基于AutoCAD地下管線前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的開發(fā)

許國安,朱旭紅,季超倫

(寧波市鄞州區(qū)測(cè)繪院,浙江 寧波 315192)

基于AutoCAD地下管線前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的開發(fā)

許國安,朱旭紅,季超倫

(寧波市鄞州區(qū)測(cè)繪院,浙江 寧波 315192)

地下管線信息管理系統(tǒng)建成后,進(jìn)行數(shù)據(jù)更新以保證各類管線的現(xiàn)勢(shì)性和準(zhǔn)確性是該項(xiàng)建設(shè)后續(xù)的棘手問題。地下管線竣工測(cè)量是對(duì)地下管線信息管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)更新的一個(gè)重要手段。結(jié)合《寧波市地下管線探測(cè)技術(shù)規(guī)程》,敘述地下管線竣工測(cè)量前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開發(fā)的原理和方法,保證竣工更新管線的數(shù)據(jù)質(zhì)量,提高工作效率。

地下管線竣工測(cè)量;數(shù)據(jù)采集;地下管線圖;AutoCAD 2006;M icrosoft Office Access 2003;Visual Basic 6.0

從2006-06至2007-10,寧波市鄞州區(qū)完成了轄區(qū)范圍內(nèi)202 km2區(qū)域地下管線普查工作,獲得地下管線成果2 478 km。所有普查成果均按《寧波市地下管線探測(cè)技術(shù)規(guī)程》(2006年版)(以下簡(jiǎn)稱“寧波市規(guī)程”)實(shí)施,已統(tǒng)一錄入寧波市地下管線信息管理平臺(tái)(以下簡(jiǎn)稱“寧波市管線平臺(tái)”)。然而,城市地下管線每天都在變化。新埋設(shè)或改造的管線,其相關(guān)信息若不及時(shí)更新到普查成果和建立的地下管線信息管理系統(tǒng)中去,那么普查的成果,將失去其價(jià)值,成為過時(shí)的資料。若干年后,因社會(huì)發(fā)展的需要又不得不耗費(fèi)巨資重新開展管線的普查工作。因此,為了保證地下管線數(shù)據(jù)成果的現(xiàn)勢(shì)性,必須對(duì)現(xiàn)有普查成果及時(shí)進(jìn)行竣工更新和補(bǔ)充。為了使新測(cè)竣工管線數(shù)據(jù)能準(zhǔn)確錄入“寧波市管線平臺(tái)”、提高作業(yè)效率、保證數(shù)據(jù)質(zhì)量,寧波市鄞州區(qū)測(cè)繪院(以下簡(jiǎn)稱“我院”)基于AutoCAD開發(fā)了地下管線前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

1 地下管線竣工測(cè)量流程

地下管線竣工測(cè)量作業(yè)流程如圖1所示。

根據(jù)圖1這種作業(yè)模式,我院作業(yè)人員首先測(cè)繪地形竣工圖,然后在竣工圖上直接繪制管線圖。因此,從外業(yè)管線測(cè)量數(shù)據(jù)的采集、管線屬性數(shù)據(jù)的調(diào)查到內(nèi)業(yè)生成管線圖,所有工作均由測(cè)繪人員獨(dú)立完成。

圖1 管線竣工測(cè)量作業(yè)流程

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

按照“寧波市規(guī)程”要求,提供給“寧波市管線平臺(tái)”的管線成果應(yīng)為m db格式管線數(shù)據(jù)庫、dw g格式管線成果圖和相關(guān)文檔。因此,系統(tǒng)以輸出能滿足入庫要求的成果為主要設(shè)計(jì)目標(biāo)。

2.1 內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理模式

1)先有庫后有圖。這種方法適合大面積區(qū)域普查作業(yè)。采用手工方式或結(jié)合PDA電子手簿輸入屬性數(shù)據(jù)到mdb格式管線數(shù)據(jù)庫或其它關(guān)系數(shù)據(jù)庫中,然后根據(jù)數(shù)據(jù)庫生成管線圖。許多專業(yè)的管線探測(cè)單位均采用此方法。

2)圖庫同時(shí)生成。結(jié)合測(cè)繪作業(yè)人員的作業(yè)習(xí)慣和竣工測(cè)量區(qū)域面積相對(duì)較小的特點(diǎn),作業(yè)人員直接在AutoCAD上繪制管線圖并通過可視化操作界面來完成屬性數(shù)據(jù)的錄入,將矢量數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)統(tǒng)一起來,作業(yè)人員無需直接面對(duì)數(shù)據(jù)庫,達(dá)到所見即所得的效果。采用這種采集方式具有效率高、出錯(cuò)率低、方便、直觀等優(yōu)點(diǎn),可以大大減輕內(nèi)業(yè)工作量。

本文采用了后一種模式來處理管線內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)。

2.2 數(shù)據(jù)組織

根據(jù)“寧波市規(guī)程”,地下管線圖編繪工作完成后,需提交的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)包括m db格式和dw g格式的數(shù)據(jù)文件各一份。mdb格式數(shù)據(jù)文件以測(cè)區(qū)為單位提交,包括5個(gè)表:管點(diǎn)表 tbPoint,管線表tbLine,注記表 tb Text,輔助線表 tbA ss(包括輔助要素和各類管線的邊界線要素)和元數(shù)據(jù)表tbM data;dw g格式數(shù)據(jù)文件以圖幅為單位,圖形數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)信息均保存在＊.dw g文件中。

2.3 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

針對(duì)上述數(shù)據(jù)組織要求,系統(tǒng)中設(shè)計(jì)了以下功能(見圖2),滿足作業(yè)人員在成圖、查詢、編輯、自檢、成果輸出等方面的要求。

圖2 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)示意圖

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

3.1 系統(tǒng)運(yùn)行平臺(tái)和開發(fā)語言

系統(tǒng)采用Visual Basic 6.0語言對(duì)AutoCAD 2006進(jìn)行二次開發(fā),生成了Active DLL庫 Gxsj.Dll供AutoCAD VBA語言引用,所有關(guān)鍵代碼都被封裝在 Gxsj.Dll文件中。系統(tǒng)使用 M icrosoft Office Access 2003作為管線數(shù)據(jù)庫平臺(tái)。通過這種模式,極大地發(fā)揮了Visual Basic的功能,同時(shí)也保證了程序源碼的安全性,實(shí)現(xiàn)了管線屬性數(shù)據(jù)的錄入、管線圖的生成以及相關(guān)成果的輸出。

3.2 實(shí)現(xiàn)原理

系統(tǒng)通過附著在AutoCAD實(shí)體上的擴(kuò)展數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)與Accessm db數(shù)據(jù)庫中記錄的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。如圖3所示,在AutoCAD管線圖中雨水管線(起點(diǎn) 10759210YS076、終點(diǎn) 10759210YS077)能在Access管線數(shù)據(jù)庫tbLine表中找到唯一的記錄(SnodeID 為 10759210YS076、EnodeID 為10759210YS077)。正是基于這一原理,能夠始終使管線圖與數(shù)據(jù)庫保持一致。

圖3 管線圖與管線數(shù)據(jù)庫對(duì)應(yīng)關(guān)系

在AutoCAD中設(shè)置擴(kuò)展數(shù)據(jù)的方法如下:

對(duì)象.SetXData(XdataType,Xdata),其中,Xdata Type表示擴(kuò)展數(shù)據(jù)組碼,Xdata表示擴(kuò)展數(shù)據(jù)組碼值。

讀取擴(kuò)展數(shù)據(jù)的方法如下:

對(duì)象.GetXdata(AppName,XdataType,XdataValue),其中,AppName是創(chuàng)建擴(kuò)展數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序的申請(qǐng)名,XdataType和XdataValue用于存放擴(kuò)展數(shù)據(jù)組碼和組碼值。

3.3 相關(guān)文件組織結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)工程文件的組織以單個(gè)竣工項(xiàng)目為最小單位,每個(gè)項(xiàng)目工程文件和系統(tǒng)配置文件均由圖4中所示相關(guān)文件組成。

圖4 工程文件和系統(tǒng)配置文件組織結(jié)構(gòu)圖

3.4 系統(tǒng)界面

“寧波市鄞州區(qū)地下管線前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)”界面如圖5所示。

3.5 主要功能的實(shí)現(xiàn)

1)繪制功能。通過作業(yè)人員的交互操作來實(shí)現(xiàn)地下管線圖的繪制和管線屬性數(shù)據(jù)的錄入,作業(yè)人員無需直接面對(duì)數(shù)據(jù)庫,是整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵所在。下面以“添加管線”功能為例來說明如何實(shí)現(xiàn)這一過程。

圖5 “寧波市鄞州區(qū)地下管線前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)”界面

在作業(yè)人員完成管線點(diǎn)的繪制之后,就可以進(jìn)行“添加管線”操作。點(diǎn)擊“添加管線”按鈕,作業(yè)人員只需在圖面選擇同一類別起終點(diǎn)管線點(diǎn)符號(hào),如果起終點(diǎn)為同類管線點(diǎn)且管線點(diǎn)數(shù)據(jù)已經(jīng)錄入,那么系統(tǒng)會(huì)彈出管線屬性數(shù)據(jù)錄入界面(見圖6)。系統(tǒng)自動(dòng)讀取并顯示管線起終點(diǎn)編號(hào),以中文形式顯示地物編碼、數(shù)據(jù)來源、埋設(shè)方式、材質(zhì)等屬性字段,便于作業(yè)人員選擇操作。完成屬性數(shù)據(jù)錄入操作后,點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)入庫”按鈕,就可將屬性數(shù)據(jù)寫入管線數(shù)據(jù)庫tbLine表中,并在圖面生成一條帶有擴(kuò)展數(shù)據(jù)的專業(yè)管線。系統(tǒng)還對(duì)部分屬性數(shù)據(jù)自動(dòng)記憶,如數(shù)據(jù)來源、埋設(shè)方式、管徑等,方便作業(yè)人員按管線類別為單位來進(jìn)行管線數(shù)據(jù)的錄入。同時(shí),考慮到作業(yè)人員作業(yè)方式,如管線跟蹤測(cè)量中測(cè)得管線高程,因此,允許高程和埋深任選一種填寫,系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

圖6 管線屬性錄入界面

2)標(biāo)注功能。管線點(diǎn)和管線的標(biāo)注是地下管線圖編繪中圖面整飾不可少的一個(gè)功能。系統(tǒng)中設(shè)置了3種標(biāo)注功能,即管線點(diǎn)標(biāo)注、管線標(biāo)注和扯旗標(biāo)注,并對(duì)前2種標(biāo)注設(shè)置了自動(dòng)標(biāo)注和手工標(biāo)注2種標(biāo)注方法。根據(jù)“寧波市規(guī)程”,所有標(biāo)注的輔助線和文字注記均有特定的編碼(如管線注記為4B4004),且需分別寫入管線數(shù)據(jù)庫tbA ss表和tb-Text表中,圖面同時(shí)也需包含擴(kuò)展數(shù)據(jù)。地下管線標(biāo)注效果如圖7所示。下面以標(biāo)注管線為例。

根據(jù)“寧波市規(guī)程”對(duì)地下管線圖注記要求,管線注記需與管線平行,注記方向應(yīng)遵循光影法則,管線類別采用簡(jiǎn)稱,管徑以毫米為單位,層色隨管線。為了圖面的美觀,筆者對(duì)“過短”的管線不給予標(biāo)注,同時(shí)為了使系統(tǒng)更具有通用性,作業(yè)人員可以通過系統(tǒng)配置文件來定制標(biāo)注的內(nèi)容、方式。

圖7 地下管線標(biāo)注示意圖

3)輸出功能。為了滿足地下管線成果資料的輸出,系統(tǒng)在輸出功能模塊中設(shè)置了“生成地下管線分幅圖”、“生成地下管線成果表”、“批量打印地下管線圖”等功能。下面以“生成地下管線分幅圖”為例來說明輸出功能的實(shí)現(xiàn)過程。

系統(tǒng)最初繪制的管線圖是以整個(gè)測(cè)區(qū)為單位繪制,故在最后提交成果之前,須將管線圖進(jìn)行分幅處理。在運(yùn)行本功能之前,系統(tǒng)進(jìn)行了“生成圖邊點(diǎn)”處理,數(shù)據(jù)庫中管線記錄已對(duì)圖幅線進(jìn)行了分割處理。因此,只需將數(shù)據(jù)庫中記錄以圖幅為單位提取出來,并在新建文檔中重新生成,并保存為相應(yīng)文件名即可。

4)檢查功能。為了保證城市地下管線數(shù)據(jù)質(zhì)量,需要對(duì)地下管線圖和管線數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢查。管線數(shù)據(jù)庫的檢查包括管線數(shù)據(jù)的邏輯一致性和完整性,如圖上點(diǎn)號(hào)編碼格式、XY坐標(biāo)是否在鄞州區(qū)范圍、編碼值是否有效等;地下管線圖的檢查包括:圖層、顏色和編碼是否與規(guī)范一致等。同時(shí)通過圖庫一致性檢查使地下管線圖與數(shù)據(jù)庫始終保持一致。下面以圖庫一致性檢查為例來說明檢查過程。

如果作業(yè)人員通過CAD自身編輯功能來操作管線圖(如刪除管線、移動(dòng)管線點(diǎn)等)或直接在數(shù)據(jù)庫中修改屬性數(shù)據(jù),這時(shí)地下管線圖與管線數(shù)據(jù)庫無法保持一致。因此,筆者在設(shè)計(jì)功能時(shí),考慮了對(duì)數(shù)據(jù)檢查的同時(shí)還執(zhí)行了數(shù)據(jù)更新操作。執(zhí)行檢查時(shí)遵循以下原則:①管線點(diǎn)或管線幾何信息以管線圖為準(zhǔn),即如果圖面與數(shù)據(jù)庫不一致時(shí),圖面幾何信息重新被寫入數(shù)據(jù)庫和擴(kuò)展數(shù)據(jù)中,如管線點(diǎn)的坐標(biāo)信息、旋轉(zhuǎn)角度等;②屬性信息以數(shù)據(jù)庫為準(zhǔn),即如果圖面管線(點(diǎn))要素的擴(kuò)展數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫中的記錄不一致時(shí),根據(jù)數(shù)據(jù)庫重新在圖面管線(點(diǎn))寫入擴(kuò)展數(shù)據(jù);③管線(點(diǎn))要素?cái)?shù)量以地下管線圖為準(zhǔn),即刪除數(shù)據(jù)庫中的多余記錄,使圖庫在數(shù)量上保持一致。

基于上述原則,就可以使管線圖和數(shù)據(jù)庫保持一致。圖庫一致性檢查流程如圖8所示。

圖8 圖庫一致性檢查流程

4 結(jié)束語

目前,地下管線前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)已在我院近百個(gè)項(xiàng)目中進(jìn)行了運(yùn)用,運(yùn)行效果良好,管線數(shù)據(jù)采集效率有很大系統(tǒng)提高,降低了人工數(shù)據(jù)錄入的勞動(dòng)強(qiáng)度,減少了出錯(cuò)率,數(shù)據(jù)質(zhì)量得到了很好的保證,并能夠順利錄入寧波市地下管線信息管理平臺(tái),為系統(tǒng)中我區(qū)范圍內(nèi)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)更新工作的開展提供了技術(shù)保障,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

[1]寧波市規(guī)劃局,寧波市地下管線普查辦公室.寧波市地下管線探測(cè)技術(shù)規(guī)程[S].寧波:寧波市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局,2006.

[2]寧波市規(guī)劃局.DB3302/T 1005-2004寧波市1:500 1:1000 1:2000基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)規(guī)程[S].寧波:寧波市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局,2004.

[3]寧波市規(guī)劃局.寧波市城鄉(xiāng)規(guī)劃測(cè)量管理技術(shù)規(guī)定[S].寧波:寧波市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局,2009.

[4]徐謖,徐立,吳明旺,等.Visual Basic應(yīng)用與開發(fā)案例教程[M].北京:清華大學(xué)出版社,2005:237-253.

[5]張國寶.AutoCAD 2000 VBA開發(fā)技術(shù)[M].北京:清華大學(xué)出版社,2000:171-184.

[6]賈文鋒.地下管線管理信息系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用[J].測(cè)繪與空間地理信息,2004,27(2):41-43.

Developement of AutoCAD-based underground pipeline front-end acqusition system

XU Guo-an,ZHU Xu-hong,JIChao-lun
(Yinzhou District Surveying and Mapping Institute of Ningbo City,Ningbo 315192,China)

The underground pipeline info rmation management system is comp leted,but how to update the data,and guarantee the accuracy of the current situation is the tho rny issue of follow-up of the building.Underground pipeline construction surveying is an important means of underground pipeline information management system updating.This paper,combined w ith Underground Pipeline Detection N ingbo Technical Specif ication,describes the comp letion of the underground pipelinemeasurement front-end data acquisition system development p rincip les.Those methods ensure the quality of the updating data and imp rove efficiency.

Underground Pipeline Construction Surveying;Data acquisition;Underground Pipeline p lan;AutoCAD 2006;M icrosoft Office Access 2003;Visual Basic 6.0

TP311

A

1006-7949(2011)03-0070-04

2009-07-07

許國安(1962-),男,高級(jí)工程師.

[責(zé)任編輯劉文霞]