一体化技术论文范文

2022-05-15

今天小编为大家推荐《一体化技术论文范文(精选3篇)》,仅供参考,大家一起来看看吧。摘要多媒体信息技术在高等院校任课中的使用在逐渐普及。结合在机电一体化技术课程任教中的体验,论述多媒体信息技术使用的好处和缺陷,且给出改善建议。关键词多媒体信息技术;机电一体化;职业教育1前言传统教育已不再能达到现今职业教育的需求,职业教育亟待更改策略。

第一篇:一体化技术论文范文

图库一体化技术研究

摘 要:对在用的基础测绘软件和现有基础测绘成果分析得出,现有DWG格式制图数据成果中相当一部分已经包含了GIS数据,只是没有存储为通用的GIS数据格式,通过改变其他数据表示和组成方式可以让所有的制图数据均包含GIS数据。提出一种图库一体化技术,即,通过一种图形信息化技术把制图数据转换存入数据库,满足日常的空间数据管理需求,通过一种信息图形化技术再把出库数据“还原”成入库前的数据,以一种无损的、可逆的方式把制图数据、GIS数据、数据库管理等融为一体。该技术能够充分利用现有的制图数据成果建立GIS数据库满足当前空间数据管理和GIS应用需求,并能输出满足国标图式的制图数据。

关键词:制图数据 GIS数据 图形信息化 信息图形化 图库一体化

天津市测绘院于1998年引入广州开思软件后,迅速推动了AutoCAD软件在内外业的应用,使AutoCAD软件逐步成为主要的测绘采集编辑基础平台软件。2009年启动开发的《天津市基础地理信息采集编辑软件》(以后简称采编软件)一期目标已基本实现,即替代开思软件。目前,在天津市测绘院积累了大量的基于AutoCAD软件的开发经验和成果,并积累了大量的DWG格式数据成果,其中1∶500和1∶2000符合《数据字典要求》。

开思软件是以插入点、骨架线、框架线、范围线等具有定位作用的要素(该类要素简称为特征要素,见图1)组织各部分符号的空间关系,以此来表示一个完整的地物。现有的CAD制图数据转换GIS数据的基本流程是提取定位点(块)、简单线、骨架线、框架线、闭合范围线等存储为GIS格式的点、线、面,然后添加属性,有些地物需要拓扑构面,这也是转换难度所在。也就是说现有的CAD制图数据中,相当部分已具备GIS数据特性只是存储格式不同而已,这就是利用信息图形化技术(城市勘测,2011年第4期)实现制图数据和GIS数据一体化的理论基础。

1 现有软件和数据不足

开思软件设计的骨架线、框架线主要目的是支持绘图函数绘制符号,开思软件在早期只关注图面编辑。随着数字化测绘技术完善和提高,对数据有了更高的要求,开思开始注重数据质量,把地物的属性以扩展属性的方式记录到特征要素上,也引入了关联,但受当时AutoCAD平台限制,没有利用拓扑提高数据质量和生产效率。靠句柄关联没有很好的解决地物的完整性问题。

《采编软件》基本沿袭了开思软件的数据结构和操作习惯,已经替代开思成为天津市测绘院基础测绘软件。虽然《采编软件》在关联关系、绘图工具、编辑工具等若干方面有了改进和完善,还有很多创新点,但《采编软件》以开思的替代品为目的设计,因此并没有赋予进一步的开发、设计需求。目前,《采编软件》涉及到了保存图形的编辑信息,但仍然还有很多工作要做;《采编软件》和开思软件一样,在采编功能和数据格式方面,基本没有针对数据建库的需要做特殊的设计。

开思软件和《采编软件》,最大的优点是遵循了《国家基本比例尺地图图式》,最大的缺陷是没有解决数据建库问题。我们通过对“一边有墙的棚房”数据分解看现有数据的构成(见图2)。

以“一边有墙的棚房”为例,从图2中可以看出,有些数据已经包含了制图数据,即满足《国家基本比例尺地图图式》;还包含了GIS数据特性,即从图形(Geometry)和属性(Attribute)上已经满足了GIS数据要求,只是没有存储为通用的GIS数据格式。也就是说,一个地物,或单幅图,或一个分区内,即在一个DWG文件内,已经包含了制图数据和GIS数据。当然,并不是所有地物都像“一边有墙的棚房”一样包含了制图数据和GIS数据,我们可以对其进行数据分解或改变其构成,使其也能包含制图数据和GIS数据。

2 图库一体化技术

2.1 图库一体化概念

图,是指制图数据,也可以是一个制图数据文件;库,是指GIS数据库,也可以是GIS数据。图库一体化是指,把一套制图数据,通过图形信息化技术把制图符号信息按“信息化规则”记录到特征要素上,图形信息化的成果是带有符号信息和属性信息的点、线、面,即带有符号信息的“GIS数据”;带符号信息的“GIS数据”入库,满足日常空间数据管理需求;出库的数据通过信息图形化技术还原成“入库前”的数据等一系列技术流程。

2.2 图库一体化技术流程

图库一体化技术流程包括如下5个重要模块(见图3)。

(1)图形信息化。把符号要素信息以一种格式记录存储到特征要素上,作为“图形信息”;部分复杂地物,人工编辑的符号要素过多且复杂,信息存储难度大,将部分符号经处理后,作为“图形信息”的辅助要素。

(2)信息数据格式转换入库。将DWG格式的图形信息化成果转换成(GIS)预定的格式存储在Oracle数据库中。

(3)空间数据库管理。利用Oracle Spatial开发数据库管理系统,提供查询提取、裁切分发、入库合并等若干服务。空间数据库管理系统包括数据入库、出库模块。

(4)数据出库。根据需求范围线裁切空间数据,输出DWG格式数据。

(5)信息图形化,信息图形化模块从数据字典数据库提取制图参数,把信息数据中的“图形信息”还原成入库之前的符号(块、线型、线宽、字体、字高、颜色、图层等若干参数),即DWG格式的数据(如同入库前的DWG数据成果)。

2.3 图库一体化解决的问题

(1)还原满足国标图式的符号。制图数据的重要性在于其完全满足《国家基本比例尺地图图式》,但不容易建库;图库一体化的重要意义在于在无损制图符号信息的条件下转换进入GIS数据库,并且出库后,能还原出制图数据原貌。

(2)一套数据建库。制图数据与GIS数据一体化,即只维护一套信息数据,用信息数据建库。充分应用CAD的制图功能和GIS的空间管理功能,有效的解决现有基础数据建库问题,能将DWG格式的数据无损的存入数据库,数据库能提供GIS数据分析和管理的各种服务,数据库输出的数据能够无损的还原成入库前的DWG格式数据(包括线型、图层、注记、关联等所有图形信息)。

(3)为自动缩编保存必要的编辑及符号信息。自动缩编,尤其是自动制图综合是需要参考制图信息的,即图面表示的合理性。目前制图综合还是一个世界难题,但保留必要的制图信息供未来进一步的开发是很有必要的。

(4)GIS数据实时提取。现有的作业模式是通过制图数据转换GIS数据,但时常会因为数据质量,出现这样或那样的问题。即使是个别地物转换失败,需要手动处理,也最终未能实现制图数据到GIS数据的自动转换。图库一体化的数据库中已经包含了GIS数据,则可实时提取GIS数据。

3 图形信息化和信息图形化

3.1 图形信息化

图形信息化是信息图形化的基础,是图库一体化的关键技术。地物的哪些符号需要作为信息保存,是需要判断的。地物的符号信息提取与记录是图形信息化的关键技术,这个过程叫做图形信息化。准确记录关键信息,以一种易读的方式存储,占用最小的数据存储空间,是图形信息化的基本原则。

需要保存的信息,基本可以概括为人工编辑的成果信息,或者叫侧重形象思维的图形信息。例如,用户为了满足图面需求编辑过的注记字高、注记位置,线状符号交汇处理等信息。能根据编码从数据字典数据库中提取的信息如线型、线宽、符号块、图层、颜色均不记录,绘图函数能自动生成的图形符号信息也不保存。以“开采的依比例尺通风平峒洞口”为例(见图4),要记录的图形信息包括,性质注记“煤”的插入点和字体,名称注记“大同”的插入点和字体(字高通过字体名称反算)。外围符号边线、中间的符号均可通过绘图函数绘制,不记录。

“开采的依比例尺通风平峒洞口”的图形信息化之后的属性信息如下:

注册程序名称:Map_Info

1000:1320203109

1000:开采的依比例尺平峒洞口

1000:大同

1000:煤

1000:进水

3.2 信息图形化

信息图形化,顾名思义,是用信息图形化模块读取存储在特征要素上的符号信息或属性信息,依据编码从数据字典数据库中提取特定符号化参数,还原符号。可见,信息图形化技术是数据库中的信息数据出库还原成入库前的数据,即符号化成满足《国家基本比例尺地图图式》的关键技术。 特征要素的选择,参见《数据字典》的“几何表示”。

信息图形化有三个重要应用:(1)符号、注记相关属性被编辑,例如房屋层数(XData)被编辑,触发注记“G5”被自动修改成“G6”。(2)特征要素被编辑,例如图3中骨架线节点移动,触发重绘符号。(3)数据出库,还原成制图数据与GIS数据一体的“入库前的”数据。其中(1)读取的是记录在特征要素上的属性信息,不是图形信息。

地物的多样性导致绘图函数的复杂性。根据国标编码和地物的具体绘制方式可以有效的将地物归类,抽象出相对通用的绘图函数,而信息图形化模块则根据国标编码调用相应的绘图函数。在实际应用中,有的地物只需要还原注记,有的地物只需要还原符号,有的地物两者均需要还原。

4 技术可行性

图库一体化软件包括图形信息化、转换入库、空间数据管理、转换出库、信息图形化五大模块。目前从技术可行性角度开发了实验版的软件。软件能够实现,将两片按单元管理的地形图(全要素)分别图形信息化,转换入库;入库后的数据支持裁切、出库;出库的信息数据可被还原成如同入库前的DWG格式成果数据。实验版软件开发完成能说明图库一体化技术具有可行性,但距离工程应用还有很长的路。比如,需要完善各模块与绘图函数整合,图形信息化和入库时对一些欠标准的数据的包容性处理,空间数据管理方面的增量更新、Oracle等商业数据库的管理等若干需要开发、完善的技术性问题,都需要投入大量的时间和人力。

5 结语

本文研究的基于图形信息化和信息图形化技术的图库一体化技术,能够充分利用现有的制图数据成果建立GIS数据库满足当前空间数据管理和GIS应用需求;在自动符号化还是世界难题的当下,解决了现行的GIS数据建库不能输出满足国标图式的制图数据的技术难题,尤其是绕开但解决了符号争位和表面注记摆放等技术难题。

参考文献

[1] 袁生礼,罗方方,仉明.基于AutoCAD Map 3D地形图信息图形化技术研究—以1∶2000地形图为例[J].城市勘测,2011(4):63-65.

[2] 李静兰.地图数据与空间数据一体化生产模式的实现[J].城市勘测,2011(3):12-15.

[3] 刘海砚.地图制图与空间数据生产一体化理论和技术的研究[D].郑州:信息工程大学,2002.

[4] 王殿坤,王峰.GIS建库与地图制图一体化解决方案的设计与实现[J].测绘与空间地理信息,2010(1):100-103.

[5] GB/T20257.1-2007.国家基本比例尺地图图式 第一部分:1∶500,1∶1000,1∶2000地形图图式[S].

作者:罗方方

第二篇:巧妙应用信息技术推进机电一体化技术课程教学

摘 要 多媒体信息技术在高等院校任课中的使用在逐渐普及。结合在机电一体化技术课程任教中的体验,论述多媒体信息技术使用的好处和缺陷,且给出改善建议。

关键词 多媒体信息技术;机电一体化;职业教育

1 前言

传统教育已不再能达到现今职业教育的需求,职业教育亟待更改策略。多媒体信息技术是借助计算机多方面操作各种媒体信息(数据、文本、图形、声音、影像与视频)让它们创建逻辑关系链,构成一个体系且具备交互性。它席卷整个教育,不但是教学办法和方式的更改,对教育理念、教育思维、教育内容、教育原理以及教育方式都带来更深入的变革,信息技术和科目融合成为教学改革的一个突破口。

2 多媒体信息技术在机电一体化专业课任教中的重点

多媒体信息技术融合了文字、图形、动画、视频、声音与特效等,包括无穷的幻想空间。它不但更改了学习与思考问题的办法,并且慢慢借助其直观、生动的特征与较强的交互性能,补充了使用传统教学模式时一些层面存在的较单一的不足,能带来多样感官的综合刺激,有助于知识的获取,营建最理想的学习氛围。使用机电一体化技术多媒体信息技术课件,改变了传统教学模式中仅是看中听说、图表简单而且不准确、视觉感较差的缺陷,让授课的内容更生动、形象,课堂氛围更活跃,极大地引起了学生学习的兴趣,获得十分好的教学成效。

3 多媒体信息技术在机电一体化专业课教学中的优劣

多媒体信息技术使用的优势

1)人机交互性强,全面展现学生的主体作用。人机交互是计算机的独特特征,不通任何其他媒体。多媒体是计算机在交互式模式中所独有的,并且可以立即进行人机之间的反馈。学生可以根据自己的标准来学习,同时教师可以利用多媒体环境来与学生进行兴趣学习的互动,并选择学生想了解的内容,根据特殊的教育方式将不同以往的教育方法应用到教堂教学中。使学生产生学习课程的强烈愿望是互动模式具有的重要意义,多媒体能够有效激发学生学习的乐趣,同时可以创建良好的教学情境,使学生积极参与到课程之中。这让学生成为课堂教学的主体,改变了传统的以教师教学为核心的课堂培训模式。

2)多媒体信息技术应用灵活,增强课堂教学效果。在多媒体教学课堂上,应用多媒体辅助课堂教学能够提高教学效率,取得更好的教学效果。首先,多媒体信息技术具有电子黑板的功a能,能展现大量的信息以及更多的内容,有利于扩展学生的视野。其次,它提供了强大的图形呈现性能。如机械制图课程有很多、很大的空间图形,如果图片太多,传统课本和黑板难以进行展现;若图片较大,传统的课本也难以实现。但有了多媒体在教学课程中的应用,教师可以在计算机上进行三维空间图形的动态模拟,能够更容易让学生了解课本知识,以及了解更多的书本上学不到的知识。

多媒体信息技术辅助课堂教学有局限性 多媒体信息技术的使用也会有局限性,并不是所有内容都能用多媒体信息技术做展示的,并且也不是所有状况下都能获得较好的教学成效。教师要按照教学内容有所选择地使用多媒体信息技术,有效地调节与发挥学生学习的积极性,提升学习效率。若是使用多媒体信息技术辅助教学不能提高教学质量,也就不能说比传统教学更优秀。

如在机电一体化技术的授课当中,涉及计算或原理推理过程时,不宜使用PowerPoint演示文件。因为推理过程前因后果逻辑关系缜密,而幻灯片篇幅有限,不能将缘由与结果都表述全面;若是不断翻页,会打乱学生想法,并且不带板书过程,不能表达计算或原理的演练与变化过程,不好被学生理解。因此,在没有较好的多媒体信息技术手段能够改变这种情况的时候,一些计算或原理推论过程最好还是使用传统教学模式。

4 适当地使用多媒体信息技术教学方法

坚持适当原则 适当也就是多媒体信息技术可放在“精彩”的地方,用来引起学生学习的兴趣,勇于突破重点,处理难点之处。比如在机械制造工艺基础中讲解装配这部分内容时,用大量的机器装配的生产现场图片演示装配过程,且下载汽车生产的全过程,由开始的板材下料、冲压定形、所有零部件的装配[3],到最终整车的校正、喷漆等过程都十分清楚。这样的教学方式不但让学生对机器生产的整个环节都有了全面的感性认识,也对理论知识的学习起到事半功倍的成效。

坚持适度原则 适度就是多媒体信息技术的使用既不要喧宾夺主地乱用,也不要因噎废食而一点儿都不用。

1)多媒体信息技术的作用是辅助教学活动更好地进行,重“辅”而不重“主”,不可喧宾夺主。

2)课件制作不要太过看重表面的生动、界面的美化,这样会导致教学内容脱离教课方向。

3)课堂教学是师生沟通的平台,过度地应用多媒体信息技术课件,有时也会淡化师生间的情感沟通。

不要只走形式 在进行多媒体信息技术辅助教学过程中,有些教师将程序教学取代课堂教学,让学生整节课根据计算机课件所给的流程来学习,表面上觉得十分适合“循序渐进、由浅入深”的教学过程,但实际上是将带有创造性的教学活动来改变成一种仅是信息输送的机械活动,课件取代了师生间的交流,教师由原来的“满堂灌”更新成当今的“满堂放”,由原来填鸭式的“人灌”模式到现今的“机灌”模式。

另外,由于采用了投影、幻灯等设施,学生长久地处在光线较暗的环境里,视听感官处在十分紧张的状况下,无形之中增添了学生的紧张感与疲惫感,这对知识的认识与理解也是没有好处的。因此,在制作课件时要注意色彩的适宜搭配、画面的工整美观、布局的紧密与谐和声像的完美结合。

坚持适时原则 适时就是使用多媒体信息技术时能够选取最有助于学生学习教学要点、难点,并让教学取得最佳效果的时机。在专业课的教学中,有很多较为抽象的知识,以往教师在解说时常常觉得力不从心,而适时采用多媒体信息技术就很好地处理了这个问题。比如教学钳工工艺学时,标准麻花钻头切削角度的原理是钳工专业学生在现实生产中进行麻花钻头刃磨与修磨时所需要的原理基础,同时是这门课程教学中的一个要点与难点。教师能否把这部分内容讲解成功,主要看在讲课中是否能让学生在想象中真正构建出标准麻花四个辅助平面与角度的空间定义。标准麻花四个辅助平面是人们为估量角度而想象出来的,在空间上是不存在的。教师除去定义的讲解,还要借助计算机模拟出四个想象的辅助平面,构建出空间的模型,学生就会十分容易理解了。

5 结语

大量的教学实践证明,将多媒体信息技术适当、适度地应用到专业教学中,能够优化教学模式,让枯燥的专业课堂更加生动活跃,能够提升学生的学习乐趣,加深对定义的认识,提升教学效率,节约教学时间。特别是对于机电一体化这种复合式专业,更应该按照科技进步的潮流发展,更好地发挥多家媒体信息技术辅助教学的作用,取得更好的教学效果。■

参考文献

[1]杨旭方.浅谈应用多媒体信息技术课件的误区及其对策[J].教育信息技术,2011(5):39.

[2]周桐,薛培军.多媒体信息技术教学的应用现状与研究[J].中国教育技术与装备,2012(6):29.

[3]洪晓斌,陈一民.现代教育技术应用于课堂教学的几点思考[J].高等教育研究学报,2012,25(3):92-94.

作者:袁正歌

第三篇:机电一体化技术探究

[摘 要] 随着科学技术的迅猛发展,机电一体化技术得到快速的发展,这带动了工业生产机械自动化的进步,在某种程度上促进了国民经济的发展。在科技快速发展的背景下,结合机电一体化技术的现状探究其发展前景。

[关 键 词] 机电一体化;概述;发展前景

一、机电一体化技术概述

随着社会和科技的迅猛发展,学科之间相互渗透,这促使了工业技术的更新发展,进而带动了机电一体化技术的发展,同时机电一体化技术的发展也带动了工业技术的进步。

二、机电一体化技术的国内外发展状况

(一)初级阶段:20世纪60年代前。此阶段,人们自发地将电子技术和机械设备结合来改进产品的性能指标。由于科学技术发展水平的限制,使得电子技术和机械技术无法深度结合,当时的研发出于一种自发因素,生产的产品应用受到极大的制约。

(二)蓬勃发展阶段:20世纪70—80年代。此阶段,计算机技术和微电子技术的快速发展为机电一体化技术的发展提供了技术支持和基础条件。同时,国际上也逐渐重视机电一体化技术的发展。

(三)转型阶段:20世纪90年代后期。此时,机电一体化技术向多个领域进行渗透并呈现出新的特征。新型技术领域的发展也带动了机电一体化技术不断前行,这些学科和技术之间的互相渗透与融合也带动了科学技术的发展。

基于上述背景,国内很多大专院校和企事业单位分别设立了专业与岗位,对机电一体化技术开始深入研究,但与外国相比仍存在较大差距。

三、机电一体化技术的发展前景

(一)智能化的前景方向

“智能化”可以理解为将计算机技术融合到机械设备中去,根据具体需求设置不同的程序,让机械设备遵循事先编制好的程序完成具体的操作功能。这种技术既可以减少劳动力又能实现资源的优化配置。机械设备的智能化是机电一体化技术智能化作为前提和保障的。因此,机电一体化技术智能化势在必行。

(二)绿色化的前景方向

人类社会的发展离不开自然资源。然而,随着社会进步,剩余的自然资源有限,环境的破坏也越发严重,因此,各个国家都意识到环境对于人类的重要意义,环境保护成为各种技术和各个领域发展所考虑的基本因素。我国提出的技术发展绿色化、环保化和可持续发展正是这方面的最好体现。利用机电一体化技术生产的产品在研发、生产等各个环节,都要考虑资源的利用和对环境的影响,从而实现机电一体化技术的绿色化。

(三)微型化的前景方向

随着微电子技术的快速发展,微型化已逐步渗透到各个学科领域当中。机电一体化技术的微型化必然成为其发展方向。现在许多的机电一体化产品都向微米级和纳米级发展,它们具有体积小、能耗低等优势,这些优势必将成为机电一体化技术未来发展的一大特色。

(四)网络化的前景方向

网络技术的飞速发展带动了科学技术、生产、生活等多个领域的不断变化。机电一体化产品的研发和生产通过网络会迅速传播到全世界。机电一体化设备和产品更加应该顺应网络化的潮流,这样才能立于不败之地。

四、结束语

我国的机电一体化技术虽然起步较晚、发展较滞后,但我们看到了世界机电一体化技术发展的潮流,增强自身实力,增加信心,不断进取,脚踏实地,共同努力,让我国的机电一体化技术在智能化、绿色化、微型化、网络化的前景方向上不断前行。

参考文献:

[1]中国机电一体化协会.用信息化提高我国制造业竞争能力[J].Cameta资讯,2003.

[2]刘庆民.机电一体化技术的现状和发展趋势[J].科技致富向导,2011(12).

[3]江庆.《机电一体化技术》课程教学的一些讨论[J].现代企业教育,2009(1):15-16.

作者:李航

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