空间环境第六章
?地球空间环境?讲稿
第六章高纬电离层现象
§6.1 极区F层
§6.1.1 F层环流
在F层，离子与中性粒子的碰撞频率小于磁旋频率，等离子体沿磁力线运动，因此，磁力线可以看作为等势线。这样，太阳风横切磁层运动生成的电场可以沿等势的磁力线投影到F层。对于F层等离子体，由此生成的极盖电场起驱动力的作用。电场的积分给出横跨极盖的总电势。这个电势的大小几乎和横跨磁层晨昏侧的总电势相等。其大小约60kV，对于磁层和电离层的行为特性，这都是一个重要的参数。
很显然,横跨磁层的电势依赖于镶嵌在
太阳风中的行星际磁场的磁通量密度B和太
阳风速度v的乘积vB。根据卫星测量结果，
发现极盖电势变化服从下列方程，
φ = a+bvBsin2(θ/2)（kV）
式中θ是从地球看行星际磁场的角度（参见右上图）。为了确定系数a和b采用了各种方法。一个典型的结果是，如果用kV作φ的单位，km/s作v的单位和nT作B的单位，观测数据给出a～0和b～0.04。直至φ达到120kV，上述公式都得到验证，它在高太阳活动和低太阳活动的条件下都成立。
图6.1 高纬等离子体对流。
(a) 不考虑共转效应时的极区对流图像；(b) 同时考虑磁层所致电场和共转
时，北半球300km高度上等离子体对流路径示例。大黑点表示计算路径的
出发点。每一条路径都是等势线，它们的量值在图中已标出。极盖是中心
位于离磁极午夜一侧5?，半径15?的园。
极盖电场驱动的等离子体流图非常简单：在极的上空，等离子体直接从中午扇面到午夜扇面流动，如图6.1a所示。典型的速度是每秒几百米。在极盖的低纬边缘存在一个回流，在极光卵附近，回流对应于磁层侧面闭合力线的向阳流动。不过，共转效应应该计入。共转效应可以方便地用共转电场来代表，结果使流图发生畸变，如图6.1b所示。计入共转效应后，两个对流
单元是不同的，黄昏单元有显著的畸变，在那儿回流和共转作用在相反的方向。一些场线跟随长而复杂的路径，另一些则可能在一个小的涡流中不断地环流。作为对太阳风变化的响应，预期整体流图在任何情况下应该不断地变化。
如果流动当作E?B漂移，结果电势分布在早晨一侧有一个极大，而在黄昏一侧有一个极小。在此基础上，可以建立一个简单而有用的模式，基本上能显示极大和极小的大小和位置。图6.2是一个典型的例子，在恒定的磁纬和沿一个横跨极盖的卫星可观测到的子午圈，显示电势作为磁地方时的函数和磁纬的函数。电场由电势的梯度得到，而速度由电场和磁场的矢积得到，v = E?B/B2。这一类表述作为热层环流模式的输入很有用。
图6.2 磁极和纬度50?之间电势分布。
(a) 磁纬恒定；(b) 沿给定的磁子午面。
行星际磁场起重要的作用。当IMF有南向分量时，在磁层顶的耦合较强，磁层环流也较强。图6.1的图象是对于南向IMF作出的。如图6.3所示，IMF的东西向分量同样影响环流，估计是因为磁层顶的漂移耦合区域(参见图6.4)，影响特别在于环流单元的相对尺度。IMF的东西向分量(B y)的影响在北半球和南半球相反，这一预计已经为高频相干雷达观测所证实。
图6.3 IMF东西分量By对极区对流的影响。
南北分量Bz为负；径向分量Bx恒定。
图6.4 从太阳看IMF和地磁场的几何构形。
对于阴影方块标出的IMF不同的走向，更可能的重连区域。
当IMF北向时环流图像更复杂。已经提出了畸变的两单元和三单元图象。在IMF改变后一个新的环流图像建立起来需要几个小时，并且IMF总是在某种程度的变化之中，所以很明显地存在一些时段，极区环流处于不定的转换状态。
横越环流单元间的某些边界，特别在北向IMF期间，等离子体速度会剧烈改变甚至反向。如图6.5所示，这暗示E层电场或Pedersen电流剧烈改变或反向。因为连续性，电流沿力线向上流动而电子向下流动，这也许是按太阳排列的弧的成因，这样的弧在IMF北向时已在极盖区观测到。
图6.5 (a) 等离子体速度剪切所致场向电流。B：磁场；v：速度；
E：电场；I H、I p和I//为霍尔、佩得逊和场向电流。
(b) 与在环流元之间的边界上的极盖极光相连系的场向电流。
§6.1.2 与中性风相互作用
当F层等离子体与磁力线联结一起漂移越过极盖时，由于电离成分与中性粒子之间的碰撞，等离子体环流将与中性大气相互作用。这种效应类似于热层风对电离层的作用，但主要运动的是磁力线和离子而不是中性粒子。中性拖曳或离子拖曳的理论在前面的章节已经讲过。只要中性大气是稳定的且运动比磁力线慢，那么两者的相互作用就倾向于：当从白昼一侧接近极时，使F层抬升；在夜间一侧向较低纬度运动时，使F层下降。我们还必须记住，由于太阳潮汐，中性风本来是有速度的，所以这里考虑的是相对速度。
如果给定的等离子体环流图象维持足够长的时间，那么中性风将会赶上等离子体环流，于是太阳潮汐引起的热层风将会改变。所以一般地讲，极区热层风是由两种完全不同的力驱动的：一是太阳加热引起的大气层环流，另一种是太阳风引起的磁层环流。一般这两者在正午-午夜子午面内跨过极时是一起起作用的，即方向相同相互加强。但在较低纬度的晨昏侧，中性风与磁层环流两种驱动力的方向相反，不过由于等离子体漂移的变化与中性风的响应之间有一时间滞后，所以对任意时刻的情况目前并不清楚。
§6.1.3 S q p电流系
在发电机区域，离子-中性粒子碰撞是很重要的，而电子-中性粒子碰撞并不重要，即νin>ωi，νen<ωe。这样，电子和磁力线一起运动，而离子落在后面，引起一个与磁力线运动方向相反的电流。这就是S q p电流系。
p受IMF的影响，这在20多年前就发现了，现在称为Svalgard-Mansulov效应。发现IMF的S
q
影响的关键的观测是：在中午前后磁纬83?至88?的高纬台站的磁照图上，z分量描迹的偏转依赖于太阳风中的飞船测量到的IMF的东西向分量。在S-M效应被发现时，它是非常重要，因为它证明了IMF对极区电离层有着直接的影响；在实际上它也很重要，因为这一发现使人们有可能由地面探测来确定行星际磁场的方向。当太阳风中没有卫星时，这些地面观测就可以提供有价值的信息。
§6.1.4 极风
极区环流携带磁力线通过磁力线开放区，这些开放磁力线延伸至太阳风或磁尾深处。对于热的较轻的离子，其标高非常大，如果磁力线是开放的，对这些离子来说，就不存在有效的外边界。在很远的距离处的压强实际为零，离子的能量太大以至重力无法控制。在这种情况下，等离子体可以不断地向外流，这就称为极风。它们是由电离层氢、氦、氧离子和电子组成。从理论上讲，极风的流速可以达到超音速，但其具体值还是依赖于外边界处的流速。极风这个术语有时严格限于超音速流，这时，亚音速流就称为极微风(polarbreeze)。
关于向外流的极风确实还有许多问题需要进一步了解，需要更进一步的观测，但有一点很重要，就是向外吹的极风是磁层等离子体的一个重要来源，这已被卫星观测所证实。这些物质将受磁层环流中的对流的影响，可以达到50个地球半径以内的磁尾等离子体片，过程见图6.6。
§6.1.5 极尖（Polar cusps）
在地球向日一侧有两个区域，南北半球各一个，称作极尖。在这些区域，电离层与磁鞘由
磁力线直接联结起来。在磁尾的稳态模式下，这两个区域对应磁层表面的中性点，标志着较低纬度上的闭合磁力线与较高纬度上的向后扫入磁尾的开放磁力线之间的分界。从动力学的图象来看，极尖是这样一个区域，在此区域向日面的磁力线开放，然后扫过两极，极尖区的独特结构使其成为磁层中非常受关心的区域，而且在电离层内也具有重要的影响。
图6.6 磁层中观测到的等离子体的电离层源。来自高纬的离子有按其质量分离的
趋势。它们可能随后在等离子片中被捕获并向地球漂移，由于电子回旋加速器加速而高
能化。计算表明磁层中的等离子体全部源于电离层，实际上似乎是电离层和太阳风共同
贡献。
在电离层高度上，极尖区是有以下两个标志来辨认的：
(1)出现与磁鞘中的粒子能量相似的带电粒子，图6.7显示在磁鞘中测量到的粒子的谱与电
离层中粒子的谱之间很一致。一般情况下，极尖位于磁纬±78?附近，大约宽5?。根据粒子观测，在整个白天极尖伸展并湮灭入极光椭圆。另外还有第二个比较小的区域，只延伸在正午前后几个小时的区域。来自磁鞘的粒子通量在短时间里可有很大变化，或者说在很小距离上有很大变化。
(2)6300?可见发射的增强，表明高层大气的低能激发和典型的极光发射的减小。这后一
特征有时称为中午隙(noongap)。光学观测还表明极尖区所在纬度变化可以很大，从平静时的81?到强扰动时的61?。
图6.7 在电离层隙区中(ISIS-1)和磁鞘中(VELA-4B)卫星测量的
电子密度谱比较。
从磁鞘流入的粒子使极尖内电离层密度和温度升高，并由大量的不规则结构。一些电离层等离子体流到较高高度并进入磁层，根据温度和成分可以识别磁层中的这些粒子源于电离层。§6.1.6 槽
极区环流的一个结果就是在中纬和高纬之间的区域的电离层趋于耗空。图6.8给出耗空区域相对于极区环流和极光椭圆的位置。主槽也称中纬槽，是在1960年代由电离层轨道卫星首次发现的，当时称为加拿大边界效应，因为有许多次这个槽都出现在美国和加拿大的边界上空。后来的工作，包括卫星和地面的观测，充分确证了主槽是电离层的一个主要特征，决不仅仅限于西半球。有几个方面主槽令人感兴趣。如在电离层观测到的，槽是在磁纬60?至65?之间的夜间发生的现象，在两个半球所有季节都发生，虽然在夏季仅仅发生在午夜附近。在夜间槽的位置逐渐向较低纬度移动，在暴时也向赤道方向移动。槽的极小所在纬度可以用以下经验公式表示Λ=65.2?-2.1Kp-0.5t (6.15) 其中Λ是不变量磁纬，Kp是全球3小时地磁活动指数，t是距午夜的时间(小时)，午夜前为负，午夜后为正。
图6.8 槽与极区对流图形的关系。
图6.9 主槽的特征。数据来自顶部探针观测。
主槽的精细结构变化很大。如图6.9所示。整个结构的纬度和扩展范围很宽，但向极一侧的边界邻近极光椭圆，趋于锐变。如图6.10所示。电子温度在槽区增高。
主槽与等离子层顶相连系。两者都是内磁层和外磁层环流图象变化的结果，但不是精确的对应关系。因为槽的直接成因是通量管中电离成分的衰减，这些通量管已经离开地球日照一侧太长的时间。例如，等离子层的黄昏突起在槽的纬度上并无显示。图6.8中的标志的洞是在较高纬度上的电离耗空，不与等离子层顶相连结。但是由于磁力线只在黑暗段环流，所以电离的复合消失不再被补充。
图6.10 横跨主槽的电子密度和温度。电动力学探测者卫星1982年8月17日
测量。高度300至400km，纬度28 W，时间0100LT。
在比较高的高度上，氢离子占主要成分的地方，槽依然存在。这个轻离子槽通常出现在白天，有时夜间也出现。在有些情况下，重离子槽与等离子层顶有关系。这些关系很复杂，因为它们依赖于电离的生成与消失和电离成分及电离层与质子层之间的流动，还包括极区环流图象。所有这些都或多或少依赖地球物理扰动状态。从理论上说，由于问题极为复杂，通过计算机模拟的途径解决更合适。
§6.2 高纬不规则结构
§6.2.1 气泡(blobs)、增强(enhancements)和补片(patches)
在极盖区和极光区，多种技术都观测到大的电离增强区。图6.11是非相干散射雷达观测的一个例子。电离增强补片的水平尺度估计为50到1000公里，其显著特征是它的高密度，此高密度特征在白天中纬电离层中比较典型，预期在冬季夜间的极区电离层中也可以发现。这样的补片还可以从6300?气晖监测到。
看来很清楚，这种类型的电离增强不是当地形成的，而是在某个距离以外形成的，然后在极盖区对流中漂移到观测点的。因为F区的电离衰减只是通过复合，所以象气泡这样的不规则结构的寿命足以使它从白天一侧的源区以每秒几百米的速度跨过极盖区。这种可能性已经由计算机模拟证实。计算机模拟还表明，由于增强的太阳风等因素引起的极区环流的一个变化是如何能够将等离子体从白天一侧极尖区剥离下来并携带着它越过极，沿对流路径进入午夜的扇面。这种电离增强到达夜晚扇面之后又会如何表现现在还不清楚，很可能它在返回流动时变得沿极光带拉长或湮灭入中纬电离层。
当IMF北向时，可以看到弱的环电流中的不同图象。这时气晖发射形成薄的条纹状，沿着正午午夜伸展，并且向极盖区的晨昏两侧缓慢地漂移。图6.12比较了与南向和北向的IMF相联系的两种典型的结构。一是北向IMF时的条纹状的极光弧，沿着正午午夜向伸展，并且向极盖区的晨昏两侧缓慢地漂移；另一是南向IMF时的电离增强补片，向夜晚一侧漂移。
图6.11 Alaska上空非相干散射雷达观测到的高纬电离层结构。纬度扫描持
续时间13min。电子密度等值线间隔2 1010m-3。
图6.12 典型的极区F层构造。
(a)北向IMF —弧中午-午夜排列, 晨-昏漂移；(b)南向IMF —补片向午夜漂移。坐标是
修正的地磁纬度(CGL)和地方时(CGLT)，粗实线表示极光卵形区的位置。
在极光带中，有些电离增强的极大峰高度比较低，在E区或较低的F区中，这些电离增强可能是高能粒子沉降的直接结果。
§6.2.2 小尺度不规则结构
小尺度不规则结构可以引起跨极区电离层传播的无线电波的闪烁现象，即振幅和相位的快速起伏。对于位于300公里高度的衍射屏，100MHz的无线电信号的第一菲涅耳带半径为1公里，所以振幅闪烁是由尺度小于1公里的不规则结构引起的。在极光带和极光带附近闪烁特别强，在极盖区也会发生闪烁。另一个强闪烁带是在赤道区。高纬闪烁偏离磁极，通常与极光椭圆对应，而在夜间一侧向赤道区偏。闪烁的出现率和强度极大出现在夜间。在这些闪烁中，衰落可能很快，周期达1至3秒，谷峰间振幅可达6倍或15dB。
闪烁强度还取决于发射和接收机之间的传播方向，对于倾斜路径闪烁增强。简单地说，这是由于斜路径更长从而路径穿过更多的不规则结构。另外，一个个不规则结构都是沿地磁场排列的，所以当传播路径沿地磁场方向时闪烁也增强。
小不规则结构，或电子密度涨落主要由卫星实地观测到。图6.13给出一颗轨道卫星测量到的电子密度起伏，涨落幅度达20％。图中同时还显示两个大尺度增强的补片。
图6.13 跨极盖的卫星测量的相对不规则结构(a)和离子密度(b)。在(a)中?N的
变化是对3sec间隔测量的电子密度的最小二乘拟合；因此?N/N代表尺度小于25km的不
规则结构。
在大尺度电离层增强区的边缘存在着可以引起闪烁的小不规则结构。象梯度漂移和K-H不稳定性等机制都可以引起大的不规则结构在它的边缘处的瓦解，从而产生较小的不规则结构。通常，随时间的推移，较大的不规则结构可能通过串级过程演变为较小的不规则结构。
§6.2.3 E区不规则结构
相干散射雷达能够检测来自E区的回波，并可由其多普勒频移确定其视线速度。利用双站雷达就可以得到水平面内速度的大小和方向。因为回波的方向性非常灵敏，所以必须很仔细地沿极光带向赤道一侧放置雷达，这样雷达波束在E区交叉并垂直于地磁场。象通常利用散射雷达一样，雷达波长的选择由被探测的不规则结构的尺度大小确定，比如对于返回散射，雷达的波长的一半等于被探测不规则结构的波长。
象在赤道区的情况一样，高纬E区的不规则结构也与电流相连系，这个电流即极光电急流。而且，它们引起的雷达回波也有两种类型：类型1具有窄谱，谱峰在离子声速附近；而类型2不规则结构的谱比较宽，峰值在较小的多普勒频移值处。1型和2型不规则结构分别由双流不稳定性和梯度漂移引起。两种类型有时可以一起出现。I型不规则结构通常有一个电场阈值，这与双流理论一致，不过与赤道电急流中观测到的有差别，特别要注意推导出来的速度在极光带可能远远超过离子声速，而在赤道区不是这样。另外，由于观测的几何条件不同，观测结果也有差异。在赤道区，雷达通常看上去是沿电流方向的，而在高纬区，则几乎是垂直于电流的。I 型回波的相速度在散射区应与电子速度成正比地变化，电子速度v=E?B/B2，所以相干散射雷达观测到的不规则结构的速度可以被解释为E区电场。但是，与用非相干散射雷达测量到的电场直接比较表明，I型回波的相速度与电子速度并不成线性关系，见图6.14。对此，在理论上已经作了修正，基本上考虑了由于等离子体波引起的加热所造成的有效碰撞频率的增加，非线性理论与观测复合得很好。
§6.3 极光
§6.3.1 历史?现象?特征
极光是高纬电离层的最明显的特征，也是最容易观测到的磁层动力学的结果。极光用眼睛就可以观测到。观测到北极光和南极光已经有几千年的历史，无疑是人类所了解的最古老的地球物理现象，尽管比较合理的解释，仅仅是在20世纪末期才有。
图6.14 电激流中不规则结构相速度V ph和电子漂移速度V e之间的关系。
实现和虚线分别表示实验结果和理论计算结果，C s是离子声速。
极光北极(auroraborealis)这个术语在300百多年前就使用了。在18世纪前期有了关于极光的详细报道和论著。早期的极光理论多种多样，有幻想性，也有近乎实际的，比如，认为极光是极区冰雪反射的太阳光、是弹性流体、是放电。直到50年代初期，人们才证明极光发射的直接原因是高能粒子造成的大气层气体的激发，1958年火箭发射进入极光，才鉴别出高能电子是主要的激发源。要理解这些电子源，必须首先理解磁层结构和磁层物理学的图象。当然，直至目前，尽管已经有了坚实的基础，这方面的知识仍是不完整的。
极光不仅仅是光的发射，而是一组高层大气现象的综合体现。这里列出一些现象，这些现象都直接或间接地是高能粒子进入大气层的结果：
(a)发光极光(Luminousaurora)；
(b)雷达极光，即雷达信号从极光区电离体的反射；
(c)极光无线电吸收；
(d)极光x射线，入射的粒子产生的并被高空气球检测到；
(e)磁扰，由于在极光区电离层中增强的电流引起并由磁力仪监测到；
(f) VLF/ULF电磁辐射，由磁层中波粒子相互作用激发，在地面上由灵敏的磁力仪或VLF 接收机监测到。
极光现象有几个一般特征。
第一个特征是它们尽管与某个特定的太阳活动事件没有联系，但一般与太阳活动非常相关，主要的联系是太阳风。
第二个特征是极光是一种在时空两方面都限定的现象。它的出现基本上在一个带上。图6.13给出极光出现的经典图象，它表明100％出现率的一个峰在磁纬65?至70?之间的带上，朝极和朝赤道两边出现率都衰减。1963年分析第一个国际地球物理年的观测数据发现，极光出现的区域不是一个圆，而是一个椭圆，如图6.14所示。极大出现在午夜的磁纬67?，到中午纬度升至77?，而经典的极光带仅是当地球旋转时极光椭圆的午夜扇面的下方所在位置。极光椭圆是地球空间的一个重要边界。与磁层结构联系起来看，它通常被认为是开放与闭合磁力线之间的分界线。
第三个特征是它们全都显示亚暴的属性，即倾向于以爆发的方式发生，每次持续30至60分
钟，中间有几小时的平静期。在每个亚暴期间，极光椭圆都首先在午夜扇区变得很活跃，然后向其它纬度扩展同时也向其它地方时刻(经度)扩展。当然极光亚暴是磁层亚暴的结果，不过历史上极光亚暴先被认识。
§6.3.2 可见极光 分布与强度
极光的经典研究限于可见极光。1950年以前基本上沿两条彼此独立的路线进行。现象学研究的目的是描绘极光出现的事件和空间的图象，并确定每一次极光活动的详细结构。另一条路线是研究极光的谱，这涉及发射的光、它的谱和在光化学中的起源，与气晖的观测属于同一类主题。
可见极光是高度结构性的。有时很细，仅有100米，事件变化可以达每秒10次之快。全天空照相机于50年代首先使用，用于观测极光的图象和出现率。
图6.15 北极光带，显示在良好的夜间观测条件极光可以看见时的百分数。
实现和虚线分别表示实验结果和理论计算结果，C s是离子声速。
极光的结构按它的视在特征分类如表6.1。应用三角学由极光的结构可以确定发光的高度。在1911至1943年间，St?rmer通过空间分开的照相机拍照，确定出12000个极光发光的高度，发现发光高度较低的边界在100至110公里，集中在10到20公里厚度内，见图6.15。下边缘非常锐。
极光强度可分为4级，如表6.2所示。
表6.1 极光分类
无射线构造类型
均匀线状结构：沿磁东西方向拉长穿过天空发光；下边缘比上边缘更锐；没有可识别的射线结构。
均匀带：有些象一个弧但一致性差，一般表现为沿长度方向运动，带可能被扭曲成马蹄形弯曲。
脉冲弧：弧部分或全部脉动。
扩散曲面：没有显著边界的无定型的辉光，或孤立的补片集合成云。
脉动曲面：脉动的散布的曲面。
微弱的辉光：极光发光在地平线附近看到，真实的形式观测不到。
射线构造类型
线状弧：均[匀的弧折断成垂直的条纹。
线状带：多个垂直条纹构成的带。
帐帘：长射线组成的一条带，看上去象个帘子，帘子可能折叠。
射线：射线状结构，表现为单一的或成束的，与其他形式分开。
冠形：射线样结构，出现在磁天顶附近，看上去象扇子或收敛到一个点的射线群。火焰极光：光线波动快速向上运动一类极光之上。
表6.2极光强度分类
强度等效于千雷利能量沉积( erg?cm-2?s-1 )
I II III IV
银河(Milky Way)
淡月卷云(Thin moonlit cirrus)
明月积云(Moonlit Cumulus)
月光普照(Full moonlight)
1
10
100
1000
3
30
300
3000
直到本世纪中期，极光研究集中在分立极光方面。60年代初期证明弥散的辉光与分立极光同时存在。这种极光最初称作幔极光，最近称为弥散极光。夜间分立极光弧弥散极光沿磁力线投影进磁尾区域。弥散极光通常等离子片的中心区域相联系，而分立极光则被认为是投影至等离子片的边缘或者X型中性线。
近年来卫星观测提供了更新的关于极光的分布的信息。卫星上的照像机从一定远的距离上可以看到极光椭圆的大部分甚至全部。在这些图片中弥散极光为主，同时在弥散极光中可以看到分立极光或者在其朝极一侧看到，而在弥散极光的朝赤道一侧看不到分立极光。椭圆的一般形式清楚地由卫星观测到，见图6.16。同时还证明极光椭圆不仅仅是个统计分布，因为极光椭圆是围绕极的连续的光带，它实际上总是存在的，尽管强度随事件而变。这确证了经典极光带
的含义：极光实际上是极区大气层的永久性的特征。
图6.16 极光卵与40keV捕获边界的关系。
最新从空间拍摄的极光照片使人了解到更多的细节并证明了椭圆形状无论如何不是极光的全部特征。空间分布的细节随时间而显著变化，有时可以看到极光弧延伸跨过极盖，把极光椭
圆的向日一侧和夜间一侧连接起来。这种情况被称为θ状极光。有时在极光的清晨一侧很平静而在夜晚一侧很活跃；也有时情况正好相反，见图6.17。形状和动力学的多样性有力说明了极光分布的复杂性并暗示现有的极光分类可能不完全。
图6.17 全天空照相机的原理图。
一个平面镜子是必要的如果照相机放置在较低的位置。
当IMF北向时，在极盖区观测到向着太阳延伸几千公里的发光极光弧，虽然它们不太亮，但可以用现代设备检测到。所以当IMF指北时，它们总是存在的。人们相信这种极光弧是在闭合的磁力线之上，而且可能是磁共轭的。沿太阳排列的弧与速度剪切之间的关系稍后讨论。θ状极光也与速度剪切有关，但它比通常的沿太阳排列的弧更亮也更稀少。现在还不清楚，两者是否是不同的现象。
§6.3.3发光极光的光谱学
极光光谱学的基础是光栅摄谱仪，利用高速照相机、TV系统、光电倍增器、光电管或红外转换器记录到的图象。为了观测所选择的谱线，Fabry-Perot单色仪或干涉滤波器有可能使用。火箭和卫星技术已经能够将观测扩展到紫外。
极光的谱很复杂。眼睛所看到的极光是绿色或红色，这是原子氧的5577?和6300?的辐射。分子氮的单离子的3914?谱线存在于紫光中。一个平均强度的极光，其总体效应通常呈灰黄色。有些射线在较高的地方是红色的，而往低处来则呈绿色，这是由于原子氧的1D态的突然消失，就象气晖中那样。这些极光称作A型极光。有些具有红色较低边界的极光称为B型。当进入大气层的粒子具有反常高的能量时，在特别低的高度可以见到B型极光，最低处的红光来自增强的分子氧发射，而原子氧的5577?谱线淬灭。
对极光谱的解释是基于谱线及其过渡、变迁和转移的识别。绿色的谱线1925年才首次被精确测定，两年后才被鉴别出来。接下来的重大进展发生在50年代。1950年识别出极光中的Hα谱线，紧接着又发现Hα谱线的Doppler频移。这些发现证明至少有一部分发光极光现象由来自较高大气层中的高能质子而引起，这称为质子极光。后来经过火箭的探测发现高能质子起更大的作用。现在很清楚，极光是由进入大气层的高能粒子所引起。
在知道了发光极光的形成机制后，就有可能将某些谱线用于诊断。N+2在4278?和3914?波长的发射，其强度正比于沉降电子离化的速度。原子氧6300?波长的谱线的Doppler频移可用于热
层风的测量。
§6.3.4极光电子
在前面的章节我们已经讲过从上面进入的高能电子对高层大气的电离，如果知道高能电子的能量和通量，我们就可以定量计算电离效应。火箭的一次飞行时间虽然很短，但仍是测量通量、能谱和投掷角随高度变化的最基本的工具。60年代第一次这样的飞行测得在5keV单色高能电子通量，随后更普遍的测量谱可以扩展到100keV或更高。
某些谱近似为
N(E)=N o exp(-E/E o) (6.16)
这表明N(E)dE粒子在单位时间和单位面积是在E和E+dE之间的窄能带内到达。特征能量E o在较低能量范围可能是5-10keV，在较高能量范围可能是10-40keV。另一个有用的公式是N(E)=E N o exp(-E/E o) (6.17)
这相当于麦克斯韦-玻尔兹曼能量分布，
包括在E=E o有最大值。图6.18显示一个有代表
性的谱。
低轨道卫星能够画出沉降电子在全球范
围的空间分布。这样的测量还可以识别并把白
天极光带分成两部分。这类轨道迅速的纬度覆
盖方便于累计高能电子的总能量输入，这样估
计的结果表明极光粒子显示的能量是被磁层
所截太阳风的能量的0.1％至0.2%。地球同步
卫星可以在一个地点连续地检测电子。同步轨
道的位置特别好，因为它正好与通过极光带的
磁力线连接。如果假定在较低
图6.18 不同类型的极光亮度剖面。
高度不存在任何加速，在同步轨道测得的通量经过捕获理论处理可以得到在力线末端的通量，当然这个假设不能严格成立。
在轨道卫星上测到的有一类沉降事件是所谓倒V事件，即卫星飞行通过沉降区时测到谱的形状为倒V形。如图6.19a所示，倒V事件的谱有一个极大，能量在区域的中间最大。这种事件在极光弧出现，投掷角沿磁力线有一个峰，起因是沿磁力线有一个电场起加速作用。电势分布如图6.19b所示，加速出现在较低高度。
极光强度显著受电子通量影响并与电子能量有关。几千电子伏特的粒子停止于E区，正好是发光最强的高度，在那里电子密度也增强。而几万电子伏特的粒子可穿透到D区，在那里有弱的电离增强，并有某些后效。
§6.3.5雷达极光
每35eV的能量损耗生成一个电子离子对，在E区等效复合速率是10-13m3/s，很容易证明在一次极光活动期间E区电子密度增加1012m-3的数倍。这样的电子密度将反射20MHz以下的电波。极光电离也可以通过VHF(>30mhz)和UHF(>300mhz)检测到，回波是不规则结构散射的。
图6.19 (a) 横跨一个倒V事件电子能量的变化。在一次极光弧之
上的卫星过境观测得到。(b) 在极光弧之上的高空的电场结构，
创造了平行于磁场的电场。电子被向下加速，而正离子向上加
速。加速在结构的中心最大。
回波来自100至130公里高度的电离层E区或极光发光的类似高度。如已经指出的，不规则结构沿场排列，回波对此特别敏感，当雷达在与力线垂直的平面内回波最强。雷达极光可以在亚极光带到极的一个广阔区域观测到，观测结果对磁扰动有很强的依赖。
极光雷达接收的回波可分为弥散型和分立型。弥散型更普遍。在50至500公里的一个很宽的纬度范围和几千公里的经度范围内至少持续10分钟。主要是在下午至黄昏扇面及黎明前几小时出现。分立的回波寿命短，有特定的空间结构，覆盖区域小，它们在午夜扇面出现更多。来自极盖的回波也呈现弥散型。
§6.3.6极光无线电吸收
D区电离增强使无线电波的吸收增强。由于极光吸收，极光带上的测高仪的回波可以被遮蔽。频率在30mhz附近的电离层相对浊度仪对此不太敏感，可以用于在极光活动时宇宙无线电噪音的吸收测量。因此，它是高纬地区电离层吸收测量的主要手段。
吸收大小一般在几个dB，超过10dB的情况很少。吸收在时间上是有规律的，具有几分钟到几小时的周期性，尽管每天单个事件的特征不同，较多出现的时间在午夜前和中午前。统计表明出现地带更象在一个圆上而不是一个卵上，见图6.20。吸收在大气层比在极光发光区要低，峰值夜间在90公里高度而白天在75公里高度，也同样富于变化。在水平方向，吸收更倾向于出现在延伸几百公里的动力学补片上，其中某些在东西方向延伸。与发光极光的联系更多是弥散型而不是分立型。
§6.3.7 x射线
极光无线电吸收与极光X射线存在某种成度的类似性，后者在极光活动期用高空气球可以监
测到。两者的极大时间上都出现在早晨扇面空间上都在极光卵形区朝赤道一侧10?。
极光x射线首次发现在50年代，检测手段是在气球上发射的小火箭。现代的检测手段是可上升到30公里的携带监测仪器的大型气球。气球可在空中停留数天，随风漂移。通过按一定间隔放几个气球实现时间和空间的分辨。在这个空间高度监测到的x射线能量超过30keV，它们是由一种制动过程产生，即当初级电子因与中性分子碰撞停止下来而发射。图6.21给出高空气球观测到的x射线辐射的一个例子；注意在结构上这个图与用电离层相对浊度仪同时测量μ结果的类似性。
图6.20 1982.2.16.动力学探测者I号飞船上的远紫外(118-165nm)看到的活动的极光
卵。图片是在地球夜间一侧3个地球半径高度上拍摄的。图片上还显示有：黄昏侧(左侧)赤道南
北的气晖带；地球黎明边缘(右侧)的日间气晖；以及逃逸层原子氧的Lyman-α辐射的共振散射。
图6.21 Viking(北欧海盗)卫星记录的北极光区图片。照相机视野为20??25?，接收134-180nm的远紫外光，辐射主要来自分子和原子氮。每次曝光持续1.3sec。左上显示包括白天的整个极光卵。左下画面显示午夜扇区的一次亚暴,还有中午前后的活动和黎明扇区变弱的弧。这是Viking卫星数据中常见类型的图像。在亚暴的最后阶段，一系列空间隔开的明亮的斑点，持续1-5min，在午夜扇区附近沿极光卵
形区向极的缘出现，如右上图所示。右下图显示一条向太阳排列的极弧从午夜(底部)到中午延伸。
对于研究相同的基础现象，x射线气球和电离层相对浊度仪在很大程度上是互补的技术。电离层相对浊度仪费用小且能提供连续的完整数据，气球能测量通量和谱，并且对快速起伏有更高的灵敏度及得到较好的空间结构。
§6.3.8 VLF/ULF发射
我们知道，甚低频哨声沿磁力线在两半球之间传播，哨声能量来源于闪电，由于沿传播路径等离子体对无线电频率的作用，接收到的信号是频率色散的。哨声为测量外空间大气电子密度提供了一种非常有用的手段。不过，并不是所有的无线电噪音都具有哨声的特征，有些以相同的形式重复出现，呈现上升调。与它们在两共轭点交替出现一起，表明这些信号实际上是哨声每一次通过磁层时生成的。能量来自磁层中的带电粒子，通过波-粒相互作用的机制允许在粒子与波之间交换能量。
来自磁层的电磁噪音覆盖一个很宽的频带。从1kHz以下到100kHz以上并有各种各样的类型。一些有很好的时频特性，而另一些通过扩音器回放听起来象随机噪音，相对时频特性不明显。这两类分别用和声与嘶声来描述。当地磁和极光活动增强时，和声与嘶声两类噪音出现率都增大。
在较低频率上出现的辐射被磁力仪记录上称作微脉动。它们的周期要用秒和分来度量。这些波如其说是电磁波不如说是磁流波。其中一些也与极光粒子沉降有关。它们能够提供磁层中波粒相互作用的信息，所以有作为诊断手段的应用。
§6.4 高纬磁暴和亚暴
§6.4.1 磁湾扰
在中低纬度磁力仪检测到的典型磁暴是环电流变化的结果，环电流的变化是太阳风高速粒子流压迫磁层引起的。在磁照图上磁暴的表现为一个急始正脉冲及随后的水平分量下降。在高纬度，暴的表现很不相同。在极光带和靠近极光带的地区，记录到的磁照图显示一系列的湾扰(bay)事件，大小可达1000nT，午夜前大部分为正扰动，而午夜后则为负扰动，如图6.22所示。扰动改变符号的地方称为Harang间断。
图6.22 典型的极光电子的谱。
§6.4.2极光电急流
上述磁湾扰是由极光电急流引起的。极光电急流在极光带E 区流动。为了解释湾扰的符号改变，电流必须在午夜前向东，在午夜后向西，也就是电流会聚在午夜子午面。很明显，电流必须连续，这就要求存在返回流动的电流。整个电流系的精确形状是人们多年研究的课题。Chpman 假定电流水平流动，它的解释表明，两个电急流在较高的纬度和较低的纬度返回流动，如图6.23所示。这个图象是通过对多个磁暴前两天期间的地磁日变化求平均得到的。图6.24显示一个磁亚暴的电流系，这个电流系考虑了晨侧和午夜有较大的电流强度。
图6.23 Chapman 最初的SD 电流系。SD 分析取在
一组台站同时观测的磁扰矢量和推断电流系能
够引起这些扰动。 图6.24 一次磁亚暴的等效电流系。在黎明和1800LT 附近电流线的集中表现为电激流。
前面已经提到场向电流的重要性。场向电流的存在从根本上改变了人们对电流进行模拟的方法。由于存在场向电流，二维电流系仅能看作为等效电流系。实际上，仅从地面的观测是不能推断出一个唯一的三维电流系的。仅依据地面观测，模拟者还有想象的余地。图6.25可以说明垂直电流和水平电流在磁效应方面的等效性。
图6.30 当地面上的磁力计检测时，不同的电流系的等效性。
在图6.25a中两个场向电流被一个电急流连接，(a)等价于(b)+(c)，(c)是经典的电急流模式，电流全部为水平的。(b)从空间可以分为(b1)和(b2)两部分，每一个都可以由一个垂直电流和一个散开的水平电流构成。可以证明，无论b1还是b2都不可能在地面产生任何磁效应，所以地面上的磁力仪无法区分(a)和(c)。不过，在另一方面，b1和b2在电离层以上确实有磁效应。所以场向电流可以从卫星上检测到。
由于场向电流是已经被卫星观测所证实的事实，目前的极光电急流模式类似于图6.26所示。图中电急流为两个场向电流之间的Hall电流。注意朝外的一片场向电流在亚暴期间连接至磁尾，由跨磁尾电流所闭合。
§6.4.3 亚暴
太阳风与磁层和高纬电离层的相互作用过程中，太阳风的能量不断地向磁层和极区电离层输运。这些输入的能量经常以激烈的方式耗散，从而在极光椭圆区高层大气、磁尾及内磁层导致一系列的活动现象，亚暴就是这种磁层能量释放的过程。亚暴引起磁层与电离层系统发生一系列变化，时间持续大约3小时左右。到目前为止，亚暴的研究主要是建立在单个卫星观测资料基础上的统计研究，只能给出大致的描述。完全搞清亚暴的形态与机制尚待时日。
磁层亚暴过程可分为成长相、膨胀相和恢复相三个阶段。成长相是第一阶段，一般认为这是太阳风能量进入地球磁层并贮存在磁尾的过程．这一阶段中地面上磁场没有明显变化，膨胀相是磁层亚暴的第二阶段．是成长相后的磁尾能量的释放过程。由于磁尾贮存的能量以激烈的方式释放到磁层内，由磁尾进入内磁层的能量较高的等离子体使环电流增强，极光亮度增强。恢复相是亚暴过程的最后阶段，扰动磁场由极大值逐渐恢复到正常值。
按现在流行的术语，亚暴一词若不冠以限定词则等同于磁层亚暴。亚暴发生时，极光带电离层、磁层和等离子体层以及磁尾整体受扰，表现出光、电磁、等离子体等多方面现象。整个亚暴过程中磁尾磁场和等离子体一直有剧烈起伏，出现高速等离子体流．亚暴是磁尾的一种激烈而频繁的运动形式。
地磁亚暴是磁层亚暴在地磁场上的表现，地磁亚暴时间持续大约2至3小时，磁扰日里，地磁亚暴几乎每天都发生。地磁亚暴成串出现，事件间隔无规律。在极光带，典型的地磁亚暴幅度为几百nT，同时伴随发生的还有极光亚暴、电离层亚暴。
磁亚暴的特征是：在午夜子午线上，在极光椭圆带磁场北向分量出现负弯扰，而在低纬台站出现正弯扰；磁场变化有强的地方时效应，在极光椭圆带，负弯扰在午夜后黎明前景强，而在黄昏经常出现正弯扰。地面磁场的扰动反映了电离层中电流系的扰动。亚暴期间，等效电离层电流方向是向西的。西向电流集中分布在极光椭圆带，叫做极光电急流．西向电急流由极光椭圆带的黎明部分一致伸展到黄昏侧，再向西有一东向电急流。西向电急流在极光椭圆带午夜部分引起地磁场北向分量的负弯绕，而东向电急流在黄昏部分引起正弯扰，在磁亚暴期间西向电急流分布的厚度约20公里，南北宽约1000公里，总电流强度约为J = 9×105A，最大电流密度在 l10公里的高度，其数值约为5×105A／m2。
在磁层亚暴期间，磁尾的结构发生一系列变化，并伴有等离子体注入事件发生，形成航天器高电压带电环境。注入几乎与亚暴同时开始，向地球方向流动的等离子体流的平均持续时间约为12分钟。
§6.4.3.1 亚暴在极光带电离层的表现
1、极光亚暴
环境空间设计
空间设计 一，填空题（20%） 二，选择题（20%） 三，名词解释（4小题/5分，20%） 四，简答题（4小题/10分） 一章 环境包括物质环境和非物质环境 一，基本概念 “环境艺术设计”：以自然环境为立足点，用各种艺术手段和技术手段，充分满足人们的需求，达到人与自然社会的和谐;是许多科学的交汇，是交叉性、边缘性学科，是关于自然环境、人工环境与人的生活整合的系统学科，集成性和跨学科是其本质特征。因此，它是一门创造人类生活环境的综合的艺术和学科（名词解释） 二，设计主旨 设计主旨是以人这个主体为核心，创造一个能够符合人们生活的，具有一定便利性、舒适性和安全性，既能满足功能需求，又能带给人以愉悦的心理感受和激发健康灵性，既满足精神需求的空间环境，同时也能沟通人与社会、自然和谐的欢愉的情感，建立起一个美好的人类生存家园。 环境艺术设计首先是解决基本的功能需求，是以目的机能和效用价值为前提的。 环境艺术设计的意义：是以实现人类的生活行为和思想心理全面的认识和尊重，创造一个具有较高品质的生存空间。 三，设计内容 1，城市规划要素 2，建筑设计要素 3，室内设计要素 4，景观设计要素 5，公共艺术设计 四，环境艺术总体来说是由物质形态要素、意识形态要素、以及技术形态要素、艺术形态要素构成。（填空） 感知是人和环境联系的最基本的方式。人对环境认识的结合点就是知觉。知觉主要是视觉、听觉，其次是嗅觉、触觉、热觉，接受外界信息中大部分是由视觉获得。 五，空间设计的形成 空间设计的有限性和无限性体现在空间物理性实体限制，通过限制才能从无限中构成有限，使无形化为有形。 六，界面设计 界面概念：即围合成室内空间的地面、侧面和顶面。人们使用和感受室内空间，但通常直接看到甚至触摸到的则为界面实体。 界面设计的原则： 1，满足使用功能 2，保护主体结构 3，装饰及美观要求 4，经济性原则
展示空间设计的一些基本原则
展示空间设计的一些基本原则 关键词：空间设计 1 采用动态的、序列化的、有节奏的的空间展示形式 展示空间最大的特点是具有很强的流动性，所以在空间设计上采用动态的、序列化的、有节奏的展示形式是首先要遵从的基本原则，这是由展示空间的性质和人的因素决定的。人在展示空间中处于参观运动的状态，是在运动中体验并获得最终的空间感受的。这就要求展示空间必须以此为依据，以最合理的方法安排观众的参观流线，使观众在流动中，完整地、经济地介入展示活动，尽可能不走或少走重复的路线，尤其是不在展示的重点区域内重复，在空间处理上做到尤如音乐旋律般的流畅，抑扬顿挫分明有致．使整个设计顺理成章。在满足功能的同时，让人感受到空间变化的魅力和设计的无限趣味。 例如西班牙巴塞罗那博览会的德国馆是采用围中有透，透中有围，围透划分空间的处理手法，使人进人展览空间之后，沿隔断布置所形成的参观路线不断前进，在行进中，可以从不同的角度看到几个层次的空间。设计师在该馆在空间处理上，采用灵巧的划分空间的手法，使有限的空间变成无限，无限的空间中包含着有限，以不断变化着的空间导向，使整个空间的展示形式流畅、有节奏，让人们在不断变换的视觉构图中 欣赏到全方位的空间。 中国的园林艺术在这点上与展示艺术有着异曲同工之妙，我们可以从中获得一些启发。如园林在空间序列上讲究启承转合，明暗开合；在游览路线上讲究移步换景，情景交融。这些都值得在考虑空间展示形式时 采纳借鉴。 2 在空间设计中考虑人的因素，使空间更好的服务于人 展示空间的基本结构由场所结构、路径结构、领域结构所组成，其中场所结构属性是展示空间的基本属性。因为场所反映了人与空间这个最基本的关系。它体现了以人为主体。通过中心（亦即场所）、方向（亦即路径）、区域（亦即领域）协同作用的关系“力”，即“突出了社会心理状态中人的位置”。是人赋予了展示空间的第四维性，使它从虚幻的状态通过人在展示环境中的行动显现出实在性，同时人在对这种空间的体验过程中，获得全部的心理感受。“人”是展示空间最终服务的对象，所以人做为高级动物在精神层 面上的需求是展示设计必须满足的一个方面。 展示设计需要满足人在物质和精神上的双重需求，这是在进行展示空间分析时的基本依据。人类需要舒适和谐的展示环境，声色俱全的展示效果，信息丰富的展示内容，安全便捷的空间规划，考虑周到的服务设施等等，这些都是人类在精神上对展示设计提出的要求。这就需要设计师仔细地分析参观者的活动行为并在设汁中以科学的态度对人机工程学给以充分的重视，使展示空间的形状，尺寸与人体尺度之间有恰当的配合，使空间内各部分的比例尺度与人们在空间中行动和感知的方式配合得适宜、协调，这是最基本的空
隧道工程环境保护要点
隧道工程环境保护要点 隧道施工的环境影响主要表现在洞口开挖直接造成的植被破坏、弃渣、废水以及施工破坏地下含水层而引起的一系列生态环境问题等。隧道工程潜在的环境影响见表1 1洞口工程 (1)严格控制隧道口开挖和隧道施工的影响范围，不应仅考虑方便施工而任意破坏施工场地以外的植被。 (2)洞口开挖前应先在开挖面上修建截水沟，以防止水土流失，并尽可能避开雨季施工。洞口尽量减小开挖面积，洞顶采取护挡结构以保护自然坡面。 (3)为保证边坡、仰坡稳定，防止塌方，应避免大挖大刷。要求承包人在指定的范围和时间内，应按图纸的要求，用获准的方法保护边坡、仰坡开挖面。 (4)洞门开挖前的地表清理工作同“路基开挖” (5)隧道施工时应注意保护隧道口的自然植被，施工后清理废弃物，尽量减少人为活动的痕迹，尽早恢复自然景观。洞口结构形式及附属设施应当与当地景致相协调。 2洞身工程 (1)选择低噪声设备机械进场施工，空压机、发电机等得基础要埋入半地下，并铺砂石垫层以减轻噪声和振动。 (2)设置隔声屏或利用绿化带减少噪声传播。合理安排机械作业时间，减少同时作业的机械台数，对产生噪声大得作业，不安排在夜间和节假日。 (3)施工前详细勘察水文地质情况，包括地下水的分布、类型、储存、补给、径流和排泄条件等，根据勘察结果，研究合理方法，谨慎进行开挖作业。隧道施工时可能造成地下水变化，导致顶部生态变化和破坏当地村民水源。隧道位置若处于潜水层时，应重视地下水渗漏问题，一旦发现处于潜水层，应及时采取措施进行止水。对高切坡处出现的地下涌水应采取止水措施。 (4)洞口开挖前的地表清理工作同“路基开挖” (5)凿岩施工应采用湿法钻孔。严禁干孔施钻，改进爆破方法，采取松动爆破、无声振动等技术，减少施工粉尘。采用光面爆破技术，选择炸药品种，调整用药量，减少一次齐发的药量，以期达到减少爆破振动，减少对周围岩体的振动。隧道内通风量必须保证能够有效的通风除尘并置换新鲜空气进入作业面。 (6)煤系地层中存在瓦斯，溢出易导致人员窒息或燃烧爆炸，作业面应有瓦斯监测报警装置，以防瓦斯浓度超过警戒浓度，危及施工人员生命及造成安全生产事故。 (7)渣石应充分纵向调运利用，不能随便堆放，严禁向河谷倾倒弃渣，以免阻塞河谷造成水土流失或占用当地农田。废渣应设合理的弃渣场，根据山谷的特点，按照设计要求堆放整齐，分层碾压，并确保能防止两岸及下游出现各种水害，修建必要的排水管、盲沟、截水沟等设施，加固弃渣堆坡脚，以确保弃渣的稳定，防止发生人为的灾害：有条件时，可在弃渣上覆盖30CM以上厚度的耕植土，改土造地或种植绿化。 (8)酸性岩区和沉积岩体含有较高剂量的放射性元素氢、钍、镭、对环境产生不利影响，应经严格测定后，依据含量或浓度确定处置措施。 (9)在防渗漏和加固地层所采用的化学浆料，尽量选用毒性小，污染少的注浆材料，尽量减少配制浆液过程的晒漏和注浆过程漏浆，对进入排水系统中的有害物质作净化处理，避免浆液流入地面水系和人畜饮用水水源。 (10)浅埋隧道施工时，为防止开挖施工引起地表水漏失和地层下陷，可结合地下水位涨落及水力坡度的变化情况，对地面下沉与掘进及衬砌衔接关系的观测，可采用超前支护方法，实施预注浆措施，对洞身周围岩体进行加固，有条件时应选择盾构法或浆砌施工。 (11)当隧道穿过与地表水连通的破碎带时，为防止突发性的泥石涌入和漏失地表水，可
隧道工程环境保护措施
隧道工程环境保护措施 11.3.1管理控制措施 (1）建立以项目经理为首，由专职管理人员和各作业组负责人组成的施工管理组织机构，根据施工进度和施工特点，分工序制定相应的环境保护措施，加强施工管理，完善环境保护体制，层层强化环境保护意识，在施工全过程中跟踪监督、检查、监控、测量，及时了解情况，采取相应的对策、措施完善对周边环境的保护。 (2）制定严格的奖惩条例，各级管理人员和施工作业人员责任明确，奖罚分明，使加强环境保护的有关措施得到有效的实施，周边环境得到妥善的保护。
见框图5.5.1-1《环境保护保证体系框图》。 一、11.3.2 环境保护的具体措施 (1）施工过程中避免施工现场中出现不必要的障碍，处置好设备及材料的存放，保持现场整洁和道路畅通。 (2）在干燥地面开挖土方时，洒水降尘，保持土壤湿度。
(3）工地内存放的砂石材料、建筑垃圾集中堆放，采取洒水或遮盖等措施，防止大风扬尘。 (4）安排洒水车，对便道不定时洒水，保持路面湿润不起尘。 (5）加强废水、废气、废渣的管理 (6）对燃料、油料、化学品、酸液、施工废水、泥浆及有害气体和尘埃等进行预处理后，设沉淀池统一存放处理，杜绝就近排放，污染农田现象。 (7）施工占地范围之外的植被、树木，尽力维持原状。 (8）做好场地周边的排水沟槽，边坡防护，防止发生土壤冲蚀。 (9）禁止在施工现场熔沥青或焚烧油毡、油漆及其它会产生有害烟尘、恶臭气体的物质，禁止用有毒化学物质做注浆防水剂，有毒有害废弃物不得用于回填。不得污染施工现场及周围环境。 (10）加强运输车辆的管理 保持运输车辆的车容整洁，车厢完好。车辆装载防止过满，对易产生扬尘的车辆用蓬布遮盖，在施工场地出入口设冲洗槽，配备高压水枪，车辆经过冲洗后方可进入市区，禁止超载、超高、超速行驶。 12.便道落实情况 本标段地处黄河沿岸，沟壑纵横，山势陡峭，为典型的山岭丘壑区。主线是我部主要的工程量所在地，大量的地材、主材、设备均要进场，但山区无路可走，进场以来，组织相关人员查看现场，确定施工场地、选择修筑便道的线路和走向。并组织设
《展示空间设计》
展示空间设计（Space Design for Exhibition） 第一节展示空间设计概述 一、展示空间设计概述： 展示行为狭义上涵括了具体的展示容、空间与传达流程的组织等因素。 展示空间概念是以人（展示者和参观者）的存在为前提的。 空间就是有意义的场所，应该满足人的某些特定需求。 展示空间是指能满足人获得信息需求的空间。 展示空间是一个公共空间，它的特点是开放性与流动性 展示空间的形成取决于展示个人或团体的展示动机，其意义取决于个人或团体的获取动机对展示容的反馈。因此，展示空间力求建立一个良好的交流平台，提供最好的信息传播方式。展示空间是为了信息的传播与交流，是信息的空间，是信息的物化，这种雾化室通过视觉手段为主的综合手段来实现的，是一个将信息视觉化的空间。 展示空间设计是通过实体限定来创造带有心理情绪的多维空间的设计艺术手法。 二、展示设计的由来： 世界上最早的博物馆是公元前5世纪古希腊神殿——特菲尔·奥林帕斯殿 1868年伯录法国神父在我国建立了第一所博物馆，名为震旦博物馆（先徐家汇，徐家汇博物馆） 我国博物馆学理论见骞创办了第一个有由中国人办的博物馆——博物馆 世界上公认最早的国际展览会是1851年在英国伦敦海德公园举办的第一届万国博览会，被人们誉为工业革命的镜子。 三、展示空间设计的特性： 展示空间可分为固定空间与可变空间，也可分为实体空间与虚拟空间。 实体空间围明确，界限清晰，有较强的私密性； 虚拟空间围含蓄，是实体空间界定下的空间，又称为“心理空间”。 展示空间的特征： 1、“时-空”构成空间：展示空间设计受特定时间的制约，是三维空间和时间集合。展示场所可视、可闻、可询、可触摸。 2、丰富多姿的空间组合： 3、展示空间的开放性与流动性：展示本来的目的就是要打破封闭的模式，展示场馆是由“人-物”构成的川流不息的流动空间，构成了“物-人-环境”的空间流程 4、展示空间的群化功能与时效性：展示的传达功能、营销功能、招引沟通功能、生活娱乐与服务功能等多元融合。 四、展示空间设计的分类 常见的展示设计的类型：展览会、博览会展示；博物馆展示；橱窗展示；购物环境展示；观光景点展示；节庆礼仪展示。 展示空间设计的分类： 1、布展空间：布展空间是指展品列的实际空间，是展示空间造型的主体部分。能否取得视 觉效果，吸引观众的注意力，有效地传达信息，是布展空间设计的关键。在设计中，处理好展品与人、人与空间的关系十分重要。展品的成列要考虑到人体尺度、出其不意的视觉效果。在保证一定的通道的功能要求下，着重关注如何为观者提供一个令人兴奋的信息场所。 2、流通空间：流通空间也称共享空间，包括展示环境中的通道、过廊、休息间等场所，是 供公众使用和活动的区域。其设计要点有：要估算观众的流量、流速，以及人观看行为方式的基本状态（包括在谈话、交流中不影响其他观赏）；要考虑展品的性质和列的方
福州城区北向第二通道隧道工程对水文地质环境影响浅析
福州城区北向第二通道隧道工程对水文地质环境影响浅析 ?隧道概况 福州城区北向第二通道隧道工程起点位于福州市晋安区泉头村与"横五线连江城关至贵安公路工程"相接,全线一共横穿4个村镇,总线路长达14km,线路主要包括隧道、高架、匝道,满足了当地人们的出行需求,完善了该地区的交通路线。 表1 福州城区北向第二通道工程(晋安段)隧道表 要采用新奥法,爆破方法就是光面爆破。该地地下水源丰富,随着隧道的向下开采,可以明显瞧到地下水的流动,所以施工过程中难免会对当地水造成一定的影响。并且,地下较为潮湿,对隧道施工造成了困难,可能会使隧道充水等现象出现,发生大面积的坍塌等。因此,在施工中,采用了全断面超前注浆封堵涌水,开挖过程中采用超前支护措施等,来减少施工过程中上述情况的出现,秉承着安全第一,预防为主的施工理念确保隧道的正常施工。 ?隧道周边区域水文地质条件 该地区主要位于鳌江水系的支流,该地区水流随着季节降水量的变化而变化较大。并且区域内有泥土,岩石,遇到暴雨时会伴随着岩石碎块。该地区地下水主要分为松散岩类孔隙水、风化残积层孔隙裂隙水与基岩裂隙水三种类型水。 松散岩类孔隙含水岩组主要分布在工程线路南侧的新店一带以及线路北侧的桂湖盆地、贵安盆地等,因成因及埋藏条件不同,富水性也不同,水量从丰富-贫乏均有分布;风化残积层孔隙裂隙水分布面积最小,主要分布在山麓、残丘一带分布,多为水量贫乏区;基岩裂隙含水层分布面积较广,多数为水量贫乏区,但受构造影响,其富水性极不均一。
福州城区北向第二通道隧道工程水文地质图 表2福州城区北向第二通道隧道工程沿线地下水类型一览表
水迳流模数3～5、33L/s·km2,pH值6、43～7、57;水量贫乏的分布于无断裂构造带通过的完整基岩区,泉流量0、3～1、0L/s,地下水迳流模数1～3L/s·km2,根据抽水孔资料及宦溪镇、坂桥村等民井、机井抽水资料,单孔涌水量小于100m3/d。?施工过程对地下水影响概述 1.污染源分析 ?施工人员生活污水 由于施工工作量较大,所以工人大部分都就是就地起居,这就造成了工人生活污水随地排放,后经渗透污染当地地下水。
隧道施工环境保护措施
隧道施工环境保护措施 1、项目部设有环保拆迁办公室，负责环境保护工作，并把环保工作纳入各工程队考核项目之中。 2、各隧道洞口均设沉淀池，所有洞内污水均经沉淀、过滤后排放。沉淀淤泥挖出运至指定位置。严禁未经处理直接排往江河。 3、所有弃碴场（永久、临时）在堆放弃碴前，均先做好碴场挡墙防护。墙体设泄水孔，在碴场地表挖成台阶，设排水管。 4、弃碴二次倒运在上公路前对车箱内土体进行拍实，清除多余碴土，用水冲洗车体、轮胎。 5、建筑及生活垃圾清理集中堆放，挖坑掩埋或运往指定垃圾场。 6、施工场地内主要便道、加工场区做好场地硬化。 7、边坡开挖、拉槽等工作，按照设计方案先加固、后开挖、边开挖边防护的原则进行施工，防止边坡塌滑及水土流失。 8、洞口段工程施工前先做好天沟、边沟等排水设施，保证排水畅通。 9、所有施工便道边坡均做为植草防护，路边水沟畅通。 10、施工及生活区域统筹规划，布局合理，实行标准化管理。 隧道施工安全质量管理措施 安全管理措施 一、建立安全教育和培训制度 1、对职工、劳务队工人必须进行三级安全教育，特殊
作业教育、特殊条件下作业教育和经常性教育。杜绝管理出现盲区和断层。 2、教育内容以安全工作方针、安全管理知识、安全技术知识、典型经验和事故教训为主。 3、三级安全教育由项目部安全长、安监部、安全员共同负责组织进行，并做好记录。 4、对新工人采用新设备、新技术、新工艺、新材料及调换新工种的人员，做到先培训后上岗。 二、坚持安全生产检查制度 1、安全检查制度。队和工班坚持工前交代安全、工中检查安全、工后讲评安全的“三工”安全制度，坚持项目部每月进行一次全面的安全检查制度。 2、安全检查的内容：查思想、管理、制度、现场、隐患、整改，重点是查隐患整改落实的情况。 3、安全检查形式。定期自查：节日安全检查、春夏秋冬季检查和施工用电、机械设备、压力容器的重点检查；结合上级检查和开展的各种活动进行不定期检查。 4、检查必须由各级领导和安全管理人员共同组织进行。通过检查，发现隐患，及时整改，必须做到定人、定时、定措施。 5、正确使用工作活动记录表和《安全检查事故隐患限改通知书》，做好检查和整改记录。
导视系统设计的空间环境识别
导视系统设计的空间环境识别 导视设计作为引导和区分空间关系的传播媒介，除了以上阐述的信息、图形、色彩等要素外，它最重要的意义是在环境中的识别能力，也是在环境中的实际应用。环境是个大的概念，广义上可分为室内环境和室外环境，但无论如何，导视设施在环境中是为人的需求服务的。 从人体工程学分析，人对信息的接受大约 86%都是通过视觉，导视设施的安置要充分考虑人的视觉感受，即上文所谈到的字体、图形及色彩的醒目和清晰，还要适合人体自身条件，所以高度位置要符合人体工程学的标准。 通常情况下，在建筑物内部，以视距在 5m以内为例，一般信息和识别用的字体高度应至少是 25mm；方向性标识的字体高度应至少是 37mm。在视距较短的建筑中，字体的高度应按比例降低。对于视弱者、上了年纪的老年人，其标准要作调整，大约每 25mm 的字体高度视距为 7.5m，100mm 高度的字体在 30m 外可视。导视设施的底色和文字的颜色对比要强烈，导向牌的高度一般为 1000-1500mm 。 导视设计应考虑到在空间环境中的色彩对比。比如在外部环境下的导视设计中，应该注意到临近道路两旁的村落和树木形成的环境因素，由于周围环境以绿色为主，所以这种环境就不适合绿色指示符号的使用。为了避免绿色指示符号和路旁树木的颜色太过于接近使重要信息被错过，而需要采用其他色彩,例如运用蓝色来与所处的空间环境相区分。在高速公路的环境上，由于高速公路是高架结构，其远离村庄并很少有树木在路旁，所以在设计中可以优先采用绿色。而在一些色彩丰富的内环境下，色彩单一或者素雅清淡的颜色则更能引起人们的注意。总之，在导视设计中要综合考虑其色彩、字体、图形的高效合理的识别目的，这样才能在环境中得到根本发挥。 在导视设计的空间环境识别中,信息受众即导视设计传播过程中的信息接受者。导视设计属于设计艺术学范畴，那么它就离不开设计的本质，设计是有规划的创造性活动，导视设计过程也是有规划、有目的性的，它以为人们生活环境创造便捷为目的，总的来说是为人们的需求服务的，那么它的信息受众是整个视觉传播过程中的重要研究对象。上文我们对导视概念进行了界定和特性进行了分析,目的是为了研究在传播过程中信息受众的有效识别，从而使信息受众被指引、被示意、被警示等，在这些信息传递过程中，受众是被引导的接受信息传达者所要传递的信息，所以信息传达者想要更清晰、快捷的传达所要传达的信息时，信息受众是重要的研究对象。信息受众可分为不同的类别，比如国别、民族、年龄、受教育程度等情况的不同；健全人群和有生理缺陷人群的不同，这些都是在导视设计中需要考虑到的现实问题，所以在导视标识标准化的体系下，在体现功能性和艺术性的同时要更全面的了解信息受众的具体情况，根据具体情况有针对性的分析信息受众，才能实现精准传达的设计目的。
隧道工程施工总结报告
隧道工程施工总结报告 一、工程概况 1、本项工程为XXX大公路XX至XX段隧道工程，其中，二道岭隧道起讫桩号为k16+950-k17+397，全长447米；二道岭小隧道起讫桩号为k17+635-+820，全长185米。本隧道按“新澳法”原理进行设计，三心圆弧复合式衬砌，端墙式和削竹式洞门，洞内路面采用水泥砼路面。隧道排水主要以防为主，防、排、截、堵相结合的综合治理原则，达到排水通畅、防水可靠的目的。本隧道为直线单坡隧道，纵坡为+2.9211％。为丘陵低山地区二级公路隧道。 2、地形、地质及水文：二道岭隧道进口段岩层为强风化斜长花岗岩，出口段为强风化钾长花岗岩，节理发育，岩石多呈碎块状；洞身段为斜长花岗岩、钾长花岗岩和正长斑岩，岩石致密坚硬，节理不一较发育。二道岭小隧道地层主要为太古界混合花岗岩，灰色，主要成分为石英，岩石坚硬完整，抗风化能力强，裂隙间有后期侵入的岩脉闪长岩，第四系主要为碎石土，由碎块石和粉土组成。 3、衬砌结构型式、支护参数及工程监理量 除明洞为钢筋混凝土衬砌外，隧道暗洞衬砌结构型式共有5种（见下表）
三、质量管理情况（一）质量保证措施 1、组织措施 （1）、质量保证体系：建立以项目经理李海峰同志为首的施工质量保证体系，在各施工队、施工工班设立质量管理小组。项目经理部设置
技术负责人岗位，负责决策本标段的施工技术、质量问题，负责组织关键、疑难问题的攻关。开展经常性的质量教育工作，从质量意识教育，业务培训，质量责任制等方面，对各施工队伍质量管理、技术人员和施工人员进行质量教育，并把这项工作贯穿到施工的全过程，认真执行达标上岗制，不达到标准不准上岗。 （2）、内部自检机构：建立健全内部质量检查机构，认真执行质量自检制，工程管理部负责日常施工的质量管理、工程报验及配合驻地监理的各项监理活动。各施工队、施工工班设兼职质检员，负责本施工队、班组的内部施工自检。质检工程师及兼职质检员均由工作认真、业务能力强，具有实践经验的专业技术人员担任，工地试验室的建设符合要求，试验室在工程管理部领导下开展工作。 2、工程管理措施 根据工程项目的技术标准要求，确定项目管理质量目标，并将此目标分解，具体落实到各部室的工作中。同时，制定各级人员质量责任制，将每个人的工作报酬与其所承担的质量责任目标挂钩，建立奖罚激励机制，从而保证质量管理目标的贯彻实施。 （1）、质量否决制。用于工程的各种材料，在进场前，必须经过试验人员和驻地监理到料源地取样检查，实验合格经监理工程师签字认可后，才能组织进场。钢筋、特种水泥、钢铰线、砂（碎）石料等主要材料，按照设计制定地进行采购，质检工程师和驻地监理人员均参加订料工作，试验室按照规定的频率进行检测和向中心试验室送检，试验或检查不合格的一律不得使用。凡上道工序未经检查报验或报验不
浅析环境空间的视觉设计
浅析环境空间的视觉设计 浅析环境空间的视觉设计 视觉传达是人与人之间利用“看”的形式所进行的交流,是通过 视觉语言进行表达传播的方式。不同的地域、肤色、年龄、性别、 说不同语言的人们,通过视觉及媒介进行信息的传达、情感的沟通、 文化的交流,视觉的观察及体验可以跨越彼此语言不通的障碍,可以 消除文字不同的阻隔,凭借对“图”――图像、图形、图案、图画、 图法、图式的视觉共识获得理解与互动。即使是作为商业服务的艺术,视觉传达所涉及的主要包括标志设计、广告设计、包装设计、企 业形象设计等方面,却很少涉及到建筑空间环境、景观设计、环境艺 术设计中,这些主要以强调空间功能和空间形式意义为主。因此,将 环境和视觉纳入一个整体进行讨论的并不多见。 环境视觉设计系统的概念分为两个部分:一是用指用来标明方向、区域的图形称号;二是指符号在环境空间中的表现形式。上述内容揭 示了环境视觉设计的作用和形式,下面将浅析其作用与形式的具体表现。 显然环境视觉要担负起指示方向和区域的作用,这说明环境视觉 的主要概念和内容中有很大的导向意义。环境空间导向按照性质分 为公共导向和商业导向两类。公共导向是指一些公共场所的导向设施,比如邮局、公园、机场、火车站、地铁、马路等区域的导向标志。商业导向则被用在一些企业和商业环境中,用来达到企业赢利的目的.。具体到环境视觉的创作,可分为以下几个方面:讲究自身的形式,注重材料的使用,考虑环境的因素,强调创新的意识。 环境视觉设计,作为一项美化环境的艺术设计,形式美是其不可或缺的表现方法和手段。环境视觉设计所要达到的目的就是美化人居 环境,营造优质空间。艺术设计是以发现美,创造美,表达美为前提的,形式美为环境视觉设计提供了很好的表现形式,以此为依托则更容易 达到和实现美化的目的。形式美的表达方式可以是具象的也可以是
环境空间设计样本
环境空间设计 第一章空间基本概念 本章重点:1.掌握空间基本概念；2.理解内部空间与外部空间互相联系和转换关系。 本章难点：理解空间基本概念。 从漫无边际外太空到显微镜下微观世界，客观物质世界普遍是以某种空间方式而存在。从生命萌动时被母体包裹到生命终结后入土为安，人们每时每刻都在占据空间，也为空间所保卫。可以说，空间是人类认知世界最初始也是最基本媒介，这一点可以从人类远古神话传说和古代典籍中得到印证。《易经》中关于“乾”、“坤”爻卦符号就是中华人民共和国古代先贤通过象征方式对于天、地、人三位一体宇宙空间方位关系阐述。 其实，人们对于空间基本结识并非来自于抽象哲学思考，而更多仅仅是鲜活寻常经历所累积基本常识。作为寻常生活中接触到最普通最熟悉但是事物，空间是直接而详细。但另一方面，空间却又很难用言语加以论述和定义。其中重要因素就是由于空间所具备不拟定性，即由于“空”和“无”特性使得空间不像实体对象同样易于被分析和讨论。因而，为了更进一步地理解和结识空间，就不但需要咱们身处其中去进行直观地体验和感受，并且需要咱们不时从空间中抽离出来对其加以理性分析。只有将这两种办法较好地结合，才干形成对空间比较进一步和全面结识。 尽管都属于三维立体范畴，咱们这里所讨论“空间”概念与作为
设计通用基本“立体构成”之间虽然有着密切联系，但又存在着非常不同观测视角。“立体构成”偏重于从外部去审视形体及其之间联系，而对于“空间”研究则更侧重于从内部去观测和感受空间及其之间组织关系，注重人们身处空间之中感受和体验成果。除去强调内部性特点之外，空间设计还涉及人尺度问题。也就是说，在研究和推敲空间之间关系时需要考虑不但仅是抽象空间形式和审美问题，还必要考虑哦你核心大小与人体尺度之间互相影响和互有关系。后者不易把握也很容易被忽视，但却是评价空间品质优劣重要根据。为了能更好对空间进行组织和设计，咱们一方面就需要对空间概念和性质有一种基本理解。 第一节空间额基本概念 一、空间形成 只要稍稍留意一下身边，咱们就会发当前寻常生活当中随时发生着简朴而有趣空间现象。在艳阳高照或阴雨天时人们会撑起小伞，在草地里休息或用餐时人们会在地上铺起一块塑料布。这些都会很容易地在咱们身边划定出一种不同于周边社区域，从而暗示出一种暂时空间存在。雨伞和塑料布提供了一种亲切属于咱们自己范畴和领域，让咱们感到舒服和安全。由街边矮墙和台阶所形成晓得区域，同样可以暗示出一种空间存在。不同于雨伞和塑料布之处在于，这是一种由较为永久性实体所形成空间区域，它可觉得某些暂时性公共社交活动提供简朴遮蔽，甚至某些状况下会诱发人们行为。一种吊挂在都市上空金属装置，尽管毫无隐私可言，但是对于围坐在桌子边小群体而言，
隧道工程建设项目环境影响报告书
证书编号：国环评证乙字第2829号 佛山市南海区海八路隧道工程建设项目环境影响报告书 （公示简本） 建设单位：佛山市南海区市政管理局 评价单位：广州市中绿环保有限公司 编制日期：二○一○年一月
目录 前言 (1) 1 总则 (4) 1.1项目来由 (4) 1.2编制依据 (5) 1.2.1国家相关法律、法规及政策 (5) 1.2.2地方相关法律、法规、政策 (6) 1.2.3技术导则和规范 (7) 1.2.4其它相关依据 (8) 1.3评价目的、原则和方法 (8) 1.3.1评价目的 (8) 1.3.2评价原则 (8) 1.3.3评价方法 (9) 1.4评价区域环境功能区划 (9) 1.4.1水环境功能区区划 (9) 1.4.2环境空气功能区区划 (9) 1.4.3声环境功能区区划 (9) 1.5环境影响评价工作等级 (10) 1.5.1地表水环境评价工作等级 (10) 1.5.2环境空气评价工作等级 (11) 1.5.3声环境评价工作等级 (11) 1.5.4环境风险评价工作等级 (11) 1.5.5生态环境评价工作等级 (11) 1.6环境影响评价重点 (11) 1.6.1施工期环境影响评价重点 (11) 1.6.2运营期环境影响评价重点 (12) 1.7环境敏感点 (12) 1.8评价范围及评价时段 (12) 1.8.1评价范围 (12) 1.8.2评价时段 (12) 1.9评价因子 (13) 1.9.1环境影响要素识别 (13) 1.9.2评价因子筛选 (14) 1.10评价标准和规范 (15) 1.10.1环境质量评价标准 (15) 1.10.2排放标准 (16) 1.11.4其他标准 (18) 1.12评价工作程序 (18) 2自然环境和社会环境概况 (20) 2.1自然环境概况 (20) 2.1.1地理位置 (20)
展览展示环境的空间设计包含的五个方面
展览展示环境的空间设计是展示设计的目的和展示功能的最终实现，是整个展示活动设计的总前提。展示空间设计是人为环境的创造活动，是借助于陈列的实物、版面、灯光、道具、音像、色彩等综合媒体来传递信息的空间设计行为，使观众在其空间内部的流动之中感受三维时空的艺术魅力。 （一）展用空间 展用空间是用来展示陈列实物的空间场所，它包含静态和动态这两个空间形式。现代科学技术发展迅猛，展用空间在设计形式上经常采用静态和动态交互式的手法，使展示空间产生更为真实的时空效果，让观众完全置身于更为可信的“虚幻”空间之中，全方位地去感受一切。展用空间的设计以展示形态的点、线、面、体的打散和结合，利用现代高科技等方法，为观众创造一个提供信息传播的、开放式的展示空间。 （二）交通空间 交通空间安排上的变化能使观众在参观的过程中引起他们在展品前逗留时间的变化。人群参观流动的路线尽可能不重复，使观众在流动中完整地、经济地介入展示活动。路线的确定一般采用顺时针方向为好，具体还应根据展览展示内容、原有建筑空间以及空间的经营与场地而定，应呈现明确的顺序性和短而便捷的构成形式，让参观者既能顺序看遍整个展览，又可把视点集中于资讯媒介中心，以减少观众参观时的疲惫。 （三）辅助空间 在整个展示活动中，应当有一定的展示辅助空间展品在展示过程中需要一定的器材和设施给予辅助，如电力照明、展品搬运、空气流通设备等。而这些设备、
设施又要占据一定的空间，而且必须考虑放置它们时要与展品展示区域隔开，以防影响整个展示环境及造成不安全因素。 （四）休息空间 在展示的空间设计中必不可少地应考虑到观众疲劳的因素，这就要设计休息空间。休息空间的设计应尽量避免在观众流动、参观、逗留的区域，观众的安全因素和方便需求应得到充分重视，还要尽可能考虑到伤残人员的特殊需求。休息空间应尽可能考虑多设置一公共设施，如台凳、饮水器具、磁卡电话、空调等。 （五）接待、洽谈空间 在展示空间中隔开一定的区域作为接待、洽谈的场所，这在整个展览展示设计中是必不可少的，它是商家、承办人和参观者都企盼达到交易目的的唯一区域。这一空间中常用标准展板、展台、桌椅组成一些标准摊位，配备电话、电脑、放映机、样本、文档资料等，使洽商时十分方便、轻松。这种小空间的设计必须统筹安排在大空间的整体环境之中，并实行标准化原则。
人体工程学--视觉在环境艺术设计中的应用
人体工程学在环境艺术设计中的应用 ——视觉 学号：n101301216 姓名：魏凯琳 在人们的认知世界的过程中，大约有80%--90%的信息是通过视觉系统获得的，因此，视觉系统是人与外界联系的主要途径。物体依赖光的反射映入眼睛，所以，光对象物、眼睛是构成视觉现象的三个要素。但视觉系统并不只是眼睛，从生理学的角度看，它包括眼睛和脑；从心理角度看，它不仅包括当前的视觉，还包括以往的知识经验。换句话说，视觉捕捉到的信息，不只是人体自然作用的结果，而且也是人的视察与过去经历的反映。 1.视角 视角指的是被看目标物的两点光线拖入眼球的交角。在设计中，视角是确定设计对象尺寸大小的依据。 在室内设计中，例如电视柜和沙发的距离的设计，就要考虑人视角的原因。同理，电脑的显示屏的设计也是如此。 2.视力 视力是眼睛对物体形态的分辨能力，是眼睛分辨物体细节能力的一个生理尺度。视力的三要素是年龄、亮度、对比度。 当在环境设计中要设计公告牌和指示牌时，要考虑认得视力原因。比如同样的室内环境，白天由于自然光的作用，室内的照明要比晚间同样光强显得暗，这也和人的适应能力有关。
3．视野 视野是指当人的头部和眼球不动时，眼镜观看正前方物体时做能看得见的空间范围，通常以角度表示。 比如高速公路上的指示牌的高度的设计就要考虑驾驶员的视野。视野跟颜色也有关系，深色视野变小，浅色视野变大。由小到大排序是，黑，绿，红，蓝，黄，白。 4.立体视觉 人的视网膜成球面状，所获得的外界信息也只能是二维的映像。然而，人能够知觉客观物体的第三维的深度，这就是立体视觉。 立体视觉为物体的立体感知提供了理论依据。在室内景观设计和造型设计时，既要考虑视觉图形的客观规律，又要考虑立体视觉的特点，使设计更符合视觉要求。 5.视距 视距是指人在操作系统中正常的观察距离。视距过远或过近都会影响认读的速度和准确性。不同工作任务的视距要求不同。所以在设计座椅套装的时候，要根据其需求者的工作状态来设计。 6.视度 视度是指观看物体清楚地程度。与物体的视度有关的因素是：物体的视角、物体和其背景间的亮度对比、物体的亮度、观察着与物体的距离、观察时间的长短。例如路口的红绿灯设计的
隧道施工特殊环境及季节性施工方案
第六章特殊环境及季节性施工方案 6.1 冬季施工措施 根据地区气温情况，为防气温突然下降，使工程遭受冻害，在冬季施工前后的时间，注意天气变化，及时采取防冻措施。 1.冬期施工的工程，预先做好冬期施工各项准备工作，对各项设施和材料提前采取防雪、防冻等措施，对钢筋的冷拉和张拉，专门制订安全措施。 2.冬期施工期间，对于用硅酸盐水泥或普通水泥配制的混凝土，在其抗压强度达到设计标号的40%及5MPa前，对于用矿渣水泥配制的混凝土，在其抗压强度达到设计标号的50%前，不使其受冻；对于未采取抗冻措施的浆砌砌体，在砂浆抗压强度达到70%前，不使其受冻。 3.冬期施工时，特别注意加强防火、防冻、防煤气中毒等安全措施及气温观测工作。 4.焊接钢筋一般在室内进行，不得已在室外进行时，最低温度不低于-20℃，并采取措施，减小焊件温度的梯度和防止焊接后的接头立刻接触冰雪。 5.张拉预应力钢材时的温度不低于5℃。 6.浇筑的混凝土掺用引气剂、引气型减水剂等外加剂，以提高混凝土的抗冻性。混凝土的含气量宜为3～5%。预应力混凝土不掺用引气剂或引气型减水剂。 7.用于拌制混凝土的各项材料的温度，满足混凝土拌和物搅拌合成后所需要的温度。当材料原有温度不能满足需要时，首先考虑对拌和用水加热，仍不能满足需要时，再考虑对骨料加热。水泥只保温，不加热。 8.冬期搅拌混凝土时，骨料不带有冰雪和冻结团块，需进行加温，搅拌时间较常温时延长约50%. 9.混凝土的运输时间尽可能缩短，运输工具有保温措施（毡或棉垫）。 10.混凝土在浇筑成型、开始养护时的温度，用蓄热法养护时不低于10℃（外界气温不低于-20℃时）；用蒸汽法养护时不低于5℃，细薄结构不低于8℃。 11.在已硬化的混凝土上接续浇筑混凝土时，已硬化混凝土的接合面有5℃以上的温度，必要时用蒸汽等加热法提高温度。接续浇筑完成后，采取措施使混凝土接合面继续
展示环境中的空间设计
展示环境中的空间设计 【摘要】展示环境是观众聚集的场所，是提供参加社会活动的积极空间，空间设计是展示环境设计中重要内容之一。由于展示环境面对活动的主题是人，按活动规律应从空间形态、空间构成、空间的分割方式等方面设计出符合人行为活动的空间。本文主要从展示环境空间设计、艺术化处理及安全性几方面进行探讨，阐述了空间在展示环境中的重要作用。 【关键词】展示设计；环境设计；空间设计 展示设计是一种人为环境的创造，空间规划就成为展示中的核心要素，展示空间的展示整体形象给人留下第一印象，所以空间设计好坏会影响到整个展示活动的好坏。 一、展示空间的特征 任何设计都是需要一定的空间来体现的，没有空间的设计只不过是纸上谈兵。展示是以创造实体意义的空间来满足人们的需求，一个完整的展示环境形象，总是由展示实体和空间构成。实体也通过空间来表现，空间通过实体来完成。所以展示空间的设计业与实体也是相辅相成的。 通过展示人们可以沟通信息，交流情感，促进社会发展，展示的方式也随之多元化。多远化的表现方式是形成商业空
间展示设计的主要因素。商业展示空间结合了时空、区域、道具等形式的空间组合，或空间环境艺术。要了解空间环境艺术，就必须了解空间环境的特征和设计艺术。空间环境艺术在设计上可以理解为视觉元素的运用和设计的形式法则。 空间是视觉受到阻碍形成的范围，展示空间是由空间界面组成的多维空间。展示空间是“四维空间、时间、大小空间”的组合关系展示的空间是流动的、复杂的、超时空的多维空间。在展示空间中观者只有在运动中将各局部的空间艺术把握好才能综合地得出整个展示设计特征。对展品的观赏必然是一种动态的观赏，其时空艺术设计组织侧重于动态，在流线美的创造，在三维空间的基础上充分运用“四维―时间”是创造动态空间形式的根本。[1] 二、展示环境的空间设计 展示空间中展品要说是主角了，以最有效的场所位置向观众呈现展品是划分空间的首要目的、逻辑地设计展示设计展区的次序、编排展示的计划、对展区的合理分配是利用空间达到最佳展示效果的前提。因此，设计必须将空间问题与展示的内容结合起来进行考虑，不同的展示内容有与之相对应的展示形式和空间划分，所以展示空间的特点也决定了展示空间的多样性和复杂性。 功能空间设计 由于展示内容的主题各异，对展示空间设计要求也各不
隧道环境保护
14.2 公路隧道的主要环境问题 14.2.1 隧道工程对生态环境的影响 公路隧道对生态环境的影响主要表现在以下几个方面： 14.2.1.1水土流失和植被破坏 施工过程中的水土流失和植被破坏主要表现在进洞口的施工，由于隧道洞口的安全非常重要，所以当洞口的地质条件不太理想时，设计者和建设者为了使施工变的简单，降低风险，通常将相当范围的覆盖层以路堑的方式清除或采用先开挖后回填的明洞方式，这样会带来不利的影响：首先，山体遭到破坏，在降水量大的季节和地区，将引起严重的水土流失，严重的可能导致大规模的山体滑坡等破坏；其次洞口大范围明挖导致地表植被被严重破坏，有的地方因为暴露出来的边、仰坡不适宜植物生长的岩石等地层，植物几乎不可能得到及时的恢复，从而加具了岩石风化和水土流失。 14.2.1.2隧道废渣 一条隧道的渣体往往上万甚至几十万立方米，由于围岩的不同，渣体的性质也不同，在弃渣的过程中，施工单位受经济利益的驱动，再加上有的建设单位仅重视工程质量，进度，环境保护意识较差，往往会出现乱倒废渣的问题。如倒入狭窄的山沟内，填平沟底影响水流渲泄，在雨季使得洪水漫溢，造成经济损失。 14.2.1.3施工污水和对地下水的破坏 隧道施工排出的废水，一般来说是已被油脂污染，和混凝土或喷射混凝土所产生的强碱性污染水质，如果任其排放就可能污染附近的河流，地下水，影响周边人民生活甚至生命安全。 14.2.1.4野生动物 野生动物作为自然界的一部分，在整个环境体系中起着不可低估的作用。在施工过程中可能会出现占据野生动物的栖息地，施工所产生的污染物可能导致野生动物中毒，甚至一些施工人员抓捕野生动物食用，对野生动物造成极大的危害。 14.2.2 隧道工程对空气环境的影响 隧道施工中对人类影响最直接、危害最大的就是粉尘、噪声和震动。首先由于隧道施工中的打眼、放炮、装卸渣、车辆运输、混凝土拌和浇筑、喷射混凝土等作业，均产生大量的无机粉尘、对人类健康危害很大，另外，由于地热导致的高温，煤层导致的瓦斯，潮湿及有毒有害气体都对工人的健康和安全造成潜在的威胁和伤害；其次，隧道在运营时车辆排放的CO、SO2、TSP（总悬浮颗粒物）、PM10（可吸入颗粒物）对乘客的舒适和安全都有影响。 2.3 隧道施工对声环境的影响 隧道施工产生的噪声污染是非常严重的，它除了影响隧道建设工人的身心外，也干扰了附近居民的正常生活。 在不知施工现场时，对钢筋加工场，混凝土拌合站，钢构件预制，等设施尽量远离居民区，以减少视觉和噪声污染。机械车辆途径居住场所、学校时应减速慢行，不鸣喇叭。 2.4 隧道工程对附近景观的影响 隧道作为一种功能建筑，其本身也应视为一种景观，应与公路线形和自然环境融为一体，相互协调，同时还有诱导视线的功能。隧道洞口是隧道的关键组成部分，其构造除了考虑力学，造型和诱导视线等因素外，主要应该考虑与外界环境的协调。
视听语言：导演与视觉化空间技巧之环境空间与动态空间
中国高端艺考培训教育品牌视听语言：导演与视觉化空间技巧之环境空 间与动态空间 上一篇我们介绍的视听语言知识是什么是导演与视觉化空间技巧，这篇我们来介绍视觉化空间中的环境空间和动态空间。 环境空间 在任何两个哪怕是十分相似的环境中，实际上也各有不同。 如影片《罗马，不设防的城市》中，导演罗西里尼设计了一场戏的空间，在德军司令部里，司令官的办公室有两个侧门，一侧通向挂着大吊灯、摆着水晶球、铺着豪华地毯的军官休息室，钢琴声、欢笑声不时从中发出，而另侧是盖世太保的刑讯室，观众仅仅通过悲惨的叫声和刑具的使用声，完全能想象出爱国志土所遭到的致命的折磨两种环境的并列，其鲜明的对比意义不言而喻。 黑泽明导演的《德尔苏·乌扎拉》，谁也忘不了乌扎拉对一个被俄军射击的小玻璃瓶的喜爱，以及他机智地砍掉河边的大树，使之倒入河中，令人意外而惊喜地救起俄军大尉的环境场面。 在美国影片《西线无战事》中，在泥泞的战壕里，有土兵伸手去抓蝴蝶。 美国电影《浮生狂想曲》中，写未来世界，有个人躲在室中，与世隔绝，他唯一活命的途径是吃堆积如山的蛤蜊壳，地板浸泡在水中那狭小、冰凉、触目惊心的环境里。美国灾难片《烈火熔城》中的火山燃烧的熔岩，《后天》中，白浪滔天的大海，冲进了组约市，淹没
中国高端艺考培训教育品牌 了自由神像的场面，其空间的设计让人惊惧不已 动态的空间 导演离不开美工师、摄影师和摄像师，导演运用线条、色彩、色调、纵深等技巧，用它来表现思想有着积极而特殊的意义。 1.线条 线条是动作运动线和背景特征线的对立或吻合。吻合的不如对立的因为后者更富于动作性。如苏联影片《沙漠苦战记》中，无边无际的沙漠孤立无援地去求救的士兵，和美国影片《阿拉伯的劳伦斯》中，劳伦斯骑骆驼横穿沙漠与群山背景的对立，线条非常明快 2.色彩 定文化与一定色彩有着相关的联系。在西方，黄色象征阳光、欢乐金贵、儒弱；蓝色象征英勇、冷静、忠实和力量；白色象征纯洁、善良和美丽；红色象征生命、血液、爱情和暴力；紫色象征高贵和牺牲；绿色象征生命、丰收和愉悦。 色彩的暗示和象征的力量已为众所周知，它在影视作品的空间设计上，自然非常突出。 如美国片《后天》中白色的运用，既有冰雪世纪的写实意义，又有警世的象征意义。 意大利影片《红色沙漠》，被称为世界上第一部真正意义的彩色片，它是导演安东尼奥尼有意识地运用色彩来表达创作意义的影片。张艺谋在《满城尽带黄金甲》中对黄色和金色的运用，便加重了影片的感和宫廷色彩。 3.色调 色调是情绪表达的手段，也是时空表达的手段。它在镜头之间、镜头之内都可以变化，通过明暗的布光量灯纱、滤光装置、色彩玻璃纸的铺设，可作不同的色调处理。