導語：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，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵字：LXI總線；FPGA；DSP；IEEE1588

引言

LXI是基于以太網(wǎng)技術(shù)等工業(yè)標準，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標準、Internet工具、LAN協(xié)議、IEC物理尺寸和IVI驅(qū)動程序的各方優(yōu)點，使測試系統(tǒng)的互連平臺轉(zhuǎn)向更高速的PC標準的I／O，是構(gòu)成新一代合成儀器平臺的標準。

LXI總線數(shù)字化儀模塊能夠?qū)煞N標準頻率的中頻信號進行數(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)，提供給其他分析設備進行用戶需要的特定分析。

總體實現(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)存儲單元以及嵌入式微處理器等部分，具體實現(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)，再存儲在存儲器中，然后由DSP進行本地數(shù)據(jù)運算，以得到要分析信號相應的特性信息。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模塊的控制核心，完成系統(tǒng)間的通訊、圖形控制，同時提供豐富的接口。

關鍵電路實現(xiàn)

中頻信號處理通路設計

由于中頻數(shù)字化儀模塊能夠?qū)煞N頻率的中頻信號進行采樣與信號處理，因此整個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)檢波和預采樣等。中頻信號在進入模塊通道后，首先進行低通濾波，濾除中頻信號中的高頻分量，濾波后需要對信號進行放大控制，以滿足ADC的采樣要求。信號進入ADC之前要進行抗混疊濾波處理，在抗混疊濾波電路部分信號通道分成兩路，進行第一種中頻信號分析時，通過控制開關選擇第一中頻濾波通道；進行第二種中頻信號分析時，選擇第二中頻濾波通道。信號通道前端的對數(shù)檢波及預采樣電路輔助程控增益放大器實現(xiàn)模塊整個通道0dB～30dB的自動增益功能。同時為提高模塊的動態(tài)范圍，在中頻信號進入高速ADC之前設計有噪聲疊加電路。具體實現(xiàn)原理如圖2所示。

ADC電路設計

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電路部分設計了可變采樣時鐘電路，模塊會根據(jù)用戶的測試需要自動選擇不同的采樣時鐘，并且采樣時鐘始終鎖定在模塊內(nèi)部或外部參考上。采樣時鐘發(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鎖定在一個固定輸出頻率上，采樣時鐘信號則由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計

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、采樣時鐘控制、數(shù)據(jù)存儲控制及觸發(fā)控制等。

FPGA處理后數(shù)據(jù)的最終處理與運算工作由DSP完成，包括中頻檢波、對數(shù)處理、視頻濾波、視頻檢波以及對運算結(jié)果進行誤差修正等任務，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行結(jié)果顯示。由于要進行兩種中頻信號測量，數(shù)據(jù)處理復雜程度高，而DSP和FPGA的存儲空間有限，因此采用動態(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)電路設計

LXI規(guī)范提供了3種觸發(fā)方式：基于LAN的觸發(fā)；基于IEEE1588精密時鐘協(xié)議提供的時間基準進行定時觸發(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精密時鐘協(xié)議提供的時間基準進行定時觸發(fā)，該觸發(fā)需要通過網(wǎng)線來實現(xiàn)IEEE1588協(xié)議，使各設備的實時時鐘保持同步、各設備根據(jù)同步的時間實現(xiàn)事件的同步。由帶有以太網(wǎng)外設的CPU處理器和FPGA組成。FPGA仍然實現(xiàn)IEEE 1588時間戳和硬件觸發(fā)的功能，這樣可以大大提高同步精度，同時有利于LXI測試模塊的升級和維護。

模塊軟件設計

驅(qū)動軟件設計

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)不允許應用程序直接訪問硬件資源，要實現(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)硬件設備驅(qū)動程序，作為下層硬件和上層應用程序的紐帶，實現(xiàn)應用程序?qū)Φ讓佑布脑L問。

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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)展進行回顧，結(jié)合國內(nèi)核電廠的實際應用情況，對核電廠儀控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進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)品需關注的問題。

關鍵詞核電廠 數(shù)字化儀控系統(tǒng) 比較分析

基于核電行業(yè)的特點，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)的特點和應用情況進行了介紹，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時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單元組合儀表進行模擬量控制，采用繼電器進行開關量控制。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行模擬量控制，采用繼電器進行開關量控制。

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：計算精度高，運算能力強，網(wǎng)絡通訊減少電纜數(shù)量，冗余、容錯、自診斷易于故障檢測和維護，數(shù)據(jù)存儲、事故追憶、改善人因工程和人機接口提高安全性。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控制指令，然而人機接口依然采用常規(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)進行了數(shù)字化改進，匈牙利波克什（PAKS）核電廠1-4號機組于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號機組于1996年進行了全數(shù)字化改造；瑞士 Beznau 核電廠于2001年完成保護系統(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)化工作還在進行當中，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國外數(shù)字化儀控系統(tǒng)產(chǎn)品（安全級+非安全級），其中阿海琺和西門子的產(chǎn)品TXS + TXP應用于我國田灣一期/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，三菱和和利時公司的產(chǎn)品Meltac + HOLLiAS_N產(chǎn)品應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。人機接口采用全功能工作站，通訊方式實現(xiàn)雙向傳輸，控制室有較大規(guī)模的后備盤和應急控制盤和大屏幕。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，分別設置了ROA，ROB，ROC和SRO四個操縱站。

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

Meltac + HOLLiAS_N產(chǎn)品應用CPR1000機組，日本核電數(shù)字化儀控系統(tǒng)引進美國技術(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，也引入了新的問題：比如1）儀控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計技術(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：

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篇3

前言傳統(tǒng)工程測量技術(shù)的服務領域主要包括水利、交通、建筑等行業(yè)，隨著計算機、網(wǎng)絡技術(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技術(shù)的發(fā)展，測量數(shù)據(jù)采集和處理的逐漸自動化、實時化和數(shù)字化，工程測量的服務領域也應進一步延伸，以滿足不斷提高的社會需要。

1、數(shù)字化技術(shù)在原圖處理中的應用

1.1 原圖數(shù)字化處理 在建立各種GIS 系統(tǒng)時，需要對原有地圖進行數(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)字化儀對其進行數(shù)字化處理工作。當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算機，數(shù)字化儀及相關軟件，是較早的一種數(shù)字化輸入方法，輸入速度較慢，勞動強度也較大。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化，它是一種省時，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，目前主要是應用RTK（Real Time Kinematics-實時動態(tài)）技術(shù)，它是在GPS 基礎上發(fā)展起來的、能夠?qū)崟r提供流動站在指定坐標系中的三維定位結(jié)果，并在一定范圍內(nèi)達到厘米級精度的一種新的GPS 定位測量方式，通過將1臺GPS 接收機安裝在已知點上對GPS 衛(wèi)星進行觀測，將采集的載波相位觀測量調(diào)制到基準站電臺的載波上，再通過基準站電臺發(fā)射出去;流動站在對GPS 衛(wèi)星進行觀測并采集載波相位觀測量的同時，也接收由基準站電臺發(fā)射的信號，經(jīng)解調(diào)得到基準站的載波相位觀測量，流動站的GPS 接收機再利用0TF(運動中求解整周模糊度)技術(shù)由基準站的載波相位觀測量和流動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站的位置。應用這種測量方法測量可以不布設各級控制點，僅依據(jù)一定數(shù)量的基準控制點，便可以高精度快速地測定圖根控制點、界址點、地形點、地物點的坐標，利用測圖軟件可以在野外一次生成電子地圖。同時，也可以根據(jù)已有的數(shù)據(jù)成果快速地進行施工放樣。而實際應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提取多邊形信息，高效、便捷、保真的對地圖進行數(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)換等特點一般外設精度都能滿足，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，所以必須在加強作業(yè)人員基本技能培訓上下工夫，要求工作人員嚴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。在工程測量實踐中，要做好地形圖外業(yè)測點與數(shù)字化圖縮放相結(jié)合、符號圖層的劃分子圖、線型符號庫的設計等工作保證滿足工程進度的同時又節(jié)約項目經(jīng)費，設計出的數(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 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，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，主要設備是全站儀、電子手簿等，其特點是精度高、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：

①一測多用：如在一些綜合性較強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工作，而數(shù)字化測圖則可以同時根據(jù)完成的地形圖繪制不同比例尺的多個地形圖，因為往往小比例尺包含了大比例尺地形圖測圖范圍。僅需先測大比例尺圖范圍，再補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，利用全站儀現(xiàn)場自動采集地形地物點的三維坐標，并自動存儲，在內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理時，完全保持了外業(yè)測量的精度，消除了人為的錯誤及誤差來源，而且外業(yè)工作省略了讀數(shù)、計算、展點繪圖等外業(yè)工序，減少了作業(yè)人員，外業(yè)工效大大提高，時間縮短，直接生產(chǎn)成本大幅度下降。 ③勞動強度：小數(shù)字化成圖的過程，減輕了作業(yè)人員的勞動強度，使生產(chǎn)周期大大縮短，能及時滿足用戶的要求。 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，避免重復測繪造成的浪費，增加地形圖的實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，數(shù)據(jù)采集人員要準確應用地物代碼，以免在內(nèi)業(yè)成圖時出現(xiàn)錯誤;在觀測開始時，相關工作人員需嚴格按照要求應對測站點進行檢查，跑尺人員應嚴格按照自動成圖的要求作業(yè)，確保能完整地描述地形地貌的特征點，必須通過繪制草圖來表明各個地物碎部點的屬性及相互關系，測量坎子時，要量取坎子比高，坎下也要進行地形點采集。當一個測區(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?shù)臏y量手段，并對測量成果進行處理和分析。

3、數(shù)字攝影測量技術(shù)概述 數(shù)字攝影測量是基于數(shù)字影像與攝影測量的基本原理，應用計算機技術(shù)、數(shù)字影像處理、影像匹配、模式識別等多學科的理論與方法。就攝影測量本身而言，從測繪的角度上來看數(shù)字攝影測量還是利用影像來進行測繪的科學與技術(shù);而從信息科學和計算機視覺科學的角度來看，它是利用影像來重建三維表面模型的科學與技術(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)字攝影測量系統(tǒng)中，整個的生產(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)字攝影機所獲得的數(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，在計算機上對數(shù)字影像進行像對匹配，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。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)字測圖的一個重要發(fā)展方向，未來社會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)字攝影工作站的出現(xiàn)，加上GPS 技術(shù)在攝影測量中的應用，使得攝影測量向自動化、數(shù)字化方向邁進。

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)的應用與研究將是測繪單位提升自身競爭實力和創(chuàng)造經(jīng)濟效益的首要任務。

參考文獻：

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關鍵詞：數(shù)字化；測繪；土地測量；應用

中圖分類號： P231.5 文獻標識碼： A 文章編號：

在經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展中，計算機技術(shù)不斷發(fā)展與完善，并且使得數(shù)字信息化的時代誕生。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行智能繪制的方式，在測繪的繪制工作中，應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，在土地利用的時候，可以在傳統(tǒng)的土地測量階段建立的數(shù)據(jù)庫當中，搜尋出有關的資料，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的形式升級為數(shù)字化的信息，接著要利用計算機通過相應的專業(yè)軟件處理后，得到相關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)、計算機技術(shù)等高科技作為精準、快捷、高效、基礎的測量結(jié)果，其采用的方式與當今的信息化時代極為相符，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、將地圖進行數(shù)字化：在某地區(qū)需要數(shù)字地圖，并且在時間不允許或者測量經(jīng)費不足，不能夠?qū)τ谶@一地區(qū)開展數(shù)字地圖繪制的時候，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、軟件以及計算機等對于地圖進行處理，在合理的時間范圍內(nèi)獲得完整的數(shù)字化地圖。一般情況下，會采用掃描矢量法，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)果把原圖進行數(shù)字化是最主要的目標，從而造成了時效性不足，因此，這樣的方法只可當成應急時的方法。

2、數(shù)字化地圖的繪制：這種方法在我國每個企業(yè)單位，進行測繪的時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)字化的時候，都會選擇此方法。數(shù)字化地圖在測繪的精度上極高，可以將標記事物的精確度嚴格控制在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，會采用航空進行拍攝，來獲得地面的影像，接著會進行外業(yè)的判讀，和內(nèi)業(yè)的建模，利用計算機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)航測的軟件進行嚴格處理，之后會成為數(shù)字化的信息，然后采用計算機對數(shù)字化的信息和影像的資料，進行對比后將模型建立，最終采用科學專業(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)的設置，依據(jù)GPS觀測網(wǎng)的動態(tài)數(shù)據(jù)，能夠看出點位的誤差，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，其布局時有必要采用全站儀的方式，把圖根的布局設立成結(jié)點網(wǎng)，這樣就可以消除誤差，并且也會避免在結(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，會利用測界址點的方式，對于可形成封閉權(quán)屬的單位開展測量活動，采用測量地形點的方式對于其他的地物開展測量。在測量采點的過程中，為使得記憶深刻，測量的工作人員一般會把不相同的地物，編制成相應不同屬性的點。在打點測量的階段，必須先測一個地物之后，再進行下一個地物的測量，把點經(jīng)過內(nèi)業(yè)進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，消除散點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)輸入到計算機當中。可是采用的測量儀器是不同的，造成導出的一些數(shù)據(jù)格式也會存在差異，所以，有必要將全部的數(shù)據(jù)格式都統(tǒng)一轉(zhuǎn)化成SCS的標準格式，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，這時只要把外景實體，和初始的數(shù)字化打印出來的實體相比較，然后對于一部分空白的區(qū)域開展打點補充之后連接上就可以了。最終會形成完整的數(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)嚴格控制，一般情況下，連續(xù)轉(zhuǎn)戰(zhàn)的次數(shù)是不應該超過三次的；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，然后才能在制高點上利用打散點的方法對于內(nèi)部進行測量，最終要用丈量等等的方式進行精確的測量，此外，工作人員在設計的過程中一定要做好整體的統(tǒng)計，并且要做好界址點中精度檢查表對應的精確統(tǒng)計。

（三）土地測繪上數(shù)字化測繪技術(shù)的優(yōu)點

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)在計算機上，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，讓工作人員在進行土地測繪的時候非常的方便。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格，因為是利用計算機來進行智能繪圖的測量方式，因此更新的速度是相當快的。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)新實現(xiàn)。

3、對于測量結(jié)果的適應性

每一個工程在測量結(jié)果中，對于每個方面的側(cè)重點是不一樣的，傳統(tǒng)的測量方式測出的結(jié)果不能夠進行一次多用，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，開展其數(shù)據(jù)的加工，使得與要求符合。

4、對于結(jié)果分析的基礎性

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

總結(jié)：

我國的經(jīng)濟呈現(xiàn)不斷發(fā)展的姿態(tài)，想要與社會建設同步進行，就需要精確、細致的地質(zhì)形貌資料的搜集。為了能將地理信息實現(xiàn)數(shù)字化的處理，就要設置對應的信息資料庫，同時要采用數(shù)字化的測繪技術(shù)對于地質(zhì)的形態(tài)，進行科學化、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，工作人員的勞動量減少了，另一方面由于一些先進技術(shù)的有效引入，使得測繪的結(jié)果更加的精確。在先進的空間技術(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)實現(xiàn)。

參考文獻：

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

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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、開關量、電氣量、熱電偶、熱電阻等信號,可直接應用于生產(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，在運算處理之后可實現(xiàn)生產(chǎn)過程的聯(lián)鎖監(jiān)測、聯(lián)鎖控制、聯(lián)鎖保護等。運行人員工作站（OS）和工程師工作站（ES）能夠提供了人機接口,同時為電氣設備維修工程師提供系統(tǒng)診斷、系統(tǒng)維護、系統(tǒng)組態(tài)設置等手段。數(shù)據(jù)的采集、處理、監(jiān)控都采用微型計算機來完成，機組的監(jiān)控水平得到了大幅度的提升，也提高了人機交互界面；無論是進口的機組，還是國產(chǎn)的大型機組，基本都安裝了協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)；在很多電廠的自動裝置設備都是采用數(shù)字化儀表來進行顯示控制，而不再是過去那種傳統(tǒng)的機械式儀表，這些措施都將我國的電廠熱工自動化技術(shù)推向到了一個新的高度。

電網(wǎng)調(diào)度的自動化。電網(wǎng)調(diào)度的自動化一般是由電網(wǎng)調(diào)度中心的計算機網(wǎng)絡、大屏幕顯示器、打印設備、工作站、服務器等組成。它由處于調(diào)度區(qū)域內(nèi)的測量控制設備等變電站終端、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)進行連接。電網(wǎng)調(diào)度的自動化的主要功能有：適應電力市場的運營需求、對電網(wǎng)運行安全情況進行分析、監(jiān)控、實時采集電力生產(chǎn)的過程中數(shù)據(jù)、自動發(fā)電控制、對電力系統(tǒng)狀態(tài)進行評估、自動經(jīng)濟調(diào)度、對電力負荷進行預測等。

配電自動化。配電自動化與調(diào)度自動化相比，規(guī)模要小的多。配電自動化目標在于實現(xiàn)電力系統(tǒng)經(jīng)濟運行、減輕運行人員的勞動強度、為用戶提供優(yōu)質(zhì)服務、提高供電的可靠性、改進電能質(zhì)量等，是一項綜合信息管理系統(tǒng)，集合了設備管理技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、計算機技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)等為一體。配電自動化在美國、英國、加拿大等一些發(fā)達國家已有了多年的運行經(jīng)驗，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)控模式的配電自動化、集中監(jiān)控模式的配電自動化、就地控制的饋線自動化模式，且使用了分布式總體結(jié)構(gòu)，通過網(wǎng)絡將子站和主站聯(lián)在一起，形成統(tǒng)一的配電自動化系統(tǒng)。

加強電氣工程自動化系統(tǒng)的人性化設計

1文化因素。我們在對電氣工程自動化系統(tǒng)進行設計時，應該表現(xiàn)出與技術(shù)進步和時代精神的與日俱進，滿足電廠的功能需求，符合電廠的企業(yè)文化特征。

2美學因素。在進行電氣工程自動化系統(tǒng)設計的時候，應該基于人性化設計的角度來進行研究考慮，對人的觸覺、聽覺、視覺等審美情趣進行充分的考慮。

3人機工程學因素。應該采用多學科的方法，如心理學、生理學、人體力學、人體測量學等來提供人體機能特征參數(shù)，研究人體特征和結(jié)構(gòu)，為電氣工程自動化的設計提供人性化的要求。

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關鍵詞：數(shù)字化測圖、內(nèi)容、方法、應用

中圖分類號：P231.5文獻標識碼： A 文章編號：

引言：

數(shù)字化測圖是近幾年隨著計算機、地面測量儀器、數(shù)字化測圖軟件的應用而迅速發(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)境保護工程等部門，數(shù)字化測圖作為一種全解析機助測圖技術(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)字化測圖實質(zhì)上是一種全解析計算機輔助測圖方法，它使得地形測量成果不再僅僅是繪制在紙上的地形圖，而是以計算機存儲介質(zhì)為載體的，可供計算機傳輸、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與傳輸方便、精度與比例尺無關、不存在變形及損耗，能方便、及時的進行局部修測更新，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用范圍，使其能在經(jīng)濟建設各部門發(fā)揮出更大的作用。所以，數(shù)字化測圖技術(shù)的出現(xiàn)，標志著大比例尺測圖技術(shù)理論與實踐的革命性進步。

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的資料，如測量控制點資料、解析點坐標、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

應用全站儀或其他測量儀器在野外對成圖信息直接進行采集。采集的數(shù)據(jù)載體為全站儀的存儲器和存儲卡，例如，全站儀SET2000即配備相應的存儲器和存儲卡；也可為電子手簿，如GRE3、GRE4等；或為各種袖珍計算機及便攜機，如PCE-500等。采集的數(shù)據(jù)可通過接口電纜直接送入計算機中。

2.1.2數(shù)字化儀輸入

應用數(shù)字化儀對收集的已有地形圖的圖形資料進行數(shù)字化，也是圖形信息獲取的一個重要途徑。數(shù)字化儀主要以矢量數(shù)據(jù)形式輸入各類實體的圖形數(shù)據(jù)，即只要輸入實體的坐標。除矢量數(shù)據(jù)外，數(shù)字化儀與適當?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，可用點方式數(shù)字化的形式。點方式為選擇最有利于表示圖形特征的特征點逐點進行數(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)計算、圖形生成、圖形編輯與修飾、圖形信息的管理與應用等。數(shù)據(jù)預處理包括坐標變換、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”圖形進行修改、編輯、整理，并填充各種面狀地物符號；還要進行測區(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)字測圖的關鍵階段。在數(shù)據(jù)處理時，既有對圖形數(shù)據(jù)進行交互處理，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。或者全站儀自身的功能不斷完善，到時如果全站儀的無反射鏡測量技術(shù)進一步發(fā)展，精度達到測量標準要求，那么測量工作只需攜帶一臺新型全站儀和一個三腳架，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)字化儀和相應的圖形處理軟件進行的，其數(shù)字化的大致過程是：首先將數(shù)字化板與計算機正確連接，把準備數(shù)字化的地圖（即工作底圖）放置于數(shù)字儀板上并固定。用手持定標器（鼠標）對地形圖進行定向，建立數(shù)字化儀設備坐標系和測量坐標系的坐標轉(zhuǎn)換關系。然后用定標器對準圖上的每一個地形特征點進行數(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。其特點是勞動強度大、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)字化過程實質(zhì)上是一個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，一般都是在計算機屏幕上采用人機交互和自動跟蹤相結(jié)合的方法進行地形圖的矢量化，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的測圖軟件來進行野外數(shù)據(jù)采集。測量數(shù)據(jù)直接進入電子平板繪圖，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)筆者的實踐表明，利用該法測量要較白紙測圖法準確、省事、快捷。測站上所需要的僅是照準和屬性配賦連線兩個過程，而立尺員所需要做的僅是擺放棱鏡、通過對講機報地形兩個過程?，F(xiàn)在的全站儀測量一個點，基本上在1秒以內(nèi)，有的甚至達到了0.5秒一個點。經(jīng)筆者每天測量小時計，每天約可測500至700點。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：

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

2）不規(guī)則的地貌應盡量多測一些點，因為在傳統(tǒng)測圖中，一些細小的變化可通過手工來完成，但PDA的模擬是無法比較真實的反映出這些實際地形的。

3）能夠測量到的點盡量實測，盡量避免用皮尺（鋼尺）量取。因為用全站儀所測量的速度遠非皮尺量取所能比的，而且精度也會高些。

4）測地形時，除了測量特性線外，還應盡量多測一些加密的點，以滿足計算機建模的需要，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算機上完成的，所以如何加強檢核就很重要了。特別是在測區(qū)遠離內(nèi)業(yè)地點時，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（即橫坐標、縱坐標和高程）并存儲，而在采集的同時，繪圖員通過點號在現(xiàn)場繪制草圖，最后在內(nèi)業(yè)處理。實際上就是外業(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，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。對于一個測量人員，大家都知道，畫草畫和測圖是同時進行的工作，而且將草圖畫得清楚易懂且又不出現(xiàn)錯誤是測量人員的一項基本功。在使用全站儀測圖時，尤其當測圖人員比較熟練，測圖工作進行的比較快時，能夠?qū)⒌匚锂嫷们宄髁饲矣帜軐Ⅻc號標得準確無誤實屬不易，因為這時可能有多個跑尺員。

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關鍵詞：實驗教學；數(shù)字化；教學改革；網(wǎng)絡；立體化

從上世紀90年代末起，中國的高等教育經(jīng)歷了一個快速發(fā)展的階段，逐年擴大的招生規(guī)模，使我國高等院校在校的學生達到了前所未有的程度。大學教育在總體上已經(jīng)從以前的精英教育過渡到了大眾教育。如何堅持教育創(chuàng)新思想、實現(xiàn)培養(yǎng)技術(shù)應用型人才的既定目標，就成為一個十分值得研究的課題。本文就如何通過數(shù)字化實驗，加強實驗實訓等實踐性環(huán)節(jié)的教學改革，使實驗教學自成體系，著眼于促進學生實踐和創(chuàng)新能力的提高進行了論述。

一、實驗教學方法、手段改革的必要性

目前許多高校實驗教學普遍存在的問題是：實驗教學設備陳舊，臺套數(shù)較少，實驗內(nèi)容落后。許多實驗僅局限于對所學理論結(jié)果進行驗證，或開設一些演示實驗。有些課程的實驗，由于缺少設備，也只能在計算機上進行仿真。上述問題在一定程度上已經(jīng)影響到學生對理論知識的掌握和對理論課程學習的興趣，更談不上對學生實踐能力的培養(yǎng)。

在實驗教學方式上，仍然是傳統(tǒng)的教學模式。實驗教學一般只是定位于作為理論教學的一種補充和繼續(xù)，即處于理論教學的一種附屬地位。在實驗項目的編排上，以基礎實驗或演示性實驗為主，多屬于內(nèi)容單一、目的為驗證課堂所學的實驗類型。在實驗的進行方式上，更是采用一種大體固定的模式：即在確定的時間內(nèi)，讓學生根據(jù)實驗指導書要求，在教師指導下，按既定方法、既定條件，完成實驗全過程。這里所謂實驗全過程，學生只需做三件事：即熟悉實驗指導書內(nèi)容、按實驗指導書要求進行操作并完成實驗報告。而實驗指導書是教師精心編寫的。在這種狀態(tài)下，根本談不上綜合運用知識解決實際問題；實驗教學尚未能真正地自成體系。學生在實驗中難以獲得創(chuàng)造的樂趣和激發(fā)更多的創(chuàng)造靈感。同時學生是否把課余時間能用于研究性、探索性和創(chuàng)新性學習，還缺少更好的引導方法及提供合適的內(nèi)容與條件，學生在學習中的主觀能動性沒有充分調(diào)動，多數(shù)學生處于被動接受知識傳授的狀態(tài)，這對學生實踐能力和創(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，從理論和實際操作方法上，我們就實驗教學環(huán)節(jié)的改革提出了新的方式和方法——即數(shù)字化實驗教學。

二、數(shù)字化實驗教學的意義

數(shù)字化實驗教學是指學生在數(shù)字化實驗環(huán)境下，以虛實結(jié)合的方式，對虛擬實驗設備、仿真實驗環(huán)境、虛實結(jié)合的實驗對象進行操作，進而達到學習理論、鍛煉實驗技能、培養(yǎng)創(chuàng)新能力的目的。

數(shù)字化實驗教學的基礎是數(shù)字化實驗室。數(shù)字化實驗室是數(shù)字化校園建設中不可缺少的一部分。數(shù)字化實驗室就是在傳統(tǒng)實驗室的基礎上，利用先進的計算機技術(shù)、網(wǎng)絡通信技術(shù)、多媒體技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)等相關的信息加工處理，將現(xiàn)實實驗室中的各種實驗資源數(shù)字化，并通過計算機進行實驗教學管理的綜合性和開放型的實驗教學環(huán)境。它包括實驗條件的數(shù)字化、實驗管理的數(shù)字化和相關實驗資源的數(shù)字化等。

數(shù)字化實驗教學是實驗教學改革發(fā)展的必然。通過數(shù)字化的實驗條件、豐富的數(shù)字化實驗資源、高效的數(shù)字化實驗管理，為學生開辟了“立體化”的學習、求知、探索、創(chuàng)新的場所，形成了以學生為中心的教學模式，使學生真正變被動學習為主動學習，避免了學生被動接受知識、機械模仿教師的學習狀態(tài)，實現(xiàn)了學生由不會做到自己做，從簡單到復雜、從觀察到分析再到創(chuàng)新的目的。

三、實現(xiàn)數(shù)字化實驗教學應具備的條件

(一)引入數(shù)字化儀器設備，建立數(shù)字化實驗硬件環(huán)境

數(shù)字化儀器設備是數(shù)字化實驗室不可缺少的條件。數(shù)字化實驗室不是“虛擬仿真”實驗室，不能單純開展仿真型實驗內(nèi)容，應該是虛實結(jié)合，以實為主的模式。實者作為基礎實驗知識的學習和基本實驗能力的訓練；虛者用來開放實驗環(huán)境，及時應用科技成果和先進實驗技術(shù)，拓寬實驗的覆蓋面。二者的有機結(jié)合，使實驗室成為培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力、開發(fā)學生潛能的基地。通過虛擬電子儀器，提高實驗室的建設水平，增強實驗教學功能。從而達到以下目的：既能夠在數(shù)字化實驗環(huán)境下，完成常規(guī)的實驗任務，培養(yǎng)學生基本實驗方法、實驗能力；又可以發(fā)揮數(shù)字化儀器的優(yōu)勢，拓展傳統(tǒng)實驗內(nèi)容，使學生獲取更多的實驗知識；還可以通過網(wǎng)絡把數(shù)字化實驗環(huán)境擴展出去，使實驗室得到有效延伸，大幅度提高實驗設備的利用率。

(二)構(gòu)建以計算機為主體的數(shù)字化實驗平臺

數(shù)字化實驗室要真正體現(xiàn)出其優(yōu)勢，必須以計算機為主體，把實和虛有機的結(jié)合起來。一方面計算機作為控制設備，充分開發(fā)數(shù)字化儀器的功能，另一方面計算機搭建起虛擬實驗平臺，各種仿真環(huán)境、應用軟件為學生構(gòu)建了滿足求知欲、發(fā)揮創(chuàng)造性的大舞臺。這些平臺有的學生可以直接通過網(wǎng)絡運行，有的通過下載到個人電腦上安裝運行，為學生在圖書館，在宿舍均開辟了做實驗、搞設計的環(huán)境，學生可以自主安排實驗內(nèi)容，自由創(chuàng)造實驗系統(tǒng)，使學生完全成了學習的主人。

(三)發(fā)揮網(wǎng)絡優(yōu)勢，形成立體化實驗教學模式

網(wǎng)絡是數(shù)字化實驗室的神經(jīng)，它可以保證數(shù)字化實驗室的高效率運行，達到最佳效果。一方面網(wǎng)絡把諸如數(shù)字化儀器設備等硬件資源發(fā)散出去，開展遠程實驗，實現(xiàn)遠程控制，充分發(fā)揮數(shù)字化儀器設備的優(yōu)勢，提高了利用率。遠程實驗也是遠程教育的重要組成部分，實驗教學全系統(tǒng)的數(shù)字化是實現(xiàn)遠程實驗的基礎和必要條件。另一方面網(wǎng)絡把諸如實驗仿真平臺、多媒體課件、實驗輔導資料等軟件資源發(fā)散出去，作為實驗教學的拓展和補充；使實驗知識的學習沒有了實驗室時間和空間的概念，完全成為了學生的自覺行動，同時也方便了學生的創(chuàng)造力的發(fā)揮和求知欲的滿足。

(四)建設現(xiàn)代化管理手段，保障數(shù)字化實驗順利開展

數(shù)字化管理是數(shù)字化實驗教學系統(tǒng)中不可缺少的部分，實驗的自主性、靈活性增大，要保證實驗效果和實驗質(zhì)量，管理就必須要跟上，應制作相應的網(wǎng)上實驗管理系統(tǒng)。利用該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對學生的實驗預習、實驗自習情況的了解、實現(xiàn)實驗預約、解惑答疑、報告提交、實驗討論、自我測試等功能，這樣一來既方便了學生在實驗室以外學習時，遇到一般性問題，能得到及時的幫助；又能通過批閱學生的預習報告、查看學生的網(wǎng)上討論和測試結(jié)果，及時了解學生的學習情況，便于有針對性地安排輔導：同時通過實驗預約更好地保證實驗場地的合理開放，使學生自主安排實驗時間和實驗內(nèi)容。

四、數(shù)字化實驗可以達到的效果

(一)數(shù)字化實驗解決了“全開放”實驗教學方式的瓶徑

數(shù)字化實驗教學是解決教學方法、學習方法、學習內(nèi)容、學習時間、學習空間全面開放的最佳方案，完成并沖破了傳統(tǒng)實驗教學在內(nèi)容、時間、空間上的約束，可使我們的開放實驗真正實現(xiàn)全方位、全天候。學生可以到實驗室來學習實驗知識和鍛煉實驗技能，也可以通過網(wǎng)絡開展實驗活動，學生真正成了實驗教學的主體，通過自己設計實驗內(nèi)容、安排實驗時間、選擇實驗地點和實驗方式，全面培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力?？梢哉f數(shù)字化實驗教學使一切能為實驗室所用的條件、環(huán)境、資源都得到了充分的利用。

(二)實驗教學數(shù)字化大幅度拓寬了學生的知識受益面

由于沒有了實驗條件的限制，實驗內(nèi)容便得到了火幅度地拓展和更新。在保證基礎訓練的前提下，可以增大設計性實驗的比重，并把設計性實驗分為純仿真性實驗和虛實結(jié)合型實驗，純仿真性實驗要求學生可以進實驗室完成，也可以到校園網(wǎng)任何一個終端上去完成。虛實結(jié)合型實驗要求除仿真外，必須要到實驗室實現(xiàn)實物實驗。除此之外還可以留出少量學時，給學生自己安排，完成綜合性、自選性實驗。

篇8

關鍵詞：地形測量；數(shù)字化測繪

1、數(shù)字化測繪技術(shù)的優(yōu)點

數(shù)字化測繪技術(shù)在外業(yè)進行時實現(xiàn)測圖以及解析。自動化程度、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自動化程度比較高。

在地形圖的繪制過程中，可以使用計算機軟件來進行自動識別、自動計算和自動選擇圖示符號等，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、準確。

在進行數(shù)字化測圖時，可以分層存放成果數(shù)據(jù)，這樣圖面負載量不受限制，可以進一步運用和加工成果，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)的一個很顯著的優(yōu)點是測圖精度高。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位置準確性，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，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》，地形圖上地物點相對于鄰近圖根點的點位中誤差，不應超過下表要求：

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）線的插求點或數(shù)字高程模型網(wǎng)點相對于鄰近圖根點的高程中誤差，不應超過下表要求：

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）當作業(yè)困難、水深超過20米或工程精度要求不高時，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)字攝影測量或遙感測圖，只要認真執(zhí)行相關的測量規(guī)范，都能達到要求。

3、在地形測量中的應用

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、計算機和數(shù)字化軟件等就能夠開展工作，而且能夠在很短的時間內(nèi)得到數(shù)字化的成果。其工藝流程是：準備工作、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，實時記錄數(shù)據(jù)成圖。具有圖形直觀、準確性強、操作簡單等優(yōu)點。

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，同時現(xiàn)場繪制草圖，供室內(nèi)成圖時參考對照。具有操作過程簡單、無需攜帶其它電子設備、糾錯能力強等優(yōu)點。

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，同時進行一些簡單的操作，并繪制草圖。內(nèi)業(yè)時把數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C中，進行成圖。具有攜帶方便，內(nèi)業(yè)工作量相對較少等優(yōu)點。

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測繪單位中是用的最多的。

3.3 數(shù)字攝影測量與遙感測圖

利用航攝影像、高分辨率衛(wèi)星遙感影像或機載激光雷達掃描系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)，經(jīng)過數(shù)字攝影測量系統(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)字攝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

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

4.2 野外數(shù)據(jù)采集不準不全

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

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)應該有始有終，而拾取地形點時往往容易忽略。

4.2.3 野外草圖繪制不全、不細。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心，則會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)過仔細自檢，應該都能夠避免。

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)、地圖制圖等各個測繪學科的發(fā)展，地形測量朝著高度自動化、實時化、大面積作業(yè)方向發(fā)展，同時也促進了各個學科的理論研究和學科之間的融合。反之，數(shù)字化測繪技術(shù)在地形測量中的廣泛應用，也為地理信息系統(tǒng)、地圖制圖等的應用提供了很好的數(shù)據(jù)源。

參考文獻：

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關鍵詞：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體數(shù)據(jù)，同時還可進行空間的疊加分析，統(tǒng)計各類實體的屬性數(shù)據(jù)。MAPGIS技術(shù)已廣泛應用于地質(zhì)、礦產(chǎn)以及測繪、城市規(guī)劃等相關領域，并且為相關的專業(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MAPGIS軟件系統(tǒng)應具備五項基本功能，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)功能復雜，且用戶又往往為非計算機專業(yè)人員，用戶界面是地理信息系統(tǒng)應用的重要組成部分，使地理信息系統(tǒng)成為人機交互的開放式系統(tǒng)。

三、MAPGIS 的優(yōu)缺點

1、MAPGIS 的優(yōu)點.MAPGIS軟件由數(shù)字化系統(tǒng)、圖形編輯系統(tǒng)、拓撲結(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)檢相互獨立，具有不同的功能，但都以相應的地里信息數(shù)據(jù)為中心，構(gòu)建了數(shù)據(jù)信息的共享模式。同時也實現(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)換以及準確套合，在實際應用中具有輸入、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，同時還可接收相關數(shù)據(jù)，具有完善的誤差校正的方式。地理信息系統(tǒng)能實現(xiàn)動態(tài)定義編輯以及多媒體等多種形式以及多重數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的編輯和管理能力。MAPGIS具有較強的地圖拼接和管理等檢索功能，同時還具有良好的空間分析能力和良好的性能，能實現(xiàn)拓撲空間的查詢和三維實體的疊加分析。同時具有標準化的借口模式輸出，外設驅(qū)動能力齊全，能實現(xiàn)自定義的報表輸出。

2、MAPGIS 的缺點。（1）格式轉(zhuǎn)換。當前，大多數(shù)GIS基于具體二相互獨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。當前GIS空間數(shù)據(jù)格式超過一百種，然而當前并沒有出現(xiàn)能實現(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)換標準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應用較為廣泛，其混合的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了不同來源和類型數(shù)據(jù)的有機結(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)也無法實現(xiàn)所有數(shù)據(jù)的兼容，難免在實際應用中存在數(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)傳送給了計算機，從而使計算機實現(xiàn)了對點、線、面的位置的記錄，形成了與之對應的數(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不穩(wěn)、數(shù)字化板晃動容易造成信息采集點位置的不準確。或是在一副圖未完成關閉數(shù)字儀后重新開機導致系統(tǒng)坐標與上次不同而形成的誤差。與此同時，掃描儀精度不高，光柵圖像變形以及光柵圖形未配準子圖庫以及線型的定位圖庫不準也將導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)缺點分析，從而了解到在測繪制圖過程中，應充分利用軟件之間的特點進行優(yōu)勢的互補，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)字化制圖應在發(fā)展過程中不斷完善和不斷改進，制圖的工作者應結(jié)合本專業(yè)特點，擴展思維，在具體的實踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗，從而促進技術(shù)的不斷進步和持續(xù)改進。

四、MAPGIS在測繪地圖中的應用

作為測繪工作中一項重要工作的測繪制圖，在開展測繪科學的多學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備、圖形輸入、編輯、設計和輸出等幾個步驟依次進行制圖過程。

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進行跟蹤，將原圖信息向圖形數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換；掃描矢量化通過掃描儀對原圖進行掃描形成柵格格式，存儲在圖象文件中，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現(xiàn)上述功能，輸入計算機中的數(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、變換坐標等步驟予以實現(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格的要求，并基于測繪地圖的印刷特點進行分析，設計了一套色標系統(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現(xiàn)數(shù)字化，同時基于圖形屬性數(shù)據(jù)建立完成數(shù)據(jù)庫。測繪信息數(shù)據(jù)存儲于計算機中能夠?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)點和缺點，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)需要在實際應用過程中不斷進行改進，挖掘潛力很大，只要測繪專業(yè)技術(shù)人員結(jié)合工作實際，主意觀察并總結(jié)經(jīng)驗，在科研工作中必將取得重要進展。

參考文獻

[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

[關鍵詞]數(shù)字測量圖 煤礦地質(zhì)測量 應用 發(fā)展

[中圖分類號] P623.3 [文獻碼] 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)的整個過程中，可以說煤礦地質(zhì)測量資料是所有環(huán)節(jié)實現(xiàn)的理論基礎，這個理論基礎的表現(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)的信息收集方式遠遠不能滿足生產(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，利用高科技的計算機以及網(wǎng)絡對信息進行系統(tǒng)、自動的管理，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繪圖的低成效率，數(shù)字化成圖技術(shù)應運而生。以繪圖技術(shù)為基礎并結(jié)合高科技的計算機信息技術(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)中都起到了關鍵的作用，這與它特有的功能有很大的關系。在數(shù)字化成圖技術(shù)中，數(shù)字測量圖技術(shù)可以說是應用最為廣泛的一種自動繪圖技術(shù)，它可以以數(shù)字形式將地球表面的空間要素信息進行高度的抽象，用坐標、屬性、圖像和關系來描述對象，并把這些資料以文件的形式保存下來供人們調(diào)取、使用。這種自動化的測量圖技術(shù)，大大節(jié)省了手工繪圖所需要的時間，提高了工作效率，對圖像生成以及分析的準確性的把握將更加精確。隨著高科技計算機以及信息技術(shù)的飛速發(fā)展，相關電子測量儀等相關設備的日趨完善，數(shù)字測量圖技術(shù)面臨著極為廣闊的應用前景。

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)得到了廣泛的應用，在這些應用行業(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、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)的形式存儲在計算機中，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)字化儀相關電子設備的價格昂貴，轉(zhuǎn)換效率較低，已經(jīng)逐漸被更為先進的數(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現(xiàn)關鍵技術(shù)就在于“掃描”。掃描儀把一張原始二維圖紙進行掃描，并把掃描的結(jié)果經(jīng)過相關手段傳入計算機設備，而后經(jīng)計算機內(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)當屬人工跟蹤矢量化輸入法，這種方法需要人工手動的方法給予實現(xiàn)。一個普通的二維圖像，通過“圖形編輯系統(tǒng)”進行數(shù)字化轉(zhuǎn)換以后，可以借助計算機相關功能對圖像進行編輯。

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)的實現(xiàn)過程中，矢量化的數(shù)據(jù)獲取是基礎環(huán)節(jié)。在點圖元、線圖元、面圖元等矢量圖形數(shù)據(jù)獲取成功之后，計算機內(nèi)部擁有數(shù)字化制圖功能的錄入系統(tǒng)會把數(shù)據(jù)收集進計算機。

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、線、面、區(qū)以及各種編輯功能來實現(xiàn)錄入系統(tǒng)的傳輸進計算機的數(shù)據(jù)，并對圖形進行屬性層面的編輯工作。

3.2.1編輯點、線圖元符號和子圖庫。當圖形編輯系統(tǒng)獲取到一個編輯需求的時候，可以從系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中自動調(diào)撥出圖形、矢量字符以形成一個子系統(tǒng)，臨時建立的子系統(tǒng)可以在編輯需求完成的過程中隨時被調(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)的整個實現(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行修飾、改善、校正，編輯的實現(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，這是因為誤差在煤礦地質(zhì)測量中的數(shù)字測量圖技術(shù)的實現(xiàn)過程中可能隨時會出現(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用誤差。

3.3數(shù)據(jù)輸出

3.3.1圖形輸出。當圖形編輯系統(tǒng)完成對編輯需求之后，系統(tǒng)會反饋給輸出裝置完成信號，進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行輸出叫做文件輸出，這個環(huán)節(jié)就是為了實現(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)測量中的具體應用

數(shù)字測量圖在煤礦地質(zhì)測量中的應用是極為廣泛的，其中測量現(xiàn)場、周邊等地形圖是最主要的應用。利用數(shù)字測量圖，煤礦開采工程可以在圖示設計、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)字測量圖的實現(xiàn)基礎是礦業(yè)信息數(shù)據(jù)庫，當矢量化數(shù)據(jù)獲取完成后，根據(jù)數(shù)據(jù)庫提供的相關信息，利用高科技的電子儀器、計算機設備等新興技術(shù)對信息進行仿真和分析，仿真的結(jié)果對礦產(chǎn)資源的勘測、工程計劃的設計、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的數(shù)字化系統(tǒng)是一個大膽、創(chuàng)新的嘗試，數(shù)字化煤炭的應用就是為了解決煤礦量難以計算以及驗收的問題，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)自動化管理系統(tǒng)，可以在短時間內(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)只有真正認識到數(shù)字制圖的重要性，切實的把數(shù)字制圖應用到工程建設的過程中，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)濟發(fā)展做出貢獻。

參考文獻