科学计数法精确度精选(九篇)

第1篇：科学计数法精确度范文

应用化学是根据化学的基本理论和方法对工业生产中与化学有关的问题进行应用基础理论和方法的研究以及实验开发研究的一门科学。其研究范围涵盖整个化学领域，融科学理论和实践于一体，并与多门学科相互渗透，在推动科学技术的进步中显示出非常重要的作用。

21世纪是信息化的世纪，以计算机为核心的信息技术已走进我们的工作和生活，它的发展为我们带来了翻天覆地的变化。通过研制微机辅助测量及数据处理系统，大大减少了传统实验在人工读数、记录和处理等过程中所引入的人为误差，使各类实验的数据采集、显示、存储和处理合为一体，极大地提高了化学实验的自动化程度和实验数据的测量精度。

如魏永生等在燃烧热的测定实验中，采用微机技术，用精密测温型热敏电阻构成的高灵敏度感温电桥作为传感器，在小温差（5℃）范围内，分辨率和稳定性能达到0.0001℃的精度，数据采集方便、快捷。因此，将计算机技术应用到化学领域已是当今世界的主要潮流。应用计算机可以缩短研究时间，为研究者提供科学的研究结果。本文就计算机技术在仪器分析中的应用、提高选择性和灵敏度的研究、对反应速率方程的确定、计算机在材料化学中的应用这几个方面进行分别讨论。

二、计算机在分析化学中的应用

1.计算机在仪器分析中的应用。

计算机在仪器分析中的应用是广泛的，根据仪器的简单与否，配备的计算机也有简单复杂之分。小到单片机、单板机，这种计算机作为仪器部件的一部分，同分析仪器组装在一起，主要功能是控制仪器操作程序和简单的数据处理。而大、中型计算机往往是同一些比较复杂的仪器联用，如质谱仪、核磁共振仪等。

2.提高选择性和灵敏度的研究。

提高选择性和灵敏度的研究主要在测定酸碱滴定终点的线性计算和线性作图法，这是定量分析的一种新形式。在数据处理方面，线性回归、曲线拟合等使用极为广泛，许多数值计算工作可用程序计算器代替。

（1）溶液浓度的测量。

主要是以离子选择电极作为浓度传感器，通过自制放大电路或将离子计与计算机联机采集浓度数据。一般的微机应用系统都能明显改善实验结果的精密度和准确度，并能实现一般方法难于完成的测定工作。如采用微机系统同时准确测定钾钠的浓度，将离子计与微机联机，通过多参数跟踪技术研究盐类溶解的动力学行为等。

（2）测体积类。

王苏文等设计了一套由针筒、活塞、平衡砝码和电位计构成的气体体积传感器与计算机联用。在实验中电压输出能精确到0.01%的精密度，可适用于不同的测量范围，结构简单，受外界环境因素影响小，已经应用于H2O2分解动力学的实验中。

（3）测吸光度。

用计算机改造国内普遍使用的721型分光光度计，能显著地提高原机分析结果的精密度、准确度以及浓度分析范围，能达到0.0001A的分辨率、透光率重现性误差不大于0.06%以及2.5A的精确读数范围，同时又提供了许多只有在高档进口仪器上才有的智能化数据处理功能。

3.对反应速率方程的确定。

在物理化学实验中，借助计算机，采用可视化VB语言，用高斯消元法拟合线性模型来处理待定参数的实验数据，可有效避免作图过程中产生的误差，能得到准确、科学、真实的实验结果。如用计算机处理线性模型的方法可以确定“丙酮碘化反应的速率方程”。

三、计算机在材料化学中的应用

计算机在材料化学中的应用大致可分两类：一类是模拟，一类是计算。主要是对晶粒大小的模拟和点阵常数的计算。采用计算机对数据进行处理的过程中，速度提高的同时，也对结果的准确度和精确度提出了更高的要求。因此有必要对产生数据的实验过程和处理数据的计算过程进行尽可能准确的量化控制，以期得到最符合实际的结果。

四、结束语

21世纪是信息化的世纪，以计算机为核心的信息技术已走进我们的工作和生活，它的发展为我们带来了翻天覆地的变化。因此，将计算机技术应用到化学领域已是当今世界的主要潮流。计算机技术已是人们的共识，将它应用于化学领域已成为现代化学发展的主要趋势，其作用已经得到充分的肯定。相信随着计算机和网络技术的发展以及计算机走进化学工作者的办公室，化学领域将会得到前所未有的进步。

参考文献

[1]魏永生 魏海珍 微机自动控制和数采技术在化学实验中的应用[J].大学化学，2000，15（2）：37。

[2]周秀霞 计算机在化学分析仪器和实验室管理中的应用[J].冶金分析， 2000，20（2）：40.

[3]王苏文 袁立新 徐达圣 洪夕荣 微机在“H2O2分解动力学”实验中的应用[J].大学化学， 1996，11（2）：42-44。

第2篇：科学计数法精确度范文

关键词：精度概念；测绘误差；精度计算；逻辑

1. 精度概念问题

在测量仪器学科，精度乃精确度的概念，精确度乃精密度加之准确度。所谓精密度即多个测量结果的离散程度，反映测量结果对被测物理量的分辨灵敏程度，是由测量误差的分布区间的大小来评价，其主要来源于随机误差；所谓准确度是指多个测量结果的整体性偏差程度，其主要来源于系统误差，其表述方式就是系统误差或示值有效位。

基于精度包含精密度和准确度双重概念的相对笼统属性，精度是一个定性的概念，难以定量。譬如精度好精度差等。而定量也只能分别按精密度和准确度人为设限定量到分等级的程度，譬如精度甲级、乙级、丙级，S1级、S2级、S3级，J07级、J1级、J2级、J6级等等。也有按结果值的有效位进行精度等级分级的，譬如数字电压表（DVM）的3位半、4位半，A/D转换器的8bit、12bit、14bit等等。

但在测绘学科中，精度其实就是单纯的精密度的概念，是测量结果对其数学期望的离散程度的描述，不涉及真值，不包含准确度的概念，其表述方式就是标准差。

就是说，测绘学科中的精度实际只是测量成果的随机误差甚至是部分随机误差特性的描述，更多的是对测量过程的部分精度损失量的估计，根本不是对测量成果的绝对误差范围的描述！

正因为测绘学科的精度仅仅是测量结果对其数学期望的离散程度的描述，不涉及真值，所以才有了甚至降低测量分辨位反而可能实现更高精度的逻辑。譬如：将水准测量的原始读数将毫米位四舍五入到厘米位反而精度更“高”，将经纬仪的角度读数的秒位四舍五入到分位反而精度可能更“高”。生产中有人用S3级水准仪做沉降变形观测犯的就是这个错误。

显然，如果精度的评价过程涉及真值就不会出现这样的逻辑悖论。这也是多少年来计量学和测绘学之间的矛盾焦点。正因为精度概念存在着不统一，测绘成果经常给非测绘专业人士造成巨大误解。

2. 综合精度问题

这里姑且撇开其他学科不谈，姑且精度概念就是精密度概念。那么现在又有一个问题名词叫综合精度，由于没有找到这一概念的明确定义，只是在诸多仪器精度表述中经常见到。

然而从这些综合精度指标的测试方法却看到的是：经纬仪的所谓综合精度实际是把经纬仪的轴系误差、度盘偏心误差等进行了抵偿剔除处理、对调焦误差等进行了回避处理后的残剩误差的离散程度的评价，其实质实主要是对度盘刻画不均匀误差的一个单项误差的评价。而测距仪的综合精度是对加乘常数误差、周期误差等进行了改正剔除处理后的残剩误差的离散程度的评价。这样把主要的误差进行剥离处理后的残剩部分或单项指标冠之以“综合”指标的做法再次为精度一词加重了混乱。

3. 精度计算方法问题

不仅精度的计算方法是要将许多主要误差进行剥离剔除处理、具有一定的自我安慰色彩，而且在精度的起算数据的使用上也存在不加区别的问题。譬如：水准测量的一公里往返标准差这一精度概念被用做水准测量精度的评价依据其实就存在偷换概念色彩。

请注意，一公里往返标准差的直接原始起算数据是环路高程闭合差，而不是每一测量点的真误差！所以一公里往返标准差反映的是水准测量环路闭合差的离散特性，而不是水准测量点位误差的离散特性！拿环路闭合差的离散特性和测量点位误差进行直接关联或间接关联的做法实质就是把测量点位误差和环路闭合差进行了概念偷换。

最能证明水准测量点位误差的离散度和水准测量闭合差的离散度没有数学上的直接或间接关联的证据就是：（1）水准标尺的尺长比例改正误差（系统误差）对水准测量点位误差的影响是直接的，而它对水准环路闭合差却不产生影响；（2）测量参考起点本身的误差对每一个测量点的精度的影响是直接的，但它却也不影响环路闭合差；（3）仪器的分辨误差对每一测量点的精度的影响是直接的，但分辨误差足够大时却能导致闭合差为零。 正因为有了这样的以闭合差来评价精度，才有了甚至测量结果的精度反而比测量参考起点的“精度”更高的反逻辑，才有了“精度”越测越高的反逻辑，才有了经过绵延数千公里测量路径而“精度”丝毫不受损失。

这都是用于平差的统计起算原始数据不涉及真误差、不涉及真值的后果，是把测量过程的部分精度损失量偷换成测量结果的精度的后果。

实际上，测量成果的精度=测量参考源的精度+测量过程的精度损失量=测量参考源的精度+测量过程的系统误差损失量+测量过程的随机误差损失量。

所以一般的原理是：测量过程实际都是精度的损失过程，被测量的结果的精度不可能超过测量参考源的精度。

测量平差可以对测量结果的误差进行估计评价当然是无庸置疑的，但平差结果却因统计起算的原始数据不同而有着决然不同的含义：如果以真误差直接统计，则当然可以获得结果的总体误差评价；如果虽然以真误差为统计起算数据但却将系统误差模型纳入进行最小二乘平差，则获得的平差值将是测量结果的随机误差部分的评价；如果不以测量结果的真误差为统计起算数据，而以测量结果的组合值的真误差（譬如闭合差）为统计起算数据，则平差结果将可能只是测量过程的随机误差损失量的一部分的评价，因为测量结果的组合过程可能将结果中包含的许多误差进行了抵偿，这些被抵偿掉的误差当然不可能再在平差结果中反映出来。

许多测量仪器的工作过程，实际上也是进行了大量的多余观测，利用平差技术给出最佳估值的过程。

再回头看水准测量。

水准测量的一公里往返标准差是以环路闭合差为统计起算的原始数据，闭合差是观测值经过加减运算后的组合值，至少不涉及水准尺的尺长比例改正误差，至少不包含起算参考点的本身的误差，所以其实质只是测量过程的随机误差的损失量的一种描述，仅仅是测量成果的精度的一个组成部分而已。这种精度损失量用来肯定测量成果是必要而不充分的，但用来否定测量成果则是充分的。

而水准测量的从海平面验潮站的水准原点向内陆延伸的测量过程实质是一个精度不断损失的过程，是误差的不断积累的过程，是精度的不断降低过程。这种存在误差递延累积的测量方法恰恰是触犯了测量的大忌（当然在GPS测量原理未诞生之前的确找不到更好的大跨度范围的高程测量方法，而且GPS高程和水准高程属于不同体系），其绵延几千公里以后的误差积累值将是巨大的，许多水准点资料中提交的其实是计算保留位而不是精度的有效位，这是应该向非测绘学科明示的。

4 综述

此文诣在指出问题，希望引起大家的重视，从而理顺逻辑体系，促进跨学科交流，避免滥用成果的现象，避免形而上学的简单化思维。

第3篇：科学计数法精确度范文

关键词：计算数学递推法 学科交叉 科研应用

在科技充分发展且不断快速提升的时代，科技高精确化发展对计算数学的应用产生了不断提升的要求。计算数学递推法，在充分发挥计算数学应用性优势的基础上，把递推法的逻辑简捷、简便与简明的特点激活，结合计算数学的插值法与有限元素法，为各领域发展需要的数据计算与分析，创设高效与直接的计算路径。本文站在数学学习、学科发展与实际应用的视角，对计算数学递推法应用路径展开研究。

1计算数学递推法应用路径

计算数学作为数学学科一个精细分类，其递推法的应用与其他数学分支一样，既作用在数学学科自身，也对其他学科与实用科研应用提供了支持。

1.1数学学习丰富性运用

根据数学的纯粹数学与应用数学的基本分类，计算数学递推法的应用对数学学习的丰富性作用体现在两个方面：一是，纯粹数学学习丰富运用。计算数学的递推法作为一种借助已知条件的简单算法，其对纯粹数学的空间形式几何类学习、离散系统代数类学习与连续现象分析类学习，都具有在学习与解题方法上的化繁为简的作用。例如，在几何类的学习中，几何关系中数形关系、数量关系之间的证明与求解，计算数学的递推法的顺推方法是最长见的应用，即从已知推导出问题的答案。二是，应用数学丰富性运用。计算数学从数值计算与分析层面对应用数学进行了丰富，计算数学递推法的应用不仅丰富了计算数学本身的相关方法，也为计算数学的广泛运用做出了科学性突破。例如，基于演化策略的最优统计聚类算法，在液体火箭发动机推进系统超高维故障样本数据计算与分析；再如，计算数学递推法在概率中的运用，在现实生活中的购买等活动即是其最基本的应用之一。

1.2其他学科学习支持性运用

站在应用数学的相对宏观科学视角，因计算数学自身对其他学科学习的支持作用，其递推法相应地被适当地运用。其一，模糊数学的兴起。其是与计算机功能结合的初步运用于模糊控制、识别、聚类分析、决策、评判，以及系统理论、信息检索、医学、生物学等各个方面，且以不确定事物为研究对象的计算数学运用，当前在心理学、控制学与气象学有着较为显著的成果。其二，其他理工科学科学习的运用支持。较为典型的学科有力学、物理、化学、计算机技术、医学与工程技术等，计算数学递推法的应用会满足这些学科基本的空间关系、逻辑关系与其他的关系数据支持，让这些学科的学习在更加精确的数据与数学方法支持下，开展更加深入的学习与发展。

1.3科研实用性应用

计算数学递推法的科研实用性应用，实践中主要表现在两个方面：首先，生活与工作需要的科研性应用。即为了改善、满足生活与工作中的各种需要，而运用计算数学递推法开展的相关活动，使自己的需要达到相对精确的理想水平。在当前生活中应用较多的，就是那些民间兴趣性的机械制造行为，如飞机、汽车甚至潜艇的制作，他们都需要运用计算数学对其中各个部件的数据进行计算以确保其科学性与安全性等。工作的应用典型表现在各种建设工程的施工过程中，由于设计图纸和现实工作环境的非一致性，需要根据实际情况作出适当地修正等，或者需要在原来的基础上增加一些技术性的支持等，就需要运用计算数学递推法快速地完成数值计算与分析工作，以确保工作的顺利开展。其次，创新需要的科研性应用。创新无论对于国家民族，甚至一个企业等都具有根本性的积极意义。尤其在科技高速发展的时代，科研创新更具有决定企业等生死存亡的重大意义。计算数学递推法因其对数值计算与分析的简捷性，能为各种创新研究赢得时间和推广应用的最佳机遇。例如，离散元与有限元耦合的时空多尺度递推法计算、光谱透射比测量的信号波动递推法计算分析与数据处理、航空航天飞行器的温度变化承受能力数据递推法计算与分析等。总之，上述两种不同层次的科研性应用，一方面满足了基本的生活与工作的应急需要，另一方面站在科学发展的高度对相关学科与行业的发展起到了基础性的创新支持。

2计算数学递推法应用开发思考

计算数学作为应用数学的一个部分，其递推法应用所带来的计算简捷与高效，为其创设了更加广阔的运用科技。在信息科学的支持下，尤其是高速计算机的运用，为各种应用创设了“实践能力培养所需的基本技能”的平台。

2.1数学知识间边缘性开发

在知识爆炸性增长的时代，各学科都在朝着更加精细化的方向发展，在各种应用性需要的情况下，也就催生了更多的边缘性数学学科。由于计算数学的高应用价值，计算数学递推法也在随着计算数学本身被边缘化开发。首先，计算数学递推法应用方向的边缘化。即在实际应用方向的边缘化，其中较为典型的如计算数学仿真（如三维数值模拟技术、不同时刻非均质油藏含水饱和度分布与前沿饱和度位置的计算预测）、计算数学模型（如机载成像仿真系统的误差建模）与“计算数学组织理论”等，尤其是结合各种领域的实际发展需要，把计算数学与计算数学递推法推向更加精细与纵深的边缘化。其次，计算数学递推法自身发展方向的边缘化。即在计算数学的自身范畴内的边缘化发展，虽然属于应用数学的范畴却是按照“纯粹数学”的方式实现自身的发展，使其具有更强大的适应能力，如计算数学的计算机演示、计算数学与纯粹数学的结合与计算数学递推法的稳定性等边缘化。

2.2学科间结合性开发

就是与其他学科或领域结合性的应用功能开发，不仅发挥了计算数学与计算数学递推法的优势，也为其他学科的拓展激活了创新的灵感。表现在两个方面：第一，结合后的新学科产生。这类学科主要集中在计算数学领域，以计算数学及其递推法广精细化的发展为主要特征，如计算力学（如转换位移自由度法求解滑动接触等方面计算知识）、计算物理、计算化学与计算生物等交叉学科，在自然科学、社会科学、工程技术与国民经济的各个领域得到了日益广泛的应用。第二，结合后的某种应用性侧重发展。在当前主要表现为计算数学递推法融入进其他学科领域后，对其他学科或领域产生的支持性拓展作用，使其得到了更为广阔的发展。如计算数学在血浆置换治疗中的应用，计算数学模型在路基工程最优化的应用，“反向递推非线性控制方法在三相四桥臂逆变器非线性系统”中的应用等。

3计算数学递推法应用的应用范围开发

计算数学递推法站在数学及应用数学服务生活、工作与各项研究的最前沿，其应用范围或适用范围的研究，是当前提高其应用率与推动自身创新的动力之一。

3.1计算数学递推法应用业务开发

由于计算数学递推法不仅为数学自身的发展创设快捷的计算方式，也为其他相关学科与科研构建了高效的计算平台，因而，其应用业务也随着计算数学本身所需要运用的计算技术与相关配套软件的开发被开发出来。首先，计算数学递推法应用软件自身的开发。主要是服务于各种计算应用，例如上述所谈到的生物学、航天速度仿真、机械制造与人体医学微观变化测定等。在实际的业务应用中，各领域只需要打开相关的软件输入基础数据就可以得出需要计算的数据，为其工作与研究的继续开展打下基础。其次，计算数学递推法与其他数学方法以及其他学科研究方法结合性应用开发。当前，主要体现在计算数学或应用数学领域内，如顺推法、逆推法与有限插值法、有限元素法等结合性运用，从实践的层面丰富了存在性、唯一性、收敛性和误差分析等理论。

3.2计算数学递推法应用人才培养

据上述，计算数学递推法应用人才的培养主要有三类：第一，计算数学递推法研究性人才。即站在数学、应用数学与计算数学领域内，对计算数学递推法的应用展开专门研究的人才，如公式应用研究、计算软件应用研究与其他学科结合后的计算公式运用过渡性研究等。第二，计算数学递推法应用软件开发类人才。即针对计算数学递推法的应用专门开发应用软件的人才，其不仅具备计算数学知识也具有软件开发和其他计算机知识等，如药剂计算递推法应用软件等。第三，其他学科领域计算数学递推法应用型人才。即在其他学科领域内，如生物、医学、心理学与控制学等，运用计算数学递推法开展其相关研究的人才。这类人才以其专业领域知识为主，运用计算数学与计算数学递推法的知识，开展其专业研究与创新活动等。

4结语

随着现代科技探微发展、创新发展与学科交叉结合性发展，都需要发挥计算数学的对数据精确制导，为科技提升、学科结合等创设科学的应用研究基础，把计算数学递推法的运用从纷繁复杂的数据与公式解放出来，实现更直接的数据推导计算，达成数据求证、计算与结论的高效。

参考文献：

[1] 钱德亮，王燕燕.信息科学与计算数学专业教学的实践研究[J].开封教育学院学报，2013，（2）：52-54.

第4篇：科学计数法精确度范文

关键词： 科里奥利质量流量计； 相位差； 加窗离散傅里叶变换； 估计精度

中图分类号： TN911?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2014）05?0061?03

0 引 言

科里奥利质量流量计（以下简称科氏流量计）是美国Micro Motion公司于1977年首先研制成功的一种基于处于旋转系中的流体在直线运动时产生于质量流量成正比的科里奥利原理的新型质量流量计。科氏流量计，利用流体流过振动管道时产生的科氏效应对管道两端产生振动相位的影响来测量流过管道的流体质量的。传统的相位差计算方法精度较低， 一般在±1% 以上。

相位差是电子、通信和工业测控等领域经常需要测量的参数，近年来，出现了多种相位差测量算法，如数字相关法、过零检测法、高阶谱估计方法、DFT频谱分析法和互高阶谱估计方法等，这些方法在计算量、抗干扰能力、测量精度等方面各有优缺点[1?3]。过零检测法计算量小、测量速度快，但是抗干扰能力差[4]。数字相关法对随机噪声有一定的抑制能力，但难以消除谐波干扰，且需要保持整周期采样[5]或要预先知道信号频率[6]，在实际应用中难以满足。高阶谱估计方法[7]可有效抑制高斯噪声，却对非高斯噪声没有抑制能力。

基于加窗离散傅里叶变换（DFT）的相位差测量算法[8?9]在科氏流量计中的应用，不需要已知信号的准确频率，也不需要整周期采样，当信号含有谐波时，该算法可以通过采用合适的窗函数消除各谐波分量之间的相互干扰。将该算法与基于Hilbert变换的相位差测量方法[10?12]进行比较，分析了该算法的在相同噪声影响下的优越性。并在此基础上研究了相同采样点时不同的DFT变换点数对估计误差的影响，选择出最优变换点数。

1 科氏流量计测量原理

可知，当U型管材料及结构确定时，质量流量[qm]与时间差[Δt]是成正比关系的，且与U 型管角频率[ω]无关， 也与传感器管的振动频率无关。2个磁电传感器分别检测出两侧支管的振动，得到两路频率相同的正弦信号，计算出相位差（时间差），即可得到质量流量[16?17]。科氏流量计对相位差的误差估计精度要求是很高的，参考标准为估计误差≤[0.1]μs。

2 基于加窗DFT相位差测量方法

基于加窗DFT测量相位差算法不用知道信号的准确频率，也不用对信号整周期的进行采样，通过加窗函数可以消除各谐波之间的相互干扰。该算法可以实现两个正弦信号的相位差的实时测量。

因为周期信号除了含有基波分量，也含有整数次谐波分量，所以这里选用广义余弦窗。只需要选取的观测时间是信号周期的整数倍，其频谱在基波和各整数次谐波频率处赋值为零，各频率的分量之间不会发生泄漏，因此能够有效地抑制谐波对相位差测量的影响。

由图可见，信号取不同的DFT变换点，会对估计误差有一定影响。在信噪比为50 dB和60 dB时，DFT变换[N=]1 024和[N=]2 048时，估计误差没有明显变化；当[N=]4 096时，信号估计误差有了明显的改善；当[N=]8 192时，只有信噪比为70 dB的信号估计误差更精确。因此在进行仿真计算时，考虑到计算的精度和速度，选择[N=]4 096来进行DFT变换。

4 结 语

基于加窗DFT的相位差测量法不需要知道信号的准确频率，不需要对信号整周期的进行采样，有效地抑制谐波，实现两个正弦信号的相位差的实时测量，因此适合应用于科氏流量计相位差估计中。仿真实例验证了该方法在一定噪声下满足科氏流量计对精度的要求，并寻找到合适的DFT变换的点数来改善估计精度。

参考文献

[1] 白鹏，王建华，刘君华.基于虚拟仪器的相位测量算法研究[J].电测与仪表，2002，39（8）：20?22.

[2] 齐国清，贾欣乐.基于DFT 相位的正弦波频率和初相的高精度估计方法[J].电子学报， 2001，29（9）：1164?1167.

[3] 刘灿涛，赵伟，袁俊.基于数字相关原理的相位差测量新方法[J].计量学报，2002，23（3）：219?223.

[4] 乐嘉陵，胡欲立，刘陵.双模态超燃冲压发动机研究进展[J].流体力学实验与测量，2000，14（1）：1?12.

[5] 张波，傅维镳.燃料热解制氢在柴油机上的节油研究[J].内燃机工程，2006，27（4）：77?80.

[6] 刘小勇.超燃冲压发动机技术[J].飞航导弹，2003，2（1）：38?42.

[7] 刘闯，张波，傅维镳.柴油机燃用乳化油时提高节油率的试验研究[J].内燃机工程，2006，27（2）：25?28.

[8] 江亚群，何怡刚.基于加窗DFT的相位差高精度测量算法[J].电路与系统学报，2005，10（2）：112?116.

[9] 江亚群，何怡刚.周期信号相位差的高精度数字测量[J].电工技术学报，2006，21（11）：116?120.

[10] 杨辉跃，涂亚庆，张海涛.基于Hilbert变换的相位差测量法分析及改进[J].四川兵工学报，2011，32（1）：107?109.

[11] 周增建，王海，郑胜峰，等.一种基于希尔伯特变换的相位差测量方法[J].测试测量技术，2009，19（9）：18?22.

[12] 周继惠，曹青松，宋京伟.基于Hilbert变换的相位测量法与数字相关测相法的比较[J].无损检测，2006，28（7）：341?343.

第5篇：科学计数法精确度范文

[关键词]GIS 数字高程模型DEM 秦岭地区 河网提取

[中图分类号] P343.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-7-359-1

0前言

河流水系的提取技术被广泛应用于地图制图、水文模拟和地质灾害预测等众多研究领域[1]。人工提取河流带有一定主观性，不仅耗时久而且误差较大。DEM包含了丰富的地形、地貌、水文信息， 它能够反映各种分辨率的地形特征，通过DEM可以提取大量的地表形态信息 [2]。本文基于ArcGIS中的水文分析扩展模块，选取部分秦岭地区的30m和90m分辨率的DEM为实验数据提取该区域的水文信息。

1实验数据

选取实验区为秦岭部分地区，数据来源于中国科学院计算机网络信息中心国际科学数据镜像网站（http：//）30m和90m分辨率的数字高程模型。

2理论依据

GIS环境下基于DEM河网的提取，目前常用的河网提取方法是采用地表径流漫流模型计算[3]。这种方法主要是根据DEM 栅格单元和八个相邻单元格之 间的最大坡度来确定水流方向，计算每个单元格的上游汇水面积，然后确定一个汇水面积阈值，不低于该阈值的单元格标记为水系的组成部分[4]。本研究采用30m和90m的数字高程模型进行河网的提取，分析在不同分辨率下的数字高程模型对河网提取精度的影响。本研究主要的技术流程如图1所示。

3实现过程

（1）无洼地DEM的生成

无洼地DEM的生成是提取河网的初始步骤，在DEM数据形成过程中， 由于地形表面特征、内插方法、采点设备等原因不可避免会产生误差，使DEM产生凹陷地区，这些低高程的栅格数据会产生错误的水流方向数据，因此在计算水流方向以前，必须对洼地进行填充。

（2）水流方向的确定

水流方向分析是利用DEM进行河网提取的基础。在实验中采用单流向算法中的D8 算法进行水流流向的计算。这种算法首先计算单元格与周围8 个单元格间的坡度，按最陡坡度原则确定单元格的流向。通过栅格单元的8 个邻域栅格编码，水流方向便可以根据其中的某一编码值来确定 [5]。

（3）汇流累积量的确定

利用DEM进行河网提取的过程中，汇流累积量是在已得到的水流方向数据的基础上计算而来的。对每一个栅格来说，其汇流累积量的大小代表着其上游有多少个栅格的水流方向最终汇流经过该栅格，汇流累积的数值越大，该区域越易形成地表径流[3]。

（4）临界值的确定及河网的提取

临界值的设定在河网提取中是关键性的步骤之一。初始分析时，先选择从小到大的几个实验值，同时结合秦岭地区最小沟谷级别和区域概况，寻找到最合适的阈值。根据能体现秦岭水系，本实验选定了阈值300来模拟水系栅格图。

4结果验证与精度比较

将30m分辨率和90m分辨率的秦岭地区的DEM按照如上介绍的技术自动提取河网结果如下图a和b，同时将已有的秦岭地区的5万地形图进行扫描矢量化后得到的数字线划图如图c。

（1）拟合比较：从图2中的a图和c图比较可以看出利用DEM自动提取水系的方法接近实际情况，可以很好的模拟河流水系。但是利用DEM提取的河网水系比已有的数字线划图较详细些，这与选取的阈值有关，从实验中可得出阈值越小生成的河网越密集越详细。因此在实际工作中要根据实际情况，考虑沟谷的最小级别设置合适阈值，有利于提高水文分析的工作效率。

（2）精度比较：30m分辨率和90m分辨率的统计结果如表1。从表中可以看出在相同阈值的情况下DEM的精度越高可提取更低级别的河流，有利于建立精确的河网模型。因此在实际工作中根据需要河网的精确程度，高精度的DEM可设置较高的阈值，低精度的DEM需要设置较低的阈值。

5结论

本实验成功地运用ArcGIS中的水文分析工具进行秦岭地区河网的提取。对秦岭地区河网的提取分析结果表明利用DEM模拟的河流水系的空间分布接近实际分布情况。同时不同分辨率的DEM会对河网的提取带来一定的影响，DEM的分辨率越高，误差越小，越能精确的模拟河流水系的分布情况。在实际工作中还要选取合适的阈值，通过不断的实验和利用现有地形图等辅助工具设置合适的阈值。

参考文献

[1]徐涛，胡光道.基于数字高程模型自动提取水系的若干问题[J].地理与地理信息科学，2004，20（5）：11-14.

[2]杨大文.基于栅格数字高程模型DEM 的河网提取及实现[J].中国水利水电科学研究院学报，2004，2（3）：208-214.

[3]汤国安，杨昕.ARCGIS地理信息系统空间分析实验教程[M].北京：中国社会科学出版社，2006.

第6篇：科学计数法精确度范文

一、引言

化学在发展的前期主要运用归纳法，因此被强调为“实验的科学”。量子力学建立起来以后，化学有了坚实的物理理论基础，原则上化学变化是可以通过计算定量地说明和预测的。1929年量子力学奠基人之一Dirac就指出:“大部分物理学和全部化学的基本规律已经完全知道了，困难只是在于运用这些规律得到的数学方程太复杂，无法求解”。尽管杰出的理论化学家如凡uling、Mulliken、Fukui等运用量子力学的概念和方法定性地处理化学问题获得丰硕而且能在一定程度上预测新实验的结果。计算机模拟在实际化学问题的研究中占据重要地位，正在发展成为一种其他方法不能代替的强有力的化学研究工具，化学理论计算软件作为商品蓬勃兴起，广泛流通。当前，理论化学计算的发展趋势是研究对象力求逼近真实的化学休系，通常是复杂的大体系;力求得到明确的定量的结论。对大体系的理论计算研究，包括发展计算方法及应用，成为理论化学的前沿研究领域。下面重点对这方面的工作做简要介绍。

二、理论化学计算方法

1.从头计算(abi赫切)法量子化学从头计算法不求助可调参数求解微观粒子体系的真实的量子力学方程。为简化间题引进三个近似:非相对论近似，Bo二一oppenhei~近似，单粒子近似或轨道近似。在上述近似下导出描写电子运动的Hartree一Fock(H一F)方程或H侧rt祀e一Fock-Rooth~(H一F一R)方程。为减少计算误差，可以针对上述三个近似作校正。从头计算法有严格的量子力学和数学理论基础，原则上可以达到任意精度。缺点是计算量太大，与体系电子数目的4一7次方成比例，难于处理较大的体系。目前，高等级H一RR方法可以计算上千个电子的体系。若包括精确的相关能计算，则只能处理100个左右电子的体系。2.密度泛函理论(DP】，)方法密度泛函理论用电子密度分布函数而不是用波函数来描述体系，对于多电子体系是极大的简化。目前密度泛函理论计算方法是依靠求解近似的Koha一Sh。方程，计算量大体与体系粒子数的3次方正比例。对于大的体系，它的计算量比从头计算(H-F-R)法要小得多而计算精度可以达到MPZ方法的水平，得到广泛的应用。目前用DFI，方法可以对100一200个原子(包含几千个价电子)的体系进行高等级的计算。局限性有两点:一是由于还不知道精确的能量密度泛函形式，计算结果的精度有限制，无法系统地提高计算的精度;二是还不能很好地严格处理与电子激发态及多重态结构有关的过程和性质。3.半经脸1子化学方法从头计算法和密度泛函理论方法被统称为第一性原理方法。半经验量子化学方法实质上是在量子力学理论框架下的擂值方法，擂值函数中的特征参数通过拟合一组标样分子的实验与计算值来确定。半经验方法的计算量比第一性原理算法小2一3个数量级，用于有机分子体系比较成功，缺点是计算误差难于估计。随着计算能力的提高，第一性原理算法不断发展，半经验方法逐步退居较次要的地位。目前仍在广泛使用的半经验方法是AMI和PM3，对F扭uenheim等提出基于紧束缚近似的半经验密度泛函理论方法，其半经验参数的普适性好，有可能发展成为一种有用的计算方法。4.相对论蚤子化学计算相对论效应对重元素化合物的结构、性能均有很大影响。包含相对论效应的严格计算要求解狄拉克方程，比非相对论计算更加困难。已经提出了Di~F沈k(一cI)方法、相对论质势方法、相对论密度泛函理论方法、相对论半经验方法等。相对论计算的计算量一般比相应的非相对论计算要大一个数量级。近年来发展了近似的相对论效应计算方法，比较重要的有三种:基于狄拉克算符Pauli展开式的微扰方法、DKH方法、ZORA方法，后两种方法更好一些。用DKH或ZORA方法，可以用比非相对论计算稍多的计算量，得到与直接求解狄拉克方程相接近的结果，可望得到广泛的应用，特别是应用到比较大的含重元素的体系中。5.分子力学和分子动力学方法分子力学方法利用分子力场确定分子体系的稳定构型，模拟分子的振动光谱，计算气相热力学函数等。分子力场是分子的经验势能函数，其中包含的参数通过拟合一组标样分子的实验与计算值确定。分子力学方法的计算量比半经验方法少2一3个数量级，可以处理成万个原子的体系。缺点是:计算结果的误差难于估计，不能用来研究过渡态结构，更不能用于讨论有化学键形成或断裂的间题。分子力学方法最大的用处是研究生物大分子(或高聚物)的构型和构象变化。分子动力学方法是在给定的分子力场下用数值方法求解多原子体系的经典力学方程，模拟体系中各原子的运动过程，现在可以模拟几千个原子组成的体系的运动。可以求得体系的热力学函数，也可以寻找分子的优势构象。分子动力学计算结果依赖于采用的分子势函数。1985年Car和P恤币neno将密度泛函方法和分子动力学方法结合起来，提出C一P方法，克服了分子动力学方法中由于使用经验势函数产生的缺点，但计算量也就增大了许多。

三、大体系的分区计算方法

1.电子可分离性理论[s]实现对很大体系的计算是当前的前沿热点。解决问题的基本思路是分区进行计算。早在1959年Mcweeny就提出电子可分离性理论:将大体系分割为若千子体系，其波函数写成子体系波函数的全反对称积，不同子体系波函数满足强正交条件。分别求解各子体系的H一F方程，就可以得到大体系的波函数及能量。Huz还昭a、Adall阳和今比ert等后来深人研究了上述方法。1992年F班ncisc。等提出了不要求子体系间波函数强正交条件的方程。上述分区处理办法虽然解决了可以计算大分子的间题，但总计算量并未减少。2.“分而治之(divids一叨d一conquer，D&C)”方法[‘，，]1991年杨伟涛在密度泛函理论的框架下提出“分而治之”的方法。将大体系分剖为若干子体系，对各子体系进行Kohn~Sham方法的密度泛函理论计算，在子体系周围添加缓冲基函数以减少基组截断误差。电荷在各子体系间的分配由电负性均衡原理确定。各子体系间的库仑及交换相关作用包含在子体系的Kohn一sham方程中。D&C方法计算盘比整体计算小得多，并且便于实现并行计算，是一种有效的计算大体系的方法。1995•年杨伟涛等将D&C方法推广到分割一阶约化密度矩阵，整体密度矩阵分解为若干个子体系密度矩阵的迭加。由子体系的F加k矩阵求得其分子轨道，在同一费米能级下构造各子密度矩阵，迭加得到总密度矩阵。用于半经验计算，处理过几千个原子的体系。3•线性比率(linear。e‘ng，o(N))算法I。]降低计算量随体系粒子数的增长速率是很关键的问题。1991年杨伟涛在提出“分而治之”算法的基础上提出实现对大体系线性比率算法的可能性。1995年，杨伟涛等在把D&c方法用于密度矩阵的基础上，实现了半经验方法的线性比率算法。1996年Kohn指出线性比率算法的物理基础是在外场中的量子力学多粒子平衡体系，其粒子具有“近视性，即一个小区域的静态性质，对于较远距离的外场变化是不敏感的。与此相联系，体系的一阶约化密度矩阵是主对角线带状矩阵。随着体系加大，矩阵带只是成比例增长，构造密度矩阵及将其对角化的计算量只是线性增加。D&C方法构造密度矩阵的计算量比较大。提出过几种效率更高的办法:Fenni算符展开法(1994)，Fe双‘算符投影法(1995)，密度矩阵优化法(1993，1996)等。线性比率算法在半经验方法框架内已得到广泛应用。例如，Scuseria等用AMI计算过2O口以)个原子的体系(1998)。用大基组作精确计算的线性比率算法还难于实现，但研究在取得进展，例如提出了库仑矩阵的高效率算法，交换矩阵的线性与准线性比率算法，FOCk矩阵的线性比率算法等。线性比率算法要对大的体系才发挥作用。从小体系计算量随粒子数3一7次方增长速率到大体系实现线性比率算法，计算量随粒子数增长的速率逐渐降低，转变点大概在1以}一500个原子之间。

四、对大体系局部的计算

对于很多大体系，性能只与其局部有关，其余部分只起到一种支撑基体的作用。在这种情况下，对体系整体进行精确计算，事倍功半;而完全忽略基体的作用，又与实际情况差距太大，计算结果不能说明间题。针对上述情况，人们提出将体系分为环境区和活性区，分区进行不同精度计算的方法。1.分区域作不同精度计算[9]最简单的比较粗略的做法是用近似的严格定域轨道(孤对、。键、二键等)堆砌出环境区的电荷分布，产生静电势，用于活性区的半经验自洽场计算。Bax-ter等(i卯6)提出se留(。e琢eonsistent卿pfield)方法。通过较小分子的计算得出分子片的密度矩阵。环境区的密度矩阵由分子片密度矩阵组合出来，用以计算环境对活性区的静电势，作自洽场计算。杨伟涛等(1998)在把D&C方法用于密度矩阵的基础上提出冻结环境分子轨道的半经验计算方法，用来研究大体系局部构型变化。Kau加阳n等(l990)提出先用较小基组对大体系作从头计算，将所得定域于环境区的分子轨道冻结，再对活性区作精确的从头计算。Morokuma等(1996)提出IMOMo方法，用模型分子代替活性区作精确从头计算，半经验地扣除模型误差。‘rt~等(1993，1996)提出局域量子化学方法，用于Hartree~FOCk计算:将环境和括性区各自的密度矩阵之和作为整个体系的起始密度矩阵，冻结环境部分，用Mcweeny提出的等幕性优化的方法，得到在环境下活性区的密度矩阵。M二等(20(犯)提出基于D&C方法的复合哈密顿方法，对精确计算的子体系用D碑哈密顿，对环境区用半经验哈密顿，两部分之间的电荷分配由电负性均衡确定。可以用半经验线性比率算法处理很大的环境。2.基体上添加外物的局部计算〔10.川对晶体中掺杂的局部进行计算，提出过多种方法，如原子簇近似、镶嵌原子簇、超晶胞法等。D~si等对镶嵌原子簇方法作了系统的研究，方法是:在杂质周围划出一个原子簇进行计算，考虑晶体环境对原子簇的作用。将体系的格林函数矩阵分割为原子簇部分Cc。、环境部分‘D。和两者相互作用部分‘cD和“。令‘DD部分与纯晶体的相同，求解格林函数矩阵方程，可以得到‘cc和Cc。以及相应的密度矩阵。固体表面吸附是另一类要求局部精确计算的间题。Head等(1996)提出的方法是:将基体表面原子的基组分为活性区及环境区，将环境区与活性区有相互作用的基函数成分吸收到活性区的基组中，冻结环境区的密度矩阵，将吸附分子的基组加人到扩充的活性区基组中去，进行精确计算。Salahub等(1998)提出计算金属表面上吸附的方法，将表面分为吸附中心、软环境区和硬环境区，冻结环境区的分子轨道，将吸附分子加到活性区作D打计算。电子在吸附区与软环境区之间可以流动，保持电负性均衡

五、量子力学/分子力学(QM/MM)方法

对于很大的分子，上述精粗结合的QM/QM方法仍然计算量太大。分子力学方法不能用于有化学键断裂或形成的研究，但在确定有机分子骨架结构方面很有成效。QM/MM方法是把大体系分为两个子体系，其一用量子力学处理，另一用分子力学处理。要解决的问题是对两个子体系边界的适当处理。当QM/MM区分界处有化学键x一Y被切开时，QM区的游离价需要饱和。提出过两类处理方法。1.等效原子法MoIDkulna等用一个氢原子模拟X一Y键中MM区的原子Y作QM计算。在作MM计算时，不考虑这个氢原子的存在。MM区边界上各Y原子间的非键作用要计算，与X原子的作用不计算。也有人用准卤素原子模拟Y原子。杨伟涛等提出准键(Pseudo-bond)方法，用一个等效边界原子BY代替Y原子并人QM区作计算。BY原子只有一个成键价电子，通过模拟具有类似X一Y键的小分子的计算选择其有效势函数参数，使得计算出的xeeBY键长、键强及对活性区的影响与X一Y键很接近。在作MM计算时，不考虑Y原子，但在计算QM/MM区的相互作用时考虑MM区其余原子与Y原子的作用。2.等效健方法凡vail等用一个严格定域的轨道(填充两个电子，由类似小分子计算得到)代替x一Y健作QM计算。高加力、Friesner等对这一方法进行改进，使计算结果更符合实际。MM计算时QM/MM区边界上的原子与MM区其余原子间的相互作用势参数要作适当调整。QM/MM方法已经得到广泛的应用，尽管还有问题没有满意地解决。显然，QM/MM方法很容易推广为QM/QM/MM方法，即对活性区和对活性区影响大的区域分别采用高精度和低精度的QM计算，对远离活性区的环境作MM计算。QM/MM方法也容易推广为QM/MD方法，QM/MD区边界以及两区的相互作用势问题采用类似的办法处理。

第7篇：科学计数法精确度范文

关键词：粮油检测；检测方法；途径

中图分类号： TS210.7；TS227 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/ki.jlny.2017.10.057

粮油质量直接关系着我国公民的身体健康和人身安全，粮油检测结果准确程度的提高，可以帮助食用者精确掌握粮油综合指标。本文针对当前粮油检测的发展现状，从四个方面着手，对提高粮油检测准确度的途径进行了深入研究，以求为粮油质检人员提供科学、合理、有效的检测方法，进而提高粮油检测结果的客观性，更好地推动我国粮油准确检测的进一步发展。

1 粮油检测及其重要意义

粮油检测是指通过科学、客观的检测方法，根据国家粮油检测评估规定，对粮油的成分、添加剂等一系列指标进行检测评估，然后M一步分析粮油加工工艺和储存条件要求等技术指标，以确保粮油在生产、加工、运输、食用、储存等过程中，远离非法添加剂和不卫生因素，以确保消费者可以远离粮油食用中存在的各种安全隐患，进而安全食用健康粮油。精确的粮油质检结果可以科学、有效、客观的评估粮油食用的安全等级，为消费者购买提供参考依据。除此之外，粮油精确检测的不断发展，可以严厉打击非法销售商和不法分子谋取暴利的不道德行为，对于确保粮油消费者食用安全、维持粮油市场稳定、推进食品安全检测发展具有不容小觑的重要意义。

2 提高粮油检测准确度的途径

粮油检测过程包括：样品的抽取和制备，对粮油样品进行质量、成分检测，记录实验所得数据，对检验数据进行整理分析，最后得出结论。

2.1 正确扦样、分样和制备样品

科学合理的扦样、分样以及样品的制备是提升粮油检测准确度的重要前提，质检工作人员应该充分掌握国家规定粮油扦样、分样、制样的要求，采取分样法实现对粮油的选样。首先，粮油的扦样应具备代表性、典型性，能够充分反映粮油的整体真实水平，且应该根据样品存放的温度、方式、数量等特征进行综合性考虑。在扦取粮油样品时应该注重分层、分步进行，如果存仓上下尺寸不同，上窄下宽，需要对存储的粮油分层。然后对分层后的粮油进行板块划分，下层模块划分尺寸应该与上层相同，然后扦取划分模块中的粮油。

扦样结束后，可以选择四分法、分样器法，将所扦取的粮油样品充分均匀的混合，以确保混合后的样品涵盖了粮油整体特性，粮油质检的工作人员应该根据不同类型的粮料、油料，科学合理地选取扦样、分样的方法，以确保扦取分样后的样品能够代表粮油的整体特征，进而充分反映粮油整体的真实情况。

在制备粮油样品时，质检应该根据检测的方向选择适当的样品制备操作，比如在稻谷水分检测中，质检人员应该剔除掉其他矿物成分以及杂物的影响，然后对稻谷进行粉碎操作，进而通过实验测量稻谷中的水分含量。

2.2 合理选择检测方法

粮油检测的方法多种多样，质检工作人员在充分了解实验检测环境后，结合自身的检测经验，合理考虑粮油的检测方法，将粮油检测的准确度提至最佳。比如粮油水分常用的检测方法有：105摄氏度、130摄氏度、双烘法。不同的粮油水分检测方法具有不同的优缺点，105摄氏度法的检测精确度高，但由于检测精确度要求高，也造成了粮油水分检测进度慢，较为耗时。130摄氏度法的优点就是检测周期短，可实现快速检测，相对应的缺点就是检测精确程度较差。对于高水分含量的粮食、油料，就需要采用双烘法。

2.3 减小检测误差

粮油检测的实验误差主要可以分为仪器测量误差、人为实验误差、人为计算误差。人为实验误差以及人为计算误差在一定程度上是可以避免的，这就要求实验测量人员具有高水平的实验测量素养，与此同时，还应该秉持认真负责的态度进行实验测量工作。与人为实验误差相反，仪器系统的测量误差是无法避免的，为了充分考虑实验系统带来的误差，实验测量人员可以根据成分含量已知的样品，进行测量实验，然后将理论数值和实验数据进行比对，综合考虑存在的影响因素，进而有针对性的对测量系统调节完善，确保在测量系统误差最低的实验条件下，对待测量样品进行实验测量。

为了尽可能的减小检测误差，工作人员可以对待测量样品进行反复测量，最大限度的避免实验中存在的偶然性因素，在多次测量中，实验值就会逐渐向真实值靠拢。除此之外，在对实验误差进行估计时，可以采取对照检验方法总结实验误差大小，进而确保实验结果的精确程度。

2.4 正确记录和处理检验数据

检测工作人员应该科学合理的记录好实验检测获得的相关数据，在确保不遗漏任何有用数据的同时，统一好实验数据的单位，实验数据的使用单位应该使用国际单位，进而可以为接下来的数据处理提供便利的计算条件。检测工作人员在对所得数据进行整理时，应该严格遵守《数值修约规则》，对数据进行精确的数值计算，提高计算效率的同时，保障计算结果的准确度。

3 结语

精确的粮油质检结果可以科学、有效、客观的评估粮油食用的安全等级，为消费者的购买提供参考依据。本文根据现今粮油检测步骤发展现状，分别对样品的制备、实验测量、误差分析、数据的整理进行了详细分析，以求最大限度的提升粮油检测的精确程度，进而维持粮油市场的稳定，确保粮油消费者的食用安全。

参考文献

[1]善.粮油检测准确度提高途径浅析[J].农技服务，2016，（05）：43.

[2]褚艳华.浅谈提高粮油检测结果准确度的途径[J].黑龙江科技信息，2009，（27）：72+79.

第8篇：科学计数法精确度范文

长度计量可以追溯到四千多年前。在古代，人们为了测量田地等就已经进行长度测量。最初是以人的手、足等作为长度的单位。但人的手、足大小不一，在商品交换中遇到了困难，于是便出现了以物体作为测量单位，如公元前两千四百年出现的古埃及腕尺，中国商朝出现的象牙尺等。度量衡器是社会经济发展到一定阶段出现的测量长度、容积、重量的工具。春秋战国时期，各诸侯国都已广泛使用度量衡，但各国度量衡器的计量单位和名称极不统一。秦始皇统一中国后，为加强中央集权的统治，采取了一系列的改革措施，明令推行“一法度衡石丈尺”，即统一度量衡器，使长度、容积、重量都有了统一的标准。由于度量衡在使用中受到磨损，产生偏差，为此秦明令规定，每年都要对度量衡进行检验、校正。

1875年，17个国家的代表在法国签署了米制公约，正式确定米尺为国际公用尺。随着科学技术的发展，科学家发现地球的形状和大小也在不断变化，因此米尺也不够准确；另外国际米尺原型在刻画上也存在着缺陷，影响了米尺的准确性。1983年10月第十七界国际计量大会通过了米的新定义：“米是光在真空中1∕299792458秒的时间间隔内所经路径的长度”。新的米定义有着重大的科学意义，从此光速成了一个精确数值。把长度单位统一到时间上，就可以利用高度精确的时间计量，大大提高长度计量的准确度。

长度计量是计量学科里的基础，它无所不在，大到天体、天空、火箭、卫星、大地测量、农田水利、森林煤矿、机械制造等，小到微观世界的细胞、微生物、颗粒、纳米、微米等都需要长度计量。从工业生产的发展历史可以看出，机械加工精度的每一步提高，总是与长度测量技术的发展水平紧密相关、相辅相成的。一种新的更高准确度的计量器具，总是伴随着工业发展的需求而产生，也促进加工精度的进一步提高。

从游标卡尺产生的时代，即加工精度为0.1mm量级的时代，经过了加工精度为0.01mm量级（千分尺类量具产生）的时代，加工精度为0.001mm量级（测微比较仪类产生）的时代，加工精度为0.0001mm（0.1μm）（圆度仪等产生）的时代......到目前加工精度为0.000μm（高精度表面粗糙度测量仪产生）的时代，长度计量伴随着工业的发展在不断提高其相对测量的准确度。

无论是科学研究、工农业生产、国防建设还是进出口贸易都离不开长度计量。长度计量是经济发展中重要的技术基础，是生产、科研和人民生活的基础保证，在推动地方产业行业发展和经济建设方面，发挥着无可替代的技术支撑作用。

长度计量对工业建设来说首先起到技术保障作用。产品质量之优劣，经济效益之高低，物质消耗之多少都是以一定的计量数据来描述的。没有准确的计量手段和科学的计量管理，就不能控制判断产品的质量。因此计量水平是衡量一个国家工业技术水平的重要标志。其次起到决策的依据作用。企业在做出市场决策和生产决策时必须以计量数据为依据，才能制定出正确合理的政策方针。最后起到科研创新的支持手段作用。科研创新活动都必须通过科学试验的手段来实现。科学实验的输出结果就是试验报告，也就是试验的数据结果。所有的结果都必须通过计量活动来保证其准确可靠。

在经济建设中十大类计量专业，有些生产领域可以没有其他计量专业，但是没有长度计量是不行的。因为现代工业离不了使用各种设备，机械设备、生产线等的生产制造、维护、保养，这些都离不开长度计量单位和使用长度计量器具，一旦离开这些，就像人没有手脚和眼睛，寸步难行。长度计量是科学技术和社会生活的重要技术基础，可以说任何科学、任何部门、任何行业以及任何活动都直接或间接地需要长度计量。在日常生活中，衣、食、住、行哪一样也离不开长度尺寸的测量，它渗透到人民生活的各个方面。你穿多大鞋、多长衣服，做饭用多少米、放多少水，这虽然是容积和体积问题，但是没有长度的准确的计量出刻度、直径、高程等，容积和体积就无法计算。住行就更不用说了，房子多大，多高，交多少供热费，从住处到单位有多远，开车出门行多少公里，都离不开长度计量。

无论是什么生产行业，产品质量与计量是密不可分的。质量是在生产实现商品的整个过程中形成的，产品必须通过检验才能保证质量，检验产品质量的设备都是由许多零部件组成的，这些零部件最基本、最简单的测量就是长度计量，只有每个部件长度测量准确，才能组装出合格的检验检测设备，才能生产出合格的产品。

人们生活在自然界，生存环境直接影响身体的健康和生活质量。北京的雾霾，长江的水污染，沙尘暴和禽流感，大气环境、水环境、土壤环境、生态环境质量的监控和评价都要有准确的监测数据来保障。在以人为本的前提下，广大人民群众的身心健康是最重要的，这都与长度计量是紧密相关的。

我们国家的领土面积测量更是离不开长度计量。在大地测量方面长度计量应用广泛，大地测量学包括：一是测定地球椭球的大小，二是研究地球的形状也就是研究大地水平面的形状，三是测定地面水平面的几何位置，也就是测定地球椭球面为参考的地面点的位置。随着科技的发展，人造地球卫星的出现又产生了卫星法进行大地测量。国家的领土也包括了海洋，在海洋的测量中，长度计量单位的应用也是不可缺少的。

从整个长度计量领域来看，无论是对宇宙空间的星球间距离计量还是微观世界极小尺寸的计量，都在不断探求提高其相对测量的准确度。如：宏观上，目前测量地球到月球表面之间的距离，其不确定度仅为几厘米；微观上，高度细分的光干涉和电容式测微仪已可达到10pm（0.00001um）量级的分辨率，比原子直径还小一个量级。目前，我国长度计量为提高测量准确度，减少误判率，实现大量程高分辨率，动态、自动化测量，广泛使用激光、光栅、光电、传感以及计算机控制、处理等技术改造传统仪器设备，研制新的测量仪器。

第9篇：科学计数法精确度范文

[关键字]煤矿；井巷测量；贯通

1、煤矿井巷贯通测量技术原则

实施井巷贯通技术时，工作人员具体任务为确保掘进始终沿着既定方向，令贯通接合位置不产生超过允许范围的误差。为确保井巷贯通技术实施的优质、良好，我们在工作实践中应遵循科学原则，即在确定测量方式与方案时，确保贯通技术所需的适应性精度，过低或过高的精度要求均不可取。同时我们应在总体优化测量方案与方式基础上，合理选用现有仪器及常用测量方式，组织工作人员科学实施。当完成计算与测量环节时我们应展开客观性检查。例如实施至少两次的独立测量，两位工作人员可采取不同方式、方法、应用不同计算工具展开监控测算。当完成贯通工程确立后，工作者需展开满足相关要求的测量控制工作以统一各段贯通井巷精度与坐标高程系统，该环节主体影响井巷贯通技术的成功实施。然而依据实践经验，仅控制该项工作环节是远远不够的，高精度控制仅仅是保障贯通实施的前提条件之一，针对各个实践环节的客观检查、测量及调整也是影响贯通技术的主要因素。

2、贯通测量技术实施的具体要求与科学步骤

依据贯通测量准许偏差，我们应科学选择可行性、合理性测量方式与方案，对重要煤矿贯通工程科学编制测量贯通设计书，准确预计贯通误差，明确应用测量方式、仪器与作业阶段各类测量限差标准等。预计贯通误差一般可控制在中误差两倍水平，当误差结果预计超出允许范畴时，我们应科学采用提升精度测量方式，倘若仍然无法满足相关要求则应从其他相关技术措施入手进行研究实践。选定方式、方案后我们应科学开展计算及实测，每一步骤均应进行可靠性检核，同时针对设计书精度要求展开比较，必要时我们还应实施重新测量。在井巷掘进过程中我们应及时延设巷道中腰线展开定期检测与填图，基于实测点平面坐标与高程进行中线及腰线调整。在实施贯通之前我们应科学依据相关煤矿测量规程要求，用书面形式及时报告矿井负责人，对相关部门展开安全检查。在矿井巷道实施贯通后我们应立即对实际偏差展开测量，有效连接两侧导线，对各项闭合差展开准确计算，并调整末段腰线及中线，对整体测量工作展开精度分析最终详细提交贯通测量技术总结。

3、切实提升煤矿井巷测量贯通技术精度

3、1完善基础环节、避免偏差错误

实施煤矿井巷测量贯通技术之前，我们首先应从资料图纸审核把关入手，针对井巷图纸设计包含的众多数字成果，做到层层把关、细化审计、精度校核。倘若图纸出现偏差错误，测量人员在毫不知情的情况下错误标定及放样要素，势必会造成无法挽回的重大经济损失、令工期不良延误。因此我们只有从质量关口入手，强化导线测量基础工作，才能不因小失大、顾此失彼。在贯通测量任务设计书编制中我们应最佳选择施测方案及测量方式，实施误差预计，不盲目过高追求精度令测量人员工作量显著增加，同时避免由于精度不够引发工程损失。对内外业取得的测量成果我们应完善保管，依据导线等级实施科学有序的编号归类存档管理。同时针对内外业研究成果我们应严格执行独立计算制度，对于所有测量技术成果都需要通过两人以上的客观、独立计算展开校对，一旦发现问题应独立挖掘成因进而合理纠正在抄录或计算外业资料过程中造成的误差现象。

3、2引入模型技术，科学引导施工建设

毫无误差的测量是不存在的，只要有测量必定伴随误差现象，实践中我们通常用腰线指导井巷技术施工，由此可见把握腰线水平高低成为影响井巷施工的主体因素之一，即便施工技术水平高端的施工队伍，也无法对腰线把握的十分理想化，总会在井巷高程、方向与设计中产生或多或少的误差。从贯通技术来讲，倘若发生偏差贯通现象，则成因必定包含测量误差与施工建设中对腰线、中线的把握误差，在各类误差因素的综合影响下造成了煤矿井巷测量技术应用的偏差结果。其中引发测量误差的原因在于应用较低级别的仪器、设备仪器自身不正确引发的误差、选用测量方案欠妥当、实施测量工作人员鉴别感官能力有限、实施瞄准次数不当、外界条件综合作用、平差结果失真等。对施工建设中中线、腰线的误差控制我们应通过科学建立数学模型发挥对各段掘进的调整约束作用，令巷道同初始模型实现进一步吻合，对完成的计算、测量工作进行客观检查，进而显著提升成巷质量与贯通精度。

3、3科学开展贯通精度及成巷质量评价

煤矿巷道实施贯通后，工作人员常常重点关注井巷贯通位置高程与方向的吻合状况，对实现贯通之后成巷质量却很少关心。实则成功井巷贯通工程均需满足以上两类标准，因此我们不仅应要求在贯通方向及高程层面符合精度标准、有效控制偏差处于较小水平，同时还应尽可能提升对巷道成巷总体质量水平要求。在煤矿井巷贯通施工中我们应遵循初始模型特征严格指导建设，令其在贯通方向及高程层面符合工程需求，提升贯通精度与成巷质量。为有效评价测量贯通技术实施成果我们应在整体煤矿巷道中分段相隔一定距离设置若干导线点，令其位于成巷正中间位置从而便于我们准确获取一系列数据点位，明确坐标、水平距离及实际高程标准参数等。依据以上数据我们可科学应用拟合曲线方式求得两条直线，并配合拟合与初始模型的适应性比较，实现对煤矿最终贯通效果的全面与客观评价。

4、结语

煤矿生产中井巷贯通技术实施的质量与精度直接影响矿井的运输、生产与安全等问题，其对于煤矿科学开展全局工作具有重要、显著的战略意义。倘若贯通技术实施顺利，则后续的煤矿工程便可稳步开展，相反，倘若在贯通技术应用中产生了偏差现象，或没有完成贯通、产生不良差错，则会严重影响煤矿成巷质量及其安全生产效率，给国家、集体在物力、人力、财力以及时间等层面造成了严重损失。因此我们应科学关注煤矿井巷贯通技术，在实践工作中通过深入实践、持续摸索科学积累相关井巷贯通丰富经验，并在同类矿井中适时推广应用，全面提升技术水平。

[参考文献]