Содержание

10 ошибок при занятиях на эллиптическом тренажёре

Если вы какое-то время занимаетесь на эллипсоиде, но до сих пор не ощутили результат – скорее всего вы совершаете ошибки при тренировке на эллиптическом тренажёре. Рекомендуем ознакомиться со статьей «Как правильно заниматься на эллипсоиде«.

Подобно любой физической нагрузке, тренировки на эллипсе должны приносит плоды. По способности нагружать организм, эллипсоид превосходит все кардиотренажеры. Если вы считаете иначе, значит ваш подход к тренировкам содержит изъяны. Какие они? Предлагаем вам ознакомиться с десятком главных ошибок, изменение которых поможет вам достигнуть большей эффективности.

Нулевое сопротивление

Можно сколько угодно рассказывать друзьям о десятках пройденных километров во время тренировки, но если это происходит без сопротивления, эффективность тренировки стремится к нулю. Ключ к получению ощутимого результата – грамотный выбор сопротивления. Каждый шаг должен даваться с усилием и тогда прогресс даст о себе знать.

Сутулость

Да-да, именно сутулость. Эллипсоид позволяют включать в работу не только мышцы ног, но и мышцы плечевого сустава, рук. Глупо не пользоваться всеми возможностями устройства. Больше вовлеченных мышцы – более ощутимая нагрузка и, как следствие, результат. Никто не запрещает согнуться и уложить руки на подлокотники, но так снизится сжигание лишних калорий и весь смысл от тренировки теряется.

Отсутствие актуальной информации

Цель каждого занятия на эллиптическом тренажере – потеря 100 ккал в течении 10 минут занятия. Если этого не происходит, тренировка считается малоэффективной. Чтобы избежать такого исхода, нужно «помочь» бортовому компьютеру правильно считывать затраченную энергию тела. Ввод индивидуальных параметров о весе поможет достигнуть поставленной цели.

Однотипное движение

Эллипсоидный тренажёр – устройство многофункциональное. Движение на нём может осуществляться как вперёд, так и назад. Это позволяет убить сразу двух зайцев: разнообразить тренировки и задействовать мышцы, трудно поддающиеся прокачке.

Движение назад окажет нагрузку на ягодицы и бедра, а сгибание ног в коленях окажет дополнительную стимуляцию на мышцы. Помните об этом, когда в следующий раз приступите к тренировке.

Неизменная интенсивность

Распространённый тип ошибки при занятии на эллипсоиде. Монотонность тренировки влечёт за собой постепенное привыкание организма к нагрузке и снижение прогресса.

Чтобы избежать этого, разбейте весь процесс тренировки по интервалам. Можно использовать несколько способов:

  • Смена темпа при неизменной нагрузке;
  • Изменение сопротивления при сохранении скорости.

Оба варианта отлично работают. Главное соблюдать частоту интервалов – одна минута на каждый.

Смещение веса на пальцы

Перенос веса  на пальце ног во время занятия на тренажёре эллиптического типа ошибка грубая, но частая. Такой подход к тренировке не сулит вам ничего хорошего. Этим можно добиться разве что боли в суставах и пальцах ног.

Как не допустить этого? Зафиксировать стопу на лыже и полностью опираться на неё. Это продлит вашу тренировку, а мышцы получат максимальную отдачу от тренажёра.

Повышенный шум

Здесь все просто. Современные эллипсоидные тренажёры спроектированы таким образом, чтобы издавать минимальный шум. Если же устройство на котором вы занимаетесь издает повышенный не характерный звук, значит программа подобрана неправильно. Малая нагрузка, конечно, позволяет вам шагать легко и уверенно, но заставляет организм тратить малое количество энергии. Увеличьте сопротивление, найдите оптимальный темп и мышцы начнут работать как следует.

Руки не работают

Конструкция эллипсоидов предусматривает активное использование рук во время тренировки. Поочередное использование ног и рук позволяет равномерно распределять нагрузку по всему телу. Принцип интервальной тренировки поможет и тут. Разбейте всю тренировку на интервалы по минутам: четыре на ноги, одну на руки. Таким образом и ноги отдохнут, и руки подкачаются.

Угол движения

Любители беговой дорожки знакомые с тем, что увеличение угла оказывается существенное влияние на всю тренировки. За счет этого значительно увеличивается сопротивление и получаемая отдача. В случае с эллипсоидом, это не работает. Да, некоторые модели оснащены функцией смены положения лыж, но эффекта и пользы от этого нет. Лучше уделить внимание простой ходьбе.

Чрезмерная увлечённость эллипсоидом

Эллиптический тренажер, как и любой другой тренажер в зале, не решает все проблемы. Для равномерного развития мышечной массы необходимо уделять внимание не только кардиотренажеру, но и силовым занятиям.

У человеческого организма есть свойство адаптироваться к определенному виду нагрузки. Как только это происходит, прогресс в занятиях падает. Чтобы не допустить развития этого сценария, помните об основном принципе тренировок – разнообразие. Используя разные тренажёры и упражнения, например, интервальные тренировки, вы добьетесь лучших результатов.

Применение, а точнее сказать исключение перечисленных ошибок верный шаг на пути к получению максимальной эффективности от тренировок. Иногда люди сами не в состоянии заметить за собой ошибки, в таком случае лучше попросить кого-то понаблюдать за тренировкой. Полученная информация поможет обрести правильную технику тренировки.

Поделиться в социальных сетях

Настройка QGIS

QGIS гибко настраивается при помощи меню . Здесь можно изменить настройки панелей инструментов, свойства проекта и настроить внешний вид QGIS.

Свойства проекта

In the properties window for the project under or you set project specific options. These include:

  • На вкладке Общие определяется заглавие проекта, цвет выделения и фона, единицы слоя, точность, и параметр сохранения относительных путей к слоям. Если включено преобразование координат — можно выбрать эллипсоид для вычисления расстояний. Кроме того, здесь можно задать единицы измерения карты (используются только при отключенном преобразовании координат). В случае необходимости можно задать масштабный ряд, отличный от используемого по умолчанию.

  • Вкладка Система координат позволяет выбрать систему координат для данного проекта и включить преобразование координат векторных и растровых слоёв «на лету», если используются слои с разными системами координат.

  • C помощью третьей вкладки Определяемые слои можно настроить (или отключить) то, какие слои будут реагировать на инструмент «Определить объекты» (cм. параграф «Инструменты карты» в разделе Параметры для включения определения нескольких слоев).

  • Вкладка Стандартные стили позволяет настроить отображение слоёв, которые не имеют связанного с ними стиля. Здесь же можно настроить прозрачность для добавляемых слоёв и включить присвоение случайных цветов новым знакам.

  • Вкладка Сервер OWS позволяет задать характеристики сервера QGIS, ограничения охвата и поддерживаемые системы координат.

  • Вкладка Макросы служит для создания макросов уровня проекта, которые будут выполняться при открытии, сохранении и закрытии проекта.

Настройка макросов в QGIS

Параметры

Некоторые основные параметры QGIS могут быть определены в диалоговом окне Параметры. Выберите пункт меню . Параметры можно изменить на следующих вкладках:

Вкладка «Карта и легенда»

Внешний вид по умолчанию

Легенда

  • По двойному щелчку на слое в легенде можно открывать свойства слоя или открывать таблицу атрибутов.

  • Доступны следующие настройки элементов легенды:

    • Выводить имена слоёв с прописной буквы

    • Выделять слои полужирным шрифтом

    • Выделять группы полужирным шрифтом

    • Показывать в легенде атрибуты классификации

    • Создавать значки для растровых слоёв

    • Добавлять новые слои в выбранную или текущую группу

Язык

  • Переопределить системный язык и Язык, используемый вместо системного

  • Дополнительная информация о системном языке

Сеть

Общие

  • Задать Адрес поиска WMS-серверов,по умолчанию используется http://geopole. org/wms/search?search=\%1\&type=rss

  • Установить Таймаут для сетевых запросов (мс). Значение по умолчанию — 60000

  • Настроить Время актуальности данных WMS-C/WMTS по умолчанию (часы). Значение по умолчанию —- 24 часа.

Figure Network Tab:

Настройка прокси-сервера в QGIS

Параметры кэширования

Задать Каталог и Размер кэша.

  • Использовать прокси-сервер для внешних соединений и настроить поля «Узел», «Порт», «Пользователь», и «Пароль».

  • Установить Тип прокси в соответствии с конфигурацией сети.

    • : прокси определяется настройками приложения

    • : Общий прокси для любого вида связи. Поддерживаются TCP, UDP, привязка к порту (входящие соединения) и авторизация

    • HttpProxy: реализован с использованием команды «СONNECT», поддерживает только исходящие TCP соединения; поддерживает авторизацию

    • HttpCachingProxy: использует стандартные команды HTTP, имеет смысл использовать только с запросами HTTP

    • FtpCachingProxy: реализован посредством FTP прокси, имеет смысл использовать только с запросами FTP

Если вы не хотите использовать прокси-сервер для некоторых адресов, можно добавить их в текстовое поле ниже (см. Figure_Network_Tab).

Для получения более детальной информации о различных настройках прокси-сервера, обратитесь к Руководству Qt-library-documentation по адресу http://qt-project.org/doc/qt-4.8/qnetworkproxy.html#ProxyType-enum.

Совет

Использование прокси-серверов

Использование прокси-серверов иногда может быть довольно сложным. Для проверки вышеописанных типов прокси, действуйте методом «проб и ошибок», проверяя в каждом случае успешность соединений.

Можно настроить параметры в соответствии со своими потребностями. Внесение некоторых изменений может потребовать перезапуска QGIS для их применения.

  • параметры сохраняются в текстовом файле: $HOME/.config/QGIS/qgis2.conf

  • ваши настройки можно найти в файле: $HOME/Library/Preferences/org.qgis.qgis.plist

  • параметры хранятся в ветке системного реестра: HKEY\CURRENT_USER\Software\QGIS\qgis2

Настройка интерфейса

Диалог Настройка интерфейса позволяет (де)активировать практически любой элемент графического интерфейса QGIS.

Такая возможность может быть полезной, если у вас установлено множество модулей, которые не используются, но занимают место на панелях.

Figure Customization 1:

Диалог «Настройка интерфейса»

Все настройки интерфеса разбиты на пять групп. В разделе Menus настраивается видимость элементов главного меню. В разделе Panels собраны все плавающие окна. Плавающие окна это различные диалоги, которые после запуска могут быть размещены в любом месте экрана или встроенны в основное окно QGIS (см. также Панели инструментов). Группа StatusBar позволяет деактивировать элементы строки состояния, например, поле с системой координат. В разделе Toolbars можно (де)активировать различные кнопки на панелях инструментов и, наконец, в группе Widgets можно отключить или включить как целые диалоги, так и отдельные их элементы.

При помощи инструмента Выбрать элементы управления в приложении можно выбирать элементы интерфейса QGIS, которые необходимо скрыть, и быстро находить их в списке элементов (см. figure_customization). Различные варианты настройки можно сохранить для дальнейшего использования. Чтобы сделанные изменения вступили в силу, необходимо перезапустить QGIS.

советы по использованию и лайфхаки?

Apple Watch на тренировках могут использоваться не только как дополнительный гаджет к смартфону одноименного бренда, но и в качестве самостоятельного решения. Умные часы могут активно использоваться для выявления физиологических показателей.

Перечень возможностей Apple Watch на тренировках

В часах используется уникальная система, которая позволяет получить самые точные и достоверные данные о состоянии человеческого здоровья. Кроме всего прочего, часы могут дать несколько полезных советов для решения некоторых проблем.

Стоит отметить, что у этих смарт-часов имеется огромный потенциал, который может быть использован в будущем. Усовершенствоваться устройства могут не только с выходом новых часов, но и при помощи специальных программ и функциональных особенностей.

Софт создается для данных часов буквально каждый месяц. Об этом рассказал господин Бланик – один из ведущих медицинских экспертов, который был задействован в разработке часов. Как утверждает эксперт, существует два вида решения для таких устройств:

  • мотивирующие программы;
  • специальные программы для тренировок.

Также стоит выделить приложение «Активность», которое используется достаточно часто. Эта функция была использована во множестве самых различных программ.

Приложение «Активность» для Apple Watch на тренировках

Используя приложение «Активность», вы можете получить полную картину того, как вы тренировались на протяжении последних нескольких дней. Эта функция будет полезна всем тем, кто активно занимается спортом.

Всего имеется три кольца, которые отвечают за разные активности:

  1. Кольцо разминка расскажет вам о том, сколько раз вы отдыхали во время тренировок.
  2. Подвижность – расскажет о том, сколько вы сумели сжечь калорий во время тренировок. Стоит отметить, что такая функция будет особенно полезна для людей, которые пытаются похудеть.
  3. Упражнение – кольцо, которое может рассказать вам о том, насколько вы были активны во время ваших занятий.
Фото: Кольца (круги) активности в фитнес-приложении

Советы по использованию приложения «Активность»:

  • Если вы желаете поменять цели на сегодняшний день, вам будет достаточно нажать на часы в запущенном при этом приложении.
  • В режиме показателей активности, проведя по дисплею с павой стороны в левую, вы можете получить данные о том, сколько вы сумели сжечь калорий в этот день.
  • Также у вас всегда имеется возможность поделиться своими достижениями со своими друзьями и знакомыми в социальных сетях. Для выполнения данного действия вам потребуется ваш смартфон.

Режим «Тренировка» в Apple Watch

Функция «Тренировка» позволит вам получить полную информацию относительно того, насколько качественно вы занимались спортом.

  • Стоит отметить, что запустить данный режим вы можете, попросив об этом Сири.
  • Приостановить тренировку либо вовсе прекратить её, вы можете путем сильного нажатия на экран часов. Кроме всего прочего, вы всегда можете удалить определенные данные, в случае, если они вас не устраивают. Для этого нужно свайпнуть влево и выполнить прокрутку вниз.
  • Если вас не устраивают какие-либо возможности с затраченными калориями и прочим, то вам всегда можно зайти в раздел тренировки в смартфоне и изменить данные.
  • У вас имеется возможность заблокировать часы на время тренировки. Для выполнения данного действия вам будет достаточно нажать на часы с некоторым усилием.

Типы тренировок на Apple Watch

Информация взята с официального сайта https://support.apple.com/ru-ru/HT207934:

Ходьба

Для ходьбы на беговой дорожке или внутри помещения (например, в закрытом манеже или торговом центре) выберите вариант «Ходьба (зал)». Чтобы повысить точность отслеживания темпа и расстояния при ходьбе в помещении, нужно предварительно откалибровать часы. Совершите пешую прогулку продолжительностью не менее 20 минут, запустив приложение «Тренировка». Для калибровки Apple Watch Series 1 или более ранней модели возьмите с собой iPhone.

Для таких видов активности, как пеший туризм или прогулка по парку, выберите вариант «Ходьба». В зависимости от модели Apple Watch для отслеживания определенных показателей может потребоваться взять с собой iPhone.

  • Темп и расстояние: Apple Watch Series 2 и более поздние модели оснащены встроенным модулем GPS, который позволяет отслеживать эти показатели и отображать маршрут прогулки в сводном отчете о тренировке на iPhone. Если вы взяли iPhone с собой, часы используют его сигнал GPS, чтобы продлить время работы от аккумулятора. Для максимально точного определения местоположения с помощью GPS-навигации держите iPhone в руке или зафиксируйте его в чехле-браслете либо на поясе. Для работы GPS на Apple Watch Series 1 или более ранних моделях берите с собой iPhone. Apple Watch Series 1 и более ранние модели позволяют отслеживать темп и расстояние тренировки и без iPhone с помощью встроенного акселерометра часов. Чтобы повысить точность этих измерений, нужно предварительно откалибровать часы. Возьмите с собой iPhone и совершите пешую прогулку продолжительностью не менее 20 минут, запустив приложение «Тренировка».
  • Высота: Apple Watch Series 3 и более поздние модели оснащены встроенным высотомером. Для отслеживания высоты на Apple Watch Series 2 или более ранних моделях берите с собой iPhone.

Бег

Для бега на беговой дорожке или внутри помещения выберите вариант «Бег (зал)». Чтобы повысить точность отслеживания темпа и расстояния при беге в помещении, нужно предварительно откалибровать часы. Совершите пробежку вне помещения продолжительностью не менее 20 минут, запустив приложение «Тренировка». Для калибровки Apple Watch Series 1 или более ранней модели возьмите с собой iPhone.

Для таких видов активности, как бег по дороге, пересеченной местности или трассе, выберите вариант «Бег». В зависимости от модели Apple Watch для отслеживания определенных показателей может потребоваться взять с собой iPhone.

  • Темп и расстояние: Apple Watch Series 2 и более поздние модели оснащены встроенным модулем GPS, позволяющим отслеживать эти показатели и отображать маршрут пробежки в сводном отчете о тренировке на iPhone. Если вы взяли iPhone с собой, часы используют его сигнал GPS, чтобы продлить время работы от аккумулятора. Для максимально точного определения местоположения с помощью GPS-навигации держите iPhone в руке или зафиксируйте его в чехле-браслете либо на поясе. Для работы GPS на Apple Watch Series 1 или более ранних моделях берите с собой iPhone. Apple Watch Series 1 и более ранние модели позволяют отслеживать темп и расстояние тренировки и без iPhone с помощью встроенного акселерометра часов. Чтобы повысить точность этих измерений, нужно предварительно откалибровать часы. Совершите пробежку вне помещения продолжительностью не менее 20 минут, запустив приложение «Тренировка» и взяв с собой iPhone.
  • Высота: Apple Watch Series 3 и более поздние модели оснащены встроенным высотомером. Для отслеживания высоты на Apple Watch Series 2 или более ранних моделях берите с собой iPhone.

На часах Apple Watch можно выбрать способ подготовки к забегу на длинные дистанции, например к марафону. См. список вариантов ниже.

  • В режиме экономии энергии во время ходьбы и бега отключается режим дисплея «Всегда включен», пульсометр и сотовая связь. При отключенном пульсометре точность подсчета сжигаемых калорий может снизиться. Для более продолжительных тренировок вместо встроенного пульсометра можно использовать нагрудный датчик с поддержкой Bluetooth.
  • Можно заранее синхронизировать музыку и подкасты непосредственно с часами Apple Watch и слушать содержимое даже без iPhone. Сведения о синхронизации содержимого с часами Apple Watch см. в этой статье.
  • Возьмите с собой iPhone. Если взять с собой iPhone, для таких ресурсоемких задач, как подключение к сетям, воспроизведение музыки или подкастов в потоковом режиме, доступ к Siri и т. д., можно использовать функцию Bluetooth на часах.
  • Если забег на длинные дистанции запланирован на вечер, можно продлить время работы от аккумулятора, отключив сотовую связь и режим дисплея «Всегда включен» за несколько часов до забега. Сведения о включении или отключении сотовой связи и настройке режима дисплея «Всегда включен».
  • Дополнительные сведения о характеристиках аккумулятора см.  в этой статье.

Понравилась статья? Подпишись на наш телеграм канал. Там новости выходят быстрее!

Езда на велосипеде

Для таких видов активности, как занятия на велотренажерах, выберите вариант «Велотренаж.». Для езды на велосипеде по открытой местности выберите вариант «Велосипед».

В зависимости от модели Apple Watch для отслеживания определенных показателей может потребоваться взять с собой iPhone.

  • Скорость и расстояние: Apple Watch Series 2 и более поздние модели оснащены встроенным модулем GPS, позволяющим отслеживать эти показатели и отображать маршрут поездки в сводном отчете о тренировке на iPhone. Для отслеживания скорости и расстояния на Apple Watch Series 1 или более ранних моделях берите с собой iPhone.
  • Высота: Apple Watch Series 3 и более поздние модели оснащены встроенным высотомером. Для отслеживания высоты на Apple Watch Series 2 или более ранних моделях берите с собой iPhone.

Эллипсоид

Для тренировки на эллиптическом тренажере или аналогичных действий выберите вариант «Эллипсоид».

Эргометр

При использовании гребного тренажера или выполнении аналогичных действий выберите вариант «Эргометр».

Степпер

При использовании тренажера-степпера выберите вариант «Степпер».

Высокоинтенсивная интервальная тренировка (HIIT)

Выберите вариант «HIIT» для циклов интенсивных упражнений, после которых следуют более короткие периоды отдыха или восстановления. Например, можно прыгать на скакалке в течение 45 секунд, отдыхать в течение 30 секунд, а затем повторить упражнения.

Некоторые необычные движения во время высокоинтенсивных тренировок могут препятствовать точному измерению пульса. Отслеживание калорий происходит с помощью встроенного акселерометра, даже если пульс неизвестен. Если не удается получить стабильные показатели пульса во время высокоинтенсивных интервальных тренировок (HIIT), можно подключить часы Apple Watch к нагрудному датчику с поддержкой Bluetooth.

Пеший туризм

Чтобы отслеживать темп, расстояние, набор высоты и количество израсходованных калорий, выберите вариант «Пеший туризм». Во время тренировки вы сможете в реальном времени отслеживать, насколько высоко поднялись, а по ее завершении — узнать общий набор высоты.

Apple Watch Series 3 и более поздние модели оснащены встроенным высотомером для расчета и отображения высоты, поэтому можно не брать с собой iPhone на тренировки. Для отслеживания высоты на Apple Watch Series 2 или более ранних моделях берите с собой iPhone.

Йога

Для отслеживания любых занятий йогой (от восстанавливающих практик до силовой виньяса-флоу) выберите вариант «Йога».

Плавание

На Apple Watch Series 2 или более поздних моделях можно выбрать вариант «Бассейн» или «Водоем». В начале тренировки экран автоматически блокируется, чтобы предотвратить случайные нажатия от попадающих капель воды. Узнайте, как плавать с Apple Watch и просматривать историю тренировок, включая автосеты и интервалы.

Часы Apple Watch оценивают каждую тренировку следующим образом.

  • «Бассейн»: начиная тренировку, обязательно укажите точную длину дорожки, чтобы часы Apple Watch правильно определяли круги и расстояние. Во время плавания в бассейне GPS не используется. Кроме того, вода может препятствовать измерению пульса, однако благодаря встроенному акселерометру часы по-прежнему смогут определять количество сожженных калорий, кругов и общее расстояние, которое вы проплывете за время тренировки.
  • «Плавание в открытом водоеме»: модуль GPS будет измерять расстояние только при плавании вольным стилем. Вода может препятствовать измерению пульса, однако часы по-прежнему смогут определять количество сожженных калорий благодаря встроенному акселерометру.

Уровень сигнала сотовой сети на моделях Apple Watch с поддержкой сотовой связи может уменьшаться во время тренировок в режиме «Бассейн» и «Водоем». 

Кресло-коляска

Если вы ездите в кресле-коляске с ручным приводом, можно выбрать вариант «Заезд на улице в кресле в темпе ходьбы» или «Заезд на улице в кресле в темпе бега». Рекомендуется выбирать тренировку, которая максимально соответствует вашей активности, однако поддерживать постоянную скорость необязательно. Скорость можно изменять в течение одной тренировки. Выбор одного варианта для тренировок, по интенсивности близких к ходьбе, а другого — для тренировок, по интенсивности близких к бегу, позволяет отслеживать тренировки в приложении «Активность».

Часы Apple Watch измеряют активность следующим образом.

  • Часы Apple Watch Series 2 или более поздних моделей оптимизируют отслеживание тренировок в кресле-коляске с толчками (на улице) в темпе ходьбы и бега. Кроме того, такие модели оснащены встроенным модулем GPS, поэтому нет необходимости брать с собой iPhone.
  • Часы Apple Watch Series 1 или более ранних моделей оптимизируют отслеживание тренировок на кресле-коляске с толчками (на улице) в темпе ходьбы и бега. Для просмотра скорости и расстояния необходимо взять iPhone с собой.
  • Во время обеих тренировок на кресле-коляске измеряются время, темп, расстояние, сожженные калории и пульс. Чтобы измерять время, калории и пульс для таких тренировок, как езда на ручном велосипеде и игра в баскетбол на кресле-коляске, выберите вариант «Другое».
  • Во время обеих тренировок на кресле-коляске в приложении «Активность» отслеживаются толчки.

Если такие параметры тренировок не отображаются, может потребоваться обновить указанные данные.

  1. Откройте приложение Watch на iPhone.
  2. Перейдите на вкладку «Мои часы» и выберите «Здоровье».
  3. Нажмите «Профиль здоровья».
  4. Нажмите «Править», затем выберите «Кресло-коляска» и нажмите «Да».
  5. Нажмите «Готово».

Добавление тренировки

В приложении «Тренировка» можно просматривать и добавлять новые типы тренировок.

  1. Откройте приложение «Тренировка» на Apple Watch.
  2. Прокрутите вниз и выберите «Добавить тренировку».
  3. Выберите нужную тренировку.

Если не удалось найти подходящий тип тренировки, выберите «Другое». Во всех вариантах тренировок для точного определения энергозатрат используются данные от пульсометра и датчика движения. Если данные датчиков недоступны, при выборе варианта «Другое» или любого типа тренировки, доступного в разделе «Добавление тренировки», энергозатраты будут соответствовать интенсивной ходьбе.

Другие приложения для тренировки с Apple Watch

Стоит отметить, что в настоящее время существует сразу несколько десятков приложений, которые могут использоваться для выявления определенных данных во время тренировки. Безусловно, рассказать обо всех невозможно, но рассказать о нескольких все же стоит.

  • Покетйога. Это программа, которая может использоваться во время занятий йогой. Собственно, это понятно из названия самого приложения.

  • Рантастик. Отличное приложение, которое может использоваться для людей, активно занимающихся спортивном бегом.

  • Ларк. Это настоящий профессиональный диетолог, который позволит вам правильно питаться на протяжении ваших тренировок.

  • Лайфсам. Приложение, которое используется для подсчета калорий и прочего.

Приложения можно перечислять бесконечно, однако о вышеперечисленных наверняка слышали многие и даже пользовались ими.

Стоит отметить, что часы – теперь не просто устройство для проверки времени, но и устройство для выполнения тренировок и других целей. Различные программы способны сделать часы действительно универсальным решением, которое позволит вам наслаждаться жизнью. Убедиться в этом можно приобретя Apple Watch и начав использовать их на тренировках.

Роман Владимиров, эксперт по товарам Apple, менеджер компании pedant.ru. Консультант сайта appleiwatch.name, соавтор статей. Работает с продукцией Apple более 10 лет.

14. Эллипсоиды | Природа географической информации

Рис. 2.15.1. Эллипсоиды аппроксимируют геоид.

Источник: Смит, 1988

Эллипсоид — это трехмерная геометрическая фигура, напоминающая сферу, но чья экваториальная ось ( a на рисунке 2.15.1 выше) немного длиннее полярной оси ( b ). Экваториальная ось Мировой геодезической системы 1984 года, например, примерно на 22 километра длиннее полярной оси, пропорция, которая очень напоминает сплюснутый сфероид, которым является планета Земля.

Эллипсоиды обычно используются в качестве заменителей геоидов, чтобы упростить математику, связанную с установлением связи сетки системы координат с моделью формы Земли. Эллипсоиды — хорошее, но не идеальное приближение геоидов. Карта на рис. 2.15.2 ниже показывает различия в высоте между моделью геоида под названием GEOID96 и эллипсоидом WGS84. Поверхность GEOID96 поднимается на 75 метров над эллипсоидом WGS84 над Новой Гвинеей (где карта окрашена в красный цвет). В Индийском океане (где карта окрашена в фиолетовый цвет) поверхность GEOID96 опускается примерно на 104 метра ниже поверхности эллипсоида.

Рисунок 2.15.2 Отклонения между эллипсоидом и геоидом.

Источник: Национальная геодезическая служба, 1997 г.

Многие эллипсоиды используются во всем мире. (Википедия представляет список в статье «Земные эллипсоиды»). Локальные эллипсоиды минимизируют различия между геоидом и эллипсоидом для отдельных стран или континентов. Например, эллипсоид Кларка 1866 минимизирует отклонения в Северной Америке.

Североамериканский датум 1927 года (NAD 27) связывает географическую координатную сетку с эллипсоидом Кларка 1866 года.NAD 27 включал корректировку координат широты и долготы примерно 25000 местоположений геодезических контрольных точек по всей территории США. Общенациональная корректировка началась с начальной контрольной точки на ранчо Мидс, штат Канзас, и была предназначена для устранения расхождений между многими местными и региональными контрольными съемками. что предшествовало этому.

Североамериканский датум 1983 года (NAD 83) включал еще одну общенациональную корректировку, частично вызванную принятием нового эллипсоида, получившего название GRS 80 .В отличие от Clarke 1866, GRS 80 представляет собой глобальный эллипсоид с центром в центре масс Земли. GRS 80 по сути эквивалентен WGS 84, глобальному эллипсоиду, на котором основана глобальная система позиционирования.

NAD 27 и NAD 83 выравнивают сетки системы координат с эллипсоидами. Они отличаются просто тем, что относятся к разным эллипсоидам. Поскольку Clarke 1866 и GRS 80 немного отличаются по форме, а также по положению их центральных точек, корректировка с NAD 27 на NAD 83 повлекла за собой сдвиг в географической координатной сетке.Поскольку по-прежнему используются различные системы отсчета, профессионалам в области геопространственной информации необходимо понимать этот сдвиг, а также то, как преобразовывать данные между горизонтальными системами отсчета.

Предыдущее утверждение остается верным, несмотря на тот факт, что NAD 83 скоро будет прекращено. как часть продолжающейся модернизации Национальной геодезической службы США. Переход от «пассивной» системы отсчета на основе эллипсоида к динамической системе на основе GPS был запланирован на 2022 год, но с тех пор был отложен до 2024 или -25 года.Посетите Национальную геодезическую службу для получения последней информации.

Земля как эллипсоид

Земля как эллипсоид

Для многих карт, включая почти все карты коммерческих атласов, он может можно предположить, что Земля представляет собой шар. На самом деле, это скорее немного уплощенная сфера — сплюснутый эллипсоид вращения, также называемый сплюснутым сфероид. Это эллипс, вращающийся вокруг своей более короткой оси. Сплющивание эллипса для Земли составляет только одну часть из трехсот; но этого достаточно, чтобы стать необходимой частью расчетов при построении точные карты в масштабе 1: 100 000 или больше, и даже для карт США в масштабе 1: 5 000 000, влияющих на нанесенные формы до 2/3 процента. На мелкомасштабных картах, в том числе на одном листе мира карты сжатие незначительно.

Плохая новость в том, что Земля не является точным эллипсоидом. Фактически, потому что Земля представляет собой такой «бугристый» эллипсоид, нет единого гладкого эллипсоида обеспечит идеальную опорную поверхность для всей Земли.

Один из способов обойти неравномерность эллипсоида — измерить форму Земли в разных областях, а затем создать другую ссылку эллипсоиды, используемые для отображения различных регионов на Земле.

Например, эллипсоид, показанный в желтой сетке выше, является правильным совпадением. к поверхности Земли (показано сплошным синим цветом) в некоторых областях, но не в другие. В некоторых местах поверхность Земли выступает над ровным эллипсоидом. форма и в других областях поверхность Земли ниже, чем эллипсоид поверхность. Мы можем использовать желтый эллипсоид для точного картирования областей. где поверхность Земли очень похожа.

Мы можем использовать другой эллипсоид (показан пурпурным цветом) для отображения других областей. где пурпурный эллипсоид лучше соответствует поверхности Земли. Мы можем указать множество различных стандартных эллипсоидов для отображения различных областей. земли.

Эллипсоиды смещения

Уточнение идеи использования различных эллипсоидов позволяет нам использовать стандартный набор эллипсоидов без необходимости создавать сотни разные справочные эллипсоиды, подходящие для всех неровностей земли.Уточнение заключается в использовании одного и того же эллипсоида в разных области, но слегка сместить эллипсоид, чтобы он лучше совпадал. Например, на иллюстрации выше мы могли бы использовать пурпурный эллипсоид. как для картографирования северных регионов, и мы могли бы также использовать его в южных регионов, если немного приподнять.

Чтобы увидеть, как это работает, рассмотрим полупрозрачную Землю синего цвета с центр Земли отмечен пересечением трех зеленых осей.

Для любого эллипсоида, который мы выберем, мы можем отметить центр эллипсоида. также. Эллипсоид показан пунктирным контуром с отметкой желтых осей. центр.

Для достижения лучшего соответствия между заданным эллипсоидом и определенной областью Земли мы можем сместить стандартный эллипсоид из центра Земля.

Если проиллюстрировать ситуацию с сеточным эллипсоидом и твердой Землей мы можем видеть, что эллипсоид находится над поверхностью Земли в некоторых областях и ниже в других. В тех областях, где эллипсоид близко следует поверхность Земли мы можем использовать для более точного картирования.

Чтобы он лучше вписался в другие области, мы можем переместить эллипсоид относительно на Землю.

Опорная точка — это опорный эллипсоид. вместе со смещением от центра Земли, и часто упоминается в качестве базовой системы координат или просто как база. К указав разные смещения, мы можем использовать одни и те же стандартные эллипсоиды во многих разных регионах Земли. В разных странах часто использовать тот же эллипсоид, но с разными смещениями для стандартного правительства карты в этих странах. В Manifold каждая такая уникальная комбинация указан как другая точка отсчета или база в диалоговых окнах проекции манифольда.Там очень много вариантов.

Существует более десятка основных эллипсоидов, которые часто используются одной или несколькими странами. Поле выбора в диалоговых окнах проекций манифольда вызовет таблицу с множеством данных, большинство из которых используют одну из самых общие эллипсоиды. Есть много эллипсоидов с немного разными размерами. в результате различной точности геодезических измерений, т. е. измерения местоположений на Земле.

Различия возникают еще и потому, что кривизна поверхности Земли не является однородным из-за неоднородностей гравитационного поля и даже региональных такие явления, как отскок корки в регионах, где очень толстые и тяжелые ледники продавили земную кору во время последнего ледникового периода, в результате чего мир все еще развивается. Следовательно, эллипсоид вычисляет быть наиболее подходящим для поверхности Земли зависит не только от того, как измерения производятся, но также и там, где они производятся.

До недавнего времени эллипсоиды соответствовали форме Земли только над конкретную страну или континент, так что фактически все данные, используемые в в разных странах использовался эллипсоид со смещением, как показано выше. В Расхождение между центрами обычно не превышает нескольких сотен метров. В в последние годы спутниковые системы координат, такие как Серии WGS, привели к геоцентрическим эллипсоиды.

Центр геоцентрического эллипсоида совпадает с центром Земля.Геоцентрические эллипсоиды, рассчитанные со спутников, представляют всю Землю более точно в целом, на основе среднего значения, чем при определении эллипсоидов по наземным измерениям, но они обычно не дают подходят »для конкретного региона.

Множество вариантов опорной точки или базы в диалоговых окнах проекции манифольда. возникают потому, что многие страны на протяжении многих лет использовали сотни различных комбинаций «стандартных» эллипсоидов с разными смещения.При создании новых карт выбирайте датум, который наиболее часто используется. другими картами, с которыми вы будете работать. Для карт общего назначения Самый безопасный выбор — это манифольд по умолчанию, система координат WGS 84 World Geodetic используется почти для всей работы GPS.

Сетки

В некоторых регионах Земля такая неровная и неправильной формы, что даже хорошо подобранный эллипсоид соответствующим образом смещен с центра не обеспечивает достаточно близкого совпадения со срединной поверхностью Земли для высокоточного картографирования.Вместо этого в таких местах использования гладких геометрических поверхностей, таких как поверхность эллипсоида координаты карт будут проецироваться и преобразовываться с использованием сеток, которые представляют собой массивы чисел которые показывают искажение срединной поверхности в области, покрытой сетки.

Использование сеток обычно обусловлено правительства, поскольку обычно только правительства имеют средства для создания сетей для разных стран и регионов внутри этих стран и обычно только правительства могут устанавливать правовые стандарты, требующие использования таких сеток для картографических работ, представляющих интерес для этих правительств.Правительства обычно также устанавливают стандарт того, как такие сетки используются для преобразования координирует из одной проекции в требуемую правительством, публикуя формулы для использования сеток или программного обеспечения, реализующего эти формулы.

В США используется то, что называется NADCON. формулы (включая HARN и HPGN) или новый NADCON 5 формул из программных пакетов NADCON, опубликованных в США правительство, в то время как многие страны за пределами США, как правило, используют канадский эквивалентные формулы NTv2.Многообразие поддерживает все три, NADCON 5, NADCON и NTv2, что позволяет использовать все сети по всему миру.

Многие сетки были опубликованы правительствами для использования в различных странах, регионы, провинции и даже для местных настроек, таких как округа и даже отдельные города. Сетки не всегда легко найти, поэтому Manifold собрал коллекцию из более чем 170 сеток NADCON и NTv2, а также новых NADCON 5 версий, в сжатом виде в одном файле сетки.dat, который охватывает все сетки, известные в базе данных EPSG.

Файл grids.dat предоставляется в виде отдельного файла, так как его размер составляет примерно 380 МБ: если мы не работаем с прогнозами в стране, где используются преобразования сетки, мы можем пропустить загрузку файла и сохранить установку Manifold / Viewer значительно меньше.

grids.dat требуется файл — возможность использования NADCON 5, NADCON (включая HARN и HPGN), и преобразования сетки NTv2, если применимо, будут доступны и может использоваться в Конверсии настройка только в том случае, если мы установили дополнительные сетки. Дат файл или эквивалентные необходимые сетки в виде отдельных файлов. Файл grids.dat можно скачать бесплатно с веб-страницы Загрузки продуктов Manifold, и может быть используется с системой Manifold или бесплатной программой просмотра Manifold Viewer.

В дополнение к сеткам, известным EPSG системы, опубликованные в grids.dat файла, существуют сетки с такой нишевой аудиторией, что они не появляются даже в исчерпывающей базе данных EPSG.Иногда новые сетки всплывают, когда органы местного самоуправления публикуют новые сетки. Когда файлы сетки публикуются в стандартных форматах, например .LAS / .LOS для NADCON и .GSB для NTv2 Manifold может использовать их, когда они помещаются в папку ~ \ shared нашей установки Manifold.

См. Обсуждение в теме «Перепроецировать компонент».

Международный эллипсоид

Часто используемый официальный эллипсоид Земли был определен в 1924 году, когда Международный союз геодезии и геофизики (IUGG) принял сглаживание ровно 1 часть на 297 и большая полуось (или экваториальный радиус) ровно 6 378 388 м. Радиус Земли вдоль полярной оси равен то на 1/297 меньше 6 378 388 или приблизительно 6 356 911,9 м. Это называется Международный эллипсоид и основан на расчетах Джона Филлмора Хейфорда в 1909 году из США. Береговые и геодезические измерения полностью выполняются на территории США. Состояния. Хотя эти данные наиболее точны в США, забавно обратите внимание, что этот эллипсоид был принят для международного использования, а не принят для использования в Северной Америке.В датумах, которые до сих пор используются во многих странах, используются международный эллипсоид вместе с определенным смещением, которое лучше всего выравнивает Международный эллипсоид с поверхностью Земли в регионе этой конкретной страны.

Североамериканский датум 1927 г. / NAD 27

Первой официальной геодезической системой координат в Соединенных Штатах была Новая Англия. Дата, принятая в 1879 году. Основана на исследованиях на востоке и северо-востоке. состояний и ссылается на эллипсоид Кларка 1866 года, с триангуляцией станция Принципио, штат Мэриленд, в качестве отправной точки. Первый трансконтинентальный дуга триангуляции была завершена в 1899 году, соединив независимые обзоры вдоль тихоокеанского побережья США. были продлены до Мексиканского залива. Таким образом, датум Новой Англии был расширен. на юг и запад без серьезной переналадки съемок в Восток. В 1901 году эта расширенная сеть была официально названа Объединенной Государственный стандарт базы данных и триангуляционная станция Meades Ranch, в Канзасе, было происхождение.В 1913 г. после геодезических организаций Канады и Мексика официально согласилась построить свои сети триангуляции на базе Соединенных Штатов Америки. Сеть Штатов, датум был переименован в Североамериканский датум.

К середине 1920-х годов проблемы адаптации новых обследований к существующие сети были острыми. Таким образом, за 5-летний период 1927-1932 гг. все доступные первичные данные были скорректированы в систему, теперь известную как Североамериканский датум 1927 г.Координаты станции Meades Ranch были не изменилось, но пересмотренные координаты сети включали север Американский датум 1927 года.

Последние эллипсоиды

Эллипсоид, принятый для использования в Северной Америке, является результатом Оценка 1866 года британским геодезистом Александром Россом Кларком с использованием измерений сделанные другими из дуг меридианов в Западной Европе, России, Индии, Юге Африка и Перу. Это привело к принятому экваториальному радиусу 6 378 206 человек.4 м и полярный радиус 6,356,583,8 м, или приблизительное сглаживание 1 / 294,9787. Поскольку Кларк также известен редакцией 1880 года, использовавшейся в Африке, эллипсоид Кларка 1866 года назван с указанием года. Еще раз забавно отметить, что эллипсоид, используемый для датума Северной Америки, основан на по данным, собранным за пределами Северной Америки и, следовательно, является менее точным выбор, чем Международный эллипсоид.

Данные спутникового слежения предоставили геодезистам новые измерения для определения наилучшего эллипсоида, подходящего к Земле, и для привязки существующих координат системы к центру масс Земли. Усилия агентства по картированию обороны создать Всемирную геодезическую систему 1966 года (WGS 66), за которой последовала более поздняя оценки (WGS 72, WGS 84).

Датум 1927 г. в Северной Америке был заменен новым датумом. Североамериканский датум 1983 года (NAD 83) с центром в Земле на основе спутниковых данных данные отслеживания с использованием эллипсоида Geodetic Reference System 1980 (GRS 80), эллипсоид, очень похожий на эллипсоид для WGS 72.

Эксцентриситет

Во многих формулах картографических проекций используется некоторая форма эксцентриситета e, а не уплощение. коэффициент f.

Другие планеты и спутники

Для картографирования других планет и естественных спутников, только Марса, Наряду с Землей, среди внутренних планет рассматривается как эллипсоид. Луна, Меркурий, Венера и спутники Юпитера и Сатурна являются взяты за сферы.

Числа для радиуса (Большая ось и малая ось одинаковы для сферы) для многих планет малые планеты и спутники могут быть найдены из множества Интернет-сайтов. Недавние планетарные миссии значительно повысили точность.

Использование сферы для работы в САПР

При использовании Manifold для работы в САПР используйте систему координат, в которой используется сфера для эллипсоида Земли. Типичные земные эллипсоиды иметь уплощение около 300 (в круглых цифрах), что достаточно большое разница между измерениями в направлении Y и измерениями в направление X, которое даже на расстоянии в десятки метров вызовет немного разные расстояния до мелодии заметной доли миллиметра по мере удаления от начала рисунка.Но это неверно при использовании САПР, где САПР предполагает идеальную евклидову плоскость. где расстояния X и Y не меняются — совсем не — при удалении от места происхождения в разных направлениях. Использование сферической Земли удаляет изменение расстояний, вызванное эллипсоидальной Землей.

Банкноты

Иллюстрации к этой теме сильно преувеличены, чтобы проиллюстрировать концепции. Фактические различия между эллипсоидами и земными поверхность редко бывает больше нескольких сотен метров.

Когда мы говорим о Земле «комковатой», мы не имеем в виду вариации по высоте, например, горные хребты; вместо этого мы говорим до того, что было бы нерегулярным средним уровнем моря в этом регионе.

Людям трудно понять, насколько гладкая поверхность Земля действительно имеет большие масштабы. Хотя мы впечатлены резкий подъем гор в человеческом масштабе, если бы Землю уменьшили размером с бильярдный шар Земля была бы намного более гладкой, чем бильярдный шар.Разница в высоте между срединной поверхностью и даже Гималаи намного меньше вариаций плавности бильярдных шаров.

См. Также

Прогнозы Учебник

Генерал Концепции прогнозов

Гид к выбору картографических проекций

Прогнозы Альбом

Мы не можем найти эту страницу

(* {{l10n_strings. REQUIRED_FIELD}})

{{l10n_strings.CREATE_NEW_COLLECTION}} *

{{l10n_strings.ADD_COLLECTION_DESCRIPTION}}

{{l10n_strings.COLLECTION_DESCRIPTION}} {{addToCollection.description.length}} / 500 {{l10n_strings.TAGS}} {{$ item}} {{l10n_strings.ПРОДУКТЫ}} {{l10n_strings.DRAG_TEXT}}

{{l10n_strings.DRAG_TEXT_HELP}}

{{l10n_strings. LANGUAGE}} {{$ select.selected.display}}

{{article.content_lang.display}}

{{l10n_strings.AUTHOR}}

{{l10n_strings.AUTHOR_TOOLTIP_TEXT}}

{{$ select.selected.display}} {{l10n_strings.CREATE_AND_ADD_TO_COLLECTION_MODAL_BUTTON}} {{l10n_strings.CREATE_A_COLLECTION_ERROR}}

Эллипсоид / сфероид — Наша сплюснутая сфероидная планета Земля

Земляные выпуклости на экваторе

Мы говорим, что Земля — ​​это сфера . .. Но она не совсем идеальная.

Это сплюснутый сфероид, выпуклый на экваторе и несколько сжатый на полюсах.

На самом деле, на экваторе она выпирает примерно на 14 миль больше, чем от полюса к полюсу.

Благодаря геодезии форма нашей планеты стала хорошо известна. Давайте углубимся в это немного глубже.

Что такое эллипсоид в ГИС?

Геодезисты приняли модель эллипсоида для определения координат широты и долготы.

Большая ось эллипса — это экваториальный радиус.Малая ось проходит от полюсов к центру.

Опорные эллипсоиды в основном используются в качестве поверхности для определения координат точек, таких как широта (север / юг), долгота (восток / запад) и возвышения (высота).

Самым распространенным опорным эллипсоидом в картографии и геодезии является Всемирная геодезическая система (WGS84). Эллипсоид Кларка 1866 года и был пересчитан для североамериканского датума 1927 года (NAD27).

При сравнении NAD27 и NAD84 координаты широты и долготы могут быть смещены на градусы десятков метров (при тех же координатах широты и долготы).

Как горизонтальные точки отсчета соотносятся с эллипсоидами?

Горизонтальные системы отсчета дают нам возможность измерять расстояния и направления по поверхности земли. Большинство горизонтальных датумов определяют нулевую линию на экваторе, от которой мы измеряем север и юг (широты).

Есть также нулевая линия на Гринвичском меридиане, от которой мы отсчитываем восток и запад (долготы).

Вместе эти строки служат для обозначения широты и долготы, выраженных в десятичных градусах.Эти координаты широты и долготы (географические системы координат) основаны на сфероидальных или эллипсоидных поверхностях, которые приблизительно соответствуют поверхности Земли — системе координат.

Все координаты привязаны к системе координат, например, на изображении ниже:

Датум описывает форму Земли в математических терминах. Опорная точка определяет радиус, обратную развертку, большую и малую полуоси эллипсоида.

Вот датум WGS84:

  • Большая полуось: 6 378 137. 0 м
  • Малая полуось: 6,356,752,3142 м
  • Обратное сплющивание: 298.257223563
Имя Год Большая полуось (радиус экватора) Полу-малая ось (полярный радиус) Пользователи
Кларк 1866 6 378 206,4 м 6 356 583,8 м Северная Америка
Международный (Хейфорд) Эллипсоид 1924 6 378 388.0 м 6 356 911,9 м Большинство стран мира
WGS72 1972 6 378 135,0 м 6 356 750,5 м НАСА
GRS80 1980 6 378 137,0 м 6 356 752,3 м по всему миру
WGS84 1984 6 378 137,0 м 6 356 752,3 м В настоящее время в мире

Земля сплющена из-за сил вращения

Сэр Исаак Ньютон предположил, что Земля уплощается на полюсах из-за сил вращения. Когда Земля вращается вокруг своей оси, центробежная сила заставляет Землю выпирать на экваторе. Вот почему Землю лучше смоделировать в виде эллипсоида, который представляет собой сферу, слегка сплющенную на полюсах.

В 19 и 20 веках в разных частях света были приняты разные эллипсоиды. Опросы проводились на разных континентах. Каждая съемка давала разные эллипсоидальные параметры.

Например, обследования в Австралии дали «лучший» эллипсоид.«Лучший» эллипсоид Европы отличался от Южной Америки и Азии. Не существовало объединяющего глобального эллипсоида. Каждая континентальная съемка выделялась своими параметрами эллипсоида. Не было четкого способа объединить эти измерения глобального опроса. Из-за нехватки точек съемки в определенных областях и нехватки вычислительных ресурсов не удалось создать глобальный эллипсоид.

Подгонка эллипсоида к геоиду

Горизонтальная система координат дает нам широту и долготу.С другой стороны, вертикальная система координат — это еще один компонент вашей типичной горизонтальной системы координат.

Мы находимся на трехмерной планете, у которой есть взлеты и падения в дополнение к горизонтальной системе координат на поверхности. Чтобы справиться с взлетами и падениями, у нас есть вертикальная система координат, которая дает место для нулевых измерений. Средний уровень моря часто рассматривается как основа наших взлетов и падений. Это называется геоидом.

Геоид (Изображение любезно предоставлено NASA / JPL)

Вертикальные точки отсчета неровные и неровные.Это связано с различной плотностью Земли в разных местах. Есть аномалии силы тяжести, например, горные районы имеют большую массу.

Это означает, что средний уровень моря не такой ровный, как все думают. Геоиды не постоянны и различаются от места к месту. Когда вы перемещаетесь по Земле, геоиды имеют неровности. Земля не такая круглая, как нам кажется. У нас есть комки или неровности на них, поскольку они возвращаются к нам в виде геоида. Геоиды возвращают сгустки в нашу красивую гладкую горизонтальную систему координат.

Эллипсоид высоты — это самая базовая версия движения вверх-вниз. Эллипсоид использует размер и форму горизонтальной базы, например WGS84. Это дает гладкую поверхность без неровностей и неровностей. Геоид описывает это математически. Поэтому мы подбираем разные эллипсоиды для его аппроксимации, например, WGS84.

Различная историческая точность эллипсоида

Земля выпирает на экваторе больше, чем на полюсах, примерно на 70 000 футов.

А с начала 19 века размеры эллипсоида вычислялись по крайней мере 20 раз со значительно разной точностью.

Первые попытки измерения эллипсоида использовали небольшие объемы данных и не отражали истинную форму Земли. В 1880 году эллипсоид Кларка был принят в качестве основы для его триангуляционных вычислений.

Первая геодезическая система координат, принятая для Соединенных Штатов, была основана на эллипсоиде Кларка с отправной точкой в ​​Канзасе, известной как ранчо Мида.

… и теперь у нас есть геоцентрические системы координат, такие как WGS84 и NAD83, с их большой и малой осями.

Bentley — Документация по продукту

MicroStation

Справка MicroStation

Ознакомительные сведения о MicroStation

Справка MicroStation PowerDraft

Ознакомительные сведения о MicroStation PowerDraft

Краткое руководство по началу работы с MicroStation

Справка по синхронизатору iTwin

ProjectWise

Служба поддержки Bentley Automation

Ознакомительные сведения об услуге Bentley Automation

Сервер композиции Bentley i-model для PDF

Подключаемый модуль службы разметки

PDF для ProjectWise Explorer

Справка администратора ProjectWise

Справка службы загрузки данных ProjectWise Analytics

Коннектор ProjectWise для ArcGIS — Справка по расширению администратора

Коннектор ProjectWise для ArcGIS — Справка по расширению Explorer

Коннектор ProjectWise для ArcGIS Справка

Коннектор ProjectWise для Oracle — Справка по расширению администратора

Коннектор ProjectWise для Oracle — Справка по расширению Explorer

Коннектор ProjectWise для справки Oracle

Коннектор управления результатами ProjectWise для ProjectWise

Справка портала управления результатами ProjectWise

Ознакомительные сведения по управлению поставками ProjectWise

Справка ProjectWise Explorer

Справка по управлению полевыми данными ProjectWise

Справка администратора геопространственного управления ProjectWise

Справка ProjectWise Geospatial Management Explorer

Ознакомительные сведения об управлении геопространственными данными ProjectWise

Модуль интеграции ProjectWise для Revit Readme

Руководство по настройке управляемой конфигурации ProjectWise

Справка по ProjectWise Project Insights

ProjectWise Plug-in для Bentley Web Services Gateway Readme

ProjectWise ReadMe

Матрица поддержки версий ProjectWise

Веб-справка ProjectWise

Справка по ProjectWise Web View

Справка портала цепочки поставок

Управление эффективностью активов

Справка по AssetWise 4D Analytics

Справка по услугам AssetWise ALIM Linear Referencing Services

AssetWise ALIM Web Help

Руководство по внедрению AssetWise ALIM в Интернете

AssetWise ALIM Web Краткое руководство, сравнительное руководство

Справка по AssetWise CONNECT Edition

AssetWise CONNECT Edition Руководство по внедрению

Справка по AssetWise Director

Руководство по внедрению AssetWise

Справка консоли управления системой AssetWise

Руководство администратора мобильной связи TMA

Справка TMA Mobile

Анализ мостовидного протеза

Справка по OpenBridge Designer

Справка по OpenBridge Modeler

Строительный проект

Справка проектировщика зданий AECOsim

Ознакомительные сведения AECOsim Building Designer

AECOsim Building Designer SDK Readme

Генеративные компоненты для справки проектировщика зданий

Ознакомительные сведения о компонентах генерации

Справка по OpenBuildings Designer

Ознакомительные сведения о конструкторе OpenBuildings

Руководство по настройке OpenBuildings Designer

OpenBuildings Designer SDK Readme

Справка по генеративным компонентам OpenBuildings

Ознакомительные сведения по генеративным компонентам OpenBuildings

Справка OpenBuildings Speedikon

Ознакомительные сведения OpenBuildings Speedikon

OpenBuildings StationDesigner Help

OpenBuildings StationDesigner Readme

Гражданское проектирование

Помощь в канализации и коммунальных услугах

Справка OpenRail ConceptStation

Ознакомительные сведения по OpenRail ConceptStation

Справка по OpenRail Designer

Ознакомительные сведения по OpenRail Designer

Справка по конструктору надземных линий OpenRail

Справка OpenRoads ConceptStation

Ознакомительные сведения по OpenRoads ConceptStation

Справка по OpenRoads Designer

Ознакомительные сведения по OpenRoads Designer

Справка по OpenSite Designer

Файл ReadMe OpenSite Designer

Строительство

ConstructSim Справка для руководителей

ConstructSim Исполнительное ReadMe

ConstructSim Справка издателя i-model

Справка по планировщику ConstructSim

ConstructSim Planner ReadMe

Справка стандартного шаблона ConstructSim

ConstructSim Work Package Server Client Руководство по установке

Справка по серверу рабочих пакетов ConstructSim

ConstructSim Work Package Server Руководство по установке

Справка управления SYNCHRO

SYNCHRO Pro Readme

Энергия

Справка по Bentley Coax

Bentley Communications PowerView Help

Ознакомительные сведения о Bentley Communications PowerView

Справка по Bentley Copper

Справка по Bentley Fiber

Bentley Inside Plant Help

Справка конструктора Bentley OpenUtilities

Ознакомительные сведения о Bentley OpenUtilities Designer

Справка по подстанции Bentley

Ознакомительные сведения о подстанции Bentley

Справка по OpenComms Designer

Ознакомительные сведения о конструкторе OpenComms

Справка OpenComms PowerView

Ознакомительные сведения OpenComms PowerView

Справка инженера OpenComms Workprint

OpenComms Workprint Engineer Readme

Справка подстанции OpenUtilities

Ознакомительные сведения о подстанции OpenUtilities

PlantSight AVEVA Diagrams Bridge Help

PlantSight AVEVA PID Bridge Help

Справка по экстрактору мостов PlantSight E3D

Справка по PlantSight Enterprise

Справка по PlantSight Essentials

PlantSight Открыть 3D-модель Справка по мосту

Справка по PlantSight Smart 3D Bridge Extractor

Справка по PlantSight SPPID Bridge

Promis. e Справка

Promis.e Readme

Руководство по установке Promis.e — управляемая конфигурация ProjectWise

Руководство пользователя sisNET

Руководство по настройке подстанции

— управляемая конфигурация ProjectWise

Инженерное сотрудничество

Справка рабочего стола Bentley Navigator

Геотехнический анализ

PLAXIS LE Readme

Ознакомительные сведения о PLAXIS 2D

Ознакомительные сведения о программе просмотра вывода PLAXIS 2D

Ознакомительные сведения о PLAXIS 3D

Ознакомительные сведения о программе просмотра 3D-вывода PLAXIS

PLAXIS Monopile Designer Readme

Управление геотехнической информацией

Справка администратора gINT

Справка gINT Civil Tools Pro

Справка gINT Civil Tools Pro Plus

Справка коллекционера gINT

Справка по OpenGround Cloud

Гидравлика и гидрология

Справка Bentley CivilStorm

Справка Bentley HAMMER

Справка Bentley SewerCAD

Справка Bentley SewerGEMS

Справка Bentley StormCAD

Справка Bentley WaterCAD

Справка Bentley WaterGEMS

Проектирование шахты

Помощь по транспортировке материалов MineCycle

Ознакомительные сведения по транспортировке материалов MineCycle

Моделирование мобильности

LEGION 3D Руководство пользователя

Справка по подготовке САПР LEGION

Справка по построителю моделей LEGION

Справка по API симулятора LEGION

Ознакомительные сведения об API симулятора LEGION

Справка по симулятору LEGION

Моделирование

Bentley Посмотреть справку

Ознакомительные сведения о Bentley View

Анализ морских конструкций

SACS Close the Collaboration Gap (электронная книга)

Ознакомительные сведения о SACS

Анализ напряжений труб и сосудов

AutoPIPE Accelerated Pipe Design (электронная книга)

Советы новым пользователям AutoPIPE

Краткое руководство по AutoPIPE

AutoPIPE & STAAD. Pro

Проектирование завода

Ознакомительные сведения об экспортере завода Bentley

Bentley Raceway and Cable Management Help

Bentley Raceway and Cable Management Readme

Bentley Raceway and Cable Management — Руководство по настройке управляемой конфигурации ProjectWise

Справка по OpenPlant Isometrics Manager

Ознакомительные сведения о диспетчере изометрических данных OpenPlant

Справка OpenPlant Modeler

Ознакомительные сведения для OpenPlant Modeler

Справка по OpenPlant Orthographics Manager

Ознакомительные сведения для менеджера орфографии OpenPlant

Справка OpenPlant PID

Ознакомительные сведения о PID OpenPlant

Справка администратора проекта OpenPlant

Ознакомительные сведения для администратора проекта OpenPlant

Техническая поддержка OpenPlant Support

Ознакомительные сведения о технической поддержке OpenPlant

Справка PlantWise

Ознакомительные сведения о PlantWise

Реальность и пространственное моделирование

Справка по карте Bentley

Ознакомительные сведения о карте Bentley

Справка по мобильной публикации Bentley Map

Справка консоли облачной обработки ContextCapture

Справка редактора ContextCapture

Файл ознакомительных сведений для редактора ContextCapture

Мобильная справка ContextCapture

Руководство пользователя ContextCapture

Справка Декарта

Ознакомительные сведения о Декарте

Справка карты OpenCities

Ознакомительные сведения о карте OpenCities

OpenCities Map Ultimate для Финляндии Справка

Карта OpenCities Map Ultimate для Финляндии Readme

Структурный анализ

Справка OpenTower iQ

Справка по концепции RAM

Справка по структурной системе RAM

STAAD Close the Collaboration Gap (электронная книга)

STAAD. Pro Help

Ознакомительные сведения о STAAD.Pro

STAAD.Pro Physical Modeler

Расширенная справка по STAAD Foundation

Дополнительные сведения о STAAD Foundation

Детализация конструкций

Справка ProStructures

Ознакомительные сведения о ProStructures

ProStructures CONNECT Edition Руководство по внедрению конфигурации

ProStructures CONNECT Edition Руководство по установке — Управляемая конфигурация ProjectWise

Электромагнитные свойства, изготовление и использование в качестве мультиспектральных агентов МРТ

Микро- и наноразмерное структурирование электромагнитно чувствительных материалов лежит в основе многих недавних достижений в области биомедицинской визуализации, зондирования и лечения. [1,2] От плазмонных наночастиц [3] и детекторов с усилением поверхностных плазмонов, [4] до микротехнических агентов для мультиспектральной магнитно-резонансной томографии (МРТ), [5–7] адаптированная геометрия материалов открывает новые функциональные возможности через локально измененные поля и усиленные сигналы. В этом сообщении представлен новый класс такой формирующей поле микроструктуры: эллипсоидальная микрополость. Эллипсоидные частицы уже представляют значительный интерес в математических исследованиях упаковки и гранулированных сред, [8] , и было показано, что они самоорганизуются в анизотропные материалы с уникальными механическими и оптическими свойствами. [9–11] Здесь мы подчеркиваем, что их использование дает дополнительные электромагнитные преимущества, которые проистекают из их уникальной способности генерировать действительно однородные локальные электромагнитные поля. В этом сообщении обсуждаются эти свойства эллипсоидального поля и вводится новый протокол микротехнологии, который производит почти математически точные эллипсоиды и эллипсоидальные полости. В дополнение к предоставлению нового пути к коллоидам с четко определенными эксцентриситетами, которые могут позволить создавать новые геоэлементы самосборной структуры, когда они выдолблены, однородные поля оставшихся эллипсоидальных полостей делают их идеальными кандидатами для нового класса настраиваемых мультиспектральных агентов МРТ.

Поля внутри электромагнитно поляризованных объектов зависят от приложенных поляризующих и индуцированных деполяризующих полей. Поскольку деполяризация зависит от геометрии объекта, однородные приложенные поля и однородные составы объектов не обязательно приводят к однородным внутренним полям. Только объекты, ограниченные поверхностями второй степени, то есть только эллипсоиды, имеют однородные поля деполяризации [12] и, следовательно, допускают полностью однородные внутренние поля. Однако, поскольку эти внутренние поля физически недоступны, здесь мы вводим эллипсоидальные полости, которые мы определяем как полость, возникающую при удалении одного эллипсоидального объема изнутри другого ().

Схема магнитонасыщенной эллипсоидальной полости как разность двух твердых эллипсоидов. Пунктирными линиями показаны рассчитанные силовые линии магнитного B-поля, которые показывают однородность поля резонатора. Для наглядности приложенное намагничивающее поле (однородное и направленное вертикально) опущено. В показанном частном случае поле, создаваемое структурой, противостоит приложенному полю, что приводит к общему полю резонатора, меньшему, чем приложенное поле. В общем, однако, общее поле полости можно сделать меньше, равным или большим, чем приложенное поле, путем изменения относительных эксцентриситетов определяющих эллипсоидов.

Целью данной работы является использование таких полостей в качестве новой формы агента МРТ. Поэтому мы сосредотачиваемся на намагничиваемых эллипсоидах, но эквивалентные аргументы применимы также к электрически поляризуемым. Когда полость состоит из одного эллипсоида, вычтенного из другого, в пределе полностью насыщенных ферромагнитных эллипсоидов генерируемое поле полости становится равным разнице между внутренними полями, которые возникли бы для внешнего и внутреннего эллипсоидов по отдельности. Следовательно, однородные эллипсоидные поля подразумевают однородные поля резонатора.В частности, в насыщенном состоянии намагниченности эллипсоидов равны и сокращаются, оставляя вклад поля эллипсоидного резонатора просто равным разнице в магнитной деполяризации или размагничивании внешнего и внутреннего эллипсоидов. Коэффициенты размагничивания для вытянутых и сплюснутых эллипсоидов, намагниченных параллельно их осям вращения ( z — ось дюйма), равны: [13]

Преобразование сферы в эллипсоид путем вращающегося испарения. a) схематическая геометрия, показывающая профиль толщины h (θ) испаренного материала, который преобразует сферу в эллипсоид; б) Схема вращающейся выпарной установки; c) Профили толщины материала, нанесенного на сферы, для различных углов испарения θ i .Теоретически необходимые профили толщины для создания эллипсоидов (пунктирные кривые) точно соответствуют профилям, полученным при вращении испарения, когда θ i = 30 ° и когда θ i = 70 °.

Dprolate = 1k2-1 [kk2-1ln (k + k2-1) -1]

(1a)

Doblate = k2k2-1 [1-1k2-1arcsin (k2-1k)]

(1b)

, где k — отношение большой и малой осей эллипсоида, связанное с эксцентриситетом эллипсоида через e = [1 − k −2 ] 1/2 .Обратите внимание, что размагничивание не зависит от общего размера. Следовательно, чтобы поле внутри магнитонасыщенной эллипсоидальной полости отличалось от приложенного поля, внутренние и внешние эллипсоидальные границы полости должны иметь разные эксцентриситеты. Кроме того, чтобы сделать полость доступной, либо материал оболочки должен быть пористым, либо внутренняя и внешняя границы в какой-то момент должны перекрываться, что приводит к отверстию в оболочке. Это возможно с совпадающими или смещенными центрами эллипсоидов.Учитывая их однородное размагничивание, даже асимметричные эллипсоидальные полости (как предложено в) по-прежнему будут генерировать однородные поля. Более того, эта однородность поля может существенно сохраняться даже для широко открытых эллиптических оболочек. Этот изначально противоречащий интуиции результат возможен, потому что перекрывающиеся эллипсоиды локально подобной кривизны (как предложено в) могут давать большие отверстия с минимальными отклонениями толщины материала оболочки от математически идеальных предельных случаев.

Хотя эллипсоидные микрочастицы обычно изготавливают путем вытягивания [14–16] или облучения [17] микросфер, для создания открытых эллипсоидных микрополостей с различными внутренними и внешними эксцентриситетами, мы вводим новую схему изготовления.Схема основана на наблюдении, что при определенных углах падения испарение на вращающуюся сферу может дать почти математически точный эллипсоид. Последующее удаление сферического сердечника оставляет эллипсоидальную микрополость с внутренней и внешней границами, определяемыми сферой (эллипсоид с нулевым эксцентриситетом) и эллипсоидом вращения с конечным эксцентриситетом, соответственно.

Испарение на сферы не ново. Используя такое осаждение, были продемонстрированы различные двусторонние частицы Януса [18] и плазмонно активные полусферические оболочки [19,20] . Однако не уделялось внимания тому, как профили оболочки могут быть сконструированы на микроуровне для создания однородных электромагнитных полей внутри полости оболочки. Преобразование сферы в эксцентрический эллипсоид требует определенных профилей толщины наплавленного материала. показывает плоскость xz , проходящую через середину сферы радиусом R , расположенной внутри эллипсоида вращения, который имеет полуоси R · (1 + ε a ) и R · ( 1 + ε b ) и который был смещен по вертикали на расстояние δ .Круг и эллипс в поперечном сечении описываются формулами x 2 + z 2 = R 2 и [x / (1 + ε a )] 2 + [(z− δ) / (1 + ε b )] 2 = R 2 , соответственно, с δ = ε b R , если основания окружности и эллипса совпадают, как показано на рисунке. В полярных координатах это преобразуется в круг, параметризованный r , круг ( θ ) = R и эллипс на r эллипс ( θ ), определенный из [r эллипс ( ) θ) sinθ / (1 + ε a )] 2 + [(r эллипс ( θ) cosθ — δ) / (1 + ε b )] 2 = 2 .Толщина или высота h ( θ) материала, нормального к сферической поверхности, необходимая для преобразования сферы в эллипсоид, составляет r эллипс ( θ ) — r круг ( θ) . Для тонкой материальной оболочки с ε a и ε b намного меньше единицы, это дает необходимый профиль толщины

h ( θ ) = δ · cos θ + ε a R sin 2 θ + ε b R cos 2 θ .

(2)

В первом приближении толщина испаряемого на поверхность материала зависит от проекции падающего потока энергии на эту поверхность. Для сферических поверхностей это обычно дает косинусоидальные профили толщины, которые плохо соответствуют желаемым профилям h ( θ ). Однако, если материал напыляется на сферу под углом, в то время как поддерживающая подложка вращается вокруг нормали к своей поверхности (см.), Становятся возможными хорошие приближения к h ( θ ).Рассмотрим произвольную точку P на поверхности такой вращающейся сферы с центром в начале координат. По вращательной симметрии P может быть выбрано без ограничения общности, чтобы иметь азимутальный угол ϕ = 0 , что дает векторы положения и нормали к поверхности, пропорциональные { sinθ, 0, cosθ }. При условии прямой видимости источника испарения мгновенная толщина материала, осажденного перпендикулярно поверхности в точке P , пропорциональна скалярному произведению { sinθ, 0, cosθ } · { sinθ I cosϕ i , sinθ I sinϕ i , cosθ i }. Здесь последний вектор отражает (отрицательное) направление падающего потока в терминах углов падения, θ i и ϕ i . В системе отсчета вращающейся сферы θ i остается постоянным, но эффективный азимутальный угол падения, ϕ i , изменяется. Профиль толщины испарения, h esc ( θ) , поэтому принимает следующий вид:

hevap (θ) = h02π · ∫-φlimitφlimit (sinθsinθicosφi + cosθcosθi) dφi

(3)

Здесь ϕ limit ограничивает интегрирование теми азимутальными углами , для которых P остается видимым. Падающая плотность энергии определяется количественно через h 0 , что представляет собой толщину материала, который осаждался бы, если бы эта плотность энергии обычно падала на плоскую подложку.Для сферы ϕ предел определяется диапазоном ϕ i , для которого вышеуказанное скалярное произведение остается положительным, то есть диапазоном, удовлетворяющим cosϕ i ≥ — cotθ i cotθ . Как легко проверить, для θ ≤ π / 2 — θ i , или для θ ≥ π / 2 + θ i , точка P видна для всех. ϕ i , или для № ϕ i соответственно; в другом месте ϕ limit = arccos (- cotθ i cotθ), дает кусочную форму:

hevap (θ) = h0cosθcosθi (θ≤π2-θi) = h0π [-cos (θ + θi) cos (θ-θi) + cosθcosθiarccos (-cotθcotθi)] (π2-θi <θ <π2 + θi) = 0 (θ≥π2 + θi)

(4)

Угол испарения, θ i , и параметры эллипсоида, ε a и ε b , могут быть соединены: для совпадения сферы и оснований эллипсоида, уравнение 2 дает ε a = h ( π /2) / R и ε b = h (0) / 2R, выход , по уравнению 4, ε a = (h 0 / π R) · sin θ i , ε b = (h 7 0 R) · cos θ i , или, в более общем смысле, ε a / ε b = (2/ π ) · tan θ i . Профили для различных θ и показаны на. Для нормального испарения уравнение 4 уменьшает, как и должно, до ч испарение ( θ) = ч 0 cosθ . Однако для θ i ≈ 30 ° и θ i ≈ 70 ° — 75 ° результирующие профили испарения точно соответствуют требуемым профилям уравнения 2 для создания вытянутых или сжатых эллипсоидов с ε a / ε b равно (2 / π) tan 30 ° и (2 / π) tan 70 ° соответственно. [21]

Теоретически необходимые профили и профили испарения перекрываются настолько близко, что остаточные рассогласования лучше измерить путем расчета полей, которые такие осажденные испарением структуры будут создавать при магнитном насыщении. Поскольку эллипсоиды генерируют однородные поля, неоднородности поля, возникающие в результате испарительного осаждения структур, указывают на эллипсоидальные неточности. Такая основанная на поле метрика также подходит для оптимизации конструкции, поскольку она включает в себя вредное воздействие на однородность поля отверстия полости конечного размера. Более того, поскольку экспериментально сложно точно измерить вариации толщины оболочки до нанометров, сравнение этих полевых расчетов с фактическими экспериментальными спектрами ЯМР позволяет подтвердить, что реальные профили испаренной оболочки соответствуют прогнозам. представлены результаты таких расчетов, в том числе гистограммы напряженности поля в окрестности резонатора. Однородные внутренние поля создают резкие, смещенные пики на широком фоне, возникающие из-за неоднородных внешних полей, окружающих резонатор.Чем уже пик, тем лучше однородность внутреннего поля и тем более эллипсоидальная структура. В то время как θ i ≈ 30 ° обеспечивает хорошее соответствие, для последовательного испарения при θ i ≈ 30 ° и при θ i ≈ 0 ° совпадение может стать еще лучше, и согласие может быть улучшен далее за счет объединения испарений под несколькими углами.

Расчетные гистограммы величин магнитного поля (относительно приложенного поля), моделирующие спектры ЯМР вблизи намагниченных полых оболочек, образованных испарением под разными углами на жертвенные вращающиеся сферы. Широкие центральные пики возникают из-за неоднородных полей вокруг оболочек; для особых углов около 25–30 ° и 70–75 ° испарение дает примерно эллипсоидальные оболочки, которые генерируют однородные внутренние поля и соответствующие смещенные пики (c и f). ж) Испарение при 30 ° и затем при 0 ° (в соотношении ~ 4: 1) дает острый пик, указывающий на почти идеально эллипсовидную оболочку. Вставки обеспечивают альтернативную визуализацию однородности поля, показывая пространственное изменение величин поля, нормированных относительно центрального поля каждой полости (с окружающей структурой испарившейся оболочки белым цветом).

В то время как однородные поля образуются для эллипсоидов любого эксцентриситета, сферические полости не только поддерживают как вытянутые, так и сплюснутые оболочки, но их сферическая геометрия также более естественным образом масштабируется и их легче изготавливать литографически или обычным химическим синтезом, что устраняет необходимость в фотолитографических материалах. выкройка. Для этой первой демонстрации был выбран литографический подход, поскольку он обеспечивает удобное получение монодисперсных частиц в хорошо расположенных массивах, которые облегчают наклонное испарение и последующую характеристику ЯМР.Изготовление начинается с создания оптического рисунка массивов кругов в двойном слое резиста. Со светочувствительным верхним слоем и изотропно развивающимся нижним слоем проявление резиста дает массивы цилиндрических штифтов с поднутрением, как показано на рис. Быстрый нагрев выше температуры стеклования верхнего резиста, но ниже температуры стеклования нижележащего резиста, приводит к оплавлению верхнего фоторезиста [22] . Профиль с поднутрением предотвращает оплавление подложки; вместо этого поверхностное натяжение преобразует расплавленные цилиндры в подвешенные, минимизирующие энергию сферические формы ().Затем намагничивающийся материал испаряется, как описано выше (). Затем на образец наливают сшиваемый гель и покрывают второй прозрачной подложкой (). Воздействие через эту подложку УФ-сшивает гель, инкапсулируя и, следовательно, отрывая покрытые металлом сферы, когда подложки впоследствии разделяются (). Наконец, кислородная плазма вытравливает сферические ядра и окружающий гель, оставляя желаемые микрополости (). Сканирующие электронные микрофотографии (SEM) вместе с захватом различных стадий микропроизводства и показывают полученные вытянутые и сплюснутые эллипсоидальные микрополости.

Микрополости эллипсоидальные микрополости. Слева: схема протокола микропроизводства (см. Текст). Правая сторона: электронные микрофотографии (SEM), показывающие массивы (сверху вниз) поднутренных цилиндрических столбиков фоторезиста, сфер фоторезиста, образованных оплавлением с помощью поверхностного натяжения, и получающиеся в результате вытянутые и сплюснутые эллипсоидальные структуры микрополостей. Шкала 2 мкм.

В качестве примера полезности эллипсоидальных микрополостей мы показываем, как их однородные поля обеспечивают мультиспектральный контраст МРТ. Микроинженерные мультиспектральные контрастные вещества для МРТ — недавняя разработка [5–7] , которая добавляет многоцветную маркировку к традиционной технологии медицинской визуализации в оттенках серого. Они основаны на магнитных микро- и наноструктурах такой формы, что связанные с ними профили поля придают дискретные сдвиги частоте ЯМР воды в их окрестностях. Различная геометрия приводит к разным частотным сдвигам, в результате чего набор визуализирующих агентов отличается друг от друга по разным эффективным цветам радиочастотной МРТ.Таким образом, такие мультиспектральные агенты улучшают МРТ за счет новых возможностей мультиплексной визуализации, аналогичных тем, которые предоставляют многоцветные метки для визуализации, такие как квантовые точки или плазмонные наночастицы, которые оказались неоценимыми в областях оптической биовизуализации.

Поскольку частоты прецессии ЯМР пропорциональны величине магнитного поля, дискретное смещение частоты локального водного резонанса требует локального поля, величина которого отличается от величины окружающего поля и которое является однородным по протяженному, доступному для воды объему. Таким образом, с их однородными внутренними полями намагничиваемые эллипсоидальные микрополости становятся идеальными кандидатами на роль таких мультиспектральных агентов. Учитывая пропорциональность между полем и частотой, пригодность микрополостей уже очевидна на гистограммах поля, которые аппроксимируют спектры ЯМР, возникающие в результате попадания воды в такие полости и вокруг них.

Чтобы аналитически аппроксимировать сдвиг ЯМР внутри полости, мы, Тейлор, расширили уравнение 1, получив в первом порядке D вытянутый = 1/3 — 4 (k — 1) / 15 и D сжатый = 1/3 + 4 (k — 1) / 15 .Для сфер k = 1 , в то время как для вытянутых и сплюснутых эллипсоидов с ε a и ε b намного меньше единицы, k приблизительно равно 1 + ε b — ε a и 1 + ε a — ε b соответственно. Поскольку поле резонатора зависит от разницы коэффициентов размагничивания эллипсоида, для намагничивания, параллельного осям вращения эллипсоида, как вытянутые, так и сжатые оболочки создают поля резонатора величиной 4J s · ( ε b — ε а ) / 15 .Здесь постоянная пропорциональности, связывающая поле размагничивания с коэффициентом размагничивания, составляет Дж с , плотность поляризации магнитного насыщения материала, составляющего оболочку. Для гиромагнитного отношения протонов γ = 2π × 42,6 МГц T −1 это дает сдвиги частоты ЯМР воды Δω , составляющие:

Δω = 415 · γ · Js · (εb-εa)

(5a)

В качестве альтернативы, замена ε a = (h 0 / π 9000 sin7 R) θ i и ε b = (h 0 / 2R) · cos θ i , дает сдвиг по углам испарения и толщине:

Δω = 415 · γ · Дж · с · h0R · (cosθi2-sinθiπ)

(5b)

Таким образом, частотные сдвиги могут быть спроектированы в широком спектральном диапазоне путем переключения материалов, эксцентриситета эллипсоида или толщины оболочки. В качестве примеров были изготовлены три различных набора микрополостей R ≈ 1 мкм. Два набора были основаны на вытянутых эллипсоидах, образованных последовательным испарением никеля ( Дж, с ≈ 0,6 Тл) при θ i ≈ 30 ° и θ i ≈ 0 ° (примерно за 4: 1), до толщин оболочки, соответствующих h 0 ≈ 135 нм и h 0 ≈ 200 нм; третий набор — сплюснутые эллипсоиды, испаренные при θ i ≈ 70 ° с h 0 ≈ 450 нм.(Эти толщины более чем на порядок меньше скин-слоя магнитонасыщенного никеля на частотах ЯМР, что исключает любое возможное экранирование радиочастот внутри полости). отображает результирующие z-спектры ЯМР, [23] , которые показывают частотно-зависимую намагниченность воды, насыщенную, M s , как часть начальной намагниченности, M 0 (см. Экспериментальный раздел). Наблюдаемые пики с частотным сдвигом подтверждают, что полости создают по существу однородные внутренние поля.Кроме того, подстановка вышеуказанных параметров в уравнение 5b дает положительные сдвиги поля, соответствующие приблизительно 300 кГц и 450 кГц для вытянутых эллипсоидов, и отрицательный сдвиг поля, соответствующие приблизительно -400 кГц для сжатых эллипсоидов, что все согласуется с наблюдаемыми спектрами ЯМР. Обратите внимание, что хотя эти сдвиги поля равны лишь части приложенного поля (см. Экспериментальный раздел), с точки зрения МРТ они велики, в тысячи раз превышающие химические сдвиги ЯМР, которые обычно составляют несколько частей на миллион.Действительно, вместе с другими микроинженерными мультиспектральными контрастирующими агентами MRI [5–7] , эти эллипсоидальные полости, даже с тонкой толщиной оболочки, предлагают самые большие частотные сдвиги среди любых агентов 1 H MRI. Такие большие сдвиги потенциально могут позволить большому количеству различных агентов эллипсоидальной полости, каждый из которых имеет разные сдвиги резонансной частоты или эффективные радиочастотные цвета, быть спектрально изолированными и, следовательно, одновременно отличаться друг от друга для высоко мультиплексированной МРТ.

Z-спектры ЯМР, показывающие экспериментальные эллипсоидальные резонансы смещения полости. Z-спектры переноса намагниченности показывают долю насыщенной намагниченности воды как функцию сдвига частоты от исходной водной линии ЯМР для: a) тонкой вытянутой эллипсоидальной оболочки; б) более толстая вытянутая эллипсоидальная оболочка; (в) сплюснутая эллипсоидальная оболочка.

Несмотря на указанное выше согласие между предсказанными и наблюдаемыми частотными сдвигами, нынешняя ширина спектральной линии резонатора не соответствует их теоретическому потенциалу, вероятно, по нескольким причинам.С сигналами, полученными от массивов микрополостей, ширина линий расширяется, если есть какие-либо изменения формы полостей при микротехнологии перекрестных пластин. Конечные расстояния от источника до подложки означают, что фактические углы испарения и плотность энергии варьируются по пластине. Кроме того, предположение о постоянстве θ i строго верно только в центре пластины; в другом месте θ i циклически изменяется при вращении пластины. К счастью, такие вариации уменьшаются по мере увеличения расстояния между источником испарения и субстратом.Отдельная проблема — структурная (и, возможно, магнитная) целостность около отверстий полости, где толщина стенок сужается до нуля. Целостность стенок, вероятно, можно было бы улучшить в будущем, покрывая оболочку поддерживающим немагнитным материалом перед удалением сердечника. Углы испарения также могут быть оптимизированы для компенсации возможных эффектов отсечки толщины возле отверстий в оболочке.

Для сигналов, интегрированных по нескольким агентам, отдельный сдвиг частоты предполагает, что все агенты выровнены и намагничены параллельно друг другу.Эллипсоиды, как хорошо известно, естественным образом выравниваются по приложенным полям, [9–11] и подобная анизотропия магнитной формы могут управлять самовыравниванием эллипсоидальных оболочек по полю МРТ. Однако, будет ли это выравнивание параллельно или перпендикулярно полю, зависит от толщины оболочки. Для конкретности в этом сообщении рассматривается намагничивание вдоль оси вращения эллипсоида, но для ортогональной намагниченности сдвиги ЯМР просто отрицательны, наполовину приведенные выше, следствие коэффициентов размагничивания вдоль любых трех ортогональных осей любого эллипсоида, суммируемых до единицы. [13] Пример ортогонально намагниченных микрополостей см. На дополнительном рисунке S1.

В заключение, в этом сообщении представлен новый метод преобразования сфер в четко определенные эксцентрические эллипсоиды и эллипсоидальные микрополости. Такие несферические коллоиды открывают естественный потенциал для новых самоорганизующихся материалов. Кроме того, с их однородными полями эллипсоидальные микрополости представляют собой оптимальную геометрию для мультиспектральных агентов МРТ. Если остаточные структурные дефекты и дефекты микротехнологии могут быть преодолены, они обещают новый класс мультиспектральных агентов МРТ с превосходным спектральным разрешением, которые могут быть более легко масштабируемыми и более легкими в производстве, чем любые предшествующие альтернативы.Наконец, отметим, что эллипсоидальные микрополости не слишком отличаются от плазмонных полусферических оболочек [19] , предполагая возможность уникального дваждырезонансного мультимодального агента визуализации, предлагающего два одновременно, но независимо настраиваемых цвета: один в оптическом, другие в радиочастотном спектральном диапазоне МРТ.

эллипсоид — Викисловарь

Английский [править]

Этимология [править]

эллипс + -оид

Существительное [править]

эллипсоид ( множественное число эллипсоидов )

  1. (математика, геометрия) Поверхность, все поперечные сечения которой эллиптические или круглые (включая сферу), которая обобщает эллипс в декартовых координатах ( x, y, z ), является квадрикой с уравнением x 2 / a 2 + y 2 / b 2 + z 2 / c 2 = 0.
    • 2002 , Джон Майкл Холлас, Основы атомной и молекулярной спектроскопии , стр. 133,
      Поляризуемость можно представить как трехмерный эллипсоид с центром в центре молекулы, как показано на рисунке 10.4.
    • 2004 , Альфред Лейк, Спутниковая съемка GPS , 3-е издание, стр. 367,
      Поскольку только эллипсоидов вращения были приняты в практической геодезии и геодезии, а трехосные эллипсоиды были ограничены теоретическими исследованиями, мы для краткости будем использовать термин эллипсоид для обозначения эллипсоида вращения.
    • 2010 , Ян Ван Сикл, Основные координаты ГИС , 2-е издание, стр. 73,
      Как упоминалось ранее, современные геодезические системы координат опираются на поверхности геоцентрических эллипсоидов для аппроксимации поверхности земли.
  2. (география) Такая поверхность используется как модель формы Земли.
    Здесь геоид находится на тридцать метров ниже эллипсоида .
Примечания по использованию [править]

Общий случай, когда полуоси a, b и c все разные, представляет собой трехосный эллипсоид (реже разносторонний эллипсоид ). Если два одинаковые, скажем, b = c , результатом будет эллипсоид вращения , который может быть сжатым (если a ) или вытянутым ( a> b ). Вырожденный случай a = b = c представляет собой сферу. Эллипсоид вращения также называется сфероидом .

Гиперонимы [править]
Производные термины [править]
Связанные термины [править]
Переводы [править]

Поверхность, все поперечные сечения которой эллиптические или круглые

См. Также [править]

Прилагательное [править]

эллипсоид ( сравнительный более эллипсоид , превосходный наибольший эллипсоид )

  1. В форме эллипса; эллиптический.
  2. (математика) Имеет отношение к эллипсу; эллиптический.
  3. (ботаника) Имеет трехмерную форму эллипса, вращающегося вокруг своей длинной оси.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *