自定義編碼自動成圖方法探討

段志國 龍華

（1.廣西惠昌工程設(shè)計有限公司，廣西 南寧 530023；2.廣西水利電力勘測設(shè)計研究院，廣西 南寧 530001）

【摘 要】文章詳細(xì)介紹了自定義編碼自動成圖方法，該方法通過對外業(yè)測量數(shù)據(jù)按統(tǒng)一的規(guī)則進(jìn)行自定義編碼，再通過編程轉(zhuǎn)換生成CASS簡碼文件格式，能實現(xiàn)對量測的房子寬度及直角量測數(shù)據(jù)、房子類別、測點的地物類等信息進(jìn)行編碼，在測量內(nèi)業(yè)中實現(xiàn)地物的自動高效繪圖目標(biāo)。通過自動內(nèi)業(yè)成圖，把人工編輯或編程自動采集到的帶有編碼屬性、相互地物的拓?fù)潢P(guān)系的測量數(shù)據(jù)生成能被專業(yè)繪圖軟件識別的數(shù)字格式文件，然后由軟件自動讀取該數(shù)據(jù)文件完成相應(yīng)的點狀地物及線狀地物的繪制。在提高繪制地物線速度的同時，減少了人工干預(yù)帶來的錯誤，提高了繪制地物線的質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】自定義編碼成圖；CASS軟件；代碼

【中圖分類號】TP311.52 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-0688（2016）06-0133-03

1 概述

南方CASS軟件編碼自動成圖在實際生產(chǎn)過程中不夠人性化，很多圖不能按照測量員的意圖實現(xiàn)，因此根據(jù)作業(yè)人員的作業(yè)習(xí)慣，定義其熟悉的編碼規(guī)則測圖，能夠大大提高生產(chǎn)效率。現(xiàn)有的軟件使用的代碼很長、記憶難度大，需要人工干預(yù)因素太多。本文設(shè)計了一套替代代碼，可以直接在CAD軟件繪制出地形圖，能提高軟件的自動化程度及速度。代碼根據(jù)中文拼來編寫，簡單易記，外業(yè)按照替代代碼記錄，內(nèi)業(yè)時間可以大大縮短。由于程序算法不完善且都是數(shù)字化編碼，不容易記錄，作業(yè)過程翻看數(shù)字代碼比較費時費力，所以可用自動編寫代碼替代原代碼。

南方CASS軟件本身帶有草圖成圖和簡碼成圖功能，但各有不足。草圖成圖為純手工繪制，速度慢、效率低，地物太多時，易出錯。CASS簡碼成圖格式較為復(fù)雜（只能采用一個字母編碼和兩位數(shù)字組合進(jìn)行編碼，與對應(yīng)地物間相關(guān)性差，很難記憶），不易掌握，對皮尺丈的房寬等測量數(shù)據(jù)不能進(jìn)行編碼記錄。而且，與CASS內(nèi)部編碼必須嚴(yán)格地一一對應(yīng)，缺乏靈活性。

2 南方簡碼識別

簡編碼就是在野外作業(yè)時輸入的地物屬性提示碼，經(jīng)過內(nèi)業(yè)的簡碼識別后，自動轉(zhuǎn)換為程序內(nèi)部碼。不需要繪制草圖進(jìn)行測點編號，在室內(nèi)用南方CASS成圖軟件展點繪圖。南方CASS測圖系統(tǒng)有編碼作業(yè)模式，是一個有代表性的簡碼輸入方案。CASS系統(tǒng)的簡編碼可以區(qū)分為2類：野外地物碼、連接關(guān)系碼， CASS系統(tǒng)的野外操作碼可區(qū)分為類別碼、關(guān)系碼和獨立符號碼3種，每種只由1～3位字符組成。

2.1 簡編碼測圖規(guī)則

文件格式為中第一列為野外操作碼，第二列為CASS內(nèi)部識別編碼，野外地物碼分為點狀地物碼和線狀地物碼。點狀地物碼適用于點狀獨立地物，上述文件中A00對應(yīng)水文站，A01對應(yīng)停泊場。線狀地物編碼適用于線狀面狀地物，常見的有坎類（曲）K（U）、線類（曲）X（Q）、垣柵類W、鐵路類T、電力線類D、房屋類F、管線類G、擬合植被土質(zhì)邊界B、不擬合植被土質(zhì)邊界H、圓形物Y+數(shù)、平行體P、控制點C。例如：K3表示加固斜坡，X1表示直折線型的內(nèi)部道路，Q1表示曲線型的內(nèi)部道路，T2表示大比例尺窄軌鐵路，Y020表示以該點為圓心、半徑為20 m的圓。

2.2 連接關(guān)系碼

連接關(guān)系碼有“+”“-”“p”“A$”4種，使用連接關(guān)系碼來描述測點間的關(guān)系。“+”表示本點與上一點相連，連線依測點順序進(jìn)行；“-”表示本點與下一點相連，連線依測點順序相反方向進(jìn)行；“p”表示本點與上一點所在地物平行；“A$”為斷點標(biāo)識符。

2.3 簡編碼使用規(guī)則

（1）對于地物的起點，操作碼即為地物代碼。

（2）連續(xù)觀測某一地物時，操作碼為“+”或“-”。

（3）交叉觀測不同地物時，操作碼為“n+”或“n-”。其中，“+”“-”號的意義同上，n表示該點應(yīng)與以上n個點前面的點相連，還可用“+A$”或“-A$”標(biāo)識斷點，“A$”是任意助記字符，當(dāng)一對“A$”斷點出現(xiàn)后，可重復(fù)使用“A$”字符。

（4）觀測平行體時，操作碼為“p”或“np”。

（5）n=當(dāng)前點號-連接點號-1，即跳點數(shù)。

（6）類似于坎類的齒牙線的畫向，齒牙線及其他類似標(biāo)記總是畫向連線方向的左邊，因此改變連線方向就可改變其畫向。

2.4 簡碼法模式的簡碼識別數(shù)字化測圖

簡碼識別工作方式也稱作帶簡編碼格式的坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件自動繪圖方式，其步驟如下。數(shù)據(jù)采集時，觀測員需要掌握儀器操作和簡單的簡編碼輸入。例如，立尺員在測量地面上的通信線時，儀器觀測員在儀器通信線起點輸入地物碼“D3”，如果下一個地物還是通信線，觀測員只需在測量下一點時輸入連接關(guān)系碼“+”，如果下一點是闊葉獨立樹，則觀測員輸入其地物碼“A50”。外業(yè)數(shù)據(jù)采集完成后，將數(shù)據(jù)傳輸保存在計算機(jī)，檢核簡編碼是否正確。在CASS軟件中，選擇“繪圖處理”下拉菜單中定顯示區(qū)—展點—簡碼識別，當(dāng)提示區(qū)顯示“簡碼識別完畢！”，計算機(jī)將根據(jù)外業(yè)采集的帶簡編碼格式的坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件自動繪圖，完成初步圖形繪制。圖形初步繪制后，需進(jìn)一步編輯平面圖、文字注記、圖幅整飾、繪制等高線等，及時完成圖形的清繪工作。

3 自定義編碼成圖的特點

通過對外業(yè)測量數(shù)據(jù)按統(tǒng)一的規(guī)則進(jìn)行自定義編碼，再通過編程轉(zhuǎn)換生成CASS簡碼文件格式，能實現(xiàn)對量測的房子寬度及直角量測數(shù)據(jù)、房子類別、測點的地物類等信息進(jìn)行編碼，在測量內(nèi)業(yè)中實現(xiàn)地物的自動高效繪圖目標(biāo)。再通過自動內(nèi)業(yè)成圖，把人工編輯或編程自動將采集到的帶有編碼屬性、相互地物的拓?fù)潢P(guān)系的測量數(shù)據(jù)生成能被專業(yè)繪圖軟件識別的數(shù)字格式文件，然后由軟件自動讀取該數(shù)據(jù)文件完成相應(yīng)的點狀地物及線狀地物的繪制。

3.1 減少記憶簡碼

因為是自己定義的編碼，所以能夠按照自己的作業(yè)習(xí)慣和記憶習(xí)慣定義編碼，容易記憶，也不容易混淆。

3.2 地物的隱蔽點能用自編碼加特殊符號加數(shù)字表示

全站儀測點，受地物、樹木阻礙，容易產(chǎn)生隱蔽點，比如房屋拐角，或者一面墻只能測到部分，屋角被遮蔽。

比如，沿直線延伸5米用“=5”表示，從某點左拐5米用“*5”表示，右拐5米用“@5”表示，也可以用組合表示，先延伸在左拐用“=5*8”表示。

3.3 有效利用計算機(jī)處理器的高效運行速度

通過編程展繪帶自定義編碼的外業(yè)地形點數(shù)據(jù)，自動完成地物點和地物線的繪制、屬性添加、按類分層等工作。避免內(nèi)業(yè)生產(chǎn)中大量的純手工操作勞動，提高工作效率，減少出錯概率，實現(xiàn)規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化繪圖。

可以完善編碼方法，增加編碼包含的信息量，便于通過自編軟件生成能自動繪制地物線的CASS簡碼文件，大量減少外業(yè)繪制草圖的工作量，大幅提高內(nèi)業(yè)成圖速度（如圖1所示）。

4 外業(yè)采集變簡單

用自定義編碼采集野外數(shù)據(jù)，相對傳統(tǒng)的作業(yè)方式，能做到多、快、好、省。

4.1 幾乎不用畫草圖

傳統(tǒng)作業(yè)方式需要畫草圖，或者用編碼，但地物的其他屬性很難同時表示。用用自定義編碼野外數(shù)據(jù)采集，可以在全站儀中輸入幾乎所有地物的屬性，比如房屋層數(shù)、結(jié)構(gòu)等信息。

4.2 隱蔽點可以直接在全站儀中用編碼輸入

使用傳統(tǒng)方法，如果有些隱蔽點用已有的控制點無法測到，就需要支點搬站。用自定義編碼野外數(shù)據(jù)采集方式，可以直接輸入延伸、拐角、相對邊長等信息，減少搬站次數(shù)，提高測量速度，減少可能帶來誤差的因素（如圖2所示）。

5 內(nèi)業(yè)處理

通過自定義編碼采集的野外數(shù)據(jù)，采用字母和數(shù)字按自己預(yù)訂的規(guī)則進(jìn)行組合，對野外測量采集到的每個數(shù)據(jù)進(jìn)行各種相應(yīng)地物種類屬性、相互地物的拓?fù)潢P(guān)系等信息的記錄。自定義地物編碼主要分為點狀地物及線狀地物兩大類。

大量運用了“+、—、=、@、*”等符號進(jìn)行特殊運算，采用人工編輯或編程自動將采集到的帶有編碼屬性、相互地物的拓?fù)潢P(guān)系的測量數(shù)據(jù)生成特殊編碼格式，達(dá)到CASS能識別的數(shù)字格式文件，而自動成圖的目的，然后由軟件自動讀取該數(shù)據(jù)文件，完成相應(yīng)的點狀地物及線狀地物的繪制工作。既節(jié)約外業(yè)作業(yè)的時間，也節(jié)省內(nèi)業(yè)繪圖時間。

通過C++自編軟件，達(dá)到快速、準(zhǔn)確繪圖的目的，自編軟件如圖3所示。

我們在編程時，編碼盡量要與CASS編碼接近，表1為CASS編碼與自定義編碼比較表。表2為部分自定義編碼規(guī)則表。

6 效益

（1）經(jīng)濟(jì)效益：由于地物線的繪制速度的提高，生產(chǎn)效率得到了提高。在水利工程中有大量陡坎、懸崖、道路、水邊線及地形地物線需要繪制，在二維地物線轉(zhuǎn)化三維線這個工作上就可以節(jié)約大量時間，從而為三維建模節(jié)約時間。

（2）社會效益：在提高繪制地物線的速度的同時，減少了人工干預(yù)帶來的錯誤，提高了繪制地物線的質(zhì)量。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]張正祿.工程測量學(xué)[M].北京：武漢大學(xué)出版社，2002.

[2]寧津生，陳俊勇，李德仁，等.測繪學(xué)概論[M].武漢：武漢大學(xué)出版社，2004.

[3]葉達(dá)忠.廣西水電設(shè)計院第五棟宿舍樓的變形觀測與預(yù)報[J].廣西水利水電，2009（8）.

[責(zé)任編輯：陳澤琦]

【作者簡介】段志國，男，甘肅會寧人，本科，廣西惠昌工程設(shè)計有限公司工程師，從事測量工作；龍華，男，廣東梅州人，本科，廣西水利電力勘測設(shè)計研究院高級工程師，從事測量工作。