数字制作技术基础十篇

数字制作技术基础篇1

当前社会正在经历着一场变革,那就是信息化的变革,信息化的变革依托于数字化的变革,这种变革现在已经广泛地渗透到了社会的各个领域。世界正在进入成熟的数字化时代,数字已成为贯通世界所有人群、行业的基本要素。谁领先拥有不断刷新的数字化技术,谁就名列前茅,如不把握数字化技术,必将落后挨打以至于被淘汰。这是一种趋势、也是一种势不可挡的潮流。

在国外发达国家,尤其是美国、日本、韩国及欧洲等国家和地区,数字艺术产业已经成为重要的支柱产业。美国是当今世界上最大的动画生产和动漫产品输出国,包括动漫业的文化产业早已名列6大支柱产业之一,在其国内产业结构中仅次于军事工业,位居第二,动漫及其衍生产品的出口额甚至超过了汽车和航空航天工业的出口。日本是仅次于美国的第二大动漫生产国,数字艺术产业的出口额是其钢铁出口额的4倍,包括动漫业在内的文化产业成为仅次于旅游业的第二大支柱产业。韩国政府十分重视数字艺术产业的发展,专门成立了“文化产业振兴院”,对动漫产业在政策和财政上给予很大的支持,使韩国在短短的10多年内一跃而成为第三大动漫产业国。英国数字艺术产业所创造的年产值已超过了任何一种传统制造业所创造的产值。印度近几年数字艺术产业的发展,使其的综合国力得到很大的提升。

近几年,中国对发展数字艺术产业给予了前所未有的高度重视,使我国的数字艺术产业已经成为最具潜力的产业之一,同时也成为信息技术及文化产业中一个重要的阵地。数字艺术产业正在带动其它相关产业,如计算机硬件、软件、网络通讯以及运营、出版、媒体、医疗造像、军事、制造业、娱乐休闲等诸多产业的迅速发展,有力地推动了国民经济的飞跃发展。同时,政府建立了一批动漫游戏产业发展基地,专门设立了高达30亿元人民币的动漫产业发展专项资金,支持优秀动漫原创产品的创作和生产,并为创立我国原创动漫品牌和培养数字艺术创作人才,精心营造了良好的政策环境。

随着数字技术的不断发展和创新以及信息传递方式的多元化,数字艺术领域正日益拓宽,其中动漫技术就包括了二维艺术动画、三维计算机动画、网络动画、四度立体全息影视动画等泛动画现象,手机游戏、网络多媒体、影视广告、电视节目制作、科技成果演示、虚拟漫游、娱乐休闲、模型玩具等领域都被叫作数字艺术,而事实上这些概念反映的是艺术与计算机相结合之后的一个发展历程,并且,作为不同的分,都在朝着各自的方向深入发展。由于数字艺术领域发展太快太广,似乎很难给数字艺术下一定义,然而,还是可以把数字艺术定义为:“使用以下三种方式的数码技术的艺术,将他们成为作品、将他们成为过程、或者是事物本身”。当然,对数字艺术的定义,并不是希望区分数字艺术与其他艺术的界限,而是为了获得数字技术对于艺术领域的影响,尽可能地使数字艺术完善起来。

二、科技进步,教育先行

艺术伴随着人类的诞生而诞生,千百年来,人类科技的进步时时触发艺术创作的灵感。著名科学家李政道教授曾经讲到:“科学与艺术是一个硬币的两面”,意指艺术与科学殊途同归、不可分离。在计算机技术和网络技术飞速发展的今天,科学更加成为了艺术创作的现实工具和传播载体,也因此而诞生了数字艺术和新媒体这些新的领域。同时,艺术又往往先于技术而行,良好的艺术构思往往可以在具体操作过程中促进技术的发展。有新的领域的诞生,就需要有教育的跟进,所谓“科技进步,教育先行”,教育是社会生产力、生产关系和意识形态的反映,同时又对它们给予影响和作用,科学技术的发展对于教育领域的影响是显而易见的。科学技术对艺术的影响在近代历史上也已经发生过多次,每一次都催生了新的艺术门类以及在此基础之上产生的新的艺术教育门类和学科。因此,积极探索一条适应产业发展的数字艺术教育之路,是中国高等艺术教育义不容辞的责任。

三、我国数字艺术教育现状分析

由于我国数字艺术产业发展的时间较短,数字艺术教育的起步更晚,目前,国内数字艺术教育的专业教师的知识与能力结构不合理,大部分专业教师为本科计算机专业或美术设计院校毕业,教师的年龄结构普遍年轻,真正具有数字艺术制作经验又有教学经验的高学历教师少之又少,高端人才更少。甚至存在“美术加计算机等于数字艺术”、“掌握计算机软件的能力等于掌握数字艺术能力”等错误概念,出现了懂艺术的不了解计算机技术,懂数字技术的却往往缺乏艺术基础的现象,而且工科类院校单纯注重数字技术应用,艺术类院校只注重艺术创作能力培养的弊端已经显现,导致培养出来的人才普遍存在理论性强、实践性差,不能满足企业的岗位要求。而且,大部分院校新办的数字艺术专业的学术基础薄弱,人才技能层次过低,人才培养模式的落后,这些都严重影响教学质量与教学效果,不可避免地导致教与需之间的脱节,使数字艺术教育难以适应产业调整所带来的需求变化,因此,目前产业急需的数字艺术专业人才缺口非常大,就影视动画方向的调查数据表明,2008年的人才缺口为80万。这已成为制约数字艺术产业发展的瓶颈,同时也使得数字艺术企业的运行成本居高不下,降低了企业的竞争力,这些都是制约技术发展、阻碍产业进步的重要因素。因此,数字艺术专业人才的培养已成为政府、行业协会、企业及社会各界都非常关心的问题。

四、数字艺术教育的构架思考

教育的好坏需要社会的检验。我们不能脱离社会的大环境来讨论人才的素质结构及其培养模式。目前,对于数字艺术教育来讲,最为紧迫的是,明确数字艺术教育的培养目标,构建完整的数字艺术教育体系、教育模式,系统规范的数字艺术专业教材,打造课程与实训之间的创新平台。

由于数字艺术具有很强的针对性和应用性,加上数字艺术横跨艺术、技术两个领域的特性,这就要求数字艺术行业人才的培养也要实现艺术和技术的结合。因此数字艺术人才培养目标应该是:以培养德、智、体、美全面发展的,融艺术与科学为一体的,具有敏锐的观察能力、丰富的表现能力、扎实的动手能力、既具备艺术素养和精通专业技能,能将数字艺术语言、运动规律体现在计算机相关的应用中,又能依据相关软件进行数字艺术新作品的创作与研发,更能适应行业发展和技术进步要求的高素质应用型人才。

要培养高素质数字艺术专业人才,传统的艺术设计教育体系和教育模式显然不能适应数字艺术教育的要求,更不能适应行业和市场的需要。但通常的大学教育规律,是相对稳定的,几年调整一次,不可能随便更换。而数字艺术行业发展很快,时常会有非常大的飞跃与更新,可能在今天需要几个小时完成的功能,在新的软件里只需几分钟就可以帮你完成了,如果你还只是维持一、两年前学到的软件,那么效率就要比别人低得很多,加上行业所发展的新的东西很难反映到大学里来,因此如何以产业发展和行业需求为切入点,和著名企业联合办学,整合优质教育资源,并以项目驱动和实训环节为主,坚持把实训贯穿于整个教学的始终,搭建合理的实训平台,使学生所学到的知识结构完全符合企业和就业的要求。从而使课程、实训、就业构成一个系统的、互动的数字艺术教育体系。

要建设一支综合实力较强的师资队伍,邀请企业、机构的业内专家担任教学顾问和客座教授,通过专家将数字领域比较前端的东西,比较高技术的内容带给学生,使学生充分掌握行业经验、技术经验。同时,基于团队的项目学习模式和多层立体教学模式无缝链接学生职场生涯,真正让学生成为企业需要的人才。在课程设置上,要以市场需求为导向,引进企业的核心项目进行教学,贴近企业对人才的实际要求,按照行业、企业的需要来确定专业课,再根据确定的专业课来按排专业基础课,根据行业和企业的用人标准来制定完整的课程体系。在课程体系上,可以采取模块化方式,将人文科学、前沿技术分解到相关模块,加强学生整体素质的培养。由于数字艺术教育的范围很广,本文仅以影视动画方向进行课程体系的研讨。

影视动画方向的课程体系可以分成5大模块:

1.绘画技能

培养学生的手绘能力,使之具备绘画方面的基本技能,具有平面手绘动画、二维角色背景设计、二维动画设计、手机像素画设计、视觉广告平面设计、游戏原画设计等能力。

主要课程:素描、色彩、速写。

素描:系统的阐述动画素描的概念和基本理论,包含动画片中常见的各种人物、动物、场景、表情、动作等创作思想和技法。

色彩:系统地讲解色彩构成的基本原理、基础知识,色彩绘画的基本技法。

速写:全面的概括动画中线描技术的应用、基本方法应用、以及关于线描造型的基本训练方法。

2.专业认知

了解专业发展、行业技术、基本操作,使之了解本专业的特点,以增加专业认知能力。具有前期策划、基础操作的能力。

主要课程:动画概论、影视技术概论、操作系统、电脑动画基础。

动画概论:系统的介绍动画的基础知识,包括创作要素、制作流程和基本制作法。

影视技术概论:全面系统的概括影视技术的发展过程。包含对影视技术的内涵、沿革和发展。

操作系统、电脑动画基础:讲授计算机基础理论、windows操作系统。

3.艺术素养

全面学习动画理论知识,提高动画作品鉴赏、艺术美感、动作理解及运用。具有艺术素养、动画鉴赏、培养造型美感、动画感觉的能力。

主要课程:视听语言、作品赏析、动画造型、动画场景、动画运动规律。

视听语言:视听语言概论、镜头、轴线、场面调度、剪辑技巧、电影声音等影视动画视听语言学的本质和核心内容。

作品赏析:通过精心选择国内外经典影视动画作品,从独特的视角进行科学理性的分析,深入探讨这些作品的成功和缺憾。

动画造型:系统讲解动画造型的创作基础,包括创作规律和基本方法,动画造型中分类的创作技巧,不同风格动画造型的赏析与应用。

动画场景:系统介绍动画场景制作的各种技巧,包括场景造型的构思方法、场景的空间构成、影片色彩创作、光影造型、陈设道具、场景图等。

动画运动规律:介绍加速度、力学原理、动作基础、夸张、变形等运动规律的基本原理。使学生掌握人物、动物及自然的基本运动规律。

4.专业技能

系统学习影视动画的主体制作工具MAYA软件,全面培养影视动画制作的实战技能。具有动画建模、动画材质、动画动作、动画特效、影视动画短片制作、工业造型设计、多媒体制作的能力。

主要课程:平面软件、Maya制作基础、Maya制作基础建模、Maya制作基础渲染材质、Maya制作基础动画、Maya制作基础特效。

平面软件:以Photoshop、Painter、Illustrator等软件为例,全面介绍平面绘图软件的基本操作和应用。

Maya制作基础:介绍Maya软件的功能、工作界面和基本操作,包括模型、渲染、动画、特效等方面的基础知识。

Maya制作基础建模:MAYA界面介绍和基本操作应用、各种场景和角色制作、各种建模介绍、NURBS生物和人物制作、细分建模介绍和细分角色制作等。

Maya制作基础渲染材质:hypershader界面介绍、基本计算程序节点、各种贴图、贴图的绘制、强烈镜面反射的材质、灯光与阴影、复杂程序节点的综合使用、层材质和笔刷特效等。

Maya制作基础动画:动画基础操作、animatio菜单、路径动画学习、BlendShape学习、晶格、簇、骨骼、IK解算器、蒙皮、各种约束、角色骨骼、角色化设置、动画创作技巧等。

Maya制作基础特效:粒子属性及类型、粒子、流体、软体、刚体碰撞、刚体约束、火焰、烟雾、闪电、弹簧、各种动力场的应用等。

5.就业准备

完整掌握影视动画制作流程,为就业做好准备。具有影视后期合成、影视后期特效、影视后期剪辑、影视

动画作品制作的能力。

主要课程:非线性特效、电脑动画短片制作。

非线性特效:通过大量的实例练习,培养学生熟练掌握软件的基本编辑技巧和实际应用能力。使学生掌握应用级的影视编辑技巧,熟练掌握软件的核心内容和高级使用技巧,以及实际应用的操作。

电脑动画短片制作:全面介绍动画短片的制作知识,包括动画基础知识、动画短片的特点、动画制作技术、动画声音等一个完整动画短片所必需的内容。使学生掌握动画短片的制作流程和方法

数字制作技术基础篇2

关键词：数字城市；信息化测绘；关系；作用与对策

0 引言

在信息化发展的今天，数字城市是城市发展的必然趋势，要想全面开展数字城市的建设工作，首先就需要掌握并控制城市的所有地理信息数据，而掌握这些地理信息数据也就需要信息化测绘来完成，由此看来，在熟悉城市建设过程中，信息化测绘占据着非常重要的地位，如果在数字城市建设过程中没有合理的运用信息化测绘，那么就会导致城市并不能够向数字化方向发展。因此，作为城市测绘部门的工作人员，首先需要明确自己的职责，充分发挥自己的优势，深入研究数字化城市，从而促进城市地理信息产业的较快发展。

一、数字城市的概述

1、数字城市的含义

数字城市是指综合运用地理信息系统GIS、全球定位系统GPS、遥感系统RS等关键技术以及可视化虚拟现实技术、卫星对地观测技术、卫星通讯技术、数据库技术、计算机和互联网技术等，深入开发和应用空间信息资源，建设服务于城市规划、城市建设和管理，通过建设宽带多媒体信息网络、地理信息系统等基础设施平台，整合城市信息资源，建立城市电子政府、电子商务企业、电子社区，实现城市经济信息化、城市综合信息的数字化、智能化、可视化，城市管理、决策、工作、学习、娱乐的数字化、网络化，实现城市资源在空间上的优化配置，在时间上的合理利用，以达到城市的可持续发展目标。

2、数字城市建设的主要内容

总体来说，数字城市的建设也就是采用各种先进的技术来提高社会、人口、资源、环境等多方面的管理工作，以此促进城市智能化的发展。数字城市的建设实际上是一项极为复杂的系统工程，其主要包括以下几个方面的内容：1）数字化。数字城市在建设过程中需要按照相关的规范标准，然后建设一个健全的数字化数据库，从而对城市各个基础设施各项产业进行优化管理。2）网络化。在一定的规定要求下，需要将各种网络相互连接，并在其中建立起一个相应的信息平台，以此对其进行严格的管理。3）智能化。在数字城市建设过程中，交通、资源实现智能化是数字城市建设的基础。

二、信息化测绘概述

1、信息化测绘的特点

信息化测绘的最本质特征也就是为城市提供及时有效的地理信息数据，从而实现其综合。信息化测绘体系与数字化测绘体系不同的是，信息化测绘体系是在信息化社会的基础上实现的一种信息服务的能力建设目标。根据总结，它具有以下几点特征：1）能够及时获取地理信息数据。通过信息化测绘，将地理信息数据建设从静态转变为动态，从而有利于管理人员对其进行实时更新与检测。2）能够拓展信息网络。通过信息化测绘，可以将信息网络从局域转变到广域，也就是说，在互联网开往的网络环境之下，数字化测绘一般是以局域网为主而工作的，但是信息化测绘必须要通过广域网来进行交流、工作，实现了信息交互的网络化。3）使基础设施公用化。通过信息化测绘体系，其中包括测绘地理信息数据库的使用等，使其从专业部门使用转变为公用人员施工，从而彻底实现了测绘基础设施的公用化。4）保证技术向数字化方向发展。信息化测绘是建立在数字化测绘的基础上的，从技术的角度来说，信息化测绘与数字化测绘并无太大的区别，信息化测绘的技术基础与数字化测绘的基础基础都是数字化，但是信息化测绘却能给社会提供能高层次的地理信息数据，从而对其进行合理的管理并提供综合服务。

2、信息化测绘的核心技术

信息化测绘是在数字化测绘的基础上不断发展而来，因此，它具有多重特征：实时化、动态化、数字化、智能化等。通过该技术能够对获取的信息进行加工处理，从而为人们所用。信息化测绘技术主要包括：全球卫星定位系统（GPS）技术，航空航天遥感技术（RS），基础地理信息系统（GIS）技术，数字测图技术，信息高速公路和计算机网络技术、虚拟现实技术，网络通信技术，信息技术，精密工程测量智能化技术，地下管网探测自动化技术，变形与形变自动监测技术，地籍与房产数字化测量技术以及多种技术集成等。

三、信息化测绘在数字城市建设中的对策

1、加快基础地理信息资源建设，完善信息共享机制

按照统一设计、分级负责的原则，加快各级基础地理信息数据库建设，建立面向全社会的数据服务平台，满足数字城市建设的数据需求，提供权威数据服务。建立健全基础地理信息数据的定期更新和动态更新相结合的更新机制，切实提高基础地理信息的现势性，实现基础地理信息资源数量增加、质量提高和结构优化。

构建基础地理信息公共平台，进一步完善推进地理信息资源共建共享。加强空间数据生产及使用的协调和管理，加强资源整合，制定和完善地理信息资源共建共享机制，明确共建共享的内容、方式和责任，充分利用现有和规划建设的国家信息化设施，避免重复建设，建设全国测绘成果网络化分发服务系统，及时测绘成果目录，提供丰富的地理信息服务，为数字城市建设提供科学、准确、及时的基础地理信息和测绘服务。

2、积极推进测绘信息化建设

现代测绘科学以空间科学、信息科学、计算机技术、网络通信技术等为基础，既充分利用了信息技术，又进一步发展了信息技术的行业。随着测绘科学的不断发展和进步，测绘业已从传统行业逐步向信息化产业转化，从单一提供模拟测绘数据和服务向提供多形式、多尺度的信息化测绘产品转化，测绘产业应借助数字城市建设的东风，积极推动测绘技术数字化、信息化的建设，逐步实现测绘生产自动化，测绘产品信息化以及测绘服务社会化、网络化，为数字城市建设提供高质量、高精度的信息化空间基础地理数据和测绘服务。测绘生产自动化就是通过GPS技术、全野外数字化测图技术、全数字航空航天遥感技术等测绘新技术，实现从地理信息获取、处理到服务的测绘生产全过程的数字化及快速化。应建立地理信息数据采集自动化、数据处理智能化、生产管理及办公自动化、测绘服务网络化为特征的测绘生产体系，包括地理信息的数据采集及更新实现自动化，数据处理及分析智能化，数据管理及更新实现实时化和动态化，生产管理和指挥调度自动化，成果应用和服务实现网络化和社会化。

四、结束语

事实上，数字城市的建设是一项极为复杂的系统工程，测绘技术的发展是建设数字城市的基本条件，也是其关键环节，在数字城市建设中具有非常重要的作用，所以在实际工作中，城市测绘部门必须要对数字城市建设的各个因素进行深入分析，采用现代化先进的技术来获取更多有用的地理信息数据，然后采用有效的措施来发挥信息化测绘的作用，以此加快数字城市建设的速度，为国家的发展做出贡献。

参考文献

数字制作技术基础篇3

关键词：数据处理；影像扫描；航测遥感；空间数据

1 空间数据介绍

1.1 空间数据

在当下这个科学技术蓬勃发展的时代中，基础地理空间数据生产技术的发展并不是非常顺利的，需要对此技术进行优化和创新，才能够使其在全数字测量空间数据生产中发挥巨大作用。目前，基础地理空间数据主要有四种模式，即数字线划图、数字正影像图、数字栅格地图、数字高程模型。这四种模式都是以数字和模拟形式的特点、特征所构建的。

1.1.1 数字线划图

它是地形图上基础要素信息的矢量格式数据集。此模式在全数字测量空间数据产生中的应用性较大，通过这个模式进行数据生产，满足各种空间分析要求，同时能够有效的保护数据的空间关系和相关属性信息。

1.1.2 数字正影像图

它是利用数字高程模型对扫描处理后的数字化航空相片或遥感影像进行处理，形成影像数据。此模式具有精确度高、信息量大、真实性强等特点，在全数字测量空间数据产生中能够作为背景控制信息，评价数据的精确度、完整性，并在各种数据中提取出有利于地形图更新的新信息。

1.1.3 数字栅格地图

它是以栅格数据格式存储和表示的地图图形数据文件。此模式能够模拟真实的地形图，在规格、颜色、形状等方面几乎相同，这个模式的应用能够帮助工作人员随时进行全数字测量空间数据的分析。

1.1.4 数字高程模型

它是在高斯投影平面上规则或不规则网点的平面坐标及高程的数据集。在全数字测量空间数据产生中起到控制地表形态的作用。

这四种模式是基础地理空间数据的基础部分，运用这四种模式能够构成多种复合功能，如数字影像地形图、 数字影像地面模型、数字影像专题图等。

1.2 空间数据特点

航测遥感内业数据处理关键技术的基本特点主要是从数据格式和基本内容两方面体现出来的。

1.2.1 数据格式

基础地理空间数据的数据格式主要为矢量和栅格两种。这两种数据格式具有不同的特点，相应的矢量数据和栅格数据所体现的特点不同。其中，矢量数据能全面的描述地理目标，将数据以矢量的形式体现出来，数据结构将更加严谨，数据量减少，数据完整性增强，便于数据形成拓扑关系，矢量数据所表达的信息更加准确，对基础地理空间的分析和决策起到很大的帮助。

1.2.2 基本内容

基础地理空间数据生产是一个比较复杂的过程，其基础地理空间数据采集时间、产品周期决定于数据格式的。矢量数据的采集是以大地为对象，确定平面控制点、重力点、高程控制点等，进行一一的测量，准确的记录数据，记录基础地理空间数据采集时间。

2 航测遥感内业数据处理关键技术的分析

航空遥感内业数据处理关键技术的应用，有效的处理了空间数据，促使空间数据能够准确的表达信息，为空间分析和决策提供依据。数据处理关键技术主要应用于整个处理流程中。

2.1 资料准备

因为此项数据处理关键技术的分析是以航空为主。首要的工作就是准备航空相关资料，如航空拍摄的底片、相关的地形图、高程控制点、航摄验收报告等等。结合这些资料对航摄效果、控制点的质量等方面进行分析，为有效的进行下一步工作作出努力。

2.2 影像扫描

影像扫描是采集数据前不可缺少的一个重要条件，通过影像扫描来获得高质量的航空影像。在进行影像扫描过程中色度、清晰度、色差等都会影响影像扫描的分辨率。一旦影像扫描的分辨率降低了，运用基础地理空间数据模式所获得的空间数据精确性、完整性、都会受到影响。

2.3 定向建模

基础地理空间数据模式有数字线划图、数字正影像图、数字栅格地图、数字高程模型四种。选择最为适合的一种或几种模式对影像进行处理，才能够获得相对准确的空间数据。可以说，定向建模也是一个非常关键的环节。例如，应用JX4技术进行定向建模的方法是首先进行人工内定向，由专业的工作人员应用计算机将空三时方片位置调整成与扫描时的方片位置相同，尽量减少残差，提高量测的准确度。其次是进行自动内定向，在建立像对之后，采集某个模板后，选定模板，利用JX4的自动内定向功能完成内定向。最后是进行相对定向处理，其结果就是定向模型。

2.4 数据采集

数据采集是全数字测量法空间数据生产中最关键的部分。具体的数据采集内容为：

其一是进行立体测判采集。以中心点为标准，从中心点出发，在中心线上采集重要的要素，按照要素的密度遵守几何形状不失真的原则，构成密度曲线，结合数字高程模型，采集数据。例如，应用JX4技术进行数据采集，是应用JX4技术所构建定向模型，进行绝对定向处理，在此过程中找到控制点的自动定义工作区，由专业的工作人员设置工作区，应用原始影像进行测量，将测量结果打印出来，得到控制点的缩略图，结合此缩略图和JX4技术进行外方位元素安置定向，输出定向点的坐标和系数，构成要素密度曲线，结合定向模型，采集数据。

其二是将所采集的数据进行分层，对于其中矢量数据应用数据处理技术，提高矢量数据的准确性、精确度、实用性，保证矢量数据属项性、属性值正确，进而得到数字高程图形数据。

其三是将数字高程模型数据和数字正影像图数据进行单模型拼接。对拼接完成的数据进行检查，保证数据拼接完整。对于拼接数据不符合要求的数据进行重新采集、修改，使数据符合要求，在此基础上进行数据拼接，获得标准的以幅为单位的数据。

2.5 数据制作

对以幅为单位的数据进行制作是按照航空的实际需求应用计算机进行具体的制作，从而为航空提供所需信息。

3 结束语

全数字摄影测量是一种非常专业的、科学的测试方式。应用此种测试方式进行航测需要对空间数据有一定的了解，明确空间数据及其特点，依照全数字控制空间数据生产流程进行航测。在此流程中所应用的关键技术是完成航测的关键。笔者在文中对航测遥感内业数据处理关键技术进行了分析和探讨，确定全数字控制空间数据生产流程中影像扫描、定向建模、数据采集这三部分相对比较关键，采用最佳的数据处理关键技术尤为重要。

参考文献

[1]于秀竹.航空摄影测量数据产品生产流程研究[J].科技创新导报，2011（13）.

数字制作技术基础篇4

关键词：数字化测量；矿山测量；技术应用

Abstract: mine survey for the mine production construction work it is indispensable, also is very important. The construction of the mine production in mining will first find mine; Mine survey is the construction of the mine production basic work, is also related to the mine safety of the important work. Along with the development of modern science and technology, digital construction of mine surveying is an inevitable trend in the development of mines, the digital measurement is the key links in mine construction. This paper in digital measurement technology in mine to the measurement of the application is also discussed.

Key words: the digital measurement; Mine surveying; Technology application

中图分类号： TD17文献标识码：A文章编号：

现代经济的快速发展加大了对我国矿业产品的需求，同时也加大了对矿山建设与生产的要求，矿山测量领域的数字化建设也是各矿山企业必然的发展趋势。矿山企业要认识到矿山测量数字化的重要性，对其提高矿山开采安全、保障矿山生产人员安全有着重要意义，任何疏忽或误差都会影响矿山生产的安全甚至导致严重的事故发生。针对这样的情况，积极运用现代测量技术提高矿山测量精度已经成为矿山测量质量提高的关键。

一、数字化矿山测量技术概述

随着现代矿山生产对测量工作的需求，矿山测量工作已经成为影响矿业企业生产的重要因素之一，其不仅关系到矿山开采、生产的科学进行，同时更是关系到矿山生产安全的重要工作。运用现代数字化测量技术进行矿山测量工作能够有效提高矿山测量的质量，提高矿山测量精度，为矿业企业生产指明方向，提高矿业企业生产安全管理效果。三维数字化软件技术、全站仪、GPS定位测量技术、光电测距高程导线测量技术、数字化地形图等技术的应用极大的降低了矿山测量劳动工作量，提高了测量工作效率与测量质量，为矿山企业的健康发展奠定基础。由于数字化测量技术对矿山测量工作的重要促进作用，现代矿业企业必须认识到运用现代测量技术开展矿山测量对企业的积极作用，加大测量工作投入、提高测量质量，为矿业企业综合市场竞争力的提高奠定基础。

二、数字化测量技术在矿山测量的应用

数字化测量技术在矿山测量的应用需要矿业企业深刻认识到数字化测量技术的重要性，认识到其对企业测量人员技术的要求，以科学的测量管理体系构建为基础，加大测量工作的资金投入，加强测量人员技术水平的提高，促进数字化测量技术在矿山测量应用。同时还需要测量人员认识到自身技术水平的提高对于现代数字化测量技术应用过程中测量质量提高的重要性，以自身能动性为基础提高矿业企业测量技术水平，促进数字化测量技术在矿山测量中的应用。

数字化测量技术在矿山测量的应用是区别于传统单一测量科学的综合性科学，是综合运用全球卫星定位系统、全站仪及计算机相关设备采集矿山地里生产与储量数据，并利用CAD等软件绘制成图的数字化测绘技术。数字化测量技术在矿山测量的应用必须以有关规范为基础依据，按照测量重点以及测量工作质量控制因素进行的工作。在数字化测量技术应用过程中还要根据测量工作地点(地面、井下)以及其测量内容有针对性的对其测量过程进行控制，以此达到运用现代数字化测量技术提高测量质量的目的。

数字化测量技术在矿山测量的应用应以矿业企业测量技术水平的提高为基础，提高测量人员对新技术的掌握以及了解、认识现代数字化测量技术操作要点，以此促进数字化测量技术的应用。在其应用过程中，矿业企业测量部门或测量企业要以自身对测量工作的重视以及对数字化测量技术应用的重视，加大投入以此促进数字化测量技术的应用。电子经纬仪、全站型仪器、GPS接收机和多种地面或岩层移动变形监测仪器等数字化设备仪器在矿山测量的应用提高了地面测量与数据采集工作效率与精度、降低了测量工作的劳动强度，为矿山的安全生产奠定了坚实的基础。在实施数字化测量技术应用过程中，测量部门或企业还要认识到同一类型测量仪器中先进性的选择，因此，在进行数字化测量技术在矿山测量应用时，测量部门或企业应选用具有先进性与综合性能优异的设备仪器，提高数字化测量技术应用效果。

GPS、GIS、遥感和计算机等技术是现代测绘学科的核心技术，也是矿山测量领域的关键技术，是现代数字化测量技术在矿山测量应用中的关键。随着近年来矿业建设与测量工作管理水平的提高，数字化测量技术在矿山测量的应用越来越多，这也为我国矿山测量过程中数字化测量技术应用提供良好的基础。计算机数据处理与机助制图、电子速测仪、GPS技术、数字摄影测量、遥感和GIS等现代数字化测量技术在一些矿区的应用使一线矿山测量技术人员亲身感受到现代测绘仪器数字化、自动化、智能化的优越性，同时内业数据处理、图形绘制数据的数字化工作也使得内业测量人员认识到现代测绘数字化的优点与便捷。随着现代数字化矿山进程的不断推进，积极运用数字化矿山系统促进数字化测量技术在矿山测量的应用已经成为矿业企业工作开展的关键。

三、采用数字化矿山测量技术的优点

1）它可以通过计算机的模拟，在屏幕上直观生动地(分层)反映出地形、地貌特征以及地籍要素，而且一目了然，【基本上改变和弥补了传统产品线条、符号和数字、文字等综合包罗】，非具一定专业知识才能读懂的缺陷；

2）数字化测量产品在使用、维护和更新上具有方便快捷的特性，能够随时保持产品信息的现势性，可以随时补充修改，随时出新图提供使用；

3） 根据不同用户的需要，可以对产品的各种要素进行数据再加工，得到不同用途的图件，而且还可以随意对图形进行拼接、缩放，用途更广泛。

四、结束语

矿山测量作为一门交叉性学科，其发展和进步与采矿技术和矿业工程的发展、测量科学技术与仪器设备的发展、其它学科如数理科学、计算机科学等的发展密切相关。现代测绘技术是建立在电子技术、空间技术、光学技术、计算机技术等基础上的综合性技术，并具有智能化、自动化等一系列优点。现代测绘科学技术迅猛发展，必然会促进矿山测量的进一步发展。以现代测绘技术、矿业工程技术和相关科学技术为基础的矿山测量，必将会形成集数据采集、处理、管理、传输、分析、表达、应用、输出为一体的智能化、自动化的技术系统，为矿区资源环境信息系统的建立提供基础性的资料，促进矿山可持续发展。

参考文献：

[1]孙海涛.现代矿山测量新技术应用[J].中国矿业工业M2009.11.

数字制作技术基础篇5

关键词：数字化制图；煤矿地质测量；技术过程；分析应用；发展趋势

前言

众所周知，随着煤矿生产过程的推进，煤矿地质测量资料的积累逐步丰富，人们对煤矿开采地质条件的认识也由灰变白。煤矿地质测量资料是煤矿生产最基础的资料，煤矿地质测量常用图件是煤矿生产成果最直观的表现形式；原始资料与成果图件是指导煤矿生产的基础。以前的采用人工检索、分析和处理地质测量信息资料，难以满足煤矿现代化生产与技术管理的需要，因此为了准确预防和快速处理矿井重大灾害事故，及时提供采矿设计与经营决策的基础数据，就必须利用计算机和网络技术，来实现煤矿地质测量数据的自动化管理，使得地质测量专业各种基础图件的自动生成，从而对井下突发事件的快速、准确地进行分析与决策。

一、数字化制图技术概述

数字化成图技术是现代测绘技术与计算机技术和信息技术相结合的产物。当今时代，信息化与网络化已成为各行业数字化的重要基础手段,在企业应用中起到十分重要的作用。数字化制图技术可以以数字形式将地球表面的空间要素信息进行高度的抽象，用坐标、属性、图像和关系来描述对象，并把它们之间的相互关系有机地组织起来，存贮在有直接存取性能的介质上的关系数据文件，生产效率得到了大大提高，成果精度稳定可靠。随着科学技术的飞速发展,计算机技术和电子测绘仪器日益普及,数字化制图技术在测绘生产和实践中也得到了越来越多的应用。

二、数字化制图技术方法分析

数字化制图技术在煤矿地质测量方面具有很强的实用性，它是以数字形式将地球表面的空间要素信息进行高度的抽象，用坐标、属性、图像和关系来描述对象,并把它们有机地组织起来，存贮为相关的数据文件，其方法主要有以下三种：

（1）数字化仪输入法:即采用数字化仪人工手扶游标跟踪,将底图信息转化为图形数据的方法。利用这种方法进行数字化,速度较慢,需要有较昂贵的数字化仪辅助设备，所以现在基本已淘汰这种方法。

（2）智能扫描矢量化输入法:将原图利用扫描设备输入计算机,通过智能识别方式将图像数据转换成矢量数据进行编辑,最后经误差校正系统将矢量数据进行误差纠正。这种方法的速度快,但因获取的数据量较大,图形要素自动识别的困难较多,后期修改编辑的工作量较大。

人工跟踪矢量化输入法:这种方法是在“图形编辑系统”中采用人工手动方式（3）将数字化栅格图像,可借助“图形编辑系统”的强大编辑功能对数字化后的图形进行有效的编辑修改。该方法主要在地质制图方面得到普遍使用。

三、数字化制图技术具体过程分析

3.1数据获取及矢量化

数据获取是数字化制图的基础,数据录入是基于软件数字地图制图的功能来实现的，数字制图矢量图形数据的获取包括:点图元数据、线图元数据、面图元数据。

数字化图形编辑器提供了对空间数据和图形属性进行编辑的强大功能,图形编辑系统包括点编辑、线编辑、区编辑及图层等其他内容的编辑。

（1）编辑点、线图元符号和子图库:根据编图要求,可利用系统服务库子系统生成图库、填充图案和矢量字库,存放至系统库中,供编辑制图时随时调用。

（2）图形编辑:图形编辑是制图的最重要环节,利用图形编辑子系统可进行图形整饰、编辑修改,并可自动校正拓扑关系等。

（3）误差校正:图形数据误差可分为源误差、处理误差、应用误差。主要是在数据采集和录入过程中产生的误差,数字化过程中因纸张变形、比例尺变换、采集点的密度等引起的误差,在校正时主要校正数据误差。

3.3数据输出

（1）图形输出:图形输出的主要任务是将已完成数字地图的数据处理结果,进一步变成图形输出装置可识别的信号,以驱动图形输出装置产生地图图形。

（2）文件输出:文件输出是把图形数据编辑成一个工程文件,输出栅格文件，然后在绘图仪或打印机上将成品地形图以白纸图或其它要求的数据格式输出。

四、数字化制图在煤矿中的应用

数字化制图在采矿场现状地形图和其它地形图的主要应用是工程设计、规划为组织生产提供可靠的依据。其基本任务是在矿业信息数据库的基础上，充分利用现代空间分析、数字采集、知识挖掘、虚拟现实、可视化、网络、多媒体及其他新技术，为矿产资源评估、矿山规划、开拓设计、生产安全和决策管理，进行模拟仿真与过程分析提供新的技术平台和强大工具。数字煤矿的最终目标是通过详细和精确的地理信息，验收台阶地形图主要是为计算每月的矿岩量，给出生产验收报表，实现煤矿的高度信息化、自动化和高效率，乃至遥控采矿和无人采矿。

五、数字化制图在煤矿地质测量方面的发展趋势

随着数字化制图技术的发展及全站仪的普及，三角测量现在已基本上淡出了控制测量这个舞台，取而代之的是更为灵活的网及导线网测量，从信息获取的角度,煤矿地质测量信息的获取手段越来越丰富：从以往单一的钻探手段发展为集遥感、数字摄影、GPS(全球定位系统),以及三维地震勘探和其他地面物探、矿井物探等手段为一体的立体勘探模式。在数据内容上则以煤矿地质、水文地质、测量、采掘信息为基础,更多地融入地面物探(如地震、瞬变电磁勘探)、矿井物探(如槽波、坑透、瑞雷波勘探)、测井及其他地压、瓦斯资料等多源地质信息。因此，数字化制图技术为制图领域带来了新的生机，改变了传统地形图应用的概念，数字煤矿的发展战略将会是21世纪矿山企业振兴和发展的必由之路

六、结束语

数字化制图在现代煤矿地质测量中发挥着巨大作用，很多成果精度稳定可靠等都比以前传统方法更加方便和准确。在应用了先进数字化制图技术，对现状地形图的绘制、台阶分层图的绘制、矿岩量的计算、验收报表的输出后，地质测量工作效率提高、成果精度稳定可靠、自动化程度高,以文件形式存储,便于利用、管理、更新、综合效益高等等。在当今这个数字时代,只有发展先进的数字化技术,才能为我们进一步拓宽数字化制图在煤矿地质测量工作的思路和方法，提高数字化制图在煤矿地质测量工作中的推广和应用，提高和扩大煤矿地质测量的工作效率具有现实的意义。

参考文献

【1】谢刚生,邹时林等《数字化制图原理与实践》西安地图出版社,2003年8月

【2】萨贤春,姜在炳,孙涛等.煤矿地质测量信息系统(MSGIS)[J].地质论评,2000,46

数字制作技术基础篇6

【关键词】：数字化; 智能化开关; 光电式电流

在当今的信息化时代中，数字化也越来越为人们所重视。数字化技术主要体现以下几个方面的特性：首先，数字化是数字计算机的基础，并且数字化是软件技术的基础，是智能技术的基础；其次，数字化是多媒体技术的基础，它为信息社会提供了基础。数字化变电站就是使变电站的所有信息采集，传输，处理，输出过程由过去的模拟信息全部转换为数字信息，并建立与之相适应的通信网络和系统。它的基本特征体现在设备智能化，通信网络化模型和通信协议统一化，运行管理自动化等方面。我国首座数字化变电站-翠峰变电站位于1998年3月3日建成投产， 并于2006年3月27日改造为全数字化变电站正式投入运行。经过7个月的投产运行．各种数据采集、传输准确无误．运行平稳、安全、可靠．在全国处于领先地位．并达到国际先进水平．

1. 数字化变电站的技术特点和应用

1.1 一次设备的智能化 。一次设备中被检测的信号回路和被控制的操作驱动回路都采用微处理器和光电技术的设计，这使常规机电式继电器及控制回路的结构简化了，传统的导线连接被数字程控器及数字公共信号网络所取代。可编程控制器代替了变电站二次回路中常规的继电器和其逻辑回路，常规的强电模拟信号和控制电缆被光电数字和光纤代替。

1.2 二次设备的网络化 。变电站中常规的二次设备：故障录波装置、继电保护装置、电压无功控制、量控制装置、远动装置、同期操作装置、在线状态检测装置等，都是基于标准化、模块化的微处理机技术而设计制造，设备之间的通信连接全部采用高速的网络，二次设备通过网络真正地实现了数据、资源的共享。

1.3 自动运行的管理系统 。变电站运行管理系统的自动化包括电力生产运行数据、状态记录统计无纸化、自动化；变电站运行发生故障时，并且能够及时地提供故障分析报告，指出故障原因及相应的处理意见；系统能自动发出变电站设备检修报告。

要想在变电站内一次电气设备与二次电子装置均实现数字化通信，并具有全站统一的数据建模及数据通信平台，在此平台的基础上实现智能装置之间的互操作性。在一、二次设备之间同样实现全数字化通信，如果变电站内智能装置的数量急剧增加，全站智能装置必须采用统一的数据建模及数据通信平台，才能实现互操作性．

2. 数字化变电站自动化系统的结构

数字化变电站自动化系统的结构在物理上可分为智能化的一次设备和网络化的二次备。在逻辑结构上分为三个层次："过程层"、"间隔层"、"站控层"。各层次内部和层次之间采用高速网络通信。

过程层的典型设备有远方I/O、智能传感器和执行器，主要完成开关量和模拟量的采集以及控制命令的发送等与一次设备相关的功能。间隔层设备的主要功能包括汇总本间隔过程层实时数据信息，实施对一次设备保护控制功能，实施本间隔操作闭锁功能。实施操作同期及其他控制功能。站控层的主要功能包括通过两级高速网络汇总全站的实时数据信息，不断刷新实时数据库，按时登录历史数据库、按既定协约将有关数据信息送往调度或控制中心、接收调度或控制中心有关控制命令并转间隔层、过程层执行。

过程层与间隔层之间基于交换式以太网的串行通信方式在标准中称为过程总线通信，间隔层与变电站层之间串行通信方式称为站级总线通信。

3. 数字化变电站技术中存在的问题

数字化变电站自动化系统的研究目前尚处于起步阶段，大部分精力集中在过程层方面，例如智能化开关设备 ，光电互感器、状态检测等技术与设备的研究开发。目前存在着许多问题：首先，研究开发过程中专业协作需要加强， 比如智能化电器的研究至少存在机、电、光三个专业协同攻关。其次，材料器件方面的缺陷及改进。并且试验设备、测试方法、检验标准，特别是电磁干扰与兼容控制与试验还是薄弱环节。

4. 数字化变电站的未来发展

数字化变电站技术的发展将会是个长期的过程，需要考虑与目前常规变电站技术的兼容性。

4.1 过程层常规设备接入方案 。过程层常规设备主要指互感器和断路器设备，具体应用就是采取非常规互感器技术和智能断路器技术，或智能断路器控制器技术，常规设备的接入方式主要有三种基本模式：常规互感器和常规断路器；常规互感器和智能断路器；非常规互感器和常规断路器。

4.2 过程总线方案。在第二阶段中前面控制和测量数据的分离通信系统将合并到一起，控制和测量数据的合并减少了间隔接线的复杂性，但间隔层IED设备需要两个以太网口分别与过程总线和变电站总线连接。由于传送了来自合并单元的数字化电气量测系统的瞬时值，此种通信方式比第一阶段中的通信方式更快。出于这个原因将使用100 Mbit／s以太网，通过过程总线保护装置的跳闸命令被发送到断路器。

4.3 过程总线和站总线合并方案 。由于第一 ，第二阶段中过程总线和变电站总线都使用了基于MMS应用层通信堆栈的以太网，和以太网的不断发展，使得变电总线联接构成一个通信网。并且不会影响变电站内部站的通信。

5. 结束语

文章论述了数字化变电站综合自动化系统的特征、结构及其发展。数字化变电站自动化是一个系统工程，要实现全部数字化变电站自动化的功能，还有许多技术问题需要攻关解决，基于智能断路器技术的成熟度实现信息采集、处理、传输、从交流量的采集到断路器操作的全数字化应用；通过变电站总线与过程层总线的集成，实现数字化变电站集成型自动化的应用。

数字化变电站技术发展过程中可以实现对常规变电站技术的兼容，这意味着数字化变电站应用技术的发展可以建立在现有变电站自动化技术的基础上实现应用上的平稳发展和逐步突破，使新技术的应用能有机地结合电网的发展，未来在数字化变电站应用技术成熟的基础上将标志着新代数字化电网的实现。

参考文献

[1] 周长久.国内领先的数字变电站技术[J].云南电业．2006,11:7.

[2] 朱大新.数字化变电站综合自动化系统的发展[J].电工技术杂志.2001,4(2):20-22.

数字制作技术基础篇7

【关键词】：数字化; 智能化开关; 光电式电流 

 

 在当今的信息化时代中，数字化也越来越为人们所重视。数字化技术主要体现以下几个方面的特性：首先，数字化是数字计算机的基础，并且数字化是软件技术的基础，是智能技术的基础；其次，数字化是多媒体技术的基础，它为信息社会提供了基础。数字化变电站就是使变电站的所有信息采集，传输，处理，输出过程由过去的模拟信息全部转换为数字信息，并建立与之相适应的通信网络和系统。它的基本特征体现在设备智能化，通信网络化模型和通信协议统一化，运行管理自动化等方面。我国首座数字化变电站-翠峰变电站位于1998年3月3日建成投产， 并于2006年3月27日改造为全数字化变电站正式投入运行。经过7个月的投产运行．各种数据采集、传输准确无误．运行平稳、安全、可靠．在全国处于领先地位．并达到国际先进水平．

 

1. 数字化变电站的技术特点和应用 

 

 1.1 一次设备的智能化 

 一次设备中被检测的信号回路和被控制的操作驱动回路都采用微处理器和光电技术的设计，这使常规机电式继电器及控制回路的结构简化了，传统的导线连接被数字程控器及数字公共信号网络所取代。可编程控制器代替了变电站二次回路中常规的继电器和其逻辑回路，常规的强电模拟信号和控制电缆被光电数字和光纤代替。 

 

 1.2 二次设备的网络化 

 变电站中常规的二次设备：故障录波装置、继电保护装置、电压无功控制、量控制装置、远动装置、同期操作装置、在线状态检测装置等，都是基于标准化、模块化的微处理机技术而设计制造，设备之间的通信连接全部采用高速的网络，二次设备通过网络真正地实现了数据、资源的共享。 

 

 1.3 自动运行的管理系统 

 变电站运行管理系统的自动化包括电力生产运行数据、状态记录统计无纸化、自动化；变电站运行发生故障时，并且能够及时地提供故障分析报告，指出故障原因及相应的处理意见；系统能自动发出变电站设备检修报告。 

 要想在变电站内一次电气设备与二次电子装置均实现数字化通信，并具有全站统一的数据建模及数据通信平台，在此平台的基础上实现智能装置之间的互操作性。在一、二次设备之间同样实现全数字化通信，如果变电站内智能装置的数量急剧增加，全站智能装置必须采用统一的数据建模及数据通信平台，才能实现互操作性．

 

2. 数字化变电站自动化系统的结构 

 

 数字化变电站自动化系统的结构在物理上可分为智能化的一次设备和网络化的二次备。在逻辑结构上分为三个层次："过程层"、"间隔层"、"站控层"。各层次内部和层次之间采用高速网络通信。 

 过程层的典型设备有远方i/o、智能传感器和执行器，主要完成开关量和模拟量的采集以及控制命令的发送等与一次设备相关的功能。间隔层设备的主要功能包括汇总本间隔过程层实时数据信息，实施对一次设备保护控制功能，实施本间隔操作闭锁功能。实施操作同期及其他控制功能。站控层的主要功能包括通过两级高速网络汇总全站的实时数据信息，不断刷新实时数据库，按时登录历史数据库、按既定协约将有关数据信息送往调度或控制中心、接收调度或控制中心有关控制命令并转间隔层、过程层执行。 

 过程层与间隔层之间基于交换式以太网的串行通信方式在标准中称为过程总线通信，间隔层与变电站层之间串行通信方式称为站级总线通信。 

3. 数字化变电站技术中存在的问题 

 

 数字化变电站自动化系统的研究目前尚处于起步阶段，大部分精力集中在过程层方面，例如智能化开关设备 ，光电互感器、状态检测等技术与设备的研究开发。目前存在着许多问题：首先，研究开发过程中专业协作需要加强， 比如智能化电器的研究至少存在机、电、光三个专业协同攻关。其次，材料器件方面的缺陷及改进。并且试验设备、测试方法、检验标准，特别是电磁干扰与兼容控制与试验还是薄弱环节。 

 

4. 数字化变电站的未来发展 

 

 数字化变电站技术的发展将会是个长期的过程，需要考虑与目前常规变电站技术的兼容性。 

 4.1 过程层常规设备接入方案 

 过程层常规设备主要指互感器和断路器设备，具体应用就是采取非常规互感器技术和智能断路器技术，或智能断路器控制器技术，常规设备的接入方式主要有三种基本模式：常规互感器和常规断路器；常规互感器和智能断路器；非常规互感器和常规断路器。 

 

 4.2 过程总线方案 

 在第二阶段中前面控制和测量数据的分离通信系统将合并到一起，控制和测量数据的合并减少了间隔接线的复杂性，但间隔层ied设备需要两个以太网口分别与过程总线和变电站总线连接。由于传送了来自合并单元的数字化电气量测系统的瞬时值，此种通信方式比第一阶段中的通信方式更快。出于这个原因将使用100 mbit／s以太网，通过过程总线保护装置的跳闸命令被发送到断路器。 

 

 4.3 过程总线和站总线合并方案 

 由于第一 ，第二阶段中过程总线和变电站总线都使用了基于mms应用层通信堆栈的以太网，和以太网的不断发展，使得变电总线联接构成一个通信网。并且不会影响变电站内部站的通信。

 

5. 结束语 

 

 文章论述了数字化变电站综合自动化系统的特征、结构及其发展。数字化变电站自动化是一个系统工程，要实现全部数字化变电站自动化的功能，还有许多技术问题需要攻关解决，基于智能断路器技术的成熟度实现信息采集、处理、传输、从交流量的采集到断路器操作的全数字化应用；通过变电站总线与过程层总线的集成，实现数字化变电站集成型自动化的应用。 

 数字化变电站技术发展过程中可以实现对常规变电站技术的兼容，这意味着数字化变电站应用技术的发展可以建立在现有变电站自动化技术的基础上实现应用上的平稳发展和逐步突破，使新技术的应用能有机地结合电网的发展，未来在数字化变电站应用技术成熟的基础上将标志着新代数字化电网的实现。 

 

参考文献 

 [1] 周长久.国内领先的数字变电站技术[j].云南电业．2006,11:7. 

 [2] 朱大新.数字化变电站综合自动化系统的发展[j].电工技术杂志.2001,4(2):20-22. 

数字制作技术基础篇8

关键词：海洋环境；数字化试验海区；水下环境测量系统

1 数字化试验海区建设内容

1.1 数字化试验海区的基本概念

所谓数字化试验海区，就是指信息化的试验海域，它包括了试验海区大部分要素的数字化、智能化、可视化的全过程，是依托各种测量设备，利用地理信息系统（GIS）、卫星遥感（RS）、全球定位系统（GPS）等技术与现代海洋技术相结合，把大量的、多分辨率的、动态的各类海洋信息资源进行整合、集成、分析处理、利用和有效管理，组合形成一个大系统，快速、完整、便捷地为决策者提供全面、多层次的试验海区海洋环境信息，为试验的组织实施和结果评定提供强有力的技术支撑。

1.2 数字化试验海区的建设内容

数字化试验海区的建设是一个复杂的系统工程，从我部试验任务对海洋环境的需求考虑，主要建设内容包括数字化试验海域海洋环境信息基础平台、数字化试验海域原型系统两大部分。

1.2.1 海洋环境信息基础平台

1.2.1.1 数字化试验海域标准规范的确立

海洋空间信息的来源多种多样，要把这些数据资料按统一的参考坐标系统、统一的结构组织到数据库中，应制定数据标准化处理、数据库建设、数据交换、产品制作等系列规程和规范，以确保有效地开发与利用信息资源和信息技术。

1.2.1.2 试验海区海洋环境信息的获取

实现数字化试验海域的基础和关键是数据。海洋数据反映了海洋基本特征和动态变化，是海洋自然特征的数字化表现形式。随着数据获取方法手段的更新，数据获取的时效性大大提高，数据更新周期已由过去的按年、多年，逐步发展为按日、时，甚至按分钟计量。海洋数据的快速获取和更新，将使海洋观测数据形成海量积累，并逐步实现海洋的数字化，同时也为海洋的数字化表达及利用数字化和虚拟现实的手段还原海洋的真实情境创造了条件，这对靶场更客观地认识了解海洋现象，探究发现海洋规律等具有重要的意义。

1.2.1.3 海洋环境信息数据仓库的建设

数据仓库系统是数字化试验海域信息基础平台的核心，通过数据仓库系统的建设和运行，实现海洋环境数据的统一高效管理，把分散的、多源的、海量的、内容多样的、标准不一的各类海洋数据进行处理，为数字化试验海域原型系统提供多源、多尺度的数据支撑。

数据仓库由海洋水文、海底底质、海洋基础地理数据库等几大类数据。具备数据查询检索、统计分析、数据抽取及更新等功能。

1.2.2 数字化试验海域原型系统

数字化试验海域原型系统是指在对大量海洋基础数据和产品进行整合的基础上，形成的一个信息集成与可视化显示基础平台。它集成了海洋环境信息基础平台的各种数据和海洋计算模式，并基于三维球体模型，利用三维可视化、动态仿真等技术，对这些海洋环境信息进行空间分析和动态、直观的可视化表达，并可以实现多类信息的综合查询。根据我部试验任务的特点，此原型系统包括基础信息模块和海洋环境模块等三大模块。

1.2.2.1 基础信息模块

可以实现试验海域海底地形的三维可视化表达与定位查询。从不同角度对几大试验海区的海底地形地貌进行海洋基础信息的全方位展示。

1.2.2.2 海洋环境模块

利用统计、再分析、预报等多种类型数据，以单点查询、过程曲线、颜色梯度填充、三维虚拟仿真等多种形式动态表达温度、盐度、密度、声速、流速流向、波浪等水文要素。

2 数字化试验海区建设方案

2.1 制定相关的标准规范

依据数字化试验海域建设的总体要求和顶层设计，开展数字化试验海域标准的总体设计，确定标准化目标、标准体系框架，编制数字化试验海域标准化工作指南。分析现有与数字化试验海域相关的行业标准、国家标准，研究确定拟采用的国际标准和国外相关标准，指定基础性、关键性标准。

2.2 建立数字化试验海域海洋信息获取与更新体系

信息获取与更新体系是数字化试验海域建设的重要基础和保持生命力的重要保障。目前，依托我部的水下环境测量系统（包括温盐深剖面仪、多普勒流速剖面仪、GPS罗经、侧扫声纳、单波束测深仪、风速风向仪、测波雷达等）已初步形成由海底到海面的海洋立体监测数据获取体系，形成了分布密度合理、监测要素齐全的数据采集体系，为实现海洋数据获取与更新的实时化、自动化提供了技术支撑。

事实上，海量的海洋信息是数字化试验海域建设的重要基础。目前靶场已投入部分资金购置了水下环境测量系统这套海洋环境调查设备，并结合试验任务和锚训进行不同时间和不同地点对进行了观测。但这些有限的数据量远远不能满足数字化试验海域建设低于海洋信息的大范围、高精度、时空连续的全面要求。后续应在全面收集、利用各类海洋调查资料的基础上，加大对海洋环境调查的投入力度，充分利用我部的水下环境测量系统进行海洋环境调查，为建立海洋数据仓库系统提供强有力的数据支撑。

2.3 研究数字化试验海域建设的关键技术

2.3.1 海洋信息处理技术

由于海洋是流动的水体，并且边界模糊，导致获取的海洋数据的误差和用来描述海洋自然要素属性或海洋物理性质的数据的复杂性。因此，有必要开展有关海洋数据的资料处理与质量控制技术、海洋特征的信息提取技术以及海洋重构与预测技术等。针对我部水下环境测量系统的设备组成，主要研究温盐深剖面仪、多普勒流速剖面仪、GPS罗经、侧扫声纳、单波束测深仪、风速风向仪、测波雷达的的信息处理技术。

2.3.2 海洋数据组织与管理技术

随着测量数据的爆炸性的增长和不断积累，在海量的数据面前，反而更不容易发现有用的信息和知识。为此，有必要充分利用信息技术的最新研究成果，对海洋数据的组织管理等进行深入的研究。

2.3.3 海洋信息可视化与虚拟现实技术

可视化技术涉及计算机图形学、图像处理、计算机视觉、计算机辅助设计等多个领域，是研究数据表示、数据处理、决策分析等一系列问题的综合技术。利用此项技术，可以使海洋自然属性与要素的表达更逼真，更有利于揭示隐藏在大量数据和信息背后的海洋现象和变化规律。

3 结束语

数字化试验海域建设是一项长期的具有战略性和前瞻性的系统工程，是当前乃至今后一段时期靶场信息化领域的重要工作。在今后工作中，要在吸收和借鉴国内外相关领域工作经验的基础上，结合靶场试验任务实际，尽快建立数字化试验海域基础平台，建立健全海洋信息更新能力和机制保障，建立权威的海洋信息基础平台，搭建逼真的原型系统，探索符合靶场实际的海洋信息化建设模式，使之在为试验组织实施和结果评定等方面发挥越来越重要的作用。

参考文献

[1]Walk J D，杨景飞.海洋的作用于海洋科学面临的挑战[J].海洋信息，1996（5）：32-34.

[2]李国庆，等.信息是海洋综合管理的基础[J].中国海洋综合管理研究，1998.

[3]白福义，罗晓玲.浅谈数字海洋技术支撑体系[J].气象水文海洋仪器，2008，3（1）： 7-11.

数字制作技术基础篇9

一个省级的基础地理信息系统不是简单的计算机软硬件系统，而是基础测绘管理工作的重要内容，必须有相应的行政管理体系与技术标准体系与之配套。因此，广西基础地理信息系统主要由计算机硬件及网络环境、软件环境、技术标准体系、管理体系、数据库等构成。

1.1计算机硬件及网络环境

广西基础地理信息系统将以广西基础地理信息中心作为网络中心，其它各测绘院、机关、测绘管理处、质量检查站等为网络节点，构成一个C/S网络结构。硬件以微机为主，网络中心使用部分服务器及工作站，设备包括绘图仪、扫描仪、打印机、光盘机、磁带机、数字化仪等。

1.2软件环境

系统软件采用技术成熟、应用广泛的软件，如UNIX、WINDOS95、WINDOWSNT及数据库管理软件。基础软件平台应选择国产软件，这对于将来的应用开发、数据安全及促进我国地理信息产业的发展均具有重要意义；在目前国产软件暂时不能满足要求的情况下，可先使用成熟的商业软件（如ARC/INFO,GENAMAP等），但需要保证数据将来能移植到国产软件平台。应用软件（数据采集、数据处理软件、图形图像处理等）宜采用成熟的国产化软件，如武汉测绘科技大学的数字摄影测量系统Virtuozo及测量平差软件包、中国测绘科学研究院的微机数字摄影测量系统、国产矢量化软件GEOSCAN、MAPVECTOR等；部分应用软件自己开发，但要避免低水平的重复开发现象。

1.3技术标准体系

系统应具有统一完整的技术体系，如数据采集标准、数据交换标准、数据建库标准、数据质量检查与控制标准、数据更新标准、数据使用标准等。技术标准应采用相应的国家标准和行业标准，当没有国标和行标时，可按国标和行标的建标指导原则建立自己的标准。此外，还应有一批训练有素的技术干部作为系统的支撑。

1.4管理体系

严格地说，广西基础地理信息系统是为满足现代基础测绘管理需要而建立的一套现代化的测绘管理系统，因此必须根据现代计算机网络及办公自动化的特点，建立一套新的管理体系，包括测绘行业管理、生产管理、质量管理、技术管理、成果管理、数据安全管理、数据版权管理等。

1.5数据库

数据库是系统的核心。广西基础地理信息系统的数据库部分包括：

管理数据库：行政办公、人事档案管理、财务管理、测绘行业管理、质量监督管理、测绘生产管理、技术管理等数据。

技术数据库：所有的技术标准、设计书、技术文档说明等。

1/25万数据库：是全国1/25万数据库的分库，包括地形、地名、数字高程模型、景观影象四个部分。

1/5万数据库。

1/1万数据库及基础数字地面高程模型。

1/5千数据库（重点地区）。

数字正射影像库。

大地测量成果数据库。

地名数据库。

境界数据库：包括国界、省界、地区界、市界、县界、乡界、村界、屯界等。

其它专题数据库：如综合区情地理信息系统(9202)专题等。

3广西基础地理信息系统的建设方针

广西基础地理信息系统的建设拟本着“总体设计、急用优先、重点优先、成熟优先、分步实施”的方针，综合利用地理信息系统（GIS）技术、办公信息系统（OIS）技术、计算机网络技术以及多媒体技术等技术手段，进行系统建设。同时，系统的建设要高起点并切合实际，以保证系统有较长的生命周期及良好的可扩展性。因此，该系统建设强调以下三个原则：

3.1实用性

确立以满足现代测绘管理工作为主要目标的思路。从实际出发，以解决实际应用问题为主，这样容易见效益，也使得系统自身能获得滚动发展和不断完善、扩充、更新的能力。

3.2先进性

当前，国内外地理信息系统技术应用已取得了一定的经验，因此，本系统的建设在技术方案、系统设计、运行管理等方面应具有一定的先进性，系统的开发建设应采用软件工程学所倡导的开发模式及最新的理论、技术和方法，系统的设计应采用可视化技术、数据流与控制流集成化、软件功能部件化等最新分析设计方法，同时，考虑到系统的发展完善，系统的软硬件配置将具有一定时期的先进性；另外对系统的运行管理要有较高的要求，以保证系统具有一定的先进性和较长的生命周期。3.3可扩展性

根据客观情况，广西基础地理信息系统的建设将是一个不断完善、逐步提高的长期发展过程，这样就要求系统具有较强的可扩展性。

事实上，广西基础地理信息系统的建设已经有了一定的基础：广西测绘局全局的数字化测绘生产已基本形成规模，计算机的使用已比较普遍，局属各单位基本上都建立了自己的局域网，各级领导对此已有一定的认识，1996年成立的广西基础地理信息中心已经从整体上考虑这方面的有关问题。只要领导重视，各方面共同努力，此项工作会取得较快的进展。

4须重点考虑的几个问题

广西基础地理信息系统的建设，在技术方面已基本成熟，只要遵循上述提出的“总体设计、急用优先、重点优先、成熟优先、分步实施”的建设方针，系统建设工作可顺利开展。在实施过程中，须重点考虑如下几个主要问题：

4.1经费投入问题

系统建设需要大量的经费投入。一方面，广西基础地理信息系统属于基础测绘项目，部分经费可从基础测绘经费中投入。另一方面，系统建设工作属科研项目，应投入部分科研经费。部分专题数据库建库经费可从专题经费中解决（如9202工程）。类似如地名数据库、境界数据库这样的专题建设费用可联合其它有关部门共同解决。

4.2管理问题

现代技术发展给测绘管理工作提出的挑战是不可避免的，与其被动地接受，不如主动地迎接。广西基础地理信息系统的建设，必定给测绘局乃至测绘系统的行政管理、生产、质量管理、测绘成果管理等带来重大变化。如测绘成果提供方式由现在的模拟产品方式向数字化产品方式过渡，再如数字摄影测量技术将使现在航测生产方法彻底改变，在相当长的一段时期内，模拟测绘产品与数字化测绘产品并存等等，其中有一系列问题需要研究和探讨。

4.3人才问题

技术的发展和应用离不开高素质的技术人才。测绘行业过去一段时期人才流失比较严重。新技术的发展与应用一方面可锻炼和培养人才，另一方面可吸引人才，给技术人才以用武之地。

4.4数据版权问题

模拟的测绘产品版权问题较好解决。受法律不健全、法制观念淡薄等客观条件的影响，数字化测绘产品的版权问题亟待解决，因为数字化产品一经提供，可以轻而易举地进行复制。要解决这个问题，除了法律外，还需要制定一系列的管理规章制度，如“权威数据审查制度”，当项目设计者提交设计成果时，同时应提交所使用的基础数据的来源证明，以限制数据的非法使用。

数字制作技术基础篇10

关键词基础地理信息系统

1引言

随着电子技术、计算机技术及现代测绘技术的发展，GPS技术给传统的大地测量技术带来了革命性的变化。数字摄影测量技术使传统的航测技术产生了根本的变革。以GIS、GPS、RS为代表的3S的技术给测绘业带来了前所未有的机遇和挑战。国家测绘局以发展数字化测绘技术为起点，以推广3S技术应用为龙头，先后在四川、北京、黑龙江、陕西、湖北、广东、海南等地建立七个数字化测绘技术生产示范基地，并将发展地理信息产业确定为测绘行业的发展方向和归宿，1995年底，国家基础地理信息中心正式成立，同时在原来技术工作的基础上，开始筹建国家基础地理信息系统。

广西地区的GIS技术应用属全国较早的省份之一，北海市规划局、北海市土地局、南宁市土地局、柳州市规划局等均已建立或正在建设自己的地理信息系统。在测绘系统，3S技术应用起步虽然较晚，但经过各方面的共同努力，进步很快。以广西测绘局为代表的数字化测绘生产技术已基本形成生产规模，GPS应用技术已比较成熟，广西综合区情地理信息系统建设工作进展顺利，其它专题GIS技术开发与应用正在起步，数字摄影测量技术将在今后几年的1：5万、1：1万地形图更新建库工作中得到广泛应用。

测绘技术的发展，给测绘管理工作提出了新的课题。测绘行业管理、技术管理、生产管理、测绘产品（成果、资料）管理及对外提供服务等，无论从哪方面来说，传统的管理方法均不能满足现代技术发展的需要。形势的发展对基础地理信息提出了迫切要求[liu1][1]。利用计算机技术、网络技术、办公自动化技术及GIS技术，建设广西基础地理信息系统，必须提到议事日程。本文就有关问题提出作者的初步见解，以期抛砖引玉，引起讨论，推动此项工作的健康而又快速地发展。

2广西基础地理信息系统的构成

一个省级的基础地理信息系统不是简单的计算机软硬件系统，而是基础测绘管理工作的重要内容，必须有相应的行政管理体系与技术标准体系与之配套。因此，广西基础地理信息系统主要由计算机硬件及网络环境、软件环境、技术标准体系、管理体系、数据库等构成。

2.1计算机硬件及网络环境

广西基础地理信息系统将以广西基础地理信息中心作为网络中心，其它各测绘院、机关、测绘管理处、质量检查站等为网络节点，构成一个C/S网络结构。硬件以微机为主，网络中心使用部分服务器及工作站，设备包括绘图仪、扫描仪、打印机、光盘机、磁带机、数字化仪等。

2.2软件环境

系统软件采用技术成熟、应用广泛的软件，如UNIX、WINDOS95、WINDOWSNT及数据库管理软件。基础软件平台应选择国产软件，这对于将来的应用开发、数据安全及促进我国地理信息产业的发展均具有重要意义；在目前国产软件暂时不能满足要求的情况下，可先使用成熟的商业软件（如ARC/INFO,GENAMAP等），但需要保证数据将来能移植到国产软件平台。应用软件（数据采集、数据处理软件、图形图像处理等）宜采用成熟的国产化软件，如武汉测绘科技大学的数字摄影测量系统Virtuozo及测量平差软件包、中国测绘科学研究院的微机数字摄影测量系统、国产矢量化软件GEOSCAN、MAPVECTOR等；部分应用软件自己开发，但要避免低水平的重复开发现象。

2.3技术标准体系

系统应具有统一完整的技术体系，如数据采集标准、数据交换标准、数据建库标准、数据质量检查与控制标准、数据更新标准、数据使用标准等。技术标准应采用相应的国家标准和行业标准，当没有国标和行标时，可按国标和行标的建标指导原则建立自己的标准。此外，还应有一批训练有素的技术干部作为系统的支撑。

2.4管理体系

严格地说，广西基础地理信息系统是为满足现代基础测绘管理需要而建立的一套现代化的测绘管理系统，因此必须根据现代计算机网络及办公自动化的特点，建立一套新的管理体系，包括测绘行业管理、生产管理、质量管理、技术管理、成果管理、数据安全管理、数据版权管理等。

2.5数据库

数据库是系统的核心。广西基础地理信息系统的数据库部分包括：

管理数据库：行政办公、人事档案管理、财务管理、测绘行业管理、质量监督管理、测绘生产管理、技术管理等数据。

技术数据库：所有的技术标准、设计书、技术文档说明等。

1/25万数据库：是全国1/25万数据库的分库，包括地形、地名、数字高程模型、景观影象四个部分。

1/5万数据库。

1/1万数据库及基础数字地面高程模型。

1/5千数据库（重点地区）。

数字正射影像库。

大地测量成果数据库。

地名数据库。

境界数据库：包括国界、省界、地区界、市界、县界、乡界、村界、屯界等。

其它专题数据库：如综合区情地理信息系统(9202)专题等。

3广西基础地理信息系统的建设方针

广西基础地理信息系统的建设拟本着“总体设计、急用优先、重点优先、成熟优先、分步实施”的方针，综合利用地理信息系统（GIS）技术、办公信息系统（OIS）技术、计算机网络技术以及多媒体技术等技术手段，进行系统建设。同时，系统的建设要高起点并切合实际，以保证系统有较长的生命周期及良好的可扩展性。因此，该系统建设强调以下三个原则：

3.1实用性

确立以满足现代测绘管理工作为主要目标的思路。从实际出发，以解决实际应用问题为主，这样容易见效益，也使得系统自身能获得滚动发展和不断完善、扩充、更新的能力。

3.2先进性

当前，国内外地理信息系统技术应用已取得了一定的经验，因此，本系统的建设在技术方案、系统设计、运行管理等方面应具有一定的先进性，系统的开发建设应采用软件工程学所倡导的开发模式及最新的理论、技术和方法，系统的设计应采用可视化技术、数据流与控制流集成化、软件功能部件化等最新分析设计方法，同时，考虑到系统的发展完善，系统的软硬件配置将具有一定时期的先进性；另外对系统的运行管理要有较高的要求，以保证系统具有一定的先进性和较长的生命周期。

3.3可扩展性

根据客观情况，广西基础地理信息系统的建设将是一个不断完善、逐步提高的长期发展过程，这样就要求系统具有较强的可扩展性。

事实上，广西基础地理信息系统的建设已经有了一定的基础：广西测绘局全局的数字化测绘生产已基本形成规模，计算机的使用已比较普遍，局属各单位基本上都建立了自己的局域网，各级领导对此已有一定的认识，1996年成立的广西基础地理信息中心已经从整体上考虑这方面的有关问题。只要领导重视，各方面共同努力，此项工作会取得较快的进展。

4须重点考虑的几个问题

广西基础地理信息系统的建设，在技术方面已基本成熟，只要遵循上述提出的“总体设计、急用优先、重点优先、成熟优先、分步实施”的建设方针，系统建设工作可顺利开展。在实施过程中，须重点考虑如下几个主要问题：

4.1经费投入问题

系统建设需要大量的经费投入。一方面，广西基础地理信息系统属于基础测绘项目，部分经费可从基础测绘经费中投入。另一方面，系统建设工作属科研项目，应投入部分科研经费。部分专题数据库建库经费可从专题经费中解决（如9202工程）。类似如地名数据库、境界数据库这样的专题建设费用可联合其它有关部门共同解决。

4.2管理问题

现代技术发展给测绘管理工作提出的挑战是不可避免的，与其被动地接受，不如主动地迎接。广西基础地理信息系统的建设，必定给测绘局乃至测绘系统的行政管理、生产、质量管理、测绘成果管理等带来重大变化。如测绘成果提供方式由现在的模拟产品方式向数字化产品方式过渡，再如数字摄影测量技术将使现在航测生产方法彻底改变，在相当长的一段时期内，模拟测绘产品与数字化测绘产品并存等等，其中有一系列问题需要研究和探讨。

4.3人才问题

技术的发展和应用离不开高素质的技术人才。测绘行业过去一段时期人才流失比较严重。新技术的发展与应用一方面可锻炼和培养人才，另一方面可吸引人才，给技术人才以用武之地。

4.4数据版权问题

模拟的测绘产品版权问题较好解决。受法律不健全、法制观念淡薄等客观条件的影响，数字化测绘产品的版权问题亟待解决，因为数字化产品一经提供，可以轻而易举地进行复制。要解决这个问题，除了法律外，还需要制定一系列的管理规章制度，如“权威数据审查制度”，当项目设计者提交设计成果时，同时应提交所使用的基础数据的来源证明，以限制数据的非法使用。

4.5数据更新与数据版本管理问题

为满足国民经济建设的需要，必须定期更新数据，保持基础数据的现势性。数据更新后，历史数据仍须保存。因此必须建立一套有效的数据版本管理机制，确保有效数据能长期保存，又避免不必要的数据冗余。