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测量在研究中的应用论文

发布时间:2024-07-02 16:38:20

测量在研究中的应用论文

数字化测绘技术在工程测量中的应用论文

无论是在学校还是在社会中,许多人都写过论文吧,借助论文可以达到探讨问题进行学术研究的目的。那要怎么写好论文呢?下面是我整理的数字化测绘技术在工程测量中的应用论文,欢迎大家分享。

摘 要: 数字化测绘技术有效的应用了先进的测量技术以及设备,实现了测量数据的有效采集及其处理,满足了现代工程测量的需要。文章主要分析了数字化测绘技术在建筑工程测量中的重要性和主要特征,接着就数字化测绘技术在工程测量中的应用进行了探讨。

关键词: 数字化;测绘;工程;测量

1、数字化测绘技术简介

数字化测绘技术的重要作用

数字化测绘技术是一种全解析机助成图方式,数学地形图能够很好的提高外业测量的精度,能够促进科技的飞速进步,还能够促进现代社会科学管理水平的提高,实现了信息的数字化,能够有效的健全完善专业管理信息系统。这一技术的优势很突出,且发展前景也好。

数字化测绘工作的特点

数字化测绘是一门新兴的测绘技术,具有较多的优势。

具有很高的精度。在使用数字化测绘技术进行外业数据采集时,可以自主选择全站仪现场自动采集地形地点的三维坐标,极大的提高了采集数据的精度,减少了人为测量的误差,缩短了工作时间,减少了测量人员的工作量。

具有很高的自动化程度。数字化测绘技在计算、图示符号选择以及识别方面都能借助相关软件实现自动化,既确保了数字地形图的精确与规范,又降低测量的错误率。

编辑图形方便。数字化测图的成果是分层存放,不受图面负载量的限制,从而便于成果的`加工利用。

2、数字化测绘技术在工程测量中的具体应用

地面数字化测图技术的应用

在大比例尺的地图测量中地面数字化测图技术较为多见,通过对数据的采集、整理、图形绘制以及输出,形成一体化的操作流程,有效地保证了测绘数据的准确性。

外业数据的采集。外业数据采集的方法有:GPSRTK技术、全站仪、扫描数字化、全数字摄影测量技术。

RTK技术:对于无遮拦开阔地,应用RTK技术测量效果更好,将野外采集的数据自动记录在电子手簿或内存中,并在现场绘制地籍草图。RTK技术不要求两点间满足光学通视,只要求满足“电磁波通视”和对天基本通视;定位精度高,数据安全可靠,没有误差积累;作业效率高,操作简便、数据处理能力强。

使用全站仪进行外业测量:对于高大建筑物或较为隐蔽的界址点和地物点,则首先利用RTK测设一组图根点,使用全站仪利用图根点进行界址点和地物点测量,全站仪具有自动记录和内存管理功能,外业直接观测界址点和地物点的平面坐标,并记录在全站仪内存中,测量过程中注意绘制宗地草图。

而对于在十分隐蔽的死角,或无法使用仪器进行测量时,可以采用量取界址点、地物点与已测点和线的关系距离,利用几何关系来确定其位置。内外业一体化需要对测绘的对象进行边测边记,记录各种观测数据及各测点的特征代码和相互关系,然后将记录的信息输入微机,利用专业软件将其发展成数字化地籍图成果。

扫描数字化作业:对于已有的地籍图、地形图,可采用将原图用扫描仪进行扫描,得到栅格图形后,再利用专业的扫描矢量化软件将栅格图形转换成矢量图形,从而实现原测地籍图、地形图的数字化。利用该方法所获得的数字地图其精度因受原图精度的影响,加上数字化过程中所产生的各种误差,因而它的精度要比原图的精度差;可以通过采取修测、补测等方法,实测一部分界址点或地物点的精确坐标,再用这些点的坐标代替原来的坐标,通过调整纠正,可在一定的程度上提高原图的精度。

全数字摄影测量技术:它是通过在空中利用数字摄影机所获得的数字影像,内业通过专门的航测软件,在计算机上对数字影像进行像对匹配,建立地面的数字模型,再通过专用的软件来获得数字地图。可以说,这将是我们今后数字测图的一个重要发展方向。该方法的特点是可将大量的外业测量工作移到室内完成,它具有成图速度快、精度高而均匀、成本低,不受气候及季节的限制等优点,适合于城市密集地区的大面积成图。

内业数据处理。工程测量都需根据误差分析和测量平差理论选择适当的测量手段,并对测量成果进行处理和分析,测量数据处理也是工程测量的重要内容。

数据接收时,版对比高数据自动加有百公里数,应在编辑中将百公里数删除,否则图形比高与实际不符。

在进行地物编辑时,依照一定顺序,确保地物符号符合实际,计算机只能按照程序依特定方式工作。

建立DTM模型后,应对边缘及不合理三角网进行修改,确保自动计算等高线符合实际地貌。

对等高线的拟合,最好是修改无误后对其批量拟合,这样可提高成图速度。

地形图数据库的建立与管理。图形数据库管理子系统是地理信息系统的重要组成部分。图形数据库中的数据经拓扑处理,可行成拓扑数据库,用于各种空间分析。在图幅进库前建立拓扑结构,对输入的地图数据进行正确性检查,根据用户的要求及图幅的质量,实现图幅配准、图幅校正和图幅接边。专业属性库管理子系统,GIS系统应用领域非常广,各领域的专业属性差异甚大,以至不能用一已知属性集描述概括所有的应用专业属性。因此建立一动态属性库是非常必要的。动态就是根据用户的要求能随时扩充和精简属性库的字段(属性项),修改字段的名称及类型。

原图数字化测绘技术的应用

利用GPS输入、矢量化图形扫描和手扶跟踪可以对原始图件进行数字化处理,处理后的图形将更为清晰和直观,更改起来也较为方便。在处理的过程中,地图的比例尺、地籍图的精确度等要按照国家规范进行,以保证制图能够在实际施工中发挥效用。对于原图的数字化测绘,为了保证测绘的精度.需要在测绘之前对设备进行调试,保证设备处于正常的工作状态下,同时,人工跟踪的精度也要有所保障,两者将直接决定原图的处理精度翻。在此要强调一点。

对于数据的分层编码处理以及数据的组织也要严格遵守相关的规定的,这对于保证数字化图形的生成具有重要的作用。

3s技术在工程测量中的应用

GPS技术的应用。GPS技术精确较高,不受时间、地点和天气条件等的限制。同时也不需要多种辅助设备,就可以获得精度较高的测绘数据。在应用GPS进行工程测量时,动态的桩位放样,可以获得准确的桩位放样位置,同时,不受测量条件的限制,有效地提高了测量的工作效率在实际操作中还可以对桩位的中心进行检查,以确保桩位不会发生离心现象,有效地保证了施工的高效进行。

GIS技术的应用。GIS技术借助多门学科知识,利用计算机技术实现了数据的收集和整理工作,并能对数据进行自动存储、可视化管理等,在城市管理和土地规划等领域当中有着广泛的应用GIS技术可对物体或已知的事情进行矢量分析,通过将收集到的数据进行图形绘制以使信息直观地呈现出来,并且能够对环境和资源状态进行矢量扫描,以快速地提取想要信息,方便施工做长远的规划。

RS技术的应用。在工程测量方面,遥感技术具有的大面积同步观测功能,可以收据观测对象的变动信息,对于综合处理信息以及对此信息差异方面具有一定的优势。RS技术作为观测地理基础信息的常用工具,通过光谱分辨和较大范围的覆盖率,可以获得地形变化信息,对于绘制城市地形图以及地籍图等能发挥积极作用,因此,得到了广发的推广以及应用。

3、结语

总之,数字化测绘技术在工程测量中的有效应用可以保证图纸绘制的精确度,对于获得全面的相关信息具有重要的作用.因此,值得深入地研究和广泛的推广。

参考文献

[1] 江振,周雅雯.数字化测绘技术在工程测量中的应用研究[J].赤峰学院学报:自然科学版,2012,13(15):78-79.

[2] 张菲.数字化测绘技术在工程测量中的应用分析[J].价值工程, 2014,26(15):211.

确的工程测量对于工程建设来讲是不可忽视的部分,而受到内外因素的作用,工程测量会出现精度不足,这会制约工程测量的发展,并直接对工程建设造成影响。下面是我为大家整理的工程测量研究 毕业 论文 范文 ,供大家参考。

《 水利工程测量中全站仪误差分析 》

摘要:我国的经济发展在经历了高速阶段以后现在更是越加的发展平稳,这对于国内的一些基础建设提出了更加高的要求。所以对于我国的水利工程建设也是近些年以来重要的建设项目之一。所以其水利工程的质量也得到了较为广泛的重识,在这其中对于水利工程测量中全站仪的误差分析与精度控制也有了更加严格的要求,所以我们在下文中着重的对水利工程测量中全站仪的误差分析与精度控制进行具体的研究。

关键词:水利工程测量全站仪

1前言

全站仪在水利工程的测量中被广泛的使用,我们对水利工程的测量必须保证其精度,在这种情况下我们必须使用全站仪对其进行测量,这使得测量工作更加的便利,所以做好全站仪的误差分析与精度的控制工作就显得更加的重要,我们通过全站仪的测量来降低测量时的精度产生误差,使用改进的 方法 ,使得测量的结果准确性可以有效的得到保证。所以在下文中我们对水利工程中所使用的全站仪的测量误差与精度进行分析。

2全站仪在水利工程测量中的应用

我们在对水利工程进行测量的时候,全站仪在其中的应用比较广泛,由于其使用仪器种类多类型繁杂,如经纬仪与水准仪就是其中之一。但是就现在的综合情况分析,并且结合其仪器间的精确度与实用性而言,全站仪较其他几种仪器具有较为明显的精度优势。全站仪的便携性较好,而且其准确性与全面性较优,水利工程中对于测量的要求较高,而全站仪可以对其测量精度的要求进行满足,对于水利工程测量中所使用的一些基础的测量资料,全站仪都可以通过测量获得,而且其精度控制较高。特别是在水利工程前期的设计阶段,还有水利工程中期的施工阶段,后期的养护阶段与应用的管理时都需要对全站仪进行使用,还有一些需要提供高等级的平面布控网的大型的水利工程项目,也需要对全站仪进行使用。

3误差分析

分析全站仪的轴系误差

全站仪进行测量时所产生误差的原因在于:首先对于全站仪的镜头在我们进行测量使用之前并没有对其进行安装与校正,其望远镜内的十字丝产生了中心的偏移,这种情况的发生直接导致了全站仪的视准轴与水平轴不垂直;视准轴还会受到温度大气折光的影响,以上都是产生误差的原因。并且因其定位时发生的错误,由于有错误的定位存在于竖轴的横向误差补偿、横轴的误差补偿、视准轴的误差补偿中,造成轴系误差。

分析全站仪度盘误差

度盘误差产生的原因在于其垂直角,其因受到垂直角的影响,使得其垂直角越大那么其所产生的误差就越大。我们在对其进行观测的时候,我们观测的方向如果在盘的左边,那么视准轴就会位于标准视准轴的右侧或是左侧,这时度盘所产生的误差会因其测量值的大小而产生实际的变化。如果我们将其望远境进行转变圈的处理,那么观测方向当位于其右边时,那么视准轴就会位于其标准视轴的左侧或是其右侧,那以视准轴所产生的落差就与其两边的测量结果是相反的。以上两种情况下所产生的误差,其度盘的数值是相同的,但是其所标的符号是相反的,其数值也相同,这时我们就可以对其度盘两则的测量数值进行取平均值的处理。我们在保证其扫描盘进行转运的过程中,其照准部的方向是相同的,这样可以对其因转动所引起的水平方向中的度盘误差产生。如果其方向是垂直的,我们就通过对其进行光电扫描度盘与垂直轴的方向进行调整来进行,使得其半测回角中的误差减少或是其误差消失,这时其度盘所产生的误差减少。全站仪的常见的测距误差主要是加、乘数误差与其周期误差。

分析全站仪测距误差

全站仪的使用原理就是利用仪器发出的载波,通过测定出载波在测线两端点间往返传播的时间来测量距离进行确定。我们在确定测距的时候,由于精度会受到人自身视觉原因的影响,其全站仪的瞄准功能难以得到有效的使用。所以会造成一定的系统误差的产生,这就使得人的判断与其测量而出的结果产生了一定的差距与精度的不同。由于全站仪在使用时多是以相位式进行,所以测量时的误差与其测量所产生的距离会产生一定的比例关系。这时误差的产生会有诸多原因造成,如大气的折光、温度、湿度、气压等都会对全站仪的测量产生一定的误差,造成较大的影响。

4精度控制及注意事项

控制全站仪的轴系误差精度

水利工程中的测量数据因其会由全站仪的轴系误差的影响而产生变化,使得整个测量的结果产生一定的误差,所以我们对于全站仪所产生的误差必须加以控制。对全站仪的轴系误差的减小我们可以通过不同的观测方式进行,例如用半测回角度代替全测回角度,通过对全站仪的测角精度进行考虑其变化。全站仪在出厂时,其精度会有一定的标准,所以我们在测量使用时会对其观测的角度进行改变,这就造成了垂直轴方向与其水平轴方向产生一定的误差,或者造成扇形段弧形的轴系误差。

控制全站仪的度盘误差

水利工程的实际情况与其高程测量相结合,我们通过使用三角高程的测量方法对其全站仪的误差进行精度的控制,然后通过其三角高程对其所产生的误差进行计算,以其在地球所产生的曲率进行计算的基础,得其结果,然后根据工程中所产生的实例进行计算,然后根据其测量工作的实际。这样可以使得其进行外界作业时工作效率得到提升。

控制全站仪的测距误差

这种技术是专门针对观测环境和人眼的观测能力,分辨率所造成的限制,这可以使得精度的误差的精度可以得到有效的提高。如果我们想在将全站仪的测距误差变小,那么我们就可以对其进行多次测量,然后取其平均值将其进行结果的确定。

使用全站仪的注意事项

使用全站仪时要注意使全站仪尽量靠近两个测量点的中轴线,这是由于全站仪的安放位置会影响到高程测量的精度以及全站仪的轴系误差。由于全站仪的角度会对全站仪的度盘误差产生直接的影响,因此要对观测目标的垂直角大小的精确性予以保障。要将合适的测距位置选择出来,进行测距仪器的安放,将全站仪的测距误差降到最低。使用全站仪注意事项:(1)若长距离运输仪器,在使用前必须进行仪器检查及校正,可以直接按照全站仪使用 说明书 中的校正方法进行安装校正,再进行使用;(2)我们在使用全站仪进行三角高程控制测量时尽量架设在两个测量点等距离中间进行,这样可以抵消部分由于轴系误差产生的影响,以保证观测目标精度减小误差;(3)在使用全站仪测量时,自由架站位置选择尽量远离变电站、高压线、及信号塔等有电磁波发射的附近,特别是在埋标选点的时候也应该尽量避开这些地方,以免电磁干扰仪器载波使得测量距离产生误差较大;(4)使用全站仪进行高等控制测量时尽量选择天气条件良好,通视状况优良的天气进行,并且选择好观测时间,避开高温及两点温差较大等情况,通过干湿温度气压计进行测量并记录结果,以便数据处理的时候进行改正使用;(5)一般使用全站仪时,尽量避免仪器暴晒引起仪器平整度不好,应给仪器打伞,并带上遮阳罩,使用过程中要经常查看仪器是否平整,进行微调,如有必要从新进行定向设站,以保证其精度。

5结束语

根据我们对上面的研究我们得知,水利工程是我国基础建设中最为重要的基础,我们在水利工程测量过程中如何更好的提升其精度水平,与水利工程的使用具有重要的意义,所以我们必须在测量中严格的控制其技术,对其进行水利工程测量中全站仪的误差分析与精度控制方式进行选择,必须认真切实的对水利工程测量质量进行提升,才能有效的保障水利工程测量的质量。

参考文献

[1]刘勇,韦汉华.水利工程测量中全站仪的误差分析与精度控制[J].企业技术开发,2013(19):55-56.

[2]冯强国.水利工程测量中全站仪的误差分析与精度控制[J].北京农业,2015(24):133-134.

[3]潘永明.论水利工程测量中全站仪的误差分析与精度控制[J].广东科技,2014(Z1):89-90.

[4]胡跃进.全站仪的误差分析及精度控制在水利工程测量中的研究[J].价值工程,2015(02):57-58.

《 建筑工程测量问题及对策 》

测量的过程众所周知,不言而喻,它不是一个阶段性的工作而是贯穿于整个建筑工程的始终。为了确保建筑的施工达到预定设计的目标,通常在实践中,我们会对具体的施工进行检测。这种检测既是一种检查也是一种核对。当建设项目完成以后还仍需进行测绘,以便为之后的建设和维护提供数据。测量工作可以说连接建筑工程图纸和实际施工的桥梁同时它也是非常重要的前期准备工作,对于之后建筑工程的品质有着非常重要的影响。也许有一种错误认识认为已经投入使用的项目就不用检测了,因为整个建筑工程都已经完成了。其实即使投产,也应该适时检测,这种检测更像是一种监测行为,这保证建筑过程的安全可靠,这是非常重要的。由此我们就可以知道测量工作贯穿于整个建筑工作当中。测量的有效性和效率都从很大程度上对测量的结果以及整个建筑工程的质量有非常重要的影响,因而,我们要提高认识,认识到测量的重要性,规划好测量工作。当前在测量工作中也出现了很多问题,只有将这些问题都解决了才能够保证测量的有效性。

1建筑工程测量中存在的问题

从业人员专业素养不高且人员缺乏

现在测量工作存在问题首当其冲的就是当前的从业人员素养不高,并且测量人员比较少。这从根本上造成了测量工作的一些问题。实践中有很多的建筑工程都出于成本及其其他方面的考虑,任用一些其他岗位的没有丝毫 经验 的来进行测量。由于这些人员本身不专业并且没有经过专业的培训,那么测量结果可想而知。另外,当前测量人员非常紧缺,专业性人才更是少之又少。这也在一定程度上增加了测量准确的难度。

测量设备陈旧且数量不足

现在很多的建筑公司没有具备相应的测量设备,大部分通过临时租赁来应付了事。而有的企业测量设备没有及时更新,非常的陈旧,这都对测量的准确性造成了隐患。如果不具备相应设备的企业设备有一些不足,那么就得寻找更加精密的设备,这影响了测量的进度。而设备陈旧的企业呢,由于没有及时的与时俱进,测量的速度和精确性都很值得商榷。因而我们应该从设备上解决这一问题,以免造成更多不必要的影响。

测量仪器操作与保养不当

测量工作的特点决定了其设备的是高精密仪器并且操作人都必须进行专业的培训,如果在测量的过程中操作人员不具备操作知识操作失误,哪怕只是一点小小的失误,测量出的结果也会大相径庭。有的精密仪器在使用完后要进行规范的保养和存放,否则会影响测量效果。但是在现实生活中,往往忽略了这一点,操作人员并未对仪器设备进行保养导致精密度受到影响。当然在使用过程中也必须注重保养事宜,确保测量数据的精确。

测量的质量控制被忽视

现阶段,大部分的工程竣工验收时都并未着重的对测量质量进行检测,从某种程度上来说忽略了这一点。这导致了建设企业对于建筑工程测量的质量控制也不太重视,从而当前的测量标准都经不起检验,大部分都没有达到测量标准和要求,严重的阻碍了建筑工程测量工作的进步。

2建筑工程测量问题的解决方法

强化对建筑施工测量工作的认识

测量工作可以说是一种客观性的工作,但是我们也不可否认,它也带有主观性。测量的方法和测量工具的选择这都是主观意识起了很大的作用。但是当前人们落后的主观思想阻碍了测量工作的进行。因而为了确保测量工作的顺利进行了,首先必须在思想上力求科学,正确的认识。我们要让相关工作者摒弃错误的思想观念,让人们意识到测量工作的重要性和重要的价值。只有这样,他们才会从根本上转变其思想,扭转当前测量的窘境。

加大测量仪器的资金投入及加强对仪器的保养

现阶段,技术在我们生活中带来了翻天覆地的变化,同时它也给测量工作带来了福音。技术的提高,对测量工作的精确度的提高起到了重要的作用。但是就像前文所述,很多公司处于成本的考虑设备仪器陈旧,因而公司应紧跟时代潮流,加大对测量设备仪器的投入。以适应仪器设备快速发展以及建筑工程测量准确性的要求。当然增加仪器投入的同时也应该加强对现有仪器的保养。例如在我们日常测量工作中为避免重测现象的发生就应该定期的对仪器进行校正。这看似比较麻烦,但是保证了测量的准确,并且避免了返工的行为,从某种程度上来说节省人力、物力、财力。取出仪器的时候我们应该坚持轻拿轻放的原则。仪器取出来我们安装的时候也应该注意,如果是安装在三脚架上面的仪器为避免摔坏应该拧紧螺丝。使用仪器应坚持平稳的原则,禁止对仪器进行粗暴对待,尤其是带有阻尼功能的仪器。

加强相关人员的培养与培训

随着现代化建设的步伐的加快,建筑工程的增多,对于测量专业人员的素养和数量需求也日益扩张。另外,随着测量技术的发展,各种新的设备和技术不断引进,这对我们测量人员的素养的要求更高,因而当前我们应加强对相关人员的培养和培训。这种培养和培训从企业方面来说应该提高企业对测量工作的认识,并且认识到培训的重要性。当然对于测量人员也应该提高自学的认识进行心得交流,增强自身的职业素养。对于整个社会来说应该加强对测量人员培训的投入,只有国家支持,企业和个人的响应,才能形成一个测量专业素养全面提高的局面。

3结语

我国建筑行业的快速发展,对建筑工程质量的要求毋庸置疑,这就需要我们不断的与时俱进,不断的改进当前的测量方式和测量技术因为测量工作对建筑的质量的影响是非常重大的。因此,我们应认识问题,然后分析问题,解决问题。通过这个解决问题的思路才能够寻求到科学的解决办法,推进整个测量工作的发展。

《 公路桥梁工程测量技术探析 》

武汉鹦鹉洲长江大桥位于武汉长江大桥上游公里,为武汉市的第八座长江大桥,全长公里,其中正桥全长公里,桥面宽38米。正桥布置双向8车道,设计行车速度为60公里/小时。武汉鹦鹉洲长江大桥为我国首座三塔四跨地锚式悬索桥,施工过程具有强烈的几何非线性,对风速、温度和制造误差等都非常敏感,应于猫道、主缆和加劲梁的施工前分别进行全桥贯通测量;同时,为控制主缆和索股线性,还必须监测跨径和索塔的变化。所以,为保证桥梁的高程与跨距一致,测量基准统一,桥梁工程对测量测绘技术要求很高,传统的测量测绘技术已不能满足要求,而现代化测量测绘技术的应用很好地弥补了不足,为武汉鹦鹉洲长江大桥的建设与实现提供了技术支持。

1规划设计阶段测量、测绘技术的应用

利用VRS系统绘制高精度的地形图

利用VRS系统,也就是虚幻参考站系统,只要完成采集碎部点的属性和坐标,就可绘出地形图。这样,一台GNSS接收机便可完成几台GNSS接收机的工作,不仅降低了测量成本,还提高了工作效率。而且,与常规的测图方法相比,VRS系统的可靠性、定位精度也得到了很大的提升。

桥梁勘测设计一体化系统的建立和运用

桥梁勘测设计一体化系统是在现代信息技术的条件下对桥梁勘测设计工作的一种创新:利用GPS技术获得无人机对公路桥梁航拍的航带内控制点三维坐标的空间信息,借助数字摄影测量系统完成地形图的绘制;用遥感技术收集桥梁沿线的水文地质等各种信息,并将之绘制到遥感图上,便可以快速地得到勘测结果,并且耗费低,节约了勘测成本;在CIS(地理信息系统)中传入遥感信息、地形等野外采集信息,桥梁工程的前期规划、方案设计、施工等工作便可得以进行,而诸如立项、评估、决策以及桥梁的工程勘测设计等一系列工作也有了有力的信息保障。

2施工阶段测量、测绘技术的应用

施工控制网的测量

桥梁平面控制网通常分两级布设,桥的轴线主要被首级控制网控制。根据公路桥梁所处的地形条件以及桥梁所跨越的河宽,首级GPS平面控制网的布设按照一级GPS控制网的技术指标进行。公路桥梁的首级控制网一般用GPS静态相对定位测量,再经过相应的处理获得平面定位成果,具有精度高,工效高,成本低等优点。由于在公路桥梁的勘察阶段,设计单位的控制点达不到施工过程中对施工放样的点的密度要求,加上不可避免的一些点位损坏等因素,需加密控制测量网。利用VRS动态测量可以在桥梁工程加密控制测量网中获得测点的三维坐标,这一方法已被中小型公路桥梁广泛应用在对施工平面控制网的测量中,并取得了良好的成效。

桥台、桥墩的施工测量

准确地测设公路桥梁桥台、桥墩的中心位置及它的纵横轴线是桥梁施工阶段最重要的工作之一,可采用直接丈量法,电磁波测距法或交会法。除测设纵横轴线,还要进行桥梁桥台、桥墩的定位,桥台、桥墩中心位置线的放样,大梁架设位置的放样,支座垫石的放样等工作。

架设的施工测量

主缆架设前要进行全桥贯通测量,以确定高程和各跨径都符合设计要求。全站仪坐标法可用来直接测量平面,全站仪三角高程法可用来测量高程,并配合水准仪钢尺复核。而近年新兴的机器人(锁定)功能被越来越到的用来控制公路桥梁架设的安装,并取得了良好的成效。

施工测量中的新兴技术

随着测量、测绘技术的发展与进步,一些更先进,更便捷的技术手段被运用于公路桥梁的施工测量中。VRS系统可对点线面及坡度线进行高效的精度放样,同时与全站仪相配合,更好的发挥各自的优势。超站仪可以在需要处通过PTK技术建立控制,而且用超站仪测量和放样可以减少全站仪的安置,不仅提高了效率,还提高了精度。由于超站仪可适用于各种类型的作业,省时,省力,又高效,这种技术已经被广泛应用于施工测量的整个领域。

3运营阶段测量、测绘技术的应用

系统在公路桥梁结构检测中的应用

质量监督部门为了加强对桥梁的质量管理,在公路桥梁施工过程中需要对桥梁的轴线、高程、柱位、支座偏位等进行检测,在传统方法中,监督部门常用全站仪等仪器进行测量,这种方式受控制点的因素影响很大。而随着GPS技术和网络信息化的发展,VRS技术已被广泛应用于桥梁施工的测量中。现在的VRS系统可在一个施工标段内设立一个固定的点,以此点作基准点,此标段内的所有公路桥梁结构都可通过移动站进行检测,从而大大提高了整体检测的精度。

桥梁工程的变形监测

由于桥梁工程的特殊性,在它的变形监测方面需要研究开发桥梁动态和静态的变形监测,对测量测绘的自动化技术及 措施 要求更高。VRS系统于传统的水准测量相比,不仅速度更快,周期更短,精度也更加均匀。VRS系统与数字水准测量结合使用,便可减少公路桥梁变形监测费用的三分之一,缩减时间的三分之一。而测量机器人在固定的测站上安装全自动化的站仪,与自动检测软件相配合,便可全自动地在计算机的控制下实施工作,不仅可采集、处理与输出变形点的三维数据,还可进行远程的在线监控管理,使公路桥梁工程的检测实现了自动化、智能化、网络化的完全自动化的最新最高境界。此外,三维激光扫描技术利用激光测距原理来获取所需目标数据,可以将被扫描对象的形态特征和整体结构准确地描述出来,并生成三维数据模型,定性、定量地分析公路桥梁,对桥梁运营管理中的变形作用进行更好地检测。

4结束语

测量测绘工作贯穿整个公路桥梁的工程,在桥梁建设中担当了非常重要的角色。随着测量与测绘技术的发展,以及新技术在公路桥梁工程中的运用,桥梁工程的作业方法和测量手段已经发生了革命性的变革。PTK系统、VRS系统以及全自动机器人功能等这些现代化的测量测绘技术将会成为未来公路桥梁工程测量发展的主流方向,它们为公路桥梁工程建设的现代化发展提供了强有力的技术支持,并且促使传统的公路桥梁工程测量迈向数字化,自动化,网络化和社会化,进入测量测绘信息化的新时代。

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测量在地铁中的应用毕业论文

给个邮箱,我给你一份

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分太少,没有动力

降雨量预测模型的研究和应用论文

极端气温、降雨与洪水之间有一定的联系。根据1958~2007年广西西江流域极端气温、极端降雨和梧州水文站洪水数据,以第5章相关分析所确定的显著影响梧州水文站年最大流量的测站的相应极端气候因素(表)为输入,建立人工神经网络模型。

BP神经网络概述

(1)基于BP算法的多层前馈网络模型

采用BP算法的多层前馈网络是至今为止应用最广泛的神经网络,在多层的前馈网的应用中,如图所示的三层前馈网的应用最为普遍,其包括了输入层、隐层和输出层。

图 典型的三层BP神经网络结构

在正向传播中,输入信息从输入层经隐含层逐层处理,并传向输出层。如果输出层不能得到期望的输出结果,则转入反向传播,将误差信号沿原来的连同通路返回,通过修改各层神经元的权值,使得误差最小。BP算法流程如图所示。

图 BP算法流程图

容易看出,BP学习算法中,各层权值调整均由3个因素决定,即学习率、本层输出的误差信号以及本层输入信号y(或x)。其中,输出层误差信号同网络的期望输出与实际输出之差有关,直接反映了输出误差,而各隐层的误差信号与前面各层的误差信号都有关,是从输出层开始逐层反传过来的。

1988年,Cybenko指出两个隐含层就可表示输入图形的任意输出函数。如果BP网络只有两个隐层,且输入层、第一隐含层、第二隐层和输出层的单元个数分别为n,p,q,m,则该网络可表示为BP(n,p,q,m)。

(2)研究区极端气温、极端降雨影响年最大流量过程概化

极端气温、极端降雨影响年最大流量的过程极其复杂,从极端降雨到年最大流量,中间要经过蒸散发、分流、下渗等环节,受到地形、地貌、下垫面、土壤地质以及人类活动等多种因素的影响。可将一个极端气候-年最大流量间复杂的水过程概化为小尺度的水系统,该水系统的主要影响因子可通过对年最大流量影响显著的站点的极端气温和极端降雨体现出来,而其中影响不明显的站点可忽略,从而使问题得以简化。

BP神经网络是一个非线形系统,可用于逼近非线形映射关系,也可用于逼近一个极为复杂的函数关系。极端气候-年最大流量水系统是一个非常复杂的映射关系,可将之概化为一个系统。BP神经网络与研究流域的极端气候-年最大流量水系统的结构是相似的,利用BP神经网络,对之进行模拟逼近。

(3)隐含层单元数的确定

隐含层单元数q与所研究的具体问题有关,目前尚无统一的确定方法,通常根据网络训练情况采用试错法确定。在训练中网络的收敛采用输出值Ykp与实测值tp的误差平方和进行控制

变环境条件下的水资源保护与可持续利用研究

作者认为,虽然现今的BP神经网络还是一个黑箱模型,其参数没有水文物理意义,在本节的研究过程中,将尝试着利用极端气候空间分析的结果来指导隐含层神经元个数的选取。

(4)传递函数的选择

BP神经网络模型算法存在需要较长的训练时间、完全不能训练、易陷入局部极小值等缺点,可通过对模型附加动量项或设置自适应学习速率来改良。本节采用MATLAB工具箱中带有自适应学习速率进行反向传播训练的traingdm()函数来实现。

(5)模型数据的归一化处理

由于BP网络的输入层物理量及数值相差甚远,为了加快网络收敛的速度,使网络在训练过程中易于收敛,对输入数据进行归一化处理,即将输入的原始数据都化为0~1之间的数。本节将年极端最高气温的数据乘以;将极端最低气温的数据乘以;年最大1d、3d、7d降雨量的数据乘以;梧州水文站年最大流量的数据乘以,其他输入数据也按类似的方法进行归一化处理。

(6)年最大流量的修正

梧州水文站以上的流域集水面积为万km2,广西境内流域集水面积为万km2,广西境内流域集水面积占梧州水文站以上的流域集水面积的。因此,选取2003~2007年梧州水文站年最大流量和红水河的天峨水文站年最大流量,分别按式计算每年的贡献率(表),取其平均值作为广西西江流域极端降雨对梧州水文站年最大流量的平均贡献率,最后确定平均贡献率为。

变环境条件下的水资源保护与可持续利用研究

表 2003~2007年极端降雨对梧州水文站年最大流量的贡献率

建立“年极端气温、降雨与梧州年最大流量模型”时,应把平均贡献率与梧州水文站年最大流量的乘积作为模型输入的修正年最大流量,而预测的年最大流量应该为输出的年最大流量除以平均贡献率,以克服极端气温和降雨研究范围与梧州水文站集水面积不一致的问题。

年极端气温、年最大1d降雨与梧州年最大流量的BP神经网络模型

(1)模型的建立

以1958~1997年年极端最高气温、年极端最低气温、年最大1d降雨量与梧州水文站年最大流量作为学习样本拟合、建立“年极端气温、年最大1d降雨-梧州年最大流量BP神经网络模型”。以梧州气象站的年极端最高气温,桂林、钦州气象站的年极端最低气温,榜圩、马陇、三门、黄冕、沙街、勾滩、天河、百寿、河池、贵港、金田、平南、大化、桂林、修仁、五将雨量站的年最大1d降雨量为输入,梧州水文站年最大流量为输出,隐含层层数取2,建立(19,p,q,1)BP神经网络模型,其中神经元数目p,q经试算分别取16和3,第一隐层、第二隐层的神经元采用tansig传递函数,输出层的神经元采用线性传递函数,训练函数选用traingdm,学习率取,动量项取,目标取,最大训练次数取200000。BP网络模型参数见表,结构如图所示。

图年极端气温、年最大1d降雨-梧州年最大流量BP模型结构图

表 BP网络模型参数一览表

从结构上分析,梧州水文站年最大流量产生过程中,年最高气温、年最低气温和各支流相应的流量都有其阈值,而极端气温和极端降雨是其输入,年最大流量是其输出,这类似于人工神经元模型中的阈值、激活值、输出等器件。输入年最大1d降雨时选用的雨量站分布在14条支流上(表),极端降雨发生后,流经14条支流汇入梧州,在这一过程中极端气温的变化影响极端降雨的蒸散发,选用的雨量站分布在年最大1d降雨四个自然分区的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ3个区。该过程可与BP神经网络结构进行类比(表),其中, 14条支流相当于第一隐含层中的14个神经元,年最高气温和年最低气温相当于第一隐含层中的2个神经元,年最大1d降雨所在的3个分区相当于第二隐含层的3个神经元,年最高气温、年最低气温的影响值和各支流流量的奉献值相当于隐含层中人工神经元的阈值,从整体上来说,BP神经网络的结构已经灰箱化。

表 选用雨量站所在支流一览表

表 BP神经网络构件物理意义一览表

(2)训练效果分析

训练样本为40个,经过113617次训练,达到精度要求。在命令窗口执行运行命令,网络开始学习和训练,其训练过程如图所示,训练结果见表和图。

表年最大流量训练结果

图 神经网络训练过程图

图年最大流量神经网络模型训练结果

从图可知,训练后的BP网络能较好地逼近给定的目标函数。从训练样本检验结果(表)可得:1958~1997年40年中年最大流量模拟值与实测值的相对误差小于10%和20%的分别为39年,40年,合格率为100%。说明“年极端气温、年最大1d降雨- 梧州年最大流量预测模型”的实际输出与实测结果误差很小,该模型的泛化能力较好,模拟结果较可靠。

(3)模型预测检验

把1998~2007年梧州气象站的年极端最高气温,桂林、钦州气象站的年极端最低气温,榜圩、马陇、三门、黄冕、沙街、勾滩、天河、百寿、河池、贵港、金田、平南、大化、桂林、修仁、五将雨量站的年最大1d降雨量输入到“年极端气温、年最大1d降雨梧州年最大流量BP神经网络模型”。程序运行后网络输出预测值与已知的实际值进行比较,其预测检验结果见图,表。

图年最大流量神经网络模型预测检验结果

表 神经网络模型预测结果与实际结果比较

从预测检验结果可知:1998~2007年10年中年最大流量模拟值与实测值的相对误差小于20%的为9年,合格率为90%,效果较好。

年极端气温、年最大7d降雨与梧州年最大流量的BP神经网络模型

(1)模型的建立

以1958~1997年年极端最高气温、年极端最低气温、年最大7d降雨量和梧州水文站年最大流量作为学习样本来拟合、建立“年极端气温、年最大7d降雨- 梧州年最大流量BP神经网络模型”。以梧州气象站的年极端最高气温,桂林、钦州气象站的年极端最低气温,凤山、都安、马陇、沙街、大湟江口、大安、大化、阳朔、五将雨量站的年最大7d降雨量为输入,梧州水文站年最大流量为输出,隐含层层数取2,建立(12,p,q,1)BP神经网络模型,其中,神经元数目p,q经试算分别取10和4,第一隐层、第二隐层的神经元采用tansig传递函数,输出层的神经元采用线性传递函数,训练函数选用traingdm,学习率取,动量项取,目标取,最大训练次数取200000。BP网络模型参数见表,结构如图所示。

表 BP网络模型参数一览表

图年极端气温、年最大7d降雨-梧州年最大流量BP模型结构图

本节输入年最大7d降雨时选用的雨量站分布在8条支流上(表),在发生极端降雨后,流经8条支流汇入梧州,在这一过程中极端气温的变化影响极端降雨的蒸散发,且选用的雨量站分布在年最大7d降雨四个自然分区的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4个区中。该过程可与BP神经网络结构进行类比(表),其中,8条支流相当于第一隐含层中的8个神经元,年最高气温和年最低气温相当于第一隐含层中的2个神经元,年最大7d降雨所在的4个分区相当于第二隐含层的4个神经元,整体上来说,BP神经网络的结构已经灰箱化。

表 选用雨量站所在支流一览表

表 BP神经网络构件物理意义一览表

(2)训练效果分析

训练样本为40个,经过160876次的训练,达到精度要求,在命令窗口执行运行命令,网络开始学习和训练,其训练过程如图所示,训练结果见表,图。

图 神经网络训练过程图

表年最大流量训练结果

图年最大流量神经网络模型训练结果

从图可知,训练后的BP网络能较好地逼近给定的目标函数。由训练样本检验结果(表)可得:1958~1997年40年中年最大流量模拟值与实测值的相对误差小于10%和20%的,分别为38年、40年,合格率为100%。说明“年极端气温、年最大7d降雨-梧州年最大流量BP神经网络模型”的泛化能力较好,模拟的结果较可靠。

(3)模型预测检验

把1998~2007年梧州气象站的年极端最高气温,桂林、钦州气象站的年极端最低气温,凤山、都安、马陇、沙街、大湟江口、大安、大化、阳朔、五将雨量站的年最大7d降雨量输入到“年极端气温、年最大7d降雨- 梧州年最大流量BP神经网络模型”。程序运行后网络输出预测值与已知的实际值进行比较,其预测结果见图和表。

图年最大流量神经网络模型预测检验结果

表 神经网络模型预测结果与实际结果比较

由预测检验结果可知:1998~2007年10年中年最大流量模拟值与实测值的相对误差小于20%的为7年,合格率为70%,效果较好。

梧州年最大流量-年最高水位的BP神经网络模型

(1)模型的建立

以1941~1997年梧州水文站的年最大流量与年最高水位作为学习样本来拟合、建立梧州水文站的“年最大流量-年最高水位BP神经网络模型”。以年最大流量为输入,年最高水位为输出,隐含层层数取1,建立(1,q,1)BP神经网络模型,其中,神经元数目q经试算取7,隐含层、输出层的神经元采用线性传递函数,训练函数选用traingdm,学习率取,动量项取,目标取,最大训练次数取200000。BP网络模型参数见表,结构如图所示。

表 BP网络模型参数一览表

图 梧州年最大流量—年最高水位BP模型结构图

广西西江流域主要河流有南盘江、红水河、黔浔江、郁江、柳江、桂江、贺江。7条主要河流相当于隐含层中的7个神经元(表),整体上来说,BP神经网络的结构已经灰箱化。

表 BP神经网络构件物理意义一览表

(2)训练效果分析

训练样本为57个,经过3327次训练,误差下降梯度已达到最小值,但误差为×10-5,未达到精度要求。在命令窗口执行运行命令,网络开始学习和训练,其训练过程如图所示,训练结果见图和表。

表年最高水位训练结果

从图和表可看出,训练后的BP网络能较好地逼近给定的目标函数。对于训练样本,从检验结果可知:1941~1997年57年中年最高水位模拟值与实测值的相对误差小于10%和20%的分别为56a,57a,合格率为100%。说明“年最大流量-年最高水位BP神经网络模型”的实际输出与实测结果误差很小,该模型的泛化能力较好,模拟的结果比较可靠。

图 神经网络训练过程图

图年最高水位神经网络模型训练结果

(3)模型预测检验

把1998~2007年梧州水文站年最大流量输入到“年最大流量-年最高水位BP神经网络模型”。程序运行后网络输出预测值与已知的实际值进行比较,其预测结果见图,表。

表 神经网络模型预测结果与实际结果比较

从预测检验结果可知:1998~2007年10年中,年最高水位模拟值与实测值的相对误差小于20%的为10年,合格率为100%,效果较好。

图年最高水位量神经网络模型预测检验结果

本文译自Environmental Geology,2002(41)∶765~775。

Alberto Pistocchi1Lucia Luzi2Paola Napolitano3著

朱汝烈4译校

(1Studio di Ingegneria per I'Ambiente e il Territorio,Viale Cesena,Italy;2IRRS-CNR,MiLan,Italy;3ACTA Studio Associato,Naples,Italy;4中国地质调查局水文地质工程地质技术方法研究所,河北保定,071051)

【摘要】此案例研究,源于将不同概率的预测模型[贝叶斯(Bayesian)概率、模糊逻辑、“与”、“或”、“总和”、“产出”、“灰度(非线性)”运算以及必然性因素等],用于编制意大利亚平宁山脉北部的丘陵和山岳地区滑坡灾害地图。利用7个数据层来检验非常脆弱的区域:岩性、与地质构造线的距离、年降雨量数值、土地覆盖类型、地形坡度和坡向,以及与水文网络段的距离。与用预测率指数预测的不同结果进行了对比和缜密的讨论,以评价这种易于运用、适宜有效的数据库在土地规划中使用价值的可能性。

【关键词】支持性函数整体化模拟滑坡灾害空间数据库

1导言及一般论点

近几年来,全欧洲各地方及规划部门在建立空间数据库方面有了长足进展。然而,很多数据库似乎对决策支持仍然不起作用,而且其使用的有效数据经常是纯粹土化的。特别是,最终数据使用者和决策者对于有关地理信息系统(Geographic Information Systems——GIS)的模拟能力,近乎于毫不知晓的状况。极少有地方政府机构在日常的决策中采用预测模型作为其有效支撑。

地理信息系统为详细的空间特征模拟带来巨大的能力,并且许多地方政府现在已拥有GIS技术,为其使用提供了方便条件。人们在对自然界现象进行日常习惯性观察时,这一重要信息有变成一种更有力的方法手段的潜在可能吗?

出于参与规划和目标共享的需要,地学家已经注意到确定的共享资源在用于规划和决策支持中做出的评估具有何等重要性的有关阐述。一些人强调地球科学地图在制定政策和土地使用规划过程中的作用。据他们的观点,灾害地图(hazard maps)的主要作用是,为决策者提供有关土地开发规章条例定义问题的正确观点。

基于自然现象之间因果关系的预测模型,已被水文工作者、地球科学家、环境分析家和工程师广泛地应用于自然风险评估、自然资源管理、污染防治与土壤改良及环境影响评估等领域。然而,就诸如滑坡这一自然灾害场合而言,要建立一个能在区域规模内可靠适用的模式似乎相当困难。一些人探究产生这一困难的原因,认为主要是受模型和数据的限制。与其他风险管理的角度不同,很少有管理者探索过有关定量模型的应用问题。

滑坡灾害制图的传统方法,依赖地质学家和地貌学家的经验观察、鉴定(通过对现场特性的直接观察和远距离的检测报告)来解释滑坡发生的特征。这样虽有相当可能判明既往事件,但是在撇开专家主观性及定性判断的情况下,几乎不能支持任何预测。

近几年来,已经提出了基于成带现象的大地构造模型。然而,基于大地构造模型的计算方法,或者说实际上是基于指数叠加的方法,限于数据不足或数据质量的低下,尽管其自然基础相当稳固,仍经常是不可靠的。

另一方面,通过“客观”的可复制模型进行的预测,分析家对可能的、有限的随机选择感到兴趣。特别是下列这些情况:

·当具有相当重要性的规划设想涉及到社会冲突时;

·当现象不容易觉察时;

·当对覆盖整个所关心区域的现象做详细测图所耗费用过于高昂,因而有必要对那些需更深一步了解的区域进行“筛选范围”模拟的时候。

一般说来,模拟过程与决策很相似,而且其工作具协调性和基础性。灾害地图之所以合理的一个理由,是通过专家的专门鉴别,可用模拟方法学的手段再现、复制,可以有助于认识的社会构成,亦即在管理者、社区公众以及科学家之间分享正确的决策准则。

这一原因导致开展使用概率进行预测的可能性的调查研究。在这些探索过程中,充分运用有关滑坡事件的先验性知识,通过合理地确定参数,用模糊的、或随机的地图套叠方法进行概率预测。

在最近几年,对这种方法做了很多探索。所有这些方法已经比较广泛地使用于敏感性分析或不同方法的性能对相同案例的研究。目前,在这些应用中存在的主要困难是不同的地图的对比。

有人提出了一种解决问题的构想,以完善绘图功能。在那些作者们的工作中,显示了概率、模糊的范畴,并可用现象发生地区最支持性的探测功能——例如滑坡或者矿藏——来证明。这些技术通过推测、校核而发挥效用;对其他诸如神经和贝叶斯(Bayesian)网络等方法,其共通特征与一般的数学模拟近似。以这种方法能轻易地找出一种称之为预测比率的独特标准,它主要用于比较不同预测地图,堪称使模型具有良好性能的有效措施。对其解释如下:支持性函数的用途在于以产生至少包含科学家基于规章的判断,即可从现场经验获得的、预测大部分正确的地图为目标。当然,随后由于专家对现象认识和理解的逐步深化在评估期间必然要求选择多种模拟。同时,由于协调不当而产生变量的假定概率,以及数据缺乏和不可靠,也可引起谬误的结果。不过,运用定量法可以使模型的校准和确认能够支持预测的透明度和合理性。支持性函数模拟方法最近已在专门为其安排的某些案例研究中应用。

本文目的在于,探讨支持性函数模拟对用现有的数据库标准认定的滑坡事件,编制灾害地图的可应用性,并且检查这种方法在现有的数据库里信息的运用中如何改进,以与其他技术(例如,每个岩性单位的滑坡频率编图或者纯粹的滑坡目录清单似的绘图)相比较。

支持性函数模拟也可用于构建数据库的概念性设置:数据的收集严格依赖于在理论框架上对最佳可用信息的准确理解。

2理论背景

很多作者指出,数值技术的使用与那些对相关现象自身属性的局部价值认为值得关注的事件相联系。属性被认为是事件的证据因素,“或然性”、“可能性”或者发现事件的“可能”程度,在一定意义上与每个相关属性的存在非常符合。假定 A是已进行分析的定义域,而 F是被检查的事件现象。若 r数据层为有效数据,则对于每一个属性种类中的mk来说,设定k=1,…r,便可对每个数据层定义一个分配函数:

地质灾害调查与监测技术方法论文集

它将 A的每个象素分配到k层序列中的一层中;可以为每层确定另一个函数:

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在这种情况下,地图在每个层里出现一个数值下降的间隔[a,b]。在此,a和b取决于分析者(如稍后将指出的那样)所做的进一步假定。这个数值代表支持性(favorability),即假定一旦遭遇某种特殊种类属性现象出现时的可靠程度。

对作为每个数据层的函数成分 V和R被定义后,支持性函数可表示为:

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间隔极值 a,b必须由分析家据其“可靠性”的解释而定,若认为可靠性与“可能性”相同,则 a=0,b=1。若令可靠性范围等于确定性系数,则 a=-1,b=1。如果选择不同的方法,则可能需要另外的数值。

支持性函数在本项目中的不同用法将在本报告中予以陈述。

若支持性假设为与特定现象 F相关,设定与事件的可能性一致的属性种类为E1,…,E。,然后根据贝斯定理,按 E1,…,E。独立条件假说,可写为:

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在ppsI中,I=1,…,n,是发生必然属性种类的优先概率,并且可用该属性种类存在的总面积的百分比进行估算。pps1至n作为属性种类的先期共同可能性考虑;这可以作为全部种类共同发生的总面积的百分比。ppaI,I=1,…,n是观察到的F对于属性种类Ei事件的可能性;这可以根据公式计算。ppaI=1-(1-(areaI)-1)nb(I),其中areaI是符合i系列条件的面积,而nb(i)是与F条件也符合的i系列的面积。psF是所有覆盖整个区域的F的优先概率,并可用所有符合F条件面积的百分数算出。

按此法则,一张地图可以由发生的属性种类的每种组合的计算编制出。这可以通过常规交叉作业程序,在GIS的栅格内操作完成。

如果使用确定性系数,则运算法则作如下相应变动:

(1)一种属性种类的确定性系数可以定义为:

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式中:I=1,…,n;n是作为原因因数的主题数据种类的数量。

(2)对两个数据种类来说,确定性系数根据下列法则计算:

当 CF1和CF2均为正号,那么 CF1+2=CF1+CF2-(CF1×CF2);

若 CF1和CF2符号相反,则 CF1+2=CF1+CF2/{1-min(|CF1|,|CF2|));

若 CF1和CF2均为负号,则 CF1+2=CF1+CF2+(CF1×CF2)。

(3)程序通过首先计算 CF1+2=CF12,然后 CF13=CF12+3等等,按此重复操作可获得更多的图件。

作为最后的方法,采用模糊集合论通过计算“模糊总和”、“模糊产出”,“模糊与”、“模糊或”以及“模糊非线性函数”。所有这些函数都是在假设 F存在的可能性预测值等于给定的种类EI(即 ppaI)的条件下进行运算的。它们是:

·“模糊与”=min(ppaI),I=1,…n;

·“模糊或”=max(ppaI),I=1,…n;

·“模糊结果”=Ⅱ(ppaI),I=1,…n;

·“模糊总和”=1-Ⅱ(1-ppaI),I=1,…n;

·“模糊非线性计算”=(模糊总和)(模糊结果)1-γ,γ是0:1范围的参数。

按此方法,可确定编制覆盖层地图的法则,以便分析家能评价覆盖整个研究地区的不同事件属性数据差别,并有助于进一步识别存在更多现象的场地。这些计算结果代表与被认为属于有利性的现象相关指标的数目。必须注意到,除已描述之外,根据相应的资料证据分量、可信功能、线性回归覆盖概率以及其他诸多条件,可采用不同的技术。

必须指出,优先概率psF需要对确定性系数的估计测定而计算获得,但将它用于绝对边界条件是无意义的,因为要预知未来的滑坡事件的可能性实际上几乎是不可能的。预测根据的理由必须在概括全部条件求得支持性指标后,方可确认,而不能以对灾害的数字计算结果为依据。

3应用

用于本案例研究的地区在意大利(图1)北部的萨维(Savio)河流域。区域地质概况基本上为泥灰岩和沙岩组成的一个沉积盆地。可更详细分为以下3种主要的地质岩层:

图1研究区位置图

(1)托尔顿阶(Tortonian N1)为灰色砂质和泥质浊流沉积岩,是主要地质岩层,并出露于这条主要溪流两侧。

(2)由微晶质石膏与泥质粘土和沙层互层组成,而其基底为含硫石灰岩地层。

(3)由泥质岩、砂质岩和砾岩3层构成,全部含有灰岩层。

此外,还有淤泥质泥灰岩层、晚始新世砂岩地层、上新世粘土以及混杂堆积的粘土层出露地表。

该地区被大量滑坡覆盖,在不同的地质单元内,大多数情况下是以滑移型或泥石流型的运动形式发生。而且,有的地区有岩石崩落,并存在块体平移运动,然而对它们均未做过分析。研究过程中使用的数据由埃米利亚·罗马格纳地区地质调查所(Regione Emilia Romagna Geological Survey)提供。

用于本案例研究的数据库由若干主题层构成,它们涉及:

·线性构造(断层,向斜和背斜),比例尺1:50000;

·岩性单元,比例尺1:50000;

·根据CORINE欧洲工程指南协议,从TM陆地卫星映像获得的土地覆盖情况,比例尺1∶50000:

·数字地形模型(DTM),根据从Regione Emilia Romagna地方当局的地图数据库中获得的、通过计曲等高线内插、等高距为50m的等值线制成;

·整个地区的7个降雨计量站的降雨测量数据;

·数字化水文网,比例尺1:10000。

必须强调,数据库的分辨度非常低劣,另外,数据在比例尺上很不均匀。有人会认为特别是当与平均滑坡面积进行对比时,地形信息明显很不精确,因而成为非实际滑动的运动学的代表。这项研究的目的是评价现实世界数据库的预测能力(前已阐述),必须意识到,重要的不是做出可靠的灾害地图,因为最好的信息虽已被应用殆尽,但不可能有任何更深远范围的调查和数据可供获取。正如在以下内容所强调的那样,与土地计划的预测相比较,评估的结果将为数据库的改进给予更多的输入内容。

从DTM数字地形模型中形成了坡度和坡向地图,并用固定的数值间隔对坡度做了分级。

对线性构造的距离做了计算,目的在于评价构造干扰对坡体稳定性的可能影响。以对栅格地图和栅格化作为计算结果。

分析了降雨资料,以查明高程与年降雨量之间的关系。从这两个变量的一个回归方程发现:y=(R2=),x为海拔高程(m),y是超过30年的长时间级数降雨量的总平均值(mm/a)。后来用该方程式做了一幅连续降雨地图,结果明确显示,DTM既像降雨特征的指示剂,同时也犹如位能释放的一个显示器。

应当注意,过高的高程与降雨的相互关系相当微弱,而更进一步的分析则要求更好地描述该地区的实际降雨分布情况。然而,依据现有数据,仅能说明已经适当地查明了降雨分布的一般趋势而已。

尽管概念上的差异特性可以在滑坡的现象情况与所需的因素之间梳理出来,然而,当其他所需要特征都存在的情况下,恰恰只是“要素”触发了滑坡。可以认为,所有这些数据层都可能具有优先意义。

至于存在滑坡可能性的数据,只能依赖地方当局的土地不稳定情况报表获得。应着重指出,数据库适用于构建GIS的长时间序列分析。而且,其数据的密度和分布,按统计学来看,属具典型意义的现实滑坡分布。可以证明,事实上,当为贝叶斯程序培养的数据集不是足够大(并且排列也不足够随机)——这关系到对分区性随机变量的获得——的时候,按定量评价的观点衡量概率综合模拟,是毫无意义的。本案例中,滑坡发生的优先总和有利性条件(级别—特殊)的概率ppa1和psf,需由专家们判定。而且,选择滑坡的类型和年龄以便培养数据系列是重要的,这样的系列可照顾到同类滑坡。已有人进行了关于“泥石流”和“崩滑泥石流”类型滑坡的分析,认为通常发生在局部地区。在本研究项目中,仅在编制一些图件时有效地应用。

地区土地不稳定性报表记录也考虑了岩石崩落、块体滑动以及潜在不稳定的地段,但是这些没包括在分析过程中。图2显示了用于分析的数据层。

被考虑的全部主题的数据原则上有相互关联的可能性。由于多余的信息将可能导致无效结果,因而做一些尝试性计算。为了分析的目的,已进行了一次对7个主题条件(即,降雨地图、岩石学、土地覆盖、坡度、坡向、与水文网的距离及与线性构造的距离)的联合性试验。7个主题条件分类列入独立的图例内,并作为促使滑坡体产生活动的条件在地图上的识别标准。

对每一个地图偶对做了4个指数的联合计算:

·x平方(x2)指数;

·克拉默(Cramers)指数;

·意外事故指数;

·共同信息不确定性得分。

这里,第一个指数被确定为:

图2用于预测的原因因素主题图

地质灾害调查与监测技术方法论文集

式中

地质灾害调查与监测技术方法论文集

而 T=象素的总数,Ti=地图1中 i类象素的数量,Tj=地图2中 j类象素的数量。指数 n和m分别是在地图1和地图2中的种类数目。

克拉默指数(V)和意外事故指数(C)确定如下:

地质灾害调查与监测技术方法论文集

相同符号的含义相应同前,同时 M取(m-1,n-1)的最小值,而 n和m分别是两幅图中每一幅中的数据种类的数目。

图幅偶对 A和B的共同信息不确定性得分取决于:

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其中

地质灾害调查与监测技术方法论文集

n、m分别是在地图A和地图B里种类的数量,而Pij则是在地图A和B的交会线上i和j种类的像素数量分别对像素总量的比率。Pj是地图A中种类j的像素总数量,而 Pi表示种类i在地图B中的总像素。

上述指标可判断一个地图偶对之间的协调性尺度。x平方指数给出协调性(无上边界的)绝对尺度,而对其本身没用;V和C表示区域内预防标准的尺度[0,1],它们越是接近1,则两张地图之间的联系越强。这3个指标结合使用,可提供关于联系性的一个综合尺度标准,并允许我们超越一套地图从不同角度去比较像对的联系性。通常,可能注意到3个指标呈现如所期望那样非常相似的反应。不确定性共同信息记录也可用于确定由前面的指标测定的联系性模型,并假定在0(完全独立的地图)和1(完全联系的地图)之间改变。表1展示了如上所述的地图计算的指标。

表1数据层之间的联系性指标

尽管未使用计算的指标,在严格条件下,对于确定贝叶斯条件(比非联系性质更强)的独立性,这些由全部数据层推断而得出的联系性指标,可能应当是独立的。

正如分析所指出的,必须被注意到,滑坡显示出与岩石学的某种联系(只有一个滑坡,岩石学主题由于共同信息的不确定性,具有非相关性),并与海拔高程/雨量以及地表覆盖存在空间联系趋势。

应当指出,若从因果关系以外的因素看来,岩石学与海拔高程/雨量和土地覆盖是相关的,而与坡度之间的联系较弱,与其他主题的联系则极少或无联系。提供给研究项目的不甚适用的DTM似乎是造成这一现象的首要原因。除在坡度和降雨量/海拔高程之间的微弱的联系外,其他联系可能均未予考虑。

根据当地地质调查所的分析似乎也得出同样的结论,岩性的因素仅仅用于编制滑坡灾害图以及拟定作为滑坡灾害指标的每个岩性单位的滑坡频率。

在每次运算期间,只有已知滑坡(通过随意抽样选择)的一半用来生成预测地图,然而剩下的东西,应当视为同样有效的数据群。作为滑坡灾害预测尝试,最先使用潜在原因因素,而在第2次试验过程中,只使用了3个最为相关的因素,这将在后面的章节中予以解释。

4结果讨论

支持性函数的计算如以下将予以描述的那样,是在不同的模拟假定前提下进行的。每一幅由计算生成的良好地图的预测能力,用曲线的预测比率进行测试。这种曲线,是通过研究地区的累积百分率标定分类,以支持性评定数值的递减量(遵循上面提到的各种法则)作为横坐标,以滑坡地区的累积百分率作为纵坐标而做成的。据说,当预测的滑坡百分比与区域最大值的20%相一致时,便是对模型预测能力的良好评估。更广泛的观念是,曲线越是有规则的接近纵轴,则预测越加吻合。相反,若更多的曲线靠近45°直线,则说明组合因素造成预测靠近支持性数值的随机分布范围,这种预测的有用价值极小。在因果因素中,已经认识到水文网络所起的作用较小,这是因为为其所拟定的细节,要比其他因素的精密度高得多。乍看起来河流切割“遍布”各地,因而不便于将滑坡分布与它和水文网络的距离加以联系。因此,在因果因素中没有包括河流水系。

在图3中对已考虑的6个因果因素的预测比率,逐个予以显示。本项目中,预测者估计的条件频率ppaI,I=1,…n(发生滑坡事件的条件概率,给定的种类 i)适于每个主题内的每一个种类。

图3原因因素预测的比率——使用整个滑坡封闭折线和条件频率

第一步计算用作证据的数据,来自图解滑坡活动的全部封闭折线。滑坡被分解成两个随机取样组,其中一个用于标定,而另一个用于证实。计算作业使用了3个最相关的主题(岩性、土地覆盖以及海拔高程/雨量),遵照先前描述的指标。预测比率曲线用图4显示。

进一步使用所有的6个指标进行了计算,其预测比率用图5显示。

我们注意到,由于整个滑坡体均被绘制,因而这可能会含有一些精确性的偏差;由于因果因素的集合,致使滑坡触发点和滑坡前缘不相同。因此,在每个滑坡封闭折线内预测,只使用最高点;若从物质运动的运动学原理考虑,触发点应当在最高位置。6个因果指标在此假定前提下计算的预测比率,如图6所示。

图47位预测者预测的比率——使用3个因果指标

(岩石学、降雨量和土地覆盖)和整个滑坡封闭折线

图57位预测者预测的比率——使用所有6个相关的原因指标和整个滑坡封闭折线

7位预测者使用3个和6个因果指标的预测比率,分别用图7和图8显示。

就输入数据的相关性而论,表明使用坡度、坡向和雨量分布(即更准确的DTM和雨量——由更区域化的降雨计量器获得的数据)具有更好的代表性,将使结果得到改进。一旦得到新数据,分析者们便可重新评价其对预测的潜在影响。

从预测比率的比较中可以确定:

·当使用6种因果指标代替3种与滑坡关联性更好的指标(岩石学、土地覆盖以及雨量)时,似乎没有明显的改进;在两种情况下的预测表现得非常近似,这恰似对种类群用了修整清除器,然而更多的指标是被应用了的。

·更进一步的清除效果可由只用触发点,而无需考虑滑坡整体来作为证据。这不至于带来地图总体预测能力的恶化;但同时也须顾及到,过量的清除有可能会导致绘图的可靠程度降低乃至消失。

图6只使用触发点因果指标预测的比率

图77个预测者只使用3个因果指标(岩石学、土地覆盖和降雨量)和触发点预测的比率

图87个预测者使用6个相关因果指标和滑坡触发点预测的比率

·岩石学在原因指标的预测比率图解中,无论如何显然具有更高的预测能力(如此则可理解,为何当地地质调查所单独选择了将这个主题层用于灾害制图),当然还包括土地覆盖和降雨。然而并非其他全部主题都与预测相关。

·在本案例研究过程中,除贝叶斯可能性的情况外,7位预测者所用的预测表现得极其近似。然而数据的有效分布性是非常敏感的,当整个滑坡体被用作证据,并处于模糊“或”、“与”的某些场合时,则预测均近乎为随机性的。通常,似乎确定性系数是预测者在这一具体案例的研究中最有用的手段,虽然在每种情况下,一些预测者以预测比率曲线和预测地图所作出的预测实际上相同。

图9显示了在本案例中,进一步显示了将3个因素与作为主题证据的触发点共同配合使用时的7种预测。这是本案例研究过程中探讨的情况之一,它具有更好的预测比率,并且可能对滑坡灾害成带性作出最佳的基础性思考,显现了当前的认识状态。

图9根据7种预测做出的预测地图

5结论

本文讨论的方法是使用数字模型(较少需要专家的主观判断),依据滑坡灾害来划分土地等级。这似乎表明,当客观预测可从空间数据库中提炼出来时,则可以说明其主题有一些“系统”增加的价值,即全部数据都共同使用比仅只使用某些主题的效果更好。

必须强调,这种方法从现有数据库的开发入手,且保留对每个主题认识的开放、完善。在最好的预测者们各种各样的测试(确定性系数、贝叶斯可能性、模糊的操作和其他可能的技术)中,仅能根据各种测试技术的预测能力做出选择,最后则慎重地使用了预测比率曲线进行预测。

这些分析已经引发了现有的数据库尚属不健全的认识,当然,仅指为了生成预测模拟使用目的的地形数据不甚适当而言。这寄希望于未来投入进一步的调查研究并捕获数据,以确定一种更佳的数字化地形模型。只要改进的原因因素地图一旦产生,或者一个新的原因因素被确认与现象相关,便可能重新进行计算,从而可能产生新的预测图。预测比率使用的有效性可按实际和有效改进进行检查,也可用来对数据收集和岩土工程监测的进一步努力指明方向。例如,在本案例研究中,岩性、土地覆盖以及降雨(如上所述,按高程描述)显然是滑坡的最相关的因素,因而到目前为止,分析主要致力于这些因素的调查和编图。更进一步说,准备并使用具有合适解读能力的DTM显得很有必要,其目的是为了更详细地检查地形数据的影响。分析也很重视其他主题条件,例如水体高程,对用于危险绘图时,它可能就变得相当重要。

一个区域内通常有数个雨量站,雨量站记录的降水过程可以代表附近一定区域内的降水过程根据泰森多边形法,可以确定每个雨量站控制的区域,从而利用雨量站记录的点雨量数据计算出该雨量站控制的区域中的总雨量,乘以区域面积再乘以雨水密度就是区域的降水质量了把几个区域的质量相加就是城市的总降水质量量记录的方法(点测法)雨量常常用 降水深度【depth of liquid】 来表示,如果再给出一定区域相对于海平面的投影的面积就可以计算出总的降雨量【the total volume of precipitation 】所以选定雨量的测试点就显得尤为关键了,需要考虑它所处的位置以及所有点的分布,经常会用到雷达和卫星来确定。在这里主要说一下测量方法,主要分为人工测量和自动测量。人工测量(主要使用传统的雨量计)大概长这样(我知道爱尔兰现在有750个这样的站点):

微生物在中药研究中的应用论文

微生物在中药中的应用摘要:中药是中华民族的瑰宝,几千年来中医药为我国人民的健康做出了巨大的贡献,形成了系统的中医药理论和大量经实践检验的成药验方。中药作为天然药物正逐步引起世界的关注。微生物是一切肉眼看不见或看不清的微小生物,包括细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生动物、显微藻类等在内的一大类生物群体,它个体微小,却与人类生活关系密切。利用微生物广泛涉及健康、食品、医药、工农业、环保等诸多领域。微生物在中药领域有着广泛的运用。微生物可运用于中药菌体发酵、中药炮制等。关键词:微生物 中药 发酵技术 发酵中药 中国是中医中药的起源,几千年来中医药为我国人民的健康做出了巨大的贡献,并逐渐积累,形成了系统的中医药理论和大量经实践检验的成药验方。中药行业是我国具有比较优势的少数几个产业之一,在自然科学领域,我国最有实力、最有优势、最有后劲的就是中医药。它是中华民族的瑰宝,也是世界传统医学中重要的组成部分,在预防和治疗疾病方面发挥着重要的作用。正受到各国人民和研究人员的关注和重视。目前各国都在从中药等天然产物中寻找有效药源。微生物是一切肉眼看不见或看不清的微小生物,包括细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生动物、显微藻类等在内的一大类生物群体,它个体微小,却与人类生活关系密切。涵盖了有益有害的众多种类,广泛涉及健康、食品、医药、工农业、环保等诸多领域。微生物学是生命科学中发展较快的学科之一,在生命科学中地位越来越重要,成为各门学科都离不开的重要工具。在制药药现代化进程中,微生物显示出了越来越重要的作用,充分利用现代微生物学成果可以更好地促进制药的现代化,也为微生物学的发展开辟了新领域。1 微生物学理论促进了微生物相关中药的发展对传统微生物中药的生物学研究加深了传统微生物中药的应用和产品开发,特别是多种中药微生物纯培养物代替原药材的研究尤其引人注目,如灵芝、猴头等各种药用菌的栽培, 对保护环境、保护资源、满足人民群众用药需求起到了十分巨大的作用。以金水宝为代表的从冬虫夏草中分离的真菌纯培养物代替冬虫夏草的研究取得了巨大的经济和社会效益, 掀起了以蝙蝠蛾拟青霉、蝙蝠蛾多毛孢、蛹虫草、等虫生真菌的研究热潮。对一些微生物和植物相互作用形成的中药也有了更深入的认识, 如龙血竭的形成与真菌有密切的关系, 是龙血树抵抗微生物侵染而产生的一种植物抗毒素;僵蚕中的一些有效成分是微生物、蚕、桑叶相互作用形成的。对天麻、茯苓等中药的生物学研究促进了这些中药品种栽培技术的发展。微生物相关中药形成方式,可以分为以下几种情况:1)以腐生生活方式形成的大型药用真菌,如灵芝、猴头、木耳、香菇等。这些真菌基本上都可以实现人工栽培。2)天然微生物发酵植物性中药材料形成,如神曲、红曲等,主要是酵母和丝状真菌。3)植物和微生物共生形成的中药, 如天麻是蜜环菌和天麻植物的共生体,天麻植物依靠蜜环菌提供营养;猪苓也是由于蜜环菌侵入猪苓菌核形成的共生体,由蜜环菌提供营养。4)寄生真菌侵染活体昆虫形成的虫菌复合体,其实质是昆虫的致病菌。如冬虫夏草、僵蚕、蛹虫草等。5)微生物侵染植物后,植物抵抗微生物的侵染而形成的植物抗毒素,如龙血竭、沉香等[1]。微生物相关中药活性成分的研究为这些中药的质量标准化起到了重要的作用,也加深了对这些中药药理作用的认识。药理学研究促进了传统微生物中药在治疗现代社会的高发病如癌症、心脑血管疾病、病毒性疾病中的应用。多数微生物中药都具有滋补保健的效果,如灵芝、冬虫夏草成为保健食品开发的热点。大多数药用真菌都含有真菌多糖, 真菌多糖能增强免疫力、没有直接的细胞毒作用,成为抗癌、抗病毒产品开发热点。2 微生物发酵在中药中的应用发酵工程是指采用工程技术手段,利用生物(主要是微生物)和有活性的离体酶的某些功能,为人类生产有用的生物产品,或直接用微生物参与控制某些工业生产过程的一种技术。发酵工程微生物发酵制药是指利用微生物技术,通过高度工程化的新型综合技术,以利用微生物反应过程为基础,依赖于微生物机体在反应器内的生长繁殖及代谢过程来合成一定产物,通过分离纯化进行提取精制,并最终制剂成型来实现药物产品的生产。 中药发酵制药技术是在继承中药炮制学发酵法的基础上,吸取了微生态学研究成果,结合现代生物工程的发酵技术而形成的高科技中药制药新技术,是从中药(天然药物) 制药方面寻找药物的新疗效。传统的中药发酵多是在天然的条件下进行的,而现在的中药发酵制药技术是在充分吸收了近代微生态学、生物工程学的研究成果而逐渐形成的。其先进发酵工艺特点是:以优选的有益菌群中的一种或几种、一株或几株益生菌作为菌种,加入中药提取液中,再按照现代发酵工艺制成产品,它是一种含有中药活性成分、菌体及其代谢产物的全组分发酵液的新型中药发酵加工制剂。古代中药发酵技术应用历史与现状我国人民远在 4000多年前就学会利用发酵来酿酒,此后又相继利用发酵来生产酱、醋、豆豉和臭豆腐等食品。《本草经疏》曰:“古人用曲,即造酒之曲,其气味甘温,性专消导,行脾胃滞气,散脏腑风冷。”说明中药临床应用之曲是在酿酒业发展的基础上出现的,曲与酒相维系。后来人们在酒曲中加入其他药物制成专供药用的各类曲剂。《本草纲目》云:“古人用麴,多是造酒之麴。后医乃造神麴,专以供药,力更胜之。”可见古人早已将微生物发酵应用于中药炮制。即将药材与辅料拌和,一定温度和湿度下通过微生物的发酵达到提高药效、改变药性、降低毒副作用等目的。直到现在,临床仍在应用的发酵(制品)中药,如六神曲、淡豆豉、建曲、沉香曲、半夏曲、红曲、豆黄等,均是利用炮制环境中的野生微生物(多为霉菌、酵母、细菌等)进行多菌种固体发酵而成[2]。发酵技术应用历史悠久,也是传统中药加工炮制的重要方法之一,一般主要是起到中药复合炮制的作用。不同的培养基经同样的发酵处理后会产生药性的差异,可利用该特性生产不同适应证的中药。例如,发酵淡豆豉时,以桑叶、青蒿发酵者,药性偏于寒凉,多用于风热感冒或热病胸中烦闷之症;以麻黄、紫苏发酵者,药性偏于辛温,多用于风寒感冒头痛之症。在清代,根据辅料中药及治疗功能的不同,又制出了皂角曲、竹沥曲、麻油曲、牛胆曲、开郁曲、海粉曲、覆天曲等10种药曲。但是传统的中药发酵仅对自然界的菌种进行利用,且菌种不纯,不能利用现代研究成果定向改变药物的性能或有意识地根据药物之间的特性进行有目的的组合。同时,对那些在自然界中不占优势、生长条件要求比较严格的微生物来说,就不可能在药物上生长起来。这极大地限制了微生物的作用。另外,是否会落入有害菌也不明确,使微生物在药物中的潜在效能没有最大限度地发挥出来。中药发酵研究开始于80年代,但仅是对真菌类自身发酵的研究,如灵芝菌丝体、冬虫夏草菌丝体、槐耳发酵等,大都是单一发酵。虽有报道加入中药,但也仅是将中药当做菌丝体发酵的菌质,同时研究发现,含有中药的菌质对原发酵物的功效有影响,只是未见深入研究。目前,已有学者呼吁中药发酵制药可按新药审批办法规定开发新药。同时也开展了另一项研究,即生物转化,我们认为它与中药发酵是密不可分的。90年代初,日本人小桥恭一发现中草药成分如番泻叶甙,可借助肠道细菌转化为致泻有效成分而起到治疗作用。又有报道,在中药有效成分与细菌的生物转化过程,许多甙类、黄酮类、黄酮醇、黄烷酮类、香豆素类等均经过肠道菌进行了化学修饰。有作者指出 ,在中药成分生物转化的研究过程中 ,对代谢物提纯、确定结构模式固然需要,但更应当推出微生物发酵。中药成分的生物转化是中药创制新药研究的重要方面。正在修订中的我国新药申报指导原则,已决定将生物转化列入创新(一类) 药的研究。董玫等研究发现,六味地黄丸发酵液可显著抑制小鼠肝癌 H22的生长,而等量的六味地黄丸煎剂则无明显抑瘤作用。六味地黄发酵液还可以对抗环磷酸酰胺所致白细胞减少,且升高报细胞的作用明显高于六味地黄煎剂。香港中医博士吴志勇成功发酵出黄芪液,经福建中医学院测定,发酵的黄芪所含的黄芪多糖是普通煎、煮、熬水提法的~倍之间。据悉,卫生部药品检验所动物试验结果:发酵中药只需1/28的量,即可与一般煎、煮、熬的水提物一份的量发挥同等的药效。据报道,含有中药成分的培养基对原发酵中药的影响和多菌种混合发酵的研究将有望成为未来的研究热点。国外对于中药发酵的研究报道较少,主要在食品、酶工程,如日本的纳豆,用Bacillus菌发酵大豆。由于Bacillus菌酶系丰富(包括淀粉酶、纤维素酶和蛋白酶),并能增加维生素K的含量,Bacillus subtilis菌环能消除小肠内致病菌,其提取物具有明显的抗癌活性和降压作用。中草药发酵的研究有必要借鉴上述成功的经验[4]。中药发酵制药的特点中药发酵制药技术的典型特点就是生物转化。可概括如下几点:1)药物的有效组分、活性物质最大限度的得以提取、利用;2)药物进入人体后不能直接被利用的有效活性组分,因在体外得以完成而被直接利用,迅速发挥应有效能;3)优选的人体有益菌种本身具有补充或增强原有药物的功能;4)中药发酵制药与原有药物相比产生了新的活性物质,从而具有新的保健、预防或治疗功能;5)是实现中药现代化、具有高科技水平的又一新技术,生产工艺可控,所得产物精确,制剂方便,便于与国际接轨[4]。 中药发酵的分类中药发酵分为液体发酵和固体发酵。液体发酵是在借鉴抗生素生产工艺的基础上,把菌丝体加入培养基中,将之与药材混合后放置于适温下进行发酵。液体发酵具有较高的物质传递效率,易于实现发酵工艺的自动化控制。固体发酵是以富含多种营养成分的农副产品如麦麸、甘蔗渣、玉米芯等作为发酵营养基质,用一种或多种真菌作为发酵菌种,在一定的温度、湿度条件下进行发酵。固体发酵在发酵过程中既生长菌体,又形成各种次生代谢物质,难以将其分离,南京中医药大学庄毅教授将它们统称为“菌质”。按应用方式又可将其分为“无渣式”和“去渣式”,前者不用经过提取可直接用药,后者要经过有效成分的提取和制剂后才可用药[3]。发酵在中药研究中的应用利用中药培养基发酵药用真菌菌物界估计逾十万种,可供药用的高等真菌约20余种,利用潜力巨大。国内20世纪60年代兴起深层培养(或发酵),2世纪80年代中国医学科学院药物研究所进行的冬虫夏草大规模发酵培养研究,也仅是对菌类自身发酵的研究,如灵芝、冬虫夏草、香菇发酵等,且大多是单一发酵。目前对灵芝、云芝、冬虫夏草、灰树花、密环菌、金针菇、香菇、姬松茸、茯苓等很多菌种的发酵技术已日趋成熟。庄毅曾提出了菌质的概念,即用一定的药用菌菌种接种在一定的固体基质上,在一定环境条件下,经过一定时间发酵(发酵周期),在特定的质量指标控制下达到发酵终点而产生菌质。可采用现代技术将有效真菌与中草药组成的不同发酵基质构成各种发酵组合,在一定条件下进行发酵,产生各种性质不同的菌质。可以利用中药作为培养基的组成部分,构建药性菌质,比较发酵前后中药相关成分的变化,为中药与药用真菌的结合寻找突破点,并开发具有良好功效的药物。王玉红等在发酵培养基中添加适量的黄芪以促进灵芝的生长和灵芝多糖的产生,结果其多糖的组分发生了变化,有可能产生了新的物质。尤建良等将中药抗癌复方“康复灵”(主要含党参、麦冬、薏苡仁、猪苓、淮山药等)以灵芝菌进行生物发酵,结果表明灵芝中药制剂发酵液的抑瘤率达比单独的灵芝发酵液、单味中药制剂和灵芝发酵液中药制剂混合液均有明显提高。中药发酵用于药材的炮制发酵法一直是中药炮制方法之一,它借助微生物的作用,改变中药原有药性,提高疗效,降低毒副作用,扩大适应症。微生物在生长过程中产生的各种酶,将药物的成分分解转化为新的活性成分或将毒性成分分解而降低药物的毒副作用。现代中药加工中用发酵法炮制中药,如五倍子,这种中药具有收敛止泻、止血的功能,但其主要成分鞣酸在肠道中与蛋白质结合会降低其活性。研究人员用含根毒菌等物质的酵曲发酵五倍子,能显著提高其收敛作用,降低副作用。香港中医吴志勇博士与内地教授林陆山合作,运用生物工程技术发酵中药获得成功。它彻底改变了煎、煮、熬、炼、蒸、浸的传统加工工艺,并使药效提高,发酵黄芪所含的黄芪多糖最多为传统工艺的5倍,且动物实验证明发酵黄芪的用量为传统方法制成的药的1/28,即可产生相同的药效。(1)提高有效成分提取率中草药中植物类药材占90%,药材有效成分多存在于胞浆中,植物细胞壁是由纤维素、半纤维素、果胶质、木质素2 发酵在中药研究中的应用中药发酵用于药材的炮制等物质构成的致密结构。在中药有效成分提取过程中,当胞浆中的有效成分向提取介质扩散时,必须克服细胞壁及细胞间质的双重阻力,使有效成分浸出受阻。微生物可利用中药中的成分为营养进行分裂、生长、繁殖和代谢,在代谢过程中分泌蛋白酶、纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶、淀粉酶等几十种胞外酶进入培养基,使细胞破裂,细胞间隙增加,减小细胞壁、细胞间质等传质屏障对有效成分从胞内向提取介质扩散的传质阻力。体外试验证明对盾叶薯蓣采用预发酵,有效组分薯蓣皂苷元的产率明显提高。(2)中药发酵可提高中药药效在发酵的过程中,对中草药细胞进行破壁使有效物质溶出,提高了活性成分的浓度。并且,将许多人体不能直接吸收利用的大分子有效活性物质降解成小分子的活性物质,使发酵中药在人体中可以较快的被吸收,且吸收较完,治疗效果好。王林等人用麻黄、莱菔子、金银花、连翘四味中药发酵灵芝菌,发现这四味中药对灵芝菌的生物量有明显的促进增加作用,且使灵芝发酵液的止咳、祛痰作用高于其与中药混合发酵前。董枚等也报道,将传统方六味地黄汤发酵,其发酵液对小鼠肝癌具有显著的抑制作用。六味地黄发酵液连续给药两周,可显著抑制小鼠肝癌Hzz的生长,抑瘤率为30,而同等剂量的六味地黄煎剂无明显的抑瘤作用,而且六味地黄发酵液组的白细胞数比煎剂组多(P<)。在免疫调节方面,六味地黄发酵液的功效明显优于六味地黄煎剂。陈永强等经实验发现,甘草经微生物产生的β-葡萄糖醛酸酶水解后甘草酸转化为甘草次酸,甘草次酸可被肠道直接吸收,短期内在血液中达到较高的药物浓度,迅速作用于靶部位,并且通过微生物的作用,甘草的细胞间质及细胞壁得到分解,促进甘草其它有效成份的释放。通过微生物对甘草的转化作用,甘草的急性抗炎、镇痛效果都显著增强。(3)中药发酵产生新的活性物质有些中药经过多菌种混合发酵后还可产生新的活性物质,产生新的功能,为活性物质的筛选提供新的途径。云南大学与昆明植物研究所李国红等人,联合采用枯草芽孢杆菌对三七根进行发酵后,在对其中的皂苷成分的研究中发现,从发酵后的三七中分离到了人参皂苷RH4。这种化合物未在发酵前检测到,说明这种化合物是通过发酵产生的,可能是在发酵的过程中,三七须根的某些皂苷被微生物转化为人参皂苷RH4。(4)减毒增效 微生物有可能将中药中的有毒物质进行分解,从而降低药物的毒副作用。大黄生用泻下作用峻烈,易引起腹痛、恶心等胃肠道反应。大黄泻下成分主要是结合型蒽醌衍生物,其中以二蒽醌番泻苷的作用最强。在中医临床中,为了缓和大黄的泻下作用及对胃肠道的不良反应,常用不同的炮制方法,使结合型蒽醌分解或破坏,从而缓和泻下作用和其它副作用。云南中医学院的学者戴万生等人,用发酵法炮制大黄,改变了大黄的蒽醌类成分的含量。蒽醌类成分经酵母发酵后,总蒽醌含量仅略有降低,较传统方法保存了更多的大黄总蒽醌,而起泻下作用的结合型蒽醌含量降低。另外,作为抗菌、抗肿瘤的主要有效成分的游离型蒽醌的含量增加了6倍左右,起到减毒增效的作用[5,6]。 发酵中药的优势试验证明,发酵的中药与煎、煮、熬、灼、蒸、浸法提取的中药有以下几点不同:(1)中药发酵是在常温、常压条件下进行的生物转化过程,最大限度地保护了中药的活性成分,如对热敏感的挥发油和维生素等成分,如薄荷、当归等。(2)中药中有效成份不被破坏并充分利用,如蛋白质、氨基酸,维他命、微量元素等。经检验:发酵中药中含有18种氨基酸、大量的亚麻酸、多肽类小分子活性蛋白、20多种维他命和微量元素等。(3)发酵中药的分子量较小,吸收较快、较完全、治疗效果较好。如临床中治疗跌打损伤,若筋骨无断裂,98%能1~2次治愈;痔疮98%一次根治。经中央卫生部药物检验所试验证实:发酵中药的药效是普通水提法中药的4~28倍。(4)目前很多中药不能进入国际市场的主要原因之一是重金属超标,而发酵中药所含的重金属不会产生毒性,如朱砂不会释放出水银(汞),(5)发酵法既环保又可“废物”再用,通常中药提取有效成分后药渣弃掉,污染环境。发酵法经过反复发酵,约95%被利用,中药渣(即纤维)经过纤维素酶的水解及多酶体的裂解代谢,大部分变成单糖(葡萄糖),可被机体利用,未被利用的纤维素可润肠通便,起到肠道清道夫的作用,有的便秘患者服用了发酵中药后意外地解决了便秘的问题[5]。中药发酵技术中的关键技术目前中药发酵技术无论在基础理论方面还是在方法上的研究仍处于起步阶段,对单味药材发酵和传统复方发酵开发得都很少,故少有投入生产的发酵新药。同时中药发酵技术也面临一些问题,如中医药自身体系的模糊性、中药成分的复杂性、中药发酵机理的不明确性、微生物生长特性的多样性以及在中药发酵过程中如何贯彻中医理论的指导等。因此,对中药发酵关键技术的正确把握关系到其发展方向和前景,笔者认为,今后以下几方面的工作有待深入研究。中药发酵机理:目前微生物发酵中药的机理已有一些基础和推断,但由于中药化学成分的复杂性和作用机理的不明确性,中药的有效成分、一些非有效成分及特殊的基质环境与微生物的相互作用尚有待研究;针对具体的中药及复方,明确其发酵作用机理,揭示发酵中药的科学内涵,其发酵体系的特点和作用机理仍待进一步研究。 中药发酵共性技术:加强对单味中药、中药提取物、中药复方发酵技术、微生物培养的系统研究,并进行成分的分离、鉴定和相关药理试验,明确微生物的性质以及变化过程,建立起统一的能应用于大多数中药发酵的通用方法与共性技术体系,为实现发酵中药的现代化、科学化、国际化提供新的途径和方法。 优良菌种选育技术:菌种的选育是中药发酵的关键和基础。因此,应该加大发酵菌种的选育和评价工作,使更多优良的菌种能够最大限度作用于中药,从而为更多有价值的发酵中药产品的研制奠定基础。 现代复合微生物发酵技术:多菌种发酵较单一菌种发酵具有更强的生物转化能力,但也是发酵研究的难点。传统中药发酵多是自然界混合菌种天然发酵的结果,因那时人们并不知道微生物和发酵的关系,从而很难人为控制发酵过程。如何应用现代微生物工程的相关技术,进行中药多菌种发酵,提高发酵生产的可控性、稳定性,提高发酵中药的有效性和安全性,是进行现代发酵中药研究的又一关键技术。 发酵中药筛选模型和多维评价体系:中药具有品种多样性、化学成分复杂性、药效作用多向性的特点,中药复方具有整体性、系统性、复杂性、非加和性等特点。因此,中药及其复方在发酵过程中如何遵循中医药理论的指导,进行发酵后选用何种评价指标和评价模型,建立发酵中药筛选模型和多维评价体系,是发酵中药研究的又一技术难点[7]。3微生物在组培中药材次生代谢产物的形成中的应用用组织培养方法来生产中药的有效成分是解决中药资源紧张的重要手段,是中药现代化的重要内容之一。在组织培养中用发根农杆菌诱导组培物产生发状根(hairy root),由发状根形成次生代谢产物已成为利用中药组织培养物产生次生代谢产物的常用方法。到目前为止已建立了80多种植物的发状根无性系,其中不少是药用植物。Yosh ikawa等的研究表明,人参的发状根在无外源激素的条件进行培养,人参皂苷,可达干质量的,而天然栽培根仅为,因此人参发状根完全有可能代替天然人参作药用。黄遵锡从短叶红豆杉诱导出发状根,选育出的5株无性系20 d后生物量增加9倍,紫杉醇的量是愈伤组织的~倍。在植物与微生物的相互作用中,真菌能诱导植物中特定次生产物的积累,使植物产生对这些病原微生物的抗性。丹参是一种重要的药用植物,利用丹参毛状根和丹参转化细胞生产丹参酮等次生代谢物成为研究的热点。大丽轮枝菌.激发子V44和酵母提取物分别诱导丹参毛状根和丹参转化细胞后,过氧化物酶活力显著提高,且有利于次生代谢产物的积累[1]。药用植物内生真菌在中药栽培和中药新资源开发方面的应用内生菌(endophyte)主要指在其生活史的某一阶段存在于健康植物的组织中、不形成明显侵染的一类微生物。内生菌可以促进宿主的生长、发育,增强对不良环境的抵抗力,甚至会促进宿主植物某些代谢产物的形成。深入研究中药内生菌,对研究中药的活性成分和栽培可能具有重要作用。内生真菌与宿主植物某些活性成分的形成有密切关系,对于不同地方的相同物种来说,其内生真菌类群是不同的,这可能是形成中药道地性的原因之一。开唇兰小菇、石斛小菇、兰小菇等3 种小菇属内生真菌对兰科濒危药用植物铁皮石斛、金线莲的生长有促进作用。接种3 种内生真菌后,铁皮石斛苗的生长量高于对照3~5倍,石斛小菇、兰小菇对铁皮石斛原球茎增殖也有明显促进作用;接种3种真菌的金线莲苗,侧芽及侧根数均显著高于对照。在植物试管苗培养基中分别加入20%真菌菌丝及10 mg/L发酵液的醋酸乙酯提取物,结果发现3种菌的菌丝体及兰小菇的醋酸乙酯提取物能显著提高铁皮石斛原球茎的增殖率;石斛小菇的菌丝体对金线莲的生长和侧芽增殖有显著促进作用;开唇兰小菇和兰小菇的醋酸乙酯提取物分别对金线莲侧芽发生数及生长有显著促进作用,说明3 种内生真菌对铁皮斛、金线莲的促生长作用与菌丝内及分泌到菌丝外的代谢产物有关。菌根是植物和真菌的共生体,是植物普遍存在的现象,菌根菌能促进菌根植物吸收矿质营养和水分,通过刺激或增加寄主植物产生次生代谢物,如抗生素、植保素、酚类化合物、苯丙烷类代谢酶系、木质素、过氧化物酶、水解酶等,提高寄主植物的抗病和抗逆能力。用VA菌根真菌Glomusm osseae 接种韭菜进行试验, 结果接种株比未接种株的株高、鲜质量、干质量、叶绿素质量分数都增加,抗冻性增强。但在中药栽培研究中应用菌根技术尚未引起人们足够的重视,报道的文献比较少[1]。展望我国有悠久的重要使用史,微生物应用于中药业有悠久的历史,中药炮制采用微生物发酵法具有一般方法所无法比拟的优势,可以为开发新药、提高药物疗效、降低药物毒副作用的研究提供新的手段,为中药的发展开辟新的研究空间。进行中药发酵研究也具有成熟的现实条件,应当成为我国中药现代化研究的内容之一,从而更好的为人类服务。发酵中药所包含的成分极其复杂,对其成分分离纯化有较大的难度,今后应加强纯化条件的研究,并科学地优化,提高纯化水平。同时,应加强新剂型的研究开发,针对不同的适应症开发出相适应的剂型。 发酵中药是现代生物技术和中药研究的完美结合,必将为中药新药研究开发开辟新的道路,拓展更广阔的发展空间,并在中药新药研究开发中占有越来越重要的地位。发酵中药还有利于推进中药现代化和国际化进程,提高我国中药行业的国际竞争力,为中药走向世界、造福全人类做出新的贡献。

微生物在中药中的应用摘要:中药是中华民族的瑰宝,几千年来中医药为我国人民的健康做出了巨大的贡献,形成了系统的中医药理论和大量经实践检验的成药验方。中药作为天然药物正逐步引起世界的关注。微生物是一切肉眼看不见或看不清的微小生物,包括细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生动物、显微藻类等在内的一大类生物群体,它个体微小,却与人类生活关系密切。利用微生物广泛涉及健康、食品、医药、工农业、环保等诸多领域。微生物在中药领域有着广泛的运用。微生物可运用于中药菌体发酵、中药炮制等。关键词:微生物 中药 发酵技术 发酵中药 中国是中医中药的起源,几千年来中医药为我国人民的健康做出了巨大的贡献,并逐渐积累,形成了系统的中医药理论和大量经实践检验的成药验方。中药行业是我国具有比较优势的少数几个产业之一,在自然科学领域,我国最有实力、最有优势、最有后劲的就是中医药。它是中华民族的瑰宝,也是世界传统医学中重要的组成部分,在预防和治疗疾病方面发挥着重要的作用。正受到各国人民和研究人员的关注和重视。目前各国都在从中药等天然产物中寻找有效药源。微生物是一切肉眼看不见或看不清的微小生物,包括细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生动物、显微藻类等在内的一大类生物群体,它个体微小,却与人类生活关系密切。涵盖了有益有害的众多种类,广泛涉及健康、食品、医药、工农业、环保等诸多领域。微生物学是生命科学中发展较快的学科之一,在生命科学中地位越来越重要,成为各门学科都离不开的重要工具。在制药药现代化进程中,微生物显示出了越来越重要的作用,充分利用现代微生物学成果可以更好地促进制药的现代化,也为微生物学的发展开辟了新领域。1 微生物学理论促进了微生物相关中药的发展对传统微生物中药的生物学研究加深了传统微生物中药的应用和产品开发,特别是多种中药微生物纯培养物代替原药材的研究尤其引人注目,如灵芝、猴头等各种药用菌的栽培, 对保护环境、保护资源、满足人民群众用药需求起到了十分巨大的作用。以金水宝为代表的从冬虫夏草中分离的真菌纯培养物代替冬虫夏草的研究取得了巨大的经济和社会效益, 掀起了以蝙蝠蛾拟青霉、蝙蝠蛾多毛孢、蛹虫草、等虫生真菌的研究热潮。对一些微生物和植物相互作用形成的中药也有了更深入的认识, 如龙血竭的形成与真菌有密切的关系, 是龙血树抵抗微生物侵染而产生的一种植物抗毒素;僵蚕中的一些有效成分是微生物、蚕、桑叶相互作用形成的。对天麻、茯苓等中药的生物学研究促进了这些中药品种栽培技术的发展。微生物相关中药形成方式,可以分为以下几种情况:1)以腐生生活方式形成的大型药用真菌,如灵芝、猴头、木耳、香菇等。这些真菌基本上都可以实现人工栽培。2)天然微生物发酵植物性中药材料形成,如神曲、红曲等,主要是酵母和丝状真菌。3)植物和微生物共生形成的中药, 如天麻是蜜环菌和天麻植物的共生体,天麻植物依靠蜜环菌提供营养;猪苓也是由于蜜环菌侵入猪苓菌核形成的共生体,由蜜环菌提供营养。4)寄生真菌侵染活体昆虫形成的虫菌复合体,其实质是昆虫的致病菌。如冬虫夏草、僵蚕、蛹虫草等。5)微生物侵染植物后,植物抵抗微生物的侵染而形成的植物抗毒素,如龙血竭、沉香等[1]。微生物相关中药活性成分的研究为这些中药的质量标准化起到了重要的作用,也加深了对这些中药药理作用的认识。药理学研究促进了传统微生物中药在治疗现代社会的高发病如癌症、心脑血管疾病、病毒性疾病中的应用。多数微生物中药都具有滋补保健的效果,如灵芝、冬虫夏草成为保健食品开发的热点。大多数药用真菌都含有真菌多糖, 真菌多糖能增强免疫力、没有直接的细胞毒作用,成为抗癌、抗病毒产品开发热点。2 微生物发酵在中药中的应用发酵工程是指采用工程技术手段,利用生物(主要是微生物)和有活性的离体酶的某些功能,为人类生产有用的生物产品,或直接用微生物参与控制某些工业生产过程的一种技术。发酵工程微生物发酵制药是指利用微生物技术,通过高度工程化的新型综合技术,以利用微生物反应过程为基础,依赖于微生物机体在反应器内的生长繁殖及代谢过程来合成一定产物,通过分离纯化进行提取精制,并最终制剂成型来实现药物产品的生产。 中药发酵制药技术是在继承中药炮制学发酵法的基础上,吸取了微生态学研究成果,结合现代生物工程的发酵技术而形成的高科技中药制药新技术,是从中药(天然药物) 制药方面寻找药物的新疗效。传统的中药发酵多是在天然的条件下进行的,而现在的中药发酵制药技术是在充分吸收了近代微生态学、生物工程学的研究成果而逐渐形成的。其先进发酵工艺特点是:以优选的有益菌群中的一种或几种、一株或几株益生菌作为菌种,加入中药提取液中,再按照现代发酵工艺制成产品,它是一种含有中药活性成分、菌体及其代谢产物的全组分发酵液的新型中药发酵加工制剂。古代中药发酵技术应用历史与现状我国人民远在 4000多年前就学会利用发酵来酿酒,此后又相继利用发酵来生产酱、醋、豆豉和臭豆腐等食品。《本草经疏》曰:“古人用曲,即造酒之曲,其气味甘温,性专消导,行脾胃滞气,散脏腑风冷。”说明中药临床应用之曲是在酿酒业发展的基础上出现的,曲与酒相维系。后来人们在酒曲中加入其他药物制成专供药用的各类曲剂。《本草纲目》云:“古人用麴,多是造酒之麴。后医乃造神麴,专以供药,力更胜之。”可见古人早已将微生物发酵应用于中药炮制。即将药材与辅料拌和,一定温度和湿度下通过微生物的发酵达到提高药效、改变药性、降低毒副作用等目的。直到现在,临床仍在应用的发酵(制品)中药,如六神曲、淡豆豉、建曲、沉香曲、半夏曲、红曲、豆黄等,均是利用炮制环境中的野生微生物(多为霉菌、酵母、细菌等)进行多菌种固体发酵而成[2]。发酵技术应用历史悠久,也是传统中药加工炮制的重要方法之一,一般主要是起到中药复合炮制的作用。不同的培养基经同样的发酵处理后会产生药性的差异,可利用该特性生产不同适应证的中药。例如,发酵淡豆豉时,以桑叶、青蒿发酵者,药性偏于寒凉,多用于风热感冒或热病胸中烦闷之症;以麻黄、紫苏发酵者,药性偏于辛温,多用于风寒感冒头痛之症。在清代,根据辅料中药及治疗功能的不同,又制出了皂角曲、竹沥曲、麻油曲、牛胆曲、开郁曲、海粉曲、覆天曲等10种药曲。但是传统的中药发酵仅对自然界的菌种进行利用,且菌种不纯,不能利用现代研究成果定向改变药物的性能或有意识地根据药物之间的特性进行有目的的组合。同时,对那些在自然界中不占优势、生长条件要求比较严格的微生物来说,就不可能在药物上生长起来。这极大地限制了微生物的作用。另外,是否会落入有害菌也不明确,使微生物在药物中的潜在效能没有最大限度地发挥出来。中药发酵研究开始于80年代,但仅是对真菌类自身发酵的研究,如灵芝菌丝体、冬虫夏草菌丝体、槐耳发酵等,大都是单一发酵。虽有报道加入中药,但也仅是将中药当做菌丝体发酵的菌质,同时研究发现,含有中药的菌质对原发酵物的功效有影响,只是未见深入研究。目前,已有学者呼吁中药发酵制药可按新药审批办法规定开发新药。同时也开展了另一项研究,即生物转化,我们认为它与中药发酵是密不可分的。90年代初,日本人小桥恭一发现中草药成分如番泻叶甙,可借助肠道细菌转化为致泻有效成分而起到治疗作用。又有报道,在中药有效成分与细菌的生物转化过程,许多甙类、黄酮类、黄酮醇、黄烷酮类、香豆素类等均经过肠道菌进行了化学修饰。有作者指出 ,在中药成分生物转化的研究过程中 ,对代谢物提纯、确定结构模式固然需要,但更应当推出微生物发酵。中药成分的生物转化是中药创制新药研究的重要方面。正在修订中的我国新药申报指导原则,已决定将生物转化列入创新(一类) 药的研究。董玫等研究发现,六味地黄丸发酵液可显著抑制小鼠肝癌 H22的生长,而等量的六味地黄丸煎剂则无明显抑瘤作用。六味地黄发酵液还可以对抗环磷酸酰胺所致白细胞减少,且升高报细胞的作用明显高于六味地黄煎剂。香港中医博士吴志勇成功发酵出黄芪液,经福建中医学院测定,发酵的黄芪所含的黄芪多糖是普通煎、煮、熬水提法的~倍之间。据悉,卫生部药品检验所动物试验结果:发酵中药只需1/28的量,即可与一般煎、煮、熬的水提物一份的量发挥同等的药效。据报道,含有中药成分的培养基对原发酵中药的影响和多菌种混合发酵的研究将有望成为未来的研究热点。国外对于中药发酵的研究报道较少,主要在食品、酶工程,如日本的纳豆,用Bacillus菌发酵大豆。由于Bacillus菌酶系丰富(包括淀粉酶、纤维素酶和蛋白酶),并能增加维生素K的含量,Bacillus subtilis菌环能消除小肠内致病菌,其提取物具有明显的抗癌活性和降压作用。中草药发酵的研究有必要借鉴上述成功的经验[4]。中药发酵制药的特点中药发酵制药技术的典型特点就是生物转化。可概括如下几点:1)药物的有效组分、活性物质最大限度的得以提取、利用;2)药物进入人体后不能直接被利用的有效活性组分,因在体外得以完成而被直接利用,迅速发挥应有效能;3)优选的人体有益菌种本身具有补充或增强原有药物的功能;4)中药发酵制药与原有药物相比产生了新的活性物质,从而具有新的保健、预防或治疗功能;5)是实现中药现代化、具有高科技水平的又一新技术,生产工艺可控,所得产物精确,制剂方便,便于与国际接轨[4]。 中药发酵的分类中药发酵分为液体发酵和固体发酵。液体发酵是在借鉴抗生素生产工艺的基础上,把菌丝体加入培养基中,将之与药材混合后放置于适温下进行发酵。液体发酵具有较高的物质传递效率,易于实现发酵工艺的自动化控制。固体发酵是以富含多种营养成分的农副产品如麦麸、甘蔗渣、玉米芯等作为发酵营养基质,用一种或多种真菌作为发酵菌种,在一定的温度、湿度条件下进行发酵。固体发酵在发酵过程中既生长菌体,又形成各种次生代谢物质,难以将其分离,南京中医药大学庄毅教授将它们统称为“菌质”。按应用方式又可将其分为“无渣式”和“去渣式”,前者不用经过提取可直接用药,后者要经过有效成分的提取和制剂后才可用药[3]。发酵在中药研究中的应用利用中药培养基发酵药用真菌菌物界估计逾十万种,可供药用的高等真菌约20余种,利用潜力巨大。国内20世纪60年代兴起深层培养(或发酵),2世纪80年代中国医学科学院药物研究所进行的冬虫夏草大规模发酵培养研究,也仅是对菌类自身发酵的研究,如灵芝、冬虫夏草、香菇发酵等,且大多是单一发酵。目前对灵芝、云芝、冬虫夏草、灰树花、密环菌、金针菇、香菇、姬松茸、茯苓等很多菌种的发酵技术已日趋成熟。庄毅曾提出了菌质的概念,即用一定的药用菌菌种接种在一定的固体基质上,在一定环境条件下,经过一定时间发酵(发酵周期),在特定的质量指标控制下达到发酵终点而产生菌质。可采用现代技术将有效真菌与中草药组成的不同发酵基质构成各种发酵组合,在一定条件下进行发酵,产生各种性质不同的菌质。可以利用中药作为培养基的组成部分,构建药性菌质,比较发酵前后中药相关成分的变化,为中药与药用真菌的结合寻找突破点,并开发具有良好功效的药物。王玉红等在发酵培养基中添加适量的黄芪以促进灵芝的生长和灵芝多糖的产生,结果其多糖的组分发生了变化,有可能产生了新的物质。尤建良等将中药抗癌复方“康复灵”(主要含党参、麦冬、薏苡仁、猪苓、淮山药等)以灵芝菌进行生物发酵,结果表明灵芝中药制剂发酵液的抑瘤率达比单独的灵芝发酵液、单味中药制剂和灵芝发酵液中药制剂混合液均有明显提高。中药发酵用于药材的炮制发酵法一直是中药炮制方法之一,它借助微生物的作用,改变中药原有药性,提高疗效,降低毒副作用,扩大适应症。微生物在生长过程中产生的各种酶,将药物的成分分解转化为新的活性成分或将毒性成分分解而降低药物的毒副作用。现代中药加工中用发酵法炮制中药,如五倍子,这种中药具有收敛止泻、止血的功能,但其主要成分鞣酸在肠道中与蛋白质结合会降低其活性。研究人员用含根毒菌等物质的酵曲发酵五倍子,能显著提高其收敛作用,降低副作用。香港中医吴志勇博士与内地教授林陆山合作,运用生物工程技术发酵中药获得成功。它彻底改变了煎、煮、熬、炼、蒸、浸的传统加工工艺,并使药效提高,发酵黄芪所含的黄芪多糖最多为传统工艺的5倍,且动物实验证明发酵黄芪的用量为传统方法制成的药的1/28,即可产生相同的药效。(1)提高有效成分提取率中草药中植物类药材占90%,药材有效成分多存在于胞浆中,植物细胞壁是由纤维素、半纤维素、果胶质、木质素2 发酵在中药研究中的应用中药发酵用于药材的炮制等物质构成的致密结构。在中药有效成分提取过程中,当胞浆中的有效成分向提取介质扩散时,必须克服细胞壁及细胞间质的双重阻力,使有效成分浸出受阻。微生物可利用中药中的成分为营养进行分裂、生长、繁殖和代谢,在代谢过程中分泌蛋白酶、纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶、淀粉酶等几十种胞外酶进入培养基,使细胞破裂,细胞间隙增加,减小细胞壁、细胞间质等传质屏障对有效成分从胞内向提取介质扩散的传质阻力。体外试验证明对盾叶薯蓣采用预发酵,有效组分薯蓣皂苷元的产率明显提高。(2)中药发酵可提高中药药效在发酵的过程中,对中草药细胞进行破壁使有效物质溶出,提高了活性成分的浓度。并且,将许多人体不能直接吸收利用的大分子有效活性物质降解成小分子的活性物质,使发酵中药在人体中可以较快的被吸收,且吸收较完,治疗效果好。王林等人用麻黄、莱菔子、金银花、连翘四味中药发酵灵芝菌,发现这四味中药对灵芝菌的生物量有明显的促进增加作用,且使灵芝发酵液的止咳、祛痰作用高于其与中药混合发酵前。董枚等也报道,将传统方六味地黄汤发酵,其发酵液对小鼠肝癌具有显著的抑制作用。六味地黄发酵液连续给药两周,可显著抑制小鼠肝癌Hzz的生长,抑瘤率为30,而同等剂量的六味地黄煎剂无明显的抑瘤作用,而且六味地黄发酵液组的白细胞数比煎剂组多(P<)。在免疫调节方面,六味地黄发酵液的功效明显优于六味地黄煎剂。陈永强等经实验发现,甘草经微生物产生的β-葡萄糖醛酸酶水解后甘草酸转化为甘草次酸,甘草次酸可被肠道直接吸收,短期内在血液中达到较高的药物浓度,迅速作用于靶部位,并且通过微生物的作用,甘草的细胞间质及细胞壁得到分解,促进甘草其它有效成份的释放。通过微生物对甘草的转化作用,甘草的急性抗炎、镇痛效果都显著增强。(3)中药发酵产生新的活性物质有些中药经过多菌种混合发酵后还可产生新的活性物质,产生新的功能,为活性物质的筛选提供新的途径。云南大学与昆明植物研究所李国红等人,联合采用枯草芽孢杆菌对三七根进行发酵后,在对其中的皂苷成分的研究中发现,从发酵后的三七中分离到了人参皂苷RH4。这种化合物未在发酵前检测到,说明这种化合物是通过发酵产生的,可能是在发酵的过程中,三七须根的某些皂苷被微生物转化为人参皂苷RH4。(4)减毒增效 微生物有可能将中药中的有毒物质进行分解,从而降低药物的毒副作用。大黄生用泻下作用峻烈,易引起腹痛、恶心等胃肠道反应。大黄泻下成分主要是结合型蒽醌衍生物,其中以二蒽醌番泻苷的作用最强。在中医临床中,为了缓和大黄的泻下作用及对胃肠道的不良反应,常用不同的炮制方法,使结合型蒽醌分解或破坏,从而缓和泻下作用和其它副作用。云南中医学院的学者戴万生等人,用发酵法炮制大黄,改变了大黄的蒽醌类成分的含量。蒽醌类成分经酵母发酵后,总蒽醌含量仅略有降低,较传统方法保存了更多的大黄总蒽醌,而起泻下作用的结合型蒽醌含量降低。另外,作为抗菌、抗肿瘤的主要有效成分的游离型蒽醌的含量增加了6倍左右,起到减毒增效的作用[5,6]。 发酵中药的优势试验证明,发酵的中药与煎、煮、熬、灼、蒸、浸法提取的中药有以下几点不同:(1)中药发酵是在常温、常压条件下进行的生物转化过程,最大限度地保护了中药的活性成分,如对热敏感的挥发油和维生素等成分,如薄荷、当归等。(2)中药中有效成份不被破坏并充分利用,如蛋白质、氨基酸,维他命、微量元素等。经检验:发酵中药中含有18种氨基酸、大量的亚麻酸、多肽类小分子活性蛋白、20多种维他命和微量元素等。(3)发酵中药的分子量较小,吸收较快、较完全、治疗效果较好。如临床中治疗跌打损伤,若筋骨无断裂,98%能1~2次治愈;痔疮98%一次根治。经中央卫生部药物检验所试验证实:发酵中药的药效是普通水提法中药的4~28倍。(4)目前很多中药不能进入国际市场的主要原因之一是重金属超标,而发酵中药所含的重金属不会产生毒性,如朱砂不会释放出水银(汞),(5)发酵法既环保又可“废物”再用,通常中药提取有效成分后药渣弃掉,污染环境。发酵法经过反复发酵,约95%被利用,中药渣(即纤维)经过纤维素酶的水解及多酶体的裂解代谢,大部分变成单糖(葡萄糖),可被机体利用,未被利用的纤维素可润肠通便,起到肠道清道夫的作用,有的便秘患者服用了发酵中药后意外地解决了便秘的问题[5]。中药发酵技术中的关键技术目前中药发酵技术无论在基础理论方面还是在方法上的研究仍处于起步阶段,对单味药材发酵和传统复方发酵开发得都很少,故少有投入生产的发酵新药。同时中药发酵技术也面临一些问题,如中医药自身体系的模糊性、中药成分的复杂性、中药发酵机理的不明确性、微生物生长特性的多样性以及在中药发酵过程中如何贯彻中医理论的指导等。因此,对中药发酵关键技术的正确把握关系到其发展方向和前景,笔者认为,今后以下几方面的工作有待深入研究。中药发酵机理:目前微生物发酵中药的机理已有一些基础和推断,但由于中药化学成分的复杂性和作用机理的不明确性,中药的有效成分、一些非有效成分及特殊的基质环境与微生物的相互作用尚有待研究;针对具体的中药及复方,明确其发酵作用机理,揭示发酵中药的科学内涵,其发酵体系的特点和作用机理仍待进一步研究。 中药发酵共性技术:加强对单味中药、中药提取物、中药复方发酵技术、微生物培养的系统研究,并进行成分的分离、鉴定和相关药理试验,明确微生物的性质以及变化过程,建立起统一的能应用于大多数中药发酵的通用方法与共性技术体系,为实现发酵中药的现代化、科学化、国际化提供新的途径和方法。 优良菌种选育技术:菌种的选育是中药发酵的关键和基础。因此,应该加大发酵菌种的选育和评价工作,使更多优良的菌种能够最大限度作用于中药,从而为更多有价值的发酵中药产品的研制奠定基础。 现代复合微生物发酵技术:多菌种发酵较单一菌种发酵具有更强的生物转化能力,但也是发酵研究的难点。传统中药发酵多是自然界混合菌种天然发酵的结果,因那时人们并不知道微生物和发酵的关系,从而很难人为控制发酵过程。如何应用现代微生物工程的相关技术,进行中药多菌种发酵,提高发酵生产的可控性、稳定性,提高发酵中药的有效性和安全性,是进行现代发酵中药研究的又一关键技术。 发酵中药筛选模型和多维评价体系:中药具有品种多样性、化学成分复杂性、药效作用多向性的特点,中药复方具有整体性、系统性、复杂性、非加和性等特点。因此,中药及其复方在发酵过程中如何遵循中医药理论的指导,进行发酵后选用何种评价指标和评价模型,建立发酵中药筛选模型和多维评价体系,是发酵中药研究的又一技术难点[7]。3微生物在组培中药材次生代谢产物的形成中的应用用组织培养方法来生产中药的有效成分是解决中药资源紧张的重要手段,是中药现代化的重要内容之一。在组织培养中用发根农杆菌诱导组培物产生发状根(hairy root),由发状根形成次生代谢产物已成为利用中药组织培养物产生次生代谢产物的常用方法。到目前为止已建立了80多种植物的发状根无性系,其中不少是药用植物。Yosh ikawa等的研究表明,人参的发状根在无外源激素的条件进行培养,人参皂苷,可达干质量的,而天然栽培根仅为,因此人参发状根完全有可能代替天然人参作药用。黄遵锡从短叶红豆杉诱导出发状根,选育出的5株无性系20 d后生物量增加9倍,紫杉醇的量是愈伤组织的~倍。在植物与微生物的相互作用中,真菌能诱导植物中特定次生产物的积累,使植物产生对这些病原微生物的抗性。丹参是一种重要的药用植物,利用丹参毛状根和丹参转化细胞生产丹参酮等次生代谢物成为研究的热点。大丽轮枝菌.激发子V44和酵母提取物分别诱导丹参毛状根和丹参转化细胞后,过氧化物酶活力显著提高,且有利于次生代谢产物的积累[1]。药用植物内生真菌在中药栽培和中药新资源开发方面的应用内生菌(endophyte)主要指在其生活史的某一阶段存在于健康植物的组织中、不形成明显侵染的一类微生物。内生菌可以促进宿主的生长、发育,增强对不良环境的抵抗力,甚至会促进宿主植物某些代谢产物的形成。深入研究中药内生菌,对研究中药的活性成分和栽培可能具有重要作用。内生真菌与宿主植物某些活性成分的形成有密切关系,对于不同地方的相同物种来说,其内生真菌类群是不同的,这可能是形成中药道地性的原因之一。开唇兰小菇、石斛小菇、兰小菇等3 种小菇属内生真菌对兰科濒危药用植物铁皮石斛、金线莲的生长有促进作用。接种3 种内生真菌后,铁皮石斛苗的生长量高于对照3~5倍,石斛小菇、兰小菇对铁皮石斛原球茎增殖也有明显促进作用;接种3种真菌的金线莲苗,侧芽及侧根数均显著高于对照。在植物试管苗培养基中分别加入20%真菌菌丝及10 mg/L发酵液的醋酸乙酯提取物,结果发现3种菌的菌丝体及兰小菇的醋酸乙酯提取物能显著提高铁皮石斛原球茎的增殖率;石斛小菇的菌丝体对金线莲的生长和侧芽增殖有显著促进作用;开唇兰小菇和兰小菇的醋酸乙酯提取物分别对金线莲侧芽发生数及生长有显著促进作用,说明3 种内生真菌对铁皮斛、金线莲的促生长作用与菌丝内及分泌到菌丝外的代谢产物有关。菌根是植物和真菌的共生体,是植物普遍存在的现象,菌根菌能促进菌根植物吸收矿质营养和水分,通过刺激或增加寄主植物产生次生代谢物,如抗生素、植保素、酚类化合物、苯丙烷类代谢酶系、木质素、过氧化物酶、水解酶等,提高寄主植物的抗病和抗逆能力。用VA菌根真菌Glomusm osseae 接种韭菜进行试验, 结果接种株比未接种株的株高、鲜质量、干质量、叶绿素质量分数都增加,抗冻性增强。但在中药栽培研究中应用菌根技术尚未引起人们足够的重视,报道的文献比较少[1]。展望我国有悠久的重要使用史,微生物应用于中药业有悠久的历史,中药炮制采用微生物发酵法具有一般方法所无法比拟的优势,可以为开发新药、提高药物疗效、降低药物毒副作用的研究提供新的手段,为中药的发展开辟新的研究空间。进行中药发酵研究也具有成熟的现实条件,应当成为我国中药现代化研究的内容之一,从而更好的为人类服务。发酵中药所包含的成分极其复杂,对其成分分离纯化有较大的难度,今后应加强纯化条件的研究,并科学地优化,提高纯化水平。同时,应加强新剂型的研究开发,针对不同的适应症开发出相适应的剂型。 发酵中药是现代生物技术和中药研究的完美结合,必将为中药新药研究开发开辟新的道路,拓展更广阔的发展空间,并在中药新药研究开发中占有越来越重要的地位。发酵中药还有利于推进中药现代化和国际化进程,提高我国中药行业的国际竞争力,为中药走向世界、造福全人类做出新的贡献。 参考文献杨红亚, 王兴红, 彭谦. 微生物在中药现代化中的应用[J]. 中草药,2005,36(11): 1728~1731陆欣媛, 刘松梅, 郑春英, 吴丹. 中药发酵研究概况[J]. 黑龙江医药, 2006,(6): 469~470赵雯玮, 陈祥贵, 李鑫. 微生物发酵在中药研究中的应用[J]. 生命科学仪器,2008,6(10): 3~5 王玉阁, 曹军. 微生物发酵制药的研究[J]. 齐齐哈尔医学院学报,2006,27(2): 196~197 秦琴. 发酵在中药研究中的应用概况. 中国西部科技,2010,2(21): 43~44 阮晓东, 张惠文, 蔡颖慧, 王艺纯, 孙冬雪, 黄 婷. 微生物在中药生物转化中的应用[J]. 中草药,2009,40(1):149~152 傅超美, 冷静. 中药发酵的概况与关键技术[J]. 药学专论,2008,17(15): 1~2

量化研究在金融中的运用的论文

金融论文范文参考

无论是在学习还是在工作中,大家都不可避免地要接触到论文吧,论文是我们对某个问题进行深入研究的文章。那要怎么写好论文呢?下面是我为大家整理的金融论文范文参考,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。

摘要:

如何创新职业学校人才培养的模式,提高金融保险专业人才培养的质量,满足保险企业的需要,积极推动学生就业,已成为我们专业发展的重要任务。为此,以岗位需求为出发点,岗位所要求的素质为重点培养目标,建立工作流程的课程体系,实现学校人才培养与企业零距离对接是金融保险专业人才培养的有效途径。

关键词:

工作流程;职业岗位;承保理赔

金融保险专业根据岗位实际需求,采用灵活的实践教学形式,充分开展行业授课、顶岗实习,学生参与实战经营;以岗位需求为出发点,岗位所要求的素质为重点培养目标,培养素质全面,适应力强,具有团队合作精神与诚信、敬业的良好职业素养,掌握保险基本知识,具备保险公司、保险中介公司实务经营能力与基本技能,能在保险公司、保险经纪公司、保险公估公司、保险代理公司从事业务拓展、查勘定损、核保核赔、客户服务等实务工作的高素质高技能人才。

一、培养目标及就业岗位

培养素质全面,适应力强,具有团队合作精神、创新精神和诚信、敬业的良好职业素养,掌握保险基本知识,具备保险业务经营能力与专业技能,能在保险公司、保险中介公司从事业务拓展、查勘定损、核保核赔等实务工作的高素质高技能保险一线人才。

工作岗位及主要工作任务如下:

(一)保险营销 工作任务有:

1.开拓客户,确保销售目标的达成;

2.进行增员招聘、团队建设、业务辅导;

3.协助客户进行理赔、给付、保全变更等服务;参加公司安排的各项业务培训。

(二)保险承保 工作任务有:对承保标的进行筛选、对承保标的的`费率或者价格进行确定、对客户提出的理由进行详细的解答等。

(三)保险理赔 工作任务有:确定理赔案件、查审证明和资料、核定保险责任、履行赔付义务。

(四)保险客户服务 主要工作任务有1.通过电话、电邮、柜台等多种方式为客户及代理人提供投保、理赔等方面的专业咨询及业务处理;2.负责保单及相关材料的纸制文档及电子文档的档案管理工作;3.记录、跟进客户及代理人的诉求,转呈相关部门落实客户需求。

(五)综合内勤 工作任务有1.帮助业务员解答与条款与契约相关理由;2.按照业管规则进行保单填写与初步风险核保;3.负责与业管部门进行保单、产品资料交接;4.负责发票等重要有价证券的管理。

二、职业岗位要求分析

按照保险公司的工作流程设计专业岗位分别有:保险营销、保险代理、保险承保、保险理赔、保险客户服务、综合内勤岗位等。

(一)保险营销

是开展业务,特指保险公司的业务人员开展保险业务。保险营销岗位工作要求:

1. 开拓客户,确保销售目标的达成,正确选择保险营销渠道;

2. 掌握社交技巧策略和营销手段,对保险商品进行促销;

3. 正确计算保费;

4.具备沟通协作、服务创新的能力;5. 协助客户进行理赔、给付、保全变更等服务;具备团队合作意识。对应开设课程主要有《保险营销技巧》、《保险客户心理》、《保险营销礼仪》、《保险产品分析》。

(二)保险代理

保险代理岗位要求:

1.依据确定目标市场的调研目的,用问卷、电话、访谈等策略进行调研;

2.能与被调查对象进行有效沟通;能用准确、精练的语言表述保险条款的内容,熟悉保险的专业知识和一切客户可能提出的相关理由的解答。发挥自己的专业优势,详尽、准确、通俗易懂地解释保险条款。具备较高语言表达能力和分析理由的能力;3.灵活运用营销和社交技巧、策略;

4.能用电脑进行文字输入,并熟练使用office软件;5、能按照公司的要求填写固定格式的投保单,并建立相关数据档案;能按照保险公司和银行的要求开立保费帐户;按照保险公司要求领取保单和收据;及时交给客户并介绍收据的作用和理赔程序、变更告知和理赔通知;

6.具有金融财务知识注重降低成本、提高效益。能正确计算保险费;会在银行开立账户;

7、时刻遵守职业文明礼仪规范;语言规范,举止得体;8、能吃苦、耐劳,有持之以恒精神、工作踏实、认真、谨慎,积极主动;具备客户至上的服务意识;

9、具备团队合作意识;具备抗挫折能力;具备及时总结自己工作、改正错误、补救失误的能力;

10、遵守相关法律(保险法民法通则),有商业道德,保证最大诚信。需要取得《保险代理从业资格证书》。

(三)保险承保

将投保单资料输入保险公司内部计算机承保系统;搜集风险信息,进行风险识别、评估和制约;根据核保政策对投保人提出的投保申请进行审核;决定是否承保并做出承保决策;缮制保险单证

保险承保岗位要求主要有:1.熟悉保险相关法律、法规和规章政策;2.较全面地掌握保险基础理论、核保专业知识;掌握保险条款、保险合同、实务处理策略及基本原理,熟悉保险核保业务管理的政策、流程及服务标准,并能正确贯彻执行核保方针、政策及制度;3.熟练运用办公系统软件,掌握统计和量化分析策略;4.具有良好的表达能力、较强的沟通能力;5.具有敏锐的观察能力和分析判断能力,有团队合作精神;6.具有较强的风险意识和风险识别、评估和制约能力;7.人寿保险要求具备一定的医学知识,财产保险要求具备一定的机动车辆相关知识(车险)、进出口贸易相关知识(水险)等。

所开设课程主要有《保险承保》。

(四)保险理赔

保险理赔岗位要求了解保险理赔的相关知识;能够协助理赔员为客户提供理赔服务。

1、掌握接报案、查勘、定损的策略,及时进行手工登记立案。

2、根据立案通知书,及时登录未决赔案,准确选择出险理由,准确录入预估赔款金额。

3、收集或催收有关索赔单证。

4、缮制理赔案卷,对于拒付的案件,能够做到向客户合理解释拒付理由,并能妥善处理与客户的纠纷。

5、及时通知客户领取赔款。

6、按有关规定装订、保管理赔案卷。

7、按月编制理赔业务报表说明;编制季度、半年、全年理赔分析报告。

所开设课程《人身保险理赔》、《财产保险理赔》。

(五)保险客户服务

保险客户服务岗位要求有:

1、建立客户关系管理系统,对客户信息进行整理、分析。

2、以客户需求为导向,以客户满意为目的的为客户服务。

3、多次沟通,稳定并拓展客户,做好后续跟踪服务。

4、运用互联网、电话、传真、信函等多种途径与客户沟通。

5、熟练运用office等办公自动化软件,业务系统操作熟练;具有较好的团队合作意识,工作主动性较强。

6、有较好的服务意识和沟通技巧,聆听能力、理解能力、语言表达能力较强。

7、坚守保险从业人员职业道德,工作认真、责任心强、抗压能力强。

所开课程有《保险客户服务》等。

(六)综合内勤

综合内勤岗位工作任务有出单及核对保单,提醒外勤续保、录入与存档业务相关的资料、配合内勤主管进行单证整理对应开设课程《计算机基础》、《保险客户服务》、《保险产品分析》、《保险承保》、等。

三、学习领域构建

校外实训大致包括:一是到保险公司业务管理中心、财务中心、客户服务中心实地演练,熟悉业务操作流程;二是到各类保险标的责任事故现场、汽车修理厂等,培养现场查勘、核定赔偿责任、分析理算保险赔款的能力。三是到保险公司营销部参加晨会、夕会、业务培训,随保险业务员走访客户,掌握陌生拜访、约访、条款解释、拒绝化解、业务谈判、促成签约等营销技巧。

参考文献:

[1] 陈俊杰;《高职院校金融保险专业建设探析》;中国商界(上半月);2010年03期.

[2] 董正春;《高职院校金融保险专业加强校外实践教学基地建设的几点深思》;湖北函授大学学报;2011年08期.

[3] 包青;《高职保险毕业生就业困境及策略探讨》;价值工程;2011年17期.

500起跳,重点大学研究生主笔,我认识的一个人专门搞这块的

关于计量经济学本文较系统地介绍了计量经济学在证券期货市场中的应用,其中包括作者的一些最新研究成果,如:计量经济学证券期货市场指标体系的研究;新华财经指数的编制;证券投资组合的研究与应用等。关键词:计量经济学 证券市场 期货市场The Application of Statistics on Securities and Futures MarketsLI Cong-zhu,DING Shao-fang,WANG Ling-hua,SUN Da-ning(North China University of Technology,100041)Abstract:In this paper,the Application of Statistics on Securities and Futures Markets is introduced,author's many new achievements are included in it,such as study of index system on Securities and future markets;study of Xin Hua index number of securities;study and application of investment in bond and so Words:statistics securities markets futures markets▲一、序 言我国自九十年代初建立证券期货市场以来,短短几年,得到了迅猛发展,方兴未艾。仅拿股市来看(截至1999年07月13日),在沪深两市上市的境内公司已达900家,沪深市场的A,B股股数是981只,上市公司900家,其中沪市501只(461家),深市480只(439家),沪深A股股数874只,B股股数107只。这与1991年沪市8家深市6家上市公司相比,可见发展速度之快。市价总值21083亿元人民币,占国内生产总值的比重超过25%;开办证券90家,兼营证券业务的信托投资公司237家,下属证券营业部2400多家;现有43家境内企业海外上市,累计筹集资金100多亿美元;已有107家公司成功发行了B股,筹集资金近50亿美元;股民已达4000多万。自1999年五月十九日井喷式行情以来,沪深两市的日成交量猛增,至六月二十五日高达800多亿(1998年8月18日香港股市一天的成交量为790亿港元),创下空前的天量。证券市场的作用愈来愈大,并逐渐成为国民经济的晴雨表。统计学及其相关学科在证券期货交易中有什么作用呢?我们先从世界范围谈起。据有关报道,当今华尔街最抢手的不再是传统的MBA,而是有统计背景、数理能力强的人才。一些在美国获得统计或数学博士学位的中国留学生被华尔街录用,转眼间便当上了年薪百万美元的“白领”贵族。如,1984年入中国科学技术大学少年班的黄沁于1988年提前毕业,赴美国麻省理工学院就读研究生,毕业后受聘到华尔街某大型证券公司工作。在这个世界上金融证券业最发达的地方,他以统计和数学为基础,建立了自己的投资理论,现已升任该公司副总裁,主管对外投资工作。年仅27岁的黄沁是进入华尔街金融界高层领导的少数华人之一。华尔街取才原则的转向,从一个侧面反映出证券期货等金融业目前发展面临的挑战和未来的潮流。证券金融交易是信息量最大,信息敏感度最强、信息变化频度最高的领域。随着市场日趋复杂,数字已成为传递信息最直接的裁体,加上未来的经济是被网络覆盖与笼罩的数字化经济,大量的数学与统计工具将在分析研究中发挥不可或缺的重要影响。能否把握那看似枯燥无味的数字所隐含的精微变化,成为决定未来竞争成败的关键因素之一。前年诺贝尔经济学奖授予在期权定价方面做出开拓性贡献的经济学家和统计学家。他们在二十多年前就探索出具有划时代意义的定价模型——布莱克.斯科尔期定价公式。本世纪20年代开设了股票期权品种,由于采用柜台交易方式和缺乏标准化的设计合约,很难转让对冲,交易量不足称道。1973年美国经济学家布莱克和斯科尔斯,引进概率统计上随机变量函数的一些定理和积分求值,推导出不支付红利的股票期权定价公式,从此期权有了明确科学的价格定位依据,很快形成一个完整的市场,并迅速推广到全世界,直至现在,期权占据着金融王国的重要位置。定价公式成为整个市场运转的基础。这个期权公式的定价思想所引发的金融革命表现在,预测远期价格成为可能,不仅使期权为指数、货币、利率、期货交易提供了全新的保值,投资手段,极大地丰富了金融市场,而且进一步推动了对各种金融产品的价值研究,提高了操作的理论水平。由此可以推断,没有布莱克.斯科尔斯定价模型,期权就不可能发展这么快,全球金融衍生品市场也就不可能有今天的高度发达,如今国外大型金融机构在总结金融交易失利原因时,总是首先追究最初的定价是否存在漏洞和错误建立一个模型就摘取经济领域的桂冠这一事实,体现了经济与统计数学密不可分的关系。据不完全统计,自1969年设立诺贝尔经济学奖以来的40多位获奖者中,著名的计量经济学家有23位,10位担任过世界计量经济学会会长,有六位直接靠计量经济的研究和应用成果获奖。借用统计数学,将经济理论数学公式化,将经济行为定量化,已成为当今世界经济的热门课题。有关专家指出,统计学,经济理论和数学这三者对于真正了解现代经济生活中的数量关系来说,都是必要的,但本身并非充分条件。三者结合起来,就是力量。数学给经济界带来新的视角,新的观念。抽象的数学工具一旦准确地切入金融市场,就显得非常实用和有价值。二十多年来,指导期权交易的理论—定价模型得到广大投资者的一贯遵循。没有统计基础、不懂定价公式含义的人要想在市场有出色表现将是十分困难的。证券金融市场的风险管理是个永恒的话题,投资者都想寻求收益回报,但又必须面对各种各样的损失可能。市场到底存在哪些风险,如何确定风险的大小,如何才能实现收益最大化和风险最小化,历来都是受人关注的焦点和难点。自从1952年美国学者马柯威茨运用数量方法创立证券组合理论以来,市场风险的神秘色彩逐渐淡化,不再变得那么可怕和不可驾驭。马柯威茨组合理论的立足点是全面考虑“期望收益最大”和“不确定性(即风险)最小”。它通过总结投资损失的概率分布和可能收益与预期收益的偏离程度(即我们统计学上的方差),发现投资者应该同时按适当比例购买各种证券而不是一种证券,进行分散化投资,其收益才尽可能是确定的。通过数量分析得出的这种结论,迎合了投资者避风险的需要。风险管理能力的提高促进了基金的蓬勃发展。在短短的几十年间,随着量化研究的不断深入,组合理论及其实际运用方法越来越完善,成为现代投资学中的主流工具。由于马哥威茨证券组合选择理论给金融投资和管理思想带来革新,1990年他获得了诺贝尔经济学奖。众所周知,量变引起质变。数量关系的背后,牵扯着市场的稳定与发展。金融业的现代化推动了统计与数理方法的应用研究,反过来,当今世界的金融管理特别是防范金融风险,也越来越要量化研究。早在1995年9月,美国斯但福大学经济学教授刘遵义就通过实证比较,数量分析和模糊评价等方兴,预测出菲律宾、韩国、泰国、印尼和马来西亚有可能发生金融危机。后来的事实果然如此。这从一个侧面提醒我们,没有完整、科学的分析预测工具,就可能在国际金融竞争中蒙受重大损失。只有加强对作为金融信息的各种变量的研究,才能提高对金融运行规律的认识,才能把握市场的发展动向。经济理论的数学化和统计分析,使各种经济行为也越来越数量化。在金融领域也不例外。定价公式和组合理论地位的确立,就证明数量工具已发挥了不可磨灭的作用。有统计显示,在西方金融市场,三分之一的人运用组合理论来投资,三分之一的人靠技术分析管理头寸,另外三分之一的人仍在坚守基础分析。虽然运用何种手段来指导决策是投资者个人偏好、观念的问题,但组合理论和技术分析所运用的统计工具逐渐被认同,说明理性投资将成为市场的宠儿。由此我们不难理解华尔街选才的动机。主观意见和直觉判断有很大的随意性,显然与现代投资决策的要求相去甚远。对市场和价格进行定量研究,从而揭示客观存在的数量依存关系,成为投资和管理决策的一项基础工作。用统计工具处理各种证券金融数据,可以比较全面地分析各种因素的影响力度。其主要表现在:1 结构分析:证券市场与汇率、利率变动和国民经济发展有多大的关联度;单一证券与整个市场之间如何相互影响,市场指数设计是否合理;证券与期货价格走势是否相互制约;同一类证券有没有一定的连动关系。2 价值预测:分析未来证券发行和上市价格的理论定位,确定金融衍生证券的价格,分析预测证券期货的价格走势,进行投资决策等。3 政策评价:研究市场系统风险的预警及控制,探讨不同的组合投资效果。4 理论检验:证券价格能否反映所有的信息,市场的有效性实证检验;各种技术指标的适用性和优化处理,周期效应的对比分析。从以上可看出,量化研究有助于搞好风验管理,设计投资组合,选择交易时机,评估市场特性。统计工具在证券金融市场的大量应用,对交易技术的升级换代,管理水平的提高做出了特殊贡献。现在,电脑交易系统在国外大行其道,依据不同要求设计的模型软件层出不穷,只要把数据输入电脑中,投资者根据分析结果随时制订和调整投资计划。投资者竞争的优势不再停留在信息的收集上,而是综合处理信息的能力。谁的模型从总量上与趋势上能更合理、科学地分析市场,谁就能掌握主动。简单的统计和数学方法已经满足不了日益复杂的金融发展需要。随着统计和数学工具的推广应用,一门新兴的边缘科学——金融统计学应运而生。美国芝加哥大学、哥伦比亚大学、纽约大学和英国利兹大学先后确定了金融统计的硕士和本科生的培养计划。我国近几年来,像中国科技大学、南开大学和山东大学建立了统计金融系,去年北京大学相继成立了金融数学与金融工程管理中心、金融数学系;像北方工业大学统计学专业等建立的证券期货模拟实验室的也有很多家;开设相关专业的就更多了。总之,统计学及其相关学科在证券期货交易中的重大作用愈来愈被人们所认识和重视。读者从本专题所讲的内容也将会有更深入和全面的了解。后面我们将结合我国证券期货交易的实际,介绍统计方法在证券期货市场的一些基础应用(包括我们的部分研究成果),如证券期货交易的统计指标体系;证券指数;投资组合;上市公司财物报表的统计分析与选股;证券期货价格走势预测(主要是技术分析)等。

一、宏观金融调控问题: 1、我国货币政策最终目标的调整 2、我国货币政策最终目标与财政政策目标的协调 3、我国货币政策中间目标的选取 4、利率应成为我国货币政策的中间目标 5、货币供应量作为货币政策中间目标的终结 6、我国应继续将货币供应量作为主要中间目标 7、发挥再贴现政策的作用,改善宏观金融调控 8、进一步拓展我国公开市场业务的对策 9、我国存款准备金政策的进一步改革 10、衡量货币政策松紧程度的指标选择 二、货币政策比较问题: 1、转轨时期中国货币政策的特点 2、转轨时期中国货币政策目标的确定 3、转轨时期中国货币政策工具的选择 4、中国与美国(或其他国家)货币政策的区别(及其启示) 5、通货膨胀的根源:有效需求不足 6、通货膨胀机制与通货膨胀紧缩机制的比较(及其启示) 7、增加有效需求的途径初探 三、我国的利率政策问题研究: 1、扭曲的利率结构不利于经济发展 2、利率结构的的调整与经济结构的调整 3、我国的利率弹性问题研究 4、小议如何提高存款利率弹性 5、小议如何提高贷款利率弹性 6、我国利率传导机制的优化 7、提高商业银行在利率传导中的效果 四、利率市场化问题研究: 1、利率市场化势在必行 2、社会主义市场经济的发展与利率市场化 3、金融体制改革与利率市场化 4、我国实现利率市场化的前提 5、我国利率市场化的步骤 6、我国利率市场化应坚持的几个基本原则 7、商业银行应如何对利率市场化 8、利率市场化对国有商业银行(或中小商业 银行)的影响与对策 9、利率市场化后企业投融资策略的调整 10、我国利率市场化后衍生金融工具的推出 五、政策性银行问题研究: 1、我国设置政策性银行的理论依据 2、我国政策性银行资金来源问题的解决 3、政策性银行如何配合我国产业政策的实施 4、我国政策性银行外部关系的协调 5、对我国政策性银行有效监管的实施 六、银行不良资产问题研究: 1、转化或清收商业银行不良资产的方法、我国商业银行不良资产现状及成因分析 3、资产证券化在处理我国商业银行不良资产时的可行性 4、资产管理公司参与债转股的必要性和设想 5、论债转股的理论和政策问题 6、债转股政策的效率分析 7、债转股的风险与时机分析 8、从债转股到股变现 9、建立资产管理公司处理商业银行不良资产的利弊 10、债转股在不良资产处理中的效果分析 11、如何杜绝不良资产的再生 七、金融风险与金融监管: 1、加入WTO之后中国银行监管体系面临的挑战及对策 2、金融监管与货币政策 3、西方国家金融监管的新趋势及对我国的启示 4、我国金融监管体系存在的问题及完善对策 5、我国金融风险的防范与化解 6、加强商业银行的风险内控机制 八、分业经营与全能银行: 1、分业经营体制下的银证、银保合作 2、国际金融界混业经营的潮流 3、金融控股公司的监管研究 4、混业经营的风险分析 5、分业经营还是混业经营——中国金融业的选择 九、资本市场与国企改革: 1、成功推进国有企业重组需要怎样的资本市场 2、论企业重组与债券融资 3、企业重组的市场支持机构——投资银行的发展前景与发展道路 4、国有企业债务重组的主体再造 5、国有企业的资产重组与资本市场的发展 6、推进企业重组与并购,加快国企改革 7、论企业重组后的支付安排问题 8、我国上市公司重组面临的障碍及对策 9、对企业重组后的支撑体系——社会保障制度问题的研究 10、企业融资方式的转变对企业机制改革的意义 十、农村信用合作制度研究: 1、关于深化农村信用社改革和强化管理的思考 2、论农村信用社体制改革 3、农村信用社风险的形成及防范措施 4、论农村信用社制度创新 5、论对农村信用社的监管、防范和化解经营风险 6、如何构建县联社综合体系 7、论农村信用社产权制度的改革和创新 十一、国债问题研究: 1、对国债发行规模影响因素的分析 2、对国债发行方式的国际比较 3、论国债流通市场的组织与管理 4、以国债利率为突破口加速利率市场化进程 5、中央银行如何运用国债进行宏观金融调控 6、论西方国债发行体制 7、中西方国债发行定价制度比较 8、论国债市场与利率自由化9、论国债、投资与经济增长的关系 十二、WTO与银行改革: 1、加入WTO和国有商业银行体制改革 2、加入WTO后我国中小商业银行市场定位战略选择 3、加入WTO与国有保险公司体制改革 4、加入WTO后国有商业银行与外资银行优、劣势比较 5、加入WTO后我国货币政策的调整与完善 6、加入WTO与中国的金融监管 7、我国加入WTO后的外汇管理与政策建议 8、加入WTO对中国金融业的挑战及对策 9、加入WTO对中国中西部金融业的影响及对策 10、加入WTO对中国银行业和金融调控的影响 十三、非银行金融机构问题研究: 1、浅析银证合作对商业银行的重要意义 2、论我国保险监管模式的选择方向 3、论对保险经纪人的监管 4、论建立保险公司的经营机制 5、论我国信托投资业的问题、改革对策与前景 6、我国企业集团财务公司的特点、问题及相关政策 7、加快保险业和资本市场的良性互动 8、中国非银行金融机构与货币市场的发展 十四、银行市场退出机制研究: 1、我国急需建立健全的银行市场退出机制 2、西方国家银行市场退出机制的一般特征及其启示 3、我国银行市场退出机制构想 4、我国建立银行市场退出机制的基本原则 5、问题银行的处理 6、建立我国存款人利益保护体系 7、存款保险制度与银行市场退出机制 8、我国应该尽快建立存款保险制度 9、我国应暂缓建立存款保险制度 10、建立存款保险制度,促进银行业公平竞争 十五、银行业并购问题研究: 1、全球银行业并购浪潮的原因分析 2、全球银行业并购浪潮的影响及其启示 3、美国大通银行的并购模式(案例研究) 4、银行业并购与现代科技在银行业中的应用 5、银行业并购的效应分析 6、银行并购以后的整合问题探析 7、银行业并购对货币政策的影响 8、我国银行并购案例剖析 9、我国银行业的并购模式探讨 10、通过并购提高我国商业银行的竞争力 十六、货币市场论题: 1、论我国票据市场的现状及完善措施 2、货币市场机制分析 3、论我国同业拆借市场的利率形成机制 4、论票据市场的功能和作用 5、证券回购市场的交易分析 6、国库券市场的投资特征 7、货币市场共同基金的运作及其特征 8、商业票据市场和银行承兑票据市场

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