數字化技術范文
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中圖分類號：J0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9599(2011)22-0000-01
Digitalization Technology and Art
Yao Yu
(Xi'an Academy of Fine Arts,Office of Academic Affairs,Xi'an 710100,China)
Abstract:Digitalization art is a cross discipline between digital technology and art and an emerging form in digital times. The article begins with the basis features of digital tech and art, and explains the major applications of digital art in modern art design.
Keywords:Digitalization art;Plane art;Animation art;Film visual effect
“計算機不再只和計算有關，它決定我們的生存”，20世紀90年代美國科學家尼葛洛龐帝在他的《數字化生存》一書中的給出了這一觀點。十幾年的時間過去了，數字技術逐漸成為人類的一種生存介質，并日益改變著人們傳統的工作方式。
一、數字化技術與藝術的結合
數字化技術與藝術的結合，產生了藝術的數字化。與傳統藝術相比，數字化技術為藝術的發展開辟了新的局面，以高技術代替了大量的技法，縮短了創作手段的訓練，使創作方法越來越簡便，體現了數字時代所特有的新的技術維度；具有傳統藝術所無法比擬的實時交互性和虛擬現實等特性，為藝術設計提供了全新的創作平臺。
二、數字藝術的主要表現形式
數字技術在藝術領域的應用，是藝術和科技之間的革命，幾乎波及所有藝術領域。在現實運用中，藝術設計的數字化表現已無處不在，讓藝術家更大限度地發揮想象空間，豐富了藝術表現手法。數字化藝術的主要表現形式包括：
（一）數字化平面藝術
平面藝術設計是數字化藝術中基礎性的、也是應用最廣泛的一個領域。數字化技術對平面設計的影響是工作方式的根本轉變。設計師從初步定稿到對整體設計的控制直至印刷制版，大部分工作都可以在一臺機器上完成，取代了傳統平面設計中繁復的制作工作。
在數字化平面藝術創作中，對于大多數從事藝術設計的人員來講，平面設計軟件是創作的最佳選擇。平面設計軟件能夠獨立完成二維影像的創作，比如為二維動畫設計原畫，為三維動畫造型繪制貼圖，為后期合成修改畫面等等。比較常見的平面設計軟件有，主要用于圖像處理的Adobe Photoshop，主要用于矢量圖形制作的CorelDraw，主要用于版面制作和排版制作的Indesign等等。
（二）數字動畫藝術
“數字動畫藝術”已成為當代最前沿藝術的杰出代表之一，是高端科學技術與傳統藝術相互融合的結晶，它是在動畫藝術基礎上以數字圖形圖像技術為動力發展出來的新興數字藝術，是數字技術廣泛應用于當代社會的各個行業藝術領域的結果。
傳統動畫大部分由人工繪制來完成，最后再由攝像機拍攝并連接在一起。數字動畫技術擴展了動畫藝術的表現形式和制作手段，賦予了動畫制作者更多的啟發和構思，其中三維技術的開發更給動畫藝術帶來了前所未有的生命和活力。自1995年皮克斯推出全球第一部完全使用三維數字動畫技術制作的《玩具總動員》以后，動畫制作技術的重心就逐漸向三維數字動畫轉移，《怪物史瑞克》中那濃密的森林、綠油油的草地，《汽車總動員》中那些表情生動但又真實無比的汽車，這些都是三維數字動畫技術所帶來的驚人的視覺效果，是二維動畫無法比擬的。
三、數字電影特效技術
數字電影特效技術是利用計算機圖形圖像技術，通過安裝在計算機平臺上的二、三維特效軟件來表現人物、動物、景物等場景的一種數字應用技術，能使虛擬的角色與真實的角色融合在一起生成新的畫面，創造出傳統手法無法獲取的虛擬場面或角色，實現了科學技術和藝術的完美結合。正是使用了數字特效技術，我們才看到了《后天》影片中龐大的視覺效果、《失落的世界》中非常逼真的讓人恐懼又喜愛的恐龍形象、《泰坦尼克號》中幾百個數字動畫的船上乘客，由于數字特效技術的制作使觀眾感受到了全新的視覺效果，其影像也更為真實。對此，詹姆斯•卡梅隆這樣說道：“視覺娛樂影像制作的藝術和技術正在發生著一場革命，這場革命給我們制作電影和其他視覺媒體節目的方式帶來了如此深刻的變化，以至于我們只能用出現了一場數字化文藝復興運動來描述它。”
四、虛擬現實
虛擬現實（Virtual Reality，簡稱VR）技術是目前計算機界比較熱門的一項復合技術，也被稱為靈境技術。虛擬現實技術利用計算機生成的交互式虛擬三維環境對現場真實環境進行仿真，通過參與者與仿真環境的相互作用，參與者可以走進這個環境，和相應的設備進行信息互動。
在現代科學研究中，虛擬現實技術有著非常廣泛的應用前景，在城市規劃、工業仿真、文物保護、教育教學等方面都可以采用虛擬現實技術達到采用常規手段不能達到的目的。
五、網絡多媒體藝術
計算機以及互聯網技術與多媒體技術的發展催生了網絡多媒體藝術，創造了全新的媒體平臺和交流方式，新的藝術形式結合了聲音、圖文、動態影像等各種傳統媒介的功能，并突破了線性、被動的束縛，具備了交互、非線性的優勢，使網絡多媒體藝術具有了極強的生命力。交互是數字藝術獨有的傳達形式，交互功能改變了傳統藝術中受眾的被動角色，例如網頁設計、網絡游戲設計，WAP設計、博客、播客等。通過數字藝術的設計可以更加體貼地為用戶考慮更人性化的交互式體驗，給用戶一些與眾不同的或者意想之外的感覺。
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關鍵詞：工作流程 控制測量 數字化測圖
一、數字化測圖的工作流程
數字化測圖的基本思想:數字化測圖就是利用全站儀、RTK等數字化測量儀器將實地各種有關的地物、地形、地貌通過野外采集轉化為數字形式，通過數據接口傳輸給計算機，利用專業的圖形編輯軟件進行處理，得到內容豐富的電子地圖，需要時，由電子計算機的圖形輸出設備（如顯示器、繪圖儀）輸出地形圖或各種專題地圖。
數字化測圖工作流程如圖1.1所示。
（一）編制技術設計書【1】
當測繪施工單位接受甲方測繪任務后，根據甲方提出的施工技術要求，為保證測繪產品符合技術標準及甲方要求，并獲得最佳的社會經濟效益，應由負責承擔測繪任務的單位或部門的總工程師或技術負責人編寫技術設計書，制定出切實可行的技術施工方案，以保證測繪產品或測繪成果符合技術要求。
（二）控制測量【2】
在技術設計書編制完成后，應按照技術設計書的要求，對整個測區進行控制測量工作，對收集到的已有控制點資料的作業單位、施測年代、采用的技術依據和選用基準等情況進行分析和評定，并作出評價和指出其利用的可能性，根據甲方和設計書的要求，對整個測區進行控制測量。對整個測區進行選點、埋石、GPS首級控制網的觀測、計算，之后進行導線及水準的觀測計算工作，完成測區的控制測量工作。
二、數字化測圖
（一）野外數據采集
在完成測區控制測量工作后，即可進行數字化測圖的野外數據采集工作。野外數字化外業測圖由于作業方法和作業習慣不同，所以作業模式和作業過程也不盡相同，目前主要有以下兩種作業方法：
1. 畫草圖作業方法：野外數據采集時，使用畫草圖的作業方法，這種作業方法由于用在畫草圖的時間比較多，所以作業效率比較低，而且在內業處理時，需要按照草圖將點位用不同的信息線連起來，工作量比較大，但這種作業方法成圖比較直觀，不容易出錯；
2. 采用全編碼法測圖：這種作業模式是規定不同的地物使用不同的編碼，由跑尺的作業人員把地物編碼報給儀器操作員，然后儀器操作員使每個點位都附帶有編碼信息，在內業處理時根據點位編碼信息；使其自動連線、成圖，這種作業方法外業工作效率比較高，內業工作量比較少，但對于有方向屬性的一些信息線容易出錯（例如坎）。
（二）內業數據傳輸、處理
在外業完成數據點位信息采集后，根據所使用的不同類型的儀器采用不同類型的數據傳輸軟件?，將數據傳入電腦中，在數據傳輸時，也可以使用南方CASS軟件自身的數據傳輸模塊進行野外采集數據的數據傳輸。在數據傳輸完成后，則需要對數據文件的數據格式利用數據編輯器uedit進行編輯，以適用于不同圖形編輯軟件對不同展點數據格式的不同要求。在數據傳輸時，如果利用CASS軟件進行的數據傳輸，則不需要對數據格式進行編輯，直接展點即可。數據展點格式為：
J1,,507837.335,3610130.035,33.608
J2,,507854.474,3610124.861,34.023
1,,507834.450,3610120.564,33.895
2,,507847.790,3610116.534,33.965
…………
（三）展點
在數據格式的編輯完成后，打開CASS，在標題欄中點擊繪圖處理，在其子目錄中點擊展野外測點點號，找到CASS坐標文件展點即可。但展上去的為測點點位。用同種方法，在其子目錄中找到展高程點，把點的高程也展上。點號、點位、高程CASS默認為紅色，為了更醒目，可以把高程點或者點號改變一下顏色，方法如下：點擊圖層管理，找到測點號或者高程點圖層，改變其顏色即可。
（四）連線
點位展到圖上以后，即可根據外業草圖用CASS工具和符號把相連的點位連接起來，把測區地物、地形、地貌如實地反映出來。在連線過程中應當注意在線的轉折處應適當增加節點，以避免出現線劃棱角分明，不圓滑和在連線完成后進行線劃擬合時，出現線劃擬合過度等現象。在進行連線時，應注意圍墻、坎子等有方向屬性的線型，以免出現坎子等線反向情況的發生。連線時，一定要嚴格按照CASS規定的線型、圖層進行連線，防止發生圖層錯亂現象。當所有地物線均連接完成后，對于山區則還需要勾繪等高線。勾繪等高線有兩種方法：
1．CASS軟件根據數據文件或區域范圍內高程點自動生成，在山區地貌不是十分復雜，地物不多的情況下比較實用，但是生成等高線后圖形文件變得比較大，為后期處理帶來許多不便，在微機配置不高的情況下一般不要用。
2．手工繪制等高線。等高線在自動繪制時會自動擬合，線體有很多節點，在修改時非常麻煩。我在繪圖中探索出一個比較好的方法，使等高線修改變的非常簡單。方法如下：在繪制等高線時不要直接使用繪制等高線工具，而使用復合線工具來繪制等高線，因為復合線非常容易拉動修改。在等高線繪制完后可以批量擬合復合線，然后把擬合后的復合線加注等高線屬性即可。這樣畫出的等高線套合得非常好，非常漂亮。
（五）展繪控制點
根據 CASS 軟件中屏幕菜單控制點欄中的各級控制點符號，將測區各級控制點展繪到CASS圖形中。
（六）文件保存
CASS軟件在圖形編輯過程中，有文件自動保存功能，自動保存文件名為*.DWL文件，當CASS軟件使用不當，出現致命錯誤導致文件無法恢復使用時，把自動保存的文件后綴名改為*.DWG文件即可，所以在使用CASS軟件進行圖形編輯處理時，注意適時保存。
（七）圖幅的接邊【3】
圖幅編輯完成之后，要綜合各小組的成果進行圖幅的拼接，目的是將其拼成一副完整的地形圖，相臨圖幅應自然接邊，圖形上的線要素與面要素既要進行幾何位置接邊，又要進行屬性接邊，直線地物要素在接邊時應保持其直線性。當然在測圖分組過程中，可以以路或溝中心為界進行分組，這樣在進行圖幅接邊時，就會減少很多線劃的拼接工作，但要注意電桿等地物的接邊處理。
（八）成果圖輸出
數據輸出包括紙圖輸出、電子圖輸出、表冊輸出、數據或數據庫輸出。圖形數據可以按各種比例尺顯示輸出，作業人員可對所需要的圖形任意進行開窗、移動、放大、縮小、局部放大或縮小，以取得對所需圖形資料的最佳可視效果。
三、數字化測圖的優勢和發展前景
數字化測圖的優勢在于以下幾個方面：
1. 數字化成果精度高、質量好
數字化測圖由于使用全站儀等電子設備，在測量時采用的是極坐標法，測量數據作為電子信息可以自動傳輸、記錄、存儲、在全過程中原始數據精度毫無損失，從而獲得高精度（與儀器測量同精度）的測量成果。
2. 改進了作業方式，提高了勞動效率
數字化測圖使野外測量達到自動記錄、處理、自動成圖，這樣自動化程度比較高，出錯(讀錯、記錯、展錯)的概率小，已改過去使用小平板結合經緯儀或使用大平板在聚酯薄膜上成圖的作業方法，減輕了勞動強度，提高了工作效率和成果精度。
3. 便于圖件的更新
城鎮的發展加速了城鎮建筑物和結構的變化，采用數字化成圖能克服大比例尺白紙測圖連續更新的困難，在局部區域發生房屋改建擴建或變更地籍或房產時，只需實施局部區域修補測，經過數據處理、圖形拼接就能方便地做到更新和修改，始終保持圖面整體的可靠性和現勢性。
數字化地圖具有便于保存、修改、更新和生命力強等特點，其長遠的經濟效益是很可觀的。在數字地圖的基礎上建立地圖數據庫、屬性庫和多媒體信息等地理信息系統，可為領導的宏觀決策、經濟建設和各級管理部門的需要提供基礎地理信息服務，應用前景十分廣闊。
參考文獻：
[1]測繪技術設計規定CH/T 1004－2005[S].國家測繪局，測繪出版社，2006.1
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關鍵詞:數字化測圖 特點 方法 應用 探討
1.數字化測圖概述
數字化測圖技術又稱為計算機成圖技術,其方式主要有地面數字測圖、地圖數字化成圖、航測數字測圖計算機地圖制圖等。在實際工作中,還有一種叫野外數字化測圖。這種測圖方式是按大比例尺數字化測圖主要指野外實地測量即地面數字測圖。在測圖過程中,還有時應用中要用到計算機的圖形輸出設備,例如如顯示器、繪圖儀等。測距儀取代了傳統的鋼尺量距,目前自動繪圖儀正在取代大平板儀、經緯儀測圖方法,帶記錄器的電子水準儀、電子經緯儀取代了傳統的光學水準儀、經緯儀等。在數字化測圖過程中,采用常規測量的方式、攝影測量方式或數字化儀方式。數字測圖法是以傳統的白紙測圖原理為基礎,采集的數據用自動化成圖軟件以數字形式表示地圖住處的測量工作。同時在采用數據庫技術和圖形及數字處理方法實現地圖住處的獲取、變換、傳輸、識別、存儲、處理、顯示、編輯、修改和繪圖,得到內容豐富的電子地圖。
2.數字化測圖的特點
2.1數字化測圖的一般特點
20世紀80年代產生了電子速測儀,這種電子速測儀基礎原理是數字化測圖,是以計算機為核心。在外連輸入輸出設備硬件、軟件的條件下,通過計算機對地形空間數據進行處理得到數字地圖,使電子計算機技術日新月異的發展及其在測繪領域的廣泛應用。從廣義上說,數字化測圖又稱為計算機成圖。主要包括:地面數字測圖、航測數字測圖、地圖數字化成圖、計算機地圖制圖。大比例尺數字化測圖主要指野外實地測量即地面數字測圖,也稱野外數字化測圖。目前我國測圖行業常常使用的有三種,分別是原圖數字化、航測數字成圖、地面數字成圖。就是將采集的各種有關的地物和地貌信息轉化為數字形式,通過數據接口傳輸給計算機進行處理。一般來說分為三個步驟:數據采集、數據處理及地形圖的數據輸出,最終打印圖紙、提供軟盤等。得到了內容豐富的電子地圖,繪出地形圖或各種專題地圖數字化測圖的運行示意圖數據采集點位信息、地物模型、繪草圖數據處理、特征信息數據傳輸、地貌模型、屏幕編輯、繪圖文件存盤地圖,這還需要時由電子計算機的圖形輸出設備,例如如顯示器、繪圖儀等。
2.2 幾種常見的數字化測圖特點
常見的數字化測圖特點有點位精度高、改進了作業方式、便于圖件的更新和加工利用、增加了地圖的表現力、便于圖件的更新、方便成果的深加工利用、可作為GIS的重要信息源等幾種。數字化測圖的工作過程主要有:數據采集、數據處理、圖形編輯和圖形輸出。數字化測圖工作的特點還分為外工作特點和內工作特點。外工業作特點主要有自動化程度高、 作業周期短、測站覆蓋范圍大、工作范圍易于劃分、對測點依賴性強、對記錄要求高、測量精度高;數字化測圖內業工作的特點主要有成圖周期短、成圖規范化、成圖精度高、分幅和接邊方便、易于修改和更新、對外業記錄依賴性強、對繪圖人員要求高等。數字化成圖技術的運用,省去了手工制圖中圖廓整飾、展點、草繪等高線、形成鉛繪圖、審校、修改、清繪著墨形成初步成果、驗收、修正、最終提交成果資料等十分復雜的工作流程,使這一切工作都在計算機中進行,在成果驗收時發現問題也可在計算機中修正。
3.常用的數字化測圖方法
數字化測圖是一種全解析的機助成圖方法,借助計算機技術。通常情況下有三個階段,分別是是括數據采集、數據處理和圖形編輯、圖形數據輸出。根據數據采集的方式不同,數字化測圖可分為航測數字成圖、攝影測量技術和野外數據采集3種方法。
3.1航測數字成圖
這種方法是充分利用航空攝影技術,在空中攝取地面的影像。在內業建立地面的模型,通過計算機用繪圖軟件在模型上量測,一些實力強的單位自行研發野外采集及數據轉換軟件。外業建立的一定密度的像控點和一些必要的外業調查進行判讀,直接獲得數字地形圖。這種方法的特點它具有成圖速度快、成本低、平面精度高而均勻、不受氣候及季節的限制等特點,可將大量的外業測量工作移到室內完成,比較符合現在人們的工作性質。但是該方法的初期投入設備較大,一般的單位難以承擔。
3.2攝影測量技術
攝影測量技術是大面積的地形圖測量為了降低成本、縮短成圖時間的有效方法。通常采用攝影測量方法,計算機技術、模式識別技術、數字圖像處理技術和計算機視覺技術的高速發展,使數字攝影測量在數字化測圖中將扮演非常重要的角色。
攝影測量數字化測圖一般分為兩種類,主要是解析攝影測量和數字攝影測量。解析攝影測量是對解析立體測圖儀作改裝,達到以數字形式記錄量測數據來實現地形圖的數字化的效果。數字攝影測量是借助攝影測量全數字化測圖系統將數字影像信息、像片灰度信息,通過計算機來實現地形圖的數字化。數字攝影測量的操作對象除像片外,解析攝影測量的操作對象只能是像片。地面數字測圖,主要的是數字影像或數字化影像,該方法也稱為內外業一體化數字測圖。采用該方法得到的數字地圖的特點是精度高,但需要大量的人力、物力。
3.3 野外數據采集技術
市場上出現的數字化測圖軟件的廣泛應用,其形式主要是在輸出數據格式上迅速向Microstation數據格式靠攏,這就是現在的數字測圖模式。以Microstation為例,城市規劃部門最終需要DGN文件格式數據文件兩份,面向更多需要野外數據采集的用戶。數據測圖系統需要面對的兩個方面,一方面是對全部地形要素按照數據庫標準制作的數據文件(不是入庫后的數據),另一方面是用以繪制標準地形圖的數據文件,用于繪圖。但不同城市規劃部門所要求的DGN文件格式數據是不一樣的,因此,軟件公司對這就使測量單位有重要的影響。在電子科技的發展日新月異的情況下,全站儀有了較大的轉變,主要是向智能型發展,自身帶有強大的記錄存儲器,可記錄測站所有信息, 可與Microsta2tion、AutoCAD及其它成圖軟件連接,還可外掛掌上型記錄器,方便轉換成多種數據格式。
4.數字化測圖的應用
4.1 用于地形圖測量
目前我國用于地開圖測量的數字化測圖還屬于發展階段,這種測量方法大體可分為2種。第一其采用極坐標測量法,可利用軟件中的方向交會,在實測得多數碎部點的坐標后,測量距離交會、十字尺測量法或量算定點等。在取得其余各點的坐標的情況下,再用軟件中的拷貝、偏移、延伸等功能,最后成圖。第二是電子平板數字測圖,這種方法是利用計算機技術測圖,代替原先的測圖平板的一種常見的方法。這兩種方法都具有它們的優、缺點,優點是一方面,實時成圖,充分發揮了原來的平板測圖優勢。另一方面是在接生成地形圖,真正達到了內外業一體化。而且有多種測量方法,界面友好,操作方便快捷,簡單易學,獨創的一步測量法,可以一邊測圖根,最后取得平均差,提高測量的精度。缺點也有兩個方面,第一,大部分的測量工作都是在野外完成。另外,所用的便攜機在外業,容易受到天氣制約,影響了作業速度,而且雨天作業時便攜機容易受潮損壞。
4.2碎部測量應用
在數字測圖中,利用極坐標法是碎部測量的主要方法。在實測得多數碎部點的坐標后,在非電子平板數字測圖中,繪制草圖是一件比較困難的事,特別是在建筑物多繪畫時就量多加困難,加上專人畫草圖,是人力資源一種嚴重的浪費。在測量的運作中,很多單位所采用的方法為外業草圖與室內交互編緝,以達到完成測圖工作的目的。但這樣一來,勢必會降低外業的工作效率, 操作也比較繁瑣。有時還用到一種計算機軟件,如Mi2crostation下開發嵌接模塊,轉換入庫數據格式。一般地形測繪小組,基本上由2人組成,通過工合作完成碎部測量工作。
5.結語
數字化測圖技術的應用在我國已逐步成熟了,新技術普遍的應用,必然導致以往的平板圖也逐漸退出其歷史舞臺。計算機技術的不斷發展測繪儀器的不斷更新,各種軟件的出現定會把數字化測圖技術推向新的。
參考文獻:
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[2]楊德麟.大比例尺數字測圖的原理.方法.應用[M].北京清華大出版社,1998:88～100.
[3]高井祥.數字測圖原理與方法[M].徐州:中國礦業大學出版社2001.
[4]楊德鱗.大比例尺數字測圖的原理方法與應用〔M〕.北京:清華大學出版社,1998
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模擬信息轉化為數字信息后數據量非常龐大。因此，數字化最關鍵的課題是數據壓縮。音頻信號或圖像等原始數據存在著很大的冗余度，這為大幅度壓縮數據提供了可能。其次，在一個信息系統中，人是信息的主要接受者，人的視覺和聽覺對某些信息不敏感，這樣可以利用人類的視覺和聽覺等生理特征來實現高壓縮比。
二、數字化技術在電子信息技術中的應用
1.在消費類電子產品中的應用
從上世紀80年代初開始，數字化音像就相繼上市。90年代CD唱機已風行于世，使用磁帶的小型數字盒帶錄音機和使用磁光盤的小型光盤錄音機形成數字音響的兩大競爭陣營。CD-I（交互式光盤）是國際家用多媒體市場的主流產品。V-CD成為激光視盤的最新成員，數字化無膠卷相機已在一些國家的新聞等行業得到廣泛使用。數字攝像機和錄像機也在緊鑼密鼓的開發。能處理和顯示運動圖像的多媒體電腦亦是數字化科技應用的典型實例。進入21世紀，在家庭娛樂方面，大屏幕的彩電和新型影碟機配合起來可在家中實現真正的影院效果。越來越多的數碼相機走入中國消費者家庭，成為市場主流產品。
2.在廣播技術中的應用
20世紀90年代，美國、歐洲開始大力發展常規數字電視廣播。1994年，世界上第一個數字電視廣播系統在美國投入商業運行。1995年，該系統在歐共體各國投入商業運行。1994年12月，美國時代-沃鈉公司將全數字交互式有線電視系統投入商業運營。目前，數字音頻廣播（DAB）已在世界各地推廣使用。
3.在通信系統中的應用
目前，整個通信網已過渡到數字化階段。在有線網絡中，寬帶綜合業務數字網正在世界各國迅速普及。在無線系統中，第三代數字化的無繩電話系統已取代第二代無繩電話系統。通信網絡正在朝個人化方向邁進。移動通信將逐漸演變成社會發展和進步必不可少的工具。
4.信息高速公路
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【關鍵詞】數字化測圖；野外數據采集；碎部測量
數字化測圖是近幾年隨著計算機、地面測量儀器、數字化測圖軟件的應用而迅速發展起來的全新內容，廣泛用于測繪生產、水利水電工程、土地管理、城市規劃、環境保護和軍事工程等部門。數字化測圖作為一種全解析機助測圖技術，與模擬測圖相比具有顯著優勢和發展前景，是測繪發展的技術前言。作為反映測繪技術現代化水平的標志之一，數字測圖技術將逐步取代人工模擬測圖，成為地形測圖的主流，它將為信息時代地理信息的應用發展提供最可靠的保障。
1 數字化測圖概述
數字化測圖，就是指采用常規測量的方式、攝影測量方式或數字化儀方式，將采集的數據用自動化成圖軟件以數字形式表示地圖住處的測量工作，它是以傳統的白紙測圖原理為基礎，采用數據庫技術和圖形及數字處理方法實現地圖住處的獲取、變換、傳輸、識別、存儲、處理、顯示、編輯、修改和繪圖。
數字化測圖目的就是將采集的各種有關的地物和地貌信息轉化為數字形式，通過數據接口傳輸給計算機進行處理，得到內容豐富的電子地圖，需要時由電子計算機的圖形輸出設備（如顯示器、繪圖儀）繪出地形圖或各種專題地圖。
2 數字化測圖系統的構成
數字化測圖是以計算機為核心，在外連輸入輸出設備硬件、軟件的條件下，通過計算機對地形空間數據進行處理得到數字地圖，需要時也可用數控繪圖儀繪制所需的地形圖或各種專題地圖。
廣義的數字化測圖又稱為計算機成圖主要包括:地面數字測圖、地圖數字化成圖、航測數字測圖、計算機地圖制圖。在實際工作中，大比例尺數字化測圖主要指野外實地測量即地面數字測圖，也稱野外數字化測圖。
3 數字化測圖的特點
3.1 點位精度高
傳統的經緯儀配合平板、量角器的圖解測圖方法，其地物點的平面位置誤差主要受展繪誤差和測定誤差，測定地物點的視距誤差和方向誤差，地形圖上地物點的刺點誤差等影響。實際的圖上誤差可達±0.47㎜.經緯儀視距法測定地形點高程時，即使在較平坦地區（0°—6°）視距為150米，地形點高程測定誤差也達±0.06米而且隨著傾斜角的增大高程測定誤差會急劇增加。如在1:500的地籍測量中測繪房屋要用皮尺或鋼尺量距用坐標法展點。普及了紅外測距儀和電子速測儀，雖然測距和測角的精度大大提高，但是沿用白紙測圖的方法繪制的地形圖卻體現不出儀器精度的提高，也就是說無論怎樣提高測距和測角的精度，圖解地形圖的精度變化不大，浪費了應有的精度，這就是白紙測圖致命的弱點。電子速測儀的測量數據作為電子信息可以自動傳輸、記錄、存儲、處理和成圖。在全過程中原始數據的精度毫無損失，從而獲得高精度（與儀器測量同精度）的測量成果。數字地形圖最好地反映了外業測量的高精度，也是最好地體現了儀器發展更新、精度提高的高科技進步的價值。
3.2 改進了作業方式
傳統的方式主要是通過手工操作，外業人工記錄、人工繪制地形圖，并且在圖上人工量算坐標、距離和面積等。數字測圖則使野外測量達到自動記錄、自動解算處理、自動成圖，并且提供了方便使用的數字地圖軟盤。數字測圖自動化的程度高，出錯（讀錯、記錯、展錯）的概率小，能自動提取坐標、距離、方位和面積等。繪圖的地形圖精確、規范、美觀。
3.3 便于圖件的更新
城鎮的發展加速了城鎮建筑物和結構的變化，采用地面數字測圖能克服大比例尺白紙測圖連續更新的困難。實地房屋的改建擴建、變更地籍或房產時，只須輸入有關的信息，經過數據處理就能方便地做到更新和修改，始終保持圖面整體的可靠性和現勢性。
3.4 增加了地圖的表現力
計算機與顯示器、打印機聯機，可以顯示或打印各種資料信息；與繪圖機聯機時，可以繪制各種比例尺的地形，也可以分層輸出各類專題地圖，滿足不同用戶的需要。
3.5 可作為GIS的重要信息源
地理信息系統具有方便的信息查詢功能、空間分析功能、以及輔助決策功能，在國民經濟、辦公自動化及人們日常生活中都有廣泛的應用。數字化測圖作為GIS的信息源，能及時地提供各類基礎數據更新GIS的數據庫。
4 數字化測圖的作用
數字化測圖的作用，并不是在它的外業測量到圖形生成，而是在于它在圖形管理、數據共享、圖形修改以及圖形使用中的作用。
4.1 圖形管理:在以往的白紙測圖中，測量的成果就是圖形而沒有其它的形式。那么，這樣一來，保存資料也就是保存所測得的圖紙，圖紙的體積大，不便于查閱，而且，容易破損與變形。由于只能有一份原始資料，當在意外丟失時不能恢復。還有，就是白紙測圖在描圖時都是用墨汁，因而，當在測區內部局部的部分發生變化需要對原始資料進行修改時，非常困難。而數字化圖卻恰恰有存貯空間大、查閱方便、能多份復制、修改容易的特點。
4.2 數據共享:數據的共享可以說成是多類型圖的重合。在白紙測圖中，每一張圖只能有一個側重點，比如地形圖，它的側重就是地形圖的等高線，不能很好地反應地類與地物，而如果是征地圖，則不能很好地反應測區地形，這種缺點，當然主要表現為白紙測圖至始至終只能是在一個層內操作，也就是我們實際用來畫圖的白紙。而數字化測圖卻不同，它能夠分成多個層，這樣就能形成數據的共享。比如，我們在測地物圖時，將通信線路放在一個層里，那么，我們在測繪地圖時就可以完全不測這些通信線路，只要打開地物層就可以。
5 結束語
數字化測繪成圖技術的應用研究同時解決了與之配套的相關設備、技術等問題，使之在諸多領域的實際應用越來越廣、越來越成熟。數字化成圖技術使用了國際上最為先進的GPS全球衛星定位系統技術和全站儀進行控制和碎部測量，利用數字化地形成圖軟件和先進的繪圖儀或打印機進行成圖和繪制各種成果表格，使測圖技術得到飛速發展，成為目前和將來最值得推廣和應用的測圖技術，因而它的應用前景是廣闊的，它在公路和鐵路設計、居民區和工業區的規劃設計、采礦以及飛機場等方面勘測設計中得到了很好的應用。所以在當今信息時代追求效率、講求速度、節約經費開支的情況下，大力開展數字化測圖技術將是必然趨勢。
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篇6
關鍵詞：民族文化遺產；三維激光掃描系統；點云數據處理；三維彩色模型；數字化
中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2013）15-3643-03
民族文化遺產是一個民族的政治、經濟、文化的象征。通過對民族文化遺產的研究，我們可以回顧民族過去的歷史，為繼承民族的文化打下堅實的基礎。然而，民族文化遺產在傳承的過程中，不免會遭遇失傳、破壞的傷害。這對一個民族來說是非常大的損失與遺憾。如今，隨著計算機的迅速發展和圖形圖像處理技術的不斷提高，民族文化遺產的保護也逐漸走向數字化和網絡化。
本文將結合一些相關領域的典型實例資料和國內外發展現狀和趨勢 ，綜合介紹民族文化遺產保護數字化的主要研究內容及其關鍵技術 ，這些關鍵技術使民族文化遺產永久保存下來成為現實，以此來說明將民族文化遺產數字化是發展的必然趨勢。
1 國內外相關領域典型實例及發展趨勢
1.1 國外發展
1993年，歐盟國家制定的《歐洲聯盟條約》為文化遺產保護奠定了堅實的法律基礎。此后，歐盟先后制定了“Culture 2000 Programme”、“Cluture Programme（2007-2013）”等計劃，推動了歐盟文化遺產保護的腳步。
近年來，歐盟重獎優秀文化遺產保護項目。組委會提出對于杰出文化的遺產除了保護還應該加強其新用途的開發。可以包括的品類有，獨體的建筑或建筑群，無論在城市和鄉村都可以；工業以及工程的遺址；文化景觀，歷史悠久的公園、花園景觀設計，面積較大的設計景觀、文化場所、環境廣告或農業奇觀；考古遺址，包括水下遺址；藝術品，有歷史意義和收藏價值的古物。
“美國記憶”項目是美國文化遺產數字化的主要項目。該項目將主要歷史資料數字化。目前已有近百個資料庫上因特網服務。
日本文化遺產的數字化發展較快，并有廣泛應用。例如對消失的文化遺址進行復原的色彩處理。近年來，日本國立國會圖書館也積極將館藏非物質文化遺產資源數字化，形成相關的非物質文化遺產資源數字化。
1.2 國內發展
虛擬故宮漫游（浙江大學）；兵馬俑（微軟研究院）；三峽文化遺產數字化展覽（南京大學）
2 目前數字化保護主要研究內容和關鍵技術
2.1 三維激光掃描系
2.1.1三維激光掃描系統分類
三維激光掃描系統包含數據采集的硬件部分和數據處理的軟件部分。按照載體的不同，三維激光掃描系統又可分為機載、車載、地面和手持型幾類。
1）機載激光掃描系統。機載激光掃描儀目前主要有Leica-ALS系列，Riegl-VQ系列，Riegl-LMS系列，Optech-ALTM，Topeye，天寶等等。
2）車載激光掃描系統。車載激光掃描系統擁有多個相互關聯的子系統，包括激光感應、GPS定位、IRS內部指令，數碼攝像等部分。
3）地面型激光掃描系統。地面型激光掃描系統可分為移動式掃描系統和固定式掃描系統。目前如加拿大、美國等有已經擁有相關掃描系統獲得大面積地形數據。
4）手持型激光掃描系統。這一類掃描儀方便攜帶且測量數據精確度較高，主要用于洞穴測量等方面。
2.1.2三維激光掃描系統的工作原理
三維激光掃描系統包括激光測距系統和激光掃描系統，同時集成CCD和儀器內部控制、校正系統等。在儀器內，通過兩個同步反射鏡快速有序旋轉，將激光脈沖發射體發出的激光脈沖依次掃過被測區域，測量每個激光脈沖從發出經被測物表面再返回儀器所經過的時間來計算距離，同時掃描控制模塊控制盒測量每個脈沖激光的角度，最后計算出激光點在被測物體上的三維坐標。
2.2 三維激光掃描數字建模技術
三維建模技術的核心就是根據對象的三維空間信息，通過三維激光掃描技術得到該對象表面點云空間相對位置的三維數據，利用相關建模軟件和適當的算法，快速構建出物體的三維模型。物體的三維模型一般分為3類：線模型、面模型、體模型。
2.3 點云數據的處理
通過三維激光掃描儀采集到的點云數據非常大，因此需要對點云數據做處理。例如可以采取以下方法處理點云數據：
1）去除點云數據異常點
由于在采集數據的過程中，不可避免的會受一些因素的影響（例如光照），從而產生異常點。因此首先要去除點云數據中的異常點來提高數據的準確性。不同類型的測量點云數據去除異常點的方法不同。例如圖2，圖3是對掃描線測量點云數據采用弦高偏差判斷法進行異常點去除的前后對比圖
2） 點云數據的拼接
同一個區域在不同的測量過程中得到的數據可能也是不同的。因此我們需要將數據進行拼接，通過點云數據的對齊和對齊區域的數據統一。
3） 對數據進一步處理
實際測量中由于隨機差錯和噪音等的影響，需要對測量的點云數據進行平和
濾波以得到精確的模型。例如運用平均值濾波法將采樣點的值取濾波窗口內各數據點的統計平均值來取代原始點。
此外，對于高密度的點云，需在保證精度的情況下盡可能的取出冗余數據實現數據精簡。
2.4 三維彩色模型實現方法的研究
總所周知，很多文化遺產是擁有鮮艷的顏色的，僅僅建立三維數字模型是遠遠不夠的，還需對文化遺產本身的顏色進行記錄，獲得三維模型及色彩紋理信息。
利用彩色攝像機對物體拍照實現物體的彩色數字化是一種常用的方法。通過攝像機的標定確定三維空間坐標與攝像機所獲得的圖像像素坐標之間的映射關系。最后將三維信息與彩色信息進行匹配獲得三維彩色模型。
3 結論
民族文化遺產是一個民族的精神財富。將民族文化記錄保存下來，不僅可以讓后人傳承優秀的文化，也能使民族的文化在歷史上留下濃墨重彩的一筆。
三維激光掃描技術也是近年來研究的熱點問題之一。國外的發展起步較早，而我國無論在技術上還是在實例上都有較大的空缺。因此，要實現研究的完整性，提高三維掃描系統的應用水平，包括在三維數字建模、數據處理、色彩信息匹配方面都要進一步改進和完善。
但是，通過對民族文化遺產進行數字化建模，不僅可以保護到珍貴的民族文化遺產，也可以通過互聯網等給人們提供更多的信息。可見數字化民族文化遺產將必將成為保護民族文化遺產的必然趨勢。
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關 鍵 詞 ：數字化 藝術教育 創新教育
電腦的普及與互聯網的應用將人類社會推進到了信息時代，全球經濟一體化的到來和數字化生存方式的出現必將沖擊到設計藝術領域。隨著計算機、數碼相機、數碼攝像機等數字化設備在藝術教育領域中被廣泛應用，以計算機為核心，運用多種數字化技術手段駕馭藝術表現形式的新型教學模式應運而生。它給我們的設計理念、設計方式帶來巨大的革命。海德格爾指出：“倘若我們沉思，我們就要追問現代的世界圖像。”數字化技術使人類對世界的把握已經突破語言的抽象概括而更為直觀、更為圖像化了。體現高科技的數字化藝術手段，將感性的認識理念用嚴密的數學方法組織起來，并對美術設計要素進行理性化控制的數字化藝術教育必將給人們帶來新的觀念、新的思維，以及新的設計思想。
一、數字化發展的必然與現狀
現代數字化技術所提供的產品使我們的生活以前所未有的真實圖像面目呈現在人們面前。首先是信息載體的數字化，書籍印刷，作為幾百年來最主要的信息載體，將逐漸被比特運算的方式所取代，即實現知識的數字化。這種變革使知識可以以更簡單的方式傳播，以更大的容量存取，以更低廉的成本讓人們獲取知識。信息技術不僅可以實現文字、圖像、聲音的數字化，還可將人類世界的一切物質以數字化的形式表示。其次，通信方式的數字化使信息能夠突破國界、文化及時空的限制而任意傳播，互聯網的開通使世界變為一個地球村。數字化的進程已經在我們面前展開，而這勢必導致人類的一切文明都必須轉化成批量的資訊信息。只有這樣才能通過各種新的數字媒體，以數字方式傳輸。甚至可以這樣說，任何不能轉化輸送的事物都將面臨被淘汰的危險。而作為一名教育者，更應該具備將知識轉化為電腦語言的能力，并為人類幾千年來沿襲的教育加入新的概念及內涵。
二、數字化帶來的影響
從設計工具的變革到新的設計形態的產生，數字媒體的作用已日趨顯著，它使設計藝術的發展進入了一個全新的領域。數字媒介的應用給藝術設計教育帶來的影響具體表現在以下幾個層面。
1．高效的數字化技術工具
設計教育從美術教育中衍生而來，在傳統教學中，從概念構思到圖形設計或實體建模分成多個層次和階段，學生的設計水平相應逐步提高。設計學習是在一定的繪畫基礎、繪畫技能及在掌握了有關工具和材料的前提下進行的。在數字化時代，電腦的出現則大大改變了傳統的學習行為，大量的手工繪畫、制圖及模型工具轉變為計算機圖形設計、制圖及建模系統。電腦還替代了學生有關重復計算和公式化、格式化、優化選擇等大部分的理性工作，從而使設計的速度大大提高，使學生集中精力更多地致力于概念分析、創意構思、選擇評價等方面。當一個構思成熟后就可交由計算機去修飾、擴展、強化或試驗。專業化的電腦軟件具有準確方便的參數化、變量化的功能，在設計中只要隨時存儲變化的結果，就能隨時回到設計創造過程中的任何一點，對以前的步驟進行修改并反復調試。
2．新的造型語言及表達方式的出現
計算機對設計最直接的貢獻是帶來了新的造型語言及表達方式，計算機構造物體的方式及圖像處理上的特點，使計算機創作的作品表現出了新的風格，開辟了設計傳達的新領域。傳統的手繪技法與電腦設計是兩種不同的語言形式，它們有本質的區別。運用虛擬的概念而非物質實體進行設計表現，是設計表現領域的一個極為重大的變革。在平面設計中，由于掃描儀及數碼相機的出現，使設計者能直接地輸入真實圖像，通過二維或三維技術的輔助，就能模擬出逼真的虛幻世界。在立體設計中，計算機三維建模及渲染技術使設計師在觀察物體時，它能表現出物體的各個側面及細部，同時也能在空間的視點中對形體進行構筑和修改。藝術設計語言與網頁設計語言結合，融入了互動語言和數字符號。新技術的應用開辟了設計傳達的新領域，創造出新的美學形態和設計形態。
3．多學科的交融與新學科的興起
人類進入數字化時代，自然科學、社會科學、人文科學三大領域的分界越來越模糊，學科交叉性發展、研究已成為高校教學與科研的重要內容。一方面，有些專業出現綜合、合并，甚至消失的現象；另一方面，各種交叉、綜合學科大量出現。
設計師必須掌握日新月異的電腦硬件和軟件，靈活把握視覺新語言的表達。這就促使當今的藝術教育必然要融入新的理念，構筑新的教學體系——數碼藝術教學。數碼圖形基礎、Internet資源及傳播應用、網頁設計、三維動畫、多媒體技術、數碼影像處理等都被納入藝術設計教學中。目前，藝術教育先進的國家已經將藝術設計的教育重心轉向多媒體設計，設立了新的專業——傳媒藝術設計專業、數碼電影特技專業、數碼游戲設計專業等。
4．信息交流和資源共享
電腦實現了設計數據的儲存及再利用。各種設計素材、設計草圖、效果圖、制圖、圖形藝術、模型等資料都可以以數據來儲存，并且可以方便地檢索。集通訊網絡、計算機、數據庫為一體的電子信息交換系統網絡的出現和遠程傳輸技術的發展，使交流的發生不必受到時間和空間的限制。國際互聯網絡也拓展了藝術設計的存在空間，使藝術設計走向了更廣泛的數字化，讓受教育者輕易地接觸大量藝術設計資訊，有利于學生形成開闊的、前瞻性的視野。
5．對傳統教學方式的沖擊
在傳統的藝術設計教學中，學生的思維過程，受限于繁雜重復的技能示范過程，而限制了設計過程中的偶然性、多變性。在現代計算機技術進入課堂后，直觀豐富的表現方法以及全方位、跨時空的思維方式，讓設計的翅膀擺脫了美術基礎的制約，簡單的操作過程可產生多樣性的結果，這才是現代藝術設計教學的核心。
互動式教學更是改變了以往單向線性的教學模式，它打破了時空的限制，并最大限度地支持個性的發展。另外虛擬現實技術，可以幫助我們開設一直感到有必要卻沒有能力和條件開設的課程。網上通訊可以排除時空及人為因素的限制，使教師和學生能在全球范圍內檢索信息，開展教學活動和學術交流。教師的教學也從“主講者”轉變為學生學習活動的設計者和輔導者。學生的地位也轉變為有機會參與教學、參與操作、發現知識、掌握知識的主動地位。只有完成這幾種轉變，才能適應數字時代對設計教育提出的要求。
三、藝術教育創新與數字化教學
在數字化離我們越來越近的今天，高校藝術教育如何培養高素質的綜合性美術人才這個問題，不可避免地擺在了我們的面前。在數字化時代，人們憑借網絡可更快地更新藝術觀念，更快地創作藝術品，更快地把藝術運用到各個領域。在美術人才的培養上，將從傳統的、單一的某一畫種或藝術風格的臨摹、復制式的教育，發展成為傳統手法與電腦數字技術綜合的藝術人才培養模式，這將對現存的傳統藝術教育產生巨大的沖擊。在數字化時代，要培養高素質創新人才，必須強調培養方式的創新。
雖然數字化教學手段已經深入到教學工作的每一個方面，但是在藝術設計教育中，圍繞數字化的教學與學習會不會使教師和學生的實際動手能力逐步降低的問題，一直存在爭議。筆者認為，學生實際動手能力降低問題確實存在，但這一問題不能看作是現代數字技術的發展負面結果。一方面，學生實際動手能力降低是社會問題，是社會分配不合理與傳統價值取向等各種深層次矛盾反映在大眾教育觀念中的結果。因此我們必須在積極發展現代教育技術的同時，重視實際動手能力的培養。另一方面，傳統觀念中的動手能力并非都是有價值的能力。就像現代繡花工人只需了解繡花的原理、針法，而無需學會手工繡花一樣，科技進步總會使一些舊的技能失去意義，進而產生新的技能，使知識與技能達到新的平衡。
此外，數字化技術不僅為藝術類學生提供了更廣闊的發揮空間，也給理工科學生插上了藝術創新的翅膀，使設計藝術學科更加顯示其藝術學和工學的邊緣學科優點。筆者所在院校近幾年，已經有部分專業將理工科學生與藝術生同時招收、對照培養，工科生與藝術生的界限變得模糊，美術基礎已經不是阻止工科學生從事設計工作的障礙。
結語
我們面對的是嶄新的數字化時代，它對我們的沖擊可能會改變我們的文化形象，而我們的藝術設計教育也會因此而發生翻天覆地的變化。電腦的應用和網絡技術的發展帶來了高效的數字技術工具，帶來了新的造型語言及表達方式，開辟了新興的交叉學科，給教學方法的不斷創新帶來了動力。在數字化時代，我們必須強調創新教育，才能造就一批掌握視覺設計、互聯網及多媒體設計，具有創意潛能，能牢牢把握藝術創新和設計未來的專門人才，這是藝術設計教育者的職責。
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篇8
【關鍵詞】數字化礦山;煤礦信息化;戰略;技術研究
數字化礦山和傳統的礦山相比之下，其最大的不同便是數字化礦山具有一種新的礦山建設理念和獨特的想法，數字化礦山利用數字化的管理模式可以實現各種不同種類的礦山之間的信息資源共享，同樣在如今多元化的經濟全球的發展下，在虛擬與現實同步的技術下，數字化礦山可以把抽象化轉變為數字化，實現礦山內部結構的可視化，再現礦山的挖掘過程。如今高速發展的計算機網絡技術為礦山同樣提供了極大地便利條件，在數字化計算機的使用下，數字化礦山利用計算機進行仿真，進而對礦山的開采和地質構造做出評估，能夠較為準確的預測礦山的危機，在資源的分析下，開采參數也就可以準確得知。可見，數字化信息化礦山給我國的礦山技術的發展帶來了極大的便利。
一、數字化、信息化礦山建設的現狀
在經濟多元化發展的同時，隨之而來的便是一系列的市場壓力，同樣，站在煤礦發展的前沿，也是前所未有的巨大壓力排山倒海般逆襲而來，一些煤礦企業深刻的體會到了現代化數字化信息對煤礦事業發展的重要性。但是，就其重要性而言，雖然在已經達成共識，而在實際操作的方面仍然只注重硬件的投入，往往忽視了內部信息資源的開發，大量的計算機就這樣被浪費在排版和打印文稿、通過網絡傳輸月度報表和文字資料。針對這一資源的極大浪費，我們得知，計算機的應用意識、信息處理、信息化管理的概念還需要進一步的加強，對于網絡運轉和日常的經營管理更應該著重關注。
對于任何煤礦發展的企業來說，又或者是相對我們國家在煤礦資源快速發展而言，都必須利用數字化信息化去實現煤礦的安全生產和現代化的管理技巧。然而，信息化建設僅僅是一個循序漸進的過程，這往往需要大量的時間去參與實踐過程，完善的具體規劃、以礦山建設為出發點的執行標準，都是現代化數字化信息化礦山建設發展的關鍵。
二、數字化、信息化礦山建設的目的及意義
建設數字化、信息化礦山一方面是可以有效地促進我國的經濟市場的多方向發展，另一方面是為了實現煤礦高標準現代化的管理，充分發揮利用現代化裝備水平保證礦井安全生產發展的一個需要。
在一套完整的、科學的礦山建設管理的體系下，所有信息流以及數據源的采集、自動的分析和其所特有的控制系統的傳輸，都可以有效的實現全礦山的安全生產以及自動化數字化分析控制的準確性。在當今世界發展的潮流下，數字化、信息化礦山的建設同樣是適應了市場化競爭的需求，既增強了煤礦企業的核心競爭力，又是煤炭企業轉型跨越的極大需要。
就目前我國礦山建設的現狀而言，一些煤礦企業在管理上的欠缺嚴重阻礙了市場經濟的發展，總而言之，現代化的信息化礦山則更加要求礦山的安全生產管理能力，實現礦井生產指揮的井井有條，進而提高應急指揮能力。然而，生命是一個人、一個社會發展的源泉，煤礦建設無時無刻不在充滿著危險性，數字化信息化的礦山建設則在這一方面起到了很好的保障作用，實現了對礦山作業場所的實時監測監控和對有害氣體超限的及時報警和斷電過程。在操作系統上更是實時監測各生產環節設備的正常運行，規范操作流程，實現生產、運輸、外運各個環節的協調運行、統一指揮。
三、數字化礦山的實施戰略
作為礦山企業信息化整體構想的數字礦山而言，一方面需要企業的多方位的努力，另一方面則需要研究咨詢機構和國家的大力支持。對于企業來說，更重要的是多方位思考，研究好數字礦山的實施策略，有計劃、有步驟的實施方案。通常來說，規劃就是對整個業務需求、管理需求進行全面的梳理，用科學的眼光設計出具有科學性的技術架構和應用架構。這就是要求了數字化信息化礦山建設必須要有的具體完善的整體規劃。
同時，局限于一個小小的知識面，區域，只會與世界高速發展的軌道脫離，每一天的信息都在更新，每一天都會有新的科學性知識，然而，這些信息存在一個天然共享性的特點，作為一個數字化信息化礦山建設發展的一個前提則就要求了對信息的收集與集結，往往集成度越高，其功能性就越大。相對于數字礦山自身而言，在規劃實施的過程中，必須著重注意過程控制的集成、管理體系的集成、過程控制與管理系統的集成、數字礦山總體門戶的集成。這就是所謂的關注集成。
四、數字化礦山信息建設的主要內容與技術研究
在如今多方位的信息文化傳播中，數字化礦山的信息化建設同樣也有著至關重要的地位，在這樣的一個信息平臺上，數字化礦山信息化建設多方位的展示展示礦山所在的地理位置，地理圖標，盡可能的把該礦山的動態信息和靜態信息及時的集成在信息平臺上，為礦山調度指揮中心科學準確的決策提供真實的依據。一方面在建立視頻檢測系統的同時又要建立設備監測系統;另一方面對于礦山人員同樣也要有一個定位考勤跟蹤系統，通過這些方面的管理既保障了礦山人員的安全，又在一定程度上反映出每個工作場所和每個工作區域礦山人員的分布情況，實時有效的掌握作業人員的數量，提供了安全保障。
數字化礦山信息建設應具有其所有的專業性、科學性，就環境和產量而言，必須要有一個監測系統作為保障，實現安全生產。然而，為了更有效的對數字化礦山信息化的建設提供更好的全面進行，建立智能噴霧降塵系統和綜合通訊指揮系統也是至關重要的。隨著煤礦本身對信息化家屬的迫切需求以及國家對煤礦安全、信息化建設的關注，可想而知，我國的煤礦信息化建設已經進入一個飛速發展的階段，信息化礦山的建設在煤礦的發展建設中起著越來越大的作用。
五、數字化礦山信息化建設的發展趨勢
隨著國內外綜合自動化發展技術的日益成熟，我國的礦山行業同樣也進入了難得的歷史發展中，數字化礦山信息化建設給能源市場帶來了活力。然而，任何事物都有其發展的兩面性，隨著數字化礦山信息化建設生產規模的增大，越來越多的安全問題便接踵而來。面臨這一問題，國家希望通過應用高科技檢測、監控、通訊來提升礦山安全生產的水平和管理效率。盡可能的用監測監控現場作業，特別是一些非常惡劣的環境下，盡可能的減少或者代替人力作業。提高效率，著重注重安全問題。
六、結語
在數字化礦山信息化建設的過程中，雖然極富挑戰性與危險性，但面對市場經濟的多元化，信息經濟的多變性，更應該及時掌握大量的動態科學知識，以先進的科學礦山建設思想為核心，適應信息化工業革命的的發展的要求以及滿足21世紀實現科技強國的戰略要求。雖然目前我國的數字化礦山的信息建設的過程仍然存在著各方面的不足，網絡環境下的信息素養教育還不盡如人意，高危險的大量作業還未能完全得到保障，管理與監控方面還稍有欠缺，但隨著經濟的快速發展，數字化礦山的信息建設在經過大量的實踐之后，通過利用當代已有的數據庫以及計算機網絡通訊技術，大力發展礦山企業信息化人才隊伍的建設，達到資源共享實現高效化的管理、統計、分析、遠程監控，必將克服重重障礙，有效地保障礦山發展的安全性，必然是現代化數字化信息化礦山建設發展的未來形勢所在，數字化礦山的信息建設定將走向世界的頂峰。
參考文獻
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篇9
關鍵詞 云計算；數字化；醫院；建設
中圖分類號 TP3 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2017）189-0062-02
云計算技術，是信息技術領域發展起來的一種新技術，在信息化建設中發揮著不可替代的作用。在金融、教育、通信等多個行業的信息化進程中，云計算技術均得到十分廣泛的應用。隨著醫療衛生事業的發展，傳統的數字化醫院構建模式已經無法滿足正常的運營需求。對此，應用云計算技術優化數字化醫院建設是非常必要的。
1 云計算技術
在云計算技術中，會把計算任務分別分配到不同的資源池，各類應用系統在需要進行云計算時，可以根據實際計算需求，獲得相應的計算力、存儲空間以及其他的一些服務。在云計算中，“云”代表具備相關資源的網絡，不僅可以向各類應用系統提供計算資源，還能實現自行維護與管理。“云”里的資源并不是一個固定的值，用戶在申請使用資源時，能夠根據自身的需求，隨時獲取資源，“云”提供的資源量會根據用戶的需求接近無上限地增加。云計算是在并行計算、分布式計算以及網格計算三者的基礎之上衍生而來的，具有更強的商業性，相對而言，云計算的效率更高、成本更低同時具有很強的靈活性，是一種節能高效的新型信息運作方式。云計算技術的中心點，是資源池化，其核心的技術手段包括虛擬化技術、海量數據存儲與管理等。云計算技術的應用與構建，包括核心服務層、服務管理右約壩沒Р閎個方面。核心服務層主要負責的工作是把硬件基礎設施、軟件運行環境以及應用程序轉化為服務，在數字化醫院建設中，要求提供多種應用功能，核心服務層的服務具有良好的穩定性、可用性以及拓展性，能夠良好地滿足數字化醫院的功能建設需求。服務管理層則為核心服務層的正常運行提供額外的保障，確保系統整體的良好運轉。用戶層負責讓用戶通過接口完成對云的訪問。
2 基于云計算技術的數字化醫院建設條件
2.1 確定建設目標，合理制定方案
基于云計算技術的數字化醫院建設，是一個工作內容非常大的系統工程，需要完成機房設施、服務器建立、網絡布設、存儲系統構建等方面的工作。系統整體性能會受到各個部分的影響。因此，必須做好工作中的每一環，確定數字化醫院建設目標，根據實際的需求和條件，合理進行方案設計，認真對待建設工作的每一個部分，提高系統建設的整體質量。醫院相關負責人要對基于云計算技術的數字化醫院建設有充分的了解，充分認識云計算技術對數字化醫院建設的作用，把握云計算技術發展應用的情況，嚴格按照數字化醫院建設標準，結合醫院實際情況，確定建設過程中的各項需求。然后在專業人士的指導與協助下，一步步落實基于云計算及數字化醫院建設工作，保證各方面工作的完成質量，達成數字化醫院建設
目標。
2.2 做好人才培養，加強硬件設施建設
在基于云計算技術的數字化醫院建設中，對于硬件設施和相關的專業人員有很高的要求。一方面，醫院要做好人才培養，數字化醫院建設要求相關人員不僅要具備足夠的信息技術，還要充分了解醫院工作情況。醫院還要培養工作人員的創新精神，在數字化醫院運營的過程中，不斷引入新技術，優化數字化醫院系統，提高系統的工作效率。另一方面，硬件是實現其他各項工作的基礎。在基于云計算技術的數字化醫院建設中，要投入必要的經費，用于購置性能達標的硬件設備，在系統構建完成后，還需要做好系統的維護工作，定期檢查硬件設施、實時監測系統環境，保證數字化醫院系統的穩定運行。
3 基于云計算技術的數字化醫院架構建設
3.1 數據中心
基于云計算技術進行數字化醫院建設，在醫院數據中心方面，主要需要構建服務器、存儲系統、交換設備以及安全平臺等。根據云計算技術體系的中心理念，整合醫院相關的信息資源，形成系統的虛擬資源池，包括虛擬計算池、虛擬存儲池、虛擬網絡池和虛擬安全池等，從而構成具備生產、測試、安全等功能的云系統。通過云計算系統的構建，優化醫院數據中心體系建設，提高數據中心的資源管理能力，加強數字化醫院平臺的整體性和系統性，改變傳統數字化醫院資源分配不合理、管理效率低的局面，讓數字化醫院的資源調用與服務管理更加合理、高效。基于云計算技術構建的數字化醫院系統，將硬件應用與服務虛擬化，不僅能夠有效提高醫院數字化水平，還能有效保障數字化醫院系統的安全性，提高相關硬件設備的利用率，從而為數字化醫院的進一步完善打下基礎。基于云計算技術的數字化醫院數據中心結構如圖1所示。
3.2 桌面系統
在數字化醫院建設中，用戶的體驗非常重要。傳統的數字化醫院中，用戶所使用的桌面系統，雖然功能完備，但復雜度也同樣很高，不僅給用戶的使用帶來一定的難度，還增加了桌面系統的構建成本。對此，應用云計算技術構建數字化醫院，可以通過桌面虛擬化技術，設計虛擬桌面，構建桌面云系統。如圖2所示，云桌面系統能夠對用戶界面進行優化處理，無論是用戶的服務請求界面還是服務器的數據反饋界面，都非常簡潔，用戶能夠獲得更加清晰便捷的使用體驗。在云桌面系統的管理方面，能夠提供5A服務，只要是具有相應權利的用戶，在任何時間、使用任何客戶端，都能夠通過網絡訪問數字化醫院系統的相應部分，從而更加方便和高效地完成自身負責的工作任務。
云桌面系統的構建，可以從以下幾個方面優化用戶體驗，提高桌面與系統整體的契合度。第一，云桌面系統可以大幅提高桌面系統的各方面性能，從而加強桌面在不同終端、不同應用系統中的適用性。云桌面系統可以調用云中的資源池，因此在工作效率和處理性能方面遠遠超過傳統數字化醫院中的獨立終端設備。第二，云桌面系統能夠加強終端與服務器的聯系，方便進行桌面的統一管理，讓終端管理更加標準和系統，從而保證終端的穩定性和高效性。第三，應用云桌面系統，所有桌面上的數據信息，都會存儲在數據中心，即使終端出現故障，數據依然能夠得到完整的保存，從而提高數據的安全性。
3.3 應用模式
基于云計算技術構建數字化醫院，需要充分發揮云計算技術的虛擬性、數據存儲管理功能以及計算性能，全方位優化軟件服務的應用模式。第一，采用統一存儲的數據存儲模式。在基于云計算技術構建的數字化醫院系統中，能夠充分發揮云存儲系統容量大、數據處理效率高的特點，提高系統中的資源量，為區域內醫院資源共享與交流打下基礎。通過相應的軟件應用，將傳統的設備存儲方式轉變為云存儲，讓數據存儲具備共享與訪問功能。第二，應用分布式計算模式。在云計算技術中，應用分布式并行計算方式進行數據處理，即使系統中需要處理的數據量很大，依然能夠在短時間內完成各項處理，提高數字化醫院的數據處理能力，使醫療數據資源能夠得到完善的保存。第三，應用云平臺模式。基于云計算技術構建數字化醫院，所應用的軟件系統要能夠與云計算平臺兼容，保證運行時能夠正常發揮
作用。
4 結論
隨著信息技術的發展與成熟，在醫療事業中應用信息技術能夠發揮的作用越來越大。基于云計算技術進行數字化醫院建設，構建數據中心、組成云計算平臺、引入信息應用新模式，能夠有效優化醫院的系統管理，提高醫院整體運營效率，促進醫療事業發展，讓醫院更好的為人們提供醫療服務。
參考文獻
[1]易學明，胡新勇，楊國斌.以信息化平臺推進數字化醫院建設[J].醫院管理雜質，2017（7）：23-24.
篇10
關鍵詞：電視數字化 傳輸技術 發展
中圖分類號：TN949 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416(2012)07-0246-01
1、研究背景
電視自上個世紀20年代誕生以來，已經成功實現了電視信號由黑白到彩色的轉換，其清晰度也有了很大的改善。但是，無論是黑白信號還是彩色信號，仍然屬于模擬信號，電視畫面的清晰度和亮色都有很大不足。模擬信號通過顯像管顯示圖像，電臺通過天線將模擬信號發出，電視通過天線接收傳來的模擬電磁信號，利用顯像管隔行掃描來播放圖像。從傳輸過程來說，模擬電視信號的傳輸通道存在問題，致使電視信號在接收時出現線性失真和非線性失真。哪怕是目前最先進的模擬技術，也很難控制失真度，畫面的清晰度就會受到影響。彩色電視信號雖然清晰度有了一定程度的提高，但是在接收彩色信號時，無法做到亮度信號和色度信號的徹底分離，在共同的輸送過程中極易發生亮度信號和色度信號的串擾，嚴重時會發生色度失真的現象。另外，模擬信號在傳輸時也很難將有用信號同雜波徹底分離，也是導致畫面不清晰的重要原因。同時模擬信號的傳播還導致了畫面重影、閃爍、并行等現象，都在一定程度上影響了信號質量。
上世紀九十年代年，美國麻省理工學院的尼葛洛龐帝教授在他的《數字化生存》中，所描寫的數字化生活激起了人們很大的興趣，緊接著，當時人們認為是幻想中的數字化生活已經真正與人們接軌了，也使人們的生活發生了很大變化。在數字技術、網絡技術的推動下，電視數字化傳輸技術也應運而生并產生了巨大的發展。
2、電視數字化傳輸技術發展
2.1 國際電視數字化傳輸發展
目前在國際上，電視數字化傳輸技術主要以DVB、ATSC、ISDB為標準。
由模擬信號傳輸到數字信號傳輸時電視信號傳輸的第二次變革。電視數字化傳輸最早在歐洲幾個國家開始發展起來。1993年歐洲就頒布了關于有線數字傳輸和衛星數字傳輸的標準，同時還推出了地面數字傳輸標準。此后，亞洲的日本也推出了有關地面數字傳輸的體系。在數字電視大為推廣后，歐洲、美國、日本等國制定了相關的地面數字電視發展規劃，或者有線數字電視發展規劃。2009年6月12日美國關閉模擬電視傳播，2011年7月24日日本停止模擬信號傳播。
三網融合后，電視數字化傳輸技術獲得進一步的發展。二十一世紀初，歐洲、美國、日本著手研究新一代電視數字化傳輸標準體系。歐洲電視數字化傳輸在提高信道效率方面有了很大的進展，更有利于系統應用和系統推廣。此后發展了多載波調制技術，支持連續導頻插入，改革了映射方式，采用了LDPC編碼，并根據門限不同服務，使用不同的編碼映射方式。技術革新還使信道傳輸容量增加了30%。2009年歐洲地面數字化傳輸又有了新突破，采用了COFDM，增加了16K、32K子載波模式。相對于之前的DVB-T，最大的特點是DVB-T2增加了MISO發射分焦方案、Alamouti發射分集。與較前相比新的傳輸技術的傳輸效率提高了80%，從而進一步滿足了三網融合下業務增加的需要。
2009年美國徹底改變了電視數字信號傳輸不支持移動接收的弊端，所推出的電視數字化傳輸技術標準能夠支持移動接收。
日本也在電視數字化傳輸技術方面有了新的探索。使用了單頻網技術，既節省了頻譜資源，地面數字電視廣播網絡覆蓋質量也得到了有效改善；對保護間隔進行改進，使用了多徑信道均衡方法，減少了保護間隔的限制。日本在干擾消除技術方面的研究也較為先進，保證了電視信號的穩定。
下一步電視數字信號傳輸的高清移動是發展的趨勢，在這方面有的國家已進行了有益意的探索，并研究了迭代譯碼技術。系統的接收性能包括固定接收、移動接收也將會得到進一步優化，改造。
2.2 國內電視數字化傳輸發展
國內電視數字化傳輸是從1995年開始進行過渡試行的，中央電視臺首先使用電視數字化傳輸。1997年元旦開始省級電視臺也陸續開始電視數字化傳輸。1998年國家實施“村村通廣播電視”工程，通過鑫諾1號通信衛星，開始衛星數字信號傳輸試驗，并取得成功。1999年我國將DVB-S定為數字化傳輸的國家標準。目前全國各省(自治區、直轄市)的衛星電視節目都實現了數字化傳輸。根據我國的規劃，到2015年將全面改用數字方式傳輸，屆時模擬電視信號將停止傳輸。
目前我國的電視數字化傳輸技術多使用的清華大學的多載波DMB-T技術。該技術是建立在TDS-OFDM調制技術的地面數字電視傳輸系統基礎上的。主要采用時域同步正交頻分復用調制技術，4(bit／s)／Hz的頻譜利用率，使每個頻道有效凈荷的信息傳輸碼率可以達到33Mb/s。使電視畫面高清真實。
上海交大的ADTB-T單載波技術是建立在單載波調制技術基礎之上的，同DMB-T技術差異性很大，該技術應用QAM，OQAM，PSK等星座映射單載波調制技術，在最佳狀態下，可以實現單個頻道25.989Mbps的碼率傳輸，該技術在數據結構簡潔方面獨占優勢，能夠降低接收系統的成本。
2007年8月1日，國內電視數字化傳輸使用了DMB-TH技術，該項技術以DMB-T為基礎，又融合了ADTB-T技術，既能支持移動接收，又具備了多徑干擾的能力。其主要采用編碼正交頻分復用技術，完全可以滿足有線網絡無法企及的移動接收、便攜接收和廣大城郊、遠郊乃至邊遠農村住宅固定接收的需要。
今后，國內電視數字化傳輸技術還要向空間分集技術、LDPC編碼改善和更高級的調制模式發展。同時要考慮四網融合的網絡架構。
3、結語
隨著科技的進步，電視數字傳輸技術還將得到進一步的發展，今后將會有更先進的數字傳輸技術應用于電視網絡中，可以預料，電視數字傳輸技術在社會生活中將會發揮更為重要的作用。
參考文獻
[1]趙建華.《淺談有線電視網絡數字化發展》.電視研究[J],2005年第05期.
[2]許偉文.《著眼數字化整體轉換,著手傳輸平臺優化發展》.有線電視技術[J],2010年第06期.
