導(dǎo)語：如何才能寫好一篇數(shù)字化儀，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵字：LXI總線；FPGA；DSP；IEEE1588

引言

LXI是基于以太網(wǎng)技術(shù)等工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，由中小型總線模塊組成的新型儀器平臺。它由安捷倫公司和VXI科技公司于2004年9月共同合作成立的LXI聯(lián)盟提出的，利用現(xiàn)有Ethernet標(biāo)準(zhǔn)、Internet工具、LAN協(xié)議、IEC物理尺寸和IVI驅(qū)動(dòng)程序的各方優(yōu)點(diǎn)，使測試系統(tǒng)的互連平臺轉(zhuǎn)向更高速的PC標(biāo)準(zhǔn)的I／O，是構(gòu)成新一代合成儀器平臺的標(biāo)準(zhǔn)。

LXI總線數(shù)字化儀模塊能夠?qū)煞N標(biāo)準(zhǔn)頻率的中頻信號進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和數(shù)字中頻處理與分析、并且給出幅頻特性分析結(jié)果、也可以直接輸出數(shù)字中頻I／Q數(shù)據(jù)，提供給其他分析設(shè)備進(jìn)行用戶需要的特定分析。

總體實(shí)現(xiàn)方案

LXI總線數(shù)字化儀模塊主要包括中頻信號處理通路、高速ADC、基于FPGA與DSP的數(shù)字中頻信號處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元以及嵌入式微處理器等部分，具體實(shí)現(xiàn)方案如圖1所示。中頻信號處理通路部分主要完成模擬中頻信號預(yù)采樣處理、程控增益控制、抗混疊濾波等，處理后的中頻信號經(jīng)過高速ADC采樣，采樣得到的數(shù)字中頻信號首先送到FPGA進(jìn)行數(shù)字下變頻、數(shù)字濾波等處理后得到IQ兩路數(shù)據(jù)，再存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，然后由DSP進(jìn)行本地?cái)?shù)據(jù)運(yùn)算，以得到要分析信號相應(yīng)的特性信息。IQ數(shù)據(jù)也可以直接送到模塊前面板，即IQ數(shù)據(jù)輸出。嵌入式微處理器是整個(gè)模塊的控制核心，完成系統(tǒng)間的通訊、圖形控制，同時(shí)提供豐富的接口。

關(guān)鍵電路實(shí)現(xiàn)

中頻信號處理通路設(shè)計(jì)

由于中頻數(shù)字化儀模塊能夠?qū)煞N頻率的中頻信號進(jìn)行采樣與信號處理，因此整個(gè)中頻信號通道覆蓋兩種中頻帶寬。中頻信號處理通路主要完成中頻信號濾波、信號放大、抗混疊濾波以及對數(shù)檢波和預(yù)采樣等。中頻信號在進(jìn)入模塊通道后，首先進(jìn)行低通濾波，濾除中頻信號中的高頻分量，濾波后需要對信號進(jìn)行放大控制，以滿足ADC的采樣要求。信號進(jìn)入ADC之前要進(jìn)行抗混疊濾波處理，在抗混疊濾波電路部分信號通道分成兩路，進(jìn)行第一種中頻信號分析時(shí)，通過控制開關(guān)選擇第一中頻濾波通道；進(jìn)行第二種中頻信號分析時(shí)，選擇第二中頻濾波通道。信號通道前端的對數(shù)檢波及預(yù)采樣電路輔助程控增益放大器實(shí)現(xiàn)模塊整個(gè)通道0dB～30dB的自動(dòng)增益功能。同時(shí)為提高模塊的動(dòng)態(tài)范圍，在中頻信號進(jìn)入高速ADC之前設(shè)計(jì)有噪聲疊加電路。具體實(shí)現(xiàn)原理如圖2所示。

ADC電路設(shè)計(jì)

數(shù)字化儀模塊ADC采用14位、130Msps模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，為減小信號干擾，采用模擬差分輸入方式。轉(zhuǎn)換器的數(shù)字輸出為低功耗LVDS、二元補(bǔ)碼數(shù)據(jù)格式，以方便后續(xù)數(shù)據(jù)處理。

為滿足模塊能夠完成對兩種中頻信號采集，ADC電路部分設(shè)計(jì)了可變采樣時(shí)鐘電路，模塊會(huì)根據(jù)用戶的測試需要自動(dòng)選擇不同的采樣時(shí)鐘，并且采樣時(shí)鐘始終鎖定在模塊內(nèi)部或外部參考上。采樣時(shí)鐘發(fā)生電路由參考電路、集成鎖相環(huán)路(內(nèi)部自帶VCO)及DDS電路三部分組成，如圖3所示?；贔PGA的控制電路控制集成鎖相環(huán)路內(nèi)部自帶的VCO鎖定在一個(gè)固定輸出頻率上，采樣時(shí)鐘信號則由DDS對VCO輸出的信號分頻得到。

基于FPGA和DSP的數(shù)字中頻信號處理電路設(shè)計(jì)

FPGA主要完成數(shù)字中頻信號處理和硬件電路的控制。其中信號處理部分包括數(shù)字下變頻、數(shù)字濾波等，總體結(jié)構(gòu)上由DDS、下混頻器、MAC濾波器、系數(shù)存儲(chǔ)器等組成，DDS完成數(shù)控本振(NCO)的功能，用來產(chǎn)生下變頻所需的本振信號：硬件電路控制部分包括中頻信號處理通路控制、采樣時(shí)鐘控制、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)控制及觸發(fā)控制等。

FPGA處理后數(shù)據(jù)的最終處理與運(yùn)算工作由DSP完成，包括中頻檢波、對數(shù)處理、視頻濾波、視頻檢波以及對運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行誤差修正等任務(wù)，處理完成的數(shù)據(jù)通過LXI總線接口送到虛擬儀器軟面板進(jìn)行結(jié)果顯示。由于要進(jìn)行兩種中頻信號測量，數(shù)據(jù)處理復(fù)雜程度高，而DSP和FPGA的存儲(chǔ)空間有限，因此采用動(dòng)態(tài)更新DSP程序和FPGA程序的方法。根據(jù)用戶選擇的功能，重新配置DSP和FPGA代碼到芯片，此方法提高了軟件的靈活性和可擴(kuò)展性，同樣縮小了硬件體積，減少了硬件成本。

LXI觸發(fā)電路設(shè)計(jì)

LXI規(guī)范提供了3種觸發(fā)方式：基于LAN的觸發(fā)；基于IEEE1588精密時(shí)鐘協(xié)議提供的時(shí)間基準(zhǔn)進(jìn)行定時(shí)觸發(fā)：通過專用LXI觸發(fā)總線的觸發(fā)。

本數(shù)字化儀模塊采用基于IEEE1588精密時(shí)鐘協(xié)議提供的時(shí)間基準(zhǔn)進(jìn)行定時(shí)觸發(fā)，該觸發(fā)需要通過網(wǎng)線來實(shí)現(xiàn)IEEE1588協(xié)議，使各設(shè)備的實(shí)時(shí)時(shí)鐘保持同步、各設(shè)備根據(jù)同步的時(shí)間實(shí)現(xiàn)事件的同步。由帶有以太網(wǎng)外設(shè)的CPU處理器和FPGA組成。FPGA仍然實(shí)現(xiàn)IEEE 1588時(shí)間戳和硬件觸發(fā)的功能，這樣可以大大提高同步精度，同時(shí)有利于LXI測試模塊的升級和維護(hù)。

模塊軟件設(shè)計(jì)

驅(qū)動(dòng)軟件設(shè)計(jì)

在以NT為核心的WIN2K、WINXP操作系統(tǒng)中，由于安全性、穩(wěn)定性的考慮，操作系統(tǒng)不允許應(yīng)用程序直接訪問硬件資源，要實(shí)現(xiàn)對LXI總線中頻數(shù)字化儀硬件電路的控制就必須開發(fā)硬件設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，作為下層硬件和上層應(yīng)用程序的紐帶，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序?qū)Φ讓佑布脑L問。

篇2

摘要隨著“十二五”核電的飛速發(fā)展，以及“十三五”核電走出去的規(guī)劃落地，核電儀控系統(tǒng)也經(jīng)歷了長足的發(fā)展。本文對國內(nèi)核電廠儀控系統(tǒng)的發(fā)展進(jìn)行回顧，結(jié)合國內(nèi)核電廠的實(shí)際應(yīng)用情況，對核電廠儀控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較分析并提出國內(nèi)供貨商研制核電數(shù)字化儀控產(chǎn)品需關(guān)注的問題。

關(guān)鍵詞核電廠 數(shù)字化儀控系統(tǒng) 比較分析

基于核電行業(yè)的特點(diǎn)，核電廠儀控系統(tǒng)需要具備成熟性、安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性的原則。本文對早期基于模擬組合單元儀表和繼電器等硬件邏輯電路技術(shù)的核電廠儀控系統(tǒng)的特點(diǎn)和應(yīng)用情況進(jìn)行了介紹，對國內(nèi)新建核電廠數(shù)字化的儀控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行對比分析。通過對比分析，總結(jié)出國內(nèi)供貨商研制數(shù)字化儀控系統(tǒng)的需要解決的問題。

一、早期的核電廠儀控系統(tǒng)

世界上絕大多數(shù)核電廠于20世紀(jì)70-80年代建成，由于數(shù)字化儀控系統(tǒng)技術(shù)尚未成熟，因此早期的核電廠采用的是在當(dāng)時(shí)看來成熟的基于模擬組合單元儀表系統(tǒng)和繼電器等硬件邏輯電路技術(shù)。我國的大亞灣、嶺澳一期、秦山一期和秦山二期均采用這種模擬技術(shù)。其中，大亞灣和嶺澳采用法國的Bailey9020單元組合儀表進(jìn)行模擬量控制，采用繼電器進(jìn)行開關(guān)量控制。秦山一期和秦山二期采用Foxboro公司spec-200系列單元組合儀表進(jìn)行模擬量控制，采用繼電器進(jìn)行開關(guān)量控制。

二、核電廠數(shù)字化儀控系統(tǒng)的發(fā)展

隨著數(shù)字化儀控系統(tǒng)技術(shù)的日益發(fā)展，以及在傳統(tǒng)行業(yè)（火電、石化）中的大量使用，其成熟性不斷提高，其優(yōu)越性越來越明顯。如：計(jì)算精度高，運(yùn)算能力強(qiáng)，網(wǎng)絡(luò)通訊減少電纜數(shù)量，冗余、容錯(cuò)、自診斷易于故障檢測和維護(hù)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、事故追憶、改善人因工程和人機(jī)接口提高安全性。數(shù)字化儀控系統(tǒng)不斷地被核電廠所接受并采納。從上世紀(jì)90年代開始，國外開始出現(xiàn)了采用DCS技術(shù)的核電廠。英國Sizewell-B核電廠采用了數(shù)字化的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)通信、邏輯處理控制算法和自動(dòng)控制指令，然而人機(jī)接口依然采用常規(guī)儀表的“半數(shù)字化”儀控系統(tǒng)。法國的N4核電廠，采用了基于微處理器和局域網(wǎng)通訊的DCS技術(shù)的全數(shù)字化儀控系統(tǒng)。隨著早期核電廠儀控系統(tǒng)產(chǎn)品的逐步退役，國外對在役核電廠的儀控系統(tǒng)進(jìn)行了數(shù)字化改進(jìn)，匈牙利波克什（PAKS）核電廠1-4號機(jī)組于2002年完成了儀控系統(tǒng)數(shù)字化改造；保加利亞科茲洛杜伊核電廠（Kozloduy）5&6號機(jī)組于1996年進(jìn)行了全數(shù)字化改造；瑞士 Beznau 核電廠于2001年完成保護(hù)系統(tǒng)的數(shù)字化改造。

國內(nèi)核電數(shù)字化儀控系統(tǒng)的發(fā)展基本上是三家集團(tuán)之間的較量，中核、廣核、總得來說這些公司的國產(chǎn)化工作還在進(jìn)行當(dāng)中，數(shù)字化儀控系統(tǒng)特別是安全級數(shù)字化儀控系統(tǒng)國內(nèi)還沒有非常成熟產(chǎn)品。因此，國內(nèi)新建的核電廠基本上都是引進(jìn)國外數(shù)字化儀控系統(tǒng)產(chǎn)品（安全級+非安全級），其中阿?，m和西門子的產(chǎn)品TXS + TXP應(yīng)用于我國田灣一期/二期、嶺澳二期和福清三期核電廠，西屋公司的產(chǎn)品Common Q + Ovation應(yīng)用于我國海陽一期和三門一期核電廠，施耐德公司的產(chǎn)品Triconex + I/A應(yīng)用于我國方家山、福清一期/二期和昌江一期核電廠，三菱和和利時(shí)公司的產(chǎn)品Meltac + HOLLiAS_N產(chǎn)品應(yīng)用于我國紅沿河一期、寧德一期、陽江一期/二期、臺山一期和防城港一期核電廠。

三、核電廠數(shù)字化儀控系統(tǒng)的對比分析

以TXS + TXP是歐洲核電數(shù)字化儀控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的代表，系統(tǒng)采用多樣化的功能方案。人機(jī)接口采用全功能工作站，通訊方式實(shí)現(xiàn)雙向傳輸，控制室有較大規(guī)模的后備盤和應(yīng)急控制盤和大屏幕。Common Q + Ovation是美國AP1000堆型核電廠數(shù)字化儀控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)代表，人機(jī)接口分為安全級工作站和非安全級工作站，布置上采用“前三后一”的形式，分別設(shè)置了ROA，ROB，ROC和SRO四個(gè)操縱站。

Triconex + I/A從2008年開始應(yīng)用于國內(nèi)M310和CP650堆型， Triconex在石化領(lǐng)域ESD系統(tǒng)有大量的應(yīng)用，其三重冗余的設(shè)計(jì)提高了機(jī)組的可靠性，非安全級DCS產(chǎn)品為I/A在火電廠應(yīng)用廣泛，其儀控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下圖所示。

Meltac + HOLLiAS_N產(chǎn)品應(yīng)用CPR1000機(jī)組，日本核電數(shù)字化儀控系統(tǒng)引進(jìn)美國技術(shù)，其產(chǎn)品的技術(shù)路線與美國是一致的，非安全級產(chǎn)品由和利時(shí)供貨。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下：

數(shù)字化儀控系統(tǒng)給核電廠帶來諸多優(yōu)越性的同時(shí)，也引入了新的問題：比如1）儀控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)的論證不夠充分，例如采用集中式還是分布式的數(shù)據(jù)庫等。2）新的故障模式――共模故障，影響著失效模式、安全評價(jià)的研究；3）控制系統(tǒng)軟件質(zhì)量保證。

隨著國家對“十三五”核電走出去的號召，核電儀控系統(tǒng)數(shù)字化、國產(chǎn)化是歷史必然。國內(nèi)三大集團(tuán)都在加緊核電數(shù)字化儀控系統(tǒng)的研制，本文針對國外成熟產(chǎn)品的使用情況和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的對比分析并提出了新的需要解決的問題，為國內(nèi)供貨商研制出成熟、安全、可靠的核電數(shù)字化儀控系統(tǒng)產(chǎn)品提供參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]王遠(yuǎn)隆.核電廠數(shù)字化儀控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較分析[J].中國核電，2011，04（3）：212-219.

[2]朱雯，王強(qiáng).CPR1000核電站全廠數(shù)字化儀控系統(tǒng)不同 DCS 平臺的比較分析[J].電子測試，2013，（8）：68-70.

[3]孫偉，張龍強(qiáng)，江輝等.數(shù)字化儀控系統(tǒng)EUR-URD需求分析對比探討[J].自動(dòng)化儀表，2015，36（11）：11-14.

篇3

前言傳統(tǒng)工程測量技術(shù)的服務(wù)領(lǐng)域主要包括水利、交通、建筑等行業(yè)，隨著計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展、測量儀器的智能化，數(shù)字化測繪技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，而全球定位系統(tǒng)（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、攝影測量與遙感（RS）以及數(shù)字化測繪和地面測量先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，測量數(shù)據(jù)采集和處理的逐漸自動(dòng)化、實(shí)時(shí)化和數(shù)字化，工程測量的服務(wù)領(lǐng)域也應(yīng)進(jìn)一步延伸，以滿足不斷提高的社會(huì)需要。

1、數(shù)字化技術(shù)在原圖處理中的應(yīng)用

1.1 原圖數(shù)字化處理 在建立各種GIS 系統(tǒng)時(shí)，需要對原有地圖進(jìn)行數(shù)字化處理，對于原始地圖，若其現(xiàn)勢性、精度和比例尺能滿足要求，就可以利用數(shù)字化儀對其進(jìn)行數(shù)字化處理工作。當(dāng)前主要有手扶跟蹤數(shù)字化和掃描矢量化、GPS數(shù)據(jù)輸入三種方法，手扶跟蹤數(shù)字化需要的儀器為計(jì)算機(jī)，數(shù)字化儀及相關(guān)軟件，是較早的一種數(shù)字化輸入方法，輸入速度較慢，勞動(dòng)強(qiáng)度也較大。掃描矢量化是通過掃描儀輸入掃描圖像，然后通過矢量跟蹤，確定實(shí)體的空間位置。隨著掃描儀的普及和矢量化軟件的不斷升級，其作業(yè)方法越來越趨于自動(dòng)化，它是一種省時(shí)，高效的數(shù)據(jù)輸入方法。GPS輸入是依據(jù)GPS工具能確定地球表面圖形精確位置，由于它測定的是三維空間位置的數(shù)字，因此不需作任何轉(zhuǎn)換，可直接輸入數(shù)據(jù)庫，目前主要是應(yīng)用RTK（Real Time Kinematics-實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)）技術(shù)，它是在GPS 基礎(chǔ)上發(fā)展起來的、能夠?qū)崟r(shí)提供流動(dòng)站在指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果，并在一定范圍內(nèi)達(dá)到厘米級精度的一種新的GPS 定位測量方式，通過將1臺GPS 接收機(jī)安裝在已知點(diǎn)上對GPS 衛(wèi)星進(jìn)行觀測，將采集的載波相位觀測量調(diào)制到基準(zhǔn)站電臺的載波上，再通過基準(zhǔn)站電臺發(fā)射出去;流動(dòng)站在對GPS 衛(wèi)星進(jìn)行觀測并采集載波相位觀測量的同時(shí)，也接收由基準(zhǔn)站電臺發(fā)射的信號，經(jīng)解調(diào)得到基準(zhǔn)站的載波相位觀測量，流動(dòng)站的GPS 接收機(jī)再利用0TF(運(yùn)動(dòng)中求解整周模糊度)技術(shù)由基準(zhǔn)站的載波相位觀測量和流動(dòng)站的載波相位觀測量來求解整周模糊度，最后求出厘米級精度流動(dòng)站的位置。應(yīng)用這種測量方法測量可以不布設(shè)各級控制點(diǎn)，僅依據(jù)一定數(shù)量的基準(zhǔn)控制點(diǎn)，便可以高精度快速地測定圖根控制點(diǎn)、界址點(diǎn)、地形點(diǎn)、地物點(diǎn)的坐標(biāo)，利用測圖軟件可以在野外一次生成電子地圖。同時(shí)，也可以根據(jù)已有的數(shù)據(jù)成果快速地進(jìn)行施工放樣。而實(shí)際應(yīng)用得較多的主要是數(shù)字掃描矢量化軟件，針對大比例尺地形圖，大多數(shù)掃描矢量化軟件能自動(dòng)提取多邊形信息，高效、便捷、保真的對地圖進(jìn)行數(shù)字化處理。下面簡單介紹MAPCAD軟件的原圖數(shù)字化處理作業(yè)流程。

1.2 數(shù)字化原圖作業(yè)流程 由于MAPCAD軟件掃描矢量化輸入方法具有圖像清晰、編輯方便、易于轉(zhuǎn)換等特點(diǎn)一般外設(shè)精度都能滿足，所以地形圖的精度主要取決于人工跟蹤精度和輸出設(shè)備精度，而人工跟蹤精度主要取決于作業(yè)人員的技能掌握熟練程度和工作態(tài)度，所以必須在加強(qiáng)作業(yè)人員基本技能培訓(xùn)上下工夫，要求工作人員嚴(yán)格按矢量化方案作業(yè)，確保圖件的精度和質(zhì)量高于國家現(xiàn)行數(shù)字化測圖規(guī)范所規(guī)定的數(shù)字化精度和質(zhì)量。在工程測量實(shí)踐中，要做好地形圖外業(yè)測點(diǎn)與數(shù)字化圖縮放相結(jié)合、符號圖層的劃分子圖、線型符號庫的設(shè)計(jì)等工作保證滿足工程進(jìn)度的同時(shí)又節(jié)約項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)，設(shè)計(jì)出的數(shù)字地圖簡單易用、美觀整潔、易于使用地形圖的工作人員判讀。

2、數(shù)字化繪圖技術(shù)分析

2.1 數(shù)字化繪圖的特點(diǎn) 大比例尺地形圖和工程圖的測繪是傳統(tǒng)工程測量的重要內(nèi)容，數(shù)字化繪圖克服了手工繪圖存在的許多弊端，如工作量大，作業(yè)艱苦，作業(yè)程序復(fù)雜，煩瑣的內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理和繪圖工作，成圖周期長，產(chǎn)品單一等缺點(diǎn)，符合現(xiàn)代飛速發(fā)展的工程需要。目前，數(shù)字化成圖技術(shù)主要有內(nèi)外業(yè)一體化和電子平板兩種模式。內(nèi)外業(yè)一體化是一種外業(yè)數(shù)據(jù)采集方法，主要設(shè)備是全站儀、電子手簿等，其特點(diǎn)是精度高、內(nèi)外業(yè)分工明確、便于人員分配，從而具有較高的成圖效率。具有以下的特點(diǎn)：

①一測多用：如在一些綜合性較強(qiáng)的工程中需要對同一地形圖繪制不同比例尺的地形圖，過去的平板測圖方法則需要重復(fù)工作，而數(shù)字化測圖則可以同時(shí)根據(jù)完成的地形圖繪制不同比例尺的多個(gè)地形圖，因?yàn)橥”壤甙舜蟊壤叩匦螆D測圖范圍。僅需先測大比例尺圖范圍，再補(bǔ)充小比例尺測圖范圍即可滿足各不同專業(yè)人員對不同比例尺的地形圖的需要。 ②精度高：數(shù)字化成圖系統(tǒng)在外業(yè)采集數(shù)據(jù)時(shí)，利用全站儀現(xiàn)場自動(dòng)采集地形地物點(diǎn)的三維坐標(biāo)，并自動(dòng)存儲(chǔ)，在內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理時(shí)，完全保持了外業(yè)測量的精度，消除了人為的錯(cuò)誤及誤差來源，而且外業(yè)工作省略了讀數(shù)、計(jì)算、展點(diǎn)繪圖等外業(yè)工序，減少了作業(yè)人員，外業(yè)工效大大提高，時(shí)間縮短，直接生產(chǎn)成本大幅度下降。 ③勞動(dòng)強(qiáng)度：小數(shù)字化成圖的過程，減輕了作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，使生產(chǎn)周期大大縮短，能及時(shí)滿足用戶的要求。 ④便于保存管理及更新方便：數(shù)字化產(chǎn)品既可以存儲(chǔ)在軟盤上，也可以通過繪圖儀繪在所需的圖紙上，線條、線劃粗細(xì)均勻，注記、字體工整，圖面整齊、美觀。且便于修改，能更好地保證圖形的現(xiàn)勢性和不變形性，避免重復(fù)測繪造成的浪費(fèi)，增加地形圖的實(shí)用性和用戶的廣泛性。

2.2 外業(yè)數(shù)據(jù)的采集 在采集數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)采集人員要準(zhǔn)確應(yīng)用地物代碼，以免在內(nèi)業(yè)成圖時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤;在觀測開始時(shí)，相關(guān)工作人員需嚴(yán)格按照要求應(yīng)對測站點(diǎn)進(jìn)行檢查，跑尺人員應(yīng)嚴(yán)格按照自動(dòng)成圖的要求作業(yè)，確保能完整地描述地形地貌的特征點(diǎn)，必須通過繪制草圖來表明各個(gè)地物碎部點(diǎn)的屬性及相互關(guān)系，測量坎子時(shí)，要量取坎子比高，坎下也要進(jìn)行地形點(diǎn)采集。當(dāng)一個(gè)測區(qū)完成后，如果有必要可把數(shù)據(jù)備份。 2.3 繪制內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理 無論是工程進(jìn)程各階段的測量工作，還是不同工程的測量工作，都需要根據(jù)誤差分析和測量平差理論選擇適當(dāng)?shù)臏y量手段，并對測量成果進(jìn)行處理和分析。

3、數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)概述 數(shù)字?jǐn)z影測量是基于數(shù)字影像與攝影測量的基本原理，應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字影像處理、影像匹配、模式識別等多學(xué)科的理論與方法。就攝影測量本身而言，從測繪的角度上來看數(shù)字?jǐn)z影測量還是利用影像來進(jìn)行測繪的科學(xué)與技術(shù);而從信息科學(xué)和計(jì)算機(jī)視覺科學(xué)的角度來看，它是利用影像來重建三維表面模型的科學(xué)與技術(shù)，也就是在“室內(nèi)”重建地形的三維表面模型，然后在模型上進(jìn)行測繪，從本質(zhì)上來說，它與原來的攝影測量沒有區(qū)別。因而，在數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)中，整個(gè)的生產(chǎn)流程與作業(yè)方式，和傳統(tǒng)的攝影測量差別似乎不大，但是它給傳統(tǒng)的攝影測量帶來了重大的變革。 目前通過在空中利用數(shù)字?jǐn)z影機(jī)所獲得的數(shù)字影像，內(nèi)業(yè)使用專門的航測軟件處理，進(jìn)行的航空攝影測量是大面積、大比例尺地形測圖、地籍測量的重要手段與方法，在計(jì)算機(jī)上對數(shù)字影像進(jìn)行像對匹配，建立地面的數(shù)字模型，再通過專用的軟件來獲得數(shù)字地圖。該方法的特點(diǎn)是可將大量的外業(yè)測量工作移到室內(nèi)完成，它具有成圖速度快、精度高而均勻、成本低，不受氣候及季節(jié)的限制等優(yōu)點(diǎn)。特別適合于城市密集地區(qū)的大面積成圖。但是該方法的初期投入較大，如果一個(gè)測區(qū)較小，它的成本就顯得較高。但可以說是今后數(shù)字測圖的一個(gè)重要發(fā)展方向，未來社會(huì)要求的是可以提供數(shù)字的、影像的、線劃的等多種形式的地圖產(chǎn)品。并且隨著全數(shù)字?jǐn)z影工作站的出現(xiàn)，加上GPS 技術(shù)在攝影測量中的應(yīng)用，使得攝影測量向自動(dòng)化、數(shù)字化方向邁進(jìn)。

4、結(jié)束語隨著數(shù)字化測繪技術(shù)的提高，GIS技術(shù)的不斷成熟、GPS技術(shù)在各行各業(yè)的廣泛應(yīng)用，現(xiàn)代工程測量必將朝著測量數(shù)字工程化的方向發(fā)展。大力開展數(shù)字化測繪技術(shù)的應(yīng)用與研究將是測繪單位提升自身競爭實(shí)力和創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益的首要任務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

篇4

關(guān)鍵詞：數(shù)字化；測繪；土地測量；應(yīng)用

中圖分類號： P231.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：

在經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展中，計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展與完善，并且使得數(shù)字信息化的時(shí)代誕生。然而測繪的技術(shù)也開始逐漸步入正軌，由傳統(tǒng)的人工測繪，更新到了由測量器械進(jìn)行智能繪制的方式，在測繪的繪制工作中，應(yīng)用到了這一突破性的數(shù)字技術(shù)，使得土地的測量工作呈現(xiàn)出精確的穩(wěn)步姿態(tài)。國家對于我國的土地開展規(guī)劃和管理的基本核心，則是土地測量的工作，在土地利用的時(shí)候，可以在傳統(tǒng)的土地測量階段建立的數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，搜尋出有關(guān)的資料，所以在這其中，測量方式的精確度是非常重要的。

數(shù)字化的測繪技術(shù)

（一）數(shù)字化測繪的含義

數(shù)字化測繪指的是采用具備現(xiàn)代化的測量儀器，對其地質(zhì)開展采集并且要以坐標(biāo)的形式升級為數(shù)字化的信息，接著要利用計(jì)算機(jī)通過相應(yīng)的專業(yè)軟件處理后，得到相關(guān)地圖的電子繪制方法，其中采用的現(xiàn)代化測量儀器可以是：衛(wèi)星定位系統(tǒng)、全站儀、GPS等等。數(shù)字化的測繪以衛(wèi)星定位技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等高科技作為精準(zhǔn)、快捷、高效、基礎(chǔ)的測量結(jié)果，其采用的方式與當(dāng)今的信息化時(shí)代極為相符，把在紙上畫圖的傳統(tǒng)模式加以升級，并具備了較短的測量時(shí)間和精確測量精度的優(yōu)勢。

數(shù)字化測繪的內(nèi)容

1、將地圖進(jìn)行數(shù)字化：在某地區(qū)需要數(shù)字地圖，并且在時(shí)間不允許或者測量經(jīng)費(fèi)不足，不能夠?qū)τ谶@一地區(qū)開展數(shù)字地圖繪制的時(shí)候，采用地圖數(shù)字化的方法就可以將這樣的問題解決。把現(xiàn)有的地圖進(jìn)行數(shù)字化，就是通過采用繪制儀、數(shù)字化儀、掃描儀、軟件以及計(jì)算機(jī)等對于地圖進(jìn)行處理，在合理的時(shí)間范圍內(nèi)獲得完整的數(shù)字化地圖。一般情況下，會(huì)采用掃描矢量法，此方法的精度非常高，可是它主要是依賴原圖的繪制精度。但是，在掃描的時(shí)候產(chǎn)生的誤差成分也是難免的，而且繪制的結(jié)果把原圖進(jìn)行數(shù)字化是最主要的目標(biāo)，從而造成了時(shí)效性不足，因此，這樣的方法只可當(dāng)成應(yīng)急時(shí)的方法。

2、數(shù)字化地圖的繪制：這種方法在我國每個(gè)企業(yè)單位，進(jìn)行測繪的時(shí)候都是有限選擇的方法。在測繪的地圖要求比例大或者沒有地圖能夠數(shù)字化的時(shí)候，都會(huì)選擇此方法。數(shù)字化地圖在測繪的精度上極高，可以將標(biāo)記事物的精確度嚴(yán)格控制在5cm左右。

3、航空測量的數(shù)字成圖：測繪的地圖其面積很大時(shí)，會(huì)采用航空進(jìn)行拍攝，來獲得地面的影像，接著會(huì)進(jìn)行外業(yè)的判讀，和內(nèi)業(yè)的建模，利用計(jì)算機(jī)的軟件對于獲得的數(shù)字資料開展模擬的方式，能夠快速的繪制數(shù)字化的地圖。航測成圖是采用在空中拍攝的影像，來獲取數(shù)字影像的資料，接著利用業(yè)內(nèi)航測的軟件進(jìn)行嚴(yán)格處理，之后會(huì)成為數(shù)字化的信息，然后采用計(jì)算機(jī)對數(shù)字化的信息和影像的資料，進(jìn)行對比后將模型建立，最終采用科學(xué)專業(yè)的軟件，對其繪制出數(shù)字地圖。航測成圖其成本很低，精度和效率都很高，可以把在戶外開展的測繪工作，極大程度上的轉(zhuǎn)移到了室內(nèi)完成。

數(shù)字化測繪技術(shù)在土地測量中的應(yīng)用

（一）碎部的測量

地根測量

此測量方式可以采用PTK技術(shù)在平坦的地域中，開展圖根控制網(wǎng)的設(shè)置，依據(jù)GPS觀測網(wǎng)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，能夠看出點(diǎn)位的誤差，并且其誤差是非常大的，想滿足比5cm誤差小的臨近范圍是難的。因此，對于建筑密集地區(qū)或者城市的街道，其布局時(shí)有必要采用全站儀的方式，把圖根的布局設(shè)立成結(jié)點(diǎn)網(wǎng)，這樣就可以消除誤差，并且也會(huì)避免在結(jié)合邊界的附近出現(xiàn)超限的問題。

2、開展數(shù)字化采集的方式

一般情況下，會(huì)利用測界址點(diǎn)的方式，對于可形成封閉權(quán)屬的單位開展測量活動(dòng)，采用測量地形點(diǎn)的方式對于其他的地物開展測量。在測量采點(diǎn)的過程中，為使得記憶深刻，測量的工作人員一般會(huì)把不相同的地物，編制成相應(yīng)不同屬性的點(diǎn)。在打點(diǎn)測量的階段，必須先測一個(gè)地物之后，再進(jìn)行下一個(gè)地物的測量，把點(diǎn)經(jīng)過內(nèi)業(yè)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，消除散點(diǎn)太多的情況而妨礙了繪圖。

內(nèi)業(yè)的數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采集在結(jié)束的過程中，要將數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)當(dāng)中?？墒遣捎玫臏y量儀器是不同的，造成導(dǎo)出的一些數(shù)據(jù)格式也會(huì)存在差異，所以，有必要將全部的數(shù)據(jù)格式都統(tǒng)一轉(zhuǎn)化成SCS的標(biāo)準(zhǔn)格式，這樣才有利于之后的數(shù)據(jù)處理。數(shù)據(jù)在轉(zhuǎn)換之后，可以開展地圖的繪制，測量的人員，可以依據(jù)樹木、房屋、街道的打點(diǎn)順序，快速的繪制出其初始的數(shù)字化地圖。

外業(yè)的調(diào)繪

完成內(nèi)業(yè)的數(shù)據(jù)在處理之后，其地圖的全部內(nèi)容已經(jīng)接近完成了70%左右，這時(shí)只要把外景實(shí)體，和初始的數(shù)字化打印出來的實(shí)體相比較，然后對于一部分空白的區(qū)域開展打點(diǎn)補(bǔ)充之后連接上就可以了。最終會(huì)形成完整的數(shù)字化地圖。

對于外業(yè)測量精度控制的方法

提高數(shù)字地圖繪制的精度其主要的控制方法：1、在野外工作的過程中，一定要對于轉(zhuǎn)戰(zhàn)的次數(shù)嚴(yán)格控制，一般情況下，連續(xù)轉(zhuǎn)戰(zhàn)的次數(shù)是不應(yīng)該超過三次的；2、在碎部測量的過程中，必須要規(guī)范的使用立鏡，地物的要優(yōu)先測量，然后才能在制高點(diǎn)上利用打散點(diǎn)的方法對于內(nèi)部進(jìn)行測量，最終要用丈量等等的方式進(jìn)行精確的測量，此外，工作人員在設(shè)計(jì)的過程中一定要做好整體的統(tǒng)計(jì)，并且要做好界址點(diǎn)中精度檢查表對應(yīng)的精確統(tǒng)計(jì)。

（三）土地測繪上數(shù)字化測繪技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

1、對于測繪結(jié)果的形象性和直觀性

對于數(shù)字化測繪技術(shù)的結(jié)果，都是呈現(xiàn)在計(jì)算機(jī)上，而且是用于特別直觀的形式顯示出來的，這其中包括了地貌形態(tài)、地籍要素以及地形特征等等方面的內(nèi)容。所以，測繪結(jié)果在查看上是非常方面的，即使非專業(yè)的人員也可以將數(shù)字化的測繪結(jié)果清晰讀出。

2、使用的便捷性

數(shù)字化的測繪師采用智能化的操作方法，讓工作人員在進(jìn)行土地測繪的時(shí)候非常的方便。在此期間，技術(shù)的創(chuàng)新也在不斷的發(fā)展，對于數(shù)字化的測繪更是要求嚴(yán)格，因?yàn)槭抢糜?jì)算機(jī)來進(jìn)行智能繪圖的測量方式，因此更新的速度是相當(dāng)快的。然而數(shù)字化的測繪只要求對于軟件開展簡單的升級，就能夠?qū)⒓夹g(shù)的同步創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)。

3、對于測量結(jié)果的適應(yīng)性

每一個(gè)工程在測量結(jié)果中，對于每個(gè)方面的側(cè)重點(diǎn)是不一樣的，傳統(tǒng)的測量方式測出的結(jié)果不能夠進(jìn)行一次多用，而數(shù)字化的測量結(jié)果能夠依據(jù)需要使用的不同側(cè)重點(diǎn)，開展其數(shù)據(jù)的加工，使得與要求符合。

4、對于結(jié)果分析的基礎(chǔ)性

把采用數(shù)字化測繪技術(shù)，所繪出的地圖當(dāng)成基礎(chǔ)，經(jīng)過軟件進(jìn)行加工，要以地圖為模板進(jìn)行規(guī)劃，然后將實(shí)施的方案展現(xiàn)出來進(jìn)行模擬。最終經(jīng)過不同因素的制約分析，得出一個(gè)相對真實(shí)的方案模擬結(jié)果。

總結(jié)：

我國的經(jīng)濟(jì)呈現(xiàn)不斷發(fā)展的姿態(tài)，想要與社會(huì)建設(shè)同步進(jìn)行，就需要精確、細(xì)致的地質(zhì)形貌資料的搜集。為了能將地理信息實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的處理，就要設(shè)置對應(yīng)的信息資料庫，同時(shí)要采用數(shù)字化的測繪技術(shù)對于地質(zhì)的形態(tài)，進(jìn)行科學(xué)化、現(xiàn)代化以及智能化的處理。數(shù)字化的測繪技術(shù)，極大程度上將傳統(tǒng)的戶外測量流程，轉(zhuǎn)移到了室內(nèi)完成，一方面將工作的環(huán)境優(yōu)化了，工作人員的勞動(dòng)量減少了，另一方面由于一些先進(jìn)技術(shù)的有效引入，使得測繪的結(jié)果更加的精確。在先進(jìn)的空間技術(shù)和信息技術(shù)等等的作用下，人們?nèi)轿坏墓蚕頂?shù)據(jù)庫的資源也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]歐柳環(huán).數(shù)字化測繪技術(shù)在土地測量中的應(yīng)用探索[J].廣東科技，2012（5）.

篇5

發(fā)電廠分散測控系統(tǒng)絕大多數(shù)都是采用分層分布結(jié)構(gòu),由高速數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)（以太網(wǎng)）、運(yùn)行人員工作站（OS）、過程控制單元（PCU）、工程師工作站（ES）等部分組成，過程控制單元（PCU）是其中最為重要的部分，可接受現(xiàn)場變送器、脈沖量、開關(guān)量、電氣量、熱電偶、熱電阻等信號,可直接應(yīng)用于生產(chǎn)過程,它是由能可冗余配置的主控模件(MCU)和智能I/O模件構(gòu)成，在運(yùn)算處理之后可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的聯(lián)鎖監(jiān)測、聯(lián)鎖控制、聯(lián)鎖保護(hù)等。運(yùn)行人員工作站（OS）和工程師工作站（ES）能夠提供了人機(jī)接口,同時(shí)為電氣設(shè)備維修工程師提供系統(tǒng)診斷、系統(tǒng)維護(hù)、系統(tǒng)組態(tài)設(shè)置等手段。數(shù)據(jù)的采集、處理、監(jiān)控都采用微型計(jì)算機(jī)來完成，機(jī)組的監(jiān)控水平得到了大幅度的提升，也提高了人機(jī)交互界面；無論是進(jìn)口的機(jī)組，還是國產(chǎn)的大型機(jī)組，基本都安裝了協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)；在很多電廠的自動(dòng)裝置設(shè)備都是采用數(shù)字化儀表來進(jìn)行顯示控制，而不再是過去那種傳統(tǒng)的機(jī)械式儀表，這些措施都將我國的電廠熱工自動(dòng)化技術(shù)推向到了一個(gè)新的高度。

電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化。電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化一般是由電網(wǎng)調(diào)度中心的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、大屏幕顯示器、打印設(shè)備、工作站、服務(wù)器等組成。它由處于調(diào)度區(qū)域內(nèi)的測量控制設(shè)備等變電站終端、下級電網(wǎng)調(diào)度中心、發(fā)電廠等構(gòu)成，由電力系統(tǒng)專屬局域網(wǎng)進(jìn)行連接。電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化的主要功能有：適應(yīng)電力市場的運(yùn)營需求、對電網(wǎng)運(yùn)行安全情況進(jìn)行分析、監(jiān)控、實(shí)時(shí)采集電力生產(chǎn)的過程中數(shù)據(jù)、自動(dòng)發(fā)電控制、對電力系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行評估、自動(dòng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度、對電力負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測等。

配電自動(dòng)化。配電自動(dòng)化與調(diào)度自動(dòng)化相比，規(guī)模要小的多。配電自動(dòng)化目標(biāo)在于實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、減輕運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度、為用戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)、提高供電的可靠性、改進(jìn)電能質(zhì)量等，是一項(xiàng)綜合信息管理系統(tǒng)，集合了設(shè)備管理技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)等為一體。配電自動(dòng)化在美國、英國、加拿大等一些發(fā)達(dá)國家已有了多年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，并且有向縱深性發(fā)展的趨勢，如人工智能、光纖通信、大規(guī)模地形顯示等。目前我國的配電自動(dòng)化技術(shù)主要使用了配電管理+集中監(jiān)控模式的配電自動(dòng)化、集中監(jiān)控模式的配電自動(dòng)化、就地控制的饋線自動(dòng)化模式，且使用了分布式總體結(jié)構(gòu)，通過網(wǎng)絡(luò)將子站和主站聯(lián)在一起，形成統(tǒng)一的配電自動(dòng)化系統(tǒng)。

加強(qiáng)電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)的人性化設(shè)計(jì)

1文化因素。我們在對電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該表現(xiàn)出與技術(shù)進(jìn)步和時(shí)代精神的與日俱進(jìn)，滿足電廠的功能需求，符合電廠的企業(yè)文化特征。

2美學(xué)因素。在進(jìn)行電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)該基于人性化設(shè)計(jì)的角度來進(jìn)行研究考慮，對人的觸覺、聽覺、視覺等審美情趣進(jìn)行充分的考慮。

3人機(jī)工程學(xué)因素。應(yīng)該采用多學(xué)科的方法，如心理學(xué)、生理學(xué)、人體力學(xué)、人體測量學(xué)等來提供人體機(jī)能特征參數(shù)，研究人體特征和結(jié)構(gòu)，為電氣工程自動(dòng)化的設(shè)計(jì)提供人性化的要求。

篇6

關(guān)鍵詞：數(shù)字化測圖、內(nèi)容、方法、應(yīng)用

中圖分類號：P231.5文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：

引言：

數(shù)字化測圖是近幾年隨著計(jì)算機(jī)、地面測量儀器、數(shù)字化測圖軟件的應(yīng)用而迅速發(fā)展起來的全新內(nèi)容，它廣泛用于測繪生產(chǎn)、土地管理、城市規(guī)劃、水利水電工程、地質(zhì)勘察和環(huán)境保護(hù)工程等部門，數(shù)字化測圖作為一種全解析機(jī)助測圖技術(shù)，與模擬測圖相比具有顯著優(yōu)勢和發(fā)展前景，是測繪發(fā)展的技術(shù)前言。

1、數(shù)字化測圖的重要性

數(shù)字化測圖實(shí)質(zhì)上是一種全解析計(jì)算機(jī)輔助測圖方法，它使得地形測量成果不再僅僅是繪制在紙上的地形圖，而是以計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)為載體的，可供計(jì)算機(jī)傳輸、處理、多用戶共享的數(shù)字地形信息。數(shù)字地形信息以其存儲(chǔ)與傳輸方便、精度與比例尺無關(guān)、不存在變形及損耗，能方便、及時(shí)的進(jìn)行局部修測更新，便于保持地形圖現(xiàn)勢性的巨大優(yōu)勢，極大地拓展了地形測量資料的應(yīng)用范圍，使其能在經(jīng)濟(jì)建設(shè)各部門發(fā)揮出更大的作用。所以，數(shù)字化測圖技術(shù)的出現(xiàn)，標(biāo)志著大比例尺測圖技術(shù)理論與實(shí)踐的革命性進(jìn)步。

2、數(shù)字化測圖的主要內(nèi)容

2.1數(shù)字測圖圖形信息的采集和輸入

各種數(shù)字測圖系統(tǒng)必須首先獲取圖形信息，地形圖的圖形信息包括所有與成圖有關(guān)的資料，如測量控制點(diǎn)資料、解析點(diǎn)坐標(biāo)、各種地物的位置和符號、各種地貌的形狀、各種注記等。對于圖形信息，常用的采集和輸入方式有以下幾種：

2.1.1地面測量儀器數(shù)據(jù)采集輸入

應(yīng)用全站儀或其他測量儀器在野外對成圖信息直接進(jìn)行采集。采集的數(shù)據(jù)載體為全站儀的存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)卡，例如，全站儀SET2000即配備相應(yīng)的存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)卡；也可為電子手簿，如GRE3、GRE4等；或?yàn)楦鞣N袖珍計(jì)算機(jī)及便攜機(jī)，如PCE-500等。采集的數(shù)據(jù)可通過接口電纜直接送入計(jì)算機(jī)中。

2.1.2數(shù)字化儀輸入

應(yīng)用數(shù)字化儀對收集的已有地形圖的圖形資料進(jìn)行數(shù)字化，也是圖形信息獲取的一個(gè)重要途徑。數(shù)字化儀主要以矢量數(shù)據(jù)形式輸入各類實(shí)體的圖形數(shù)據(jù)，即只要輸入實(shí)體的坐標(biāo)。除矢量數(shù)據(jù)外，數(shù)字化儀與適當(dāng)?shù)某绦蚺浜弦部稍跀?shù)字化儀選擇的位置上輸入文本和特殊符號。對原有地形圖，可用點(diǎn)方式數(shù)字化的形式。點(diǎn)方式為選擇最有利于表示圖形特征的特征點(diǎn)逐點(diǎn)進(jìn)行數(shù)字化

2.2數(shù)據(jù)處理

數(shù)字測圖的全過程都是在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，但這里講的數(shù)據(jù)處理階段是指在數(shù)據(jù)采集以后到圖形輸出之前對圖形數(shù)據(jù)的各種處理。

數(shù)據(jù)處理主要包括數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)須處理、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)計(jì)算、圖形生成、圖形編輯與修飾、圖形信息的管理與應(yīng)用等。數(shù)據(jù)預(yù)處理包括坐標(biāo)變換、各種數(shù)據(jù)資料的匹配、圖比例尺的統(tǒng)一、不同結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換等等。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換內(nèi)容很多，如將野外采集到的帶簡碼的數(shù)據(jù)文件或無碼數(shù)據(jù)文件轉(zhuǎn)換為帶繪圖編碼的數(shù)據(jù)文件，供自動(dòng)繪圖使用；將圖形數(shù)據(jù)文件轉(zhuǎn)換為cass的交換文件。經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后，可產(chǎn)生平面圖形數(shù)據(jù)文件和數(shù)字地面模型文件。要想得到一幅規(guī)范的地形圖，還要對數(shù)據(jù)處理后生成的“原始”圖形進(jìn)行修改、編輯、整理，并填充各種面狀地物符號；還要進(jìn)行測區(qū)圖形拼接、圖形分幅和圖廓修飾等。數(shù)據(jù)處理還包括對圖形信息的全息保存、管理、使用等。數(shù)據(jù)處理是數(shù)字測圖的關(guān)鍵階段。在數(shù)據(jù)處理時(shí)，既有對圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行交互處理，也有批處理。數(shù)字測圖系統(tǒng)的優(yōu)劣取決于數(shù)據(jù)處理的功能。

2.3數(shù)字地圖

經(jīng)過數(shù)據(jù)處理以后，即可得到數(shù)字地圖，也就是形成一個(gè)電子的圖形文件，作永久性保存。目前最為常用的是建立地理信息數(shù)據(jù)庫(GIS數(shù)據(jù)庫)。輸出圖形是數(shù)字測圖的主要目的，通過對層的控制，可以編制和輸出各種專題地圖．(包括平面圖、地籍圖、地形圖、管網(wǎng)圍、帶狀圖、規(guī)劃圖等等)，以滿足不同用戶的需要。為了使用方便，往往需要用繪圖儀或打印機(jī)將圖形或數(shù)據(jù)資料輸出，或者發(fā)排印刷成圖。

2.4系統(tǒng)的集成

GPS和全站儀相結(jié)合的新型全站儀已被用于多種測量工作，掌上電腦和全站儀的結(jié)合?；蛘呷緝x自身的功能不斷完善，到時(shí)如果全站儀的無反射鏡測量技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，精度達(dá)到測量標(biāo)準(zhǔn)要求，那么測量工作只需攜帶一臺新型全站儀和一個(gè)三腳架，而操作員也只需一人。

3、地形圖數(shù)字化方法

地形圖數(shù)字化方法主要有手扶跟蹤數(shù)字化法和掃描屏幕數(shù)字化法兩種。

3.1手扶跟蹤數(shù)字化是利用數(shù)字化儀和相應(yīng)的圖形處理軟件進(jìn)行的，其數(shù)字化的大致過程是：首先將數(shù)字化板與計(jì)算機(jī)正確連接，把準(zhǔn)備數(shù)字化的地圖（即工作底圖）放置于數(shù)字儀板上并固定。用手持定標(biāo)器（鼠標(biāo)）對地形圖進(jìn)行定向，建立數(shù)字化儀設(shè)備坐標(biāo)系和測量坐標(biāo)系的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系。然后用定標(biāo)器對準(zhǔn)圖上的每一個(gè)地形特征點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，經(jīng)軟件編輯后獲得最終的矢量化數(shù)據(jù)，即數(shù)字化地形圖。其特點(diǎn)是勞動(dòng)強(qiáng)度大、作業(yè)效率低；

3.2地圖掃描數(shù)字化法也成掃描矢量化，其數(shù)字化過程實(shí)質(zhì)上是一個(gè)解譯柵格圖像并用矢量元素代替的過程。其柵格圖像轉(zhuǎn)換為矢量圖形，一般都是在計(jì)算機(jī)屏幕上采用人機(jī)交互和自動(dòng)跟蹤相結(jié)合的方法進(jìn)行地形圖的矢量化，所以稱為掃描屏幕數(shù)字化。

4、數(shù)字測圖的方法

在野外數(shù)據(jù)采集的碎部測量中經(jīng)常使用兩種電子平板法和全站儀配合草圖法。

4.1電子平板法

電子平板法就是全站儀配合PDA的測圖軟件來進(jìn)行野外數(shù)據(jù)采集。測量數(shù)據(jù)直接進(jìn)入電子平板繪圖，現(xiàn)場修改，編輯，屏幕顯示，這種相似于傳統(tǒng)白紙測圖，電子平板代替測圖板，直觀便于修改，在野外也不會(huì)出現(xiàn)漏測的現(xiàn)象。電子平板法特別在大比例的水下地形測量和帶狀地形圖的范圍控制方面有很好的表現(xiàn)。經(jīng)筆者的實(shí)踐表明，利用該法測量要較白紙測圖法準(zhǔn)確、省事、快捷。測站上所需要的僅是照準(zhǔn)和屬性配賦連線兩個(gè)過程，而立尺員所需要做的僅是擺放棱鏡、通過對講機(jī)報(bào)地形兩個(gè)過程。現(xiàn)在的全站儀測量一個(gè)點(diǎn)，基本上在1秒以內(nèi)，有的甚至達(dá)到了0.5秒一個(gè)點(diǎn)。經(jīng)筆者每天測量小時(shí)計(jì)，每天約可測500至700點(diǎn)。而且，連線的成功率在95％以上。對于電子平板法，就注意以下幾點(diǎn)：

1）依比例的規(guī)則的建（構(gòu)）筑物只需測出兩點(diǎn)或三點(diǎn)，剩下的可由PDA來完成。

2）不規(guī)則的地貌應(yīng)盡量多測一些點(diǎn)，因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)測圖中，一些細(xì)小的變化可通過手工來完成，但PDA的模擬是無法比較真實(shí)的反映出這些實(shí)際地形的。

3）能夠測量到的點(diǎn)盡量實(shí)測，盡量避免用皮尺（鋼尺）量取。因?yàn)橛萌緝x所測量的速度遠(yuǎn)非皮尺量取所能比的，而且精度也會(huì)高些。

4）測地形時(shí)，除了測量特性線外，還應(yīng)盡量多測一些加密的點(diǎn)，以滿足計(jì)算機(jī)建模的需要，也能更加詳盡地把映出地貌。

5）由于最后的成圖工作是在計(jì)算機(jī)上完成的，所以如何加強(qiáng)檢核就很重要了。特別是在測區(qū)遠(yuǎn)離內(nèi)業(yè)地點(diǎn)時(shí)，必須有一定的措施。

4.2全站儀配合草圖法

全站儀配合草圖法就是在野外直接使用全站儀采集地物地形的三維坐標(biāo)（即橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)和高程）并存儲(chǔ)，而在采集的同時(shí)，繪圖員通過點(diǎn)號在現(xiàn)場繪制草圖，最后在內(nèi)業(yè)處理。實(shí)際上就是外業(yè)草圖＋室內(nèi)交互編輯來完成測圖工作。經(jīng)筆者的實(shí)踐表明，利用該法測量要較平板法更省事、快捷。測站上所需要的僅是測點(diǎn)，而立尺員所需要做的僅是擺放棱鏡，而對繪圖員的要求比較高。對于一個(gè)測量人員，大家都知道，畫草畫和測圖是同時(shí)進(jìn)行的工作，而且將草圖畫得清楚易懂且又不出現(xiàn)錯(cuò)誤是測量人員的一項(xiàng)基本功。在使用全站儀測圖時(shí)，尤其當(dāng)測圖人員比較熟練，測圖工作進(jìn)行的比較快時(shí)，能夠?qū)⒌匚锂嫷们宄髁饲矣帜軐Ⅻc(diǎn)號標(biāo)得準(zhǔn)確無誤實(shí)屬不易，因?yàn)檫@時(shí)可能有多個(gè)跑尺員。

篇7

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)教學(xué)；數(shù)字化；教學(xué)改革；網(wǎng)絡(luò)；立體化

從上世紀(jì)90年代末起，中國的高等教育經(jīng)歷了一個(gè)快速發(fā)展的階段，逐年擴(kuò)大的招生規(guī)模，使我國高等院校在校的學(xué)生達(dá)到了前所未有的程度。大學(xué)教育在總體上已經(jīng)從以前的精英教育過渡到了大眾教育。如何堅(jiān)持教育創(chuàng)新思想、實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用型人才的既定目標(biāo)，就成為一個(gè)十分值得研究的課題。本文就如何通過數(shù)字化實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)等實(shí)踐性環(huán)節(jié)的教學(xué)改革，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)自成體系，著眼于促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力的提高進(jìn)行了論述。

一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法、手段改革的必要性

目前許多高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)普遍存在的問題是：實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備陳舊，臺套數(shù)較少，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容落后。許多實(shí)驗(yàn)僅局限于對所學(xué)理論結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，或開設(shè)一些演示實(shí)驗(yàn)。有些課程的實(shí)驗(yàn)，由于缺少設(shè)備，也只能在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行仿真。上述問題在一定程度上已經(jīng)影響到學(xué)生對理論知識的掌握和對理論課程學(xué)習(xí)的興趣，更談不上對學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式上，仍然是傳統(tǒng)的教學(xué)模式。實(shí)驗(yàn)教學(xué)一般只是定位于作為理論教學(xué)的一種補(bǔ)充和繼續(xù)，即處于理論教學(xué)的一種附屬地位。在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的編排上，以基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)或演示性實(shí)驗(yàn)為主，多屬于內(nèi)容單一、目的為驗(yàn)證課堂所學(xué)的實(shí)驗(yàn)類型。在實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行方式上，更是采用一種大體固定的模式：即在確定的時(shí)間內(nèi)，讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書要求，在教師指導(dǎo)下，按既定方法、既定條件，完成實(shí)驗(yàn)全過程。這里所謂實(shí)驗(yàn)全過程，學(xué)生只需做三件事：即熟悉實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書內(nèi)容、按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書要求進(jìn)行操作并完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。而實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書是教師精心編寫的。在這種狀態(tài)下，根本談不上綜合運(yùn)用知識解決實(shí)際問題；實(shí)驗(yàn)教學(xué)尚未能真正地自成體系。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中難以獲得創(chuàng)造的樂趣和激發(fā)更多的創(chuàng)造靈感。同時(shí)學(xué)生是否把課余時(shí)間能用于研究性、探索性和創(chuàng)新性學(xué)習(xí)，還缺少更好的引導(dǎo)方法及提供合適的內(nèi)容與條件，學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主觀能動(dòng)性沒有充分調(diào)動(dòng)，多數(shù)學(xué)生處于被動(dòng)接受知識傳授的狀態(tài)，這對學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的提高十分不利。

針對這些具體問題和我們的培養(yǎng)目標(biāo)，從理論和實(shí)際操作方法上，我們就實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的改革提出了新的方式和方法——即數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

二、數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義

數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)是指學(xué)生在數(shù)字化實(shí)驗(yàn)環(huán)境下，以虛實(shí)結(jié)合的方式，對虛擬實(shí)驗(yàn)設(shè)備、仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)境、虛實(shí)結(jié)合的實(shí)驗(yàn)對象進(jìn)行操作，進(jìn)而達(dá)到學(xué)習(xí)理論、鍛煉實(shí)驗(yàn)技能、培養(yǎng)創(chuàng)新能力的目的。

數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)是數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室。數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室是數(shù)字化校園建設(shè)中不可缺少的一部分。數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室就是在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)上，利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、多媒體技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等相關(guān)的信息加工處理，將現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)室中的各種實(shí)驗(yàn)資源數(shù)字化，并通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理的綜合性和開放型的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境。它包括實(shí)驗(yàn)條件的數(shù)字化、實(shí)驗(yàn)管理的數(shù)字化和相關(guān)實(shí)驗(yàn)資源的數(shù)字化等。

數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)是實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革發(fā)展的必然。通過數(shù)字化的實(shí)驗(yàn)條件、豐富的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)資源、高效的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)管理，為學(xué)生開辟了“立體化”的學(xué)習(xí)、求知、探索、創(chuàng)新的場所，形成了以學(xué)生為中心的教學(xué)模式，使學(xué)生真正變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，避免了學(xué)生被動(dòng)接受知識、機(jī)械模仿教師的學(xué)習(xí)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生由不會(huì)做到自己做，從簡單到復(fù)雜、從觀察到分析再到創(chuàng)新的目的。

三、實(shí)現(xiàn)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)具備的條件

(一)引入數(shù)字化儀器設(shè)備，建立數(shù)字化實(shí)驗(yàn)硬件環(huán)境

數(shù)字化儀器設(shè)備是數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室不可缺少的條件。數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室不是“虛擬仿真”實(shí)驗(yàn)室，不能單純開展仿真型實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，應(yīng)該是虛實(shí)結(jié)合，以實(shí)為主的模式。實(shí)者作為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)知識的學(xué)習(xí)和基本實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ挠?xùn)練；虛者用來開放實(shí)驗(yàn)環(huán)境，及時(shí)應(yīng)用科技成果和先進(jìn)實(shí)驗(yàn)技術(shù)，拓寬實(shí)驗(yàn)的覆蓋面。二者的有機(jī)結(jié)合，使實(shí)驗(yàn)室成為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、開發(fā)學(xué)生潛能的基地。通過虛擬電子儀器，提高實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)水平，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)功能。從而達(dá)到以下目的：既能夠在數(shù)字化實(shí)驗(yàn)環(huán)境下，完成常規(guī)的實(shí)驗(yàn)任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?；又可以發(fā)揮數(shù)字化儀器的優(yōu)勢，拓展傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，使學(xué)生獲取更多的實(shí)驗(yàn)知識；還可以通過網(wǎng)絡(luò)把數(shù)字化實(shí)驗(yàn)環(huán)境擴(kuò)展出去，使實(shí)驗(yàn)室得到有效延伸，大幅度提高實(shí)驗(yàn)設(shè)備的利用率。

(二)構(gòu)建以計(jì)算機(jī)為主體的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)平臺

數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室要真正體現(xiàn)出其優(yōu)勢，必須以計(jì)算機(jī)為主體，把實(shí)和虛有機(jī)的結(jié)合起來。一方面計(jì)算機(jī)作為控制設(shè)備，充分開發(fā)數(shù)字化儀器的功能，另一方面計(jì)算機(jī)搭建起虛擬實(shí)驗(yàn)平臺，各種仿真環(huán)境、應(yīng)用軟件為學(xué)生構(gòu)建了滿足求知欲、發(fā)揮創(chuàng)造性的大舞臺。這些平臺有的學(xué)生可以直接通過網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行，有的通過下載到個(gè)人電腦上安裝運(yùn)行，為學(xué)生在圖書館，在宿舍均開辟了做實(shí)驗(yàn)、搞設(shè)計(jì)的環(huán)境，學(xué)生可以自主安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，自由創(chuàng)造實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，使學(xué)生完全成了學(xué)習(xí)的主人。

(三)發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢，形成立體化實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

網(wǎng)絡(luò)是數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室的神經(jīng)，它可以保證數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室的高效率運(yùn)行，達(dá)到最佳效果。一方面網(wǎng)絡(luò)把諸如數(shù)字化儀器設(shè)備等硬件資源發(fā)散出去，開展遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，充分發(fā)揮數(shù)字化儀器設(shè)備的優(yōu)勢，提高了利用率。遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)也是遠(yuǎn)程教育的重要組成部分，實(shí)驗(yàn)教學(xué)全系統(tǒng)的數(shù)字化是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)和必要條件。另一方面網(wǎng)絡(luò)把諸如實(shí)驗(yàn)仿真平臺、多媒體課件、實(shí)驗(yàn)輔導(dǎo)資料等軟件資源發(fā)散出去，作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的拓展和補(bǔ)充；使實(shí)驗(yàn)知識的學(xué)習(xí)沒有了實(shí)驗(yàn)室時(shí)間和空間的概念，完全成為了學(xué)生的自覺行動(dòng)，同時(shí)也方便了學(xué)生的創(chuàng)造力的發(fā)揮和求知欲的滿足。

(四)建設(shè)現(xiàn)代化管理手段，保障數(shù)字化實(shí)驗(yàn)順利開展

數(shù)字化管理是數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)中不可缺少的部分，實(shí)驗(yàn)的自主性、靈活性增大，要保證實(shí)驗(yàn)效果和實(shí)驗(yàn)質(zhì)量，管理就必須要跟上，應(yīng)制作相應(yīng)的網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)。利用該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)自習(xí)情況的了解、實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)預(yù)約、解惑答疑、報(bào)告提交、實(shí)驗(yàn)討論、自我測試等功能，這樣一來既方便了學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室以外學(xué)習(xí)時(shí)，遇到一般性問題，能得到及時(shí)的幫助；又能通過批閱學(xué)生的預(yù)習(xí)報(bào)告、查看學(xué)生的網(wǎng)上討論和測試結(jié)果，及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，便于有針對性地安排輔導(dǎo)：同時(shí)通過實(shí)驗(yàn)預(yù)約更好地保證實(shí)驗(yàn)場地的合理開放，使學(xué)生自主安排實(shí)驗(yàn)時(shí)間和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

四、數(shù)字化實(shí)驗(yàn)可以達(dá)到的效果

(一)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)解決了“全開放”實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式的瓶徑

數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)是解決教學(xué)方法、學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)時(shí)間、學(xué)習(xí)空間全面開放的最佳方案，完成并沖破了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在內(nèi)容、時(shí)間、空間上的約束，可使我們的開放實(shí)驗(yàn)真正實(shí)現(xiàn)全方位、全天候。學(xué)生可以到實(shí)驗(yàn)室來學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)知識和鍛煉實(shí)驗(yàn)技能，也可以通過網(wǎng)絡(luò)開展實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，學(xué)生真正成了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主體，通過自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、安排實(shí)驗(yàn)時(shí)間、選擇實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)方式，全面培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力?？梢哉f數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)使一切能為實(shí)驗(yàn)室所用的條件、環(huán)境、資源都得到了充分的利用。

(二)實(shí)驗(yàn)教學(xué)數(shù)字化大幅度拓寬了學(xué)生的知識受益面

由于沒有了實(shí)驗(yàn)條件的限制，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容便得到了火幅度地拓展和更新。在保證基礎(chǔ)訓(xùn)練的前提下，可以增大設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比重，并把設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)分為純仿真性實(shí)驗(yàn)和虛實(shí)結(jié)合型實(shí)驗(yàn)，純仿真性實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生可以進(jìn)實(shí)驗(yàn)室完成，也可以到校園網(wǎng)任何一個(gè)終端上去完成。虛實(shí)結(jié)合型實(shí)驗(yàn)要求除仿真外，必須要到實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)實(shí)物實(shí)驗(yàn)。除此之外還可以留出少量學(xué)時(shí)，給學(xué)生自己安排，完成綜合性、自選性實(shí)驗(yàn)。

篇8

關(guān)鍵詞：地形測量；數(shù)字化測繪

1、數(shù)字化測繪技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

數(shù)字化測繪技術(shù)在外業(yè)進(jìn)行時(shí)實(shí)現(xiàn)測圖以及解析。自動(dòng)化程度、圖形的編輯、精度等方面，數(shù)字化測圖技術(shù)比傳統(tǒng)測圖技術(shù)占有很大優(yōu)勢。

1.1自動(dòng)化程度比較高。

在地形圖的繪制過程中，可以使用計(jì)算機(jī)軟件來進(jìn)行自動(dòng)識別、自動(dòng)計(jì)算和自動(dòng)選擇圖示符號等，這比傳統(tǒng)的平板測圖快捷的多，而且所得到的數(shù)字地形圖也要比手繪的地形圖更加的規(guī)范、美觀、準(zhǔn)確。

在進(jìn)行數(shù)字化測圖時(shí)，可以分層存放成果數(shù)據(jù)，這樣圖面負(fù)載量不受限制，可以進(jìn)一步運(yùn)用和加工成果，避免一些傳統(tǒng)的測圖中存在的弊端。

1.3 精度高。

數(shù)字化測繪技術(shù)的一個(gè)很顯著的優(yōu)點(diǎn)是測圖精度高。在地圖測繪中采用數(shù)字化測繪技術(shù)，使其精度有了質(zhì)的改變。在輸入到成圖的整個(gè)過程中，其他方面的誤差可以避免，測繪成果的精度得到了保證。

1.4 圖形屬性信息豐富。

使用數(shù)字化測繪技術(shù)繪制的地形圖能夠確保坐標(biāo)位置準(zhǔn)確性，并展現(xiàn)豐富的屬性信息。

1.5 成為地理信息系統(tǒng)等的數(shù)據(jù)源。

在完善地理信息系統(tǒng)時(shí)，數(shù)字測圖不但能提供地理信息系統(tǒng)很多方面的源數(shù)據(jù)，而且對后期建圖過程中運(yùn)用地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫信息有利。

2、基本精度要求

2.1 按《工程測量規(guī)范》，地形圖上地物點(diǎn)相對于鄰近圖根點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差，不應(yīng)超過下表要求：

注：1）隱蔽或施測困難的一般地區(qū)測圖，可放寬50%。

2）1：500比例尺水域測圖、其他比例尺的大面積平坦水域或水深超過20米的開闊水域測圖，根據(jù)具體情況，可放寬至2.0mm。

2.2 等高（深）線的插求點(diǎn)或數(shù)字高程模型網(wǎng)點(diǎn)相對于鄰近圖根點(diǎn)的高程中誤差，不應(yīng)超過下表要求：

注：1）hd為地形圖的基本等高距（m）。

2）隱蔽或施測困難的一般地區(qū)測圖，可放寬50%。

3）當(dāng)作業(yè)困難、水深超過20米或工程精度要求不高時(shí)，水域測圖可放寬1倍。

控制測量方面，無論是采用全站儀數(shù)字化測圖、數(shù)字?jǐn)z影測量或遙感測圖，只要認(rèn)真執(zhí)行相關(guān)的測量規(guī)范，都能達(dá)到要求。

3、在地形測量中的應(yīng)用

3.1 模擬地形圖數(shù)字化

它能充分的利用現(xiàn)有地形圖，只需要配備繪圖儀、掃描儀、計(jì)算機(jī)和數(shù)字化軟件等就能夠開展工作，而且能夠在很短的時(shí)間內(nèi)得到數(shù)字化的成果。其工藝流程是：準(zhǔn)備工作、圖紙定向、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)編輯處理。其中數(shù)字化儀分為兩種：掃描數(shù)字化儀和跟蹤數(shù)字化儀，前一種的速度快但精度低，后一種的速度慢但精度高。模擬地形圖數(shù)字化不足之處是：1）運(yùn)用這種方法所得到的數(shù)字地圖的精度受原圖的精度影響，而且數(shù)字化的過程中也會(huì)產(chǎn)生其它誤差，所以其精度要小于原圖的精度（即m模擬m原）；2）它只是反映了在成圖時(shí)的地物地貌，其現(xiàn)勢性差。3）數(shù)據(jù)屬性差，對后期信息建庫不利。

3.2 全站儀數(shù)字測圖

結(jié)合不同的電子設(shè)備，全站儀數(shù)字化測圖主要有以下三種模式：

3.2.1 全站儀結(jié)合電子平板模式

以便攜式電腦作為電子平板，通過通訊線直接連接全站儀，實(shí)時(shí)記錄數(shù)據(jù)成圖。具有圖形直觀、準(zhǔn)確性強(qiáng)、操作簡單等優(yōu)點(diǎn)。

3.2.2 直接利用全站儀內(nèi)存模式

使用全站儀內(nèi)存，把野外測得的數(shù)據(jù)通過一定的編碼方式直接記錄，同時(shí)現(xiàn)場繪制草圖，供室內(nèi)成圖時(shí)參考對照。具有操作過程簡單、無需攜帶其它電子設(shè)備、糾錯(cuò)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

3.2.3 全站儀加高性能掌上電腦模式

通過通訊線將全站儀與高性能掌上電腦相連，把測量數(shù)據(jù)記錄在電腦上，同時(shí)進(jìn)行一些簡單的操作，并繪制草圖。內(nèi)業(yè)時(shí)把數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中，進(jìn)行成圖。具有攜帶方便，內(nèi)業(yè)工作量相對較少等優(yōu)點(diǎn)。

以上三種模式常用于大比例尺地形圖的測繪，這幾種數(shù)化字測圖方法在我國各個(gè)測繪單位中是用的最多的。

3.3 數(shù)字?jǐn)z影測量與遙感測圖

利用航攝影像、高分辨率衛(wèi)星遙感影像或機(jī)載激光雷達(dá)掃描系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)，經(jīng)過數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)或遙感影像處理系統(tǒng)處理，生成數(shù)字線劃圖（DLG）等。數(shù)字?jǐn)z影測量與遙感測圖是數(shù)字化測繪技術(shù)的高度集成，可以節(jié)省大量的外業(yè)時(shí)間。此方法常用于大面積地形圖測繪，是測量發(fā)展的方向。

4、容易出現(xiàn)的問題

4.1 等高線處理不當(dāng)

在地形測量中，并不是野外采集的所有地貌點(diǎn)之間都可以進(jìn)行等高線內(nèi)插，也就是說靠全自動(dòng)建立的數(shù)字高程模型（DEM）有失真的可能（見下圖），因而需要進(jìn)行必要的人工干預(yù)，刪掉自動(dòng)組網(wǎng)中那些不能內(nèi)插等高線的三角邊。

4.2 野外數(shù)據(jù)采集不準(zhǔn)不全

4.2.1 地形變化處地形點(diǎn)不全面，坎（溝）上有點(diǎn)，下面無點(diǎn)或少點(diǎn)，這造成繪制的等高線可能失真，從而難以準(zhǔn)確反映實(shí)際地形。

4.2.2有些線狀地物如小溝（特別是暗溝）電力線等各種管線在圖內(nèi)應(yīng)該有始有終，而拾取地形點(diǎn)時(shí)往往容易忽略。

4.2.3 野外草圖繪制不全、不細(xì)。野外繪制草圖人員是現(xiàn)場跑路多且較忙，而且技術(shù)要求很高。如果現(xiàn)場繪制草圖人員不細(xì)心，則會(huì)造成地形地物表示不清楚，影響地形圖質(zhì)量。

4.3 自檢工作不力

相對于常規(guī)測圖，在圖紙審核中，數(shù)字化成圖的過程發(fā)現(xiàn)的缺陷要多一些。除了上述問題之外，還有如注記或植被符號壓線或覆蓋地物、坎（溝）上的高程注記在坎下或坎（溝）下的高程注記在坎上的；圖式符號使用不正確等等，這些現(xiàn)象只要經(jīng)過仔細(xì)自檢，應(yīng)該都能夠避免。

5、結(jié)束語

隨著全球定位系統(tǒng)、攝影測量與遙感、地理信息系統(tǒng)、地圖制圖等各個(gè)測繪學(xué)科的發(fā)展，地形測量朝著高度自動(dòng)化、實(shí)時(shí)化、大面積作業(yè)方向發(fā)展，同時(shí)也促進(jìn)了各個(gè)學(xué)科的理論研究和學(xué)科之間的融合。反之，數(shù)字化測繪技術(shù)在地形測量中的廣泛應(yīng)用，也為地理信息系統(tǒng)、地圖制圖等的應(yīng)用提供了很好的數(shù)據(jù)源。

參考文獻(xiàn)：

篇9

關(guān)鍵詞：MAPGIS ；測繪地圖；地圖繪制

一、MAPGIS技術(shù)概述

MAPGIS技術(shù)具有數(shù)字制圖、數(shù)據(jù)庫管理以及空間分析等一體化的地理信息系統(tǒng)軟件。其主要的功能包括數(shù)據(jù)的采集和整理、空間信息數(shù)據(jù)的管理、地理空間數(shù)據(jù)的分析、數(shù)據(jù)的輸出等。地理信息系統(tǒng)的這些功能可從原始的數(shù)據(jù)中以圖形的形式顯示檢索的條件或是實(shí)體數(shù)據(jù)，同時(shí)還可進(jìn)行空間的疊加分析，統(tǒng)計(jì)各類實(shí)體的屬性數(shù)據(jù)。MAPGIS技術(shù)已廣泛應(yīng)用于地質(zhì)、礦產(chǎn)以及測繪、城市規(guī)劃等相關(guān)領(lǐng)域，并且為相關(guān)的專業(yè)技術(shù)人員開展研究提供了便利。

二、MAPGIS軟件系統(tǒng)主要功能

一個(gè)MAPGIS軟件系統(tǒng)應(yīng)具備五項(xiàng)基本功能，即數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)編輯、數(shù)據(jù)存貯與管理、空間查詢與空間分析、可視化表達(dá)與輸出。除上述五大功能外，還有用戶接口模塊，用于接收用戶的指令、程序或數(shù)據(jù)，是用戶和系統(tǒng)交互的工具，主要包括用戶界面、程序接口與數(shù)據(jù)接口。由于地理信息系統(tǒng)功能復(fù)雜，且用戶又往往為非計(jì)算機(jī)專業(yè)人員，用戶界面是地理信息系統(tǒng)應(yīng)用的重要組成部分，使地理信息系統(tǒng)成為人機(jī)交互的開放式系統(tǒng)。

三、MAPGIS 的優(yōu)缺點(diǎn)

1、MAPGIS 的優(yōu)點(diǎn).MAPGIS軟件由數(shù)字化系統(tǒng)、圖形編輯系統(tǒng)、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)處理系統(tǒng)、圖形編輯系統(tǒng)以及地圖建庫系統(tǒng)以及定義管理系統(tǒng)等模塊構(gòu)成，各系統(tǒng)質(zhì)檢相互獨(dú)立，具有不同的功能，但都以相應(yīng)的地里信息數(shù)據(jù)為中心，構(gòu)建了數(shù)據(jù)信息的共享模式。同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的綜合查詢和信息分析。其主要的優(yōu)勢在于，MAPGIS數(shù)據(jù)使用了矢量數(shù)據(jù)以及柵格數(shù)據(jù)的混合結(jié)構(gòu)體系，實(shí)現(xiàn)了對國內(nèi)大部分GIS軟件系統(tǒng)采用單一結(jié)構(gòu)或是單一數(shù)據(jù)的局限的突破，從而滿足了不同問題對矢量柵格數(shù)據(jù)的不同層次的需求，并且由于兩種數(shù)據(jù)格式的信息能便利地轉(zhuǎn)換以及準(zhǔn)確套合，在實(shí)際應(yīng)用中具有輸入、編輯、管理、空間分析以及輸出五大部分。MAPGIS的輸入具有多種形式，可通過掃描、數(shù)字化儀、以及GPS輸入，同時(shí)還可接收相關(guān)數(shù)據(jù)，具有完善的誤差校正的方式。地理信息系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)定義編輯以及多媒體等多種形式以及多重?cái)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的編輯和管理能力。MAPGIS具有較強(qiáng)的地圖拼接和管理等檢索功能，同時(shí)還具有良好的空間分析能力和良好的性能，能實(shí)現(xiàn)拓?fù)淇臻g的查詢和三維實(shí)體的疊加分析。同時(shí)具有標(biāo)準(zhǔn)化的借口模式輸出，外設(shè)驅(qū)動(dòng)能力齊全，能實(shí)現(xiàn)自定義的報(bào)表輸出。

2、MAPGIS 的缺點(diǎn)。（1）格式轉(zhuǎn)換。當(dāng)前，大多數(shù)GIS基于具體二相互獨(dú)立甚至封閉的平臺開發(fā)完成，各自質(zhì)檢采取了不同的空間數(shù)據(jù)模型，其空間數(shù)據(jù)的組織也存在較大差異。當(dāng)前GIS空間數(shù)據(jù)格式超過一百種，然而當(dāng)前并沒有出現(xiàn)能實(shí)現(xiàn)如此多數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)化的處理軟件，從而不同軟件開發(fā)的數(shù)據(jù)交換存在一定的難度，二數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)的使用也職能解決部分的數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換問題。由此對GIS的數(shù)據(jù)處理的發(fā)展造成了一定的限制。MAPGIS應(yīng)用較為廣泛，其混合的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了不同來源和類型數(shù)據(jù)的有機(jī)結(jié)合，建立了信息的共享，由于MAPGIS編輯系統(tǒng)輸入格式也限于本身數(shù)據(jù)格式，由此其提供了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的模塊，但MAPGIS技術(shù)也無法實(shí)現(xiàn)所有數(shù)據(jù)的兼容，難免在實(shí)際應(yīng)用中存在數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換問題。（2）誤差。MAPGIS的測繪圖件的信息載體介質(zhì)不同而導(dǎo)致了一定誤差的產(chǎn)生。原始的圖件的介質(zhì)有紙、透明薄膜以及刻圖薄膜三種載體形式。這幾種載體形式中，紙變形最大，其次是透明薄膜，刻圖薄膜的形變是三者之中最小的。紙介質(zhì)由于受到折疊以及褶皺和氣候的影響，容易在使用和保存過程中產(chǎn)生褶皺，薄膜介質(zhì)則容易受到溫度的影響。圖形的數(shù)字化輸入方式的不同導(dǎo)致了誤差的產(chǎn)生，圖形的數(shù)字化方式為手扶跟蹤數(shù)字化儀的輸入以及圖形的光柵化掃描兩種方式。數(shù)字化儀通過將地圖上的位置信息通過數(shù)字化儀的定位器通過數(shù)字信號的方式將數(shù)據(jù)傳送給了計(jì)算機(jī)，從而使計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)了對點(diǎn)、線、面的位置的記錄，形成了與之對應(yīng)的數(shù)據(jù)文件。在數(shù)字化的過程中，主要是人為因素造成了文件的誤差，數(shù)字化過程中手扶游標(biāo)不穩(wěn)、數(shù)字化板晃動(dòng)容易造成信息采集點(diǎn)位置的不準(zhǔn)確?；蚴窃谝桓眻D未完成關(guān)閉數(shù)字儀后重新開機(jī)導(dǎo)致系統(tǒng)坐標(biāo)與上次不同而形成的誤差。與此同時(shí)，掃描儀精度不高，光柵圖像變形以及光柵圖形未配準(zhǔn)子圖庫以及線型的定位圖庫不準(zhǔn)也將導(dǎo)致在圖形掃描的矢量化形成階段的誤差。

通過對MAPGIS技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)分析，從而了解到在測繪制圖過程中，應(yīng)充分利用軟件之間的特點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)勢的互補(bǔ)，從而優(yōu)化數(shù)字化生產(chǎn)的工藝流程，有效降低制圖過程中的誤差，提高制圖的效率。由此可見，數(shù)字化制圖應(yīng)在發(fā)展過程中不斷完善和不斷改進(jìn)，制圖的工作者應(yīng)結(jié)合本專業(yè)特點(diǎn)，擴(kuò)展思維，在具體的實(shí)踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，從而促進(jìn)技術(shù)的不斷進(jìn)步和持續(xù)改進(jìn)。

四、MAPGIS在測繪地圖中的應(yīng)用

作為測繪工作中一項(xiàng)重要工作的測繪制圖，在開展測繪科學(xué)的多學(xué)科及途徑的研究過程中，一定要采用測繪地圖對研究成果進(jìn)行體現(xiàn)，這也是非常必要的傳統(tǒng)測繪制圖通常按照資料準(zhǔn)備、圖形輸入、編輯、設(shè)計(jì)和輸出等幾個(gè)步驟依次進(jìn)行制圖過程。

MAPGIS在測繪制圖過程中提供了數(shù)字化輸入和掃描矢量化兩種圖形輸入方法，數(shù)字化輸入利用數(shù)字化儀人工手扶游標(biāo)進(jìn)行跟蹤，將原圖信息向圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換；掃描矢量化通過掃描儀對原圖進(jìn)行掃描形成柵格格式，存儲(chǔ)在圖象文件中，經(jīng)必要的轉(zhuǎn)換后形成矢量格式數(shù)據(jù)。MAPGIS輸入編輯功能模塊可實(shí)現(xiàn)上述功能，輸入計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)，在圖形編輯過程中，通過MAPGIS中的圖形編輯、誤差校正、圖形裁剪屬性庫管理等幾個(gè)功能模塊，依次按照數(shù)據(jù)校正、圖形修飾、消除誤差、變換坐標(biāo)等步驟予以實(shí)現(xiàn)，顏色作為測繪地圖中的一種重要表現(xiàn)要素，能夠直接影響測繪地圖的圖面效果和表現(xiàn)力，因此MAPGIS對測繪地圖顏色具有非常嚴(yán)格的要求，并基于測繪地圖的印刷特點(diǎn)進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)了一套色標(biāo)系統(tǒng)勸能較為完善精確度較高。

圖形輸出作為MAPGIS測繪制圖的最后一個(gè)步驟，通常經(jīng)上述步驟形成圖形數(shù)據(jù)在屏幕或指定設(shè)備上通過輸出功能模塊顯示符合需要的圖形。數(shù)據(jù)經(jīng)上述處理過程后就使測繪圖件實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，同時(shí)基于圖形屬性數(shù)據(jù)建立完成數(shù)據(jù)庫。測繪信息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)中能夠?qū)崿F(xiàn)同一層放置相同特性的圖形要素，分幅錄入圖形數(shù)據(jù)便于查詢與管理，還可以實(shí)現(xiàn)靈活分幅檢索、添加刪除圖幅等功能。

五、結(jié)束語

綜上，對于較深入地分析MAPGIS的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，可以看出在測繪制圖中充分利用該軟件的優(yōu)勢，對于優(yōu)化測繪地圖數(shù)字化流程，提高工作效率，降低誤差都具有非常重要的作用。數(shù)字化制圖技術(shù)需要在實(shí)際應(yīng)用過程中不斷進(jìn)行改進(jìn)，挖掘潛力很大，只要測繪專業(yè)技術(shù)人員結(jié)合工作實(shí)際，主意觀察并總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，在科研工作中必將取得重要進(jìn)展。

參考文獻(xiàn)

[1]誰章明地質(zhì)圖繪制〔M].北京：測繪出版社，2007.

[2]MAPGIS地理信息系統(tǒng)開發(fā)手冊[Z].武漢：武漢中地信息工程有限公司，2009.

篇10

[關(guān)鍵詞]數(shù)字測量圖 煤礦地質(zhì)測量 應(yīng)用 發(fā)展

[中圖分類號] P623.3 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號] 1000-405X（2014）-2-166-1

0前言

隨著煤礦行業(yè)地質(zhì)測量資料的豐富化、多樣化，煤礦開采的地質(zhì)條件也從原來文字的展現(xiàn)形式轉(zhuǎn)換成圖文并茂的展現(xiàn)形式。在煤礦生產(chǎn)的整個(gè)過程中，可以說煤礦地質(zhì)測量資料是所有環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)的理論基礎(chǔ)，這個(gè)理論基礎(chǔ)的表現(xiàn)形式主要以圖件為主。傳統(tǒng)的煤礦地質(zhì)測量的信息和資料主要是靠人力資源的收集與分析而得到，但是在現(xiàn)代煤礦事業(yè)中，這種傳統(tǒng)的信息收集方式遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)與技術(shù)的雙重需求，更不能對礦井工程的安全給予相應(yīng)的保障。為了更加精確、快速的獲取煤礦地質(zhì)測量信息，利用高科技的計(jì)算機(jī)以及網(wǎng)絡(luò)對信息進(jìn)行系統(tǒng)、自動(dòng)的管理，是非常有必要的。

1數(shù)字測量圖技術(shù)概述

近些年來，現(xiàn)代測繪圖像技術(shù)日趨完善，但是人們并不滿足于手動(dòng)繪圖的低成效率，數(shù)字化成圖技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。以繪圖技術(shù)為基礎(chǔ)并結(jié)合高科技的計(jì)算機(jī)信息技術(shù)而產(chǎn)生的數(shù)字化成圖技術(shù)，在各類企業(yè)的不同工作環(huán)節(jié)中都起到了關(guān)鍵的作用，這與它特有的功能有很大的關(guān)系。在數(shù)字化成圖技術(shù)中，數(shù)字測量圖技術(shù)可以說是應(yīng)用最為廣泛的一種自動(dòng)繪圖技術(shù)，它可以以數(shù)字形式將地球表面的空間要素信息進(jìn)行高度的抽象，用坐標(biāo)、屬性、圖像和關(guān)系來描述對象，并把這些資料以文件的形式保存下來供人們調(diào)取、使用。這種自動(dòng)化的測量圖技術(shù)，大大節(jié)省了手工繪圖所需要的時(shí)間，提高了工作效率，對圖像生成以及分析的準(zhǔn)確性的把握將更加精確。隨著高科技計(jì)算機(jī)以及信息技術(shù)的飛速發(fā)展，相關(guān)電子測量儀等相關(guān)設(shè)備的日趨完善，數(shù)字測量圖技術(shù)面臨著極為廣闊的應(yīng)用前景。

2煤礦地質(zhì)測量中的數(shù)字測量圖技術(shù)方法分析

前文已經(jīng)提到數(shù)字測量圖技術(shù)在各行各業(yè)中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，在這些應(yīng)用行業(yè)中以煤礦地質(zhì)的測量工作最為代表性，其表現(xiàn)在：煤礦地質(zhì)表面的空間信息通過數(shù)字測量圖技術(shù)中的坐標(biāo)、圖像等環(huán)節(jié)的描述抽象的表現(xiàn)出來，隨后以數(shù)據(jù)的形式存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中，以供日后查看。

數(shù)字測量圖技術(shù)的方法主要有以下幾種：

（1）數(shù)字化儀輸入法。數(shù)字化儀輸入方法是一種最為原始的數(shù)字測量圖技術(shù)方法，這種圖形轉(zhuǎn)換方法采用的是人工跟蹤的手段。在近些年來，由于數(shù)字化儀相關(guān)電子設(shè)備的價(jià)格昂貴，轉(zhuǎn)換效率較低，已經(jīng)逐漸被更為先進(jìn)的數(shù)字測量圖技術(shù)方法所取代。

（2）智能掃描矢量化輸入法。智能掃描矢量化輸入法的實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)就在于“掃描”。掃描儀把一張?jiān)级S圖紙進(jìn)行掃描，并把掃描的結(jié)果經(jīng)過相關(guān)手段傳入計(jì)算機(jī)設(shè)備，而后經(jīng)計(jì)算機(jī)內(nèi)部高科技轉(zhuǎn)換軟件把二維圖像轉(zhuǎn)換為矢量的數(shù)據(jù)，最后通過矢量數(shù)據(jù)的分析對原始二維圖進(jìn)行編輯和校正。這種方法雖然在轉(zhuǎn)換速度上有明顯的優(yōu)勢，但是在掃描過程中容易產(chǎn)生較多的誤差，為后期校正提供了繁重的工作量。

（3）人工跟蹤矢量化輸入法。在煤礦地質(zhì)測量中，最為廣泛使用的數(shù)字測量圖技術(shù)當(dāng)屬人工跟蹤矢量化輸入法，這種方法需要人工手動(dòng)的方法給予實(shí)現(xiàn)。一個(gè)普通的二維圖像，通過“圖形編輯系統(tǒng)”進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)換以后，可以借助計(jì)算機(jī)相關(guān)功能對圖像進(jìn)行編輯。

3煤礦地質(zhì)測量中的數(shù)字測量圖技術(shù)具體應(yīng)用過程分析

3.1數(shù)據(jù)獲取及矢量化

在煤礦地質(zhì)測量中的數(shù)字測量圖技術(shù)的實(shí)現(xiàn)過程中，矢量化的數(shù)據(jù)獲取是基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。在點(diǎn)圖元、線圖元、面圖元等矢量圖形數(shù)據(jù)獲取成功之后，計(jì)算機(jī)內(nèi)部擁有數(shù)字化制圖功能的錄入系統(tǒng)會(huì)把數(shù)據(jù)收集進(jìn)計(jì)算機(jī)。

圖形數(shù)據(jù)編輯處理工作的核心是數(shù)字化系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過點(diǎn)、線、面、區(qū)以及各種編輯功能來實(shí)現(xiàn)錄入系統(tǒng)的傳輸進(jìn)計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)，并對圖形進(jìn)行屬性層面的編輯工作。

3.2.1編輯點(diǎn)、線圖元符號和子圖庫。當(dāng)圖形編輯系統(tǒng)獲取到一個(gè)編輯需求的時(shí)候，可以從系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中自動(dòng)調(diào)撥出圖形、矢量字符以形成一個(gè)子系統(tǒng)，臨時(shí)建立的子系統(tǒng)可以在編輯需求完成的過程中隨時(shí)被調(diào)用。

3.2.2圖形編輯。在煤礦地質(zhì)測量中的數(shù)字測量圖技術(shù)的整個(gè)實(shí)現(xiàn)過程中，最為重要的環(huán)節(jié)就是圖形編輯。圖形編輯，顧名思義，就是對需要改變的圖形進(jìn)行修飾、改善、校正，編輯的實(shí)現(xiàn)需要編輯系統(tǒng)的幫助。

3.2.3誤差校正。誤差校正是圖形數(shù)據(jù)編輯必備的環(huán)節(jié)之一，這是因?yàn)檎`差在煤礦地質(zhì)測量中的數(shù)字測量圖技術(shù)的實(shí)現(xiàn)過程中可能隨時(shí)會(huì)出現(xiàn)。在矢量化的數(shù)據(jù)獲取的過程中產(chǎn)生的誤差，稱之為源誤差；在圖形轉(zhuǎn)換、編輯的過程中引起的誤差，稱之為處理誤差；在誤差校正的環(huán)節(jié)出現(xiàn)的校正誤差稱之為應(yīng)用誤差。

3.3數(shù)據(jù)輸出

3.3.1圖形輸出。當(dāng)圖形編輯系統(tǒng)完成對編輯需求之后，系統(tǒng)會(huì)反饋給輸出裝置完成信號，進(jìn)而輸出地圖形式的圖形。

3.3.2文件輸出。把需輸出的圖形整合成文件形式進(jìn)行輸出叫做文件輸出，這個(gè)環(huán)節(jié)就是為了實(shí)現(xiàn)不同的圖形成品形式的需求。

4數(shù)字測量圖在煤礦地質(zhì)測量中的具體應(yīng)用

數(shù)字測量圖在煤礦地質(zhì)測量中的應(yīng)用是極為廣泛的，其中測量現(xiàn)場、周邊等地形圖是最主要的應(yīng)用。利用數(shù)字測量圖，煤礦開采工程可以在圖示設(shè)計(jì)、工程規(guī)劃以及現(xiàn)場救援等方面得到來自數(shù)據(jù)和地形方面的有力保障。數(shù)字測量圖的實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)是礦業(yè)信息數(shù)據(jù)庫，當(dāng)矢量化數(shù)據(jù)獲取完成后，根據(jù)數(shù)據(jù)庫提供的相關(guān)信息，利用高科技的電子儀器、計(jì)算機(jī)設(shè)備等新興技術(shù)對信息進(jìn)行仿真和分析，仿真的結(jié)果對礦產(chǎn)資源的勘測、工程計(jì)劃的設(shè)計(jì)、工程的安全以及工程的管理決策都具有很大的幫助作用。在煤礦生產(chǎn)中引入以地理信息為基礎(chǔ)的數(shù)字化系統(tǒng)是一個(gè)大膽、創(chuàng)新的嘗試，數(shù)字化煤炭的應(yīng)用就是為了解決煤礦量難以計(jì)算以及驗(yàn)收的問題，它對工作效率的提升、信息的全面搜集都起到了十分重要的幫助。

5結(jié)束語

由于受我國市場經(jīng)濟(jì)的影響，我國煤礦行業(yè)也在如火如荼的發(fā)展著。數(shù)據(jù)自動(dòng)化管理系統(tǒng)，可以在短時(shí)間內(nèi)生成工程所需的各種數(shù)字測量圖件，這對煤礦井下事件的決策與分析有很大的幫助。我國的煤礦行業(yè)只有真正認(rèn)識到數(shù)字制圖的重要性，切實(shí)的把數(shù)字制圖應(yīng)用到工程建設(shè)的過程中，才能真正發(fā)揮數(shù)字制圖的作用，才能真正使煤礦行業(yè)以健康、安全的姿態(tài)為我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)