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计算机辅助制作场强图

2010-04-29 徐苏显 单志勇 扬州市中波发射台 依马狮广电网


 
【摘要】 为了能够一目了然地表示中波广播的覆盖范围,往往使用场强覆盖效果图进行表示。本文主要阐述了如何利用计算机技术对中波场强测试数据进行处理,以及如何制作场强覆盖效果图。
【关键字】  场强  覆盖  CAD  图形

一.引言
  中波广播是主要是通过地波方式进行传输,而大地是导体,对中波的吸收是比较大的。因此,中波广播覆盖的范围不是很远,再加上临近城市的中波台的影响。所以,中波广播一般情况下只能覆盖整个地级市的范围。为了验证中波发射覆盖的范围以及收听中波广播的效果,我们需要对各个中波发射的频率进行场强测试,而测试结果是一般是在表格中用数字形式进行表示,不能达到一目了然的效果。这时,就需要对数据进行必要的处理,并以场强图的形式表示出来,同时也可以让非专业人员了解中波广播覆盖的情况。

二.场强测试
  制作场强图之前,必须对中波台周边地点进行定点场强测试,并对测试数据进行记录。以我中波台为例,以中波台为中心,按照东、东南、南、西南、西、西北、北、东北八个射线方向,每个方向取5~7个点,每个点间隔15~20km的距离进行测试,获得场强测试结果。

三.数据整理
  在获取场强数据的基础上,对数据进行整理。在该过程中可应用Microsoft Office Excel对获取的场强值进行整理归纳排序。

计算机辅助制作场强图

 四.选择背景图
  背景图是整个场强图的背景,一般选用地图,或通过对地图的处理获得,使得场强图能够直观地表示出场强覆盖范围。

  如今,发达的Internet网可以使大家非常容易地查询自己想要的资料。电子地图的出现,可以使我们通过简单的电脑操作就可以获取想要的真实电子地图资料。我们可以通过几个知名的地图网站获取自身所在地的电子地图。通过浏览器进入电子地图网页,选择自身中波台附近的地图。以扬州市中波台为例,在以中波台为中心的电子地图界面上,使用50km:1cm的比例尺,采用浏览器全屏显示的方式,可以将整个中波广播覆盖的地理范围在窗口中显示出来。再通过截屏操作,使用windows操作系统自带的画图软件进行裁剪,获取最终的电子地图图形,保存为png或bmp格式的图形文件。如果因为显示的大小问题,导致不能在合适的比例尺下在窗口中显示出所需要的地图范围,可以截取不同方向的部分,再利用Photoshop软件,创建新文件,将获取的不同部分复制到图层中,通过键盘的方向键进行微调,将各个部分整合到一起,形成一个图形文件。不同的电子地图网站提供的电子地图是有些许区别的,需要我们进行一定的选取,选择在同样比例尺下能提供恰当的地理信息以及相对漂亮的背景颜色,这样,我们最终制作好的中波场强覆盖效果图就不会在整体上杂乱无章,避免因线条过多影响场强覆盖线的清晰明了。

计算机辅助制作场强图  计算机辅助制作场强图
背景图           场强效果图

  通过以上操作获取的地图图形文件,简直直接,可以比较清晰地显示出中波台周边的地域信息。因此,在以此图形为背景色的制作的场强图也就能够直观清晰地表达出场强的覆盖范围。但因为在该地图上,不能表明我测试的地点的具体位置情况,因此,在制作场强图的时候,就需要制作者对地理知识比较熟悉,能够通过地图上的简单路况信息判断出测试点大概的位置。或者在对地图图形文件进行编辑的时候,在地图上标注出场强采样的地点,可以方便制作者对场强覆盖效果图的制作。

  有的电子地图上可以直接进行标注,有的则不行。如果选择了不能直接标注的电子地图图形文件,我们可以在Photoshop中,创建新的图层,通过与更详细的电子地图比较,标注出具体的场强采样地点。

五.场强图的制作
  对测试场强值数据的整理归纳,专业人士就可以了解整个中波广播覆盖的范围。为了能够更加直观表达出中波广播的覆盖范围以及覆盖效果,就需要利用场强覆盖效果图来表达。

  我们可以通过图像编辑软件Photoshop进行设计制作,也可以利用辅助设计软件AutoCAD进行设计制作。在这片文章中,我介绍的是如何利用AutoCAD来制作场强覆盖效果图的。整个设计制作过程相对来说比较简单,只是在已有的地图图形上添加表示场强覆盖的曲线,不需要那么复杂的操作,属于对这些软件的简单应用。我们所需要的是插入光栅图像,描绘样条曲线等。

  在新建的空白dwt文件中,首先可对页面进行设置。在页面设置管理器中,对布局1进行修改。图纸尺寸一般选择A4纸,打印范围可选择窗口,并制定窗口范围,并根据背景图具体的显示情况进行图形方向设置(这些选项也可在场强图制作完毕后指定)。

  在AutoCAD的界面中,命令行上面是“计算机辅助制作场强图”三个窗口的选择,点击“布局1”,就显示出我们所需要的页面窗口。通过插入光栅图像(ALT+I+I)操作,插入前面处理过的地图图形文件作为背景图案。在弹出的图像选项中,“路径类型”默认为完整路径,这样只要路径名正确,我们可以随时替换背景图形,而不需要重新制作场强效果图(使用该功能,我们替换有标注的地图图形文件,选择简单清晰的图形文件作为背景色)。“插入点”可设置为原点,也可在屏幕上指定。“缩放比例”暂时设置为1。通过以上操作,就可以将选定的地图图形文件插入到页面中。点击图形文件,可实时调节放大比例。如此,我们就成功了设置好了整个场强覆盖范围效果图的背景色。我们可以将这个CAD文件保存设置成模板,方便制作不同频率的场强覆盖效果图。

  在AutoCAD的界面的最下方的菜单选择中,显示出以下几个按钮:
计算机辅助制作场强图 
  “捕捉”是对已有图形中的点的捕捉;“栅格”是一些标定位置的小点,起坐标纸的作用,可以提供直观的距离和位置参照。“正交”可画出水平或垂直的线条。“对象捕捉”是将指定点限制在现有对象的确切位置上,使用对象捕捉可以迅速定位对象上的点的精确位置,而不必知道坐标。“对象追踪”有助于按指定角度或与其他对象的指定关系绘制对象。“图纸”与“模型”是互相切换的,指出现在的操作具体是针对图纸还是模型。我们在制作场强覆盖效果图的时候,针对的是图纸操作。

  我们采用AutoCAD的样条曲线进行场强覆盖范围的圈定。样条曲线适合于绘制那些具有不规则变化曲率半径的曲线。

  启动样条曲线命令方法有三种:点击样条曲线按钮、选择菜单命令“绘图/样条曲线”以及在命令行输入“spline”。

  启动样条曲线命令之后,命令行出现提示信息“指定第一个点或[对象(O)]”,在视图中点击创建一个点,或者在命令行中输入这个点的坐标值。命令行提示信息“指定下一点”,移动十字光标并点击创建一个点。命令行提示信息“指定下一点或[闭合(C)/拟合公差(F)]<起点切向>”,移动十字光标并点击创建一个点。同样方法可在视图的任意位置点击创建两个点。命令行提示信息“指定起点切向”,不需要特别指出切线方向时使用默认切点,按回车键。要求用户确定样条曲线在起始点处的切线方向,此时在起始点与当前十字光标之间显示出一条线,表示样条曲线在起始点处的切线方向。可以输入表示切线方向的角度值,也可以点击鼠标确定起点切向。命令行提示信息“指定端点切向”,按回车键。

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  修改样条曲线时,最直接的方法是点击样条曲线,可以看到线上显示出蓝色的点,称为拟合点。点击蓝色点,选中的点会显示为红色,移动十字光标至新的位置,点击鼠标,选择的点移至新的位置,使曲线开始改变。

  通过以上的方法,我们就可以利用样条曲线,根据获取的场强采样数据,在已有的地图背景上,画出所需的场强覆盖效果图形。在我制作的981kHz场强覆盖效果图中,红色闭合曲线表示场强值在80db以上的覆盖范围,蓝色闭合曲线表示场强值在70db以上的覆盖范围。两个闭合曲线可以清晰地表示出该频率在地区的覆盖范围及收听效果,同时背景图也可间接显示出导致覆盖范围不是圆形的地理原因。

  最终,我们通过“文件输出”的方式得出最终的场强覆盖效果图的图形文件。

六. 综述
  通过对场强采样数据的整理归纳,我们利用计算机以及互联网就可以制作出清晰明了的中波广播场强覆盖效果图,使得我们可以直观地了解中波广播的效果。但是,通过该方法得出的场强覆盖效果图并不能十分精确地了解整个地区的场强覆盖。一些特殊地形的地区,因为中波传输的特性,存在特殊的地场强值,同样也因为场强值采样的密度以及随机性,对使用上述方法描绘出的场强覆盖效果图的精确度会产生一定的偏差。而相对于中波来讲,使用该方法制作场强覆盖效果图是具有一定的实用性与经济性。

 

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