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數字化技術的應用范文1
關鍵詞:計算機;測繪;GPS
中圖分類號:P271 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9599 (2012) 17-0000-02
時間步入21世紀,隨著信息技術的發展,各種硬件制造水平的不斷提升,整個世界開始逐步進入數字化、信息化時代。在測繪領域,各種新的技術和設備也不斷的被引入進來,改變了過去簡單調繪、平板成圖等落后的工作方式,數字化工作方式正在不斷成為主流,在不斷減輕工作人員壓力的同時,也大大的提升了測繪的范圍以及準確度。隨著該技術的不斷發展,其將變得越來越為成熟。本文即在相關文獻研究的基礎上,結合自己的工作經驗,簡要的對當前所使用的計算機數字化測繪技術的應用進行了簡要總結,希望能為相關單位提供一些參考。
1 全球衛星定位技術
全球衛星定位技術也就是我們通常所說的GPS,該技術首先由美國國防部發明,利用同步衛星實現全球范圍內的精確定位。如今,GPS因為衛星數量多,在全球范圍內任何角度都可以找到至少4顆衛星,因此可以實現全球全天候定位,而且由于美國的軟件產業發達,使其觀測時間不斷縮短,更為高效。另外,其操作方法也十分簡單易用,定位精度又高,使得該技術的使用已經變得非常廣泛。該技術又可以分為 GPS(靜態)定位技術和實時動態(RTK)定位技術。
1.1 GPS(靜態)定位技術
通常來說,常規的GPS定位技術比較慢,一般需要經過一至兩個小時的同步觀測才能得到畢竟精確的定位和準確的結果,而隨著人們對GPS定位技術的要求越來越高,這種傳統的方式已經不能滿足人們的需要,于是GPS(靜態)定位技術應運而生。這種技術比常規方法適應性更強,網型構造簡單,不受天氣氣候等影響,即使離已知點較遠也可以連接,而且不受天氣影響,更重要的是它還解決了點與點不能通視的問題,廣泛應用于大型控制測量。
1.2 實時動態(RTK)定位技術
RTK(Real - time kinematic)實時動態差分法。這是一種新的常用的GPS測量方法,以前的靜態、快速靜態、動態測量都需要事后進行解算才能獲得厘米級的精度,而RTK是能夠在野外實時得到厘米級定位精度的測量方法,它采用了載波相位動態實時差分方法,是GPS應用的重大里程碑,它的出現為工程放樣、地形測圖,各種控制測量帶來了新曙光,極大地提高了外業作業效率。
在 RTK 作業模式下,基準站通過數據錠—調制解調器,將其觀測值及站點的坐標信息用電磁信號一起發送給流動站。流動站不僅接收來自基準站的數據.同時本身也要采集 GPS 衛星信號,并取得觀測數據,在系統內組成差分觀測值進行實時處理,瞬時地給出精度為厘米級(相對于參考站)的流動站點位坐標,它廣泛用于控制測量、線路中線定線、建筑物規劃放線、用地測量。特別是在中小工程中,GPS 測量技術的優點體現的更為明顯。因為在中小型項目中,控制測量的方法得到了極大的簡化,也可以根據需要選擇布點,在此應用 RTK 高精度的特點,測量工作可以大量節省人力資源和減小工作的時間和勞動的強度。
隨著科學技術的不斷發展,rtk技術已由傳統的1+1或1+2發展到了廣域差分系統WADGPS,有些城市建立起CORS系統,這就大大提高了RTK的測量范圍,當然在數據傳輸方面也有了長足的進展,由原先的電臺傳輸發展到現在的GPRS和GSM網絡傳輸,大大提高了數據的傳輸效率和范圍。在儀器方面,現在的儀器不僅精度高而且比傳統的RTK更簡潔、更容易操作!
2 光電測距技術
光電測距技術是采用可見光或紅外光作為載波,通過測定光線在測線兩端點間往返的傳播時間,從而算出距離的一種技術。光電測距技術主要應用在全站儀、電子水準儀等設備上。
2.1 全站儀
全站儀,即全站型電子速測儀(Electronic Total Station)。這是一種可以把光、機、電聚集為一體的高技術測量儀器,通過利用水平角、垂直角、距離(斜距、平距)、高差等不同的測量參數來實現測量功能的測繪儀器系統。因其一次安置儀器就可完成該測站上全部測量工作,所以稱之為全站儀。廣泛用于地上大型建筑和地下隧道施工等精密工程測量或變形監測領域。它不僅精度高,而且速度快、操作簡便,還帶有豐富的內置軟件,具有常規測量儀器無法比擬的優點,在測繪、測試、監測等領域應用日漸廣泛。全站儀進行空間數據采集與更新,實現測繪的數字化。它的優勢存在于數據處理的快速與準確性。全站儀在工程測量中的應用,不僅提高了工作效率,減少了外業計算、記錄和外業工作時間,而且還提高精度。
全站儀的應用有很多種,例如:數據采集、施工放樣、后方交會、導線測量、對邊測量、懸高測量等。
2.2 電子水準儀
電子水準儀又稱數字水準儀,是在上個世紀九十年代才由蔡司公司發明的,是在自動安平水準儀基礎上發展而來,是以自動安平水準儀為基礎,在望遠鏡光路中增加了分光鏡和探測器(CCD),并采用條碼標尺和圖象處理電子系統二構成的光機電測一體化的高科技產品。該技術的出現有效的彌補了GPS定位技術的不足,因其測量速度快、精度高、而且數據便于實現計算機輸入,成為在數字測量領域使用越來越多的儀器之一。
目前,電子水準儀的照準標尺和調焦仍需目視進行。人工調試后,標尺條碼一方面被成像在望遠鏡分化板上,供目視觀測,另一方面通過望遠鏡的分光鏡,又被成像在光電傳感器上,供電子讀數。由于各廠家標尺編碼的條碼圖案各不相同,因此條碼標尺一般不能互通使用。當使用傳統水準標尺進行測量時,電子水準儀也可以像普通自動安平水準儀一樣使用,不過這時的測量精度低于電子測量的精度,特別是精密電子水準儀,由于沒有光學測微器,當成普通自動安平水準儀使用時,其精度更低。
電子水準儀與傳統儀器相比有以下優點:
(1)讀數客觀。不存在誤差、誤記問題,沒有人為讀數誤差。
(2)精度高。 視線高和視距讀數都是采用大量條碼分劃圖象經處理后取平均得出來的,因此削弱了標尺分劃誤差的影響。多數儀器都有進行多次讀數取平均的功能,可以削弱外界條件影響。不熟練的作業人員業也能進行高精度測量。
(3)速度快。由于省去了報數、聽記、現場計算的時間以及人為出錯的重測數量,測量時間與傳統儀器相比可以節省1/3左右。
(4)效率高。只需調焦和按鍵就可以自動讀數,減輕了勞動強度。視距還能自動記錄,檢核,處理并能輸入電子計算機進行后處理,可實線內外業一體化。
3 結束語
信息社會的到來改變了人們的生活和工作方式,在測繪領域,信息化可以說帶來了翻天覆地的改變,過去依靠人工才能實現的項目如今利用計算機信息化測繪技術可以輕松實現。該技術的使用和發展是人類社會進步的體現,是測繪技術向更深更廣方向發展的保證??梢灶A見,在將來,利用計算機數字化測繪技術,我國的測繪事業將會迎來新的發展契機,工程測繪等專業將會迎來更大的發展!
參考文獻:
[1]榮亮,張靜,張彥紅.計算機數字化測繪技術在工程測量中的應用[J].計算機光盤軟件與應用,2012(04).
[2]王貴平.淺談GPS RTK在工程測量中的應用[J].科技傳播,2010(17).
數字化技術的應用范文2
關鍵詞:計算機;數據測繪;成圖;數字化;精度
Abstract: with the electronic technology and the development of computer technology, the field in surveying and mapping have been applied more and more. This paper introduces digitized mapping mapping technology, and it's application.
Keywords: computer; Surveying and mapping data; Mapping; Digitization; precision
中圖分類號:G623.58文獻標識碼:A 文章編號:
近年來,測繪行業在計算機技術的不斷滲入下,以打破了傳統的模擬測繪方法,數字化測圖技術占領了主導地位。其成圖成果數字地圖具有更規范、精度高、綜合性運用強等特點,而且對于各用圖單位進行規劃、設計計算、綜合管理等方面有極大的優越性。
一、數字化測繪成圖的基本特點
數字化測繪圖實質上是一種全解析的、機助測圖的方法,與模擬白紙測圖相比,具有明顯的優勢和廣闊的發展前景。
(一)數字化測圖使大比例尺測圖走向了自動化數字化測圖使野外測量自動記錄,自動解算處理,自動成圖、繪圖,并向用圖者提供可處理的數字地圖軟盤。數字化測圖自動化的效率高,勞動強度小,錯誤率少,成圖精確、美觀、規范。
(二)數字化測圖使大比例尺測圖走向了數字化用軟盤提供的數字地圖,可以傳輸、處理和多用戶共享;可以自動提取點位坐標、兩點距離、方位以及地塊面積等;通過接口,數字地圖可以傳輸給工程CAD使用;可供建立各種數據庫和信息系統(如地圖數據庫、國土資源管理信息系統、城市規劃與管理信息系統等)使用;可依軟件的性能,方便地進行各種處理(如分層處理),從而可繪出各類專題圖(如房產圖、地籍圖、道路圖等);只要進行局部的更新,如對改擴建的房屋建筑、變更了的地籍或房產等都可以方便地做到局部修測、局部變更、始終保持數字圖整體的現勢性。
(三)數字化測圖使大比例尺測圖實現了高精度傳統的模擬測圖方法的比例尺精度,決定了圖的最高精度,無論所采用的測量儀器精度多高、測量方法多精確都無濟于事。紅外線測距儀普及以后,測距精度大大提高,達到厘米級精度,而白紙測圖的成果模擬圖或圖解地圖,卻體現不出儀器測量精度的提高,而被其比例尺精度?。蝗舨捎萌緝x測量,仍采用白紙測圖方式測圖,則更是極大的浪費。數字化測圖則不然,全站儀測量的數據作為電子信息,可自動傳輸、記錄、存儲、處理、成圖、繪圖。在全過程中,原始測量數據的精度毫無損失,從而獲得高精度的測量成果。
二、數字化測繪成圖的基本配置
目前,國內外數字化測圖系統多達幾十種,但其基本配置分為硬件和軟件兩大部分。
(一)硬件配置
1)野外測量數據采集系統:包括全站儀、電子手薄、與微機的通訊接口等。
2)內業計算機輔助制圖系統:包括微型計算機、自動繪圖儀、打印機等。
(二)軟件配置
1)系統軟件:包括操作系統和操作計算機所需的其他軟件,主要用于管理計算機系統資源的使用。
2)應用軟件:除了系統軟件以外的其他軟件都可稱為應用軟件。應用軟件是為了處理某種專門類型的數據或實現特定功能的程序,如文字編輯程序、數值計算程序、數據庫管理程序和機助成圖程序等。
三、數字化測繪成圖的基本作業過程
數字化測圖的基本作業過程分為數據采集、數據處理和成果輸出三個階段。
(一)數據采集
從廣義上說,數據采集的方法可分為攝影測量方法、地圖數字化方法和野外地面測量方法。
(二)數據處理
數據處理,是指在數據采集和成果輸出這兩個階段之間所要進行的各種處理。它是大比例尺數字化測圖的一個重要環節,直接影響到最后輸出的圖解地圖的圖面質量和數字地圖在數據庫中的管理,外業記錄的原始數據經過計算機處理,生成圖塊文件,在計算機屏幕上顯示圖形,然后在人機交互方式下進行地圖的編輯,生成數字地圖的圖形文件。
(三)成果輸出
人機交互編輯形成的數字地圖圖形文件可以用磁盤儲存,也可以通過自動繪圖儀繪制出紙質地圖。
四、數字化測繪成圖的現狀
80年代全站型電子速測儀的迅速發展,加速了數字化測圖的研究和應用。綜觀國際國內地面數字化測圖技術目前大體可分為“兩種模式”。
(一)數字測記法模式
數字測記法模式為:野外測記,室內成圖。即先在野外用全站儀測量,電子手薄記錄,同時配以人工畫草圖;然后到室內將測量數據直接由記錄器傳輸給計算機,再配以成圖軟件參考草圖編輯成數字圖,并由繪圖儀繪制出地圖。應用計算機進行繪圖數據的輸入、編輯、修改、管理和輸出,不僅提高了成圖的速度、質量和應用的靈活性,而且也是實現測繪、地籍與房產管理現代化的一個重要手段。
(二)電子平板法模式
電子平板法模式為:將電子平板帶到野外,邊測邊繪,直接實時成圖。它既有與全站儀通訊和數據記錄的功能,又在測量方法、解算建模、現場實時成圖和圖形編輯、修改等方面超越了傳統平板儀的功能。電子平板法測圖模式,是由清華大學及清華山維新科技開發公司首創的,其測圖軟件名為EPSW電子平板測繪系統。隨后,英國PenMap、瑞士的徠卡、日本的杰科等也都推出了類似的地面數字測圖系統。
五、數字化測繪成圖技術的應用
(一)進行內外業一體化數字測圖
1)電子平板方式采集數據,現場成圖;
2)外業記錄測量數據并編碼,用《SCSH2000房產測繪與管理系統》軟件批量處理數據并自動繪圖;
3)外業記錄測量數據,畫草圖不編碼,用《SCSH2000房產測繪與管理系統》軟件交互編圖功能制圖。
(二)無圖區房產分丘平面圖測繪
由于受地方經濟條件限制,有些城市無基礎測繪資料,更無房產基礎測繪資料。特別是對縣城、鄉鎮而言,房產基礎測繪資料的缺乏更為嚴重。房產測繪作為房屋產權產籍管理的基礎,哪里進行產權發證,哪里就需要測繪。我們根據《SCSH2000房產測繪與管理系統》軟件靈活方便的特性,對無圖區進行了假定坐標房產分丘平面圖的測繪。
(三)進行房屋分層分戶圖測繪
在進行商品房、房改房測繪時,需進行房屋分層分戶圖測繪。該項工作涉及到外業測量、內業繪圖、套內面積計算、共有共用分攤面積計算等,最后輸出顯示房屋產權面積的房屋分層分戶平面圖。
六、結語
現在計算機已進入家庭,信息、網絡已成為現代社會的特征。在已有的計算機、全站儀、手持測距儀、繪圖儀等硬件基礎上,選擇合適的數字成圖軟件實現房屋產權產籍管理現代化,前景廣闊,優勢顯著,我們深信在大家的共同努力下,一定能實現房產管理工作的規范化、自動化、現代化。
參考文獻
數字化技術的應用范文3
[關鍵詞]數字化航測;關鍵技術;地形圖
中圖分類號:P208 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)02-0197-01
前言
隨著科學技術的不斷發展,測繪技術也發生了翻天覆地的變化,從儀器設備、作業方法、技術手段到產品形式等,都得到快速發展。在航空攝影測量學方面,地形圖的成圖方法已從模擬攝影測量、解析攝影測量發展到目前的數字攝影測量。航空攝影數字化測圖是數字攝影測量技術的具體應用。
1、源數據資料收集和分析
1.1 矢量數據
在實際生產中,需要內業先模型采集矢量數據,套合DOM后提供給外業進行調繪,因此,矢量線劃數據的獲取非常重要。線劃數據可由兩種渠道獲得,一是利用同期加密數據,恢復模型,進行立體測圖,經過必要的初編輯得到,這種方式獲得矢量數據現勢性最強,精度最高,也是通常應用的方式;二是在無法得到或無法及時獲取,或者有別的原因無法獲取時所采用的做法,就是利用曾經測繪得到的同比例尺、更大比例尺的線劃數據。應用這種數據可能帶來的最大問題首先是數據的現勢性不夠強,其次是精度問題,特別是平面精度,例如早期加密方式是航帶法或獨立模型法,加密成果精度不如目前光束法精度高,或者是采用模擬或解析儀器測圖,測圖精度相對不如目前全數字測圖系統的精度高。此外,舊數據到新數據要經過投影變換等都有可能造成精度的損失。除了上述兩種線劃數據獲取方式之外,在很多小比例尺或中比例尺線劃圖的快速更新項目中,通常采用最新衛星糾正影像,由內業作業人員基于影像進行室內判讀,矢量化繪出線劃圖提供給外業。
1.2 影像資料
①是否是航片。制作DOM的源數據可以是航攝像片,也可以是衛星影像。一般而言,航攝像片的分別率較高,可以生產較高地面分辨率的DOM;而原始影像是衛片的通常空間分辨率較低,不適合中比例尺或大比例尺成圖精度要求,并且有時衛片的糾正方式不是基于DEM精糾正的DOM,平面精度更難以保證。
②DOM色彩方面。彩色影像比黑白影像好用,這是因為人眼對色彩比較敏感。人眼只能分辨十幾種灰度,但能夠辨別出120多種顏色。因此,對于人眼來說,彩色像片的信息量高于黑白像片。在彩色像片上,不同地物可以表現為不同顏色的差異,也可以表現為色彩深度的差異,基于此有條件的最好使用彩色影像。但是,并不是所有彩色影像都易于觀察,比如,不同傳感器獲取的多光譜影像和全色影像融合后色彩很差,甚至難以使用,有些目標地物在可見光波段對比不明顯,在彩色圖像上則不易于判讀。航片影像相對較好,但是,為了易于識別,依然有必要進行色彩調整處理。
③成圖比例尺。對DOM的要求外業調繪其中一項重要工作是綜合與取舍,地面分辨率過高的DOM對小比例尺成圖來說沒有大的幫助,反而使得個別業務能力低的作業人員不敢按規范要求綜合與取舍,圖面調繪地物偏多,影響作業成果。
④地域性。調繪使用的DOM,即使是同一比例尺成圖,考慮到地域特征,也可以采用不同地面分辨率的DOM,如經濟發達地區與欠發達內陸地區、平原與山區、城鎮與農村等都應結合實際情況選用不同比例尺的影像圖。因此,合理選擇合適的DOM影像資料是做好調繪工作極其重要的基礎。
1.3 地名注記
地名是外業調繪又一項比較重要的工作。一般而言,地名相對穩定,變化不是很頻繁,特別是歷史遺留下來或大的地片名一般不會發生變化。但是,對于工礦、經商個體等名稱則會不一定,并且這類地名又多又復雜。為了節省調繪時間,提高作業速度,可以充分利用各種渠道收集地名,比如網絡就是一種既經濟又方便的有效途徑,現在有不少專業網站提供電子導航或電子地圖服務,上面就有不少地名可以加以利用,可以提前在室內將地名展繪到工作底圖上。在外業實地調繪時,只需對這些地名進行認真核對,可以大大減輕工作強度。
在整個地形圖編輯過程中,地物的編輯是相當重要的一個環節,也是編輯工作中較繁雜的一步,還是最容易出現問題的地方,要善于發現問題, 合理解決。地物的編輯是根據外業檢測資料,對圖內的居民地及附屬設施、道路及附屬設施、水系及附屬設施、管線等依次進行編輯。地物的編輯一定要處理好各地物要素之間的關系,處理好相鄰地物之間的關,特別要處理好相鄰線狀地物之間的關系,各符號間的距離不應小于0.2mm,線狀符號相距很近時,可移位或采用共線處理。
地貌的作用主要是反映地形特征。地貌以山地為主,有許多圖幅的等高線比較密集,編輯工作量大。地貌編輯的主要原則是等高線應能真實表示地貌特征,等高線走向分明,表示合理, 等高線要修改順暢、不能抖動、不能有斷點。在山頭、鞍部、谷地等主要地形特征點要注記高程,在判讀正、付地貌容易出錯的地方要標注示坡線。要正確處理好等高線與陡崖、陡坎、沖溝等關系;要正確處理好等高線與河流、溝渠、道路等的關系;達到通過等高線就能真實反映河流的沖刷程度。要適當標注等高線高程注記。
境界的編輯主要是要注意各行政區域界線與地形地貌的相互關系,并要正確歸到相應的層。作為數據庫的境界必須封閉為面。
注記包括居民地名稱注記、說明注記、地理名稱注記和各種數字注記。各種注記的編輯最重要的是不能有錯漏。各種注記的編輯工作主要是正確區分各種注記的等級( 如省級政府駐地、地市級政府駐地、縣級政府駐地、鄉鎮所在地、行政村、村莊等),并根據各種注記等級相應的確定注記的字體、字體大小、分層、顏色。
植被與土質的編輯特別要注意點、線、面的區分,還要注意植被、土質與各種地物之間的相互關系,并把各種植被、土質都歸到正確的圖層。
2.6 圖廓整飾
圖廓整飾是指按《圖式》、《規范》的要求對公里格網線及注記、內圖廓線、外圖廓線、圖幅名、圖幅號、政區略圖與鄰接圖表、圖例、圖外說明等。不能出現錯漏, 必須按《圖式》、《規范》的要求進行標注、說明。
2.7 接邊
接邊是相鄰圖幅之間地物、地貌的相互銜接。接邊必須在滿足《規范》的精度:地物平面位置的接邊較差不得大于地物點中誤差的2倍,等高線高程的接邊較差不得大于等高線中誤差的2倍。要求的前提下進行,若超過限差要求必須查明原因后進行處理。
2.8 自查自校
自查自校是整個編輯過程中非常重要的一個環節,是保證成果質量的重要環節。每個作業員都必須認真仔細地對圖幅進行自查自校工作。自查自校的問題修改完成后,才說明這幅圖已編輯完成,可以上交檢查。
3、結束語
數字化技術的進步和完善,改變了傳統航測技術工作的模式,提高了工作效率,降低了工作強度,在航測調繪上將會得到越來越多管理者的重視。雖然如此,調繪依然是必不可少的工序。隨著市場競爭的日益激烈,數字化航測技術將會發揮越來越重要的作用,在今后的工作中仍需對該方向繼續關注。
參考文獻
數字化技術的應用范文4
1憑借微流控芯片技術探究轉換系統
在自然界中,切換現象是十分常見且為人們所耳熟能詳的,它們以各種各樣的形式在自然界中呈現。利用微流控芯片技術可以研究自然切換系統或者進行單個生物實體的研究[1]。切換特指在狹小的區間內所輸入的信號規模在短時間內有一個快速的輸出值變化,在輸出信號超越閾值濃度時,有很大可能出現一個單向的反應,從而引起系統自動切換。對于較為復雜的系統而言,系統的切換的實現取決于較大數量的基因和蛋白質的共同作用。在信號刺激形成反應時,這些反應同樣或造成大數量的下一級別的反應,最終改變整體系統的變化,具體情況如下所示:(1)基因控制網絡系統。少量基因在信號連通以后轉導為通路,從而引起相關的基因變化。(2)細胞周期性變化。一連串的細胞周期性變化,是對細胞的重新生長和大量分裂重建的過程;(3)癌變。加入到細胞分裂活動中的蛋白,由于不能對細胞周期實施適度的區域內驅使,進而造成其無法在下一級別正常進行。(4)獲得性免疫系統。受到先天免疫系統的影響,獲得更好的發展免疫系統,可使得機體抵抗病原受到相應保護。以上兩者機制的切換形式,在其發展過程中充當著不可替代的作用,其不僅僅意味著生物事件物理性質,還能夠作為菌群群體感應。此外,還能以生物體進化的決定機構存在于基本單元之中。憑借切換狀態的所有性質,可以簡單策劃出檢查目標分子和把控反應人工控制系統“。合成生物學”的研究代表了一個全新領域的開辟,其目的在于利用簡單的裝置模仿或者改進生物系統[2]。微流控芯片和芯片技術可為切換系統打造一個準確獨到的微環境,同時創建一個分辨率高的檢測方式。若將微流體技術使用在血液凝固開關系統的研究中,就可以更好的把控反應的具體時間、交半頻率和以及相應的化學反應,并且具有一定的精確性。當然,微流控技術并不是十全十美的,它也存在一定的不足。例如,受到微流控芯片表面積過度的影響,容易造成物質吸附和蒸發,在極大程度上造成檢測不精確和重復。此外,在細胞體內或細胞表面,微流體芯片器件要體現自然生態系統復雜性困難極大。即便如此,微流控芯片技術作為一種全新的手段,仍然活躍于各種復雜的生化系統中,促進了對體外或簡單系統切換的研究。
2單一實體的“數字化”
單純的實體數字化在生物化學指,其它生物對單純生物實體實施解析和發配的領域,這些生物不僅是分子和細胞,還可以是微生物。在這個領域內,空間發配技術支撐著整個環節。鑒于發配體積極小,但發配的亞單位數量極多。因此,普通覆蓋單純生物實體的亞單位所占的總體積極小,其中微流控芯片技術則是控制的核心技術。液滴微流控技術是探究單一生物體最為多用的技術,其憑借在油相中出現的單純發散的水相液滴,從而形成生物實體發配,使得其從毫微上升至微升亞單位的區域范圍內。反應體系的微型化可以加速反應混合劑的合成,還能夠有效控制表面性質和反應時間。液滴微流控技術以千赫茲為單位對這些微反應體系進行制造與控制,進而為相應的反應習題研究提供高通量的工具。除此之外,滑動芯片技術也能夠實現對單一實體的發配?;瑒有酒怯蓛蓚€相對滑動的板塊組成,其借助創建和打通微流體通道來形成隔離體系[3]。其并無泵與閥構造,而對于輔助資源的需求量并不高。不過,發配技術還將受到一定技術的影響和限制。比如,生物分子于細胞內部相互的復雜作用,往往難以進行區分。然而,隨著科技的進步以及該領域應用的飛速發展,許多公司已經上市了PCR技術,且相關技術日漸成熟。非切換系統數字化擁有操作簡便,經久耐用的特點,數字化技術相較于是或否的化學反應已經脫離傳統技術,結合最終結果的判定,能夠得出最終的定量數據。在生物化學中廣泛采用數字化技術,能夠很好的提升對化學反應條件檢測數據的快捷性和精準性。
3結束語
數字化技術的應用范文5
關鍵詞:數字化地形圖測繪技術應用
Abstract: digital topographic map can give the urban planning, the economic construction to provide more high quality, convenient topographic map, and digital topographic map can provide all kinds of different formats of topographic map, convenient planning department of planning and design. So by using the technology of the digital topographic map can better use and editing by people. This article mainly from the digital topographic map surveying and mapping and application of the digital topographic map surveying and mapping of technology are analyzed.
Keywords: digital topographic map surveying and mapping technology application
中圖分類號:TU74文獻標識碼:A 文章編號:
隨著計算機及數字化技術的發展,在社會經濟迅速發展的過程中,數字化測圖因為測圖精確度高、數據采集迅速,使用方法簡單、維護較為方便等優勢,在城市規劃、土地建設與管理中廣泛應用。因此,數字化地形圖成為新一代方便、快捷、直觀的地形圖而被應用于社會生活的方方面面。
1、數字化地形圖的測繪
首先,數字化地形圖的外業數據采集。數字化地形圖與平板測圖一樣,也要進行外業采集地物、地形的坐標、高程等,然后在通過內業編輯成圖。數字化測圖主要使用全站儀,通過電子手簿、便攜機和掌上電腦等方式進行采集。通過全站儀,數字化測圖的可以完整的測量出高山地區、森林地區及工作人員很難到達的地方的外業數據,并且保證了采集數據的準確度,方便工作人員對內業數據的整理,大大降低了勞動的強度。
其次,數字化地形圖的內業數據整理。數字化地形圖測圖的內業工作量相對來說比較少,根據外業數據采集工作進行簡單的整理,并對圖片進行一些必要的裝飾。因此,不同的數據采集方式決定了不同的內業數據整理工作。對于已經在便攜機、掌上電腦等外業數據采集過程中完成的大量編圖工作,內業整理就比較輕松。如果采用了電子手簿進行外業數據的采集,內業工作量就比較大,因為在這種情況下,外業數據主要是通過坐標數據和地物的代碼進行記錄的,因為必須在采集數據當天進行數據的編輯工作。
第三,數字化地形圖的精度分析。全自動的數字化地形圖的測圖不易受到人為因素的影響,因此相對應傳統平板測圖來說,人為誤差(比如讀錯誤差、記錯誤差、展錯誤差)出現的概率比較小。數字化的技術還可以對坐標、距離、面積、方位等進行自動提取,因而數字化地形圖的繪制的精準度極高。數字化地形圖也就更加規范、更加精確、更加美觀。
2、數字化地形圖測繪技術的應用
在數字化地形圖測繪過程中使用了一系列的數字化儀器,如全站儀、GPS―RTK定位技術、靜態GPS全球定位系統、計算機圖形編輯技術等等。通過這些數字化設備及技術獲取地形實體的空間描述,繪制出符合空間位置及形狀的坐標,并標記出地形圖實體的地理屬性。然后,經過計算機軟件的處理及轉換后生成數字化地形圖的數據集合,并存儲于計算機或其他存儲介質中以便隨時提供給用戶。
由此,我們可以發現數字化地形圖的測繪主要由以下幾個部分組成:數據采集、數據處理、圖形編輯、圖形輸出等。通過數字化地形圖測繪的步驟及流程,并充分應用各種測繪技術,最終測繪出精確度高、規范化、美觀的數字化地形圖。首先,要進行數據的處理。在數據處理過程中,要把外業記錄的原始數據經過計算機生成圖塊文件,并轉化為相應的數據格式進行圖幅處理和誤差檢驗,最總呈現在計算機的顯示器上。其次,對圖形進行編輯,對錯誤的圖形、不合理的圖形、不需要顯示的圖形進行標注及刪除,并添加植被、土壤等符號。在進行編輯過程中,一定要按照實際測繪的地形點及草圖來修改,必要時進行外業復查核實其數據的準確性。第三,對數字化圖形的輸出,要根據地形圖數據庫的具體要求進行編輯,對地形圖的圖形文件進一步進行處理,如做好地物的分層處理和閉合圖塊處理。根據不同的用途經過繪圖儀輸出出來。第四,數字化成圖的幾種作業模式。數字化成圖的模式主要有數字測記模式、電子平板模式、內業數字化模式等。
隨著我國計算機及網絡技術的不斷發展和智能化的測量儀器,在數字化地形圖的測繪過程中,使用全球定位系統、GPS―RTK定位技術、靜態GPS全球定位系統、全數字化測圖系統、影像掃描系統、全數字攝影測量工作站等等數字化測繪技術的裝備,全面獲取地理信息,使得數字化地形圖的數據采集更加廣泛、更加精確。于此同時,基于數字化地理信息系統的各種處理軟件及基礎應用軟件,更實現了將所匯集的大量的地理信息進行分析,處理、應用等,全程實現數字化,減少人為的誤差,大大提高數字化地形圖的精確程度,減少誤差。
另外,隨之信息化、數字化技術的進一步發展,在數字化測圖技術的過程中,如數據采集的過程,通過數字化成圖對地形網實體的位置及形狀進行精確描述、繪制出所需的點的坐標及其連接方式,而在外業采集過程中運用全站儀、GPS―RTK技術等采集大量精確的數據信息。再如,數字化圖形的輸出過程,可根據地形圖數據庫進行相應的編輯,處理好地形圖的圖形文件,并做好地物的分層處理、閉合圖塊處理經由繪圖儀輸出。在這些繪制過程中,由于采用了數字化的技術使其測量的精度大大高,成圖的速度加快,并且容易在舊圖上進行更新,提高了數字化地形圖繪圖的工作效率。
3、總結
綜上,本文通過數字化地形圖的繪圖及其應用的分析,可以看出數字化地形圖的測圖技術有著測量精確度高、成圖速度快、方便讀取、易更新等特點。并且由于數字化測繪技術的應用,為地形圖的數字化提供了基礎,提高了生產及工作的效率,并廣泛的應用于城市開發、礦山建設、工程施工等方面。
由于數字化地形圖測繪技術的應用,作業人員尤其是進行外業數據采集的工作人員的工作難度大大降低,降低了人為的誤差,更加準確的測量出人員不能到達及不容易到底的地區的地形圖。另外,由于數字化地形圖測繪技術的應用,也提高了工程及工作人員的整體素質,培養了其應用高科技技術的能力,實現了數字化地形圖測繪管理、服務的全程數字化,大大提高了我國地形圖的測繪水平及生產效率。通過長期運用數字化地形圖測繪技術進行地形測量,掌握不同的地形測量軟件及基礎應用軟件,積累數字化地形圖測繪的工作經驗,更有利于地形測量工作走向市場化,在實際的測繪工作不斷地提高測繪的水平。
參考文獻:
[1]苗前軍,趙俊山,劉亞新.測繪與你同行[J].東北測繪.2000(01).
數字化技術的應用范文6
關鍵詞:巖土工程;數字化勘察;應用方法
中圖分類號:E271 文獻標識碼: A
隨著計算機圖形處理技術的完善,已經完全可以集成以巖土工程建模、巖土工程數字化、巖土工程數據庫管理、巖土工程特性分析、巖土工程地質解釋以及空間分析和預測、地學統計和圖形可視化的一體化系統,繼而發展成為現代化、信息化為一體的巖土工程勘察數字化新體系。本論文就將主要對數字化的巖土工程勘察進行簡單的探討,以期和同行分享。
一、巖土工程勘察方法概述
1. 傳統的巖土工程勘察方法存在的問題
(1)勘察資料過于地質化。
由于部門長期的條塊分割,勘察、設計分散作業,加之巖土工程規范制定和新技術、新方法應用的滯后,以及專業設置過細,巖土工程本身的特殊性等原因,設計與勘察之間脫鉤多,使得勘察提供的巖土工程信息通常以設計人員難以理解的形式出現,而且勘察也較難參與設計的全過程;設計人員也因知識的局限,很難深層次理解巖土工程勘察信息,因而勘察成果在設計中的轉化率較低,造成許多不應有的浪費和損失
(2)數字化地圖與數字化設計系統間不夠貫通。
地形圖是設計系統的底圖或稱基礎數據,由于數字化地圖中的某些環節技術條件不成熟,與CAD設計軟件的接口不匹配,很難順利實現對接,設計系統不得不重新將勘察資料數字化,影響了設計系統CAD的推廣應用。
(3)勘察信息數字化程度低。
勘察部門提供的勘察信息往往以圖紙、表格、文字等形式為主,內容上定性描述較多。這一方面造成設計人員對于勘察信息難于準確理解,另一方面造成對勘察信息處理、利用上的困難。
二、數字化勘察技術概述
數字化巖土工程勘察是指應用當代測繪技術、數據庫技術、計算機技術、網絡通信技術和CAD技術,通過計算機及其軟件,把一個工程項目的所有信息(勘察、設計、進度、計劃、變更等數據)有機地集成起來,建立綜合的計算機輔助信息流程,使勘察設計的技術手段從手工方式向現代化CAD技術轉變,作到數據采集信息化、勘察資料處理數字化、硬件系統網絡化、圖文處理自動化,逐步形成和建立適應多專業、多工種生產的高效益、高柔性、智能化的工程勘察設計體系。該技術體系用系統工程觀點,把勘察、設計的圖紙、圖像、表格、文字等以數字化形式存貯,供各專業設計使用。
三、數字化巖土工程勘察應用實現的關鍵技術探討
3.1 巖土工程數字化建模方法
巖土工程地質建模的方法目前采用的主要有表面模型法,表面模型法(也叫數字表面模型)的歷史較早,它的基本內容就是通過精確的表示出工程地質體的外表面來表示均質地質體的建模方法,也是目前廣泛使用的建模方法。表面模型法的數據來源是通過測點獲得的一系列離散的測點資料,包括測點的幾何特征數據和屬性特征數據,然后利用數據解釋結果重構地質體界面??梢猿橄鬄榘岩幌盗型瑢傩缘狞c按照一定的規則連接起來,構成網狀曲面片,進而確定整個地質體的空間屬性,有很多方法用來表示表面,常用的方法主要有數學模型法和圖示模型法,本論文主要討論圖示模型法。常用的圖示模型法有邊界表示法、規則格網法、等值線法、不規則格網法等,其中不規則格網法是本系統選用的模型表示法,將做詳細分析討論。
不規則格網法(TIN)是將區域內有限個點將區域劃分為相連的三角面網絡。區域中任意點落在三角面的頂點、邊上或三角形內,如果任意點不在頂點上,則該點的數字屬性值通常通過線性插值的方法得到(在邊上用邊的兩個頂點的高程,在三角形內則用三個頂點的高程),所以TIN是一個三維空間的分段線性模型,在整個區域內連續但不可微。有許多種表達TIN拓撲結構的存儲方式,這里采用一個簡單的記錄方式是:對于每一個三角形、邊和節點都對應一個記錄,三角形的記錄包括三個指向它三個邊的記錄的指針,邊的記錄有四個指針字段,包括兩個指向相鄰三角形記錄的指針和它的兩個頂點的記錄的指針;也可以直接對每個三角形記錄其頂點和相鄰三角形。每個節點包括三個坐標值的字段,分別存儲X,Y,Z坐標。這種拓撲網絡結構的特點是:對于給定一個三角形,查詢其三個頂點屬性和相鄰三角形所用的時間是定長的。它在沿直線計算地形剖面線時具有較高的效率,當然可以在此結構的基礎上增加其它變化,以提高某些特殊運算的效率。
3.2 數字化巖土勘察工程數據庫系統
基于GIS的巖土工程勘察涉及到的原始數據主要為地理信息方面的空間數據和非空間數據,數據來源包括:
(1)基礎地理數據這些數據主要包括:
①自然區劃圖。
該圖反映被研究區域的地理區劃、河流、道路、居民區、山川、公共設施等等自然地理信息。
②地形、地貌圖。
該圖反映被研究區域的自然地貌情況。
(2)巖土工程勘察數據這些數據主要包括:
所研究區域的工程地質勘探資料。
經過篩選、處理的各勘探點包括地理、環境、土的物理力學指標在內的所有信息。
各類建筑場地的地層信息,比如液化等級、液化指數、特征周期、年代、沉積相等。
結合上述分析,數字化巖土勘察工程數據庫系統可以按以下幾個步驟實施構建:
①巖土工程勘察數據庫的概念模型設計。
巖土工程勘察數據庫管理作為巖土工程勘察數字化系統的一項基礎工作是一個數據密集、處理復雜的數據庫應用問題,為了能獲得反映信息世界的概念性數據模型,將與實體和聯系相關的功能與行為剝離出來,僅從現實世界中實體的數據側面來建立模型即研究數據對象與屬性及其關系,并在此基礎上建立相對應的數據庫表結構。
②數據庫建立實現。
巖土工程一體化系統的數據有三類:用戶輸入的原始數據、系統生成的中間數據及最終數據。原始數據由測點數據組成,而測點數據又由測點幾何屬性數據(位置)和測點信息屬性數據;中間數據包括根據原始數據系統自動生成的地層層面等值線模型、三維表面模型、剖面模型等,根據這些模型可以生成用戶需要的各種圖件,還可以進行各種信息查詢操作;最終數據種類繁多,主要是根據用戶需要由中間數據生成,包括圖形資料和文檔資料(如地質勘察報告等)。
結束語
作為一門應用型學科,巖土工程最終是為工程建設服務的。工程建設中遇到的各種巖土問題都應該成為巖土工程重點研究的課題。土木工程建設與巖土工程有著密不可分的聯系,在中國這種聯系表現的更加突出。要提高我國的巖土工程勘察技術,實現數字化是必經之路,也是勘察技術發展的必然趨勢。它極大的改變了傳統的勘察技術,綜合運用各學科的知識,無論在操作方法還是實現效果上都有較大的優越性。但是在當前,這一技術依然處于發展的初級階段,未來之路依然很長,其中有很多關鍵性的問題沒有得到很好的解決,在人才方面也較為匱乏。因此,我國要大力培養巖土工程勘察設計方面的專業人才,加大該技術研究的投入力度,從真正意義上實現巖土工程勘察技術的數字化。
參考文獻:
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