基于Microstation V8實(shí)現(xiàn)制圖效果與GIS數(shù)據(jù)要求的統(tǒng)一

胡開全，張燕

(重慶市勘測院，重慶 400020)

1 前言

隨著地理信息技術(shù)和數(shù)字地圖的應(yīng)用越來越深入、廣泛，迫切需要數(shù)字地圖直接為地理信息系統(tǒng)提供基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)，滿足空間數(shù)據(jù)建庫的要求。而數(shù)字地圖軟件由于側(cè)重點(diǎn)不同，大多不能完全解決生產(chǎn)中制圖效果與GIS數(shù)據(jù)的沖突問題。部分軟件滿足了地圖圖式要求，有較好的成圖表達(dá)效果，但是忽略了空間數(shù)據(jù)的生產(chǎn)和利用，沒有考慮到數(shù)字地圖的進(jìn)一步利用和向GIS數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換;而一些國外的軟件如ArcGIS具有強(qiáng)大的地理屬性管理能力，但是其重心不是地圖生產(chǎn)，而是空間數(shù)據(jù)的分析應(yīng)用，地圖制圖能力相對較弱。

2 基于Microstation V8的二次開發(fā)

系統(tǒng)平臺基于美國BENTLEY SYSTEM公司的Microstation V8軟件進(jìn)行開發(fā)。該平臺較多地應(yīng)用在測繪、建筑、交通、電訊和市政等設(shè)計(jì)領(lǐng)域，是行業(yè)管理解決方案的基礎(chǔ)平臺。平臺不僅有強(qiáng)大的繪圖和設(shè)計(jì)功能，靈活的操作界面，同時(shí)還提供了各種界面定制和二次開發(fā)手段。而且還一個(gè)平臺支持多種文件格式，可以直接對DGN和DWG文件進(jìn)行編輯處理。

Microstation V8二次開發(fā)，選擇Virsual C++6.0，結(jié)合Microstation MDL，可方便地調(diào)用所有操作系統(tǒng)級的功能，如COM、ADO、ActiveX等;利用MDL運(yùn)行于Microstation內(nèi)部的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)與Microstation系統(tǒng)進(jìn)行通信相關(guān)的功能，對于復(fù)雜的計(jì)算量大的程序，在性能上會有較大的提升;利用Visual Studio提供的直觀而強(qiáng)大的調(diào)試程序功能對程序進(jìn)行調(diào)試。

3 要素設(shè)計(jì)方案

Microstation具有強(qiáng)大的符號制作功能，可以靈活方便地自定義各種單元、線型，支持面域填充，提供了用戶建立符號庫的工具，滿足繪制地圖上點(diǎn)狀、線狀、面狀符號的要求。但由于其更傾向于繪圖功能，并不能完全滿足數(shù)據(jù)建庫的要求。

利用其符號化定義功能，可以解決一部分要素既滿足制圖效果又滿足GIS數(shù)據(jù)要求。對于不能滿足GIS數(shù)據(jù)要求的其他要素，采用“骨架線+構(gòu)造數(shù)據(jù)”的方式，由程序控制兩種數(shù)據(jù)同步繪制和實(shí)現(xiàn)一體化管理。

以繪制依比例公路橋?yàn)槔?

(1)對于線狀要素的符號化，通過V8的線型庫預(yù)定義來實(shí)現(xiàn)。線狀符號可以通過自定義線型來設(shè)計(jì)繪制。線型的定義通過線型編輯器來完成，它的用戶自定義線型功能很強(qiáng)，用戶可以控制線型中點(diǎn)劃線和間隔的長度、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)符號放置、進(jìn)行線的偏移、線寬度和顏色設(shè)置等。這樣，幾乎可以設(shè)計(jì)出需要的任何線型，使得用一個(gè)單獨(dú)的元素就可以表達(dá)一個(gè)復(fù)雜的地圖線狀符號，有利于線狀符號的繪制、編輯和提取。自定義的線型存放在線型庫文件中。在全要素配置庫里，為線狀要素設(shè)置‘線型名’屬性，在繪制要素的時(shí)候，賦予此屬性即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)符號化效果。

(2)對于不依比例的單元符號，通過V8的單元庫預(yù)定義來實(shí)現(xiàn)。Microstation中主要使用的是圖形單元和點(diǎn)單元這兩種類型。圖形單元具有層獨(dú)立性，即放置單元時(shí)，單元的組成元素所在的層是由設(shè)計(jì)制作單元時(shí)單元所在的層決定的。放置后單元的組成元素的屬性與產(chǎn)生單元時(shí)元素屬性相同，這種類型的單元在旋轉(zhuǎn)視圖時(shí)會跟著一起旋轉(zhuǎn)。點(diǎn)單元放置時(shí)，單元的屬性采用當(dāng)前激活的屬性(圖層、顏色、線型、線寬)，單元不隨視圖一起旋轉(zhuǎn)。在全要素配置庫里，每種要素都有自己指定的圖層、顏色、線寬等屬性，所以在制作單元庫時(shí)，統(tǒng)一使用點(diǎn)單元的方式。在配置庫里給要素指定單元名稱的屬性，并在繪制時(shí)調(diào)用，為單元指定該要素對應(yīng)的層，色等基本屬性。

(3)對于一點(diǎn)定位一點(diǎn)定向的符號，通過程序利用骨架線+符號要素的方式，對符號庫的要素進(jìn)行旋轉(zhuǎn)繪制。在配置庫里給要素指定單元名稱的屬性，并在繪制時(shí)調(diào)用該單元符號，鎖定原始比例，根據(jù)兩點(diǎn)構(gòu)成的骨架線來確定該單元符號的旋轉(zhuǎn)角度。

(4)對于一點(diǎn)定位一點(diǎn)定尺寸的符號，通過程序利用骨架線+符號要素的方式，對符號庫的要素進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和縮放繪制。在配置庫里給要素指定單元名稱的屬性，并在繪制時(shí)調(diào)用該單元符號，根據(jù)兩點(diǎn)構(gòu)成的骨架線來確定該單元符號的旋轉(zhuǎn)角度以及符號放大或縮小的尺寸。比如依比例的液體、氣體儲存設(shè)備的符號，如果符號定位點(diǎn)在中心的話，那么骨架線的長度就是繪制成圖后設(shè)備符號的半徑。

(5)對于面狀，且有面中心注記的要素，通過編程，以面為骨架線+注記為構(gòu)造要素的方式繪制。在配置庫里給要素指定該要素自帶注記的字體、字寬、字高等屬性，采集該類要素時(shí)，采集界面會提示輸入注記內(nèi)容，可以選擇輸入或空內(nèi)容。繪制成的文本注記將和面具有同樣的層、色等屬性，并且依附于面存在。

(6)對于面狀，且面內(nèi)有單個(gè)符號的要素，通過編程，以面為骨架線、符號為構(gòu)造要素的方式繪制。在配置庫里給要素指定單元符號名稱，當(dāng)該類要素的面邊界采集結(jié)束后，會自動(dòng)將指定的單元符號放置到面心的位置，該單元依附于面存在，但可以自由拖動(dòng)。

(7)對于面狀，且面內(nèi)有多個(gè)符號填充的要素，通過編程，以面為骨架線、填充符號為構(gòu)造要素的方式繪制。在配置庫里給要素指定單元符號名稱、填充行間距、列間距，當(dāng)該類要素的面邊界采集結(jié)束后，符號化模塊會自動(dòng)用指定的單元符號填充面，填充后的所有單元符號都依附于面存在，但可以各自自由拖動(dòng)或者刪除。

(8)對于四點(diǎn)定位或多點(diǎn)定位的面或閉合線要素，如人行橋、地下出入口等，對要素的符號化進(jìn)行統(tǒng)一的編碼，通過程序識別，進(jìn)行構(gòu)造數(shù)據(jù)的繪制，而以邊界線為骨架數(shù)據(jù)。對于此類要素，在全要素配置庫里定義了專門的符號編碼表，在表中對自定義符號化方案利用解析語言進(jìn)行表述。在要素屬性表里有調(diào)用的ID號，由符號化模塊進(jìn)行分析繪制，實(shí)現(xiàn)拖動(dòng)骨架線，要素自動(dòng)重新繪制。

(9)對于一些相對復(fù)雜的特例要素，如依比例斜坡陡崖、臺階等。也是利用骨架線+構(gòu)造數(shù)據(jù)的方式繪制。在配置庫里定義了繪制參數(shù)，比如斜坡齒線間距，臺階間距等，在程序中定制繪制功能函數(shù)號調(diào)用。

4 輔助手段

根據(jù)壓蓋優(yōu)先級的配置，自動(dòng)處理對各類要素的壓蓋與被壓蓋關(guān)系，實(shí)現(xiàn)壓蓋中數(shù)據(jù)無損裁切;支持要素在圖邊的裁切，既保證制圖效果，又保證數(shù)據(jù)的完整性;以配置數(shù)據(jù)庫方式實(shí)現(xiàn)要素屬性和擴(kuò)展屬性的管理，修改要素屬性，要素自動(dòng)將改動(dòng)反映到圖形表示上，實(shí)現(xiàn)圖形與屬性一致性。通過以上多項(xiàng)智能處理輔助技術(shù)，以更完美地實(shí)現(xiàn)制圖效果與GIS數(shù)據(jù)要求的統(tǒng)一。

5 結(jié)語

融合GIS數(shù)據(jù)的空間特征與CAD數(shù)據(jù)的形態(tài)特征，要素的圖形表示自動(dòng)跟隨屬性而變化，實(shí)現(xiàn)圖形和屬性一體化，保證了要素的完整性和GIS建庫要求。解決了需要生產(chǎn)兩套數(shù)據(jù)分別滿足制圖效果和GIS數(shù)據(jù)要求的難題，實(shí)現(xiàn)了“一套數(shù)據(jù)、兩種用途”，為信息化測繪提供了良好的基礎(chǔ)和支持。

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