序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過(guò)程，我們?yōu)槟扑]十篇數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來(lái)更深刻的閱讀感受。

篇（1）

隨著現(xiàn)代社會(huì)的迅速發(fā)展，數(shù)字化、信息化、虛擬化已成為發(fā)展的大趨勢(shì)，而這一趨勢(shì)是主要通過(guò)數(shù)字媒體來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因此，數(shù)字媒體技術(shù)與數(shù)字媒體藝術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

其實(shí)數(shù)字媒體技術(shù)與數(shù)字媒體藝術(shù)其實(shí)是兩種截然不同的專業(yè)方向，但是兩者之間卻有著千絲萬(wàn)縷的關(guān)系。在實(shí)際應(yīng)用中，技術(shù)是藝術(shù)表達(dá)的最基礎(chǔ)的軟件操作，而藝術(shù)又是技術(shù)的內(nèi)在表現(xiàn)形式，所以，這兩者之間確實(shí)是分不開的。

數(shù)字媒體技術(shù)的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在虛擬現(xiàn)實(shí)、人工智能、人機(jī)互交等方面，它通過(guò)一個(gè)虛擬的“網(wǎng)線”，把虛擬與現(xiàn)實(shí)結(jié)合起來(lái)，形成一個(gè)可以看得見(jiàn)的技術(shù)。想象一下，在未來(lái)的世界里，人們可以足不出戶，坐在電腦前或通過(guò)虛擬機(jī)器，便可真實(shí)的可以觸摸的實(shí)現(xiàn)周游世界、探索發(fā)現(xiàn)、朋友聚會(huì)等，當(dāng)然，這一切要必須通過(guò)數(shù)字媒體技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。由此可以看出，數(shù)字媒體技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的重要性。當(dāng)前的數(shù)字媒體技術(shù)主要應(yīng)用在哪些方面呢？一是遠(yuǎn)程教育。數(shù)字媒體技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)“坐在家里就可以面對(duì)老師學(xué)習(xí)”，學(xué)生通過(guò)自己的特點(diǎn)和需求，來(lái)選擇針對(duì)自身的教學(xué)；二是虛擬交易。用戶可以通過(guò)一個(gè)公平的大眾認(rèn)可的第三平臺(tái)即可實(shí)現(xiàn)買賣雙方的交易，方便快捷；三是電子商品。如手機(jī)、平板電腦等等，用戶不必通過(guò)按鍵等操作方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，只需用手指一點(diǎn)即可達(dá)到自己需求的應(yīng)用；四是生活?yuàn)蕵?lè)。用戶通過(guò)無(wú)線手柄連接電視等載體，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)、玩游戲、打電話等目的。數(shù)字媒體技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)廣泛，它的發(fā)展趨勢(shì)就是由簡(jiǎn)單的個(gè)體用戶轉(zhuǎn)向大眾用戶的互動(dòng)、枯燥繁瑣的操作轉(zhuǎn)向個(gè)性簡(jiǎn)單化、局部的連接轉(zhuǎn)向廣泛的連接。數(shù)字媒體技術(shù)也正慢慢實(shí)現(xiàn)真正的虛擬現(xiàn)實(shí)化。

篇（2）

1 概念

數(shù)字電子技術(shù)主要研究各種邏輯門電路、集成器件的功能及其應(yīng)用，.邏輯門電路組合和時(shí)序電路的分析和設(shè)計(jì)、 集成芯片各腳功能。555定時(shí)器等。 隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)突飛猛進(jìn)地發(fā)展，用數(shù)字電路進(jìn)行信號(hào)處理的優(yōu)勢(shì)也更加突出。為了充分發(fā)揮和利用數(shù)字電路在信號(hào)處理上的強(qiáng)大功能，我們可以先將模擬信號(hào)按比例轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，然后送到數(shù)字電路進(jìn)行處理，最后再將處理結(jié)果根據(jù)需要轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬信號(hào)輸出。自20世紀(jì)70年代開始，這種用數(shù)字電路處理模擬信號(hào)的所謂"數(shù)字化"浪潮已經(jīng)席卷了電子技術(shù)幾乎所有的應(yīng)用領(lǐng)域。

2 數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展

現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展方向是從以低頻技術(shù)處理問(wèn)題為主的傳統(tǒng)電力電子學(xué)，向以高頻技術(shù)處理問(wèn)題為主的現(xiàn)代電力電子學(xué)方向轉(zhuǎn)變。電力電子技術(shù)起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件，其發(fā)展先后經(jīng)歷了整流器時(shí)代、逆變器時(shí)代和變頻器時(shí)代，并促進(jìn)了電力電子技術(shù)在許多新領(lǐng)域的應(yīng)用。八十年代末期和九十年代初期發(fā)展起來(lái)的、以功率MOSFET和IGBT為代表的、集高頻、高壓和大電流于一身的功率半導(dǎo)體復(fù)合器件，表明傳統(tǒng)電力電子技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入現(xiàn)代電力電子時(shí)代。

2.1 整流器時(shí)代

大功率的工業(yè)用電由工頻50Hz交流發(fā)電機(jī)提供，但是大約20%的電能是以直流形式消費(fèi)的，其中最典型的是電解（有色金屬和化工原料需要直流電解）、牽引（電氣機(jī)車、電傳動(dòng)的內(nèi)燃機(jī)車、地鐵機(jī)車、城市無(wú)軌電車等）和直流傳動(dòng)（軋鋼、造紙等）三大領(lǐng)域。大功率硅整流器能夠高效率地把工頻交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姡虼嗽诹甏推呤甏?，大功率硅整流管和晶閘管的開發(fā)與應(yīng)用得以很大發(fā)展。目前全國(guó)許多制造硅整流器的半導(dǎo)體廠家就是當(dāng)時(shí)的產(chǎn)物。

2.2 逆變器時(shí)代

七十年代出現(xiàn)了世界范圍的能源危機(jī)，交流電機(jī)變頻調(diào)速因節(jié)能效果顯著而迅速發(fā)展。變頻調(diào)速的關(guān)鍵技術(shù)是將直流電逆變?yōu)?～100Hz的交流電。在七十年代到八十年代，隨著變頻調(diào)速裝置的普及，大功率逆變用的晶閘管、巨型功率晶體管（GTR）和門極可關(guān)斷晶閘管（GT0）成為當(dāng)時(shí)電力電子器件的主角。這時(shí)的電力電子技術(shù)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)整流和逆變，但工作頻率較低，僅局限在中低頻范圍內(nèi)。

2.3 變頻器時(shí)代

進(jìn)入八十年代，大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅猛發(fā)展，為現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。將集成電路技術(shù)的精細(xì)加工技術(shù)和高壓大電流技術(shù)有機(jī)結(jié)合，出現(xiàn)了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的問(wèn)世，導(dǎo)致了中小功率電源向高頻化發(fā)展，而后絕緣門極雙極晶體管（IGBT）的出現(xiàn)，又為大中型功率電源向高頻發(fā)展帶來(lái)機(jī)遇。MOSFET和IGBT的相繼問(wèn)世，是傳統(tǒng)的電力電子向現(xiàn)代電力電子轉(zhuǎn)化的標(biāo)志。到1995年底，功率M0SFET和GTR在功率半導(dǎo)體器件市場(chǎng)上各占一半，IGBT取代GTR已成定論。新型器件的發(fā)展不僅為交流電機(jī)變頻調(diào)速提供了較高的頻率，使其性能更加完善可靠，為用電設(shè)備的高效節(jié)能、實(shí)現(xiàn)小型輕量化、機(jī)電一體化和智能化提供了重要的技術(shù)基礎(chǔ)。

3 數(shù)字電子技術(shù)的應(yīng)用

3.1 一般工業(yè)

工業(yè)中大量應(yīng)用各種交直流電動(dòng)機(jī)。其具有良好的調(diào)速性能，是由可控整流電源或直流斬波電源供電。近年來(lái)，由于變頻技術(shù)的迅速發(fā)展，使得交流電機(jī)的調(diào)速性能可與直流電機(jī)相媲美。大至數(shù)千千瓦的各種軋鋼機(jī)，小到幾百瓦的數(shù)控機(jī)床的伺服電機(jī)，以及礦山牽引等場(chǎng)合都廣泛采用電力電子交直流調(diào)速技術(shù)。一些對(duì)調(diào)速性能要求不高的大型鼓風(fēng)機(jī)、電鍍、電解鋁、電解食鹽水等都需要大容量整流電源。電力電子技術(shù)還大量用于高頻、中頻感應(yīng)加熱電源、淬火電源及直流電弧爐電源等場(chǎng)合。

3.2 交通運(yùn)輸

電氣化鐵道中廣泛采用電力電子技術(shù)。其直流機(jī)車中采用整流裝置，交流機(jī)車采用變頻裝置。直流斬波器也廣泛用于鐵道車輛。電動(dòng)汽車的電機(jī)靠電力電子裝置進(jìn)行電力變換和驅(qū)動(dòng)控制，其蓄電池的充電也離不開電力電子裝置。一臺(tái)高級(jí)汽車中需要許多控制電機(jī)，也要靠變頻器和斬波器驅(qū)動(dòng)并控制。飛機(jī)、船舶需要很多不同要求的電源，它們都離不開電力電子技術(shù)。

3.3 電力系統(tǒng)

電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中有著非常廣泛的應(yīng)用。發(fā)達(dá)國(guó)家在用戶最終使用的電能中，有60%以上的電能至少經(jīng)過(guò)一次以上電力電子變流裝置的處理。電力系統(tǒng)的現(xiàn)代化離不開電力電子技術(shù)。直流輸電在長(zhǎng)距離、大容量輸電時(shí)有很大的優(yōu)勢(shì)，其送電端的整流閥和受電端的逆變閥都采用晶閘管變流裝置。近年發(fā)展起來(lái)的柔流輸電（FACTS）也是依靠電力電子裝置才得以實(shí)現(xiàn)的。晶閘管控制電抗器（TCR）、晶閘管投切電容器（TSC）、靜止無(wú)功發(fā)生器（SVG）、有源電力濾波器（APF）等新型電力電子裝置具有更為優(yōu)越的無(wú)功功率和諧波補(bǔ)償?shù)男阅堋Ｔ谂潆娋W(wǎng)系統(tǒng)，電力電子裝置還可用于防止電網(wǎng)瞬時(shí)停電、瞬時(shí)電壓跌落、閃變等，以改善供電質(zhì)量。

3.4 電子裝置用電源

由于高頻開關(guān)電源體積小、重量輕、效率高，現(xiàn)在已逐漸取代了線性電源。各種電子裝置一般都需要不同電壓等級(jí)的直流電源供電。通信設(shè)備中的程控交換機(jī)、大型計(jì)算機(jī)所需的工作電源、微型計(jì)算機(jī)內(nèi)部的電源都采用全控型器件的高頻開關(guān)電源。所以各種電子裝置離不開電力電子技術(shù)。

3.5 家用電器

家用電器中照明用節(jié)能燈、變頻空調(diào)器、電視機(jī)、音響設(shè)備、家用計(jì)算機(jī)、有些洗衣機(jī)、電冰箱、微波爐等電器設(shè)備的電源都需要電力電子技術(shù)。電力電子技術(shù)廣泛用于家用電器使得它和我們的生活變得十分貼近。

3.6 其它

不間斷電源（UPS）、航天飛行器中的各種電子儀器所需要電源都離不開電力電子技術(shù)?；鹆Πl(fā)電、水力發(fā)電、核能發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等離不開電力電子技術(shù)。超導(dǎo)儲(chǔ)能是未來(lái)的一種儲(chǔ)能方式，它需要強(qiáng)大的直流電源供電，這也離不開電力電子技術(shù)。核聚變反應(yīng)堆在產(chǎn)生強(qiáng)大磁場(chǎng)和注入能量時(shí)，需要大容量的電力電子裝置提供脈沖電源。科學(xué)實(shí)驗(yàn)或某些特殊場(chǎng)合，常常需要一些特種電源。以前電力電子技術(shù)的應(yīng)用偏重于中、大功率?，F(xiàn)在，在1kW以下，甚至幾十W以下的功率范圍內(nèi)，電力電子技術(shù)的應(yīng)用也越來(lái)越廣。

4 結(jié)語(yǔ)

數(shù)字電子裝置提供給負(fù)載的是各種不同的直流電源、恒頻交流電源和變頻交流電源，它研究的也就是電源技術(shù)。在大型風(fēng)機(jī)、水泵采用變頻調(diào)速方面以及使用量十分龐大的照明電源等方面，電力電子技術(shù)的節(jié)能效果十分顯著，因此它也被稱為是節(jié)能技術(shù)。其廣泛的應(yīng)用激發(fā)了許多學(xué)者和工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)、研究電力電子技術(shù)并使其飛速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

篇（3）

20世紀(jì)末以來(lái)，隨著數(shù)字技術(shù)的進(jìn)步與普及，陶瓷藝術(shù)設(shè)計(jì)領(lǐng)域最大的變化就是數(shù)字技術(shù)日益廣泛的應(yīng)用。這既是科學(xué)進(jìn)步的需要，更是時(shí)代審美理念的體現(xiàn)，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的陶瓷藝術(shù)設(shè)計(jì)方式既費(fèi)時(shí)費(fèi)力，也無(wú)法滿足現(xiàn)代人不斷更新的審美觀念。數(shù)字技術(shù)主要以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的方式融入到陶瓷藝術(shù)設(shè)計(jì)中，它以強(qiáng)大的功能，賦予陶瓷藝術(shù)設(shè)計(jì)以全新的、更為豐富的手段，使陶瓷藝術(shù)設(shè)計(jì)具有了無(wú)限的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

可以說(shuō)，數(shù)字技術(shù)是一場(chǎng)陶瓷藝術(shù)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的巨大變革，得到了陶瓷藝術(shù)設(shè)計(jì)工作者的全面響應(yīng)，以傳統(tǒng)手工畫樣方式進(jìn)行的陶瓷藝術(shù)設(shè)計(jì)活動(dòng)已經(jīng)越來(lái)越少，代之而起的是以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件為主導(dǎo)的數(shù)字化陶瓷藝術(shù)設(shè)計(jì)。這對(duì)于陶瓷藝術(shù)設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)，極大地提高了其設(shè)計(jì)工作效率和水平，即使是非常復(fù)雜的畫面、造型以及空間形式都可以通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件完美地呈現(xiàn)出來(lái)，各種藝術(shù)風(fēng)格流派和具有豐富想象力的創(chuàng)意性表現(xiàn)也都可以實(shí)現(xiàn)，并且數(shù)字技術(shù)所展現(xiàn)的虛擬圖像和模型較傳統(tǒng)陶瓷藝術(shù)設(shè)計(jì)的畫樣和模型更具有逼真效果，不僅呈現(xiàn)其本身，還能模擬其環(huán)境效果。正因?yàn)槿绱耍?dāng)前陶瓷藝術(shù)設(shè)計(jì)工作者日益青睞數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用，從而使數(shù)字技術(shù)應(yīng)用在陶瓷藝術(shù)設(shè)計(jì)中全面興起。

隨著高校畢業(yè)生的日益增多，能夠應(yīng)用數(shù)字技術(shù)進(jìn)行陶瓷藝術(shù)設(shè)計(jì)工作的人才也日趨增多，這就為數(shù)字技術(shù)在陶瓷藝術(shù)設(shè)計(jì)中應(yīng)用的進(jìn)一步擴(kuò)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。數(shù)字技術(shù)在陶瓷藝術(shù)設(shè)計(jì)中應(yīng)用的興起，不僅僅從根本上改變了陶瓷藝術(shù)設(shè)計(jì)人才的構(gòu)成，也悄然改變著陶瓷藝術(shù)創(chuàng)作者的創(chuàng)作行為。部分陶瓷藝術(shù)創(chuàng)作者根據(jù)以數(shù)字技術(shù)設(shè)計(jì)出來(lái)的畫樣和模型進(jìn)行創(chuàng)作，帶來(lái)與傳統(tǒng)的創(chuàng)作行為所不同的創(chuàng)作體驗(yàn)。

數(shù)字技術(shù)在陶瓷藝術(shù)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用趨勢(shì)可以說(shuō)是不可逆轉(zhuǎn)的。不過(guò)，不能過(guò)度地依賴于數(shù)字技術(shù)，畢竟數(shù)字技術(shù)再先進(jìn)，也只是設(shè)計(jì)的輔助手段，因此，在當(dāng)前陶瓷藝術(shù)設(shè)計(jì)的數(shù)字技術(shù)應(yīng)用熱潮中，一味追求技g手段的方式是不可取的。總之，如何使數(shù)字技術(shù)與陶瓷藝術(shù)設(shè)計(jì)更加有效地結(jié)合，是當(dāng)前陶瓷藝術(shù)設(shè)計(jì)者必須深入思考和探索的問(wèn)題，也只有這樣，才能使陶瓷藝術(shù)設(shè)計(jì)中方興未艾的數(shù)字技術(shù)應(yīng)用更加健康地向前發(fā)展。

二、陶瓷藝術(shù)設(shè)計(jì)中數(shù)字技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)

應(yīng)用數(shù)字技術(shù)正日益成為陶瓷藝術(shù)設(shè)計(jì)的主流，它能夠呈現(xiàn)出具有很強(qiáng)交互性的虛擬畫面、造型等設(shè)計(jì)方案，在體積、大小、空間、色彩、材質(zhì)等方面都有非常精確的數(shù)據(jù)，。各類常見(jiàn)的輔助設(shè)計(jì)軟件，如PS、3D、Illustrate、AutoCAD等，都具備了各種豐富的功能，能夠全面滿足設(shè)計(jì)需要，從優(yōu)勢(shì)上來(lái)說(shuō)，便捷性是陶瓷藝術(shù)設(shè)計(jì)數(shù)字技術(shù)應(yīng)用最大的特點(diǎn)。

這種便捷性首先表現(xiàn)在設(shè)計(jì)方案可以不斷優(yōu)化。傳統(tǒng)的陶瓷藝術(shù)設(shè)計(jì)依賴于手工制圖，僅作品的效果圖描繪就需要耗費(fèi)大量的時(shí)間與精力，細(xì)節(jié)的描繪更是費(fèi)時(shí)費(fèi)力，并且所能提供的備選方案有限，在繪圖過(guò)程中，對(duì)不滿意之處難以進(jìn)行修改。但是，應(yīng)用數(shù)字技術(shù)，設(shè)計(jì)者則可以輕松地對(duì)效果圖進(jìn)行任意修改與完善，并且每一步驟都是可逆性的，所有問(wèn)題都能得到及時(shí)的修整，所呈現(xiàn)的效果圖也更加美觀、逼真，特別是動(dòng)態(tài)效果是手工效果圖所無(wú)法做到的。這種便捷性還表現(xiàn)在設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)者與客戶之間可以方便地進(jìn)行更有效的溝通，設(shè)計(jì)者可以隨時(shí)依據(jù)客戶的需求進(jìn)行修改，直到達(dá)到令客戶滿意的程度為止。

除顯著的便捷性優(yōu)點(diǎn)以外，直觀性也是陶瓷藝術(shù)設(shè)計(jì)數(shù)字技術(shù)應(yīng)用突出特點(diǎn)之一。這種直觀性首先表現(xiàn)于圖像呈現(xiàn)的直觀性。運(yùn)用數(shù)字技術(shù)設(shè)計(jì)的陶瓷藝術(shù)作品圖像，可以是二維的畫面，也可以三維以及動(dòng)態(tài)效果的立體模型，并可以對(duì)其可能的展示空間環(huán)境進(jìn)行模擬，包括展廳布置、光照條件等，各方面都可以做到仿真的呈現(xiàn)。這種直觀性還表現(xiàn)在設(shè)計(jì)思想的直觀性。運(yùn)用數(shù)字技術(shù)設(shè)計(jì)陶瓷藝術(shù)作品盡管具有便捷性，但是設(shè)計(jì)者同樣需要付出很多的心血，甚至有可能因?yàn)榫媲缶冻龈嗟膭趧?dòng)。數(shù)字技術(shù)所設(shè)計(jì)出來(lái)的陶瓷藝術(shù)作品包含了設(shè)計(jì)者豐富的思想感情，是其設(shè)計(jì)理念的集中體現(xiàn)。一件成功的設(shè)計(jì)方案圖，觀者可以從設(shè)計(jì)圖中清晰地看到設(shè)計(jì)理念。

由于數(shù)字技術(shù)借助計(jì)算機(jī)，可以獲得更為廣泛的資源和素材，這就使之較傳統(tǒng)陶瓷藝術(shù)設(shè)計(jì)具有更強(qiáng)的綜合性，因此，綜合性也是陶瓷藝術(shù)設(shè)計(jì)數(shù)字技術(shù)應(yīng)用的重要特點(diǎn)之一。而由于綜合性特點(diǎn)，陶瓷藝術(shù)設(shè)計(jì)者往往需要從海量的網(wǎng)絡(luò)資源中，選取各種設(shè)計(jì)素材并將其整合至其所設(shè)計(jì)的作品中，以集中表達(dá)設(shè)計(jì)者的創(chuàng)意思維。

三、陶瓷藝術(shù)設(shè)計(jì)中數(shù)字技術(shù)應(yīng)用策略

應(yīng)用數(shù)字技術(shù)進(jìn)行陶瓷藝術(shù)設(shè)計(jì)工作，對(duì)于設(shè)計(jì)者而言當(dāng)然是如虎添翼，但是如果設(shè)計(jì)者不采取積極策略進(jìn)行設(shè)計(jì)，其仍然無(wú)法設(shè)計(jì)出優(yōu)秀的作品。所以，陶瓷藝術(shù)設(shè)計(jì)者應(yīng)當(dāng)遵循必要的設(shè)計(jì)原則并采取適合的策略才能夠使作品設(shè)計(jì)更加成功、完善。

首先，必須有明確的設(shè)計(jì)目標(biāo)。設(shè)計(jì)者在應(yīng)用數(shù)字技術(shù)進(jìn)行陶瓷藝術(shù)設(shè)計(jì)之前就應(yīng)該對(duì)所設(shè)計(jì)的作品有明確的目的，包括其形式內(nèi)容、主題立意、思想內(nèi)涵等，而不能夠僅憑一點(diǎn)感覺(jué)就開始設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)者僅憑個(gè)人喜好和習(xí)慣，甚至僅僅依賴于電腦軟件所形成的偶發(fā)隨機(jī)的新奇效果，這些顯然都是不對(duì)的。只有明確了設(shè)計(jì)目標(biāo)，才能在設(shè)計(jì)過(guò)程中有的放矢，避免設(shè)計(jì)的盲目性，達(dá)到事半功倍的效果。

其次，必須有創(chuàng)新的設(shè)計(jì)思維。設(shè)計(jì)者如果應(yīng)用數(shù)字技術(shù)僅僅是用來(lái)復(fù)制和模仿他人的創(chuàng)意甚至作品，或者只是稍加改動(dòng)，這顯然不是一種真正的設(shè)計(jì)行為。設(shè)計(jì)者應(yīng)當(dāng)在吸取傳統(tǒng)與現(xiàn)代藝術(shù)精華的基礎(chǔ)上不斷進(jìn)行革新與創(chuàng)造，開發(fā)與拓展新的陶瓷藝術(shù)形式，并賦予其新的思想。不過(guò)，數(shù)字技術(shù)本身的精確特性，使得陶瓷藝術(shù)設(shè)計(jì)者的創(chuàng)意空間受到一定束縛，設(shè)計(jì)者應(yīng)不受到電腦軟件的約束，充分展現(xiàn)思想和靈感。

第三，必須有整體的設(shè)計(jì)意識(shí)。應(yīng)用數(shù)字技術(shù)來(lái)進(jìn)行陶瓷藝術(shù)設(shè)計(jì)，可以獲取的素材非常多，而設(shè)計(jì)者如果僅僅是將選取來(lái)的素材簡(jiǎn)單地堆砌在一起，或者只是進(jìn)行一些夸張變形，熱衷于新奇的混搭效果顯然是不可取的。這種追求視覺(jué)感官刺激的投機(jī)取巧并非真正設(shè)計(jì)師所為，陶瓷藝術(shù)設(shè)計(jì)者應(yīng)當(dāng)利用數(shù)字技術(shù)在集成方面的便利條件，注重各部分之間的組合，使之產(chǎn)生整體的審美效果。

篇（4）

數(shù)字林業(yè)技術(shù)指的是利用數(shù)字化技術(shù)真實(shí)再現(xiàn)林業(yè)情況，該數(shù)字化系統(tǒng)主要由兩種涵義構(gòu)成：第一，基于3S技術(shù)構(gòu)建數(shù)字化的林業(yè)信息，即通過(guò)RS技術(shù)進(jìn)行圖像信息的采集，以CIS技術(shù)對(duì)林業(yè)信息進(jìn)行空間定位。第二是對(duì)數(shù)字信息進(jìn)行傳輸、處理、儲(chǔ)存與應(yīng)用。

一、淺析數(shù)字林業(yè)

數(shù)字林業(yè)以林業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，以智能、虛擬和3S技術(shù)為主要表現(xiàn)形式，其具有無(wú)縫多級(jí)和三維顯示的數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)。該技術(shù)的應(yīng)用為林區(qū)建設(shè)提供了一個(gè)更加形象化和廣泛化的資源處理環(huán)境，推動(dòng)了林區(qū)生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的信息化程度，為林區(qū)與我國(guó)社會(huì)發(fā)展提供了信息化的服務(wù)，保證了我國(guó)社會(huì)和林區(qū)的快速健康發(fā)展。

數(shù)字林業(yè)是在數(shù)字地球大框架指導(dǎo)下，應(yīng)用可視、遙感、計(jì)算機(jī)、數(shù)字、網(wǎng)絡(luò)和智能等技術(shù)，將各個(gè)林區(qū)的信息用區(qū)位坐標(biāo)標(biāo)記并串連起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享與標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)采集和更新的一個(gè)過(guò)程。

二、數(shù)字林業(yè)創(chuàng)新途徑研究

（一）制定科學(xué)完善的技術(shù)創(chuàng)新方案

為確保創(chuàng)新數(shù)字林業(yè)技術(shù)的有序性與合理性，我國(guó)相關(guān)單位應(yīng)構(gòu)建科學(xué)合理的創(chuàng)新方案，該方案應(yīng)緊緊圍繞數(shù)字林業(yè)的相關(guān)單位進(jìn)行，并輔以相關(guān)各大高校與研究機(jī)構(gòu)的研究成果，與此同時(shí)，應(yīng)合理利用政府和社會(huì)機(jī)構(gòu)的幫助，開展科學(xué)傳播與技術(shù)應(yīng)用活動(dòng)。該方案雖只是我國(guó)林業(yè)技術(shù)創(chuàng)新體系中的一部分，但其同樣要求相關(guān)團(tuán)體的積極配合。

（二）需建立相關(guān)法律法規(guī)保護(hù)數(shù)字林業(yè)技術(shù)的創(chuàng)新

自我國(guó)《森林法》頒布以來(lái)，我國(guó)林業(yè)實(shí)現(xiàn)了健康、快速、持續(xù)的發(fā)展目標(biāo)，該法規(guī)的出臺(tái)具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義和歷史意義，表現(xiàn)出我國(guó)高度重視林業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的態(tài)度。但是要想保證林業(yè)技術(shù)更快更好發(fā)展與更早應(yīng)用，則必須建立更加完善的法律體系。

（三）運(yùn)用科學(xué)方法創(chuàng)新數(shù)字林業(yè)技術(shù)

現(xiàn)階段我國(guó)對(duì)林業(yè)經(jīng)濟(jì)與林業(yè)科技方面的研究主要停留在林業(yè)體系的內(nèi)部經(jīng)濟(jì)構(gòu)架調(diào)適階段，但是為了滿足我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)變化的要求，應(yīng)將其轉(zhuǎn)到相關(guān)學(xué)科與林業(yè)間的研究工作中。要想使林業(yè)技術(shù)得到快速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)科學(xué)有效的管理我國(guó)林業(yè)的目標(biāo)，創(chuàng)新科學(xué)技術(shù)是最主要的工作，通過(guò)創(chuàng)新數(shù)字林業(yè)技術(shù)，可以從根本上解決林業(yè)管理方面出現(xiàn)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行阻滯問(wèn)題，才能快速推動(dòng)我國(guó)林業(yè)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)林業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的規(guī)劃目標(biāo)。

（四）加大林業(yè)技術(shù)創(chuàng)新人才的培訓(xùn)力度

人是所有產(chǎn)業(yè)發(fā)展中最主要的經(jīng)濟(jì)創(chuàng)造元素，要想快速推動(dòng)我國(guó)林業(yè)發(fā)展，就必須培養(yǎng)一大批素質(zhì)過(guò)硬，技術(shù)熟練的優(yōu)秀的工作人員，創(chuàng)新技術(shù)人才的匱乏成為我國(guó)林業(yè)面臨的主要問(wèn)題，當(dāng)前我國(guó)很多林業(yè)從業(yè)人員仍持傳統(tǒng)的老舊知識(shí)體系，更不具備符合現(xiàn)代市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)需求的綜合素養(yǎng)，因此，如何加大創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)力度成為創(chuàng)新數(shù)字林業(yè)技術(shù)的關(guān)鍵。持傳統(tǒng)知識(shí)的人力資源無(wú)法滿足新型的科技含量較高的工作要求，因而無(wú)法推動(dòng)林業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展。這樣效率過(guò)低的人資不僅不能成為現(xiàn)代林業(yè)建設(shè)的中堅(jiān)力量，而且還會(huì)成為數(shù)字林業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的障礙，因此，要想使林業(yè)產(chǎn)業(yè)更穩(wěn)定、快速的發(fā)展，就必須切實(shí)培養(yǎng)一批專業(yè)水平過(guò)硬、綜合素質(zhì)較高的人資作為創(chuàng)新數(shù)字林業(yè)技術(shù)的動(dòng)力與資源。人才推動(dòng)林業(yè)發(fā)展，反之，數(shù)字林業(yè)技術(shù)的創(chuàng)新也會(huì)加快人力資源開發(fā)速度，全面提升林業(yè)工作者的整體素質(zhì)和技能水平。

（五）政府機(jī)構(gòu)應(yīng)著力建設(shè)數(shù)字林業(yè)技術(shù)創(chuàng)新制度

該制度必須囊括數(shù)字林業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的整個(gè)流程規(guī)定，因此，在該流程中，所有相關(guān)的政府機(jī)構(gòu)與科研教育組織都必須作為該流程運(yùn)行過(guò)程中的某一主體，確保流程順利開展與有序進(jìn)行。從當(dāng)前我國(guó)林業(yè)發(fā)展的實(shí)際狀況看，盈利機(jī)構(gòu)并不是創(chuàng)新數(shù)字林業(yè)技術(shù)主要的單位，也不是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的主要基地，但盈利機(jī)構(gòu)卻擔(dān)任著創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵角色，這種情況是盈利機(jī)構(gòu)追求利益最大化所導(dǎo)致的。盈利機(jī)構(gòu)通過(guò)招聘有關(guān)人才或利用其他的社會(huì)機(jī)構(gòu)對(duì)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)進(jìn)行充分的評(píng)估，在制定盈利方案后，盈利機(jī)構(gòu)為獲得更好的人才優(yōu)勢(shì)而招聘技術(shù)過(guò)硬的人才，因此，這些流程可以由相關(guān)的盈利機(jī)構(gòu)完成。當(dāng)創(chuàng)新技術(shù)投入使用且?guī)椭麢C(jī)構(gòu)獲得經(jīng)濟(jì)效益時(shí)，那么就說(shuō)明該項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)體系已經(jīng)初步建成，并可以很好的投入到林業(yè)經(jīng)濟(jì)管理應(yīng)用工作中。

三、3S數(shù)字林業(yè)技術(shù)的應(yīng)用研究

RS（遙感）是上世紀(jì)六十年代興起的一項(xiàng)綜合性的探查技術(shù)，人們通過(guò)探查地面表層物體對(duì)電磁波的反射及其發(fā)射的電磁波，提取相關(guān)物體的信息，可以完成較遠(yuǎn)距離識(shí)別物體的目標(biāo)。利用RS技術(shù)可以廉價(jià)且快速的得到地面表層物體的屬性數(shù)據(jù)和空間位置。在數(shù)字林業(yè)技術(shù)體系的應(yīng)用中，RS技術(shù)被廣泛應(yīng)用于林業(yè)經(jīng)營(yíng)管理、林業(yè)資源調(diào)查和林業(yè)成圖等方面。

數(shù)字林業(yè)技術(shù)體系中，RS技術(shù)的應(yīng)用范圍十分廣泛，上世紀(jì)七十年代，人類開始利用RS圖像編制林業(yè)繪圖，其具有成圖迅速的特點(diǎn)，能夠大量節(jié)約成圖所需的物力和人力。利用RS技術(shù)進(jìn)行林業(yè)調(diào)查采用的主要方法是森林雙重、多階抽樣、分層、不等概調(diào)查方法；航空相片的數(shù)量化蓄積量表方法以及回歸估測(cè)的調(diào)查方法。在利用RS技術(shù)開展林業(yè)經(jīng)營(yíng)管理工作時(shí)，其管理內(nèi)容主要包括林業(yè)資源監(jiān)測(cè)、植被分類和土地利用率監(jiān)測(cè)、侵蝕與土地沙化監(jiān)測(cè)、病蟲害與森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)，同時(shí)對(duì)林業(yè)生態(tài)進(jìn)行調(diào)研，編制森林土地的合理利用圖、木材生產(chǎn)與管理方案。

CIS（地理信息系統(tǒng)）是將各種信息與地理位置有關(guān)的圖像結(jié)合在一起，并應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)與圖形技術(shù)來(lái)輸出、分析、轉(zhuǎn)換、顯示、編輯、存儲(chǔ)和采集地理屬性數(shù)據(jù)與地理圖形。CIS不但可以為林業(yè)調(diào)查監(jiān)控提供豐富數(shù)據(jù)流，同時(shí)還可以分析統(tǒng)計(jì)、設(shè)計(jì)規(guī)劃、經(jīng)營(yíng)管理森林資源。CIS改進(jìn)了當(dāng)前森林資源的管理方式，將傳統(tǒng)林業(yè)資源管理的靜態(tài)模式轉(zhuǎn)化成動(dòng)態(tài)模式，實(shí)現(xiàn)了林業(yè)資源的圖像與數(shù)據(jù)一體化管理目標(biāo)。

GPS 技術(shù)在確定林區(qū)面積，估算木材量，計(jì)算可采伐林木面積，確定原始森林、道路位置，對(duì)森林火災(zāi)周邊測(cè)量，尋找水源和測(cè)定地區(qū)界線等方面，都可發(fā)揮其獨(dú)特的重要作用。在林區(qū)中，常規(guī)的測(cè)量方法很難有效測(cè)量林區(qū)的各種資源數(shù)值，而利用GPS技術(shù)，就可以精確的測(cè)定出林區(qū)面積與位置，能夠?qū)⒘謪^(qū)資源優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來(lái)，它可以十分精確的繪制出林區(qū)分布示意圖，是林區(qū)資源統(tǒng)計(jì)與測(cè)量作業(yè)中最主要的應(yīng)用工具，如果廣泛應(yīng)用GPS技術(shù)，能夠?qū)⒘謪^(qū)的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益充分發(fā)揮出來(lái)。

總結(jié)

積極建設(shè)數(shù)字林業(yè)，有針對(duì)性的解決當(dāng)前我國(guó)存在的林業(yè)管理問(wèn)題，及時(shí)更新我國(guó)林業(yè)管理的技術(shù)措施。與此同時(shí)，數(shù)字林業(yè)技術(shù)在保證林業(yè)快速發(fā)展的同時(shí)，也能夠促進(jìn)社會(huì)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，在我國(guó)林業(yè)經(jīng)濟(jì)建設(shè)方面發(fā)揮著積極作用，因此，創(chuàng)新并積極應(yīng)用數(shù)字林業(yè)技術(shù)是加強(qiáng)我國(guó)林業(yè)管理，確保管理有效性和科學(xué)性的關(guān)鍵。

參考文獻(xiàn)：

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篇（5）

Abstract: This article from the "3S" technology, network technology, database technology and application examples of several aspects that the digital land engineering technology and application.

Keywords: network technology; database;

中圖分類號(hào)： F204 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-2104（2013）

數(shù)字國(guó)土工程包括管理決策、總體規(guī)劃、信息系統(tǒng)以及動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)報(bào)警等方面內(nèi)容，不僅是國(guó)土資源信息化的表示也是國(guó)家經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展基礎(chǔ)信息資源的平臺(tái)。數(shù)字國(guó)土工程以國(guó)土資源信息化為目標(biāo)，為國(guó)土資源合理利用提供理論依據(jù)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。數(shù)字國(guó)土作為數(shù)字地球的一部分，起到發(fā)展精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)逐步走上農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的道路、加強(qiáng)水資源等監(jiān)護(hù)、進(jìn)行合理開發(fā)和利用等重要作用，在我國(guó)綜合國(guó)力持續(xù)提升的今天有著重要的意義。

1.1網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)從產(chǎn)生到高速發(fā)展的速度是驚人的，也帶動(dòng)了社會(huì)發(fā)展的腳步，在數(shù)字國(guó)土資源的推進(jìn)中也扮演著不可或缺的角色。因特網(wǎng)速度以十兆、一百兆甚至一千兆接入學(xué)校、居民區(qū)及辦公大廈，速度飛躍發(fā)展不僅提高了使用效率也降低了上網(wǎng)費(fèi)用。各種遠(yuǎn)程功能和電子商務(wù)的普及可以溝通連接在不同地點(diǎn)工作的人們，資源的上傳和下載也讓更多的資源共享，拓寬了信息來(lái)源和散向面，讓信息的傳遞障礙最小化。信息高速公路解決了數(shù)字國(guó)土資源要求的海量數(shù)據(jù)傳輸能力制約的問(wèn)題，掃清了數(shù)字國(guó)土工程發(fā)展的前期障礙，為數(shù)字國(guó)土資源發(fā)展打下良好基礎(chǔ)。

寬帶網(wǎng)絡(luò)是數(shù)字國(guó)土工程的骨架，擔(dān)任著各個(gè)系統(tǒng)模塊和數(shù)據(jù)庫(kù)之間的溝通者和聯(lián)系者，掌握著系統(tǒng)模塊的生命線，也通過(guò)寬帶網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)向社會(huì)服務(wù)的功能。

1.2“3S”技術(shù)

“3S”技術(shù)是對(duì)GIS、RS、GPS三種技術(shù)的總稱。

GIS是Geographic Information System的簡(jiǎn)稱，即為地理信息系統(tǒng)。利用計(jì)算機(jī)對(duì)地理信息進(jìn)行存儲(chǔ)和處理，在計(jì)算機(jī)軟硬件的支持下將繁雜的資源信息與環(huán)境參數(shù)以空間和地理的坐標(biāo)劃分編碼存儲(chǔ)，使用時(shí)再轉(zhuǎn)換輸出，以計(jì)算機(jī)語(yǔ)言存儲(chǔ)信息，實(shí)現(xiàn)了人-機(jī)交互信息，滿足了信息系統(tǒng)的需求。

RS是Remoto Sensing的簡(jiǎn)稱，即為遙感技術(shù)。利用飛機(jī)、衛(wèi)星、飛船等載體搭載攝影成像儀，根據(jù)光譜的反射特性記錄不同地區(qū)光譜信息，轉(zhuǎn)換成人類可以讀懂的地理信息，進(jìn)而區(qū)分和判定不同信息，完成對(duì)信息的分析功能。

GPS是Global Positioning System的簡(jiǎn)稱，即為全球定位系統(tǒng)。該系統(tǒng)由覆蓋全球的二十四顆衛(wèi)星組成衛(wèi)星系統(tǒng)，以四星定位的方式在地球上任意位置都可以采集該位置的經(jīng)度、緯度、高度信息，不僅不受采集時(shí)間和采集地區(qū)的限制，還能夠提高效率，是目前先進(jìn)技術(shù)的體現(xiàn)。

三種技術(shù)之間可以結(jié)合應(yīng)用，構(gòu)成GIS\RS、GIS\GPS、RS\GPS集成等。

在數(shù)字國(guó)土工程應(yīng)用中以土地管理和災(zāi)害防治為例，首先數(shù)字國(guó)土和衛(wèi)星遙感技術(shù)的結(jié)合構(gòu)建對(duì)全省的土地實(shí)施動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)，包含宏觀與微觀兩個(gè)方向，宏觀監(jiān)測(cè)是從整體的角度進(jìn)行總量監(jiān)測(cè)，如大區(qū)域耕地、森林、草地等；微觀監(jiān)測(cè)是從地塊角度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以一個(gè)地塊為單位跟蹤地塊變化，及時(shí)反饋監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果，較早發(fā)現(xiàn)災(zāi)害趨勢(shì)，做出正確的判斷和預(yù)案，將災(zāi)害造成損失降低到最小。

數(shù)字國(guó)土工程也可以對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)狀況和水肥條件、生態(tài)環(huán)境、病蟲災(zāi)害方面進(jìn)行規(guī)律的信息提取，并針對(duì)信息分析判斷，提出具體耕作計(jì)劃，達(dá)到提高農(nóng)田作物的產(chǎn)量與品質(zhì)的目的。

1.3數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)

數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的蓬勃發(fā)展也推動(dòng)了GIS的發(fā)展，數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)地理數(shù)據(jù)，并以可視的方式通過(guò)地圖或者其他界面顯示出來(lái)，除了應(yīng)用在地理中也廣泛適用于和地理相關(guān)的各領(lǐng)域。數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)不僅快速處理事物型數(shù)據(jù)也幾乎可以滿足所有數(shù)據(jù)管理的要求，在開發(fā)效率和數(shù)據(jù)處理優(yōu)化、系統(tǒng)管理簡(jiǎn)化等方面具有優(yōu)勢(shì)，空間地理數(shù)據(jù)庫(kù)框架建立在關(guān)系型體系結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)之上，保持了系統(tǒng)的安全性、可靠性、一致性、高性能、快速恢復(fù)等諸多優(yōu)勢(shì)。

我國(guó)國(guó)土幅員遼闊，包括陸地、海洋、地上、空中在內(nèi)的范圍都是數(shù)據(jù)測(cè)定的部分。有國(guó)土規(guī)劃、區(qū)域地質(zhì)、礦產(chǎn)資源、環(huán)境地質(zhì)、地球物理、水文地質(zhì)、海洋地質(zhì)等數(shù)據(jù)類型。包含數(shù)據(jù)圖層、文檔、影像、數(shù)字和其他多媒體數(shù)據(jù)，由基于數(shù)據(jù)庫(kù)之間的軟件實(shí)現(xiàn)相互聯(lián)通，數(shù)字國(guó)土基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)包括土地資源數(shù)據(jù)庫(kù)、礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)庫(kù)、輔助決策數(shù)據(jù)庫(kù)和法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)四方面的內(nèi)容。

1.4應(yīng)用舉例

一：城市水資源信息系統(tǒng)

水資源信息指城市之中地表水、地下水和各種水利實(shí)施。流經(jīng)市區(qū)主要河流的水位、水溫、含沙量、流速、流量等各個(gè)水情元素動(dòng)態(tài)和非動(dòng)態(tài)的信息數(shù)據(jù)均包含在系統(tǒng)之內(nèi)。在調(diào)節(jié)覆蓋區(qū)域內(nèi)的防洪、灌溉、供水、旅游、供電、生態(tài)環(huán)保等方面發(fā)揮重要作用。將管理水平與能力推向科學(xué)化和現(xiàn)代化，為水資源的合理利用提供有效參考和技術(shù)支持。

二：土地市場(chǎng)交易與評(píng)估信息系統(tǒng)

土地市場(chǎng)交易和評(píng)估信息作為城市基本土地資源信息的組成部分，是社會(huì)信息的一種疊加，能夠促進(jìn)對(duì)土地有償使用的方式流程化和規(guī)范化發(fā)展。建立各類土地交易的基準(zhǔn)價(jià)格，通過(guò)評(píng)估的方式確立價(jià)格因子，然后生成整體的城市地價(jià)信息圖，可以查詢區(qū)域的土地級(jí)別數(shù)據(jù)，公開土地價(jià)格，開發(fā)地價(jià)評(píng)估，預(yù)測(cè)市場(chǎng)信息變化走向等。使信息的共享逐漸區(qū)域完善化，科學(xué)的調(diào)控土地供應(yīng)，防止非法的土地交易，使土地的轉(zhuǎn)讓、抵押和出租等活動(dòng)合法化，程序簡(jiǎn)單化，引導(dǎo)土地使用權(quán)進(jìn)入有形市場(chǎng)公開交易。

結(jié)束語(yǔ)

數(shù)字國(guó)土工程技術(shù)的應(yīng)用要利用新的科學(xué)技術(shù)成果，從全局角度出發(fā)，穩(wěn)步推進(jìn)實(shí)施，制定切實(shí)可行的整體目標(biāo)和階段方案，相信在不斷的努力和發(fā)展中數(shù)字國(guó)土工程技術(shù)的明天會(huì)越來(lái)越輝煌。

參考文獻(xiàn)：

[1]衛(wèi)樹斌，劉波.淺談數(shù)字國(guó)土工程技術(shù)與應(yīng)用[J].華北國(guó)土資源，2002(27)：323-325.

篇（6）

【關(guān)鍵詞】數(shù)字電子 技術(shù) 單片機(jī) 應(yīng)用實(shí)例

1 數(shù)字電子的技術(shù)前景

1.1 數(shù)字信號(hào)

對(duì)于電子電路的處理，往往是利用電信號(hào)，包括：數(shù)字、模擬等信號(hào)。所謂數(shù)字信號(hào)，是指在一定的時(shí)間、數(shù)值方面，能夠進(jìn)行離散而產(chǎn)生的一些信號(hào)。而對(duì)于計(jì)算機(jī)，所傳遞的那些信號(hào)，往往是屬于數(shù)字化的，相反，對(duì)于模擬的信號(hào)來(lái)說(shuō)，尤其是在時(shí)間和數(shù)值上，往往表現(xiàn)出的信號(hào)具有連續(xù)變化等特點(diǎn)，例如：在電流、電壓等方面。

1.2 數(shù)字電路

對(duì)于數(shù)字的電路來(lái)說(shuō)，在進(jìn)行傳遞、處理這些數(shù)字的信號(hào)時(shí)，往往形成的是具有電子信號(hào)的電路。而在這樣的電路下，能夠完成一系列信號(hào)的過(guò)程，即信號(hào)的產(chǎn)生、信號(hào)的放大、信號(hào)的整形、信號(hào)的傳遞、信號(hào)的控制、以及信號(hào)的存儲(chǔ)和計(jì)算等。我們?cè)诜治觥⒃O(shè)計(jì)數(shù)字電路時(shí)需要選擇一定的工具，往往工具具有的特征是：具有邏輯性的、代數(shù)的，這也是組成數(shù)字電路的一個(gè)根本的單元，而對(duì)于電路本身而言，是一個(gè)具有邏輯特征的電路。

1.3 數(shù)制與代碼

對(duì)于一個(gè)數(shù)字電路，其基礎(chǔ)是輸出和輸入的信號(hào)作為研究的對(duì)象，在其之間存在對(duì)應(yīng)的、邏輯的關(guān)系，我們?yōu)榱朔治銎渲饕淖饔?，往往利用其邏輯性的關(guān)系。

在現(xiàn)實(shí)中，對(duì)于數(shù)字設(shè)備，往往按照二進(jìn)制代碼來(lái)運(yùn)算、處理的，而對(duì)于電子技術(shù)來(lái)分析，利用二進(jìn)制數(shù)是顯得尤為重要，所謂的單片機(jī)，是指：把計(jì)算機(jī)的一個(gè)個(gè)部件都匯聚到一塊芯片之中，這就構(gòu)成了一個(gè)微型的系統(tǒng)。而數(shù)字電子技術(shù)對(duì)于單片機(jī)來(lái)說(shuō)，也能夠促進(jìn)其發(fā)展。

對(duì)于二進(jìn)制數(shù)來(lái)說(shuō)，采用的是兩個(gè)數(shù)碼，即零和一，而其基數(shù)是二，而技術(shù)規(guī)律為：“逢二就進(jìn)一”的原則。在二進(jìn)制數(shù)的各位，其位權(quán)是20、21、22……等，而任何一個(gè)二進(jìn)制數(shù)，是以其數(shù)2為底，作為冥來(lái)求和，通過(guò)這個(gè)數(shù)來(lái)表示。

除了采用二進(jìn)制外，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，還使用的是“八進(jìn)制、十進(jìn)制 、十六進(jìn)制”等。往往二進(jìn)制是用于機(jī)器內(nèi)部來(lái)處理數(shù)據(jù)。而八進(jìn)制和十六進(jìn)制不同，是用在書寫、程序方面，尤其十進(jìn)制用來(lái)輸出運(yùn)算的結(jié)果。

1.4 邏輯代數(shù)的基本定律

對(duì)于邏輯代數(shù)來(lái)說(shuō)，具有以下的規(guī)律，即：0-1的規(guī)律、交換規(guī)律、結(jié)合規(guī)律、分配規(guī)律、互補(bǔ)規(guī)律、重疊規(guī)律、還原規(guī)律、反演規(guī)律或者摩根定律、以及吸收規(guī)率、隱含規(guī)律等。

1.5 數(shù)字電路的特點(diǎn)及分類

和模擬電路比較，其數(shù)字電路特點(diǎn)比較突出，從以下幾個(gè)方面來(lái)說(shuō)：

第一、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠進(jìn)行集成化、系列化生產(chǎn)，比較方便，而且成本低，使用方便。

第二、具有抗干擾性強(qiáng)、可靠性高、精確度高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。

第三、在處理功能方面較強(qiáng)，除了能實(shí)現(xiàn)數(shù)值的運(yùn)算，還實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算和判斷。

第四、能夠進(jìn)行編程數(shù)字電路，很好地實(shí)現(xiàn)在各種運(yùn)算方面的靈活性。

第五、通過(guò)數(shù)字信號(hào)的應(yīng)用，更方便進(jìn)行存儲(chǔ)、加密、壓縮、傳輸。

2 單片機(jī)技術(shù)

2.1 單片機(jī)的定義

對(duì)于單片機(jī)的定義，往往是指把計(jì)算機(jī)的一個(gè)個(gè)部件都匯集到一塊芯片之中，這就組成的一個(gè)微型的系統(tǒng)。而單片機(jī)的設(shè)計(jì)，是為了控制其應(yīng)用而設(shè)計(jì)的、以及制造其固有的構(gòu)造，在國(guó)際上，也叫微控制器。

2.2 基本結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

在單片機(jī)芯片內(nèi)，往往包括以下幾部分：CPU部分、ROM部分、RAM并行I/O部分、串行I/O部分、定時(shí)器計(jì)數(shù)器部分、中斷控制系統(tǒng)時(shí)鐘部分、A/D即模數(shù)轉(zhuǎn)換器部分和D/A即數(shù)模轉(zhuǎn)換器部分、以及WDT監(jiān)視定時(shí)器等部分。

對(duì)于單片機(jī)，其特點(diǎn)為：1、功能多。2、品種多。3、占用空間少。4、系統(tǒng)所需器件少。對(duì)于單片機(jī)的應(yīng)用，包括4大類：第一類：智能儀器儀表;第二類：在工業(yè)方面進(jìn)行測(cè)控的;第三類：在民用方面的是一個(gè)具有智能型的電子品;第四類：在設(shè)備方面是屬于計(jì)算機(jī)的一個(gè)外設(shè)及通信的設(shè)備。

3 結(jié)合數(shù)字電子技術(shù)與單片機(jī)的應(yīng)用實(shí)例

3.1 數(shù)字電子鐘

20世紀(jì)末，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代電子產(chǎn)品已經(jīng)出現(xiàn)在社會(huì)的各個(gè)地方，這樣就帶動(dòng)了社會(huì)的發(fā)展，即社會(huì)變得信息化，以及提高了現(xiàn)代電子產(chǎn)品的性能化。

目前，隨著單片機(jī)的發(fā)展，使其變得高性能化、多品種化，這就逐漸轉(zhuǎn)化為CMOS，最終實(shí)現(xiàn)了“功率比較低、體積比較小，容量特別大，性能特別高，價(jià)格特別低的設(shè)備，在電路方面，其具有了內(nèi)裝片的設(shè)備。這種技術(shù)屬于微控的一個(gè)技術(shù)。而在單片機(jī)模塊中，最普邊的是數(shù)字鐘的使用。對(duì)于數(shù)字鐘，是利用數(shù)字電子技術(shù)而實(shí)現(xiàn)的，即能進(jìn)行分秒來(lái)計(jì)時(shí)的裝置，這與機(jī)械式時(shí)鐘不同，其準(zhǔn)確性和直觀性較高。

對(duì)于電子鐘，往往按照數(shù)字電路來(lái)進(jìn)行的，用時(shí)、分、秒的數(shù)字來(lái)顯示，屬于一個(gè)計(jì)時(shí)的裝置，其應(yīng)用比較廣泛，大部分是出現(xiàn)在每個(gè)家庭、車站，碼頭等地方。對(duì)于人們的日常生活來(lái)看，也是一個(gè)必須的、具備的產(chǎn)品。對(duì)于數(shù)字鐘及其擴(kuò)大應(yīng)用的研究，這是具有很重要的意義。

3.2 由數(shù)字電子鐘組成的單片機(jī)的選擇

在電子時(shí)鐘里，對(duì)于單片機(jī)的選擇，往往是以AT89c52為核心的，即作為一個(gè)電子時(shí)鐘的硬件部分。在AT89C52片內(nèi)，往往利用的是FLASH ROM， 在3V的超低壓下而運(yùn)行的。其存儲(chǔ)空間具有8KB 的ROM，而在線編程中，隨時(shí)可以進(jìn)行擦除，也不會(huì)對(duì)芯片產(chǎn)生傷害。一旦把AT89C51作為核心部件，就會(huì)對(duì)芯片產(chǎn)生傷害。

總而言之，在數(shù)字電子技術(shù)和單片機(jī)的發(fā)展前提下，對(duì)于我們的生活來(lái)說(shuō)，是有了許多的方便。隨著單片機(jī)在智能化方面的應(yīng)用，使得該系統(tǒng)變得規(guī)模小、功能多，操作簡(jiǎn)單、造價(jià)低、應(yīng)用廣泛。在數(shù)字電子技術(shù)與單片機(jī)的結(jié)合使用，使得單片機(jī)的技術(shù)發(fā)展很快，即具有幾十年的發(fā)展過(guò)程。所以，我們研究其發(fā)展是有著重要的意義。

參考文獻(xiàn)

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篇（7）

中圖分類號(hào)：TP311文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2012) 05-1033-02

隨著現(xiàn)代人對(duì)便利程度需求的與日俱增，信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在世界范圍內(nèi)得到迅猛發(fā)展。與此同時(shí)，隨之而來(lái)的副作用也慢慢顯現(xiàn)出來(lái)。例如，許多作品并沒(méi)有得到所有者授權(quán)，就已經(jīng)在Internet網(wǎng)絡(luò)上被一些個(gè)人或者團(tuán)體進(jìn)行惡意的傳播，甚至惡意的破壞。許多網(wǎng)絡(luò)上的音頻、視頻作品的版權(quán)遭到了嚴(yán)重的侵害。再比如，很多電子商務(wù)網(wǎng)站的客戶信息也被一些網(wǎng)絡(luò)黑客進(jìn)行惡意的盜取，甚至進(jìn)行違法的金融行為。因此，在網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，實(shí)施有效的版權(quán)保護(hù)和信息安全，以保護(hù)作品與個(gè)人的信息安全，就變成當(dāng)前一個(gè)迫在眉睫的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。

1數(shù)字簽名簡(jiǎn)介

進(jìn)入二十一世紀(jì)以來(lái)，世界各國(guó)的信息產(chǎn)業(yè)部門、軍事部門甚至政府部門都加強(qiáng)了對(duì)信息安全技術(shù)的關(guān)注與研究，并投入大量精力建立起了較為完善的安全密碼體制。例如，Peyravian與Zunic在2000年針對(duì)保護(hù)式通行碼傳輸(protecting password transmis? sion)與保護(hù)式通行碼更新(protecting password change)提出了兩個(gè)方法。Hwang與Yeh在2002年指出Peyravian與Zunic所提出的方法和一般通行碼驗(yàn)證方法一樣無(wú)法抵御通行碼猜測(cè)攻擊(password guessing attack)、服務(wù)器欺騙攻擊(server spoofing attack)、及竊聽服務(wù)器資料攻擊(server data eavesdropping attack)。Hwang與Yeh為了要抵御上述的三項(xiàng)攻擊，也提出了一個(gè)基于服務(wù)器公鑰的改進(jìn)方法。然而，使用公鑰就會(huì)需要憑證(certificate)，如此一來(lái)會(huì)造成額外的負(fù)擔(dān)。然而，除了身份驗(yàn)證及密鑰交換協(xié)議外，有許多確保安全及提供便利的應(yīng)用被提出，這就是數(shù)字簽名(digital signature)技術(shù)。

概括的說(shuō)，數(shù)字簽名技術(shù)就是采用密碼學(xué)理論中的信息加密方法與技術(shù)，借助于某個(gè)加密技術(shù)中的信息加密與解密算法體制，對(duì)要傳輸或保護(hù)的信息報(bào)文實(shí)施數(shù)字簽名，以達(dá)到在接收端所獲取的信息的完整性(integrity)及版權(quán)專屬(ownership)。數(shù)字簽名技術(shù)的研究早在上個(gè)世紀(jì)七十年代就已經(jīng)開始。1976年，兩個(gè)科學(xué)家迪菲和赫爾曼首次提出了數(shù)字簽名的概念[1]，數(shù)字簽名技術(shù)開始逐漸引起了學(xué)術(shù)界的廣泛重視，吸引了大量學(xué)者從事該領(lǐng)域的研究，推動(dòng)了其規(guī)范化的進(jìn)程。1984年9月，國(guó)際ISO組織開始著手為數(shù)字簽名技術(shù)立項(xiàng)，指定由SC20下屬的WG2組織來(lái)負(fù)責(zé)制定數(shù)字簽名的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。之后的幾年，數(shù)字簽名技術(shù)得到了數(shù)學(xué)界、信息學(xué)界與計(jì)算機(jī)界眾多學(xué)者的廣泛關(guān)注，使得數(shù)字簽名技術(shù)得到了快速的發(fā)展。1988年5月，針對(duì)使用Hash函數(shù)的數(shù)字簽名，SC20又提出了一個(gè)新的建議草案，即DP9796草案。不僅在美國(guó)，在歐洲的一些國(guó)家里，也投入了對(duì)該研究極大的熱忱。世界各國(guó)都加緊了自己的數(shù)字簽名的標(biāo)準(zhǔn)化工作。隨著新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，1991年NIST又推出了自己國(guó)家的數(shù)字簽名算法標(biāo)準(zhǔn)，命名為DSA/DSS數(shù)字簽名算法標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)入上世紀(jì)九十年代，隨著信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，數(shù)字簽名技術(shù)獲得了更加廣泛的研究和應(yīng)用。Girault在1991年提出自我驗(yàn)證公鑰(self-certified public key)，如此一來(lái)，便不再需要額外的憑證[2-3]。這也極大的促進(jìn)了數(shù)字簽名技術(shù)的發(fā)展。在2000年，Shieh等人提出了多個(gè)多重?cái)?shù)字簽名(multisignature)方法，這些多重?cái)?shù)字簽名方法都是基于一個(gè)新的滿足了一些行動(dòng)系統(tǒng)的特殊要求的數(shù)字簽名方法，且不再需要額外的訊息。不久之后，Hwang及Li指出Shieh等人的方法無(wú)法抵御偽造攻擊(forgery attack)，且他們宣稱仍需要額外的信息來(lái)抵御這些特定的攻擊。

2數(shù)字簽名方案分類

按照不同的標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)字簽名技術(shù)有不同的分類方式，但目前最廣泛采用的還是SC20所給出的分類方案。規(guī)定根據(jù)SC20的規(guī)定，目前的數(shù)字簽名可以大致分為三類：使用Hash函數(shù)的數(shù)字簽名、帶印章的數(shù)字簽名、以及帶影子的數(shù)字簽名。從信息加密密鑰的角度，也可以對(duì)數(shù)字簽名技術(shù)進(jìn)行不同的分類。根據(jù)加密密鑰和解密密鑰之間的關(guān)系不同，目前的密碼學(xué)體制可以分為對(duì)稱密鑰密碼和非對(duì)稱密鑰密碼體制。相應(yīng)的，數(shù)字簽名技術(shù)也可以分為兩大類：對(duì)稱加密（單密鑰體制）數(shù)字簽名和不對(duì)稱加密（公鑰密碼體制）數(shù)字簽名。在對(duì)稱加密數(shù)字簽名中，數(shù)字簽名的加密方案是由一組加密變換和一組解密變換組成。信息加密后，可以借助密鑰進(jìn)行解密變換，進(jìn)而恢復(fù)信息。在該方案中最為重要的就是密鑰的設(shè)計(jì)，因?yàn)槊荑€是信息得以保密傳輸?shù)年P(guān)鍵。與此不同，非對(duì)稱加密數(shù)字簽名體制是一種保密密鑰體制(secret key cryptography)，其含義是：信息無(wú)法通過(guò)一組加密變換和解密變換得到保護(hù) 與恢復(fù)，對(duì)于每一對(duì)加密和解密密鑰來(lái)說(shuō)，其雙向的恢復(fù)都是非常“不容易”的，即難以從解密密鑰獲得加密密鑰，也難以從加密密鑰中獲得解密密鑰。

1976年，斯坦福大學(xué)的兩位研究人員Diffie和Hellman提出了一種全新的具有不同加密密鑰和解密密鑰的密碼系統(tǒng)，稱為非對(duì)稱加密體制系統(tǒng)，又稱公鑰體制。在這種系統(tǒng)中，要求每個(gè)使用者擁有兩個(gè)密鑰：一個(gè)公鑰(簡(jiǎn)稱公鑰)和一個(gè)私有密鑰(簡(jiǎn)稱私鑰)。當(dāng)其他用戶給某用戶發(fā)送加密信息的時(shí)候，他們使用該用戶的公鑰；當(dāng)這個(gè)用戶需要解密信息的時(shí)候，他使用自己的私鑰。因此，在這種體制下不可能很輕易地從加密密鑰推導(dǎo)出解密密鑰。此外，還有一種系統(tǒng)，它采用對(duì)稱密碼算法加密數(shù)據(jù)文件，而用公鑰密碼算法來(lái)傳送對(duì)稱密碼算法所使用的密鑰。這樣就既能利用對(duì)稱密碼算法的速度，又能有效解決密鑰分發(fā)問(wèn)題。與此同時(shí)，它能保證每次傳送都可由發(fā)送方選定不同的密鑰進(jìn)行，更好地保證了數(shù)據(jù)通信的安全性。它使得普通網(wǎng)絡(luò)用戶采用“強(qiáng)”加密技術(shù)保護(hù)自己的信息安全成為可能。

對(duì)應(yīng)于這三類系統(tǒng)，目前數(shù)字簽名方案主要有三種：對(duì)稱密鑰簽名，公鑰簽名和基于消息摘要的數(shù)字簽名。

3用于數(shù)字簽名的算法

加密（cryptography）是一套用于加密和解密數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)技術(shù)，借助于它資料可以被安全的傳送，并且無(wú)法被未經(jīng)授權(quán)的個(gè)人和團(tuán)體解譯[4-5]。加密將算法結(jié)合密鑰來(lái)保護(hù)數(shù)據(jù)，而密鑰（key）是指用來(lái)加密或解密信息的數(shù)值。即使算法是公開的，安全性也不會(huì)受到威脅，因?yàn)樵跊](méi)有密鑰的情況下，數(shù)據(jù)是無(wú)法讀取的。換言之，密鑰提供了安全性，而不是提供算法，算法只提供了密鑰套用的基礎(chǔ)架構(gòu)。

目前，已經(jīng)發(fā)展起來(lái)許多著名的加密算法，每一種都支持不同的安全性操作[6]。常用的非對(duì)稱算法是以RSA算法最為代表。這種算法在一開始的時(shí)候產(chǎn)生兩個(gè)極大的數(shù)字（512bit~或更大），我們稱之為密鑰對(duì)（公鑰與私鑰）。私鑰由使用者保存，公鑰由第三人機(jī)構(gòu)留存或由特定第三者簽署憑證，當(dāng)簽署者以私鑰對(duì)電子文件作加密（簽署）后，可透過(guò)第三者機(jī)構(gòu)所留存的公鑰對(duì)簽章加以驗(yàn)證，以確認(rèn)是由簽署者所簽署，達(dá)到不可否認(rèn)性。除了使用非對(duì)稱算法之外，還會(huì)使用到哈希（Hash）算法[7]，這種算法可以將大量的數(shù)據(jù)以極少的字節(jié)來(lái)表示，且無(wú)法預(yù)知在何種數(shù)據(jù)的情況下會(huì)產(chǎn)生同樣的哈希值，以達(dá)成數(shù)據(jù)完整性。表1列出了幾種著名的加密算法：

表1幾種著名的加密算法

4數(shù)字證書與PKI

目前我們最常使用的電子文件簽章方式是以PKI（Public Key Infrastructure）技術(shù)為基礎(chǔ)的數(shù)字簽名方式[8]。PKI是通過(guò)包括由私鑰及公鑰組成的在線安全機(jī)制，借助加解密且不使用同一把鑰匙，可確保網(wǎng)絡(luò)上信息流傳輸過(guò)程中的安全；其中公鑰是公開的，而私鑰則由使用者持有保管。這一對(duì)密鑰其中一把對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密后透過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，使得在傳輸過(guò)程中一旦數(shù)據(jù)被竊取時(shí)，竊取者仍無(wú)法輕易將數(shù)據(jù)進(jìn)行解讀；另一支密鑰則作為解密用途，以獲得原始資料內(nèi)容。這二把鑰匙皆由幾何方法產(chǎn)生一定位長(zhǎng)度（如64、128 bit），確保被破解的難度，依安全程度不同，目前私鑰儲(chǔ)存型態(tài)或方式有：計(jì)算機(jī)軟硬盤、IC卡、智能卡（Smart Card）等組件。

公鑰基礎(chǔ)設(shè)施被視為現(xiàn)階段網(wǎng)絡(luò)交易最安全的一種方式，它是以公鑰密碼學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ)而衍生的架構(gòu)，在電子數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳遞與交換過(guò)程中，提供電子數(shù)據(jù)身分的確認(rèn)性、數(shù)據(jù)的完整性、交易的不可否認(rèn)性、數(shù)據(jù)的隱密性等信息安全應(yīng)具備的四大需求功能。

除了公私鑰技術(shù)之外，PKI最重要的核心為憑證中心CA（Certification Authority），CA必須是一個(gè)公正的第三者（包括政府、銀行、一般法人等）來(lái)成立，公鑰透過(guò)CA來(lái)進(jìn)行認(rèn)證，私鑰則由交易雙方中的一方向另一方提出要求取得，不得分享第三者。CA所進(jìn)行的認(rèn)證程序就如同在國(guó)內(nèi)，不管是政府或私人企業(yè)向戶政事務(wù)所申請(qǐng)印鑒證明，使用在不動(dòng)產(chǎn)交易契約及字據(jù)等重要事項(xiàng)。在網(wǎng)絡(luò)交易環(huán)境里，也必須建立類似簽名或蓋章的信賴機(jī)制，數(shù)字簽名技術(shù)構(gòu)建的電子認(rèn)證機(jī)制，可以提供類似網(wǎng)絡(luò)身份證或電子印鑒的功能，滿足網(wǎng)絡(luò)交易所需的身份鑒別、數(shù)據(jù)防偽及不可否認(rèn)等安全需求。

參考文獻(xiàn)：

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[5] Atul Kahate.密碼學(xué)與網(wǎng)絡(luò)安全[M].北京:清華大學(xué)出版社,2005.

篇（8）

中圖分類號(hào)： P901 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

從人類文明的誕生開始，人們?cè)谇О倌甑淖匀画h(huán)境中尋求自然的真理，探索自然的奧秘。席地而居、入洞為室，人類的居住空間不斷的發(fā)生了變化。如今我們居住的星球，這個(gè)有限的空間不僅在只是一個(gè)遮風(fēng)避雨，繁衍子孫的場(chǎng)所這么簡(jiǎn)單，它更多的是容納我們?nèi)祟愘囈陨娴幕锇?。這個(gè)生存空間容納了我們多彩的生活，是人類工作之余精神休憩的良好場(chǎng)所。生活本來(lái)是多元且復(fù)雜的，隨著世紀(jì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，物質(zhì)基礎(chǔ)已經(jīng)不能滿足人們對(duì)高品質(zhì)的居住環(huán)境的需求。景觀設(shè)計(jì)和建設(shè)不能準(zhǔn)確把握地域人文特質(zhì)，實(shí)現(xiàn)景觀特有性，多樣性、舒適性的環(huán)境需求。如何運(yùn)用及整合新的設(shè)計(jì)表現(xiàn)手段來(lái)解決景觀設(shè)計(jì)中的不足以成為景觀設(shè)計(jì)行業(yè)的一道新難題?！皵?shù)字景觀”采用高仿真模型系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)相結(jié)合的工作模式，根據(jù)人機(jī)結(jié)合的方式指導(dǎo)并檢驗(yàn)設(shè)計(jì)項(xiàng)目。這一系統(tǒng)不僅要通過(guò)設(shè)計(jì)師、規(guī)劃師及決策者從視覺(jué)上對(duì)設(shè)計(jì)項(xiàng)目進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)，還需要采取計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)分析處理的形式得出最終檢測(cè)報(bào)告。對(duì)設(shè)計(jì)規(guī)劃項(xiàng)目的可操作性、與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)性、設(shè)計(jì)項(xiàng)目建造尺度、比例、色彩搭配等方面具有強(qiáng)大的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。

1數(shù)字景觀技術(shù)

20世紀(jì)以來(lái)，伴隨著科技的進(jìn)步發(fā)展，計(jì)算機(jī)信息得到了廣泛的的推廣。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在我們的生活中扮演著至關(guān)重要的角色。21世紀(jì)的今天，我們生活在充滿信息資源的世界，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成了人們相互聯(lián)系的密切工具了。CUDI國(guó)際城市發(fā)展GIS空間運(yùn)行模型研究院認(rèn)為城市人與地的關(guān)系系統(tǒng)的數(shù)字化是城市的信息化的實(shí)質(zhì)，它為了使城市的既能能更好的發(fā)揮其作用，便以人為本，通過(guò)城市信息化來(lái)體現(xiàn)城市的運(yùn)作系統(tǒng)，將城市中的人與地親密的結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的優(yōu)化性。信息數(shù)字化在景觀設(shè)計(jì)過(guò)程中產(chǎn)生了重大變革，人機(jī)交流、數(shù)字模型創(chuàng)建、多媒體表現(xiàn)。核心的理念是用數(shù)字化的手段來(lái)處理景觀設(shè)計(jì)過(guò)程中呈現(xiàn)的問(wèn)題，從而達(dá)到優(yōu)化資源的分布及利用，通過(guò)對(duì)海量地理數(shù)據(jù)的獲取，實(shí)現(xiàn)其多分辨率、及三維圖對(duì)環(huán)境的描述，以此來(lái)支持和改善和提高人類的生活質(zhì)量。同時(shí)，設(shè)計(jì)本身則又多了一門表現(xiàn)的語(yǔ)言。新一輪的設(shè)計(jì)思潮更注重的是生態(tài)應(yīng)用,結(jié)構(gòu)更合理，新材料的融入，能源的節(jié)約。藝術(shù)與技術(shù)的結(jié)合，能產(chǎn)生意想不到的效果。景觀數(shù)字化將通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)、參數(shù)化控制、生態(tài)模擬，遙感監(jiān)控等技術(shù)的有機(jī)的整合,并開發(fā)和應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)估，規(guī)避設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)，節(jié)約資源，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。這對(duì)于實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的識(shí)別及重現(xiàn)有著莫大的作用。居住區(qū)環(huán)境景觀的構(gòu)成可分為自然要素和人工要素，自然要素包括構(gòu)成居住區(qū)原生景觀的樹木、綠地、河流、地形地貌等。人工要素是居住區(qū)景觀的主要構(gòu)成要素，包括廣場(chǎng)、道路、鋪裝、水體、雕塑、涼棚、座椅、燈光、果皮箱等等。對(duì)設(shè)計(jì)師而言，是對(duì)居住區(qū)住宅周圍或住宅和住宅之間環(huán)境要素的整體考慮和設(shè)計(jì)在現(xiàn)在的科學(xué)領(lǐng)域階段，信息源會(huì)產(chǎn)生較多種類的信息數(shù)據(jù)，人的力量還不足以對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。由于沒(méi)有專業(yè)有效的數(shù)據(jù)分析手段，許多的數(shù)據(jù)資料被浪費(fèi)，這對(duì)科學(xué)研究來(lái)說(shuō)，是一筆很大的損失。計(jì)算機(jī)技術(shù)在現(xiàn)在的景觀設(shè)計(jì)過(guò)程中，扮演著越來(lái)越重要的角色?？梢暬瘮?shù)字技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)中的佼佼者，對(duì)于景觀設(shè)計(jì)與表達(dá)發(fā)揮了極大的作用，使景觀設(shè)計(jì)走向一個(gè)新階段?？梢暬╒i sualization)是利用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和圖像處理技術(shù)，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖形或圖像在屏幕上顯示出來(lái)，并進(jìn)行交互處理的理論、方法和技術(shù)。它涉及到計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、圖像處理、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等多個(gè)領(lǐng)域，成為研究數(shù)據(jù)表示、數(shù)據(jù)處理、決策分析等一系列M題的綜合技術(shù)。景觀環(huán)境模擬由場(chǎng)地三位景觀空間的構(gòu)建始，集中在地形、植被、水體、建筑和空氣等景觀要素的模擬與仿真逐步深化到場(chǎng)地的四位景觀(景觀的日變化、季相和景觀的多年變化的動(dòng)態(tài)研究)，在此基礎(chǔ)上對(duì)景觀規(guī)劃要素進(jìn)行疊加，預(yù)測(cè)景觀的作用特種系列和后效特征。對(duì)景觀系統(tǒng)進(jìn)行模擬與仿真，研究景觀各種因素相互間的作用規(guī)律和作用過(guò)程，同對(duì)景觀發(fā)展演變趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)研究。景觀要素的模擬。景觀設(shè)計(jì)中，常用制作三維模型的軟件為3ds Max、Sketchup、ylcad、Rhino等。它可以對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)植物、水體、地形、建筑、園林小品、動(dòng)物等想法進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。這些工具使得設(shè)計(jì)師的想法不再存在于我們的腦海中，而是以更加直觀的方式出現(xiàn)在了我們的眼前，它更具多視角、多逼真，同時(shí)能對(duì)細(xì)部進(jìn)行更加深刻的描繪。它現(xiàn)在已經(jīng)是設(shè)計(jì)們創(chuàng)意表達(dá)和引導(dǎo)的好幫手。在現(xiàn)代技術(shù)應(yīng)用下的景觀創(chuàng)意與規(guī)劃思想表達(dá)充分發(fā)揮人的主觀能動(dòng)性，而規(guī)劃過(guò)程則變得更加客觀和科學(xué)。

2 數(shù)字景觀技術(shù)與城市發(fā)展的影響

我們現(xiàn)在都倡導(dǎo)和諧社會(huì)，人與自然的關(guān)系猶如毛與皮，人皮之不存，毛將焉附？人類賴以生存的地球正在遭受嚴(yán)重的生態(tài)破壞。據(jù)調(diào)查，目前有十大環(huán)境因素困擾著地球：二氧化硫排放過(guò)度；全球生物多樣性減少；酸雨快速蔓延；全球森林面積銳減；土地荒漠化加?。捍髿馕廴救找鎳?yán)重；城市污水污染率加重等。這些污染使得地球的“自凈能力”和“自衛(wèi)能力”大大降低，從陸地到水下的生物都遭到了嚴(yán)重的破壞，人類活動(dòng)，有利也有弊，若不能做好環(huán)境資源的保護(hù)，反過(guò)來(lái)對(duì)人類的生產(chǎn)、生活和生存也會(huì)產(chǎn)生危害的作用。其中，全球氣候變暖給地球帶來(lái)了嚴(yán)重的后果，例如：南極冰雪受熱融化，海平面升高，直接威脅著沿海國(guó)家以及世界上30多個(gè)海島國(guó)家的生存和發(fā)展。我國(guó)目前也承受環(huán)境污染和生態(tài)惡化所帶來(lái)的危害。多數(shù)城市空氣污染超標(biāo)，年酸雨量增加，荒漠化擴(kuò)張的勢(shì)頭日益加劇。為了生存，為了脫貧致富，長(zhǎng)期以來(lái)，濫墾、濫樵、濫牧等加重了本就十分脆弱的生態(tài)負(fù)擔(dān)，導(dǎo)致水蝕、風(fēng)蝕加劇，形成惡性循環(huán)。生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，僅僅依靠環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域來(lái)解決是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，唯有全方位的綜合生態(tài)環(huán)境整治才是根本出路。在進(jìn)行居住區(qū)環(huán)境景觀設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮到的因素有：居住區(qū)的地理特征、地域文化背景和居住區(qū)周邊環(huán)境狀況，以及居民的習(xí)慣和喜好，從而達(dá)到居住區(qū)的風(fēng)格與環(huán)境相協(xié)調(diào)?，F(xiàn)在有許多人引用歐洲的建筑幾何對(duì)稱、開闊、壯觀的風(fēng)格。國(guó)內(nèi)出現(xiàn)了歐陸風(fēng)格、草坪風(fēng)格等風(fēng)格的住宅小區(qū)。許多人甚至不懈追求西方皇家園林的豪華氣派，如洛可可庭園、多利亞宮廷園林等園林風(fēng)格，還有那些歐式羅馬住宅、歐式噴泉等等。居住環(huán)境中可以適當(dāng)參考國(guó)內(nèi)外居住區(qū)環(huán)境景觀的一些特點(diǎn)，針對(duì)有特別需要的人群適當(dāng)營(yíng)造一些歐式居住環(huán)境，可以豐富我們的居住區(qū)風(fēng)格樣式，滿足多元化的居民審美需求。但是不應(yīng)追求極端的“風(fēng)氣”和“時(shí)尚”。例如，歐式的園林中運(yùn)用了過(guò)多的中國(guó)園林式風(fēng)格，中國(guó)園林式風(fēng)格中融入了過(guò)多的歐陸風(fēng)格，就形成了“四不像”工程，現(xiàn)代許多富家人群追求豪華，但又想中國(guó)式風(fēng)格，所以在未調(diào)查環(huán)境特點(diǎn)與當(dāng)?shù)仫L(fēng)特殊時(shí)就沿用一些前衛(wèi)的設(shè)計(jì)方案，造成了許多啼笑皆非的案例，此處就不多贅述。設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要將地域文化與居住區(qū)的環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查后方可給出可實(shí)操的方案，以免造成風(fēng)格與環(huán)境不相協(xié)調(diào)的設(shè)計(jì)作品。現(xiàn)在有許多居住區(qū)的風(fēng)格注重綠林草地，但卻忽視了喬、灌、草復(fù)層植物生態(tài)群落需要進(jìn)行合理的營(yíng)造，致使居住區(qū)的生態(tài)植被結(jié)構(gòu)單一，生態(tài)效率低下，并且在遮蔭與透光、擴(kuò)大綠地面積與營(yíng)造活動(dòng)空間、圍和與通透等矛盾沖突未被解決。而且，大面積草坪的養(yǎng)護(hù)需越是要付出昂貴的費(fèi)用。很多人認(rèn)為生態(tài)居住區(qū)就是有綠化面積越大，就越顯得“生態(tài)”，生態(tài)效率就越高。從而引起了越來(lái)越多的人則更重視居住區(qū)的綠化，開發(fā)商也順應(yīng)了這種潮流，掀起了居住區(qū)綠化熱的現(xiàn)象，大量盲目追求綠化效果和綠化率。一些設(shè)計(jì)師本以為超大的綠地面積能給人帶來(lái)恢弘的氣勢(shì)，但卻南苑被，這些設(shè)計(jì)作品被冠以單調(diào)、乏味之名。同過(guò)大的綠化率不僅占用居住區(qū)內(nèi)其他功能用地，還會(huì)增加居民的物業(yè)支，與生態(tài)居住區(qū)節(jié)約能源和資源的要求截然相反。

3 結(jié)束語(yǔ)

作為未來(lái)的城市規(guī)劃設(shè)計(jì)師，我們要為今后的城市環(huán)境深思，在地球環(huán)境日益惡化的今天，以我們微薄的知識(shí)去做一點(diǎn)切實(shí)的改變，為全球的生態(tài)環(huán)境和子孫后代的資源共享獻(xiàn)出微薄的力量，在可持續(xù)發(fā)展的道路上，我們還需不斷努力探索。

篇（9）

中圖分類號(hào)：TP393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2011)24-6029-03

The Application and Research of Digital Technology in Civil Aircraft Design

LIU Ning

(Shanghai Aircraft Design and Research Institute, Shanghai 200232, China)

Abstract: To analyze digital technology in respect of virtual reality, three-dimensional modeling, visualized post-processing, digitalized management platform. The development of computer digital technology brings new research method and way of working to the progress of design, technology demonstration and marketing. It also brings the process rationality, humanity and efficiency. Civil aircraft, as the representative of the high-end product, shows the future of the technology development. The greatest value of civil aircraft is marketing promotion, recognition and reputation by customs and clients. These are the keys to improve the international competitiveness of China.

Key words: civil aircraft design; digital technology; virtual reality; three-dimensional modeling; visualized post-processing; digital graphic art and design

1 數(shù)字化技術(shù)的定義

數(shù)字化技術(shù)指在一定的硬件基礎(chǔ)上，通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件的運(yùn)算方式來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)研發(fā)、可視化術(shù)分析、虛擬產(chǎn)品展示等過(guò)程。這種過(guò)程可以簡(jiǎn)單稱之為數(shù)字化技術(shù)。數(shù)字化技術(shù)以其豐富全面的功能在航空航天、科技、制造、多媒體等領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。

2 國(guó)內(nèi)外航空業(yè)數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展

2.1 國(guó)外數(shù)字化發(fā)展現(xiàn)狀

國(guó)外數(shù)字化技術(shù)是隨著信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)、CAD/CAE/CAM等技術(shù)的發(fā)展而逐漸發(fā)展起來(lái)。它主要以產(chǎn)品的數(shù)字化設(shè)計(jì)、協(xié)同平臺(tái)管理、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)為主要標(biāo)志，促進(jìn)了傳統(tǒng)工作模式到數(shù)字化工作模式的根本性轉(zhuǎn)變。隨著產(chǎn)品制造模式的變化，這種工作模式在國(guó)外民機(jī)設(shè)計(jì)領(lǐng)域也得到了廣泛的應(yīng)用，極大提高了工作效率，節(jié)省了人力成本和硬件成本。

2.2 國(guó)內(nèi)數(shù)字化發(fā)展現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)航空業(yè)近年逐漸開始應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)，經(jīng)過(guò)近數(shù)年的努力取得了顯著成效,集中體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)：利用數(shù)字化技術(shù)實(shí)現(xiàn)三維模型的可視化、建立數(shù)字樣機(jī)。在詳細(xì)設(shè)計(jì)階段進(jìn)行結(jié)構(gòu)件和部分系統(tǒng)件的三維數(shù)字模型、預(yù)裝配、干涉檢查與運(yùn)動(dòng)模擬效果，并利用渲染技術(shù)體現(xiàn)了產(chǎn)品的外形輪廓、材質(zhì)的表達(dá)、環(huán)境的渲染等。模擬效果逼真。

3）數(shù)字化管理平臺(tái)：絕大多數(shù)飛機(jī)制造企業(yè)引進(jìn)了產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）平臺(tái)。部分企業(yè)還制定了數(shù)字化設(shè)計(jì)/制造管理標(biāo)準(zhǔn)。

4）在數(shù)字化技術(shù)推廣應(yīng)用：各航空企業(yè)對(duì)數(shù)字化設(shè)備均有著較大的投入，從整個(gè)行業(yè)來(lái)看，數(shù)字化類固定資產(chǎn)已占到固定資產(chǎn)原值的三分之一以上；工作站、服務(wù)器已達(dá)幾千臺(tái)；CAD等各類軟件已達(dá)千余套；數(shù)控設(shè)備五百余臺(tái)；產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）終端用戶超過(guò)500個(gè)。

5）以數(shù)字化技術(shù)為前提的數(shù)字化藝術(shù)：利用三維設(shè)計(jì)軟件(如Pro Engineer、Caxa、Alias studio、Maya等)，展示了優(yōu)美的飛機(jī)外形、優(yōu)雅的飛行姿態(tài)、美觀的噴涂設(shè)計(jì)等。利用三維軟件結(jié)合虛擬現(xiàn)實(shí)軟件(如Division Mockup)對(duì)飛機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、管路、電氣等的設(shè)計(jì)情況進(jìn)行分析、利用數(shù)字化平面設(shè)計(jì)軟件展現(xiàn)飛機(jī)舒適的內(nèi)飾環(huán)境和美輪美奐的燈光效果等。這種全新的視覺(jué)效果對(duì)飛機(jī)的宣傳工作都起到了至關(guān)重要的作用。

3 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

3.1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的定義

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是近年信息技術(shù)迅速發(fā)展的產(chǎn)物, 是一種創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。它通過(guò)計(jì)算機(jī)硬件和軟件系統(tǒng)共同實(shí)現(xiàn)。虛擬現(xiàn)實(shí)是在虛擬的數(shù)字空間中模擬現(xiàn)實(shí)世界中的事物,這是現(xiàn)實(shí)世界的事物在數(shù)字空間中的可視化和感官化的表現(xiàn)。

3.2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特點(diǎn)

1）Immersion（沉浸感）、Interaction（交互性）：對(duì)于產(chǎn)品展示，傳統(tǒng)表現(xiàn)模式無(wú)疑受到了空間和時(shí)間的條件的束縛。而想要在真實(shí)產(chǎn)品前就可以評(píng)估其設(shè)計(jì)的合理性，需要的時(shí)間和人力成本將是十分巨大的，而虛擬展示設(shè)計(jì)具有感官上的真實(shí)性的特點(diǎn)。一個(gè)受測(cè)試者置身其中，通過(guò)操作一定的設(shè)備如手套、頭盔、立體眼鏡等，不僅能獲得身臨其境的感覺(jué)，而且其交互性使用戶有著強(qiáng)烈的主動(dòng)式的體驗(yàn)。在人工虛擬建成的數(shù)字世界中，用戶的得到了類似置身實(shí)際場(chǎng)景的真實(shí)體驗(yàn)。

2）準(zhǔn)確性：虛擬的展示設(shè)計(jì)一般通過(guò)純數(shù)字化、模型化、圖表化的來(lái)展示。依托于數(shù)據(jù)生成的模型、數(shù)據(jù)結(jié)果保證了可視化結(jié)果的準(zhǔn)確性。各相關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)人員通過(guò)行業(yè)認(rèn)可的計(jì)算手段進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算、分析。通過(guò)可視化分析結(jié)果，分析產(chǎn)品設(shè)計(jì)的合理性。例如飛機(jī)模型展示、模擬裝配、場(chǎng)景展示，使研發(fā)工作人員及市場(chǎng)研究人員對(duì)飛機(jī)的設(shè)計(jì)的進(jìn)展情況有著充分的了解，可以做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題。為設(shè)計(jì)人員節(jié)省了繁瑣的人工勞動(dòng)。

3.3 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

如今，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展成為數(shù)字技術(shù)發(fā)展最為迅速的領(lǐng)域之一，也是目前信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的熱點(diǎn)之一。全世界很多發(fā)達(dá)國(guó)家虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在很多行業(yè)都得到了廣泛的應(yīng)用并取得了很大的發(fā)展，給企業(yè)帶來(lái)了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。未來(lái)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將從借助外部設(shè)備式的被動(dòng)立體實(shí)現(xiàn)裸眼式的主動(dòng)立體，效果將更加逼真、運(yùn)算過(guò)程更加迅速；利用全球協(xié)作，將輕松做到分地實(shí)時(shí)渲染、數(shù)據(jù)同步更新。目前已有國(guó)內(nèi)航空企業(yè)開始使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行研發(fā)設(shè)計(jì)、技術(shù)分析。如Division Mockup。

4 數(shù)字化三維建模技術(shù)

4.1 數(shù)字化建模技術(shù)定義

基于數(shù)字化模型的建模技術(shù)是由專業(yè)人員通過(guò)使用專業(yè)CAD/CAE/CAM技術(shù)的應(yīng)用，運(yùn)用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、幾何學(xué)以及自身的專業(yè)知識(shí)，搭建出物體的三維模型。三維建模技術(shù)給工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域帶來(lái)了根本性的變革，幫助設(shè)計(jì)師從傳統(tǒng)的、枯燥的繪圖方式中解脫出來(lái)，設(shè)計(jì)師可以不再花費(fèi)大量的時(shí)間和精力去測(cè)量模型的尺寸、公差等設(shè)計(jì)特征本身，更好的理解和觀察設(shè)計(jì)對(duì)象，優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)。

4.2 數(shù)字化建模的原理

三維設(shè)計(jì)軟件模塊眾多，覆蓋面廣泛，軟件功能強(qiáng)大，界面友好、操作方便。軟件提供最基本的單元幾何造型模型庫(kù)，如球體、圓柱、圓錐等。創(chuàng)立簡(jiǎn)單的零件，可通過(guò)對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，將其分解成若干基本體，再對(duì)基本體進(jìn)行三維實(shí)體造型，之后再對(duì)其進(jìn)行交、并、差等布爾運(yùn)算，便可得出零件的三維實(shí)體模型。對(duì)于較復(fù)雜的圖形，軟件提供草圖工具，設(shè)計(jì)人員可以通過(guò)它先勾勒出截面，再拉伸出較復(fù)雜的幾何形體。為了滿足人們不斷提高的審美要求，目前主要流行的幾款三維設(shè)計(jì)軟件基本都提供面片模塊，該模塊為設(shè)計(jì)人員提供了非常方便的曲面設(shè)計(jì)工具。對(duì)于具有大塊曲面的零件，設(shè)計(jì)師可以方便地對(duì)單個(gè)面或片體進(jìn)行變形處理，以達(dá)到需要的曲面。

4.3 數(shù)字化建模的應(yīng)用

三維數(shù)字化模型可以更準(zhǔn)確地對(duì)產(chǎn)品的數(shù)據(jù)進(jìn)行定義，幫助相關(guān)專業(yè)人員對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)估，并行地完成相關(guān)工作。更重要的是三維數(shù)字模型可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品信息的數(shù)字量傳遞，直接作為制造加工的依據(jù)。

如今的航空領(lǐng)域，數(shù)字化技術(shù)中的建模技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用的非常廣泛。利用CAD軟件，飛機(jī)的設(shè)計(jì)完全可以實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化設(shè)計(jì)。為民機(jī)研發(fā)設(shè)計(jì)人員提供了極大的方便。

三維數(shù)字化模型同樣可以與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相結(jié)合，它是產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中最基本、最重要的工作之一。如圖1、圖2所示。

5 工程可視化后處理軟件

5.1 可視化后處理軟件

目前在航空領(lǐng)域可視化后處理軟件有很多。其中Ensight為其中之一，它是一套適用于各種工程和科學(xué)的后處理與計(jì)算結(jié)果可視化與協(xié)同軟件。在工業(yè)、科研、產(chǎn)品設(shè)計(jì)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛?？芍С指鞣N類型的工程分析數(shù)據(jù)。全球眾多工程師、科學(xué)家及科研工作者都使用其來(lái)查看、理解、交流各種計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)結(jié)果。可處理百萬(wàn)甚至上億的結(jié)點(diǎn)單元，具有并行處理與渲染的優(yōu)勢(shì)，并支持VR 系統(tǒng)環(huán)境以及實(shí)時(shí)協(xié)同等功能。通過(guò)Ensight可以將模擬計(jì)算飛機(jī)各種運(yùn)算的數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化。

5.2 可視化后處理軟件的特點(diǎn)

1）支持圖形質(zhì)量和輸出選擇

2）動(dòng)畫功能

3）不限制的腳本實(shí)現(xiàn)批處理模式

4）虛擬現(xiàn)實(shí)的功適合演示

5）深度的右鍵單擊選項(xiàng)，能夠交互操作視圖

5.3 可視化后處理軟件的應(yīng)用

可視化后處理軟件在航空業(yè)的起步較晚，在汽車行業(yè)，后處理軟件已較多的運(yùn)動(dòng)在氣動(dòng)外形分析、動(dòng)力分析等方面。國(guó)內(nèi)航空業(yè)已有企業(yè)利用可視化后處理軟件對(duì)飛機(jī)設(shè)計(jì)的進(jìn)行計(jì)算、分析（如圖4）。今后可視化后處理軟件將越來(lái)越多的應(yīng)用航空領(lǐng)域。

6 數(shù)字化管理平臺(tái)

目前國(guó)內(nèi)航空業(yè)主流的數(shù)字化平臺(tái)品包括PTC公司和法國(guó)Dassault Systemes公司的PLM系統(tǒng)。其中美國(guó)PTC公司的產(chǎn)品是基于Windchill內(nèi)核技術(shù)，該平臺(tái)的主要作用是管理飛機(jī)產(chǎn)品數(shù)據(jù)及流程，用于進(jìn)行主制造商與供應(yīng)商之間有實(shí)現(xiàn)在線協(xié)同設(shè)計(jì)等，該公司具備多年豐富的技術(shù)積淀和航空領(lǐng)域項(xiàng)目實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，全球很多航空企業(yè)是其合作伙伴。VPM是基于ENOVIA技術(shù)，用于管理飛機(jī)初步設(shè)計(jì)階段的數(shù)模，與CATIA的無(wú)縫集成，是其在全球航空領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用的重要因素之一。

達(dá)索為各種企業(yè)提供電子商務(wù)解決方案，幫助企業(yè)實(shí)施數(shù)字化戰(zhàn)略。ENOVIA專注于幫助企業(yè)管理數(shù)字化產(chǎn)品、流程和資源的綜合性模型、協(xié)作模型及分布式模型。其核心優(yōu)勢(shì)主要是在數(shù)字化制造解決方案，不僅僅提供了生產(chǎn)過(guò)程的仿真，同時(shí)還提供了車間和生產(chǎn)線的仿真，人機(jī)工程等。

6.1 PLM產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)

1）進(jìn)一步和CAD/CAM集成實(shí)現(xiàn)數(shù)字化生命周期管理；2）貫穿從市場(chǎng)開發(fā)到后續(xù)產(chǎn)品運(yùn)維的整個(gè)產(chǎn)品生命周期管理；3）進(jìn)一步加強(qiáng)PLM產(chǎn)品研發(fā)和SCM供應(yīng)鏈管理兩大核心業(yè)務(wù)的集成和協(xié)同；4）真正的將前端的市場(chǎng)和產(chǎn)品規(guī)劃，組合計(jì)劃過(guò)程和后續(xù)的產(chǎn)品研發(fā)集成起來(lái)。

7 數(shù)字化平面藝術(shù)

如今，數(shù)字化技術(shù)越來(lái)越廣泛的被運(yùn)用在平面設(shè)計(jì)上，電子數(shù)碼產(chǎn)品、多媒體產(chǎn)業(yè)、電子信息處理系統(tǒng)成為新技術(shù)的核心，平面設(shè)計(jì)成為數(shù)字化革命的實(shí)驗(yàn)田之一。數(shù)字化的平面技術(shù)帶了藝術(shù)形式的新的表達(dá)形式，產(chǎn)生了數(shù)字化的平面藝術(shù)。

在航空領(lǐng)域飛機(jī)的外觀和內(nèi)飾中，平面設(shè)計(jì)已經(jīng)是不可或缺的一部分，飛機(jī)的外觀形象在飛機(jī)的宣傳和銷售過(guò)程中其實(shí)是非常重要的，國(guó)內(nèi)以往整體效果偏向保守穩(wěn)重，而近年國(guó)內(nèi)民機(jī)的飛機(jī)噴涂有了新的變化，如上海世博會(huì)期間東航公司的“世博號(hào)”噴涂，積極的運(yùn)用了新穎的圖案設(shè)計(jì)元素，給飛機(jī)的整體外觀注入了新的活力。國(guó)內(nèi)某支線客機(jī)的藍(lán)色圖案和紅色彩虹主題圖案，也分別象征了該型號(hào)飛機(jī)的大氣和活力。給我國(guó)自主研發(fā)的飛機(jī)的宣傳起到了積極的作用。內(nèi)飾方面，國(guó)產(chǎn)大型客機(jī)展示樣機(jī)也同樣大量的運(yùn)用了平面設(shè)計(jì)元素。結(jié)合了中國(guó)祥云、龍的傳統(tǒng)元素，搭配大氣端莊的色彩，大型客機(jī)展示樣機(jī)在2010年亮相珠海航展時(shí)，得到了國(guó)內(nèi)外一致的好評(píng)。

8 結(jié)論

數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，為飛機(jī)的研制提供高效可靠的設(shè)計(jì)手段；提高了飛機(jī)設(shè)計(jì)的可靠性和可維護(hù)性；通過(guò)有效的平臺(tái)管理，確保了研制過(guò)程的高效化、無(wú)紙化、保證了數(shù)據(jù)源的唯一；設(shè)計(jì)過(guò)程清晰可追溯，便于協(xié)調(diào)；通過(guò)工程可視化和后處理軟件，測(cè)試產(chǎn)品零件的合理性，減少零件間的干涉；減少了因?yàn)樵O(shè)計(jì)不合理所造成的設(shè)計(jì)更改，縮短新機(jī)研制周期，節(jié)省飛機(jī)的研制成本；展現(xiàn)了飛機(jī)外觀內(nèi)飾的美學(xué)設(shè)計(jì)，提高了飛機(jī)的國(guó)內(nèi)外知名度。

因此，數(shù)字化技術(shù)將有助于我國(guó)民機(jī)事業(yè)的發(fā)展。飛機(jī)的研發(fā)和制造是一項(xiàng)復(fù)雜龐大的系統(tǒng)工程，在技術(shù)上，未來(lái)飛機(jī)研制的趨勢(shì)將更多地運(yùn)用數(shù)字化技術(shù)為之服務(wù)。在人力上，掌握數(shù)字化技術(shù)的人才將為飛機(jī)設(shè)計(jì)的研制周期、質(zhì)量、安全性帶來(lái)保證。

參考文獻(xiàn)：

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篇（10）

隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，城鎮(zhèn)建設(shè)的步伐越來(lái)越快，相對(duì)應(yīng)的土地利用價(jià)值越來(lái)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(wèn)題。而地籍測(cè)量工作的展開，對(duì)地籍圖的要求也越來(lái)越高。地籍測(cè)量的工作需要采集大量的數(shù)據(jù)以及繪制大量的地籍圖等，工作繁復(fù)復(fù)雜，而按照常規(guī)的測(cè)算方式，想要達(dá)到現(xiàn)如今的要求標(biāo)準(zhǔn)，變得非常的困難。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，走向數(shù)字化與自動(dòng)化的地籍測(cè)量已經(jīng)成為時(shí)代的必然，由于數(shù)字地籍圖的地籍信息能夠完整地覆蓋每一個(gè)區(qū)域，在所形成的地圖上詳細(xì)的標(biāo)記了每塊土地及其附著物的基本情況，所以它不但實(shí)現(xiàn)了土地的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，還為政府部門做各項(xiàng)宏觀決策提供了基礎(chǔ)的資料和科學(xué)的依據(jù)。

1.現(xiàn)代地籍測(cè)繪技術(shù)的基本情況

數(shù)字化地籍測(cè)量是依據(jù)計(jì)算機(jī)為平臺(tái)，用先進(jìn)的數(shù)字化采集設(shè)備采集基本的地籍測(cè)量數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)里，然后在數(shù)據(jù)處理軟件和繪圖軟件的使用下自動(dòng)生成地籍圖?，F(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)是運(yùn)用到地籍測(cè)量中的一些先進(jìn)的技術(shù)和方法，它是融地籍測(cè)量外業(yè)、內(nèi)業(yè)于一體的綜合性作業(yè)系統(tǒng)。其最大優(yōu)點(diǎn)就是在完成地籍測(cè)量的同時(shí)可建立地籍?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)，并通過(guò)一定的途徑建立地籍管理系統(tǒng)，為完成“數(shù)字國(guó)土”工程、實(shí)現(xiàn)電子政務(wù)和現(xiàn)代地籍管理奠定基礎(chǔ)。現(xiàn)代地籍測(cè)繪主要是采用自動(dòng)采集地籍要素的方式，利用全站儀、計(jì)算機(jī)或PDA采集地籍要素，傳輸?shù)接?jì)算機(jī)上，運(yùn)用專用的地籍?dāng)?shù)據(jù)處理軟件，對(duì)其進(jìn)行分析、整理、編輯和入庫(kù)。

由于采用的是高科技在野外采集初級(jí)數(shù)據(jù)，不經(jīng)過(guò)人工，自動(dòng)記錄存儲(chǔ)，并可直接傳輸給計(jì)算機(jī)進(jìn)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(bǔ)變更工作。另外數(shù)字化地籍測(cè)量的精度主要取決于最初對(duì)采點(diǎn)和地面建筑物的數(shù)據(jù)采集精度，而其他方面都是通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理、面積的統(tǒng)計(jì)、以及自動(dòng)繪圖等，其誤差對(duì)地籍測(cè)量成果的影響都很小。在成圖以后的修改變更時(shí)，因?yàn)橐獙?duì)所有的構(gòu)筑物和建筑物依附物進(jìn)行全面的調(diào)繪，所以根據(jù)已繪成圖的部分進(jìn)行全面的檢查，錯(cuò)誤部分就可徹底糾正。而且在修正的過(guò)程中，對(duì)原有地籍圖中的各個(gè)部分也進(jìn)行了自動(dòng)的測(cè)試，從而更正了其中的錯(cuò)誤部分。

此外數(shù)字化地籍圖提供了完整的地形特點(diǎn)以及使用情況，可以使政府相關(guān)部門在做出城市發(fā)展規(guī)劃的時(shí)候，有切實(shí)可靠的信息來(lái)做為依據(jù)，防止規(guī)劃的無(wú)序性，使其更加科學(xué)性，速度化。而且能對(duì)城市發(fā)展、環(huán)境保護(hù)以及各個(gè)投資項(xiàng)目等方面做出正確的決策。

2.數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量與遙感模式

應(yīng)用數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量與遙感模式進(jìn)行地籍測(cè)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(tái)、多時(shí)相、多傳感器、高分辨率、高光譜和快速機(jī)動(dòng)的方向發(fā)展，高分辨率衛(wèi)星遙感影像將成為地理空間信息獲取與更新的主要數(shù)據(jù)源，以激光測(cè)距系統(tǒng)（LIDAR）、激光成像雷達(dá)、雙天線SAR系統(tǒng)、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、GPS/INS為主體的機(jī)載三維數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)等多種數(shù)據(jù)獲取手段的迅速發(fā)展，不但能完成地籍線劃圖的測(cè)繪，還可以得到各種專題的地籍圖，同時(shí)利用衛(wèi)星遙感進(jìn)行地籍資源調(diào)查和地籍利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，為快速及時(shí)的變更地籍測(cè)量作好參照。由于地籍測(cè)量的精度要求較高，數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量主要以大比例尺航空像片為數(shù)據(jù)采集對(duì)象，利用該技術(shù)在航片上采集地籍?dāng)?shù)據(jù)，其控制點(diǎn)和目標(biāo)點(diǎn)主要采用航測(cè)區(qū)域網(wǎng)法和光束法進(jìn)行平差，即所謂的空三加密，進(jìn)而通過(guò)專有數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量的數(shù)據(jù)處理軟件，完成地籍測(cè)量的內(nèi)外業(yè)。

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量與模式得到的地籍圖信息豐富，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，既具有線劃地圖的幾何特征，又具有數(shù)字直觀、易讀的特性；地籍圖上的界址點(diǎn)完善。不受通視條件的限制；除要用GPS像控和地籍權(quán)屬調(diào)查外，大部分工作均是在內(nèi)業(yè)中完成，既減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，又提高了工作效率，是一種廣有前途的地籍測(cè)量模式。

3.RTK技術(shù)應(yīng)用于地籍控制測(cè)量

RTK技術(shù)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(zhǔn)站發(fā)送改正數(shù)，由流動(dòng)站接收并對(duì)其測(cè)量結(jié)果進(jìn)行改正，以獲得精確的定位結(jié)果，所不同的是發(fā)送改正數(shù)的具體內(nèi)容不一樣，其差分定位精度也不同。前兩類定位誤差的相關(guān)性會(huì)隨基準(zhǔn)站與流動(dòng)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(cè)量的精度是以界址點(diǎn)的精度和地籍圖的精度為依據(jù)而指定的。根據(jù)《地籍測(cè)繪規(guī)范》規(guī)定，地籍控制點(diǎn)相對(duì)起算點(diǎn)中誤差不超過(guò)±0.05米。由于地籍圖根控制點(diǎn)密度是根據(jù)界址點(diǎn)位置及其密度決定的，城鎮(zhèn)地區(qū)城區(qū)控制點(diǎn)的密度一般為每隔100-200M一點(diǎn)，郊區(qū)或建筑稀疏區(qū)地籍控制點(diǎn)的密度一般為每隔200-400M一點(diǎn)，因此應(yīng)用RTK技術(shù)測(cè)繪控制點(diǎn)，效率非常高。

4.GPS RTK應(yīng)用于地籍細(xì)部測(cè)量

GPS RTK （Real Time Kinematic，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)）技術(shù)是在GPS基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，能夠?qū)崟r(shí)提供流動(dòng)站在指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果，并在一定范圍內(nèi)達(dá)到厘米級(jí)精度的一種新的GPS定位測(cè)量方式，是GPS應(yīng)用的重大里程碑，它的出現(xiàn)為工程放樣、地形測(cè)圖、各種控制測(cè)量帶來(lái)了新曙光，極大地提高了外業(yè)作業(yè)效率。

地籍細(xì)部測(cè)量是地籍調(diào)要組成部分，目的是真實(shí)準(zhǔn)確測(cè)定每宗地籍的權(quán)屬界址點(diǎn)、線、位置、形狀、數(shù)量等各項(xiàng)地籍要素。地籍調(diào)查規(guī)程要求，地籍平面控制測(cè)量基礎(chǔ)上的地籍細(xì)部測(cè)量，對(duì)于城鎮(zhèn)街坊界址點(diǎn)及街坊內(nèi)明顯的界址點(diǎn)間距允許誤差為10cm，城鎮(zhèn)街坊內(nèi)部隱蔽界址點(diǎn)及村莊內(nèi)部界址點(diǎn)間距允許誤差為15cm。界址點(diǎn)測(cè)量是地籍測(cè)量的核心，其精度直接影響地籍調(diào)查成果質(zhì)量，準(zhǔn)確的測(cè)定界址點(diǎn)是管理地籍產(chǎn)權(quán)的基本保證，GPS RTK技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)完全能夠保證其精度要求，在適合布設(shè)GPS點(diǎn)的開闊測(cè)區(qū)優(yōu)先使用RTK技術(shù)，能夠提供工作效率，節(jié)約時(shí)間。對(duì)于影響GPS衛(wèi)星信號(hào)接收的遮蔽地帶，可以用全站儀、測(cè)距儀等測(cè)量工具，采用解析交會(huì)法、極坐標(biāo)法、圖解交會(huì)法等進(jìn)行地籍勘丈，有利于加快地籍細(xì)部測(cè)量進(jìn)度，城鎮(zhèn)地籍調(diào)查規(guī)程規(guī)定的精度要求如表2所示，界址點(diǎn)對(duì)鄰近圖根點(diǎn)點(diǎn)位誤差系指用解析法勘丈界址點(diǎn)應(yīng)滿足的精度要求，界址點(diǎn)間距允許誤差及界址點(diǎn)與鄰近地物點(diǎn)關(guān)系距離允許誤差系指各種方法勘丈界址點(diǎn)應(yīng)滿足的精度要求。

5.結(jié)語(yǔ)

隨著現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展，高精度、高效率的新型測(cè)繪儀器的出現(xiàn)，地籍測(cè)量與現(xiàn)代測(cè)繪新技術(shù)的結(jié)合逐漸緊密，地籍測(cè)量的儀器和方法都有了較大的改變。傳統(tǒng)的地籍測(cè)量手段已經(jīng)難以滿足實(shí)際工作的需要，現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)和方法在地籍測(cè)量中正發(fā)揮著巨大作用。數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)帶來(lái)的測(cè)繪技術(shù)的革命化變化，具有更加精確、更加高效的測(cè)繪能力，是測(cè)繪技術(shù)在信息化時(shí)代進(jìn)行自我完善的一種表現(xiàn)。隨著信息技術(shù)和地理信息技術(shù)的發(fā)展，以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求的變化，測(cè)繪事業(yè)正在向測(cè)繪地理信息事業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展，從生產(chǎn)型向服務(wù)型、應(yīng)用型轉(zhuǎn)變。

參考文獻(xiàn)：