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關(guān)鍵詞：礦圖數(shù)字化 VB AutoCAD二次開發(fā)
中圖分類號：TP391.7 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2014）02-0103-01
我國部分礦山的地質(zhì)圖、礦圖等都還是紙質(zhì)版，有的年代比較久遠，保存上也會出現(xiàn)一些問題，如紙質(zhì)受潮、破損等會導(dǎo)致圖紙損壞；在攜帶、交流上，紙質(zhì)版的圖紙也不太方便。隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展以及AutoCAD等制圖軟件的不斷更新，不論從保存還是從交流的角度上講都很有必要對這些礦圖進行數(shù)字化。
1 礦圖數(shù)字化若干技術(shù)
礦圖數(shù)字化是對礦山各類礦圖數(shù)字化綜合處理的新技術(shù)，是建立現(xiàn)代礦山企業(yè)的必備條件和基礎(chǔ)建設(shè)。如今礦圖數(shù)字化技術(shù)主要有以下幾種方法：
（1）手工輸入。人工輸入坐標將礦圖數(shù)字化就是在現(xiàn)有的礦圖圖紙上，用三角板、比例尺、量角器等量具量取特征點的坐標（x，y），然后在AutoCAD中的選取相應(yīng)的繪圖命令進行繪制。
（2）掃描圖象數(shù)字化。礦圖圖象掃描數(shù)字化就是將礦圖用大型工程掃描儀掃描成點陣的光柵圖象，然后插入到AutoCAD中最后在圖象上將圖中的內(nèi)容繪制成矢量圖形。
（3）數(shù)字化儀數(shù)字化。數(shù)字化儀是絕對定點設(shè)備，這使得數(shù)字化儀成為AutoCAD中最有用的數(shù)字化圖形工具。數(shù)字化儀可以校準或配置。
（4）編程繪圖。編程繪圖是用計算機語言編制自動繪圖程序，輸入原始數(shù)據(jù)后計算機自動繪圖。
以上幾種數(shù)字化技術(shù)中手工輸入是相對較慢的方法，而掃描圖象數(shù)字化是用的較多的，數(shù)字化儀數(shù)字化這中方法成本較高而且出圖也較慢，至于編程繪圖是需要花費一定的時間和人力做好前期工作，那樣才會在后期的設(shè)計中體現(xiàn)出其高效性和準確性。本文所述即為此方法。
本文利用AutoCAD提供的ObjectARX開發(fā)包在Visual Basic 6.0編程環(huán)境下設(shè)計開發(fā)了采礦方法圖的數(shù)字生成系統(tǒng)，能很好地完成無底柱分段崩落法的采礦方法圖數(shù)字化。
2 開發(fā)工具簡介
2.1 ObjectARX
ObjectARX是Autodesk公司提供的CAD應(yīng)用軟件的開發(fā)包，它使用C++為編程語言，采用面向?qū)ο蟮木幊淘恚峁┥钊階utoCAD的底層開發(fā)環(huán)境，利用Object ARX開發(fā)采礦方法圖模塊很好地利用了AutoCAD的開放性和普及性，實現(xiàn)了在CAD下采礦方法圖的自動生成模塊。
2.2 Visual Basic 6.0
Visual Basic6.0是微軟公司Visio Studio中的一項重要工具，它采用面向?qū)ο蟮木幊趟枷?。利用Visual Basic調(diào)用ObjectARX的函數(shù)非常方便AutoCAD的加載使用。由于在Visual Basic中編寫程序，其升級修改都非常方便，真正實現(xiàn)了模塊化。
3 開發(fā)步驟
首先確定采礦方法圖所需要輸入的參數(shù)，如無底柱分段崩落法需要礦塊厚度、階段高度等。確定好輸入?yún)?shù)后就可以把程序界面布局確定下來。在程序主界面窗體的加載事件中寫入以下代碼對AutoCAD進行連接：
On Error Resume Next
Set acadapp=GetObject（，"autocad.application.17"）
Set acadapp=CreateObject（"autocad.application.17"）
If Err Then
Form2.Hide
MsgBox"不能運行AUTOCAD2007，請檢查是否安裝了AUTOCAD2007！"，，"提示"
Exit Sub
End If
acadapp.Visible=True
連接AutoCAD后就可以在VB中用代碼來進行圖形要素的繪制工作，如直線、填充、標注等，都可以用代碼來實現(xiàn)。對于無底柱分段崩落法采礦方法圖的三個視圖，都由這些圖形要素構(gòu)成，可以按俯視圖、主視圖、左視圖的順序由簡到繁一步一步進行。
4 結(jié)語
運用以上方法筆者成功開發(fā)出無底柱分段崩落法數(shù)字生成系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以使設(shè)計人員根據(jù)設(shè)計所確定礦塊參數(shù)在AutoCAD中快速生成采礦方法圖，直觀、快捷、準確，可以作為礦山初期設(shè)計中的參考。
目前筆者已做了無底柱分段崩落法數(shù)字生成系統(tǒng)，以后還可將各常用采礦方法圖都做成數(shù)字生成系統(tǒng)，然后集成到AutoCAD中，需要時便可直接調(diào)用，使礦圖數(shù)字化技術(shù)得到進一步的延伸。
參考文獻
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關(guān)鍵詞：數(shù)字化藝術(shù)教育創(chuàng)新教育
電腦的普及與互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用將人類社會推進到了信息時代，全球經(jīng)濟一體化的到來和數(shù)字化生存方式的出現(xiàn)必將沖擊到設(shè)計藝術(shù)領(lǐng)域。隨著計算機、數(shù)碼相機、數(shù)碼攝像機等數(shù)字化設(shè)備在藝術(shù)教育領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用，以計算機為核心，運用多種數(shù)字化技術(shù)手段駕馭藝術(shù)表現(xiàn)形式的新型教學(xué)模式應(yīng)運而生。它給我們的設(shè)計理念、設(shè)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(xiàn)代的世界圖像?！睌?shù)字化技術(shù)使人類對世界的把握已經(jīng)突破語言的抽象概括而更為直觀、更為圖像化了。體現(xiàn)高科技的數(shù)字化藝術(shù)手段，將感性的認識理念用嚴密的數(shù)學(xué)方法組織起來，并對美術(shù)設(shè)計要素進行理性化控制的數(shù)字化藝術(shù)教育必將給人們帶來新的觀念、新的思維，以及新的設(shè)計思想。
一、數(shù)字化發(fā)展的必然與現(xiàn)狀
現(xiàn)代數(shù)字化技術(shù)所提供的產(chǎn)品使我們的生活以前所未有的真實圖像面目呈現(xiàn)在人們面前。首先是信息載體的數(shù)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(xiàn)知識的數(shù)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(shù)不僅可以實現(xiàn)文字、圖像、聲音的數(shù)字化，還可將人類世界的一切物質(zhì)以數(shù)字化的形式表示。其次，通信方式的數(shù)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(lián)網(wǎng)的開通使世界變?yōu)橐粋€地球村。數(shù)字化的進程已經(jīng)在我們面前展開，而這勢必導(dǎo)致人類的一切文明都必須轉(zhuǎn)化成批量的資訊信息。只有這樣才能通過各種新的數(shù)字媒體，以數(shù)字方式傳輸。甚至可以這樣說，任何不能轉(zhuǎn)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(yīng)該具備將知識轉(zhuǎn)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(nèi)涵。
二、數(shù)字化帶來的影響
從設(shè)計工具的變革到新的設(shè)計形態(tài)的產(chǎn)生，數(shù)字媒體的作用已日趨顯著，它使設(shè)計藝術(shù)的發(fā)展進入了一個全新的領(lǐng)域。數(shù)字媒介的應(yīng)用給藝術(shù)設(shè)計教育帶來的影響具體表現(xiàn)在以下幾個層面。
1．高效的數(shù)字化技術(shù)工具
設(shè)計教育從美術(shù)教育中衍生而來，在傳統(tǒng)教學(xué)中，從概念構(gòu)思到圖形設(shè)計或?qū)嶓w建模分成多個層次和階段，學(xué)生的設(shè)計水平相應(yīng)逐步提高。設(shè)計學(xué)習(xí)是在一定的繪畫基礎(chǔ)、繪畫技能及在掌握了有關(guān)工具和材料的前提下進行的。在數(shù)字化時代，電腦的出現(xiàn)則大大改變了傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)行為，大量的手工繪畫、制圖及模型工具轉(zhuǎn)變?yōu)橛嬎銠C圖形設(shè)計、制圖及建模系統(tǒng)。電腦還替代了學(xué)生有關(guān)重復(fù)計算和公式化、格式化、優(yōu)化選擇等大部分的理性工作,從而使設(shè)計的速度大大提高,使學(xué)生集中精力更多地致力于概念分析、創(chuàng)意構(gòu)思、選擇評價等方面。當(dāng)一個構(gòu)思成熟后就可交由計算機去修飾、擴展、強化或試驗。專業(yè)化的電腦軟件具有準確方便的參數(shù)化、變量化的功能，在設(shè)計中只要隨時存儲變化的結(jié)果，就能隨時回到設(shè)計創(chuàng)造過程中的任何一點，對以前的步驟進行修改并反復(fù)調(diào)試。
2．新的造型語言及表達方式的出現(xiàn)
計算機對設(shè)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(gòu)造物體的方式及圖像處理上的特點，使計算機創(chuàng)作的作品表現(xiàn)出了新的風(fēng)格，開辟了設(shè)計傳達的新領(lǐng)域。傳統(tǒng)的手繪技法與電腦設(shè)計是兩種不同的語言形式，它們有本質(zhì)的區(qū)別。運用虛擬的概念而非物質(zhì)實體進行設(shè)計表現(xiàn)，是設(shè)計表現(xiàn)領(lǐng)域的一個極為重大的變革。在平面設(shè)計中，由于掃描儀及數(shù)碼相機的出現(xiàn)，使設(shè)計者能直接地輸入真實圖像，通過二維或三維技術(shù)的輔助，就能模擬出逼真的虛幻世界。在立體設(shè)計中，計算機三維建模及渲染技術(shù)使設(shè)計師在觀察物體時，它能表現(xiàn)出物體的各個側(cè)面及細部，同時也能在空間的視點中對形體進行構(gòu)筑和修改。藝術(shù)設(shè)計語言與網(wǎng)頁設(shè)計語言結(jié)合，融入了互動語言和數(shù)字符號。新技術(shù)的應(yīng)用開辟了設(shè)計傳達的新領(lǐng)域，創(chuàng)造出新的美學(xué)形態(tài)和設(shè)計形態(tài)。
3．多學(xué)科的交融與新學(xué)科的興起
人類進入數(shù)字化時代，自然科學(xué)、社會科學(xué)、人文科學(xué)三大領(lǐng)域的分界越來越模糊，學(xué)科交叉性發(fā)展、研究已成為高校教學(xué)與科研的重要內(nèi)容。一方面，有些專業(yè)出現(xiàn)綜合、合并,甚至消失的現(xiàn)象；另一方面，各種交叉、綜合學(xué)科大量出現(xiàn)。
設(shè)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(dāng)今的藝術(shù)教育必然要融入新的理念，構(gòu)筑新的教學(xué)體系——數(shù)碼藝術(shù)教學(xué)。數(shù)碼圖形基礎(chǔ)、Internet資源及傳播應(yīng)用、網(wǎng)頁設(shè)計、三維動畫、多媒體技術(shù)、數(shù)碼影像處理等都被納入藝術(shù)設(shè)計教學(xué)中。目前，藝術(shù)教育先進的國家已經(jīng)將藝術(shù)設(shè)計的教育重心轉(zhuǎn)向多媒體設(shè)計,設(shè)立了新的專業(yè)——傳媒藝術(shù)設(shè)計專業(yè)、數(shù)碼電影特技專業(yè)、數(shù)碼游戲設(shè)計專業(yè)等。
4．信息交流和資源共享
電腦實現(xiàn)了設(shè)計數(shù)據(jù)的儲存及再利用。各種設(shè)計素材、設(shè)計草圖、效果圖、制圖、圖形藝術(shù)、模型等資料都可以以數(shù)據(jù)來儲存,并且可以方便地檢索。集通訊網(wǎng)絡(luò)、計算機、數(shù)據(jù)庫為一體的電子信息交換系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)和遠程傳輸技術(shù)的發(fā)展，使交流的發(fā)生不必受到時間和空間的限制。國際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)也拓展了藝術(shù)設(shè)計的存在空間，使藝術(shù)設(shè)計走向了更廣泛的數(shù)字化，讓受教育者輕易地接觸大量藝術(shù)設(shè)計資訊，有利于學(xué)生形成開闊的、前瞻性的視野。5．對傳統(tǒng)教學(xué)方式的沖擊
在傳統(tǒng)的藝術(shù)設(shè)計教學(xué)中，學(xué)生的思維過程，受限于繁雜重復(fù)的技能示范過程，而限制了設(shè)計過程中的偶然性、多變性。在現(xiàn)代計算機技術(shù)進入課堂后，直觀豐富的表現(xiàn)方法以及全方位、跨時空的思維方式，讓設(shè)計的翅膀擺脫了美術(shù)基礎(chǔ)的制約，簡單的操作過程可產(chǎn)生多樣性的結(jié)果，這才是現(xiàn)代藝術(shù)設(shè)計教學(xué)的核心。
互動式教學(xué)更是改變了以往單向線性的教學(xué)模式，它打破了時空的限制，并最大限度地支持個性的發(fā)展。另外虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以幫助我們開設(shè)一直感到有必要卻沒有能力和條件開設(shè)的課程。網(wǎng)上通訊可以排除時空及人為因素的限制，使教師和學(xué)生能在全球范圍內(nèi)檢索信息，開展教學(xué)活動和學(xué)術(shù)交流。教師的教學(xué)也從“主講者”轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)活動的設(shè)計者和輔導(dǎo)者。學(xué)生的地位也轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C會參與教學(xué)、參與操作、發(fā)現(xiàn)知識、掌握知識的主動地位。只有完成這幾種轉(zhuǎn)變，才能適應(yīng)數(shù)字時代對設(shè)計教育提出的要求。
三、藝術(shù)教育創(chuàng)新與數(shù)字化教學(xué)
在數(shù)字化離我們越來越近的今天，高校藝術(shù)教育如何培養(yǎng)高素質(zhì)的綜合性美術(shù)人才這個問題，不可避免地擺在了我們的面前。在數(shù)字化時代，人們憑借網(wǎng)絡(luò)可更快地更新藝術(shù)觀念，更快地創(chuàng)作藝術(shù)品，更快地把藝術(shù)運用到各個領(lǐng)域。在美術(shù)人才的培養(yǎng)上，將從傳統(tǒng)的、單一的某一畫種或藝術(shù)風(fēng)格的臨摹、復(fù)制式的教育，發(fā)展成為傳統(tǒng)手法與電腦數(shù)字技術(shù)綜合的藝術(shù)人才培養(yǎng)模式，這將對現(xiàn)存的傳統(tǒng)藝術(shù)教育產(chǎn)生巨大的沖擊。在數(shù)字化時代，要培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才，必須強調(diào)培養(yǎng)方式的創(chuàng)新。
雖然數(shù)字化教學(xué)手段已經(jīng)深入到教學(xué)工作的每一個方面，但是在藝術(shù)設(shè)計教育中，圍繞數(shù)字化的教學(xué)與學(xué)習(xí)會不會使教師和學(xué)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(xué)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(xiàn)代數(shù)字技術(shù)的發(fā)展負面結(jié)果。一方面，學(xué)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(tǒng)價值取向等各種深層次矛盾反映在大眾教育觀念中的結(jié)果。因此我們必須在積極發(fā)展現(xiàn)代教育技術(shù)的同時，重視實際動手能力的培養(yǎng)。另一方面，傳統(tǒng)觀念中的動手能力并非都是有價值的能力。就像現(xiàn)代繡花工人只需了解繡花的原理、針法，而無需學(xué)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(chǎn)生新的技能，使知識與技能達到新的平衡。
此外，數(shù)字化技術(shù)不僅為藝術(shù)類學(xué)生提供了更廣闊的發(fā)揮空間，也給理工科學(xué)生插上了藝術(shù)創(chuàng)新的翅膀，使設(shè)計藝術(shù)學(xué)科更加顯示其藝術(shù)學(xué)和工學(xué)的邊緣學(xué)科優(yōu)點。筆者所在院校近幾年，已經(jīng)有部分專業(yè)將理工科學(xué)生與藝術(shù)生同時招收、對照培養(yǎng)，工科生與藝術(shù)生的界限變得模糊，美術(shù)基礎(chǔ)已經(jīng)不是阻止工科學(xué)生從事設(shè)計工作的障礙。
結(jié)語
我們面對的是嶄新的數(shù)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(shù)設(shè)計教育也會因此而發(fā)生翻天覆地的變化。電腦的應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展帶來了高效的數(shù)字技術(shù)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(xué)科，給教學(xué)方法的不斷創(chuàng)新帶來了動力。在數(shù)字化時代，我們必須強調(diào)創(chuàng)新教育，才能造就一批掌握視覺設(shè)計、互聯(lián)網(wǎng)及多媒體設(shè)計，具有創(chuàng)意潛能，能牢牢把握藝術(shù)創(chuàng)新和設(shè)計未來的專門人才，這是藝術(shù)設(shè)計教育者的職責(zé)。
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關(guān)鍵詞：數(shù)字化測繪;技術(shù);特點;選擇;應(yīng)用;
中圖分類號：P2 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3520（2015）-10-00-01
隨著傳統(tǒng)測繪技術(shù)向數(shù)字化測繪技術(shù)轉(zhuǎn)化，面向21世紀的我國工程測量技術(shù)的發(fā)展趨勢和方向是：測量數(shù)據(jù)采集和處理的自動化、實時化、數(shù)字化;測量數(shù)據(jù)管理的科學(xué)化、標準化、規(guī)格化;測量數(shù)據(jù)傳播與應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)化、多樣化、社會化[1]。
一、數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用特點
（一）測繪的基本原理
在初高中時代都有接觸過地理學(xué)科，也了解地圖圖形的點、線和面是組成它的三要素，這三個當(dāng)中最基本的要素是點，沒有點也組成不了線，甚至是面。而且測量的基本工作是從測定點坐標開始的，在測定點位置的準確度很重要，一組很有序列的點可以連接成線，而線又可以組成面，到最后在添加一些特殊的標注和符號來表示。例如就像線狀的物體是由各種線、標注和符號等表示的。
（二）數(shù)字化測量的優(yōu)點
在以前傳統(tǒng)的工程測量的測量中，主要包括的內(nèi)容有交通、建筑和水利等等的行業(yè)。而現(xiàn)在隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，以及智能化測量儀的普遍使用，數(shù)字化檢測也得到了全面的應(yīng)用。例如現(xiàn)在的GPS導(dǎo)航定位系統(tǒng)、攝影測量、地里信息和RS遙感，到現(xiàn)在的數(shù)字化檢測和測量技術(shù)的迅猛發(fā)展和處理問題的逐漸自動化，現(xiàn)代化、數(shù)字化和實時化，這也象征著數(shù)字化檢測的正在向一個大的服務(wù)領(lǐng)域方向延伸，以便滿足現(xiàn)在社會不斷發(fā)展的需求。數(shù)字化檢測與傳統(tǒng)的測圖技術(shù)相比較而言，其實是一種機器助圖和全解析的一種方式，具有很明顯的優(yōu)勢和發(fā)展前景，也是今后數(shù)字化檢測的一個發(fā)展的方向和目標。因為很好的大大提高了外業(yè)測量的精確度，也很好的體現(xiàn)了當(dāng)下儀器的發(fā)展和儀器的精確度的提高。所以已經(jīng)適應(yīng)了現(xiàn)在的科學(xué)技術(shù)的發(fā)展需要和管理的需要。像在工程的測量、房屋測量、管網(wǎng)的測量以及地籍測量等等，不僅確保了高的精確度，而且還提供了數(shù)字化信息，從而滿足了現(xiàn)在各行各業(yè)信息技術(shù)的需要。
二、字化測繪技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用
（一）應(yīng)用范圍
在處理一些各種GIS系統(tǒng)的時候，需要對原來的地圖進行數(shù)字化的修改，像最初的地圖，如果精度化和比例都是滿足行業(yè)的要求，就可以利用數(shù)字化測量儀器對其進行一些處理的工作。當(dāng)前主要有三種輸入的方法，手扶跟蹤數(shù)字化測量、掃描矢量化和GPS數(shù)據(jù)化。第一種的手扶跟蹤數(shù)字化測量需要的計算機，數(shù)字化測量儀和與之相關(guān)聯(lián)的軟件，和現(xiàn)在的輸入法相比較的話，是一種較老的數(shù)字化輸入法，有速度慢、勞動力強度大等缺點[2]。GPS數(shù)據(jù)化輸入是根據(jù)確定地球表面的圖形精確位置，但是由于其三維空間，所以是不需要做簡單或者復(fù)雜的轉(zhuǎn)化，可以直接輸入到數(shù)據(jù)庫。而掃描矢量化是通過掃描儀掃入已經(jīng)有的圖像，在通過矢量的跟蹤導(dǎo)航，確定了其實際物體的空間位置等。像現(xiàn)在的掃描儀器的品牌不斷地增多、普及與更新升級，也促使了現(xiàn)在的掃描矢量法越來越向自動化步伐靠齊。因為是一種很省時省力的方法，大多數(shù)的從事者還是選擇掃描矢量法的較多，但是準確度沒有GPS數(shù)據(jù)輸入法高。
關(guān)鍵詞：數(shù)字化； 地籍測量； 技術(shù)； 方法
中圖分類號：P271 文獻標識碼：A 文章編號：1006-3315（2014）04-175-001
一、數(shù)字化地籍測量技術(shù)概況
隨著科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展，我國的數(shù)學(xué)化數(shù)字地籍測量也在不斷地進行完善。通常說的數(shù)字地籍測量是指通過數(shù)字化采集設(shè)備采集多種地籍信息數(shù)據(jù)，傳到計算機內(nèi)，再利用應(yīng)用軟件對采集的數(shù)據(jù)作處理，最后輸出并繪制多種地籍圖件和表冊的一種自動化測繪技術(shù)、方法。數(shù)字地籍測量以常規(guī)的地籍測量方法、手段得到地籍信息，不是以常規(guī)的圖表、冊卡來表示地籍成果，是通過計算機去處理、存貯信息，再以用戶要求的形式輸出，這就是數(shù)字地籍的特點，不同于一般的信息資料的計算、處理，地籍測量成果的輸入輸出表現(xiàn)在圖形的計算機處理。這是數(shù)字地籍測量要解決的問題；數(shù)字地籍測量成果是以數(shù)字形式存貯計算機內(nèi)，因而界址點點位坐標和面積量算的精度，不受地籍圖比例尺限制，精度非常高，變更容易實現(xiàn)。
二、數(shù)字地籍測量技術(shù)的主要特點
1.數(shù)字地籍測量自動化程度是非常高的
數(shù)字地籍測量的野外測量能自動記錄、自動解算處理、自動繪圖成圖，還可向用圖者提供可處理的數(shù)字地圖。數(shù)字地籍測量自動化的效率比較好，勞動強度較小，錯誤機率較小，繪制的地圖美觀精確。
2.數(shù)字地籍測量精準度非常高
模擬測圖方法的比例尺精度，決定了圖的高精度，圖的質(zhì)量除點位精度外，還和圖的手工繪制有聯(lián)系。不管采用的測量儀器精度再高，測量方法再精確，不可能消除手工繪制對地籍圖精度的影響。數(shù)字地籍測量在記錄、存儲、處理和成圖的過程內(nèi)，觀測值是自動傳輸，數(shù)字地籍圖無損失地體現(xiàn)外業(yè)測量精度。
3.現(xiàn)勢性、整體性非常強
現(xiàn)在的數(shù)字地籍測量，克服了紙質(zhì)地籍圖不斷更新的困難。地籍管理人員只需將數(shù)字地籍圖中變更的部分輸?shù)接嬎銠C，通過數(shù)據(jù)處理，可以對原有的數(shù)字地籍圖、相關(guān)的信息作相應(yīng)的更新，確保地籍圖的現(xiàn)勢性。數(shù)字地籍測量的優(yōu)勢，在城區(qū)變更地籍中能得到體現(xiàn)。常規(guī)的地籍測量是以幅圖為單位作施測。數(shù)字地籍測量在測區(qū)內(nèi)部是不受圖幅所限，作業(yè)小組的任務(wù)可按河流、道路的分界劃分，還可按街道、街坊劃分，測區(qū)整體控制網(wǎng)建立，可以在測區(qū)中進行實測和分組作業(yè)，成果可靠性很強。
4.數(shù)字地籍測量技術(shù)的適用性非常強
數(shù)字地籍測量以數(shù)字形式儲存的，應(yīng)根據(jù)用戶的需要，輸出不同比例尺、不同圖幅大小的地籍圖，輸出多種分層疊加的地籍圖。數(shù)字地籍圖非常方便地傳輸、處理和多用戶共享，還可自動提取點位坐標等；通過接口，數(shù)字地籍圖可供地理信息系統(tǒng)建庫用；可以依軟件的性能，作多種處理、計算，完成任務(wù)；數(shù)字地籍測量保證了高精度、提供了數(shù)字化信息，滿足了建立地籍信息系統(tǒng)、專業(yè)管理信息系統(tǒng)的需要。
三、數(shù)字地籍測量的模式分類
通常數(shù)字地籍測量模式有3種：野外數(shù)字地籍測量模式、數(shù)字攝影地籍測量模式、內(nèi)業(yè)掃描數(shù)字化地籍測量模式。
1.全野外數(shù)字地籍測量模式
野外全解析數(shù)字化地籍測量，是以全站儀、RTK—GPS作為數(shù)據(jù)采集設(shè)備，勘丈全部界址點，同時以此為基礎(chǔ)，勘丈其它地籍要素的幾何圖形的地籍測量。用常規(guī)儀器作野外數(shù)據(jù)采集，要在精度的基礎(chǔ)上，把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為適合規(guī)定數(shù)據(jù)格式要求的電子數(shù)據(jù)。對沒測繪大比例尺地籍圖的城鎮(zhèn)地區(qū)是值得推薦的測量模式。采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過后續(xù)軟件的處理，可得到這地區(qū)的大比地籍圖，其它多種專題圖，還可以為建立這地區(qū)的地籍?dāng)?shù)據(jù)庫提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
2.數(shù)字攝影測量模式
數(shù)據(jù)采集的方式是基于數(shù)字影像、攝影測量的基本原理，應(yīng)用計算機技術(shù)等多學(xué)科的理論和方法，在數(shù)字影像上利用專業(yè)的攝影測量軟件來采集數(shù)據(jù)和處理采集的數(shù)據(jù)，得到所需要的基本地籍圖和各種專題地籍圖。
3.模擬地籍圖數(shù)字化測量模式
數(shù)據(jù)采集方式是利用數(shù)字化儀對已有的地籍圖作數(shù)字化，把地籍圖的圖解位置轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一坐標系中的解析坐標，并應(yīng)用數(shù)字化的符號和計算機鍵盤輸入地籍圖符號、屬性代碼、注記。界址點的坐標數(shù)據(jù)可由全野外測量得到，或把已有界址點的坐標數(shù)據(jù)輸入計算機，再把這兩部分數(shù)據(jù)疊加并在數(shù)據(jù)處理軟件的控制下得到各種地籍圖和表冊。
四、數(shù)字地籍測量的作業(yè)流程
通常數(shù)字地籍測量分為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)的輸出3個階段。
1.數(shù)字化地籍測量準備工作。準備工作包括資料準備等。
2.地籍資料信息的采集。數(shù)據(jù)采集主要是在野外和室內(nèi)電子測量與記錄儀器得到數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)要根據(jù)計算機能接受的和應(yīng)用程序所規(guī)定的格式記錄。數(shù)字地籍測量要完成常規(guī)地籍測量的任務(wù)，要得到以宗地為單元的地籍要素的定位特征及其它地籍屬性資料。地籍要素的定位特征可在權(quán)屬調(diào)查的基礎(chǔ)上以常規(guī)的地籍測量方法中獲取。
關(guān)鍵詞：數(shù)字化；地籍測繪技術(shù)
Abstract: This paper analyzes the digital cadastral surveying and mapping technology characteristics, introduces its work flow, and finally, studies and discusses the application of the digital mapping technology in the cadastral survey.
Keywords: digital; cadastral surveying and mapping technology
中圖分類號：P623文獻標識碼： A文章編號：2095-2104（2012）
數(shù)字化地籍測繪技術(shù)具有人力及物力資源消耗少、工作效率高、勞動強度低、精度高、數(shù)據(jù)量豐富、成圖美觀、易于修改等優(yōu)點，且存儲形式為計算機存儲的矢量圖，便于利用、管理和共享。因此，數(shù)字化地籍測繪技術(shù)是融地籍測量外業(yè)、內(nèi)業(yè)于一體的綜合性作業(yè)系統(tǒng)，可以在完成地籍測量的同時可建立地籍?dāng)?shù)據(jù)庫，并通過一定的途徑建立地籍管理系統(tǒng)，為完成“數(shù)字國土”工程、實現(xiàn)電子政務(wù)和現(xiàn)代地籍管理奠定基礎(chǔ)。
1 數(shù)字化地籍測繪技術(shù)的特點及分類
1.1 數(shù)字化測繪的優(yōu)越性
與傳統(tǒng)的測繪技術(shù)相比，數(shù)字化測繪技術(shù)的優(yōu)越性體現(xiàn)在以下幾個方面：
1.1.1 它改變和彌補了傳統(tǒng)測繪方法中線條、符號、數(shù)字和文字等信息揉雜在一起，必須具有一定專業(yè)知識的人才能讀懂的缺陷。通過計算機摸擬，可以在屏幕上直觀生動地分層反映出地形、地貌特征以及地籍要素，一目了然。
1.1.2 通過對數(shù)字化測繪各種技術(shù)要素進行不同的組合，可以得到不同用途的圖件。此外，還可以隨意對圖形進行縮放、拼接以滿足不同用戶更為廣泛的需求。
1.1.3 由于計算機的應(yīng)用，測繪生產(chǎn)作業(yè)的自動化、科學(xué)化、規(guī)范化程度被大大提升，數(shù)字化測繪的應(yīng)用水平也達到了新的高度。如土地資源開發(fā)規(guī)劃和城市道路網(wǎng)的設(shè)計等就可以利用數(shù)字化地形、地籍測繪成果在計算機上進行各種規(guī)劃與設(shè)計，還可以方便地進行許多方案的設(shè)計與比選，對各種要素的統(tǒng)計、匯總、疊加、分析也方便、準確。
1.1.4 數(shù)字化測繪還能通過計算機的儲存與管理來實現(xiàn)即時打印服務(wù)，其在使用、維護和更新上非常方便與快捷，而且經(jīng)濟實惠。
1.2 數(shù)字化地籍測繪技術(shù)的分類
目前，數(shù)字化測繪已成為繪制大比例尺地籍圖或地形圖及其他專業(yè)圖的主要途徑。其又可以分為野外數(shù)字化地籍圖測繪和對原有地籍圖進行室內(nèi)數(shù)字化兩種類型。
1.2.1 野外數(shù)字化地籍圖測繪就是通過專業(yè)設(shè)備和數(shù)字化成圖軟件，在測區(qū)作業(yè)現(xiàn)場進行全解析法測繪，最終得到數(shù)字化地籍圖成果。其具有地籍圖現(xiàn)實性強、信息完整度和精度高等優(yōu)點，但投入的軟硬件設(shè)備都比較高昂，成本較高。
1.2.2 將已有地籍圖在室內(nèi)進行數(shù)字化就是利用專業(yè)軟件，將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字化測繪成果。這種方式優(yōu)勢在于投入比較少，數(shù)字化成圖周期也較短，但缺點在于地籍圖的現(xiàn)實性較差，信息完整度和精度也比較差，最多只能維持原圖的表示精度。
2 數(shù)字化地籍測繪的作業(yè)流程
地籍測繪作業(yè)流程是否科學(xué)，不僅關(guān)系到地籍測繪工程的進度、數(shù)據(jù)的安全性，還會對最終成果的質(zhì)量和精度產(chǎn)生影響，以下對數(shù)字化地籍測繪的主要流程進行介紹。
2.1 外業(yè)作業(yè)
2.1.1 控制測量?？刂茰y量一般采用由 GPS 接收機和隨機數(shù)據(jù)處理軟件組成的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，定位方式為靜態(tài)、快速動態(tài)定位。點位一般選在空曠地帶或道路主干道旁，這是為了方便利用實時動態(tài)GPS(RTK)、全站儀進行界址點和碎部點的測量。此外，要注意點位應(yīng)遠離微波站、強功率電臺、變電所、電視發(fā)射臺、高壓電線等。
2.1.2 碎部（界址點坐標）測量。采用 GPS(RTK)、全站儀配合的草圖方式測圖，將關(guān)鍵部分繪制在草圖上。草圖的清晰、明了對內(nèi)業(yè)工作至關(guān)重要（包括四至名稱、房屋層數(shù)、房屋結(jié)構(gòu)、房屋權(quán)屬、院落門牌號、街坊等），草圖繪制的比例尺不宜過小，地物之間的相對關(guān)系大體能夠得到體現(xiàn)。在進行界址點測量之前，為了提高工作效率，對測圖范圍內(nèi)的所有界址點要進行分析和統(tǒng)計，一般將其分為三種類型。
第一種類型，十分隱蔽的死角，只能借助與其他點、線之間的幾何關(guān)系來確定其位置。有時界址點之間的距離難以量取實際距離，而我們能看得見，在這種情況下，應(yīng)該采用具有免棱鏡功能的全站儀進行測繪，這樣克服了人無法到達且無法司鏡的問題。
第二種類型，界址點位于開闊地帶，或位于一般建筑物的房角或墻角處，或在較容易到達頂部的高大建筑一角的地方。這類界址點和碎部點應(yīng)用RTK技術(shù)（實時動態(tài)全球定位系統(tǒng)）進行測量。
第三種類型，當(dāng)建筑物層數(shù)較高且不宜到達頂部或較為隱蔽的界址點和碎部點，則首先利用 RTK 測設(shè)一組圖根點，然后再利用全站儀進行測量。對于高層建筑物或較為隱蔽的地區(qū)，RTK接收機接收條件不好，測量狀態(tài)無法固定時，則應(yīng)用全站儀進行界址點和碎部點測量。
2.2 內(nèi)業(yè)編繪
每天外業(yè)結(jié)束后，應(yīng)及時把電子手簿中的數(shù)據(jù)傳送到微機中，利用大比例尺繪圖軟件進行編輯。在編輯過程中，繪圖員應(yīng)對草圖中的標注和微機中的標注進行校核以保證準確無誤。連圖過程中需對地物編碼準確應(yīng)用，應(yīng)隨時進行檢查，并在后期到實地進行查圖和補測。經(jīng)實地校核的地籍圖繪成后，組成兩人一組的作業(yè)組，帶著作業(yè)原圖和調(diào)查成果，走家串戶，一宗地一宗地的進行核實，做到實地、調(diào)查表、地籍圖三對照。
2.3 面積分類統(tǒng)計
地籍測量最繁瑣、最重要的一步就是按分幅控制、逐宗匯總來進行面積分類統(tǒng)計。隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展，面積量算也擺脫了傳統(tǒng)的方法，可以在微機內(nèi)進行，并且有較高的精度。盡管如此，在面積量算時仍應(yīng)按照由高級控制到低級，再由低級向高級逐級匯總，也就是說應(yīng)由測區(qū)到街道、由街道到街坊、由街坊到宗地，然后再倒過來逐級匯總，這樣做有利于提高精度和準確性。
3 應(yīng)用實例分析
受某市國土資源和房屋管理局委托，對某規(guī)劃中的工業(yè)園區(qū)進1:500 數(shù)字化地籍測量,測量面積約為14km2，經(jīng)過宗地權(quán)屬調(diào)查、野外數(shù)據(jù)采集，完成了地籍調(diào)查和地籍測繪任務(wù),并建立了該工業(yè)園區(qū)的地籍管理信息系統(tǒng),整個地籍測量成果已通過驗收。
3.1 測區(qū)概況和設(shè)備
調(diào)查及測區(qū)面積為14km2，測區(qū)地勢較為平坦，地面平均高程約為 6.5m。測區(qū)內(nèi)用地類型錯綜復(fù)雜，有住宅、工業(yè)、商業(yè)、行政事業(yè)用地等，交通較擁擠，小巷多，通視條件差，地籍測量難度大。采用的儀器有：Leica 公司生產(chǎn)的 GPS1230 接收機和隨機數(shù)據(jù)處理軟件4 臺；Topcon 全站儀 5 臺；南方測圖軟件 CASS8.0 一套；惠普臺式電腦和筆記本電腦各 5 臺及相關(guān)的通訊設(shè)備。
3.2 作業(yè)實施過程
3.2.1 控制測量?？刂茰y量采用的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)由 4 臺GPS 接收機和隨機數(shù)據(jù)處理軟件組成，定位方式為快速靜態(tài)定位。以測區(qū)附近的 20 個 D 級 GPS 控制點作為本次控制測量的起算點,在約14km2的測區(qū)內(nèi)均勻布設(shè)了140個 F 級 GPS 控制點，其平均了密度為10/km2個 F 級以上的控制點。為方便利用實時動態(tài) GPS(RTK)、全站儀進行界址點和碎步點測量，點位一般選在高層建筑物上或主干道路旁，所有點位均做到穩(wěn)固可靠、便于到達、使用方便和可長期保存。內(nèi)業(yè)計算為采用隨機軟件嚴密平差，并將其平差值直接建立控制點數(shù)據(jù)文件，以備測圖與繪圖之用。
3.2.2 碎部測量。本測區(qū)利用增城市 2004 年攝制的正射影像圖作為工作底圖。為了注記必要的數(shù)據(jù)和信息，出圖時影像圖的色調(diào)要偏淡一些，這樣可以使外業(yè)效率大大提高。
3.2.3 內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理。晚上利用全站儀通訊軟件把數(shù)據(jù)下載到計算機；通過編輯將數(shù)據(jù)存為 *.dat 格式，在計算機上用 CASS8.0 成圖軟件展繪碎部點，結(jié)合白天所畫草圖和預(yù)設(shè)編碼進行初步成圖，以檢查所采集數(shù)據(jù)的完整性和正確性，做到當(dāng)天的圖當(dāng)天繪完，以免事后遺忘，影響成圖的準確性或返工重測，并為圖形編輯做好準備。
3.2.4 數(shù)字地籍圖編輯和地籍管理信息系統(tǒng)的建立。通過內(nèi)業(yè)檢查全面審核是否有漏測及處理不當(dāng)?shù)牡胤?，并加以修改，如注記房屋的層?shù)與結(jié)構(gòu)、單位名稱、道路、河流的名稱等。確定無誤后根據(jù)初步地籍圖利用鋼尺對測量精度進行審核。這一步是質(zhì)量控制的
關(guān)鍵所在，工作盡量做到細致、耐心。如果發(fā)現(xiàn)錯漏，則應(yīng)立即補改。此時由流水編號以后的界址點坐標數(shù)據(jù)文件，生成界址點成果表、宗地面積匯總表、正式地籍圖，主要給土地管理部門審查，審查完畢后，作為編輯宗地圖及地籍圖的基礎(chǔ)資料。最后，利用南方公司的CASS8.0 地形、地籍?dāng)?shù)字化成圖軟件進行成圖的工作。
4 結(jié)束語
數(shù)字化測繪技術(shù)的精度越來越高，在工程實踐中獲得了更為廣泛的應(yīng)用。實踐證明，數(shù)字測繪技術(shù)的應(yīng)用除了大大減少了外業(yè)的工作量，還帶來了巨大的社會效益和經(jīng)濟效益，未來必將會得到更為廣泛的應(yīng)用。
參考文獻：
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【關(guān)鍵詞】測繪技術(shù);數(shù)字化;城市
Abstract：the technology of surveying and mapping plays an important role in urban construction， especially in the fast developing period of modern science and technology， the rapid development of the technology of surveying and mapping digital is complied with the requirements of The Times， with advanced technology for the urban engineering brings efficient and accurate data basis. Now China's surveying and mapping technology has become an important technology for digital city spatial data， the following in this paper， in view of the surveying and mapping technology in the application and development of digital city are discussed.
Key Words：surveying and mapping technology; Digital; city
1、數(shù)字城市
數(shù)字城市是城市現(xiàn)代化進程的重要標志，是數(shù)字地球、數(shù)字中國的意義延伸。數(shù)字城市利用先進的計算機技術(shù)和多媒體技術(shù)對城市的規(guī)劃、居民的生活水平和經(jīng)濟都具有堅實的推動作用。具體來說，數(shù)字化城市其實就是在城市的規(guī)劃建設(shè)中，有效地融合信息處理技術(shù)，獲取大規(guī)模的空間數(shù)據(jù)資源和基礎(chǔ)設(shè)施，對城市信息資源進行整合再利用。在此，測繪技術(shù)作為支撐數(shù)字城市進展的重要手段，應(yīng)首先明確自身的條件，以最大的優(yōu)勢推動數(shù)字城市的現(xiàn)代化建設(shè)。
2、數(shù)字測繪體系的基本構(gòu)架
測繪工作是數(shù)字城市發(fā)展中的重要一環(huán)，為了順應(yīng)城市建設(shè)的數(shù)字化進程，測繪技術(shù)也應(yīng)向新體系邁進。新型的測繪體系要求在建立時以空間數(shù)據(jù)資源為核心，主要包括以下兩方面：
2.1以數(shù)據(jù)的服務(wù)為核心，建立數(shù)字城市的地理空間框架。
2.2以數(shù)據(jù)的獲取為核心，建立數(shù)字城市測繪技術(shù)的體系。
數(shù)字化地理空間包含了數(shù)據(jù)的加工服務(wù)平臺、基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)以及成品數(shù)據(jù)三個方面的內(nèi)容。首先，對于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫應(yīng)進行健全和完善，提供加工的平臺，利用動態(tài)的制圖方式對在應(yīng)用中有需要的數(shù)據(jù)進行加工，以此來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的生產(chǎn)。
空間數(shù)據(jù)能夠表達出城市地理空間的數(shù)據(jù)形式，因此，也可以將其分為景觀模型、地圖模型和場模型三種表達方式。景觀模型的成果的城市的地理數(shù)據(jù)，地圖模型的成果是地圖的數(shù)據(jù)，場模型則是以各種影像的數(shù)據(jù)為成果。在三者當(dāng)中，地理數(shù)據(jù)和影像數(shù)據(jù)是基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的構(gòu)成要素，其中地圖數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)中的成品。
數(shù)據(jù)的加工內(nèi)容包括綜合化簡、編輯處理和信息提取等，對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行加工，使其成為具有應(yīng)用價值的成品數(shù)據(jù)，再以對數(shù)據(jù)進行服務(wù)的輔助功能，兩者就形成了數(shù)據(jù)的加工和服務(wù)平臺。數(shù)據(jù)的加工與服務(wù)平臺充分地說明了在數(shù)字化城市環(huán)境下的數(shù)據(jù)的應(yīng)用模式，數(shù)據(jù)不僅可以通過復(fù)制的形式來共享，更加可以通過在線平臺直接進行提取應(yīng)用，為數(shù)據(jù)的加工和管理帶來了方便。
3、數(shù)字測繪技術(shù)的特點
3.1通過計算機對測繪技術(shù)進行模擬，利用計算機屏幕將地貌地形以及當(dāng)?shù)氐牡丶c等只管的反映出來，從而達到使人一覽無余的目的，以此同時，還可以將以往測繪技術(shù)中陳舊的符號、文字、線條和數(shù)字等進修修改，這樣，即便是專業(yè)知識不夠充足的人也能一目了然。
3.2在當(dāng)前數(shù)字化測繪產(chǎn)品上無論是在使用、維修和更新上都具備便利的快捷方式，它可以將產(chǎn)品信息的現(xiàn)實存在形式進行隨時的保存，同時還能夠隨時的修改和補充，并提供新圖以便使用。
3.3通過對不同的用戶需求進行了解，并根據(jù)用戶所需對測繪產(chǎn)品中的重要的數(shù)據(jù)進行調(diào)整，進而得到多種用途的圖件，與此同時能夠?qū)o出的圖形進行隨時隨地的修改、縮放以及拼接，使產(chǎn)品的用途更廣泛。
3.4使用數(shù)字化的測繪結(jié)果做底圖，并通過計算對其進行不同的設(shè)計規(guī)劃，不僅能夠準確方便的對各種要素進總結(jié)、研究、統(tǒng)計與疊加，更能夠方便各種方案的設(shè)計并對其進行對比。有了計算機的幫助，就大大的提高了測繪技術(shù)的完全自動化、規(guī)范化和科學(xué)化程度，也使得數(shù)字化的測繪技術(shù)應(yīng)用水平又上升到一個高度。
4、數(shù)字測繪技術(shù)應(yīng)滿足數(shù)字化城市發(fā)展所需
數(shù)字化城市的建設(shè)推動著城市信息化水平的不斷發(fā)展與提高，數(shù)字化城市的建設(shè)不單單開拓了測繪技術(shù)領(lǐng)域，更使測繪技術(shù)得到的了創(chuàng)新，同時還使傳統(tǒng)的測繪模式逐漸轉(zhuǎn)向現(xiàn)代信息化的城市測繪，為城市的測繪技術(shù)提供了更好的發(fā)展平臺。面對機會，測繪技術(shù)部門應(yīng)該牢牢把握現(xiàn)代信息化的測繪技術(shù)發(fā)展方向，以城市的空間地理信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)為測繪技術(shù)的重點，促進城市的空間資源的開發(fā)和共享。將城市的測繪技術(shù)部門發(fā)展提高到一個新的高度與境界。數(shù)字城市的發(fā)展建設(shè)是關(guān)系到城市向前發(fā)展的一個系統(tǒng)性的工程，因此，城市的測繪技術(shù)部門就應(yīng)該明確自身的發(fā)展方向，制定相應(yīng)的規(guī)劃綱程，積極的參與組織建設(shè)數(shù)字化城市。
5、總結(jié)
隨著數(shù)字化城市的不斷發(fā)展與建設(shè)，測繪技術(shù)必須要抓住以往的基于并努力實現(xiàn)新的突破。這需要相關(guān)工作人員能夠?qū)⑽覈?jīng)濟發(fā)展和社會發(fā)展與城市基本測繪融合在一起，積極提高勘測技術(shù)，從而實現(xiàn)對城市進行更合理的規(guī)劃和有效管理國土資源。
參考文獻
[1]桂賓，田志勇.淺議數(shù)字城市[J].中國公共安全（綜合版），2012（09）.
一、數(shù)字化動畫為從觀察到的現(xiàn)實的運動的物體的動畫動作創(chuàng)作過程提供了潛力
光學(xué)，機械或磁性傳感器記錄的運動，可以被轉(zhuǎn)移到動畫人物。這個過程通常稱為動作捕獲，雖然行為“捕捉”只是借助于觀察到的現(xiàn)實運動動畫創(chuàng)作的一個方面。創(chuàng)造動畫的任務(wù)有一些獨特的要求，只有考慮到這些要求，捕獲方法在動畫創(chuàng)作才是一個有用的工具。首先使用動作捕捉創(chuàng)造運動動畫，并探討了替代品。然后我們從動作捕捉角度考慮創(chuàng)造動畫的整個過程中，并詳細探討其中的一些步驟。具體來說，我們審視目前的捕獲技術(shù)和運動數(shù)據(jù)問題。通過討論計算機視野在這過程中的機遇而得出結(jié)論。在動畫界，動畫師和動作捕捉技術(shù)或用戶一直以來關(guān)系緊張。這種緊張來自于許多因素，其中一些是真正存在的和一些是憑感覺的。這一緊張的兩個主要來源是對動作捕捉不現(xiàn)實的期望能（它可以自動產(chǎn)生運動而取代動畫）和運動捕捉技術(shù)的發(fā)展沒有考慮數(shù)據(jù)的使用，留給動畫師難于處理的數(shù)據(jù)。
二、運動捕捉和動畫的實際觀察
1．運動捕捉不同于從觀察創(chuàng)建動畫過程運動捕捉可能有除了動畫之外的多種原因，如生物醫(yī)學(xué)分析，監(jiān)控，運動性能分析或作為人機交互的輸入機制。這些任務(wù)都具有創(chuàng)建動畫問題的相似性和差異性。在每一個步驟的第一階段，有需要對運動捕獲等觀察進而解釋。許多用于動畫的方法都根在生理或醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。捕捉運動只是使用此數(shù)據(jù)來創(chuàng)建動畫的一部分，通常，運動捕捉這個術(shù)語是用來描述整個過程。問題是，它忽略了任務(wù)的其他方面，并建立了從傳感器數(shù)據(jù)到動畫，需要多少工作不合理的一些期望。不管怎樣，讓我們從抓住什么的問題開始。在某種意義上，一個攝像機對著一個人實際上是捕捉他們的運動。出于某種原因，這不是我們通常所說的運動捕捉。這種區(qū)別，至少對我來說，是動作捕捉創(chuàng)建一個從外觀提取出運動的代表；以一種適合我們需要處理和分析的過程而編碼。
2．運動捕捉的定義依賴于我們?nèi)绾翁幚斫Y(jié)果動作捕捉動畫意味著我們會改變一些我們已經(jīng)記錄下來的東西，如果我們不打算改變什么，我們可以簡單地重放視頻。幾乎總是，我們至少對要運用的人物的運動是從一個真實的人到一些圖形模型的改變。根據(jù)定義，以動畫意即賦予生命，所以在技術(shù)上，它使沒有生命的物體（圖形模式）動起來，即我們做動畫。
三、運動捕捉和動畫
在線運動捕捉是獨特的，在于它是一種沒有替代性的應(yīng)用。然而，對于離線生產(chǎn)，運動捕獲僅僅是創(chuàng)建運動動畫幾個方法中的一個。理解的替代品是有用的，可以幫助我們看到運動捕捉在哪個方面最有用的，了解創(chuàng)建動畫為一個機制做點什么。傳統(tǒng)上，運動動畫已通過指定對象在每一個時刻的位置而創(chuàng)建。這些方法隨著藝術(shù)的發(fā)展而得以高度發(fā)展的手冊規(guī)范明顯的缺點是勞苦的，但也需要通過一系列具體的姿勢創(chuàng)作大量的技巧以創(chuàng)造令人信服的運動。而電腦可以自動插值幀減少一些勞動，手動規(guī)范運動仍然需要天賦和培訓(xùn)。創(chuàng)造運動，如一個具體的人，不管是現(xiàn)實和/或準確地模仿微妙的特點，是特別困難。對于離線生產(chǎn)，運動捕獲必須提供優(yōu)于其他現(xiàn)有的方法的優(yōu)點。要成為一個可行的選擇，無論在質(zhì)量上產(chǎn)生的運動和范圍，運動捕獲必須提供足夠的高質(zhì)量的服務(wù)。例如，如果運動捕捉并沒有提供足夠的保真度區(qū)分不同的演員的微妙的差異，一個數(shù)據(jù)庫中的一個標準的運動可能是足夠的。或者，如果一個動作捕捉系統(tǒng)只能捕獲范圍有限的運動，可能被圖書館覆蓋。現(xiàn)有運動創(chuàng)造的方法設(shè)定高標準，新的工具才能滿足。
四、動作捕捉動畫步驟
動作捕捉拍攝計劃和隨后的生產(chǎn)。使動畫捕捉付諸實踐，良好的規(guī)劃是非常重要的。
1．動作捕捉動作捕捉動畫歷史很長但記錄不足。最早的動作捕捉系統(tǒng)使用機械電樞測量角度。早期的例子用測角線束設(shè)計用于醫(yī)療驅(qū)動的計算機模擬分析。各種方法已被成功地用于“捕獲”運動。因為不同的方法導(dǎo)致類似的結(jié)果，在每個層次上，實際記錄和發(fā)送一個人的表現(xiàn)是不相關(guān)的。然而，每一個不同的方法都有一套不同的權(quán)衡并且會呈現(xiàn)結(jié)果的不同問題。而供應(yīng)商的各種捕獲系統(tǒng)正在不斷改善所有品種的系統(tǒng)，用戶體驗在實踐中仍然占主導(dǎo)地位，限制特定的設(shè)備。通常，這種后處理軟件基于連續(xù)性的立場。光學(xué)系統(tǒng)通常喜歡高幀率以創(chuàng)造這樣的連續(xù)性，即使所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)將被下采樣。當(dāng)分析技術(shù)提高，軟件技術(shù)尚不完善，需要手動清除。硬件解決使用如微型發(fā)光二極管的歧義活動的標志。由于光學(xué)捕獲系統(tǒng)必須解決由于閉塞和對應(yīng)失去標志，傳統(tǒng)上磁系統(tǒng)一直偏愛表現(xiàn)動畫。改進的光學(xué)加工軟件正在改變這一點。同樣，這兩種技術(shù)正在迅速發(fā)展，改變了許多歷史權(quán)衡其相對性價比。我們在光學(xué)捕獲技術(shù)和計算機視覺捕捉技術(shù)之間做了一個主觀性的區(qū)分。我們把一個基于視覺的技術(shù)定義為可以分析“標準”的視頻流，進行某種形式的圖像分析，確定演員在做什么。
2．運動編輯和運動捕捉運動捕捉技術(shù)，理想上應(yīng)提供精彩的運動，何必要改變？如果一切都工作正常，運動捕捉數(shù)據(jù)是期望性能的現(xiàn)實的準確反映。然而，一旦我們擁有，而討論如何改變運動捕捉是很大部分的一小部分。運動編輯技術(shù)和問題并非是動作捕捉獨有的，是可用其他方法用于運動創(chuàng)造，如鑰匙-校位和仿真等。有一些問題，與傳統(tǒng)動畫相比，使工作與運動捕捉數(shù)據(jù)更難。這些問題超出了用來捕捉運動的技術(shù)問題。運動捕捉系統(tǒng)通常不只是在重要的時間瞬間提供每個樣本或框架的運動。這意味著大量的數(shù)據(jù)必須改變、編輯。只有描述性能的運動的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)中沒有跡象顯示運動的重要性質(zhì)，和什么應(yīng)該改變以影響運動，也就是一個動畫師所熟悉的“為什么”的運動。
關(guān)鍵詞：數(shù)字化測圖；優(yōu)點；數(shù)據(jù)處理；精度；
中圖分類號：P231.5文獻標識碼： A 文章編號：
隨著科技的發(fā)展，計算機的普及，數(shù)字化測圖技術(shù)給測量工作帶來極大的變化, 它能提高成圖的質(zhì)量及速度, 減輕勞動強度, 其圖形產(chǎn)品具有現(xiàn)勢性和開發(fā)性的特點正日益為人們所接受, 使地形圖的應(yīng)用范圍更加廣泛, 同時數(shù)字化地形圖更是建立GIS 地理信息系統(tǒng)最基礎(chǔ)的資料、是測繪技術(shù)變革的重要標志。
1．地形圖比例尺
地形圖比例尺是指地形圖上某一線段的長度與地面上相應(yīng)線段的水平距離之比。比例尺用分母為整數(shù)，分子為1的分數(shù)表示。設(shè)圖上任意兩點距離為d，地面上相應(yīng)的水平距離為D。則該圖比例尺為：一般寫成1：M 的形式。式中，分母M 越大，值越小，則比例尺就越小。反之，比例尺越大。
按照正常的分辨能力，人眼在圖上能分辨出的最小距離為0.1mm。因此，繪圖或者實地測繪時，最多只能達到圖上0.1mm 的精度。 我們把圖紙上。1mm 長度所代表的實際水平距離稱為比例尺精度。例如要測繪1:1000的地形圖，其比例尺精度為0.1m，根據(jù)比例尺精度的定義可知，實際測圖時，距離精度只要達到0.1m 就足夠了。因為若測得再精細，圖上也是表示不出來的。 又如工程設(shè)計中，為了能反映地面上0.1m 的精度，所選地形圖的比例尺就不能小于1:1000。（表1）
表1 地形圖比例尺精度
比例尺精度愈高，其表示的地形地貌就愈詳細，精度亦愈高，但其測繪工作量因此會成倍地增加。所以，采用何種比例尺，應(yīng)根據(jù)實際的工程需要而定。
2. 數(shù)字化測圖
數(shù)字化測圖（digital surveying and mapping,簡稱DSM）系統(tǒng)是以計算機為核心，在外連輸入輸出設(shè)備硬件、軟件的支持下，對地形空間數(shù)據(jù)進行采集、輸入、成圖、繪圖、輸出、管理的測繪系統(tǒng)。其基本思想是將采集的各種有關(guān)的地物和地貌信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字形式，通過數(shù)據(jù)接口傳輸給計算機進行處理，得到內(nèi)容豐富的電子地圖，需要時由計算機圖形輸出設(shè)備繪出地形圖或各類專題地圖。(工作流程見圖1)
圖1 數(shù)字化測圖工作流程
與傳統(tǒng)的測圖方法相比，數(shù)字化測圖有如下優(yōu)點：
(1)自動化程度高。自動記錄、解算、處理和成圖，效率高、勞動強度小，錯誤幾率小，圖面規(guī)范、美觀。
(2)精度高。因為它是用全站儀或RTK 來記錄關(guān)鍵點坐標，故其能直接體現(xiàn)外業(yè)測量精度，且應(yīng)用時無精度損失。
(3)現(xiàn)實性強。對已經(jīng)測繪完成的數(shù)字化地形圖可據(jù)地貌地物的變化情況及時補測與更新。
(4)適應(yīng)性強。不固定比例尺，可根據(jù)需要在繪圖軟件上調(diào)繪出各種比例尺的數(shù)字化地形圖。
(5)以數(shù)據(jù)代碼反應(yīng)各類地理屬性特征，以磁盤、光盤等為信息載體，便于傳輸和共享。
3. 大比例尺數(shù)字化測圖
目前，測繪單位運用最多的大比例尺數(shù)字化測圖方法是全野外數(shù)據(jù)采集成圖法。一般分為外業(yè)數(shù)據(jù)采集并繪制草圖和內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理與成圖兩個工作程序。
3.1 外業(yè)數(shù)據(jù)采集包括控制測量和地形特征點(碎部點)采集
3.1.1 控制測量一般本著用戶使用方便、利于保護的思想，所選點位應(yīng)避開高大建筑、視野開闊，遠離大功率無線電發(fā)射源，障礙物高度角小于15°，通視良好，相鄰點至少有兩點相互通視，且要求地基穩(wěn)定。選好的點位應(yīng)使用雙頻靜態(tài)接收機施測(標稱精度應(yīng)≥5mm+2×10D)，同步靜態(tài)相對定位，每點觀測時段數(shù)≥2，觀測時段長度＞60min，及時進行數(shù)據(jù)傳輸和基線處理。外業(yè)全部結(jié)束后，采用GPS 后差分數(shù)據(jù)處理軟件對各基線進行基線預(yù)處理，進行約束平差，求出各GPS 控制點的平面坐標。精度符合現(xiàn)行行業(yè)標準《全球定位系統(tǒng)城市測量技術(shù)規(guī)程》CJJ73—97的規(guī)定。 各GPS 控制點的高程數(shù)據(jù)要用三等或四等水準聯(lián)測，觀測時采用往返觀測，利用電子水準儀或電子手簿實地記錄，盡可能減少觀測記錄的中間環(huán)節(jié)。資料記錄真實可靠，很大程度避免了常規(guī)手工記錄所造成的差、錯、漏。用平差軟件計算平差，實施整網(wǎng)平差計算，求出各GPS 控制點的高程值。
3.1.2 地形特征點(碎部點)采集的常用方法有：
(1)GPS 法,即通過GPS 接受機進行野外數(shù)據(jù)信息采集；
(2)航測法，即通過航空攝影測量和遙感手段采集地形點的信息數(shù)據(jù)；
(3)大地測量儀器法,即通過RTK、全站儀、測距儀、經(jīng)緯儀等大地測量儀器實現(xiàn)野外數(shù)據(jù)采集。目前大比例尺數(shù)字化測圖主要使用全站儀與RTK 采集野外數(shù)據(jù)。
建筑物密集、GPS信號易受干擾的地段多采用全站儀采集數(shù)據(jù)，建筑物稀少、地勢變化較大且GPS信號較好的地段多采用RTK 采集數(shù)據(jù)。 使用全站儀采集數(shù)據(jù)應(yīng)對測區(qū)進行圖根點的加密，圖根點加密，可采用“輻射法”和“一步測量法”。輻射法就是在某一通視良好的等級控制上,按全圓方向觀測方式一次測定幾個圖根點,無須平差計算便可直接測出坐標。 一步測量法就是將圖根導(dǎo)線與碎部測量同時作業(yè)，即在一個測站上，先測導(dǎo)線的數(shù)據(jù),接著就測碎部點。這是一種少安置一輪儀器、少跑一輪路，大大提高外業(yè)工作效率的測量方法。
全站儀法一般需要1名觀測員、2名跑尺員和1名繪草圖員，也可以不用繪草圖人員，每組只需1名觀測員和幾名跑尺員，觀測員僅負責(zé)儀器操作，跑尺員負責(zé)現(xiàn)場跑點和畫草圖，內(nèi)業(yè)繪圖由跑尺員完成，這樣既可以節(jié)省人力、提高室內(nèi)繪圖效率，又可以減少一名組員，同時畫多名跑尺員的草圖容易出現(xiàn)錯誤。 全站儀作業(yè)員進入測區(qū)后各司其職。觀測員、繪草圖員、跑尺員要密切配合、并勤于聯(lián)系。一般來講，施測的第一點選在某已知點上(全站儀中要事先輸入)。測后從以下幾方面進行檢查：已知點、定向點的點號是否正確；坐標是否正確；所調(diào)用于檢查的已知點的點號、坐標是否有誤；儀器、設(shè)備是否存在故障等。繪草圖時必須把所測點的屬性顯示出來。草圖的繪制要遵循清晰、易讀、相對位置準確、比例一致的原則。在野外采集時，能測到的點要盡量測到,實在測不到的點可利用皮尺或鋼尺量距，利用內(nèi)業(yè)繪圖軟件的間接量算功能生成這些點的坐標。在一個測站上所有的碎部點測完后，還要找一個已知點重測，以檢查施測過程中是否存在因誤操作、儀器碰動或出故障等原因造成的錯誤。檢查確定無誤后，才能關(guān)機、搬站,到下一測站進行施測。
3.2 內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理與成圖
在野外數(shù)據(jù)采集工完畢后，要進行內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理與成圖工作。有的測繪單位采用內(nèi)外業(yè)一體工作方法，既白天進行野外數(shù)據(jù)采集，晚上即處理當(dāng)天的數(shù)據(jù)，如處理不完則留在全部外業(yè)工作完畢后在集中處理內(nèi)業(yè)；也有的測繪單位采取專職外業(yè)和專職內(nèi)業(yè)的工作方式。大比例尺數(shù)字化測圖的內(nèi)業(yè)工作一般應(yīng)首先將存儲在全站儀或RTK 中的野外數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C上，然后對數(shù)據(jù)進行處理，使其滿足各類內(nèi)業(yè)成圖軟件的格式需求。處理數(shù)據(jù)后打開內(nèi)業(yè)成圖軟件，把處理好的數(shù)據(jù)展點號到軟件的操作界面，然后對照草圖先繪制房屋、道路等地物，繪制完地物后利用野外數(shù)據(jù)的高程信息繪制等高線。最后對已繪制好的地形圖進行修飾語分幅，現(xiàn)在有些地區(qū)的數(shù)字化地形圖為了使用方便不需要分幅，對于這類情況要根據(jù)用戶要求而定。
4. 數(shù)字化測圖精度分析
數(shù)字化測圖已成為今后地形圖的主要生產(chǎn)方式，數(shù)字化地形圖是以數(shù)字形式貯存的,即以數(shù)字坐標表示地物和地貌點的空間位置,以數(shù)字代碼表示地形符號、說明注記和地理名稱注記。面對高度自動化的數(shù)字地圖與成圖過程,如何結(jié)合實際分析地物平面位置和高程的精度,是個重要的現(xiàn)實問題。以1∶500 數(shù)字化測圖為例分析地物點精度,以大體了解和完善數(shù)字測圖質(zhì)量。
4.1 平面精度
①圖根點,相對于圖根起算點的點位中誤差不得大于實地±5cm(圖上±0。1mm)。
②地物點相對于鄰近圖根控制點的平面位置中誤差應(yīng)≤±10cm。
③極坐標法測定的碎部點數(shù)占總點數(shù)的比例應(yīng)大于80%,采用極坐標法進行數(shù)據(jù)采集時,每個測站上除了觀測一個后視已知點作為起始方向外,還須觀測另一已知點作為方向和距離的檢查值。
④極坐標法測定的地物點,角度施測半測回,距離單次測定,2c 值不得大于20″,i 值不得大于26″。
4.2 高程精度
