測量內(nèi)業(yè)制圖中軟件深度應(yīng)用研究

周順莉 徐水珍

摘 要：本文基于筆者多年從事工程測量內(nèi)業(yè)的相關(guān)工作經(jīng)驗，以基于CASS的工程測量內(nèi)業(yè)技術(shù)為研究對象，論文首先分析了內(nèi)業(yè)制圖的必要性，進而從數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換二個方面探討了CASS技術(shù)在內(nèi)業(yè)制圖中的應(yīng)用思路，全文是筆者長期工作實踐基礎(chǔ)上的理論升華，相信對從事相關(guān)工作的同行能有所裨益。

關(guān)鍵詞：CASS 內(nèi)業(yè)制圖 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換 二次開發(fā)

中圖分類號：TB22 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）01（c）-0062-02

CASS地形地籍成圖軟件是基于AutoCAD平臺技術(shù)的數(shù)字化測繪數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。廣泛應(yīng)用于地形成圖、地籍成圖、工程測量應(yīng)用三大領(lǐng)域，且全面面向GIS，徹底打通數(shù)字化成圖系統(tǒng)與GIS接口，使用骨架線實時編輯、簡碼用戶化、GIS無縫接口等先進技術(shù)。自CASS軟件推出以來，已經(jīng)成為用戶量最大、升級最快、服務(wù)最好的主流成圖系統(tǒng)。CASS的主要功能有：地形、地籍制圖與建庫一體化處理；土地勘測定界；城市部件調(diào)查；方便實用的土方計算功能。

1 內(nèi)業(yè)制圖的必要性

地形圖的應(yīng)用非常廣泛。特別是在城市建設(shè)規(guī)劃中，既要從整體規(guī)劃，又要考慮到局部開發(fā)，這就需要不同比例尺的地形圖。整體規(guī)劃就需要小比例尺的地形圖，而局部開發(fā)又需要相對較大比例尺的地形圖。另外，我們在地形測量中，僅僅測繪出大比例尺地形圖，如果按照常規(guī)方法一點一點的測繪出圖，那將耗費大量的人力、物力、財力，這種方法很不現(xiàn)實。在實際工作中，利用CASS編制大比例尺地形圖是一種很實用的制圖方法。

數(shù)字地圖不像傳統(tǒng)地圖那樣以線劃、顏色、符號注記來表示地形地物，而是以一定的計算機能識別的數(shù)字代碼系統(tǒng)反映地表各類地理屬性特征。數(shù)字地圖的特點決定了數(shù)字地形圖的編繪不同于傳統(tǒng)的紙質(zhì)地形圖。

近幾年，國家基礎(chǔ)建設(shè)加快了步伐，基礎(chǔ)規(guī)劃建設(shè)所使用的圖形一般都是大比例尺地形圖。目前國內(nèi)使用較多的測圖軟件是南方CASS軟件。軟件本身的一些功能很完善，可以幫助我們解決一些生產(chǎn)中遇到的問題。還有一些問題就需要我們借助CASS的平臺AUTOCAD開發(fā)一些功能來解決，以提高效率。

2 基于CASS二次開發(fā)的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換技術(shù)

2.1 CASS數(shù)據(jù)交換文件結(jié)構(gòu)

CASS的數(shù)據(jù)交換文件（擴展名是“.cas”）為用戶的其他數(shù)字化測繪成果進入CASS提供了方便之門，CASS的數(shù)據(jù)交換文件與圖形的轉(zhuǎn)換是雙向的。CASS的數(shù)據(jù)交換文件總體格式是：第一行和最后一行固定分別為START和END，第二、三行規(guī)定了圖形的范圍，文件正文從第四行開始，以圖層為單位分成若干獨立的部分，用中括號將層名括起來，作為該圖層區(qū)的開始行，每個層內(nèi)部又以實體類別劃分開來，共有POINT（點狀地物）、LINE（線段）、ARC（?。IRCLE（圓）、PLINE（復(fù)合線）、SPLINE（樣條線）、TEXT（文字）、SPECIAL（特殊地物）等8種實體類型，每個層的每種實體類型部分以實體類型名為開始行，以字符串“nil”為結(jié)束行。

2.2 MapInfo數(shù)據(jù)交換文件結(jié)構(gòu)

MIF是MapInfo用來向外交換數(shù)據(jù)的一種中間交換文件。當(dāng)用戶在MapInfo中將一張地圖表以MIF格式轉(zhuǎn)出來后，MapInfo會同時在用戶指定的保存目錄下生成兩個文件（*.mif，*.mid）。其中*.mif文件保存了該MapInfo表的表結(jié)構(gòu)及表中所有空間對象的空間信息。而*.mid文件則按記錄順序保存了每個空間對象的所有屬性信息。這兩個文件都為文本性質(zhì)的文件，讀者可以通過相應(yīng)的文件讀寫方法實現(xiàn)對文件內(nèi)容的讀寫。

這兩個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換文件的結(jié)構(gòu)在CASS參考手冊和MapInfo的幫助文件中都有詳細(xì)的說明。

2.3 接口文件的設(shè)計

CASS實體類型與MapInfo圖形對象的對應(yīng)關(guān)系分三種情況，分別敘述如下幾方面。

（1）CASS中的LINE、PLINE、SPLINE對應(yīng)MapInfo中的線圖元。

（2）CASS中的 POINT、ARC、CIRCLE、TEXT分別對應(yīng)MapInfo點圖元、圓弧、橢圓（長半徑與短半徑相等的情形）、文本。

（3）SPECIAL是CASS軟件要用程序控制的復(fù)雜實體，其格式依地物的不同而改變，它們有4種類型，與MapInfo的對應(yīng)關(guān)系如下：①控制點、高程點、水深點對應(yīng)MapInfo的點圖元；②在ASSIST層生成的骨架線對應(yīng)MapInfo的線圖元；③界址線對應(yīng)MapInfo的線圖元；④雙線不規(guī)則地物，包括自然斜坡，不規(guī)則樓梯等對應(yīng)MapInfo的線圖元。對此類實體的圖元要根據(jù)具體的CASS編碼進行處理，根據(jù)不同的編碼提取該實體不同的信息。

2.4 程序?qū)崿F(xiàn)過程

在弄清楚轉(zhuǎn)換前后2種不同文件結(jié)構(gòu)之后，就可以編程進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，程序結(jié)構(gòu)流程見圖1。

如圖1所示，源文件的讀取是按不同圖層分別讀取的，圖層分為CASS內(nèi)部默認(rèn)圖層和用戶自定義的圖層，這兩種情況都要加以考慮；每個圖層中有可能出現(xiàn)很多不同的實體，我們先讀取CASS文件中每個圖層中的附加屬性，并將其存儲在MID文件中對應(yīng)的位置；CASS實體數(shù)據(jù)讀取是程序讀取源文件中描述實體的數(shù)據(jù)，它要針對不同實體類型的數(shù)據(jù)組織特點開發(fā)不同的數(shù)據(jù)讀寫程序；CASS實體數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換就是根據(jù)CASS實體類型與MapInfo圖形對象的對應(yīng)關(guān)系進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，將源文件的實體數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為MapInfo中的點、線實體數(shù)據(jù)及其對應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)，最后是按CASS中的圖層生成的MIF、MID文件。

在轉(zhuǎn)換過程中需要注意的問題：

（1）復(fù)合線轉(zhuǎn)換的問題：由于GIS的折線和面實體在CASS中都是以PLINE（復(fù)合線）形式存儲的，不同之處就是未閉合折線是以“E”為結(jié)束標(biāo)志，閉合折線是以“C”為結(jié)束標(biāo)志，而折線閉合所形成的圖形就是GIS 中的面域圖形，因此，程序中是根據(jù)折線的結(jié)束標(biāo)志判斷CASS中的折線數(shù)據(jù)在MIF 文件中是以折線形式存儲還是以面域形式存儲。在CASS文件中是沒有封閉區(qū)域質(zhì)心的坐標(biāo)，這就要求我們根據(jù)封閉區(qū)域折點坐標(biāo)將質(zhì)心坐標(biāo)計算出來。同時在程序中還要考慮復(fù)合線的特殊寫法，以便把這些特殊寫法中的重要信息提取出來寫進MID 文件中。

（2）文本轉(zhuǎn)換問題：文本的創(chuàng)建比較繁瑣，對于少量的文本輸入，最好在轉(zhuǎn)成Tab文件后在地圖窗口中操作，CASS數(shù)據(jù)交換文件中的文本只有文字起點即左下角坐標(biāo)，而MapInfo數(shù)據(jù)交換文件中存儲文本時要求有文字的兩組坐標(biāo)值，因此程序中是采用了一個算法將文字另一組坐標(biāo)值求解出來。

利用本文介紹的程序，可以實現(xiàn)以下幾方面的轉(zhuǎn)換目的：

（1）對程序中各項轉(zhuǎn)換參數(shù)的設(shè)置，可以使圖形實體的轉(zhuǎn)換有一定的可操作性，轉(zhuǎn)換后的效果更能滿足主觀的要求，大大減少重新編輯的工作量。（2）實現(xiàn)大中小比例尺圖形數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，一般轉(zhuǎn)換后出現(xiàn)的問題主要是字體大小與圖形不對應(yīng)，這時就要修改接口文件中相應(yīng)的參數(shù)以達(dá)到字體大小剛好適合圖形的要求；也可以達(dá)到有利于MapInfo各項基于空間信息的分析處理功能的實現(xiàn)。

2.5 實例驗證

為了得到高質(zhì)量的地理空間數(shù)據(jù)，我們應(yīng)對轉(zhuǎn)換以前的CASS圖形數(shù)據(jù)作一定的處理。首先檢查基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是否按照設(shè)計來嚴(yán)格進行分層，分層不明確將導(dǎo)致重要信息的丟失。所以在實體編碼和層對照表的基礎(chǔ)上用程序來批量選取不對應(yīng)的實體，并逐一改正。通過分層檢查后，必須將不符合GIS拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)要求的實體挑選出來，再選擇集中過濾掉，將屬于面狀地物的對象都進行閉合處理，在CAD中對所有的居民地進行封閉以方便轉(zhuǎn)換時進行判讀，如未將其閉合，則CASS在生成交換文件的時候是以折線PLINE形式存儲的，變?yōu)榱司€狀地物。圖形數(shù)據(jù)預(yù)處理后利用筆者開發(fā)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序進行轉(zhuǎn)換。

3 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換技術(shù)

在進行全野外數(shù)字測圖的過程中，經(jīng)常會遇到測站點和定向點的設(shè)站錯誤或獨立坐標(biāo)系轉(zhuǎn)為已知坐標(biāo)系等問題，通常有兩種方法解決：

（1）三維改正；（2）平面改正，利用CASS軟件的功能就可以解決。

三維改正：利用CASS工具欄中的“數(shù)據(jù)”→“數(shù)據(jù)加固定常數(shù)”，選擇處理所有數(shù)據(jù)或處理高程為0的數(shù)據(jù)，輸入東方向（Y）改正值，輸入北方向（X）改正值，輸入高程改正值，回車、輸入原始數(shù)據(jù)文件名，輸入更改后文件名并保存。

平面改正：采用“地物編繪”下的“測站改正”功能，輸入改正前測站點即糾正前第一點，改正前定向點即糾正前第二點方向，改正后測站點坐標(biāo)為糾正后第一點，改正后定向點坐標(biāo)為糾正后第二點方向。選擇待糾正圖像，回車，選擇輸入前數(shù)據(jù)文件名，選擇輸入糾正后數(shù)據(jù)文件名，保存。圖形與坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件均改為已知坐標(biāo)系下。利用CASS軟件本身的這些功能，省去了其他軟件解決坐標(biāo)轉(zhuǎn)換時平移旋轉(zhuǎn)的繁瑣過程，坐標(biāo)改正變得輕松自如。

4 結(jié)語

全野外數(shù)字化測圖的核心是測圖軟件系統(tǒng)，但由于目前數(shù)字化成圖軟件在國內(nèi)發(fā)展迅猛，現(xiàn)流行的測圖軟件系統(tǒng)多由專業(yè)公司開發(fā)，它們都能滿足一般的全野外數(shù)字化成圖的要求。但它們的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)組織有很大差別。由于多家公司開發(fā)研制，軟件各有側(cè)重，各有所長，難于做到彼此的完全兼容，形成了百家爭鳴、各自為政的局面，國家也沒有明確規(guī)定數(shù)字化成圖軟件的格式。

本文通過對CASS軟件的認(rèn)識和改進，解決了實際生產(chǎn)中數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換盒坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的問題，提高了工作效率。

參考文獻

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