功能的用地。为了避免在文化引入方面生搬硬套，牵强附会，那么对河流本身的历史和人文故事的挖掘工作就必不可少。
[设计案例]德州市岔河滨水绿地景观设计
首先对岔河的历史进行了研究，岔河是利用历史上黄河九河即道之一的沟盘河故道修筑的一条分洪河道。同时我们在风景区水源的设计之中从沟盘水库中提取了一部分黄河水。那么在公园的出入口的位置我们利用一片石刻给市民讲述了岔河的历史，同时又告诉他们这样的事实：黄河水回来了。在刻石上写下了这样的一句话：天水钩沉叹盘虬再现。诗中的“天水”指黄河水，古诗云“黄河之水天上流”。黄河水又以盘虬之姿重回故里，看到德州的变化，他也会衷心赞叹这里的变化。水体景观是风景区设计的一大特色，本设计将原有的河道拓宽，形成平均185米宽的水面，将钩盘河水库的黄河水注入，在七里庄和上游分别设拦河坝和橡皮坝，形成大气、开阔的水体景观。由于拓宽了河道，增加了行洪断面，提高了蓄洪能力。
另外一处的文化引入就是“千年搏弈平台”的设计。从德州市城市景观格局中可以发现两片大型的公共绿地，一个附属于新城核心，一个附属于老城核心。在这两片核心绿地之间画一条线，这条线和岔河的交点就在我们设计的规划区内，这个交点记载了德州城市文化发展史，因为这里是新旧城市的跨越点具有特殊的意义。这个交点被设计成主入口广场，具有庆典和纪念的意义，它的名称就是“千年搏弈平台”，在这里将纪念这个千年古城发生的一些大事。在广场的铺装上，镶嵌了12块圆形的棋子，每个棋子上面纪录一件德州城市发展的历史故事。
[设计案例]临沂沂河两岸景观规划设计
沂河是临沂的母亲河，与沂河相关的故事千千万万。每个故事都很动听，但是不可能各个去表达。但是我们抓住了一个城市文化的纪念地。那就是沂河及其支流的四河交汇口，这里的地形被当地老百姓形象的称为是一支展翅欲飞的凤凰，同时在四河交汇口的旁边就是临沂的古城，古城的城墙与道路围合的构图就像一只负重的乌龟。在很早以前民间就流传龟托凤凰的神话，也许就是这种特殊的城市景观为临沂造就了众多的杰出人物和美好的故事。根据龟托凤凰的城市传说，我们利用现场的湿地设计了一处生态观光园，其中人流集中活动场地的造型就是一个凤凰的抽象图案，而那些湿地观赏的木栈桥形成龟背纹图案，人们在这里游玩的时候将会重温这段神话。
3经验总结
滨河带状绿地还会有其他不同的类型，本文结合亲自设计的两个项目总结出的一些设计方法肯定会具有一定的局限性。但是有些基本原则应该适用于全部类型的滨河绿地，那就是生态第一性原则与亲水性原则，抛弃这两项原则的设计一定会留下遗憾。
篇8
地基基础是建筑物的底层结构，其对建筑物整体起到了支撑作用，是确保建筑物基本安全的可靠保证。建筑物的结构特点、力学性质以及负载分布都和地基基础有着密不可分的联系，受到了地基基础的多方影响。地基基础对建筑整体的重要性主要可以体现在五个方面:1)地基基础存在的问题在建筑施工中普遍存在;2)地基基础存在难以预见的复杂特性;3)地基基础的造价昂贵，通常占据了建筑工程整体造价的很大比例;4)地基基础引发的问题难以防范且后果严重，可能带来重大的经济损失和人员伤亡;5)建筑物的诸多质量问题在很大程度上来说是由地基基础的问题造成的。总的来说，地基基础对于建筑物整体有着决定性的作用，是建筑施工的先决条件。
1．2建筑地基勘察设计的基本概念
勘察设计是建筑施工的重要环节，其不仅会影响建筑施工的安全质量和经济效益，还会对城市建设和行业发展形成影响。勘察设计一般来说可以分为可行性研究、初步勘察、定测和补测四个环节，每个环节都有其各自的目的意义。可行性研究就是对建筑工程整体方案进行可行性分析，从地基岩土层条件、具体施工技术以及投资方资金量等方面，全方位立体地对工程方案进行论证，研究其可行性。初步勘察就是对地基环境进行初步勘察，主要包括了五个方面:1)初步勘察地形、地貌和地质结构;2)查明岩溶洞隙的形态、数量及分布;3)查明地下水类型、分布以及对地基岩层的影响;4)评价地基场地的稳定性和宜建度;5)对地基各土层进行样本测试。定测就是根据既定的标准和目的对地基工程进行专项勘测。补测就是根据实际情况，在施工前或施工过程中进行某些项目的补充测定。
1．3建筑地基勘察设计管理的基本内涵
建筑地基勘察设计管理对于地基勘察设计而言，是规范其行为、严格其标准、提升其质量以及促进其工作的有效方式。建筑地基勘察设计管理主要应该从以下几方面进行:1)对建筑地基勘察设计的对象进行管理。建筑地基勘察设计的对象主要包括了地基基本地形地貌和地质条件、地基地下水环境、地基岩溶洞隙以及地基基场稳定性等。因此，要根据建筑施工的实际需求，对地基勘察设计的对象进行适当选择。2)对建筑地基勘察设计的技术标准进行管理。地基勘察设计的技术标准是实行地基勘察的基本保证，对于不同的勘察对象，选择不同的勘察技术，应用对应的技术标准，是做好地基勘察的基本前提。3)对建筑地基勘察设计的环节进行管理，结合相关要求设计勘察环节，明确详细步骤和职责分工。4)对建筑地基勘察的结果审核进行管理，强化各项审核标准并严格执行，确保相应结果能够作为施工依据。
2建筑地基勘察设计管理存在的问题分析
2．1勘察设计对象选择缺少统一标准
就目前实际情况来说，建筑地基勘察设计对象选取的管理还存在一些不足之处，其在三个方面形成了直观的后果:1)地基勘察设计对象选择不全面，经常会出现漏选或多选等情况，造成勘察设计数据支持不完整。2)地基勘察对象数量选择不恰当，相关人员往往是按照自身工作经验进行数量选择，其可能与实际需求数量存在一定误差，致使结果不严谨。3)地基勘察对象选择范围不恰当，存在勘察对象对地基整体的影响较小或局部特性明显难以对整体进行分析。
2．2勘察设计相关技术缺少统一标准
对于勘察设计相关技术标准的管理，是地基勘察设计管理的重要环节。技术标准决定了勘察设计思路及方案，也决定了实际施工过程环节和质量。目前对于勘察设计相关技术来说最大的问题是缺少统一标准，其主要表现在三个方面:1)地基勘察环节技术选择缺少技术选择统一标准，对于不同的建筑施工企业，其对于地基勘察的技术选择是不一样的，这就造成了监管单位的管理难题。2)地基勘察设计技术缺少明确的使用标准，对于地基勘察实际环节来讲，缺少明确的使用标准就可能造成施工与设计存在不符。3)地基勘察设计技术缺少明确的评估标准，在地基勘察设计过程中，一项技术是否符合实际情况，能够发挥多大作用，都需要通过评估进行确认，而在这方面尚缺乏有力的评估标准。
2．3地基勘察设计环节及结果缺乏管理
地基勘察设计环节主要是进行勘察环节设计、步骤确定、职责划分以及人员配置等内容。对于该环节来讲，管理工作很不到位，主要表现在地基勘察环节设计不合理、步骤不完善、职责划分不明确以及人员配置不科学等方面。除此之外，对于勘察设计结果的管理也较为缺乏，缺乏明确的结果审核标准与制度，审核流程不完善等。
3建筑地基勘察设计管理的改进措施分析
3．1加强对地基勘察设计对象的管理
制定地基勘察设计对象管理标准，是加强地基勘察设计对象管理的有效方式，其主要应该从三个方面进行:1)制定地基勘察设计对象选择标准，明确勘察设计对象的选择类别、范围以及数量等。2)制定地基勘察设计对象勘察标准，即针对不同的勘察对象，明确其所需勘察的基本内容，诸如地形地貌、物理特性以及稳定特性等。3)制定地基勘察设计对象的评价标准，对于不同的勘察对象，其所需勘察的内容均存在不同，因此需要制定出对应的评价标准指导相关管理工作。
3．2加强对地基勘察设计相关技术的管理
加强地基勘察设计相关技术的管理，主要可以分三个方面来进行:1)制定统一标准。制定统一标准主要是指制定统一的技术选择标准、技术使用标准以及评估标准。只有具备了各种明确统一的技术标准，才能确保相关技术能够在地基勘察设计中发挥其自身作用。2)规范相关技术人员操作。实际操作决定了相关技术的体现水平，因此制定相应的操作准则，规范相关人员的操作程序，就显得很有必要了。3)加强对技术更新的管理。技术更新可以确保地基勘察设计走在行业的前端，使相关单位或企业保持长久的竞争力。
3．3加强对地基勘察设计环节和结果评估的管理
加强对地基勘察设计环节的管理，可以大大提升相应勘察方案的适配性。1)加强对勘察环节设计的管理，全面评估各个环节对整体建筑的影响程度和经济效益，进行合理调整。2)加强对职责划分和人员配置的管理，根据实际施工需求以及人员自身素质进行科学的安排，并做好相应的管理。3)加强对勘察设计结果评估的管理，明确相应的评估方案、流程和标准，严格勘察数据审查，确保其真实可靠，能够为地基勘察提供有力的依据。
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全球定位系统GPS（GlobalPostitioningSystem）是一种无源定位系统，对海陆空天的运动和静止载体都可应用。研究资料表明，在900km以下的近地轨道，GPS接收机的单点实时定位精度不低于地面的应用水平。GPS的航天应用正影响着未来航天器系统的结构。GPS技术在航天器上的应用，对航天器成本、功耗、重量的降低有显著的效果。GPS能够完成多种传感器完成的功能，测定航天器的航迹、姿态、时间参数及航天器间的相对距离，最终结果可以使航天器上的传感器附件数量减少，增强航天器在轨自主运行的能力[1]。
本航天GPS接收机是L1C/A码导航型接收机，只接收L1C/A信号。对地面应用的接收机，L1C/A信号的最低接收功率为-160.0dBw[2]，有用信号淹没在热噪声信号中。在LEO轨道，考虑自由空间传播损耗和大气损耗都小于地面应用，所以GPS信号功率比地面大1～7dBw。接收机接收到的信号经下变频后，在较低的中频频率进行基带处理。通常无源天线接收的信号强度不满足变频器芯片的输入要求，所以要用低噪声放大器对天线接收信号进行放大。低噪声放大器要满足增益要求且噪声系数尽量小。
1LAN设计
天线和LAN部分设计的框图如图1所示。各部门集成在一起，以降低馈线损耗，减小噪声系数。根据所设计航天GPS接收机的航天应用特点，选用Micropulse1621LW无源天线，它简单、坚固、体积小，适合安装在微小卫星上。在接收机天线处，GPS信号非常微弱，带外射频信号影响LAN和射频前端工作，造成信号失真。尤其当GPS天线与射频发频天线安装距离较近，射频天线的辐射可能导致器件饱和而使GPS接收机不能正常工作。所以需要射频滤波器抑制带外信号，本设计选MuRata公司的滤波器DFC21R57P002HA，特性同线如图2所示。
航天GPS接收机的低噪声前置放大器采用AM50-0002低噪声放大器进行设计。AM50-0002的噪声系数为1.15B，标称增益27dB，一片芯片即可满足要求[3]。AM50-0002的管脚连接图与输入匹配参数如图3所示。考虑到使用微带实现输入匹配的复杂性，以及1.575GHz频率下微波电感的适用性，设计中用微波电感实现输入匹配。输入匹配的电感网络和电感参数用ADS优化优化得到。
2匹配网络和参数优化
(1)计算微带T1、T2的参数
用微波EDA工具软件ADS2002计算微带T1、T2的参数。执行命令ADS2002ToolsLineCalc，选定微定类型、衬底参数（substrateparameters）和工作频率，在电参数（Elactrical）下填写图3中的阻抗和电长度，执行合成（Synthesize），从物理参数（Physical）下得到微带的宽度W和长度L。对图3中的T1、T2的计算结果如下：
T1W=2.08512mm,L=12.7706mm;
T2W=1.04589mm,L=5.85184mm。
（2）计算单端口S参数
根据图4所示原理图，将微带设置为（1）中得到的参数，微带类型、衬底参数和工作频率与（1）保持一致，计算得到单端口S参数为S（1，1）=0.756/62.140。
（3）确定电感匹配网络
尝试不同的电感匹配网络，根据匹配结果确定匹配网络如图5所示。
（4）优化匹配参数
原理电路如图5所示，将S（1，1）=0.756/62.140作为优化目标，优化理想电感L1、L2的参数。优化计算36步后得到结果。此时S参数为S（1，1）=0.758/62.042，得到的理想电感参数为：L1=4.986nH,L2=5.302nH。
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1引言
随着空间技术和军事技术的发展需要，探测仪器的分辨率要求越来越高。在深冷的条件下，当需要探测的目标信号十分虚弱时，探测仪器的背景辐射主要来自仪器本身的光学系统和支撑结构，探测仪器灵敏度严重受到系统本身辐射的影响，为减少这一热噪声，冷却光学系统是必需采用的方法。只有把光学系统冷却及其相关部件冷却到一定程度，才能有效地减少背景光子的通量，发挥背景极限探测器的作用，大大提高探测器灵敏度。在低温状态下工作的光学系统需要解决一系列问题，这些问题涉及材料特性、光学元件单元及系统整体性能变化、光学元件变形、低温污染等等，这就形成了一门新兴学科——低温光学。
自上世纪七十年代开始，美国首先对低温光学技术进行研究，最初主要用于各种观察、测量系统，例如低温红外望远镜、空载干涉仪器等。从机载、球载到星载，大多数系统都成功有效地完成了对外空的各种探测任务。欧洲一些国家也对低温光学系统的观察仪器进行了研究。国内起步于上世纪八十年代末，由于国内航天及其国防事业的发展要求有高灵敏度的探测器，而这些仪器将不可避免地用到低温光学系统。
我国的未来光学遥感系统采用了十几个光学元件，这些系统要求冷却到150K，并且对光学元件的控温范围要求非常严格，因此就需要研制一套低温真空实验装置对相关的光学元件进行低温实验。
2系统实验装置的建立
该光学系统的最主要部件之一是动镜装置部分。基于反射镜的温度要冷却到150K并对反射镜的变形进行研究的目的，就需要建立一套高真空和低温应用的实验系统，该系统还要满足进行其它光学元件的低温实验需要。系统实验装置由真空机组、低温真空腔体、防振系统、测量装置等主要部分组成。
2.1低温真空腔体设计
低温真空光学实验装置系统示意图如图1所示，1-机械泵2-预阀3-分子泵4-高阀5-铜带6-低温真空腔7-直线电机8-电源9-被测量光学系统10-ZYGO干涉仪11-光学窗口12-监控计算机13-温控电路14-铂电阻15-电热器16-液氮箱17-活性炭18-氮气19液氮20低阀。低温真空腔体是实验系统的核心部分，其示意图见如图2，1—抽气管2-液氮桶3-上腔体4-铜带5-引线出口6-支撑平台7-下腔体8-电机支撑9-梯形支撑10-光学窗口11-O形圈12-动镜支撑框架13-O形圈14-活性炭15-出气管16-进液管。腔体总高461mm，外壳直径284mm。内有圆柱形液氮容器，可以储存液体约4升。其中的光学元件支撑框架是专门为动镜设计的，其高度177mm。整个腔体可以测试直径小于250mm,高度小于200mm的各类反射镜和光学元件。
液氮桶下面用铜带接光学元件装置，当液氮桶灌注液氮后，冷量通过铜带传导给光学元件装置。下腔体的石英玻璃光学窗口直径为64mm.光学元件支撑结构由支撑平台和固定夹板组成。用固定夹板是为了防止光学元件框架移动，并保证光线垂直射到动镜表面上。由于动镜需要电机驱动，而电机的发热量为3-5W，而这部分热量辐射对动镜有很大影响，因此就用导热率较高的紫铜支撑把一部分热量尽可能的传递给系统外部。由于光学元件装置部分需要冷却因此就需要尽量避免它与外界和腔体传递热量，因此就考虑用梯形支撑，由于梯形支撑壁很薄，就起到了很好的隔热作用。
2.2真空抽气系统和活性炭处理
真空抽气系统由机械泵和分子泵组成。由于ZYGO干涉仪器对震动非常敏感，在光学测试的同时，关掉机械泵和分子泵。在关掉机械泵和分子泵的期间，还要维持真空腔体内的真空，故考虑在腔体内加活性炭以维持腔体内的真空度。为了去处活性炭中的水汽和其它气体，需要对其进行烘烤预处理。活性炭在加工的时候已经固定于上组件中，所以把整个上组件放在DZF-6210真空干燥箱中，在温度为100°C，烘烤约48小时使得真空度稳定在0.1Pa，然后再做真空低温实验。
2.3ZYGO激光平面干涉仪器
非平面的光学元件可以用He-Ne仪器进行光学测量，而平面型光学元件只能用ZYGO干涉仪如图3进行测量，由于ZYGO干涉仪器对震动非常敏感，因此就需要防震措施。如图3为ZYGO激光平面干涉仪及其防震装置。
图1低温真空光学实验装置系统示意图
图2低温真空腔体结构示意简图
3关键部件的分析与设计
3.1光学窗口的有限分析
干涉测量的光线要通过窗口，所以就要考虑窗口的厚度对测量误差的影响，应尽可能使光学窗口厚度最小，同时还要能承受外部一个大气压的作用。在外部一个大气压，内部几乎为真空的条件下，综合考虑窗口折射带来误差的影响和其强度的大小，要求石英玻璃窗口的最大变形小于一个波长λ（λ=0.53μm）。
通过ANSYS软件建立动镜的有限元模型，并施加边界条件，改变动镜的厚度，进行变厚度有限元分析。如图4-图6是其中比较有代表性的三个分析结果。从有限元分析结果可以得到不同厚度玻璃窗口最大变形比较。光学窗口厚8mm时其最大变形0.989μm远超过一个波长，当其厚度从10mm变到12mm,起最大变形都小于一个波长，但是变化值并不大。窗口厚度变大，其折射带来的误差就大，为了保证其强度，综合这两个因素选择10mm厚，径厚比为6.4∶1的玻璃窗口。
3.2梯形支撑的设计
梯形支撑是连接真空腔体和支撑平台的关键部件，如图7为其示意图,图中为热端温度，为冷端温度。它一方面要求满足尽量减少导热，起到“绝热”的作用，另一方面又要求其强度能满足实验的要求。
图7梯形支撑模型示意图
根据[1]知道，梯形支撑的热传导量为：
（1）
式中：——从支撑热端温度到冷端温度之间支撑材料的平均热导率；其表达式为：
（2）
——支撑的横截面积；
L——支撑的高度。
考虑到起其强度[5]，有：
（3）
式中：——作用于构件的设计载荷；
——安全系数；
——支撑材料的屈服强度。
由公式（1）、（2）和（3）可得：
（4）
由公式4可以看出传热量与材料屈服强度与材料导热系数之比成反比。欲使传热量越小，就应该选择越大的材料，即材料的屈服强度尽量大，材料的导热系数尽量小。由文献[2]和[3]并且考虑到加工成本经济性，选择不锈钢作为梯形支撑的材料。并计算选取梯形支撑的壁厚1mm。参阅金属材料数据库可得到不锈钢的低温导热系数，对温度区间20K∽300K进行拟合可以得到不锈钢的导热系数拟合公式如图8所示。即
（5）
图8不锈钢导热系数拟合
在设计载荷为500N,安全系数取1.5,不锈钢的屈服强度为210MPa,支撑高度为0.046m,高温端为300K,低温端取150K。由公式（4）计算得漏热量为0.042W,可以忽略不计。
4小结
现代技术的发展对观测和成像设备的工作波段和空间分辨率都有很高的要求，低温真空技术越来越受到关注。本文研究了小型低温光学实验装置的相关技术。重点讨论了真空低温腔的结构、光学窗口影响及其有限元分析和梯形支撑的设计，并给出了实验装置的系统示意图，对相关技术进行了探讨，为近一步的低温光学研究打下了基础，并在以后的工作中不断完善。
参考文献
[1]杨世铭陶文铨《传热学》（第三版）高等教育出版社1998
[2]马庆芳芳荣生项立成郭舜《实用热物理性质手册》中国农业出版社1986
