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關鍵詞:農業知識;信息技術;應用;前景
中圖分類號: SL26 文獻標識碼:A 文章編號:1674-0432(2010)-12-0013-1
0 引言
農業、農村、農民問題關系黨和國家事業發展全局,農業信息化是當今世界經濟和社會發展的大趨勢。智能化信息技術從70年代末開始應用于農業生產領域,發展速度很快。目前,農業信息技術在農業生產運用中還存在諸多問題,信息技術在農業生產中的應用,是農業信息化的主要標志和重要內容。
1 農業信息技術概述
農業信息技術是現代信息技術與農業生產相結合的一類技術的總稱。它是高新技術應用于農業的一個重要發展方向,主要研究現代信息技術在農業領域的應用,包括感測與識別技術、信息傳遞技術、信息處理與再生技術、信息施用技術等,利用現代信息技術可以加速農業的發展和農業產業的升級,是現代信息科學迅猛發展和農業產業內部需求相結合的必然產物。
2 我國農業知識領域中信息技術的應用現狀
我國的農業信息化水平與發達國家還存在很大差距。盡管我國農業信息技術的應用已初見成效,但整體水平不高,信息資源的數量與質量不能滿足農業生產和科學管理的需要。從事農業生產的勞動者,大部分文化程度較低,信息意識不強,對農業科技的了解比較少。我國目前已有的信息設施,尚未在農業知識領域得到廣泛的應用,根源在于,我國農技人員及廣大農民不會使用計算機,信息意識差。廣大農村的生產力水平落后,信息不靈,交通不便,農民缺乏有效的信息指導。信息時代的到來,給農業發展提供了大好的機遇,我們應該抓住這一機遇,真正做到使農業發展逐步轉到依靠科技進步和勞動者的素質提高上來。
3 我國農業知識領域中信息技術應用存在的問題
首先,政府在農業信息技術及農業信息化建設上的主導作用發揮不夠。主要表現在以下幾個方面:一是職能不到位,政府在農業信息化發展戰略和總體規劃方面,沒有充分發揮指導和協調的功能。二是職能錯位,政府承擔了許多本該由社會力量完成的工作。三是政府缺乏對信息化工作的監督和管理,工作機制不夠健全。其次,農業信息采集的覆蓋范圍和時效性有待進一步加強,兼備農業科學技術和信息技術的復合型農業信息人才缺乏。農業信息服務面窄,實用性不強。為了解決我國在運用農業信息技術服務于農業生產遇到的實際問題,我們提出數字農業理論體系。
4 數字農業理論體系的研究
農業是國民經濟的基礎,信息技術、生物技術的突破及其在農業領域的廣泛應用,大大加快了農業現代化進程,數字農業是21世紀提升農業產業水平的有效途徑之一,數字農業將有力推動農業增長方式轉變和農業增產與農村經濟結構調整優化,加速農業現代化進程,數字農業是農業現代化發展的要求,同時,數字農業是環境健康的要求。美國、加拿大等國家的數字農業研究已初有成效,澳大利亞、英國、丹麥等國家都頒布了嚴格的環境法律。在我國,從事農業研究的人員首先開始了“數字農業”研究。農業信息化是現代農業的共同取向和世界農業發展的必然趨勢,數字農業是農業信息化的核心和必由之路。數字農業具有幾個顯著特點:虛擬現實技術支持下的多維網絡信息系統;多源、多比例尺、多分辨率以及數據集成的網絡信息系統;面向全社會公眾開放的網絡信息系統;農業運行機制的全面數字化。
5 完善農業信息化的具體途徑
建立涉農服務網站,充分考慮農民使用,充分考慮農業增效,充分考慮農村發展。完善農民信息素養建設,加強信息技術環境下的教育培訓,促進信息技術環境下科技傳播的帶動,注重信息技術環境下科技推廣政策的引導。推進農業信息化應從以下幾個方面著手:農業信息網絡建設;農業信息資源數據庫建設;農業信息監測與速報系統建設;國際間農業信息機構的聯系與合作機制建設;引導和支持非政府農業信息機構的發展;信息服務人員的素質提高。
6 結束語
“農業興,基礎牢;農村穩,天下安。”在世界農業發展史上,大致經歷和發生了三次比較引人注目的農業技術革命。以拖拉機等農機具為標志的農業機械技術在農業生產上的廣泛應用,以現代遺傳學理論等為標志的生物和化學技術在農業生產中的應用。以生物技術和信息技術為核心的新技術革命,將影響到農業發展的各個層次和環節。農業技術革命已經悄然拉開了序幕。本文就農業知識領域中信息技術的應用前景展開了相關探討,首先對農業信息技術的基本理論做了相關梳理,然后分析了農業信息技術在我國的應用現狀,同時指出了我國農業知識領域中信息技術應用存在的問題,針對存在的問題,提出了構建數字農業理論體系的設想,并基于數字農業理論體系的基礎上,提出了完善農業信息化的具體途徑。通過這一系列的思考,獲得了對我國農業信息技術應用前景的一個基本認識。希望能對日后的農業信息技術工作的開展,起到微薄的幫助。
參考文獻
[1] 杜新民.信息技術在農業上的應用[J].農業網絡信息, 2005,12:11.
[2] 周國民.我國農業信息技術的應用與發展[A].農業信息技術與信息管理[C].北京:中國農業出版社,2003.
[3] 李道亮,丁娟娟.農業資源高效利用技術集成專家系統的設計[J].中國農業大學學報,1999,4(2):14-18.
關鍵詞:數字農業;時空推理;專家系統
0引言
數字農業應用涉及大量的氣象、環境、水文、地質、土壤等領域的時空數據。這些時空數據分散在異構系統中,有著不同的數據格式和規范,采用不同的概念和術語,基于不同的數學模型和分析推理方法。這些多領域時空信息對農業生產、決策均起著重要作用。但是以前由于缺乏高效、合理的技術手段,即使付出很高的代價,也很難將這些時空信息完整無損地共享和融合集成到數字農業應用中,在很大程度上制約了數字農業的應用發展。同時GIS等商業軟件平臺成本較高也不利于大規模應用推廣。
為此,本文基于自主版權GIS、專家系統等系統軟件,應用時空推理、本體論、語義Web、關系數據挖掘和專家系統等技術,建立一個數字農業時空信息智能管理平臺,對多源、異構的數字農業時空數據和推理分析方法進行集中統一的規范化管理,便于在實際應用中進行融合、集成和共享。基于該平臺快速建立起了數字化測土施肥系統、大豆種植標準化管理系統、無公害水果蔬菜栽培指導系統等一批智能應用系統。這些應用系統精確控制農田每一地塊種子、化肥和農藥的施用量,在提高作物產量的同時,能夠實現精確控制農業生產過程,有效降低成本,充分保證農業資源科學地綜合開發利用,減少和防止對環境和生態的污染破壞,保持農業生態環境的良性循環,是實現“綠色農業”的重要途徑。
1主要關鍵技術研究現狀
1.1數字農業
數字農業是在“數字地球”的基礎上提出并發展的,是21世紀新型的農業模式和挑戰性的國家目標,包括精準農業、虛擬農業等內容,其核心是精準農業。以3S技術應用為核心的數字農業空間信息管理平臺開發研究是數字農業研究的突破口[1,2]。美國于20世紀80年代初提出數字農業的概念,它是針對農業生產穩定性差、技術措施差異程度大等情況,運用衛星全球定位系統控制位置,用計算機精確定量,把農業技術措施的差異從地塊水平精確到平方厘米水平,從而極大地提高種子、化肥、農藥等農業資源的利用率,提高農產量,減少環境污染。法國農業部植??偩纸⒘巳珖秶鷥鹊牟∠x測報計算機網絡系統。日本農林水產省建立了水稻、大豆、大麥等多種作物品種、品系的數據庫系統。新西蘭農牧研究院利用信息技術向農場主提供土地肥力測定、動物接種免疫、草場建設、飼料質量分析等各種信息服務。同時,我國緊跟國際研究的前沿,開展了系統工程、數據庫與信息管理系統、遙感、專家系統、決策支持系統、地理信息系統等技術在農業、資源、環境和災害方面的應用研究。
1.2時空推理
近年來,時空推理(Spatio-temporalReasoning)已成為十分活躍的研究方向,在軍事、航天、能源、交通、農業、環境等領域有著廣泛的應用。近十年來我國國家基礎地理信息中心、清華大學、信息大學、中國科學院、武漢測繪科技大學、武漢大學、吉林大學等單位在時態GIS、時空數據模型、時空拓撲、時空數據庫等時空推理相關領域開展了大量研究工作。
1.3時空數據標準與共享
不同領域和應用環境對時空數據的理解存在很大差異,這造成了異構時空系統集成的困難,因此時空數據共享、互操作和標準化的研究具有重要意義。這方面研究最初從空間數據入手,近期開始向時間數據和時空結合數據發展。時空數據的共享有以下方式:
(1)空間數據交換
空間數據交換的基本思想是各系統使用自身的數據格式,通過標準格式進行數據交換。目前空間數據交換標準有:SDTS、DIGEST、RINEX等國際標準;以色列的IEF、英國的MOEPSTD、加拿大的SAIF、我國的CNSDTF等國家標準;AutoDesk的DXF、ESRI的E00、MapInfo的MIF等廠商標準。盡管各GIS軟件廠商提供了公開的交換文件格式來進行空間數據的轉換,但由于底層數據模型的不同,最終導致不同的GIS的空間數據不能無損的共享。雖然空間數據交換仍然在使用,但效果并不理想。空間數據互操作標準是當前國際公認的,比空間數據交換標準更有前途的數據標準。
(2)基于GML的空間數據互操作
開放式地理信息系統協會(OpenGISConsortium,OGC)提出了簡單要素實現規范和地理標記語言(GeographyMarkupLanguage,GML)。OGC相繼推出了一整套GIS互操作的抽象規范,包括地理幾何要素、要素集、OGIS要素、要素之間的關系、空間參考系統、定位幾何結構、存儲函數和插值、覆蓋類型及地球影像等17個抽象規范,2003年1月推出GML3.10版[3]。近年來,國內外眾多學者基于GML在空間數據共享等方面開展了大量研究。2001年Rancourt等人[4]將GML與先前所定義的空間標準進行比較,認為GML能有效地滿足空間數據交換標準。2002年,ZhangJianting等人[5]提出了一種基于GML的Internet地理信息搜索引擎。2003年,ZhangChuanrong等人[6]在網絡環境下以GML作為異構空間數據庫交換共享空間數據的格式,成功實現數據的互操作。2003年,崔希民等人[7]提出了GIS數據集成和互操作的系統架構,在數據層次上實現GIS數據的集成和互操作。2003年,張霞等人[8]提出一種基于GML構造WebGIS的框架結構,給出實現框架技術。其中采用GML作為空間數據集成格式。2004年,朱前飛等人[9]提出了一種新的基于GML的數據共享解決方案。2005年,陳傳彬等人[10]提出了基于GML的多源異構空間數據集成框架。GML數據類型較完整,支持廠家較多,相關研究豐富,是目前最有前景的時空數據標準。本文選擇GML作為農業時空數據標準。
1.4時空本體
1.4.1本體、語義Web和OWL
本體方法目前已經成為計算機科學中的一種重要方法,在語義Web、搜索引擎、知識處理平臺、異構系統集成、電子商務、自然語言理解、知識工程等領域有著重要應用。尤其是目前隨著對語義Web研究的深入,本體論方法受到了越來越多的關注,人們普遍認為它是建立語義Web的核心技術。OWL是當前最有發展前景的本體表示語言。2002年7月29日,W3C組織公布了本體描述語言(WebOntologyLanguage,OWL)的工作草案1.0版。目前工作草案的最新更新為2004年2月10日的版本[11]。
1.4.2時空本體
基于本體方法對時空建模的相關研究工作如下:
1998年,Roberto考慮了作為地理表示基礎的某些本體問題,給出了關于一般空間表示理論的某些建議[12]。2000年ZhouQ.和FikesR.定義了一種考慮時間點和時段的時間本體[13]。2000年,Córcoles基于XML定義了一個類似SQL的時空查詢語言,該語言包含八種空間算子和三種時態算子用于表達時空關系[14]。2003年,Grenon基于一階謂詞邏輯定義了時空本體,使用斯坦福大學的Protégé環境實現[15]。2003年,Bittner等人[16]提出了用于描述復雜時空過程和其中的持續實體的形式化本體。以上工作中Grenon的時空本體研究相對完整,相關研究成果已經在網上共享,本文在此基礎上開展研究,建立農業時空本體。
2主要研究內容(1)農業時空數據規范
現階段我國還沒有公認的農業時空數據標準出臺。本文基于時空推理技術,研究通用性更強的時空數據表示模型,能表示氣象、土壤、環境、水文、地質等各領域的農業時空數據。GML是目前公認的時空數據標準,利用上述模型擴充GML,兼容中國農業科學院的“農業資源空間信息元數據的分類及編碼體系草案”等國內現有的地方性標準,構建針對數字農業中時空數據的DA-GML標準,作為數字農業基礎時空數據的規范?,F有的土壤、環境等基礎空間數據庫均支持到GML格式的轉換。
(2)農業基礎時空數據庫
基于筆者自主開發的GIS平臺建立農業基礎時空數據庫,該平臺具有運行穩定、資源占用少、結構靈活、功能可裁減、成本較低、便于移植等特點。采用了時空推理技術,支持對空間和時空信息的表示和推理。通過DA-GML能夠直接從現有系統中獲取領域農業基礎時空數據,主要包括土壤數據庫、環境數據庫、氣象資料數據庫、農業生產條件數據庫、林業信息數據庫、影像數據庫等。
(3)農業時空分析方法庫與農業時空知識庫
時空推理是研究時間、空間及時空結合信息本質的技術,通過時空推理技術將現有面向農業領域的時空分析技術進行整合和規范化表示,形成農業時空分析方法庫。對領域農業時空知識進行歸納、整理,同時通過數據挖掘方法從基礎數據中提煉知識,建立農業時空知識庫。
(4)農業時空本體庫
在(2)、(3)中存儲的數據、方法和知識需要一個有效的機制進行組織和管理。就目前技術而言,本體是表達一個領域內完整的體系(概念層次、概念之間的關聯等)的最有效工具,所以本文選擇建立農業時空本體庫。具體包括本體獲取、本體管理、本體服務與展示三個模塊。使用Protégé做本體開發環境編輯。Protégé是斯坦福大學開發的基于Java的本體編輯與知識獲取工具,帶有OWL插件的Protégé可以支持OWL格式的本體編輯與輸出。
以上三個庫通過WebService方式提供基于Internet的服務,可以在線對庫中信息進行維護和檢索,并能無縫集成到應用系統中。
(5)系統體系結構
系統工作原理如圖1所示。首先,外部系統的時空數據轉換成GML格式(現在絕大多數系統支持該數據標準),進入農業基礎時空數據庫。通過本體獲取與編輯模塊將時空數據和時空知識整理,形成本體庫。外部系統的請求通過WebSer-vices發給仲裁者,仲裁者區分各類情況調用三個庫調用服務、提取數據和執行操作,結果返回給用戶。
(6)基于平臺開發農業生產智能應用系統
基于數字農業時空信息管理平臺建立數字化測土施肥系統、作物種植標準化管理系統、無公害水果蔬菜栽培指導系統等一批農業生產智能應用系統,解決實際問題。
3相關系統對比分析
3.1數字農業空間信息管理平臺
平臺基于信息和知識支持的現代農業管理的集成技術,對農田信息進行動態采集、分析、處理和輸出,從而根據農田區域差異、農事安排進行模擬分析、決策支持管理和指揮控制,并對農業生產過程的區域差異進行精確定位、動態控制等定量操作[17]。
3.2全國農業資源空間信息管理系統
全國農業資源空間信息管理系統(NASIS)實現對全國農業資源空間信息的查詢分發,具有系統管理、動態數據字典、數據檢索、查詢、數據分發、制圖、報表統計、數據分發等功能。該系統已經用于全國農作物遙感監測、農業資源調查、農業科研和農業政策信息支持服務等方面[18]。
3.3中國西部農業空間信息服務系統
計算機技術、互聯網技術的迅速發展為建立基于Web的中國西部農業空間信息服務系統提供技術支撐。本文從西部農業空間信息服務系統的數據庫構建開始,全面地介紹了系統的運行模式和數據庫訪問技術,詳細論述了系統的總體結構、平臺環境和開發實現等。
(1)基于平臺提供的開發框架,能方便、高效地建立大量的數字農業智能應用系統,基層農業科技人員也能快速開發出技術含量高的應用系統,各應用系統能互通、共享,便于升級維護。
(2)由于大量的底層服務、數據、知識和方法由平臺集中統一提供,簡化了開發數字農業應用軟件的工作,節約了成本。
4結束語
數字農業時空信息管理平臺從系統目標、適用范圍、采用技術、系統接口等方面不同于任何現有的基礎農業空間數據管理平臺,是一個概念全新的系統,定位于基礎農業空間數據管理平臺的上層,更便于開發數字農業應用。其中的本體庫等機制為將來建立農業時空數據網格奠定了良好的基礎。
參考文獻:
[1]于淑惠.數字農業及其實現技術[J].農業圖書情報學刊,2004,15(7):5-8.
[2]唐世浩,朱啟疆,閆廣建,等.關于數字農業的基本構想[J].農業現代化研究,2002,23(3):183-187.
[3]Geographymarkuplanguage(GML)[EB/OL].(2003)./techno/specs/002029PGML.html.
[4]RANCOURTM.GML:spatialdataexchangefortheinternetage[D].NewBrunswick:DepartmentofGeodesyandGeomaticsEngineering,UniversityofNewBrunswick,2001.
[5]ZHANGJianting,GRUENWALDL.AGML2basedopenarchitectureforbuildingageographicalinformationsearchengineovertheinternet[DB/OL].(2002).cs.ou.edu/database/documents/zg01.pdf.
關鍵詞:數字化;測繪;重要性
中圖分類號:P258 文獻標識碼:A 文章編號:1674-0432(2011)-03-0049-1
隨著信息更新機制不斷完善,不斷建立和完善控制網數據庫、地形圖數據庫、數字高程模型數據庫、數字正射影像數據庫等,現代測繪技術建立了規模化的數字化生產和數據管理機制,切實擔負起各項測繪數據的及時獲取、處理、加工和提供的重任,構建了完整的空間數據基礎設施的數據集,形成龐大而實用的數據體系。在信息標準化方面,制定統一的基礎地理信息數據技術標準有利于行業穩步快捷的發展。
1 數字化擴展了測繪學的內涵和外延
測繪學由于數字化技術的不斷突破已日益向相關地學領域滲透,作為一門新的信息科學在經濟和社會可持續發展的諸多領域正發揮著愈來愈大的作用。例如數字化測繪技術在礦山測量方面、濕地保護方面、水利工程方面和精準農業方面的應用,在各個相關領域上互用數據,極大的減輕了科研或者測繪人員的工作量,工作時間縮短,工效大大提高,直接生產成本大幅度下降。數字化產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。
例如大地測量更成為研究地球動力學(包括海洋動力甚至大氣動力)的重要技術手段,GPS監測已能提供全球板塊運動和地殼形變精密數據,可用于研究地學災害(地震、滑坡和火山爆發等)的預測;GPS已可以和VLBI相近的精度和頻譜分辨率監測地球自轉的變化,由此研究地球深部結構和動力過程及全球變化;專題GIS也成為環境災害問題分析預測工具[1]。數字地球最重要的功能之一是為解決21世紀人類面臨的環境和災害問題提供一個可供觀察、分析、模擬和預測的全球信息系統,以期協調人與自然的關系。
為了有效地研究和解決有關地球的重大問題,目前世界上許多國家都在積極地發展和運用先進的科學技術,如以遙感(RS)、地理信息系統(GIS)、全球定位系統(GPS)為代表的地球空間信息技術,以數字的方式獲取、處理、分析和應用關于地球自然和人文要素的地理空間數據,并以此為基礎提出解決資源環境問題的科學方案和有力措施,增強對地球的認識能力。人們利用空間信息去認識、開發和保護人類有限的生存空間,研究國民經濟建設和社會發展在地域空間上的分布特征、運行狀況、資源環境條件和社會經濟基礎等,進行規劃、監測、管理、決策等。與此同時,隨著席卷全球的信息技術革命的迅猛發展,人類組織、傳輸和實現各類與地理坐標有關的海量信息的觀念和方式正在發生翻天覆地的變化。隨著計算機技術、互聯網技術的蓬勃發展,人們設想把有關地球的海量的、多分辨率的、三維的、動態的數據按地理坐標集成起來,形成一個數字地球[2]。借助這個數字地球,人們不論走到哪里,都可以高速地、直觀地、按地理坐標了解地球上任何一處、任何方面的信息。
通過網絡和技術的不斷提升,人們可以了解到世界上任何地方最新、最全面的實時情況。因此,數字測繪技術在許多方面具有潛在的廣泛的應用前景,如:生態環境的保護、氣候變化的預測、精細農業、減災、打擊犯罪活動、外交、國防等等。數字地球將使我們有可能對人為的和自然界的災害作出快速響應,所以必能產生廣泛的社會和經濟效益。
2 測繪工作的重要性不斷攀升
數字化測繪技術的迅猛發展彰顯其重要性??陀^地說,整合利用共享已有數據和信息資源,數字化測繪技術將成為可持續發展中信息資源的主體與核心,在社會發展、經濟建設、國防安全中有重要作用。數字化測繪技術展現了地球科學技術、空間科學技術、信息科學技術等學科領域交叉融合、服務人類發展的一個重要方向。作為測繪學科,測繪行業反應更顯強烈,數字化的概念為測繪事業發展提供了新的機遇和更高層次的發展前景。
測繪工作是國民經濟建設和社會發展的一項前期性、基礎性工作,是構成地理信息產業的基礎和主干。它為國家經濟建設和社會發展提供與地理位置有關的各種專題性和綜合性的基礎信息,其成果是進行資源調查、環境監測、農田建設、能源、交通、水利等大型工程建設、城鄉規劃建設、土地開發利用、重大災害監測預報和科學研究、國防建設以及國家宏觀管理決策必不可少的基礎資料。
目前,數字化的測繪技術已經成為信息時代的戰略制高點,運用新型的測繪戰略,我國的“數字中國”規劃已經提上議事日程,而作為其重要的組成部分之一的“數字城市”的建設必將扮演舉足輕重的角色。城市遙感信息是“數字城市”的多源信息的一個重要的分支,與城市的其他信息相比,有其特點和應用優勢[3]。遙感技術也是“數字城市”建設中的關鍵技術之一。遙感信息的獲取與處理技術隨著信息時代的到來正在高速發展,人們對遙感信息內在規律的了解也愈加深入,因此,遙感信息在城市領域的應用將越來越廣泛,必將推動“數字城市”乃至“數字中國”和“數字地球”的建設,對于提高城市建設的環境、經濟、社會等的綜合效益,以及城市的可持續發展規劃將起到十分重要的作用。
隨著數字化測繪技術的廣泛應用,測繪學面臨一個歷史性的發展新機遇,擁有智能化、自動化、精準化、數字化、人性化等諸多優點的數字測繪技術必將屹立于科學技術之林,以其快速、人性、精準優勢,以更強的活力向前發展,前景良好。
參考文獻
[1] GIS能源和公用事業市場報告,Gartner研究與顧問咨詢公司,
2009(3).
[2] 陳運迪.數字地球――將世界放在手掌中.網絡世界,1999
(1).
關鍵詞:數字技術 電力電氣自動化 應用
中圖分類號:TM76 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2015)04-0209-01
數字技術在當前工業生產中的廣泛應用是現代工業急速發展的一大典型特征之一,尤其是目前諸多領域中數字技術已經不可或缺的關鍵技術,對保障工農業的順利生產有至關重要的意義。目前包括工業生產管理、企業經營、信息化管理等多個領域在內的電力電氣自動化控制都離不開數字技術,研究數字技術的應用優勢對于進一步推廣該技術有重要價值。下面就數字技術在電力電氣自動化中的應用情況做簡要分析。
1 數字技術
數字技術作為目前廣泛應用于各個領域的關鍵技術之一,已經成為工業電力電氣自動化領域必不可少的關鍵管理手段。數字技術是融信息技術、計算機技術、智能技術等為一體的系統技術,其在應用過程中依托各種電子信息設備集成了強大功能,該技術融聲音、圖像、文字等為一體實現了綜合性技術管理,通過將數字信號及信息轉化成為可被計算機識別的二進制數字從而逐步完成運算、加工、存儲、傳送等,需要注意的是,數字技術的應用本身主要依托信息編碼與計算機控制,因此是一種典型的以綜合性技術體系為主的數字化控制管理流程。數字化技術的應用是信息技術與計算機發展、推廣的必然趨勢,也是為了工農業自動化控制的必然選擇,就當前發展應用現狀來看,數字技術為經濟的進步、繁榮與發展提供了強勁支持,為技術的升級、更新換代以及自動化控制水平的提升提供了更加全面且科學的管理流程與舉措,其本身以抗干擾能力強、存儲狀態好、適用性強、保密效果佳等特征為典型優勢。
2 數字化技術在電力電氣自動化中的應用
數字技術在電力電氣自動化中的應用對于技術本身而言是一種極大的推動與促進,也是確保工農業生產持續順利、健康進行的關鍵。
2.1 應用特點
數字技術本身作為高新技術與智能化的聯合產物,在多個領域應用都獲得了青睞與認可,是目前工農業生產中備受關注的關鍵環節之一。數字技術在電力電氣自動化應用發展過程中,著力改進電氣自動化管理舉措,保障自動化管理效果與效率得到提升,從而降低生產成本,使企業獲得更高的收益。
數字技術與以往其他技術相比,可靠性得到提升是一大顯著特征,作為融合了智能技術、信息技術與計算機技術等多種高新技術于一體的新型產品,數字技術通常與高端智能化電氣系統緊密結合,可實現對管理流程的優化及對管理舉措的改進。以目前大力推廣應用的光纖技術為例,其在提升工業生產自動化、保障生產安全與生產效率方面有出眾表現,代表了數字技術應用的升級與進步,意味著工業儀表應用領域網絡化、模擬化與數字化三大典型前進方向。光纖技術本身所擁有的多重優勢意味著可對系統運行體系進行更加高技術含量的對比分析,及時發現系統運行中潛在安全問題及隱患,協調系統平衡,從而在應用中獲得進步,更甚者謀求技術升級與創新,這也代表了數字技術未來廣闊的發展前景。
數字技術相較其他技術擁有較高的性價比。像電氣技術應用過程中對專業性要求較高,且本身具有一定特殊性與危險性,應用、控制、管理時就需要對控制精度與安全進行高效管理,計算機技術與通信技術作為實現以上目標的重要技術支柱,意味著其可通過進步與創新以更加高效、便捷的自動化方式完成管理目標。工業電氣自動化領域應用數字技術需要對設備進行合理篩選、配置與應用,以提升其運作效率與科學性,從而符合系統整體性與統一性應用需求。尤其數字技術本身融合了通信技術,意味著可更加便利的獲得豐富的信息資料,有利于統一標準的推廣與踐行,在提升智能化水平方面有著較大的運作空間,這對于節約企業生產管理成本、提升工作效率、提升自動化水平有重要價值。
2.2 應用創新
數字化技術之所以在工業電力電氣自動化領域得到廣泛應用是由于其具有其他技術所沒有的諸多優點,且運行效率高、運行效果佳,不過這也不能避免技術應用中的諸多不利因素。數字化技術從出現到應用所經歷的時間還較短,實際應用中遭遇了不少問題與阻礙,且缺乏統一的標準規范,高素質的專業人才隊伍也亟待建設與培養,尤其是該技術的運行基礎及智能化聯網程度都偏低,一定程度上制約了技術的推廣與應用,因此需要進一步探索與創新。
數字技術實際應用中可運用智能終端技術,該技術創新主要是針對當前應用領域智能化水平偏低、高素質專業操作人員短缺、統一標準采用方式與衡量缺陷、應用時限大等弊端,智能終端依托光纖連接設備,可對數據與信息進行自動收集與控制,通過雙重設備的配合提升電力電氣自動化保護水平,比如跳閘雙重保護可保障生產順利進行及電力電氣安全,電力保護中斷可及時高效完成遠程測控及信號發送。另外,數字化程序接口解決了計算機平臺自動化問題,為工業電氣自動化創造優越的運行條件,有利于相關電位系統與執行系統之間的通訊連接。除此之外,在數字化技術中培養程序代碼控制觀念可為自動化操作的完成提供更加全面完善的保障,在應用中混合面向通用對象的變電站時間端頭可全方位完成對全站線路、開關的控制及遠程測控,在智能化的基礎上最大限度的減少潛在隱患。
3 結語
綜上所述,數字技術在電力電氣自動化中的應用為工業生產技術的升級、更新換代以及自動化控制水平的提升提供了更加全面且科學的管理流程與舉措,雖然本身有一定弊端,但是通過技術創新可予以解決,具有較高的推廣應用價值。
參考文獻
1.1構建化學實驗中心全方位數字化網絡管理體系
通過對國內同類兄弟院校進行學習考察,結合化學實驗中心的實際情況,對實驗中心數字化網絡科學管理平臺項目進行設計,對網絡平臺建設的內容進行制作和完善。化學實驗中心數字化網絡科學管理系統建設的內容主要包括:中心簡介、規章制度、實驗隊伍、儀器平臺、教學改革、創新培養、耗材管理、下載中心、友情鏈接、聯系我們、在線答疑等諸多單元欄目,以便更好地實現辦公的網絡化、自動化、現代化,實現網絡資源共享與檢索和信息的交流。我們不斷地通過管理體制和管理制度的改革創新,加快實驗中心整體改革的步伐。我們采用微軟公司的.PHP和.NET網絡制作技術編制軟件,建設《東北農業大學化學實驗中心數字化網絡管理平臺》系統。本系統的開發是基于windows7.0環境下進行,具有操作簡單、運行效率高和使用功能強大等諸多優點,將其掛靠在東北農業大學校園服務器上為廣大師生提供良好的服務。通過對化學實驗中心數字化網絡管理平臺的建設與實踐,實現對實驗中心交流信息方便、快捷查詢的目標,為化學實驗中心的宣傳和發展創造了有力的條件。實驗中心數字化網絡管理平臺的建設,對實驗中心的各項管理具有一定的創新性,在我國高等農業院校中處于領先地位。
1.2構建儀器設備立體化網絡科學管理體系
為了進一步提高化學實驗中心大型儀器設備的利用效率和管理水平,構建大型儀器設備網絡化、現代化、規范化科學管理模式,我們結合東北農業大學化學實驗中心大型儀器設備的具體情況,于2012年9月開始設計大型儀器網上預約系統,開發基于In-ternet的大型儀器設備網上預約功能。2013年12月儀器設備網絡管理平臺進入試運行階段(化學實驗中心儀器設備網絡管理平臺網址:115.47.52.216:8088/)。目前,化學實驗中心儀器設備數字立體化網絡管理平臺建設的內容主要包括:站點首頁、儀器查詢、共享預約、使用情況、規章制度、儀器廠家、聯系我們、操作規程、原理演示、下載中心、幫助中心等單元欄目。通過試運行及技術的不斷更新和功能的不斷完善,將正式投入到實驗教學和儀器設備管理上使用。化學實驗中心大型儀器設備網絡管理平臺通過一年來的測試,我們發現還需要對大型儀器設備預約單元進行完善,對頁面進行美工處理,對數據進行加工、上傳和維護等工作?;瘜W實驗中心儀器設備網絡管理平臺投入使用,可以將分散的儀器設備采用集中化的管理模式、網絡化開放服務,并通過管理體制的改革和創新來實現儀器設備資源的開放和共享。讓廣大師生隨時了解大型儀器使用動態,方便儀器的使用預約,提高大型儀器使用效率和管理水平。使實驗中心大型儀器設備的管理進一步向網絡化、現代化方向發展,為國內高等農業院校提供寶貴的借鑒經驗。
1.3構建實驗耗材“超市化”管理新模式
化學實驗中心的實驗項目數量較多,單個實驗需要的實驗耗材種類繁多。隨著我校本科教學和開放性實驗的展開,實驗耗材的需求數量、品種、領用藥品人數和頻率都有較大的增長,傳統的賬本管理或單機電腦管理模式很難滿足日益增長的化學實驗耗材數量需求,加上化學藥品管理有著嚴格的規定,特別是易燃易爆危險品、、強腐蝕劑等,其庫存數量、存貯時間、出庫數量和去向等信息都要及時更新和方便查詢。為此,對實驗耗材管理模式進行了探究,提出建設有人值守的實驗耗材“超市化”管理模式的建設目標。構建實驗耗材“超市化”管理模式的網絡版管理系統,實現實驗耗材管理數字化、信息化、超市化?;瘜W實驗中心實驗耗材管理系統建設的內容主要包括:入庫管理、出庫管理、庫存管理、統計報表、系統管理、財務管理等單元欄目?;瘜W實驗中心實驗耗材“超市化”管理模式的建設,規范了實驗耗材的申購和領取,有力支持了本科教學、科研、大學生創新創業和開放性實驗的順利開展;同時,藥品的庫存,科研的藥品用量,均一目了然。有利于各部門和領導對化學藥品的監控,有利于各研究生導師對本課題組藥品用量、用于實驗耗材的經費等信息的掌控。實驗耗材信息數據透明、管理高效,防止化學藥品的積壓浪費,堵塞經驗管理的漏洞,提高實驗耗材的科學管理水平。應用計算機網絡技術對實驗耗材進行科學管理,是當今適應科研和教學管理發展的必然趨勢。這種方便、快捷、自主、靈活、高效的管理方式,使實驗耗材的管理水平得到了顯著的提高。
2建設流程圖
通過采用諸多研究途徑和方法對化學實驗中心數字化網絡管理平臺建設進行了研究,最終確立了實驗中心數字化網絡平臺的研究方法。在實施的過程中通過對其效果的評價,對方案進行不斷改進,最后經實踐檢驗后得以推廣應用。
3結語
[關鍵詞] 地理信息系統 GIS 精細農業
[中圖分類號] S126 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650 (2014)04-0017-01
一、地理信息系統
地理信息系統(GIS):美國聯邦數字地圖協調委員會(FIC-CDC)關于GIS的定義及概念框架, FIC-CDC認為GIS是由計算機硬件、計算機軟件和不同的方法組成的系統,該系統設計支持空間數據的采集、管理、處理、分析、建模和顯示,以便解決復雜的規劃和管理問題。
二、精細農業
精細農業是綜合應用地球空間信息技術、計算機輔助決策技術、農業工程技術等現代高新科技以獲得“高產、優質、高效”的現代農業生產模式和技術體系。運用全球定位系統(GPS)、地理信息系統(GIS)、遙感技術(RS)、傳感器及檢測系統、計算機控制器及變量執行設備等信息技術,對大田作物生產實施監控,從而提高農作物的產量和質量,最大限度地保護生態環境,節約資源,保證農業可持續發展。
三、GIS在精細農業方面的應用分析
地理信息系統萌芽于20世紀60年代,我國在80年代開始了這方面的研究和應用。
1.GIS在農業土地地塊等級分類中的應用
利用GIS設定農業用地的取樣位置,對農業用地的營養成分的抽樣采集或者農業用地的年平均產量的數據整理,在Arcmap中借助于SQL語言的編輯篩選功能,從而把收集到的數據進行分類,以達到農業土地地塊的分類分級的效果。
2.GIS在農業病蟲害防治
在農業病蟲害防治方面,主要是利用GIS與GPS、RS的有機結合來實現的,通過全球定位系統(GPS)和遙感技術(RS)把該區域內的農作物的長勢情況以圖像數據的方式傳輸給GIS,通過GIS軟件對于圖片強大的分析系統,分析出病蟲害的傳播、遷移、擴散規律和種群分布空間動態以及病蟲害的發生和環境關系,對病蟲害進行全方位、立體掌握[1],根據GIS圖像數據的顏色值變化趨勢從而能夠準確的對于農作物的病蟲害狀況做出判斷,適時地采取有效的病蟲害防治措施。
3.GIS在農產品估產方面的應用
GIS與GPS、RS相結合,通過遙感技術(GPS)采集清晰的圖像信息,全球定位系統(RS)進行精準圖像定位,通過數據的采集、存儲、分析和輸出地面的要素資料,獲得實況信息,再利用GIS對于采集到的信息進行高精度提取農作物的種植面積,遙感估產區劃,估產產量分布圖的生成與輸出[2]。在我國,玉米、小麥、水稻等多種農作物已經用到遙感估產。
4.GIS在農產品的運輸和銷售方面的應用
在GIS中,通過對農產品集聚地和農產品運輸道路的分布,利用ArctoolBox,建立消費群體和運輸距離的緩沖區以及消費目標領域的地區分布等級,還可以利用ArctoolBox中的疊置分析,添加農產品銷售和運輸條件限制以及與其他農產品競爭力的權重系數,GIS強大的數據分析功能通過限制條件的疊加可以發生地區顏色的變化,從而可以很直觀地分析出農產品的銷售最佳途徑。
四、國外精細農業發展現狀
精細農業首先出現在美國,而法國對于GIS在精細農業方面的應用技術已經相當成熟,尤其是聯合收獲機產量圖生成以及質量測定、施肥機械及電子化植保機械利用GPS和GIS系統進行變量作業已經成為現實[3]。法國在實現精細農業現代化的同時,還經常與其他國家經常進行精細農業這方面的科研和合作交流,在實現精細農業推廣方面提供了有效的技術支持。
五、GIS的前景展望
1.“3S” ( RS、GIS、GPS)技術的集成成為一種必然趨勢
建立基于“3S”的空間決策支持系統, 實現系統各部分間利用管理實時化、一體化、空間化。例如:利用GPS精確定位系統,在小麥或者玉米的收割過程中,均勻分布產量測試點,收集產量測試點的產量數據,把收集來的數據輸入到GIS中與其原有的數據(土壤的PH值、土壤成分表等數據)進行匯總疊加,從而分析出農業用地中各種因素對農作物產量帶來的影響,進而及時有效地做出解決方案,提高農產品的單位面積產量。
2.GIS與專家系統(ES)結合組成的智能GIS系統將成為未來解決農業領域空間復雜問題的重要途徑。
利用GIS作為有效的交流平臺,廣泛開展農業專家系統的研究,建立成熟的基于GIS的數據自動采集和數據分析的專家系統和決策支持系統,利用智能型的GIS系統來解決精細農業中復雜難題。
3.GIS系統的發展將促使“3S”系統的快速集成
“3S”系統將為精細農業數據的自動采集、自動分析、自動處理和應用提供決策支持,提高“3S”的集成度,推動精細農業在中國的快速發展。
六、結束語
我國是一個農業大國,人口數量位居世界第一,而人均國土占有面積卻很少,精細農業的優勢在于既能提高糧食單位面積產量又能減少人力物力,因此精細農業已經成為了當代中國農業發展的必然趨勢,而GIS在農業上的應用推動了我國精細農業的發展,只有把GIS和GPS、RS相結合組成的“3S”系統,甚至與專家系統(ES)、決策支持系統相聯系應用到精細農業,參與到農業氣象服務、農產品估產、采集和銷售等領域中,才能實現農業數字化、產量化和規?;跍p少資源投入的同時又保證了農產品的產量和質量。
參考文獻
[1]鄭宇鳴、李淑斌、肖植文、劉振環 GIS在農業病蟲害信息管理中的應用 農機化研究,2011
[2]饒衛民、章家恩、肖紅生、胡月明 地理信息系統(GIS)在農業上的應用現狀概述 云南地理環境研究,2004
[3]張曉輝、李汝莘 法國的精細農業研究及應用現狀 農機化研究,2002
關鍵詞:數字測繪;運用;發展前景
中圖分類號:TN711.5 文獻標識碼:A 文章編號:
1數字化擴展了測繪學的內涵和外延
測繪學由于數字化技術的不斷突破已日益向相關地學領域滲透,作為一門新的信息科學在經濟和社會可持續發展的諸多領域正發揮著愈來愈大的作用。例如數字化測繪技術在礦山測量方面、濕地保護方面、水利工程方面和精準農業方面的應用,在各個相關領域上互用數據,極大的減輕了科研或者測繪人員的工作量,工作時間縮短,工效大大提高,直接生產成本大幅度下降。數字化產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。
例如大地測量更成為研究地球動力學(包括海洋動力甚至大氣動力)的重要技術手段,GPS監測已能提供全球板塊運動和地殼形變精密數據,可用于研究地學災害(地震、滑坡和火山爆發等)的預測;GPS已可以和VLBI相近的精度和頻譜分辨率監測地球自轉的變化,由此研究地球深部結構和動力過程及全球變化;專題GIS也成為環境災害問題分析預測工具。數字地球最重要的功能之一是為解決21世紀人類面臨的環境和災害問題提供一個可供觀察、分析、模擬和預測的全球信息系統,以期協調人與自然的關系。
為了有效地研究和解決有關地球的重大問題,目前世界上許多國家都在積極地發展和運用先進的科學技術,如以遙感(RS)、地理信息系統(GIS)、全球定位系統(GPS)為代表的地球空間信息技術,以數字的方式獲取、處理、分析和應用關于地球自然和人文要素的地理空間數據,并以此為基礎提出解決資源環境問題的科學方案和有力措施,增強對地球的認識能力。人們利用空間信息去認識、開發和保護人類有限的生存空間,研究國民經濟建設和社會發展在地域空間上的分布特征、運行狀況、資源環境條件和社會經濟基礎等,進行規劃、監測、管理、決策等。與此同時,隨著席卷全球的信息技術革命的迅猛發展,人類組織、傳輸和實現各類與地理坐標有關的海量信息的觀念和方式正在發生翻天覆地的變化。隨著計算機技術、互聯網技術的蓬勃發展,人們設想把有關地球的海量的、多分辨率的、三維的、動態的數據按地理坐標集成起來,形成一個數字地球。借助這個數字地球,人們不論走到哪里,都可以高速地、直觀地、按地理坐標了解地球上任何一處、任何方面的信息。通過網絡和技術的不斷提升,人們可以了解到世界上任何地方最新、最全面的實時情況。因此,數字測繪技術在許多方面具有潛在的廣泛的應用前景,如:生態環境的保護、氣候變化的預測、精細農業、減災、打擊犯罪活動、外交、國防等等。數字地球將使我們有可能對人為的和自然界的災害作出快速響應,所以必能產生廣泛的社會和經濟效益。
2、我國數字測繪技術的發展歷程
2.1上世紀80年代乃至以前
1978年我國現代測繪技術體系建設開始起步。開展了空間定位技術應用、機助制圖和地理信息數據庫建庫以及遙感技術應用研究,解決了全國天文大地網、精密水準網、重力網平差問題,進行了攝影測量技術改造,形成了基本比例尺航測成圖及更新的新技術、新工藝,初步建成國家基準體系,基本完成了國家基本比例尺地形圖測制。我國大地控制測量野外作業都是使用威特T4、T3、T2和DKM3等光學經緯儀,這種光學經緯儀雖然精度高,但容易受天氣、地形地貌影響,比如霧天,儀器呈像不清晰,觀測工作就無法開展。我國測繪的工作區地貌主要為低山丘陵,海拔一般50--500米,交通相對便利,盡管如此,使用經緯儀等測繪儀器,工作效率仍相當低。一個測區要這樣反反復復攀登幾十次才能完成測圖任務。工作是如此的艱辛,工作效率又是何等低下。工作條件較好的地區尚且如此,交通不便、相對高差較大的地區測繪工作的困難更是可以想象。
2.2上世紀90年代
我國引進了國外的先進測繪儀器―GPS接收機,這種高科技儀器是通過接收空中的24顆衛星的信號,直接測定地面點的坐標,GPS接收機不受天氣影響,只要衛星信號好就能夠觀測采集數據。使用GPS接收機在布設大地控制網時就靈活多了,所有的控制點不用布設在高山頂上,相鄰的點不需考慮通視的問題,每個點只需埋石,不再造標,不僅工作量大大減少,作業效率也極大提高。目前,我國多數地質勘測隊伍已經擁有多臺套GPS接受機等先進的測繪儀器,不僅滿足測繪工作任務需要。測繪外業的技術提高了,內業成圖的技術也有質的飛躍。以前,制圖組的技術人員用小筆尖、曲線筆、直線筆,沾上墨汁,在測量員完成的草圖上進行清繪,天氣熱的時候,汗漬會沾到薄膜上,沾上了汗漬的薄膜不容易清繪。在進行修、補測的地形項目時,還需要把原來的薄膜圖上有所變化的部分用刀片刮去上面吸墨的聚脂部分,再將新測的內容繪上去,這樣的薄膜圖往往因為有了劃痕而在修改后重新繪制的時候產生一些困難,同時,這樣的薄膜圖非常不美觀,就象衣服上有了補丁一樣。上世紀90年代初,我國陸續成立了電腦制圖組,彌補了過去的手工繪圖的種種缺憾。計算機成圖提高了工作效率,原先的野外測量工作,測量員在用儀器測繪的基礎上,用手工計算或者手工成圖的方式在聚脂薄膜上繪圖,再交給內業清繪人員,而現在的計算機成圖,測量員在野外只需要進行數據采集的測繪工作,回到駐地后再由計算機軟件計算出點位數據,并且一次性展點,測繪人員只需要按照自己繪制的野外草圖,將展繪出來的測量點進行連接就可以直接成圖了,同時計算機軟件提供了很強的編緝功能,原來很多需要人工在聚脂薄膜上進行編輯修改工作在電腦上利用軟件很快就能完成,大大提高了測繪人員的工作效率。計算機繪制的圖件也更加美觀。在計算機軟件的幫助下,對測繪內容線條的寬度、獨立地物繪制的大小等一些問題,都能夠很容易的得到處理,同時,因為有了統一的標準,所有繪制出來的線條及一些地物的標志都非常的標準,從整個圖面上來看,非常的美觀。
3測繪工作的重要性不斷攀升
數字化測繪技術的迅猛發展彰顯其重要性??陀^地說,整合利用共享已有數據和信息資源,數字化測繪技術將成為可持續發展中信息資源的主體與核心,在社會發展、經濟建設、國防安全中有重要作用。數字化測繪技術展現了地球科學技術、空間科學技術、信息科學技術等學科領域交叉融合、服務人類發展的一個重要方向。作為測繪學科,測繪行業反應更顯強烈,數字化的概念為測繪事業發展提供了新的機遇和更高層次的發展前景。
測繪工作是國民經濟建設和社會發展的一項前期性、基礎性工作,是構成地理信息產業的基礎和主干。它為國家經濟建設和社會發展提供與地理位置有關的各種專題性和綜合性的基礎信息,其成果是進行資源調查、環境監測、農田建設、能源、交通、水利等大型工程建設、城鄉規劃建設、土地開發利用、重大災害監測預報和科學研究、國防建設以及國家宏觀管理決策必不可少的基礎資料。
目前,數字化的測繪技術已經成為信息時代的戰略制高點,運用新型的測繪戰略,我國的“數字中國”規劃已經提上議事日程,而作為其重要的組成部分之一的“數字城市”的建設必將扮演舉足輕重的角色。城市遙感信息是“數字城市”的多源信息的一個重要的分支,與城市的其他信息相比,有其特點和應用優勢[3]。遙感技術也是“數字城市”建設中的關鍵技術之一。遙感信息的獲取與處理技術隨著信息時代的到來正在高速發展,人們對遙感信息內在規律的了解也愈加深入,因此,遙感信息在城市領域的應用將越來越廣泛,必將推動“數字城市”乃至“數字中國”和“數字地球”的建設,對于提高城市建設的環境、經濟、社會等的綜合效益,以及城市的可持續發展規劃將起到十分重要的作用。
4數字化測繪技術的特點
從本質上來講,數字化測圖技術采用的是一種全解析、機助成圖的方法。與傳統測圖技術相比,具有多方面的優勢,而且作為地形測繪最前沿的技術,擁有十分廣闊的發展前景。數字地形圖基本上可以實現無損地體現外業測量的高精度,也就是說數字地形圖可以良好地與高精度儀器進行匹配,高科技發展推動的儀器發展的價值在數字地形圖上發揮得淋漓盡致。數字化測繪技術的誕生不僅僅是技術發展的產物,也是當今社會科學管理發展所必不可少的工具,除工程測量之外,數字化測繪技術在地籍測量、管網測量以及房產測量等非常多的方面有著良好的應用,應用結果證明,數字化測繪技術不僅保證了高精度,而且還能夠提供數字化的信息,為各專業建立管理信息系統打下了良好的基礎。
4.1自動化程度高
自動化程度高是數字測圖最重要的特點之一,這要歸功于計算機技術的飛速發展。數字測圖繪制過程中,計算機軟件能夠實現自動計算、自動識別以及自動調用圖示符號等多種功能,繪制出的數字地形圖相對手繪圖紙更加精確、規范和美觀。此外,由于采用了數字化技術,減少了人為因素的干擾,因此繪制過程中出現錯誤的概率被大幅度地降低,有效避免了數據讀錯、記錯等問題的發生。
4.2測圖精度高
測圖精度高是數字化測繪技術的另一個顯著的特點。采用數字化技術之后,地圖圖形的精確度有了質的飛躍,采用數字測圖技術的地圖圖形距離小于300m時物點測定誤差為2mm左右,地形點高差測定為18mm左右。而且采用數字化測繪技術繪制出的地圖圖形測量數據在傳輸、存儲、復制和成圖的過程中不會存在精度損失的問題,有效地避免了傳統測圖中經常出現的視距誤差、方向誤差以及展點誤差等,有效地保證了外業測量的高精度并確保獲得高精度的測量成果。
4.3圖形屬性信息豐富
采用數字化測繪技術繪制出的地圖圖形中,不僅地形點的坐標位置保證了非常高的精度,而且地形點的屬性信息也極為豐富,如該測點的編碼和連接信息,在顯示成圖時,利用測圖系統中的圖式符號庫,通過編碼就可以非常輕松地從庫中調出與該編碼對應的圖式符號成圖。故數字測圖時所采集的圖形信息,它包括點的定位信息、連接信息以及屬性信息,十分方便信息檢索。
5.數字化測繪技術在工程測量中的運用
5.1數字化測圖的主要內容
5.1.1原圖數字化
數字化地形圖的應用越來越廣泛,但數字化地形圖的完成需要消耗較多的人力、物力以及時間,因此當一個地區需要用到數字地形圖,但卻因為經費困難或受到時間等原因的限制時,便可以采取原圖數字化的方法。原圖數字化能夠充分利用現有的地形圖,僅需配備計算機、數字化儀或掃描儀、繪圖儀再配以數字化軟件就可以開展工作,并且可以在很短的時間內獲得數字化成果。它的工作方法有兩種:手扶跟蹤數字化及掃描矢量化,其中后一種的精度、效率更高。
但是該方法有一個較大的缺點,即通過該方法獲得的數字地圖的精度與原圖的精度相關性很大,若原圖的精度較低,則數字地圖的精度就無法保證,加上數字化過程中所產生的各種誤差,因而它的精度要比原圖的精度差。而且它所反映的只是白紙成圖時地表上各種地物地貌,現時性不是很4.數字化測繪技術在工程測量中的應用好。要使其精度提升,就需要通過修測、補測等方法,實測一定數量的地物點的精確坐標,從而糾正原圖的坐標偏差,通過這樣的調整,可以在一定程度上提升原圖的精確度,而隨著地圖的不斷更新,實測坐標的增加,地圖的精度也就會相應地得到提高。
5.1.2地面數字測圖
在還沒有大比例尺地圖的地區,可以直接利用地面數字測圖技術,這種測圖技術是目前應用最多的數字測圖方法,也被稱為內外業一體化數字測圖。該數字測圖方法具有一系列顯著的優點,其精確度高也得到了大家的公認。在測圖時,只要采取科學合理的措施,重要地物相對于鄰近控制點的精度可以控制在5cm以內。
5.2數字化測繪技術在數字地球中的應用
數字地球現在還沒有權威、統一的定義,綜合各個方面的定義,數字地球可以定義如下:將經濟和社會發展的全方面的信息,集合、加載于一個統一的地理坐標框架中,這些信息采用數字形式存儲于服務器,任何機構或個人只要獲得相應的權限,便可通過網絡實現對信息的訪問,因此足不出戶便可以獲取自己所需要的信息,真正地實現“秀才不出門,仍知天下事”。
參考文獻:
[1]《全球定位系統(GPS)測量規范》(GB/T 18314-2009)