現代電子測量中最佳測量方案的選擇

杜春玲

（陜西職業技術學院，陜西西安，710100）

現代電子測量中最佳測量方案的選擇

杜春玲

（陜西職業技術學院，陜西西安，710100）

現代科技的發展對于電子測量提出了新的要求，如何才能根據實際需求選擇出適合科學實驗的最佳測量方案是目前電子測量行業中最為關鍵的問題，本文首先介紹了電子測量的基本內容與技術，并簡要介紹了電子測量最佳測量方案的選擇原則，就電子測量在實際應用中比較高端的應用進行了簡單介紹。

電子測量；最佳測量方案；選擇原則；應用

1 電子測量技術簡介

所謂電子測量是以電子技術理論為基礎，利用電子測量設備，對電量或者是非電量進行測量的行為稱為電子測量。隨著我國科學技術的發展，電子測量在諸多領域都已經取得廣泛的應用，比如工業、運輸業以及農業等，甚至是國防領域都已經開始逐漸應用電子測量技術。電子測量技術是基于電子技術之上與測量統計學相結合的一門實用技術，電子測量技術是電子技術中進行信息檢測的重要途徑。電子測量是我國職業院校中必不可少的專業課，其理論課具有內容廣泛、實踐性強以及發展更新速度快等特點，在現代科學技術中具有重要的地位。從一定程度可以說，電子測量代表著一個國家科學技術發展水平的高低，是一個國家科學實驗現代化建設的重要標志。電子測量技術在國土資源管理工作中憑借其先天的技術優勢得到了及其廣泛的應用，本文主要通過分析目前過去資源電子測量技術應用現狀，簡要分析了在國土資源管理監測工作中未來發展態勢，進一步了解國土資源中電子測量技術的應用。實際需求要求電子測量必須滿足高精度、高效率的條件，因此在實際應用中，選擇最佳測量方案是非常有必要的。

2 電子最佳測量方案選擇原則

2.1 測量方法要合理

電子測量的種類和方法有很多，按照不同的分類標準，可以有不同的分類類型，比如按照測量手續分類，可以分為直接測量方法、間接測量法以及組合測量法。直接測量法在具體中的應用比如利用萬用表測量電阻阻值，間接測量法在實際中的應用比如利用電流表或者是電壓表測量電阻，而組合測量在實際中的應用比如利用電阻器來測量電阻溫度系統。而按照測量方式分類，可以分為偏壓式測量法、零位式測量法以及微差式測量法。所謂的偏壓式測量法在實際中的應用比如利用萬用表測量電壓電流，零位式測量法在實際中的應用比如惠斯登電橋測量電阻，而微差式測量法主要是零位式測量法與偏差式測量法相結合。按照測量的性質可以分為時域測量、頻域測量、數據域測量以及隨機測量等，時域測量比如利用示波器觀察脈沖信號的上升沿與下降沿等，頻域測量在實際中的應用比如利用頻譜分析儀分析信號的頻譜，數據域的測量在實際中的應用比如利用邏輯分析儀對數字量進行測量，而隨機測量法在實際中的應用比如對各類噪聲信號進行動態測量與分析。還可以按照測量精度的要求分為精密測量與工程

測量兩種；按照操作者對測量行為的干預程度可以分為自動測量與人工測量等，接觸式測量與非接觸式測量主要區別在于是否利用傳感器來引導測量行為。面對如此多的測量方法，選擇合適的方法是比較困難的。對于測量方法的選擇，要考慮以下幾個方面的因素，首先就是被測量對象本身的性質，再者就是實驗所要求的測量精確度，其次是測量環境客觀條件，最后就是實驗操作者所具備的測量設備等，比如要測量點亮的白熾燈的電阻，則需要利用間接法來測量。

2.2 綜合誤差要最小

在實際測量工作中，由于人們對于自然界客觀規律的認識不夠，存在較大的局限性，加之儀器設備本身的局限性以及測量方法的欠缺等客觀因素，往往會產生較大的測量誤差，這其中還包含著測量實驗者本身的主觀因素比如測量經驗少以及工作態度不認真等。理論上測量誤差主要是因為系統本身存在一定的誤差，再者就是實驗方法本身存在不確定性，造成測量誤差的因素有很多，本文主要從性質上將誤差分為系統誤差、粗大誤差以及隨機誤差三類。如果誤差超過實驗精度允許的范圍，則實驗本身就沒有了應用的意義。如果沒有及時意識到誤差的產生和程度，就會根據誤差作出比較錯誤的決定和分析，影響爭產工作的進度和效率，甚至造成嚴重的經濟損失。從這個角度來說，最佳測量方案應該能夠做到整個測量過程中綜合誤差最小，而綜合誤差最小需要實驗涉及到的每項測量誤差都要最小。但是實驗中并不是所有的誤差都可以人為地控制，一些客觀因素比如測量儀器精密度、測量環境等，都是不能夠改變的，這就要求在實際操作中，要從可以主管控制的因素入手，來減少誤差，比如對于系統誤差來說，要選擇精度比較高的儀器來進行測量，對于操作環境的選擇要盡量選擇符合實驗要求的測量環境等。

2.3 測量花銷要經濟實惠

在電子測量中，高精度的儀器設備能夠有效地降低實驗的綜合誤差，換句話說就是儀器的綜合誤差越小，實驗精度越高，并且反映越靈敏的實驗設備，越能夠適應多方面的實驗要求，設備的靈敏度和精確度是衡量實驗器材的重要性能，但是我們在選擇實驗器材時不能一味的追求實驗精度而忽略實驗成本，從另一個方面講，高精度的實驗器材并不一定是我們實驗所需要的，要從個人實際出發，來選擇比較經濟的又能完成實驗測量要求的測量方案，比如在測量電阻時，普通萬用表能夠達到實驗要求，就不要用精度更高的實驗設備。

2.4 測量方法要簡便易行

在科學技術高速發展的現在，高效率是任何一個行業所追求的行業目標，對于電子測量行為來說也是如此，實驗測量方案要盡量的簡便易行，簡便易行就是指測量儀表或者是測量方法要便于操作，實驗測量步驟要盡量少，實驗結果要能夠在較短的時間內讀取出來。

3 電子測量技術的應用

3.1 遙感測量

遙感技術由于最初的技術限制，一開始只是應用在土地測繪圖方面，后來隨著遙感技術的發展，其應用領域也相應得到了一定程度的拓展，其中在土地資源調查方面就取得了較好的應用。遙感技術是一種信息獲取手段，其特點是就是獲取的信息量豐富、并且信息獲取時間短、效率高，而且還具有多光譜的效應。從上個世紀八十年代開始，衛星遙感技術就已經在我國土地資源監測中投入使用，后來隨著應用需求的增加，促使了遙感技術的更新，其分辨率以及應用準確度得到了極大程度的提升，并且由最初的單時段衛星遙感技術發展成為多時段衛星遙感技術，全國土地資源監測管理開始大范圍應用遙感技術，并且相應的建立了我國土地資源監測遙感體系。目前遙感技術在國土資源管理中的應用已經日趨標準，相應的應用規范和流程也相繼出臺。2005年國土資源部開始建設“規模化高效土地資源遙感業務運行系統”。最近幾年又相繼研究出許多新的遙感技術以及實施方法，進一步推動了遙感技術在我國土地資源監測方面的應用。通常情況下，國土資源部每年都會對我國中型以上城市進行土地資源利用情況進行監測，隨著遙感技術在土地資源調查中進一步應用，勢必會實現遙感技術在我國土地資源監測的產業化經營。但是也存在一定的限制因素制約著遙感技術的進一步普金，比如在外界天氣條件不太好的情況下，傳統的遙感技術在數據接受上就會受到一定程度的干擾，因此遙感技術必須要強化惡劣天氣環境的影響，要具備全天候穿透能力，這樣才能保證其在未來土地資源監測方面取得更為廣泛的應用。

3.2 遠程監測

在礦產資源調查的利用中主要是應用遠程監測中的光譜特性，利用成像光譜儀來監測各個地區物質的光譜特性，以此來推斷該地區的物質分布，從而獲取資源分布，并且隨著遠程監測技術的發展，目前在礦產資源調查中的應用已經由最初的多光譜的定性監測轉變為定量監測。經過多年的實際應用實踐，目前遠程監測技術在礦產資源的調查中已經取得了較為廣泛的應用，對礦產資源的開發能夠起到長久有效的促進作用。在資源開放方面，遠程監測技術還會向著光譜信息處理技術方向發展，光譜信息技術具有的波段窄、高分辨率等先天優勢能夠準確的測量到礦物的儲藏程度，因此遠程監測技術將會繼續給予光譜技術來開展資源監測，未來在資源開發和管理方面遠程監測技術勢必會成為主要的技術手段。遠程監測技術在地質環境的監測中也具有極其重要的作用，利用遠程監測技術能夠對地質災害頻發區進行持續定點監測，并且遠程監測技術對于地質監測勢必會向著定量化方向發展，并且在災害發生前的預測會逐漸準確和可靠，實現全天候全

方位的處理，有效提高地質災害的監測工作。電子測量在國土資源管理工作中的應用就是信息的調查獲取以及整合，在今后的應用中要注意新技術與傳統技術的結合，強化計算機信息技術在國土資源監測工作中的應用，相信隨著計算機網絡技術以及信息技術的進一步發展，電子測量在我國國土資源中的應用將會更加的廣泛和可靠，勢必會極大的提高國土資源管理工作效率。

3.3 圖像處理

所謂的圖像檢測技術就是通過一定的電子測量技術手段對于圖像中有價值信息進行獲取，實現圖像的高效利用，對于圖像的分析和使用更準確以及更具針對性，圖像檢測技術現階段主要有兩個方面的應用，其一就是圖像邊緣檢測技術，再者就是圖像中具體有價值信息技術檢測。比如交通管理中交管局對于交通狀況的分析，都是通過對于圖像中車輛以及行人數量和通行情況進行圖像檢測處理，還有必須在地理檢測中對于某地段的土壤分析、大氣氣候條件分析等都是通過衛星遙感技術獲取對應的圖像，在由圖像檢測技術獲取相關的信息來實現。利用并行處理量在處理圖像檢測技術時提取圖像的邊緣信息，在圖像小模塊中利用并行處理估計技術綜合分析其非對稱分布的信息。再有就是利用HOS技術在生物醫學中對于病變組織實行檢測，其關鍵是要先對生物組織進行掃描確定，然后利用數字射頻技術對掃描空間的HOS進行分析。并行處理量在圖像檢測中的較為常見的應用還有對于乳腺的檢測，現階段乳房X線圖像都是通過子帶分解濾波器進行處理，然后將帶子的圖像分解成為交替疊加的正方形區域，利用并行處理量中的并行處理矩估計各個區域的偏態數據，這些由并行處理量算出來的技術參數都能夠作為確定區域的非對稱性和脈沖幅度，實際應用效果表明并行處理量在檢測微鈣化方面有著較為明顯的效果。還有較為常見的利用是在機動車的檢測中，并行處理量在機動車檢測中，能夠通過掃描產生的HOS信號對于機動車進行車身進行檢測，并且在檢測前期并不需要了解待檢機動車的型號，就算檢測條件比較復雜，也能夠實現對于待檢車輛的檢測。

3.4 圖像檢測

所謂的圖像檢測技術就是通過一定的技術手段對于圖像中有價值信息進行獲取，實現圖像的高效利用，對于圖像的分析和使用更準確以及更具針對性，圖像檢測技術現階段主要有兩個方面的應用，其一就是圖像邊緣檢測技術，再者就是圖像中具體有價值信息技術檢測。比如交通管理中交管局對于交通狀況的分析，都是通過對于圖像中車輛以及行人數量和通行情況進行圖像檢測處理，還有必須在地理檢測中對于某地段的土壤分析、大氣氣候條件分析等都是通過衛星遙感技術獲取對應的圖像，在由圖像檢測技術獲取相關的信息來實現。利用并行處理量在處理圖像檢測技術時提取圖像的邊緣信息，在圖像小模塊中利用并行處理估計技術綜合分析其非對稱分布的信息。再有就是利用HOS技術在生物醫學中對于病變組織實行檢測，其關鍵是要先對生物組織進行掃描確定，然后利用數字射頻技術對掃描空間的HOS進行分析。并行處理量在圖像檢測中的較為常見的應用還有對于乳腺的檢測，現階段乳房X線圖像都是通過子帶分解濾波器進行處理，然后將帶子的圖像分解成為交替疊加的正方形區域，利用并行處理量中的并行處理矩估計各個區域的偏態數據，這些由并行處理量算出來的技術參數都能夠作為確定區域的非對稱性和脈沖幅度，實際應用效果表明并行處理量在檢測微鈣化方面有著較為明顯的效果。還有較為常見的利用是在機動車的檢測中，并行處理量在機動車檢測中，能夠通過掃描產生的HOS信號對于機動車進行車身進行檢測，并且在檢測前期并不需要了解待檢機動車的型號，就算檢測條件比較復雜，也能夠實現對于待檢車輛的檢測。

3.5 圖像的特性識別和提取

圖像特性識別和提取技術的發展是基于超光譜圖像的自動目標識別技術基礎上進一步深入而產生的，圖像處理學者通過結合并行處理量和數字虛擬維，將二維傅里葉精確的轉化為了圖像的一維投影，以此實現了對圖像平移和尺度的測量。而在對圖像進行旋轉系數測定時，由于圖像旋轉造成的圖形特性紊亂使得其并行處理矩在并行處理時失去常數的穩定性，進而造成圖像的特定發生變化，無法實現有效的圖像特性識別和提取。為有效維護圖像特性的穩定性，在對圖像內容進行分析時通常采用圖像內容識別技術，通過并行處理量和PCA技術相結合，加強圖并行處理技術中的線性判別能力，以此實現對圖像特性的識別和提取。

4 總結語

電子測量是現代科學實驗中重要的實驗內容，電子技術是不斷向前發展的，電子測量技術也是出于動態變化的，隨著電子技術的發展，電子測量技術在工業及其他領域的應用更加廣泛，我們要基于現有的電子測量技術，不斷的豐富和完善電子測量技術的準確度和效率，為我國其他領域的實際應用提供更為準確的數據服務。

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Thebestmeasurementschemeselectioninmodernelectronicmeasure ment

Du Chunling
(Shaanxi Vocational and Technical College,Xi'an City,Shaanxi Province,710100)

The development of modern science and technology put forward new requirements for electronic measurement according to the actual demand,how tochoose the best measurement scheme suitable for scientific experiments is the electronic measurement industry the most crucial question,this paper first introduces the basic content and the technology of electronic measurement,and briefly introduces the selection principle of the best measurement scheme of electronic the application of electronic measurement, measurement in the practical application of high-end introduced.

electronic measurement;optimum measurement scheme selection principle;application