時間：2023-06-07 09:36:08
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇數字技術與應用，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
中圖分類號： P25 文獻標識碼： A
前言
隨著先進科技水平的發展，測繪技術逐漸完成了從模擬測繪技術向數字測繪技術的轉變，并已經建立起以網絡通信技術、全球定位系統、地理信息系統、遙感技術為核心的數字化的測繪體系。隨著科技水平的不斷提高， 我國數字測繪技術水平已逐漸步入世界的先進行列，下面就將結合數字測繪技術的相關特點，分析數字測繪技術的應用及發展策略。
一、數字測繪技術的應用
隨著我國社會市場經濟的快速發展，我國的科技水平不斷的進步發展，將計算機等先進技術水平應用于測繪系統中，是我國的測繪技術成功實現了從模擬測繪技術向數字測繪技術的轉變，測繪的技術和方法也實現了多樣化，尤其是測量的精準度得到了顯著的提高。 目前數字測繪技術的應用主要有數字化測繪與地面測量技術、地理信息系統、全球定位系統幾個方面，下面對其的應用做以詳細的介紹。
1、數字測繪技術在全球定位系統中的應用
全球定位系統 GPS 是一種全新的測繪手段， 現已被廣泛的應用于工程測繪當中， 為現代工業的快速發展提供了有利的測繪手段。GPS 是衛星授時測距導航或全球定位系統的簡稱， 它具有操作便捷、功能用途廣、測量用時短、定位精度高的特點，應用 GPS 系統，可以為用戶提供連續的時間、速度、動態三維位置等信息。 在現代社會，GPS技術在數字測繪技術中的應用是一項必不可少的技術。其主要的應用領域有：房屋地形測繪圖及工程細部的測繪，工程調查工作的主要部分是工程細部測繪， 運用 GPS 技術可以使街坊及街坊內界址點間距的誤差范圍縮小，使測繪的準確度得到大大的提高，并且，對于一個區域內的地形的測定只需要一個人背著儀器就可以進行，并能夠應用繪圖軟件進行地圖的測繪，降低了測繪成本，大大提高了工作效率。在進行測量施工臨時水準點的測量時， 如果采用傳統的測繪技術測量，就有可能會導致出水準點距離較遠，而如果采用 GPS 技術進行測量，會在提高測量準確度的同時大大提高工作的效率。
2、數字測繪技術在地理信息系統中的應用
地理信息系統技術 現代信息科學及其延伸的一部分， 它在現代信息社會的發展中發揮著至關重要的作用。地理信息系統技術簡稱為GIS，它主要利用了環境科學與技術、管理科學與技術、空間科學信息科學與技術、測繪遙感科學與技術、計算機科學與技術。由于其運用了眾多先進的科學與技術手段，它可以應用于地理數據的分析、采集、管理、三維顯示、存儲、成果的輸出；地理空間的預測預報、提示、輔助決策等功能，所涉及的功能異常的強大，隨著未來科技水平的發展，GIS系統，會向著應用社會化、系統智能化、平臺網絡化、系統集成化、數據標準化、數據多維化的方向發展。
3、數字測繪系統在地面測量技術中的應用
地面測量技術與數字化測繪技術指的是數字化成像技術與地圖數字化技術。地圖數字化技術是在對原有的地圖進行數字化的處理的基礎上，使已有的地圖能夠在精度、比例尺寸上都能滿足數字化的要求。該技術應用于數字化轉化儀器中，如掃描矢量化、手扶跟蹤數字化等。 該數字化的成像技術是為了改善傳統的成像技術繪圖繁瑣、數據處理繁復、程序復雜、作業艱苦等特點而出現的。 它具有便于保管、勞動強度小、更新方便、精度高、易于等特點。數字化的測繪技術在很過工程建設領域都有較高的使用價值，其主要表現在：原圖的數字化，該技術適用于一個沒有完成數字地形圖的地區需要完成數字地形圖的繪制， 它能夠充分的應用現有的地形圖，再加上數字化儀、掃描儀、計算機等工具，再配備相應的數字化軟件，即可以開展工作；應用于地面數字測圖，如果在進行繪圖時，沒有可以參照的大比例尺寸的地圖，就可以采用直接地面數字測圖的方法進行測圖，這樣得到的地圖的測量精度也很高，可以將誤差范圍控制在五厘米之內。 將此技術應用于數字地球，經經濟與社會發展的各個方面統一加載于一個地理坐標框架中，然后以數字的形式存儲于計算機中，就可以得到想要的信息。
二、數字化測繪在數字地球中的應用
數字地球就是把經濟和社會發展方方面面的信息，加載于一個統一的地理坐標框架中按數字的形式存貯于計算機，任何機構或個人均可通過網絡通訊技術，足不出戶便獲取所需的信息做到。數字地球是一個十分龐大的系統工程，技術復雜，涉及部門多，沒有任何一個部門或團體能單獨承擔，它需要地球科學、信息科學、空間技術和眾多應用部門的配合。測繪作為地學和信息學的重要組成部分，在國家空間數據基礎設施建設中具有不可替代的地位，空間基礎信息的獲取、處理，向信息高速公路提供內容豐富、形式多樣的信息貨物等工作已歷史地落在測繪工作者肩上。可以說，數字地球始于測繪。我國測繪部門從 20 世紀 80 年代初期開始，對傳統測繪技術進行了大規模的數字化改造。傳統的光學定位技術已被光電技術、GPS 技術所取代，傳統的白紙測圖已被數字測圖和地理信息系統所取代，以地面測量為主向以衛星定做(GPS)、衛星遙感(RS)測繪等高技術為主的對地觀測方面轉變，被動的靜態測量向動態的實時測量方面轉變。測繪部門在數字地球基礎框架建設方面做了大量工作，主要包括:建立了全國 A 級、B 級 GPS 網;完成了全國 1∶ 100 萬、1∶ 25 萬基礎地理數據庫和數據服務設施;建立了國情和省情綜合地理信息系統;研制成功了從遙感立體影象自動建立數字地面模型的數字攝影測量系統;研制成功了數字高程模型 (DEM)、數字正射影像 ( DOM)、數字線劃圖(DLG)、數字柵格圖(DRG)等“D”產品生產線。數字地球的雛形已經形成。
三、數字測繪技術的發展前景
隨著我國信息化發展進程的加快，社會發展對地理信息資源的需求增長速度越來越快，測繪的技術手段及資源配置的方式也在隨著科技的發展而更新換代，測繪部門的信息化測繪體系已經開始向著服務網絡化、應用社會化、地理信息獲取實時化、處理自動化的方向發展。測繪技術體系的核心逐漸發展成為融合 RS 遙感集成技、GIS 地理信息系統技術、GPS 全球定位系統技術、網絡化地理信息服務技術、空間對地觀測技術的技術。 測繪服務已經從專業化、標準化的低于服務向網絡化、數字化、高動態、全方位的地理信息服務的方向轉變，數字化測繪技術的誕生是測繪史上的重要成果之一。高精度的遙感影像掃描系統及激光掃描繪圖機等技術的研制成功，使地理信息的顯示、提取、輸出等技術得到了徹底的革新，目前，測繪部分已經基本實現了測繪產品的數字化、 測繪工藝流程的系統化、測繪裝備的現代化。 要想數字化測繪技術在未來取得更好的發展，還需要加強空間數據采集、圖形圖像處理、空間查詢等功能的自主軟件的研發，在未來數字測繪技術的發展中，融入更多的仿生學技術、物理學技術、計算機網絡通信技術，不斷的創新思想，取得新的技術進步，使數字化測繪技術取得更大的發展。
結語
隨著社會市場經濟的快速發展，測繪技術也逐漸完成了模擬測繪技術向數字測繪技術的轉變，數字測繪技術的廣泛應用，使測繪的成本大大的降低，測繪效率得到了顯著的提高，數字測繪技術在未來的發展過程中的應用范圍會越來越廣泛，但是在這個發展過程中，要能夠不斷的探索創新，研發出新的技術及軟件，使數字測繪技術得到更好的發展。
參考文獻
[1].魏志寰,馬琳.淺談數字測繪技術的發展[J].數字技術與應用,2011(4).
關鍵詞：數字動漫，教學輔助
受眾通過數字動漫技術影片帶來的感官享受潛移默化的受影片內容影響，輕松地將影片中呈現的知識、思想、觀念植入了自身認知系統，比起獲取傳統乏味的書面表達信息，受眾更青睞于通過數字化影視媒體直觀感受獲得信息，將這種娛樂方式應用于教學形式中，進而讓學習變得更加輕松，理解變得更加容易，記憶變得更加深刻，對知識信息的傳播速度和傳播范圍也都有積極影響。因此，將數字動漫技術與教學內容結合，將教學內容通過數字媒體技術予以展現進行輔助教學，通過學習者對數字媒體的鮮活形式接收知識，從動態教學影片的展示形式中輕松獲取知識，改變學習者認為學習枯燥、排斥學習的心理，進而既提高了學習質量，又是教學手段發展變革的必然趨勢。
動漫技術作為數字技術中的重要部分，也是國家目前大力扶植、推動發展的重點技術對象，它不僅具有風格活潑、易被大眾接受的信息傳達特點，而且作為一種視覺傳達藝術，還具有靈活性強和審美價值高的特點。鑒于動漫的這些特點可以有效彌補傳統教學形式生硬、枯燥、乏味的不足，因此近年來，國內外已經出現少數兒童教學機構將教材編成動畫影片，吸納動漫中的各種趣味形式。例如美國以數字動漫技術開發的幼教節目庫《愛冒險的朵拉》、日本的喬虎動漫教育集團的幼教動畫《喬虎》等，這說明以數字動漫技術為手段輔助教學的形式已經逐漸在全球范圍內被人們所追捧。國內在此方面的探索亦有，但因為規模太小和人才缺乏，動畫的制作技術和理念還不夠成熟，處于數字動漫技術的教學輔助初級探索階段，如《藍貓淘氣三千問》等，該兒童教學動畫系列局限于商業上的品牌形象塑造，使其沒有直接投入教育系統的條件，不能充分發揮動漫技術在教學輔助中的巨大價值。目前，我國不斷在動漫教學、動漫技術、動漫理論上做出創新和努力，未來若干年，我國動漫的發展必將有一個質的飛躍，這也要求其他產業帶動動漫產業，動漫產業推進其他產業，實現產業融合，相互進步。將動漫技術應用于教學輔助，不僅是人才培養機制的創新，也是動漫產業發展的機遇。
由此可見，研究探尋一種數字動漫技術結合教學內容的具體轉化機制，分析數字化媒體動畫技術的特點，結合動漫技術生動活潑的優勢，以數字動漫技術對教學的輔助改變當今教學手段和教學形式古板、生硬的現狀，進而完善教育機制，這不僅是我國提高教學質量、豐富教學內容、改善教學結構的必然要求，同時，更是實踐我國科教興國，促進國家教育“十二五”規劃建設的積極探索。
一、數字動漫技術應用于教學輔助中的研究現狀
1.國內現狀
從學術角度研究現狀來看，一是關于數字動漫技術動畫影片對人們認知的影響。這方面主要研究了當前市場上的動漫短片對兒童心理、道德認知、行為規范、知識構建等的影響。如有的研究概括和歸納了動畫片的內容設計對兒童心理的影響極其深遠，認為積極的動畫內容結合動畫生動的傳授特點對兒童正確價值觀的形成有相當重要的促進作用（魯光楠，2012）；二是關于新的教學形式的開發。如有研究者指出，不同教學形式對教學質量的高低水平有直接影響作用，將開發創新教學形式作為研究對象，探討我國課堂教學現狀的有效性、合理性，進而分析當前傳統教學形式中存在的問題（齊嘉妍，2012）。國內將數字動漫技術結合于教學內容的研究不多，還沒有更多人意識到這樣一種生動靈活的新型教學模式能給教育范圍的擴展和教學效率的提高帶來不可估量的推動作用。從知網檢索來看，關于教學形式創新的研究主題有很多，但絕大多數停留在理論創新層面，并且只是片面的針對某一學科或專業，關于把教學內容植入數字動漫技術教學輔助手段應用于教學系統的研究卻寥寥無幾，幾近沒有。如此具有價值的一種新型教學方式就猶如一個聚寶盆，卻鮮有人開發和挖掘，一旦這種數字動漫技術教學輔助模式發展并完善成為一種范式，很可能影響未來的教學機制，同時也帶動了數字動漫技術行業的發展。
2.國外現狀
從學術角度研究現狀來看，國外關于數字動漫技術與教學內容相結合的研究同樣不多，已有相關學術研究一是集中于動畫片對兒童發展的影響，如有研究者認為動畫片能激勵孩子編故事，去幻想，對豐富想象力有一定幫助（美國學者戴維?劉易斯）。還有美國的教育心理學家波斯納總結出動畫對孩子的語言發展、智力發展、行為習慣形成、心理素質提高等方面都有重要影響，家長要選擇適宜的動畫片去幫助正確引導孩子，規避動畫片對孩子健康成長的不良影響，以促進孩子的健康教育；二是關于多樣化教學方法豐富教學形式的研究。有研究者認為創新教學手段，改進教學方法，運用現代化媒體技術是創新教學的重要途徑，如日本有少數兒童教學集團利用直觀教材和媒體教學設備營造真實的感受氛圍進行教學，增強視聽效果，從而優化課堂教學，這是教學形式創新有效實踐的嘗試（姚艷梅，2007）。正因為數字動漫技術影片對人的影響之大，把教學內容結合于媒體技術影片形式中，如此一來正確價值理念、科學文化知識甚至對語言文字的學習都能更容易的被學習者所欣然接受，并且深刻記憶。
二、數字動漫技術在教學輔助中的應用發展趨勢
傳統教學主要倚重語言和文字教學形式以及簡單圖文的教學材料，使學生在相對生硬的學習氣氛中難以更有效地吸收和接納知識和信息，通過數字動漫技術的教學輔助來實現動漫化教學材料應用于學校教育、家庭教育及社會教育中，彌補了傳統教學形式上缺乏生趣活潑的不足，使學習者能更輕松、快樂、深刻地接受和記憶新的知識。
隨著教育教學的深化改革及“十二五”規劃對教育形式的創新要求，建立更完善和豐富的數字動漫技術教學輔助機制是勢在必行。數字化媒體動漫技術的開發運用是現代科學技術和藝術設計文化的最新成就，是數字化時展的必然趨勢，它改變著人們傳統的學習方式和娛樂方式，已經廣泛應用到社會生活的各個方面。數字動漫技術與教學內容結合的教學輔助模式具有極其重要應用價值，它也正逐漸受到更多研究人員的關注，成為值得深挖和探究的主題。
結語
研究將靜態教學素材向動態形式轉化的教學創新策略，將各類文化知識、道德標準以及故事傳記等從靜態教材轉化為動畫系列，析出更適應與我國數字動漫技術互動的結合點，探尋其具體的實現方式，構建生動活潑的數字動漫技術教學輔助模型，深入研究多種數字動漫技術表現形式的優點和受眾心理，完善數字動漫技術教學輔助的內容和方式，提高教學質量。
使用數字化媒體動漫技術應用于教育教學中，使教學手段與時俱進，是動漫技術應用于新領域的嘗試。用數字動漫技術動態影片取代靜態教材，更是創新我國教育模式、教學機制跨出的一大步。（作者單位：湖南師范大學美術學院）
參考文獻
【關鍵詞】數字測繪技術；地籍測量；應用與探討
隨著國家經濟的快速增長，城鎮建設的步伐越來越快，相對應的土地利用價值越來越高，怎樣提高土地的綜合利用率，是政府迫切要求解決的問題。而地籍測量工作的展開，對地籍圖的要求也越來越高。地籍測量的工作需要采集大量的數據以及繪制大量的地籍圖等，工作繁復復雜，而按照常規的測算方式，想要達到現如今的要求標準，變得非常的困難。隨著科學技術的發展，走向數字化與自動化的地籍測量已經成為時代的必然，由于數字地籍圖的地籍信息能夠完整地覆蓋每一個區域，在所形成的地圖上詳細的標記了每塊土地及其附著物的基本情況，所以它不但實現了土地的經濟價值，還為政府部門做各項宏觀決策提供了基礎的資料和科學的依據。
1.現代地籍測繪技術的基本情況
數字化地籍測量是依據計算機為平臺，用先進的數字化采集設備采集基本的地籍測量數據，然后將數據輸入計算機里，然后在數據處理軟件和繪圖軟件的使用下自動生成地籍圖。現代測繪技術是運用到地籍測量中的一些先進的技術和方法，它是融地籍測量外業、內業于一體的綜合性作業系統。其最大優點就是在完成地籍測量的同時可建立地籍數據庫，并通過一定的途徑建立地籍管理系統，為完成“數字國土”工程、實現電子政務和現代地籍管理奠定基礎。現代地籍測繪主要是采用自動采集地籍要素的方式，利用全站儀、計算機或PDA采集地籍要素，傳輸到計算機上，運用專用的地籍數據處理軟件，對其進行分析、整理、編輯和入庫。
由于采用的是高科技在野外采集初級數據，不經過人工，自動記錄存儲，并可直接傳輸給計算機進行處理、繪制地圖，不但提高了工作效率，而且有利于以后的信息修補變更工作。另外數字化地籍測量的精度主要取決于最初對采點和地面建筑物的數據采集精度，而其他方面都是通過計算機來進行數據的處理、面積的統計、以及自動繪圖等，其誤差對地籍測量成果的影響都很小。在成圖以后的修改變更時，因為要對所有的構筑物和建筑物依附物進行全面的調繪，所以根據已繪成圖的部分進行全面的檢查，錯誤部分就可徹底糾正。而且在修正的過程中，對原有地籍圖中的各個部分也進行了自動的測試，從而更正了其中的錯誤部分。
此外數字化地籍圖提供了完整的地形特點以及使用情況，可以使政府相關部門在做出城市發展規劃的時候，有切實可靠的信息來做為依據，防止規劃的無序性，使其更加科學性，速度化。而且能對城市發展、環境保護以及各個投資項目等方面做出正確的決策。
2.數字攝影測量與遙感模式
應用數字攝影測量與遙感模式進行地籍測量前景非常廣闊。隨著航空航天影像信息獲取手段朝著多平臺、多時相、多傳感器、高分辨率、高光譜和快速機動的方向發展，高分辨率衛星遙感影像將成為地理空間信息獲取與更新的主要數據源，以激光測距系統（LIDAR）、激光成像雷達、雙天線SAR系統、數字攝像機、GPS/INS為主體的機載三維數字攝影測量系統等多種數據獲取手段的迅速發展，不但能完成地籍線劃圖的測繪，還可以得到各種專題的地籍圖，同時利用衛星遙感進行地籍資源調查和地籍利用動態監測，為快速及時的變更地籍測量作好參照。由于地籍測量的精度要求較高，數字攝影測量主要以大比例尺航空像片為數據采集對象，利用該技術在航片上采集地籍數據，其控制點和目標點主要采用航測區域網法和光束法進行平差，即所謂的空三加密，進而通過專有數字攝影測量的數據處理軟件，完成地籍測量的內外業。
數字攝影測量與模式得到的地籍圖信息豐富，實時性強，既具有線劃地圖的幾何特征，又具有數字直觀、易讀的特性；地籍圖上的界址點完善。不受通視條件的限制；除要用GPS像控和地籍權屬調查外，大部分工作均是在內業中完成，既減輕了勞動強度，又提高了工作效率，是一種廣有前途的地籍測量模式。
3.RTK技術應用于地籍控制測量
RTK技術采用差分GPS三類（位置差分、偽距差分和相位差分）中的相位差分。這三類差分方式都是由基準站發送改正數，由流動站接收并對其測量結果進行改正，以獲得精確的定位結果，所不同的是發送改正數的具體內容不一樣，其差分定位精度也不同。前兩類定位誤差的相關性會隨基準站與流動站的空間距離的增加其定位精度迅速降低，故RTK采用第三種方法。地籍控制測量的精度是以界址點的精度和地籍圖的精度為依據而指定的。根據《地籍測繪規范》規定，地籍控制點相對起算點中誤差不超過±0.05米。由于地籍圖根控制點密度是根據界址點位置及其密度決定的，城鎮地區城區控制點的密度一般為每隔100-200M一點，郊區或建筑稀疏區地籍控制點的密度一般為每隔200-400M一點，因此應用RTK技術測繪控制點，效率非常高。
4.GPS RTK應用于地籍細部測量
GPS RTK （Real Time Kinematic，實時動態）技術是在GPS基礎上發展起來的，能夠實時提供流動站在指定坐標系中的三維定位結果，并在一定范圍內達到厘米級精度的一種新的GPS定位測量方式，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。
地籍細部測量是地籍調要組成部分，目的是真實準確測定每宗地籍的權屬界址點、線、位置、形狀、數量等各項地籍要素。地籍調查規程要求，地籍平面控制測量基礎上的地籍細部測量，對于城鎮街坊界址點及街坊內明顯的界址點間距允許誤差為10cm，城鎮街坊內部隱蔽界址點及村莊內部界址點間距允許誤差為15cm。界址點測量是地籍測量的核心，其精度直接影響地籍調查成果質量，準確的測定界址點是管理地籍產權的基本保證，GPS RTK技術標準完全能夠保證其精度要求，在適合布設GPS點的開闊測區優先使用RTK技術，能夠提供工作效率，節約時間。對于影響GPS衛星信號接收的遮蔽地帶，可以用全站儀、測距儀等測量工具，采用解析交會法、極坐標法、圖解交會法等進行地籍勘丈，有利于加快地籍細部測量進度，城鎮地籍調查規程規定的精度要求如表2所示，界址點對鄰近圖根點點位誤差系指用解析法勘丈界址點應滿足的精度要求，界址點間距允許誤差及界址點與鄰近地物點關系距離允許誤差系指各種方法勘丈界址點應滿足的精度要求。
5.結語
隨著現代測繪技術的發展，高精度、高效率的新型測繪儀器的出現，地籍測量與現代測繪新技術的結合逐漸緊密，地籍測量的儀器和方法都有了較大的改變。傳統的地籍測量手段已經難以滿足實際工作的需要，現代測繪技術和方法在地籍測量中正發揮著巨大作用。數字化測繪技術帶來的測繪技術的革命化變化，具有更加精確、更加高效的測繪能力，是測繪技術在信息化時代進行自我完善的一種表現。隨著信息技術和地理信息技術的發展，以及社會經濟發展需求的變化，測繪事業正在向測繪地理信息事業轉型發展，從生產型向服務型、應用型轉變。
參考文獻：
[1]國家測繪局，《地籍測量規范》（CH 5002-94）[S]，北京： 武漢大學出版社
關鍵詞：數字校園 虛擬現實技術
中圖分類號：TP391.9 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）01（a）-0033-01
隨著計算機軟硬件技術的發展，利用虛擬現實技術進行復雜場景的虛擬漫游已成為可能。數字校園是基于地理信息系統技術、虛擬現實技術、寬帶網絡技術、多媒體技術、計算機圖形學等高新技術，將校園地理空間信息和其屬性信息相結合，構建一個逼真、具有視覺、聽覺、觸覺的虛擬校園景觀，用戶可以利用計算機網絡遠程訪問這個全新的校園景觀，通過終端計算機在虛擬校園中漫游，而且可以進行查詢、分析、評價等操作，使用戶足不出戶也可以有身臨其境的感覺。
1 虛擬現實技術的概念和特性
虛擬現實技術（Virtual Reality，簡稱VR）是一種由計算機全部或部分生成多種感覺環境，給參與者提供各種感官信息，使之產生身臨其境的感覺，以便更好地體驗、接受和認識客觀事物的技術，它可分為沉浸式和非沉浸式兩種。
2 虛擬現實技術的場景建模的研究
采用虛擬現實技術實現“虛擬場景” 中，三維場景建模是一項很重要的工作，場景建模實際上就是對實體對象按“虛擬場景”的呈現、可視化、漫游等要求，對其對等實體大量相關數據的收集、組織和存儲供其使用的過程。主要通過場景總平面圖、 地形圖、樓建筑圖紙及功能區域的航拍圖、衛星遙感圖來獲得數字化地圖數據。場景總平面圖通常以AutoCAD格式存儲，在處理中盡量簡化多余的層面只保留對建模有用的層、面、體處理過的數據；紋理對于增加虛擬場景的真實感有至關重要的作用， 紋理數據是指來自實地拍攝的數碼照片和用于地表物體的紋理及簡單映射幾何模型的紋理數據庫等。
基于實景的虛擬現實場景的生成過程具體包括實景獲取，用第三方軟件建模，場景材質設置和真實感貼圖，虛擬現實系統初始化，模型對象化導入與實時呈現等5個方面。
首先要對室外實景進行建模，對于室外模型，要反映現實中的上海工程技術大學，所以對其進行數據收集。首先精確地采集了上海工程技術大學的建筑數據，從學校相關部門找其相關的平面結構圖。然后對實景進行數碼拍照，拍照要從不同的角度，力求反映物體的各個細節。
為了提高整個系統的運行效率，可以采用多層次細節模型（Level Of Detail LOD） 機制。通過采用這種機制，為每個物體手工建立繁、簡不同的模型，在遠距離觀察時就用相對簡單的模型，而當近距離觀察時則使用相對復雜的模型，這樣做可以有效地達到系統的逼真性和速度之間的均衡。
3 虛擬現實建模中的圖像貼圖
程序貼圖雖然具有能導致計算機生成人工化的痕跡的缺點，但同時這類貼圖卻又具有占用內存較少的優點，因而它在Maya的內部被大量使用，并通過一種數學機制進行運算。程序貼圖可分二維程序紋理和三維程序紋理兩大類，但使用二維程序紋理，就必須要創建UV坐標，或者也可進行投影貼圖，而使用三維程序紋理的話，則因為貼圖過程是根據貼圖在三維空間的位置自動進行計算的，所以不需要創建UV坐標。
圖像貼圖分為顏色貼圖和凹凸貼圖，具有外觀逼真，但占用內存較多的特點，特別是當涉及圖片數量過多時，整個過程則變得極為繁瑣、麻煩，而且特別容易出錯，在筆者做的校園中，就涉及到數量相當多的路燈、數木、草坪等等。
4 虛擬現實技術發展趨勢
虛擬環境的建立是VR技術的核心內容，動態環境建模技術的目的是獲取實際環境的三維數據，并根據需要建立相應的虛擬環境模型。
三維圖形的生成技術已比較成熟，而關鍵是如何“實時生成”，在不降低圖形的質量和復雜程度的前提下，如何提高刷新頻率將是今后重要的研究內容。此外，VR還依賴于立體顯示和傳感器技術的發展，現有的虛擬設備還不能滿足系統的需要，有必要開發新的三維圖形生成和顯示技術。
虛擬現實實現人能夠自由地與虛擬世界中的對象進行交互，猶如身臨其境，結合各種感應設備進行全新感官的體驗設計應是虛擬現實未來研究的重要方向。
5 結語
本文通過對虛擬環境下場景制作技法的研究，詳細說明了虛擬場景的構造過程，實現了現實場景的虛擬漫游。
通過上海工程技術大學實景制作來闡述虛擬現實場景的生成過程及其相關注意事項，例如通過合理建模減小復雜度，通過真實感貼圖來增強逼真度，通過模型導入的對象化來實現對虛擬物體的控制，最終在逼真性、實時性和可控性方面都達到了較好的效果。
參考文獻
[1] 王柯.基于虛擬現實技術的三維漫游系統研究與實現[D].四川：西南交通大學，2006：2.
[2] 母天石.基于VRML虛擬現實漫游技術的研究與實現[D].武漢：武漢理工大學，2005.
[3] 姜慶.虛擬現實技術在數字化校園中的應用[J].信息技術，2006：150-151.
[4] Isabelle V，Olivier W.，Angeline S.，et a1.High sensitivity to multisensory conflicts inagoraphobia exhibited by virtual reality[J].European Psychiatry，2006：501-508.
【關鍵詞】電氣自動化；數字技術；應用與創新
1.數字技術概述
電子計算機誕生后，隨之產生了數字技術，數字技術是將各種類似圖像、聲音、文字信息借助一定的設備進行轉化為計算機可以識別的二進制，然后再進行運算、存儲、傳送等工作。數字技術也成為數碼技術或計算機數字技術，其在運算存儲過程中實際是計算機對信息進行編碼、解碼和壓縮的工作。數字技術具備保密性強，穩定性強等特點。
科學技術的發展是科技迅速發展的推動力，數字技術是一項被廣泛認可的技術，其操作方便、安全性高、準確性可靠的特點降低了對其他設備的依賴。此外，數字技術可以能夠使單位設備運作更加高效和穩定，可以將眾多繁雜的信息進行你給分類和歸納，并形成體系，確保品質的基礎上還節省了費用。
2.數字技術的應用現狀
2.1 WINDOWS逐步形成標準操作平臺
計算機網絡技術迅速發展使得計算機圖形化的控制界面更加直觀和簡單，實現了電氣自動化的操作和控制。WINDOWS操作系統是目前全球應用最廣泛和操作性最強的計算機操作系統，隨著獲得全球用戶的認可，其逐步成為一種電氣自動化控制平臺的標志性平臺。
2.2數字技術與電氣自動化逐步融合
數字技術與電氣自動化隨著市場的發展越來越緊密的結合在一起，極大的提高了自動化技術發展水平，其表現為：在企業管理上幫助企業管理者及時掌握企業運營情況，提供調整決策的科學依據，確保企業經濟效益持續增長。數字技術可以隨時提取企業生產管理的各項數據，對于降低工作誤差和提高工作效率。此外，隨著越來越多的互聯網技術應用于自動化技術中，不斷發展的虛擬技術也趨于成熟，促進了科技工作者能夠研發出更加快捷使用的電氣操作系統。
2.3分布式控制系統的應用現狀
分布式控制系統的產生得益于電氣自動化對數字技術的要求和依賴增強。為了保證數據傳輸的穩定性和準確性，分布式控制系統要在操作或施工現場進行總線控制。連接著所有儀表、線路和設備的是分布式控制系統的大腦中央控制室，其根據數據傳回及時分析，并進行正確指令的下達，極大了減少了工作人員的數據傳遞，工作效率也大大提高[1]。
3.數字技術在工業電氣自動化領域中的應用
3.1可操作性強
數字化的信息處理和對信息處理準確無誤的識別是數字技術發展過程中的主要工作。而且在人力使用方面不需要大量人力，物力和財力的投入也較少也是數字技術發展的重要特點，少量人員的參與保障了數字技術的安全性，而且操作方便快捷。數字化技術平臺的開放性發展，既能提高代碼使用效率，縮短編程周期，也能在編程語言方面實現規范化和標準化操作，同時實現系統實現繼承性和靈活性操作，市場占有率也更能提高一個水平。例如，現在的數字化變電站的普及應用，設備應用過程中占地少，設備回路簡單，配置上也實現了數字化，其應用得到了迅速普及。數字化既操作簡單，其投入成本也相對較小。
3.2可靠性得到提高
數字化技術主要利用網絡技術和系統進行應用，智能化電氣系統發展得到了極大的促進。工業電氣自動化中數字技術的應用，使得傳統設備在使用上冗雜的情況得到改善，操作上也實現了快捷水平。在操作準確率上數字化技術有著突出優勢，同時數字化技術的應用提高了工業電氣化在應用過程中的安全性和使用性能。在設備智能化和網絡化方面，工業自動化領域發展迅速，其電氣自動化在數字技術的推動下發生了改變，技術含量高，且市場占有率的提高，使得企業在發展中占據先機和更大的市場份額。
3.3性價比高
工業電氣自動化領域使用數字化技術既保證了電氣自動化的實現，也同時能夠起到在智能化實施過程中獲得更好效果的作用。我們一般非常重視在企業經營中節約成本的問題，數字化技術在工業電氣化領域的應用不但保證了生產質量，而且在成本控制上進行了較大的改進。在工業電氣自動化中的應用中，數字化技術為技術的發展提供了良好的環境，也實現了系統的開放性操作。
4.數字化技術在GPRS環境的發展展望
雖然數字化技術的應用在工業電氣自動化領域的實施與發展提供了強大的技術支持，也取得了不錯的應用成就，但是，數字化發展的弊端仍然無法掩飾。當前，數字化技術應用還是一項年輕的應用技術，還存在標準模式差異、技術操作人才匱乏和網絡技術落后的現實問題，所以，當今社會的工業電氣自動化中的智能化水平還處于一個較低的水平。在這個大背景下，數字化技術向著新的應用方向發展，其中GPRS技術就是一個重要的發展方向。GPRS是一個新興的移動數據通信業務，是一種采用分組交換技術進行數據分組發送與接收的新技術，同時用戶可以隨時在線應用，按照流量計費的方式也降低了服務成本。基于GPRS技術進行熱網遠程監控系統的建設具有多方面的優勢特點，具有永遠在線、高速傳輸、按流量計費、組網簡單靈活、防雷擊及通信鏈路由專業運營商進行維護的特點，其在工業電氣自動化中具有廣闊的應用前景。
通過分析數字化技術在電氣自動化應用中的不足，對GPRS技術在數字化技術中的發展進行展望，可以通過三個方式加強GPRS系統在電氣自動化應用中進行改善。即采用光纖連接，就地進行安裝、運用GOOSE虛端子概念、加強程序化操作理念。電氣化的良好運作需要標準化的接口上進行實現。數字技術是一個軟件系統，其執行力非常重要，按照程序實施整個系統的功能完善是數字化系統操作過程中對一個重要方面，只要這樣才可以促進工業電氣自動化的發展[2]。
5.小結
工業電氣自動化發展是一個新技術不斷投入使用的過程，數字技術作為一項新技術使得電氣自動化發展水平不斷提高，取得了非常好的發展效果。由于自動化系統操作較為簡單，在管理和控制上也能實現全面自動化，所以，數字化在電氣自動化發展中有著巨大的應用前景。但是，隨著技術水平的不斷提高，數字化技術在電氣自動化應用中也有一些問題亟待解決，因此，對于電氣自動化中數字技術的創新仍需不斷深入，以期更好的促進工業電氣自動化水平的提高。
【參考文獻】
[關鍵詞]數字電子技術；應用現狀；發展趨勢
中圖分類號：TD766 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）13-0274-01
0.前言
數字電子技術是當前發展最快的學科之一，電子技術可分為數字電子技術和模擬電子技術，就邏輯器件而言，已經從20世紀40年代的電子管、20世紀50年代的晶體管和20世紀60年代的小規模集成電路，從中等規模到大規模集成，至今已發展到了超大規模集成電路。近幾年又出現了可編程邏輯器件，為數字電路設計提供了更加完善方便的器件設計過程和方法也再不斷的演變和發展。半導體技術的大力發展推動了PC等電子設備的廣泛使用，數字電子技術作為電子時代的支撐技術，在全球電子信息化的進程中起著巨大的推動作用。
1.數字電子技術較模擬電子技術的優勢
數模信號之間的轉換往往是要將模擬信號轉換為數字信號、數模轉換是將傳感器從自然界獲取的連續的信號波形經過濾波、去噪等處理，最后形成由固定高低電平組成的數字信號，也就是人們常說的“0101”信號。
之所以在信號處理中多是將模擬信號轉換為數字信號，主要原因包括如下幾點：
（1）模擬信號有無窮多種可能的波形，同一個波形稍微變化就成了另一種波形，而數字信號只有兩種波形（高電平和低電平），這就為信號的接收與處理提供了方便。
（2）模擬信號是由一連串連續的信號波形組成的，其信號極其容易受到干擾，這些干擾不僅僅是來自信號的采集階段，也來自信號傳輸過程中和電子元器件造成的誤差，這就導致了采集信號的精度難以得到保證，從而影響試驗的準確性或系統的可靠性。而數字電路中只采用高低電平對信號進行編碼，這就保證了信號的抗感染能力，提高了信號的精度。
2.數字電子技術的應用
從二十世紀七十年代以來，信號的數字化處理模式席卷了全球的電子技術領域，模擬信號的數字化越來越得到推崇，我們就以下兩個例子來說明數字電子技術的實際應用。
2.1 USB總線微波功率計
將數字電子技術應用于虛擬儀器中，結合相應的軟件設計，開發出USB總線微薄功率計，以實現對微波功率的采集測量與傳輸。
該微波功率計由USB通信接口、微信號檢測電路等組成功率探測器，在探測器采集到相應的微波功率信號后，首先由已燒寫程序的微信號檢測電路芯片對采集信號進行去噪、求差值和累加等操作，然后對信號數據進行固件程度修改，最后，USB通信接口通過鏈路將處理好的數據信息發送到上位機，再由上位機程序來對數據進行分析處理。
由于集成應用了數電技術，該功率計體積小巧、測量精度高、系統操作簡單，而且收發數據可以與PC機進行交互，匹配性較好。
2.2 雷達接收機
數字電子技術的不斷發展成熟，使得其應用范圍已經涉及到精密設備的生產制造中。雷達接收機作為軍民兩用的高精度電子設備，其要求要具有較強的抗干擾能力，這就要求雷達接收機要具有較寬的工作頻段和高靈敏度，因此現代雷達接收機正逐漸由模擬接收機轉變為數字接收機。
雷達接收機的數字化轉型主要是要解決低噪聲放大器、抑制混放電路和I/Q解調技術的研發，而這些技術的研發都必須建立在數字電子技術的基礎上，比如放大器和抑制混放電路都需要數字變頻和數字濾波技術。
3.數字電子技術未來的發展趨勢
3.1 數字電子技術未來的發展趨勢
隨著信息化時代的到來，社會需求推動著電子技術的飛速發展，數字電子技術更是成為社會和經濟發展的主力軍，市場需求推動著信息技術向更深層次的邁進。因此科技信息的不斷進步加速了產業的升級換代，這就要求數字電子技術必須要順應市場的需求。數字化是電子技術的必由之路，這已經成為當代的共識。我國的電子技術研究者經過多次探索和實驗，使得數字化的歷程在不斷進行著一系列的重大變革。當代我們所應用的電子產品由于技術的不斷革新正在以前所未有的速度進行更新換代，而這種革新又主要表現在大規模可編程邏輯器件的廣泛應用之中。特別是在當今這個時代，半導體的工藝水平經過不斷開發已經達到了深亞微米，芯片的集成高度也達到千兆位，時鐘頻率也正在向千兆赫茲以上發展，數據傳輸位數甚至達到了每秒幾十億次，這些技術在之前是難以想象的，這就注定SOC（System 0h aCh5p）片上系統必將成為未來集成電路技術的發展趨勢。電子設計技術在不斷的更新換代，發展到了今天，又將面臨另一次更大意義的突破―5PGA在EDA（電子設計自動化）基礎上的廣泛應用，此技術的廣泛應用必將在我們的信息時代再創奇跡。
3.2 數字與模擬電子技術之間的融合
數字與模擬電子技術之間的融合促進了新型電子器件的誕生，不斷地提高性能一直是電子器件追求的目標，模擬技術與數字電子技術的融合首先提高了傳統電子器件的性能，促進了新型電子器件的誕生。例如，傳統電位器噪聲大、使用壽命短、可靠性差，而集成了EEROM、電子開關和線性電阻技術數字電位器因改變了傳統電位器的機械結構，從而根除了傳統電位器的固有缺陷，提高了其性能。目前各種電子產品中廣泛應用的開關電壓調節器、D類音頻功率放大器都是數字與模擬相結合的新型電子器件。
4.總結
隨著科技的大力發展，數字電子技術將更廣泛地應用到生產生活中去，要大力發展數字電子技術，就要擺脫傳統技術理念的束縛，將其與新興技術結合起來，從而大大提高自身的工作效率，為電子產品向數字化邁進奠定了堅實的基礎，為未來的科技發展保駕護航。
參考文獻
[1] 馮占領.現代儀器使用與維修.中國計量科學研究院，2006.2.
[2] David L.Adamy主編.EW102：電子戰進階.電子工業出版社，2009.3.
關鍵詞 McWiLL技術；無線數字城市；設計與應用
中圖分類號：T39 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2013）12-0100-01
近些年來，由于人們生活水平的不斷提升，人們對于生活品質的需求也在不斷的提高。隨著我國城市化進程的不斷推進，城市已經開始成為人們經濟生活的中心，因此，城市設計者們必須考慮人們的生活需求，來設計適合人們工作和生活的城市。隨著人們生活節奏的加快，無線數字化開始走進我們的工作和生活，為我們的工作和生活帶來極大的方便與快捷，發揮了巨大的作用。近些來，科學技術的發展也是突飛猛進的，許多新技術被應用到我們的工作和生活當中，無線通信技術就是其中之一，在幫助城市設計者完成無線數字城市設計的過程中起到了巨大的作用。McWiLL技術是近幾年研發出的新型無線移動寬帶互聯網技術，在技術上擁有無可比擬的優勢，在無線數字城市設計中發揮了重大作用。
1 McWiLL技術概述
1.1 McWiLL技術的內涵
McWiLL技術是我國自主研發的移動寬帶無線接入技術，其采用了許多關鍵技術，如CS-OFDMA、增強型智能天線、軟件無線電、自適應調制編碼、動態信道分配等關鍵技術都被McWiLL技術所采用。有了這么多關鍵技術的綜合與運用，McWiLL技術很好的規避了以往無線通信技術的缺點，而且具有能夠覆蓋到更廣的范圍內、數據處理能力較強等優點。
1）CS-OFDMA技術的采用，使McWiLL技術傳輸數據具有可靠性。
CS-OFDMA技術一種融合的多址技術，CS-OFDMA技術成功的將SCDMA技術與OFDMA技術融合到一起，這兩項技術的融合成功的克服了傳統CDMA技術在寬帶數據傳輸過程中存在的問題，傳統CDMA技術在寬帶數據傳輸過程中容易引起碼間干擾，為用戶帶來不必要的麻煩，CS-OFDMA技術能夠有效的克服這一問題。同時，CS-OFDMA技術還可以有效的對抗其他方面的一些衰落與干擾，如頻率選擇性衰落和相鄰小區的干擾。這些問題的規避，使McWiLL技術傳輸數據具有可靠性。
2）增強型智能天線的應用，使McWiLL系統的抗干擾能力大大的增強。
增強型智能天線是指，在原來SCDMA系統智能天線的基礎上，采用增加相關的優化方案，如增加增強型空間零陷的方案。經過原有技術的升級換代，可以使原有系統的抗干擾能力增強。McWiLL技術的這一技術原理可以提現在以下幾個方面：1）通過增加增強型空間零陷優化方案，使McWiLL系統能夠自動的將無線電信號調向所期望的方向；2）增強型空間智能天線能夠科學合理的選擇信號接收，有選擇性的對信號進行處理；3）增強型智能天線可以排除干擾信號，并且能夠優化信號質量。因此說，增強型智能天線關鍵技術的應用，使McWiLL技術的抗干擾能力大大的增強。
1.2 McWiLL技術的特點
1）McWiLL技術具有鏈路預算高的特點。通過關鍵技術的融合，使McWiLL技術具有鏈路預算高的特點。具有鏈路預算高的特點的好處主要有以下幾個方面：①McWiLL系統的無線覆蓋范圍將會更加廣泛。如果某項無線技術和McWiLL技術的覆蓋范圍相同，那么同等情況下，McWiLL系統所需要的基站的數量要比其他無線通信技術要少，基站的數量少了，維護的費用自然而然就降低了。②McWiLL系統具有室內覆蓋效果佳的優勢。
2）McWiLL系統可以提供超大容量的語音業務以及寬窄帶融合業務。McWiLL系統對于語音業務和寬窄帶融合業務采用了先進的處理技術，因此和其他無線通信技術相比功能更加強大。
3）McWiLL系統所耗費的成本較低。
McWiLL系統在開發建設的過程中采用的“大基站小終端”的設計理念，和其他的無線通信技術相比，基站的建設成本大體相當，但終端產品所耗費的成本較為低廉，因此容易被消費者所接受。
2 McWiLL技術在無線數字城市設計中的應用
2.1 無線數字城市概述
無線數字城市這一名詞，對于大多數人來講比較陌生，似乎“無線”“數字”和城市設計與建設沒有任何關系。近些年來，無線數字城市設計理念開始在城市設計過程中處于主導地位。無線數字城市設計理念來源于當下飛速發展的科學技術水平以及人們對于現代生活的高品質要求。無線數字城市并沒有一個嚴格意義上的概念定義，經過調查，筆者認為無線數字城市就是指將當前先進的無線通信技術應用到城市建設當中去，讓人與人之間的距離更加的縮短，讓人們在城市的每一個角落都能享受到優質的網絡服務，這也是數字化時展的要求，讓人們切身的感受到科學技術以及數字化時代帶給大家的益處，這應該是無線數字城市設計的出發點與最終目標。
2.2 McWiLL技術在無線數字城市設計中應用的意義
1）人與人之間的聯系更加的緊密。互聯網的發展已經使人與人之間的聯系更加的緊密，無線數字城市的建設將會更加的縮短人與人之間的距離，讓人們聯系更加的方便與快捷。
2）有利于促進經濟發展，實現“信息興業”。
隨著信息時代的到來，信息化在國民經濟發展過程中所發揮的作用越來越明顯。國家正在花大力氣開展信息化發展戰略，通過信息化發展來提升和優化產業結構，將國家的重要產業推向高、精、尖發展領域，實現信息化帶動產業化。因此，加快無線數字城市的建設步伐有利于實現“信息興業”，有利于帶動我國新的經濟增長點，增強國家經濟發展后勁，提高我國經濟的國際競爭力。
3）打造移動互聯網，落實“信息惠民”。
無線數字化城市的建設也是落實“惠民工程”的一項重大舉措。無線數字城市可以實現城市生活多個領域的信息化發展。“固定互聯網”向“移動互聯網”發展已是大勢所趨。無線數字城市建設將圍繞貫徹國家信息化戰略之國民信息技能教育培訓、縮小數字鴻溝等戰略行動計劃，突出以人為本，豐富服務內容，創新服務模式，拓寬服務渠道，完善服務體系，提高服務質量，著力解決好公共服務延伸到基層，讓社會大眾用得上、用得起、用得好的問題，實現信息服務均衡、優質、高效發展。
參考文獻
關鍵詞：數字交互技術；課程設計；設計模式
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）34-0148-02
在學校的傳統教學過程中，教學設計中往往會出現“灌授”式的方法，這種課程設計的局限性不言而喻。近些年，很多老師在課程設計過程中加入了一些新媒體元素，但是，這些方法并沒有從根本上解決傳統教學中“場地”與學生“被動”接受的教學情況，學生學習的自主性并沒有得到根本性的增強。如果要打破這種傳統課程設計中的根本性問題，就需要在課程設計以及教學實踐環節進行全新的開發與研究。近些年，數字移動交互技術的不斷發展以及在各領域的成功運用，基于這一技術而呈現的數字移動交互產品越來越多地出現在各種移動終端設備中，將這一技術移植入課程設計與教學當中，已經變成非常可行的一種方法了。目前，越來越多的教師都注意到了這一課程設計方法的轉變，即，將原有固定教學場地轉換為非固定場地，將原來“灌授”式課程設計轉換為“交互”式課程設計，并將相關課程設計內容呈現于各類數字移動終端上，增加學生學習的趣味與互動性，另外，由于課程設計內容是呈現于智能手機或者各類PAD中，因此，可以還可以做到打破原有固定場地的模式，讓學生能夠將課程隨身攜帶，隨時學習。
一、數字交互技術在課程設計中的概念
使用數字移動終端作為數字交互技術的呈現載體，已經得到越來越多的社會認可，學生手中的各類移動終端設備上也裝滿了各類APP產品。開發具有移動課堂性質的APP課程設計產品，就是要應用于學生的手機或者PAD之中。此類課程設計其實是一個完整的系統體系，是由前臺客戶端以及后臺相對應的服務器端來構成的。服務器端，是放置相關教學課程設計內容的載體，所有的交互過程以及內容呈現方法均由服務器端程序來完成；相對應的學生在移動平臺上使用的用戶端，也就是我們所說的APP程序端，這個APP程序的作用并不包含課程設計的內容，以及用來進行課程設計呈現過程中的各類交互方法，整個課程設計的內容主體和交互方式以及呈現方式均在服務器端運算完成，學生端的APP程序只是作為一個承接服務器端發送過來相關內容的載體，因此，學生手機中的APP程序體積非常小，但是整個學習和瀏覽過程必須在互聯網環境之下才能夠完成。
二、基于數字交互技術的課程系統的特點
若要使具有交互功能的課程設計內容傳遞給學生，那么這一系統平臺必須具備幾個基本功能：（1）為了能夠做到學生與老師進行在線交流，必須具備文字發送功能。（2）具備圖片發送功能。（3）具備語音傳遞功能。（4）具備多人討論功能。通過這種方法，實際上是把傳統教學模式變成了帶有“社交”特點的模式，也改變了傳統課程設計過程中過于強調老師作用的問題。在這個交流互動過程中，強化學生對于課程關注的主動性，以及對于知識把握的主動性，將學生變為知識傳遞過程中的主體，淡化老師“主導一切”的作用。這類課程設計由于開發之初就會考慮交互性和趣味性，因此會引導學生進入相應的學習情景中，增加學習過程的樂趣。目前，移動課程設計應用平臺可以考慮市場占有率最高的IOS平臺以及Android平臺，基于這兩個系統的交互平臺在數字移動終端設備中占據了絕大多數市場，并且這類設備具有非常小的體積，非常便于攜帶，因此在這些設備上展現的課程設計完全可以做到“隨身走”的目的。
三、構建數字交互技術的課程設計
在設計之初，就需要考慮結合課程知識特點來設計出有別于傳統方法的交互手段。數字化技術手段的使用，除了可以保留知識固有特性以外，還能夠體現出新的感官體驗。因此，不能夠將傳統已有的課程知識直接放置于這類平臺中，這樣會失去其交互的特性和目的。與傳統課程設計不同的是，學生可以通過相應的交互技術，比如單點觸摸、多點觸摸等方法對相關課程內容進行多種操作。事實上，就課程設計本身來說，可以包涵課程設計與創作以及課程設計的數字化呈現，數字化呈現過程中強調的是內容的可交互性，可融入的情境性，這就要做一整套的前期準備工作，比如情節腳本的創作、情境情節的設計、交互動作與方法的設計等方面。圖文并茂是這個技術下實現課程設計的最基本需求，對于學生群體的心理感知特征、年齡結構、知識儲備、興趣點等方面均需要做整體的考慮。經過這樣全面考量的課程設計會具備良好的可應用及可推廣性。因此，這類課程設計需要注意學生使用過程中所產生的認受感知、情境感知、互動感知以及趣味感知等幾個方面。學生在學習過程中，對于知識的認知程度很大程度上會被興趣范疇所決定。所以，在課程設計過程中，對于交互過程和情境設計就顯得尤為重要，要讓知識變得有趣味，同時交互過程又不能夠過于復雜，注意在設計過程中考慮降低學生的使用難度，輔助以相應的視聽元素和情境元素，使學生感受到交互過程與知識學習之間的緊密聯系，而這種聯系恰恰成為學生學習并且記住相關知識的過程媒介。數字交互技術在課程設計中的應用，需要依據個方面的成熟經驗來完成，比如涉及到學生心理認知程度因素，就需要依據相關心理學家的研究成果；再比如，涉及到相關內容實現的環節，就需要依據相關軟件工程師的知識與技術……通過深入對學生學習需求及興趣調研，結合各方面的研究成果，采用數字技術手段，從而設計出為學生能夠認同并廣泛接受的課程設計作品。
四、構成數字交互技術課程設計的要素
基于數字交互技術課程設計的核心設計要素與其他產品的核心設計要素一樣，都是“創造性”。這一技術環節下進行的課程設計實質上是將知識信息與計算機技術及表現手法向結合從而形成特定表達形式的一種方法。計算機程序技術的不斷發展，使得課程設計完全可以用有別于傳統方法的形式進行完成。這個設計過程中所包括的設計要素大體有幾下幾個方面：（1）課程內容呈現界面簡單、美觀。要用最直接和美觀的界面環境展現出每部分的課程內容，注意界面設計中的友好程度以及顏色的使用，界面設計是否友好，顏色使用是否得當，是否具備美感，對于學生使用來說會有非常直接的影響。（2）強調交互手段的和諧與自然，通過交互手段，能夠讓學生充分參與知識獲取過程中的互動交流，因此在進行課程設計的時候，交互方法的考慮是一個非常重要的因素，好的交互方式，可以促進學生使用的興趣，增加趣味，調動學生更好的學習認知與積極性，從而更好地完成知識點的學習。（3）體現游戲的情境，對于學生來說，知識點的展示與獲取，若能夠融入相應的體驗情境中，形成對知識了解的相應連續性，引導學生按照其感興趣的方法，主動參與知識獲取的過程中，這也是數字交互技術應用于課程設計中的必要因素之一。
五、數字交互技術課程設計的方法
在應用數字交互技術進行課程設計之初，首先需要進行前期學生受眾情況的調查和定位，不同年齡，不同階段的學生有其特有的心理接受特點，要根據這樣的特點來進行設計開發。
1.結合課程內容和知識要素建立功能模型。調查不同階段學生對于交互功能的喜好，并且進行列舉。在這其中選出相對適合大多數學生喜好的功能方法，完善課程設計的創意部分；考慮應用平臺的種類與限制，比如針對IOS和Android的屏幕分辨率的不同，要有不同視覺化的設計考量；不同系統平臺的操作方式存在一些差別，在進行課程設計的時候也要一并考慮進去。
2.根據課程設計的需要繪制流程圖及相關界面設計要將整個課程設計過程順利完成，流程圖的繪制，是不可或缺的。關于知識點銜接的方法，知識點與交互方式的融合，以及獲取知識進階的辦法，這些都需要用流程圖來表示出相互之間的轉換過程。具體來說，每一個操作環節，每一部分文字的顯示，每一個圖片的調用，每一段視頻或者飲品的使用，以及相關界面之間的互相跳轉，這些在進行課程設計的時候都需要具備良好的思路和清晰的邏輯。同時，還需要對于相關界面分布布局進行設計。每一個界面中需要使用到的諸如“按鈕”、“Logo”、“導航”、“內容展示”等元素都需要進行先期設計，在這些先期設計完成的基礎上，再進行內容的加載與完善。
3.數字交互技術進行課程設計的原型設計。原型設計，是將前一步的邏輯過程和草圖進行細化的過程，搭建一個邏輯順暢，界面友好的原型程序進行測試。這一階段，并不是要完全實現整個課程設計過程，而是要進行相關技術的檢驗測試，比如對于前一步做出的交互設計方法進行邏輯檢驗，檢查其是否能夠順暢運行，技術實現是否存在問題；原型中對于界面的測試，則側重于視覺感知環節，界面是否使用方便，提示是否明確，內容是否明顯等問題都需要在這個環節進行測試并確認無誤之后，再進入整個課程設計的完成階段。
4.使用數字交互技術完成課程設計。在前幾個過程的基礎上，選擇相關的技術來進行最終的課程設計實現。實現的技術方法有很多，比如使用ActionScript3.0，或者JAVA，又或者HTML5技術來進行APP開發，這些手段都是可以的，當然，這里列舉的都只實現是學生端的APP框架的技術手段，而對于課程設計的主體，也就是服務器端的部分則需要使用諸如PHP，或者Visual Studio等工具進行程序開發，另外還需要使用到數據庫技術。總之開發這樣一個基于數字交互技術的課程設計產品，是一個嚴謹有序的過程。
隨著多業務傳輸平臺技術(mstp)逐步成熟并在城域網中得到推廣，我國的“三網合一”通信網絡的建設已提上日程。目前數字通信網絡技術可概括為兩類：移動通信技術和永久鏈路通信網絡技術。在光纖端口不能與終端設備實現連接的前提下，通信電纜將承擔著支持上述通信技術的綜合業務。采用屏蔽技術的數字通信電纜憑借對電磁場的優化，可以支持0—65ghz頻段的通信，使通信電纜在“光進銅退”的時代背景下依然應用于大容量、高頻率、高速率的下一代通信網絡。
一、屏蔽技術及應用原理
屏蔽可有效地抵制以場的形式造成的干擾。屏蔽的原理是利用屏蔽體對電磁能流的反射、吸收和引導作用，而這些作用是與屏蔽結構表面上和屏蔽體內感生的電荷、電流和極化現象密切相關。
按屏蔽的作用原理，電纜屏蔽可分為靜電屏蔽、靜磁屏蔽和電磁屏蔽等三種形式。靜電屏蔽的作用是使電場終止于屏蔽的金屬表面，并將電荷送人大地；靜磁屏蔽的作用是使磁場限于屏蔽體內；電磁屏蔽的作用原理是電磁波在屏蔽體表面上的反射現象，以及屏蔽金屬厚度內高頻能量的衰減。
二、各種屏蔽結構的優缺點
(1) 單層銅絲編織。采用這種結構的電纜柔軟性好，但抗干擾能力較差，生產效率低，用銅量高，導致成本也高。
(2) 鋁塑復合薄膜和單層銅絲編織。其優點是電纜抗干擾能力強，柔軟性好；但缺點是編織速度慢、生產效率低用銅量高，成本高，而且電纜單位長度的重量重，不利于安裝施工。
(3) 一層鋁塑復合薄膜和一根排流銅導線。其優點是電纜輕，柔軟，安裝方便。但屏蔽性能還不太理想，尤其隨著時間推移或其他原因，由于排流導線與鋁層接觸電阻變化或鋁塑復合薄膜定型不理想，往往會引起屏蔽效能的下降。故長期本文由收集整理使用可靠性差。
(4) 單層鋁塑復合薄膜和稀疏編織銅編織層。相對于上述第2種結構(編織密度高編織層)而言，其優點是生產率可成倍提高，生產成本可大幅度下降，生產過程易控制，具有較好的屏蔽效能(相對于第1、第3種結構)。
三、分析影響屏蔽電纜的選擇和應用的各種因素
（一）頻率范圍
頻率范圍是設計電纜屏蔽時首先考慮的參數。頻率范圍關系到電纜及其連接器采用高頻屏蔽還是低頻屏蔽。在音頻系統中，在50～60hz頻段需要對用電設備屏蔽。對于射頻或靜電放電，則在幾十兆甚至更高的頻率范圍內都要求設計良好的屏蔽系統。
（二）電路阻抗
低阻抗工作電路意味著存在大電流，而大電流本身會產生較強的磁場(電感較高)；高阻抗工作電路意味著存在小電流，小電流本身會產生較強的電場(電容較高)。電路阻抗是選用屏蔽材料的另一個主要因素。
（三）電纜長度
電纜工作時最高傳輸頻率的波長稱為電纜傳輸波長。若在最高頻率階段，電纜的長度少于傳輸波長的二十分之一時采用低頻屏蔽，但是若電纜長度大十傳輸波長的二十分之一，就需要采用高頻屏蔽。可見，電纜在什么樣的環境中以及如何接地都要受到電纜長度的影響。
四、數字通信電纜屏蔽技術的應用
（一）網狀編織屏蔽
網狀編織屏蔽在保持良好的柔韌性和抗撓壽命的同時，提供了超群的結構整體性。這種屏蔽對于降低低頻電磁干擾是理想的選擇。比起箔層屏蔽來說，網狀編織屏蔽降低了環路阻抗。網狀編織屏蔽在音頻以及低頻范圍(0．03～10mhz)非常有效。通常，網狀編織屏蔽覆蓋越密，屏蔽效果就越好。
（二）組合屏蔽
組合屏蔽就是指采用多種屏蔽材料和屏蔽工藝的多層屏蔽。它們能夠在整個頻段實現最完善的屏蔽效果。箔層／網狀編織屏蔽結合了箔層屏蔽磁場全覆蓋與網狀屏蔽整體性好、阻抗低等優點。組合屏蔽還有各種材料的箔層／網狀／箔層、網狀／網狀或網狀／螺旋等結構。
（三）接地保護
線路接地防護的目的是將過電壓、電流的能量旁路入地，達到保護設備的效果。因此防護成功與否，還要看瀉流是否有效，而瀉流的成敗，除了對防護器件的要求外，還要看接地系統的能力，所以接地也是電磁防護的重要內容。
為了提供能夠長期保持低阻抗對地排流，地下部分接地體的設置應當考慮以下因素：土壤條件、接地體與土壤的接觸面、接地信號的特性、接地體的長期效果。對于地上部分，應當考慮所設計的接地系統是固定的、連續的；所設計的載流量，應當滿足所可能遭受的任何電流量；所設計的阻抗數值，應將地面上的建筑物或設備的電位，限定在規定的范圍內。
（四）低頻磁場
高導磁材料具有低磁阻，對磁通起著分路的作用，使得屏蔽體內部的磁場大為減弱。當干擾電磁波的頻率較低時，可采用高導磁率的材料，從而使磁力線限制在屏蔽體外部，防止擴散到屏蔽內的空間。數據電纜屏蔽主要針對外來電磁干擾。當頻率低于10 mhz時，幾乎任何屏蔽編織網都能發揮很好的屏蔽作用。當頻率高于10mhz時，就要選用轉移阻抗低的屏蔽，且屏蔽覆蓋要在95％以上，以減少電磁泄漏。
關鍵詞：模擬電子技術，數字電子技術應用
中圖分類號：TN710文獻標識碼：A文章編號：1674-098X（2019）04（c）-0164-02
隨著電子技術發展水平不斷優化，數字電子技術與模擬電子技術發展迅猛，其應用性均呈現擴張趨勢。就雙方的具體特征而言，模擬電子技術生產成本較低，通過便利的使用性能收獲了群眾的喜愛，但是數據的精度與準度較低，缺陷性明顯。因此，模擬電子技術具體應用在低端設備，并且對于具體的精度準度要求較低。與之相對，數字電子技術呈現出良好的精度與準度特征，其數據更加全面與真實，在具體的運行工程中能夠保證設備的整體效能發揮，提升工作效率。但是，因為精度與準度不斷提升與優化，其工程造價遠高于與模擬電子技術。
1模擬電子技術、數字電子技術簡介
1.1模擬電子技術
模擬電子技術核心在于電路，通過全面有序地將電路進行細化，保證整體效能的穩定發揮。模擬電子技術處理模式較為簡易，通過形成連續信號來提升工作效率，在相應的電子技術中發揮著重要的作用。因為模擬技術具有成本低廉、應用性能較廣等特點，使得具體的模擬電子技術深受低精度領域產業的喜愛。但是，其低廉的成本帶來了較大的問題，在具體的應用過程中，噪音問題無法解決，信號傳播效率較差，并且容易受到電磁干擾，在一定程度上加重了失真和數據性能不足的問題，使得群眾的具體使用滿意度不足，帶來了一定的不便性，同時也影響著人們對于電子技術的認識，造成在使用過程中頻繁出現問題，阻礙著模擬電子技術的向前發展。
1.2數字電子技術
數字電子技術以抽樣定理作為運算基礎，在與抽樣信號相結合的過程中，不斷提升與優化數據的精度與準度。因為其自身運算邏輯嚴密，所以其精準度遠超模擬電子技術。因為自身綜合能力優異，數字電子技術應用廣泛，并且能夠保證數據信息安全有序的傳播，將所有的不利因素，即噪音、電磁波等進行規避，保證了實際的播放效果與播放質量。與此同時，數字電子技術內部的安全系統健全，通過加密的方式來切實提升安全性，不斷優化數據，保證整體的工作效能，切實提升工作效果。
2模擬通信和數字通信的分析和研究
2.1分析模擬通信的優缺點
模擬通信因為自身的安全性能不健全，使得具體的保密工作不到位，容易受到嚴重的電子干擾，從而產生信息泄露和他人盜取信息等問題。與此同時，其抗干擾能力較差，在具體的通信過程中，噪音會對通信質量產生嚴重的破壞，降低了整體的通信質量與通信水平。其優點也顯而易見，即使用方便與造價低廉，是通信要求較低的企業和個人的福音。
2.2分析數字通信的優缺點
數字通信因為自身系統性和技術性較強，所以其頻帶較寬，并且對于技術性要求不斷提升，其發展速度必須與相關電子技術發展水平同步。因為自身的精度要求較高，對于同頻技術需求較大，其誤差同樣需要量化與整合。同樣，其優點明確，即抗干擾能力和數據的精度與準度遠超模擬電子技術，信息處理能力優越。目前，我國的高清電視大多使用數字電子技術，其信號傳播率傳播能力不斷優化與提升。同時，數字電子技術通過構建完整的通信網絡來切實提升和優化信號處理能力，保證通行的安全性與穩定性全面提升，為電子計算機技術與通信技術搭建了良好的溝通與合作的平臺，保證二者緊密結合。相比與傳統的通信技術，現代通信采用網絡數據模式來保證接線工作的迅捷程度，大大解放了接線員大量的工作任務，并切實減少因人為因素帶來的誤差，保證工作效率與相關經濟效益的全面提升。在存儲方面，數字電子技術憑借優質的存儲系統極大地便利了存儲工作，不斷優化和提升整體存儲性能。
3模擬信號和數字信號在數字電子技術應用中的體現
模擬信號和數字信號通過文字、語音、視頻等形式來將相應的信號數據進行有序的整理與表達，形成了良好的表現形式。
3.1模擬信號
模擬信號是指在特定的參數范圍內，通過連續的或者有一定間隔的信息特征進行數據化表達，并最終產生信息數據。在傳統的模擬信號模式下，電話與電視均采用有線模式，即通過將數據信息進行線路傳播，在形成聲音信息之后，通過用戶聲音來進行相應的變化與處理，保證時間呈現連續性特征。簡而言之，即通過轉換數據信息，使之以電信波的形式進行有線傳輸，在數據傳出之后，將電信號進行備份與還原，使之能夠直接應用于具體的生活與生產工作中來。
模擬是一種富有時效性與真實性的表達模式，在我們的日常生活中應用廣泛，我們看到的具體事物或者通過多媒體設備看到的具體數據信息皆屬于模擬，其應用型廣泛，并與我們的日常生活與生產關系緊密。因為模擬自身的特殊性質，所以在其運行過程中需要載體，載體形式多樣，可以使膠卷或者白紙，也可以是專業的數據云盤。同時，模擬工作同樣對工具的需求性較高，模擬設備多樣，可以是電視機或者音響。模擬的傳播方式多樣，可以采用傳統的紙質傳播，也可以使用先進的互聯網技術進行傳播。
3.2數字信號
數字信號的工作模式是去表示數字量，其特征是將信號進行狀態變化，使其趨于穩定與躍式發展。數字信號的表現形式為電位型和脈沖型，前者的表示法則在于將不同狀態的電位信號通過零和一來進行表達。后者的表示模式為將脈沖模式通過零和一來進行表達。在科學技術水平日新月異的今天，數字化技術不斷成熟與優化，數字時代正式來臨，通過數字來對人們的實際生活進行有序的表達，保證生活水平不斷提升，信息的精度與準度同步優化。在具體的數字通信過程中，通過將數字信號作為信息傳輸的載體，保證信息傳播的有序性與完整性，通過使用二進制信號表達模式，切實提升了表達工作的簡易程度，緩解了數字表達的工作壓力。
3.3在通信技術中模擬電話通信與數字電話通信的區別
模擬電話通信模式下，線路傳輸工作的起點是信號發送端，在發送端將模擬信號進行整合后，用聲能的形式來進行傳輸，之后通過使用電能轉化器來根據音頻和聲波來將變化著的聲能進行轉化與還原，保證用戶能夠收到模擬信號，并將其數據信號進行還原，其工作模式為數據信息-聲能-電能-數據信息，形成一定的循環。數字電話通信模式下，語音聲波直接轉化為模擬信號，通過聲音與電能的裝換來簡化工作流程，通過二進制算法來保證模擬信號的精度與準度，實現良好的聲電、電聲轉換循環，保證用戶在使用過程中能夠切實減少工序，相應的操作工作也在同步減少。
關鍵字：數字技術 工業電氣自動化 應用 創新
前言：
當前，數字化技術發展迅速、應用廣泛，工業電氣自動化中對于數字技術的應用日益增多，促進了工業電氣自動化的快速發展。工業電氣自動化中應用數字技術，可以極大地減少勞動力的使用，提升產品的生產效率，縮短產品的生產周期，降低產品的生產成本。而同時，數字技術又在電氣自動化的應用實踐中進一步豐富與發展。因此，研究數字技術在工業電氣自動化中的應用與創新具有十分重大的意義。
一、數字化技術的優點
（一）具有可靠性
數字化技術以計算機網絡與高端的智能化電氣系統為基礎，應用數字化技術使操作更加簡便，而且具有較高的準確率，減少了對其他傳統設備的使用，同時，數字化互感器和光纖的應用，更有效地提高了工業電氣自動化的安全。例如，工業自動化儀表的數字化、網絡化，可以將模擬技術轉化為數字技術，而且數字具有較好的平衡性和明確定位性。
（二）具有很高的性價比
在工業電氣自動化中應用數字化技術可以有效保證設備的自動運行、檢查與診斷等，而且具有豐富的信息資料和很強的通信能力，同時，智能化的數字化技術還能為企業節約大量的成本。例如，應用數字化技術分析樣品時，我們可以進行測試、樣品分析定位、在線數據分析和結果評估，以便控制輸入數據與輸出分析結果，從而提高操作效率，保證服務質量，同時，還能與多項技術之間進行串聯運用，多種機器設備之間連接使用。數字化技術對于分析復雜的工業電氣自動化問題更加有效，計算結果更加精確，數據處理和分析方式更加優化。數字化在工業電氣自動化中的應用具有很高的性價比。
（三）具有很強的可操作性
數字化技術以計算機技術為基礎，在操作方面都具有間接性，只要輸入相應的操作指令和程序，設備就會開始自動運行，而且，數字化技術本身也能夠判斷和辨析指令，并通過傳輸設備，如光纜、電纜、互聯網等進行信息傳遞，同時，數字化技術還具有邏輯分析能力，能夠自動化地校正信息數量和準確度，降低了成本，保證了安全。此外，開放性的數字化平臺也使操作代碼更加標準化，有效地提高了程序的使用率，縮減了程序的編寫時間。
二、數字技術在工業電氣自動化中的應用
數字技術在工業電氣自動化中的應用主要體現在，以計算機和網絡系統為核心，實現工業電氣系統的智能化控制，簡化工業電氣設備的種類與數量，降低操作難度，減少失誤。
（一）Windows成為了工控標準平臺
基于微軟技術的Windows NT以及CE平臺（包括IE）已經逐漸成為工業電氣自動化的標準和規范。企業管理領域和其他領域廣泛應用以電子計算機技術為核心的網絡，效果良好；以計算機為基礎的圖形化控制界面在工業電氣自動化領域也逐漸成為主流，由于其直觀地反映了信息而且有較高的集成度，操作簡易，因而得到用戶的廣泛認可與采用。工業電氣自動化基于Windows的控制平臺具有操作簡易、維護便利且可集成辦公的優勢，因而具有很強的擴展空間。
（二）現場總線與分布式控制系統
現場總線是一種高度數字化的串行通訊總線，負責自動化系統以及智能設備之間的連接，并能夠實現數據的雙向傳輸。通過現場總線技術將現場的輸出/輸入站的智能化儀表以及低壓斷路器，利用串行電纜連接到中央控制室里的計算機上，使現場設備產生的各種信息反饋到中央控制室，從而讓控制人員及時了解現場情況，并做出正確反應。
三、數字技術在工業電氣自動化中的創新
（一）引入智能終端，并實現就地安裝
數據采集中采用雙重配置的智能化終端和間隔層，通過光纜傳輸與連接數據。第一重的配置主要上傳現場數據，配置中要有保護跳閘；第二重的配置則主要保護跳閘。這種雙重配置可以極大地提高數字技術在工業自動化控制中的可靠性。此外，工業電氣自動化的良好運作還需要標準化的程序接口，因此，計算機平臺自動化就顯得極為重要，計算機平臺的自動化有利于MES系統和ERP系統的連接。為了實現計算機平臺的自動化，辦公環境通訊可以采用TCP/IP作為標準。標準化的程序接口可以滿足不同用戶的需求，比如硬件和軟件產品數據的交換等，并且還可以優化智能結果，提高通訊質量。
（二）引入GOOSE 虛端子概念
GOOSE虛端子的提出以及實際應用是設計與裝置上的革命，改良了傳統的二次回路，便于理解和工程調試。同時，在智能終端、測控裝置以及保護裝置之間的信息交互中應用GOOSE技術，控制全站的開關、線路、母聯、母線與主變等，可以實現跳合閘功能，從而保護測控遙控裝置以及使用聯閉鎖的間隔層。如今，GOOSE網絡依靠其更高效的本體智能終端，已經替代了傳統使用的二次回路，已經能便捷地操控信號管理、檔位調節以及溫度測試等非電量信息。此外，按GOOSE網與MMS網采用雙網配置，簡潔方便、結構清晰以及層次分明，集中相關接口組屏。通過MMS網對主機與各IED之間進行通信管理，實現GOOSE測控遙控、跳閘保護及聯閉鎖等。
（三）完善程序化操作
在工業電氣自動化生產中，在傳達調度命令之前，首先，要將完成審核的票據錄入電腦系統中，在實踐操作環節要科學設置人工干預界面，并細化確認、設計開關與閘刀等設備，從而不斷完善與提升系統的應用功能；然后，進行模擬預演，使其處于自動化操作和默認識別的狀態，這樣即使無人操作時，該類控制系統也能夠進行自動化操作和控制。
工業電氣自動化的發展必將趨于開放化、信息化以及分布式管理，其中，信息化的處理手段與網絡技術相結合，使其更綜合，能夠實現管理和控制的全面化和自動化；開放化則要求內部系統和外部網路協調一致，使數字處理更精確；分布式的內部組成結構把智能系統分解成為幾個智能模塊，各個智能模塊既能獨立運作，又能分散危險，這一切都需要我們完善程序化操作。
參考文獻：
[1]馬建華.數字技術在工業電氣自動化中的應用與創新[J].制造業自動化，2012，34（6）：142-144.
[2]于泉海.工業電氣自動化中數字技術的應用創新[J].中國新技術新產品，2012，（9）：139-139.
[3]何賢義.淺談數字技術在工業電氣自動化中的應用與創新[J].中國電力教育，2010，（33）：83-84.
關鍵詞：天然氣 管網 數字化 技術 研究 應用
一、背景概述
數字管道[1] （或者數字化管道，Digital Pipeline）的核心思想是用數字化手段整體性地解決管道設計、建設、運營中的問題并最大限度地利用信息資源為管道生命期服務。數字管道就是信息化的管道，它包括全部管道以及周邊地區資料的數字化、網絡化、智能化和可視化的過程。
在歐美發達國家，數字管道已經得到了廣泛的實際應用。例如，美國交通運輸部管道安全局建立了“全國管道制圖系統NPMS”，包含全美所有油氣長輸管道與LNG設施的位置和屬性數據，以及人口、地質災害、高危區、水文、交通網絡等相關數據。此外，聯盟管道、德國Ruhr、意大利SNAM、荷蘭GasUnie、美國El Paso等大型專業管道公司紛紛在其管道建設、運營中大量運用數字管道技術。
國內從冀寧聯絡線開始正式提出建設“數字管道”[2]，隨后陜京線/陜京二線（中石油）、西部原油成品油管道（中石油）、港棗線（中石油）、氣電集團大鵬LNG（中海油）等都開展了數字管道的研究與實踐，取得了一定的成果和經驗[3]。
氣電集團擁有運行、在建和規劃的LNG接收站和管道項目十余個，眾多項目公司出于對管網、LNG接收站等的安全性、可靠性及生產運營管理的實際需要，紛紛提出建設數字化管道的生產需求，這同時也是SY/T-6621輸氣管道系統完整性管理中的明確要求。但是，氣電集團并沒有一套統一的數字化管道建設標準和規范，為了在集團范圍內建立統一的數字化標準和建設指南，以期加強協調指導，提高各項目實施數字化的效率和效益，為安全、環保、可持續運營的目標提供有力的技術支持，經過論證，氣電集團2008年向中國海洋石油總公司申請立項，開展“天然氣管網及LNG接收站系統數字化技術應用研究”課題，得到了總公司的批準。
本文將主要討論天然氣管網數字化技術研究及應用。
二、研究內容及成果
1.研究內容
天然氣管網數字化技術研究內容[4]分為如下五個方面：
1.1管道系統數字化技術研究、應用系統與接口研究；
1.2已建和新建項目數字化實施方案研究；
1.3管網數字化建設技術規范、建設指南的研究與編制；
1.4示范工程建設；
1.5實施風險評估及應急措施。
管道系統數字化技術研究主要包括：空間數據采集技術、地理數據坐標系的處理技術、數據質量控制技術、長輸管道數據模型研究、管線探測技術、管道測量技術、GIS與SCADA集成、GIS平臺選型。
應用系統與接口研究主要包括：APDM模型建庫方案、天然氣管道GIS系統設計方案、施工數據采集管理系統設計方案、線路巡檢系統設計方案、GIS與EDMS系統接口方案、GIS與EAM系統接口方案、GIS與SCADA系統接口方案。
總體的技術研究對數字化的技術體系提出框架性的方案，在此基礎上確立數字化的標準范圍，特別是關于數據、應用系統、組織實施等方面的標準，并編制相應的數字化建設技術規范、建設指南、總體實施方案和風險及應對方案，并依據總體實施方案開展示范工程建設，通過示范工程建設對建設標準、指南和實施方案等不斷修改、完善。
2.研究成果
經過研究共編制完成32份研究報告；1套“天然氣管網系統數字化技術規范”標準；1套“天然氣管網及液化天然氣（LNG）接收站系統數字化建設指南”；完成兩個示范工程建設和一項發明專利。研究成果具有以下先進性和創新性：
2.1研究領域和研究思路的創新：不但對“數字管道”領域進行了系統、全面的研究，還將研究領域擴展到LNG接收站領域，研究編制的LNG接收站數字化建設的標準和指南，在國內處于領先水平。
2.2標準編制路線的創新：在進行基礎研究的同時，將研究成果上升為企業標準――《天然氣管網系統數字化技術規范》并，用于指導氣電集團天然氣管網系統數字化建設，此天然氣管網技術規范在國內屬于首創。此標準應用到了中山示范工程的數字化建設，通過示范工程發現標準中存在的問題，進行修訂和完善，使標準更具實用性。
2.3數據采集方法和技術以及系統軟件的應用功能創新：對數字管道所涉及的多種數據從采集范圍、采集方法、質量要求，處理過程等方面分別做了詳細規定；對數字管道中的必要應用系統，從系統結構、系統要求的軟硬件配置、系統的功能要求等方面對不同的應用系統，詳細設計了各自的功能。
2.4已建與新建管道實施方案的創新：已建和新建管道實施數字化建設最主要的區別是施工期的數據采集，尤其是隱蔽項的數字采集工作。針對管道建設的實際情況，研究對新建管道和已建管道分別設計了數字化實施方案，可操作性強。
三、應用實踐及效果
1.示范工程的最佳實踐
管網數字化的技術標準編制完成后，結合一個已建項目和一個新建項目作為應用實踐的依托，開展示范工程建設，以檢驗和完善數字化建設的總體實施方案和標準。
2008年6月中旬，實地調研了中山、珠海、深圳多個管道項目，經過對項目規模、現有技術條件和對GIS的認識等方面綜合對比分析，初步選定中海中山天然氣公司（以下簡稱“中山天然氣” ）作為應用實踐的試點單位來進行示范工程。
中山天然氣已建成一條17.3km的試驗管道，于2007年開始正式投產。另外要新建一條管道，長48km，口徑為508mm，于2008年10月開始施工。根據《天然氣管網及LNG接收站系統數字化技術應用研究》建立的“標準體系”的要求以及“建設指南”的方法和步驟，進行中山新建管道和已建管道各3公里的管道和站場完整性數據采集與建庫，并以數據庫為基礎進行應用系統的建設。
示范工程主要開展了以下工作內容：
建設管道完整性數據庫；
開發、部署管道GIS系統；
站場及站場外三維模型；
實現GIS與管網監控平臺的集成。
1.1 管道完整性數據庫
