基于AutoCAD的數(shù)字線劃圖重疊要素去除的設計與實現(xiàn)

王保國

(蚌埠市勘測設計研究院，安徽 蚌埠 233000)

1 引 言

AutoCAD以其強大的圖形繪制與編輯功能、友好的界面設計、參數(shù)化命令與可視化操作相結(jié)合的工作模式，成為主流的制圖軟件之一[1]。數(shù)字線劃圖(DLG)是數(shù)字化地形圖的重要產(chǎn)品類型，通過點、線及地物注記的方式反映空間地理信息。南方數(shù)碼基于AutoCAD研發(fā)的南方CASS系列數(shù)字地形圖生產(chǎn)軟件提供了包括居民地、水系、道路、獨立地物及地物注記等全要素地形圖繪制功能，并且能夠通過編碼實現(xiàn)與國家地理信息數(shù)據(jù)的有機統(tǒng)一，滿足大多數(shù)測繪生產(chǎn)需要。雖然南方數(shù)碼制圖軟件已經(jīng)比較充分地實現(xiàn)了AutoCAD制圖與測繪的有效結(jié)合，但AutoCAD軟件本身的一些缺陷仍無法克服，如圖形易串圖層、屬性庫缺陷等[2]。國內(nèi)測繪行業(yè)多用AutoCAD作為地形圖繪制工具，而在多次重復的地形圖編輯處理后，不可避免地存在重疊地物要素，而軟件本身沒有重疊要素檢測及處理功能。過多重疊圖形要素的出現(xiàn)，既增加了冗余數(shù)據(jù)，降低了數(shù)據(jù)成果質(zhì)量，也影響了圖面美觀。因此，如何去除數(shù)字地形圖成果中的重疊要素是一個必須考慮的問題。可以借助第三方軟件來實現(xiàn)，但過程煩瑣且操作復雜[3]。本文嘗試采用AutoCAD VBA二次開發(fā)技術(shù)，制作一個數(shù)據(jù)處理工具，通過檢測數(shù)字線劃圖中的重疊要素，實現(xiàn)重疊要素的去除，以期滿足圖面整飾與GIS入庫需求。

2 AutoCAD VBA開發(fā)技術(shù)

AutoCAD是一種面向各行業(yè)的通用軟件平臺，作為一種重要的、簡單易用的制圖軟件，成為數(shù)字線劃圖的重要生產(chǎn)工具之一。AutoCAD VBA二次開發(fā)環(huán)境是AutoCAD軟件結(jié)合VB語言與AutoCAD本身特性的一種強大的軟件二次開發(fā)技術(shù)。不但具有VB語言的語法簡單、易學且功能強大的基本特征，且能與AutoCAD運行于同一處理空間，并通過ActiveX Automation接口實現(xiàn)對AutoCAD模型空間的編程控制，調(diào)用AutoCAD軟件本身的圖形處理資源。通過AutoCAD命令VBAIDE啟動VBA開發(fā)環(huán)境，進行程序編寫[4]。

3 技術(shù)方法

3.1 技術(shù)流程

本文中處理的地物圖形要素主要包括點、線和文本注記。通過對DLG數(shù)據(jù)成果的檢索，檢測其中的重疊圖形要素，并統(tǒng)一歸入一個臨時圖層中。首先，對檢測區(qū)域建立二維網(wǎng)格，將DLG數(shù)據(jù)劃分到一定的空間網(wǎng)格中。然后，分別對每個網(wǎng)格內(nèi)的地物要素進行遍歷，分類檢測出重疊的地物要素，并歸入臨時圖層。最后，對臨時圖層中的重疊要素進行認知判斷，是否符合檢測要求，符合要求的予以刪除，達到去除重疊要素的目的。總的技術(shù)流程如圖1所示。

3.2 重疊要素檢測方法

南方CASS生產(chǎn)的全要素數(shù)字線劃圖信息量巨大，地物要素類型豐富，涵蓋現(xiàn)狀地物與抽象地物要素。但要素表現(xiàn)形式主要包含3種：點、線和文本注記。其中點要素包含獨立的點狀要素，也包含獨立地物，如路燈等；線要素表示線狀地物及面狀地物輪廓線等；文本注記為對地物要素的注記說明，如地名、建筑屬性、道路名稱等。本文對三種類型分別進行處理，已達到檢測重疊要素的目的。

圖1 DLG重疊要素去除方法技術(shù)流程圖

(1)點狀要素的重疊檢測

在數(shù)字線劃圖中，點狀要素主要包括圖形類型、空間位置、地物類型屬性。在重復檢測過程中，首先篩選出圖形類型相同的點狀要素，然后空間位置距離滿足設置的空間距離閾值，且地物類型相同，則可初步判為重疊要素。

(2)線狀要素的重疊檢測

線狀要素有多種類型，在重疊檢測中，首先判斷兩個要素是否為同一種線型。其次判斷地物要素類型是否相同，最后檢測線的節(jié)點是否相同，都滿足的則可初步判為重疊要素。

(3)文字注記的重疊檢測

數(shù)字線劃圖中文本注記也是多種多樣，無論文字類型和文字注記所表示的地物類型與文字內(nèi)容都不盡相同。在重疊文字注記的檢測中，首先篩選相同的文字類型，然后檢測是否為同一類地物注記，最后判斷注記位置是否在閾值內(nèi)以及注記內(nèi)容是否一致，都滿足則判為重疊要素。

4 程序?qū)崿F(xiàn)

4.1 實現(xiàn)方法

在重疊要素檢測過程中，首先設置二維格網(wǎng)，并計算每個網(wǎng)格的范圍，然后采用VBA選擇集的acSelectionSetCrossing方法提取網(wǎng)格內(nèi)地物要素。以檢測重疊文本注記為例，簡述主要的實現(xiàn)過程。

提取網(wǎng)格內(nèi)的文字注記，主要代碼如下：

Dim sset As AcadSelectionSet

Set sset = ThisDrawing．SelectionSets．Add("sset") ’定義選擇集

sset．Select acSelectionSetCrossing，corner1，corner2，groupCode，dataCode

acSelectionSetCrossing是AutoCAD中選擇集的一種選擇模式，通過兩點定義一個矩形，然后選擇矩形范圍內(nèi)的圖形要素。corner1，corner2為定義矩形的兩個角點，此處為當前網(wǎng)格的兩個對角點。groupCode，dataCode為選擇集獲取數(shù)據(jù)的過濾器，限定為選擇文本注記。

獲取網(wǎng)格內(nèi)的所有文本注記后，首先檢測ObjectName屬性，是否與目標文本相同類型(單行文本、多行文本等)。若文本類型相同，進而檢測文本內(nèi)容及兩個文本的插入點距離是否滿足閾值要求，主要代碼如下：

txtInsertionPoint1 = objtxt1．InsertionPoint ‘獲取文本的插入點坐標

GetDist2D(x1，y1，x2，y2) < dist ‘GetDist2D為自定義過程函數(shù)，計算兩個點(x1，y1)、(x2，y2)的距離值，dist為預設閾值。

objtxt1．TextString ‘獲取文本注記的內(nèi)容屬性

若滿足距離閾值限值與文本內(nèi)容相同，則初判重疊要素，移入臨時圖層“重疊要素”中：

objtxt1．Layer = "重復實體" ‘將文本要素移入臨時圖層中

點狀要素、線狀要素的重疊檢測過程類似，只在檢測的內(nèi)容上略有差異。

提取的重疊要素統(tǒng)一放在臨時圖層中，經(jīng)過最終檢查后，決定是否進行去除處理。

4.2 實現(xiàn)樣例

對蚌埠市某區(qū)域約5.2 km21∶1 000數(shù)字線劃圖進行重疊要素檢測，設置點狀要素空間距離閾值 0.5 m，文本注記空間距離閾值 1 m，共用時約 12 min，檢測出重疊要素共有點狀要素31個，線狀要素15個，文本注記60個。如圖2(a)為數(shù)字線劃圖原圖，圖2(b)為檢測出的重疊要素臨時圖層。從重疊要素檢測結(jié)果上看，文本注記重疊最多，點狀地物次之，線狀要素相對較少。使用該檢測方法，并對蚌埠市 1∶1 000全要素數(shù)字線劃圖進行重疊要素檢測，較好地達到預期目標，解決了實際問題。

圖2 1∶1 000數(shù)字線劃圖重疊要素檢測

5 結(jié) 論

使用本文的檢測方法，編寫的重疊要素檢測工具，可以快速、有效地去除數(shù)字線劃圖中的文字、單一線狀要素等重疊地物要素，進一步提高了數(shù)字線劃圖的成果質(zhì)量。在檢測過程中，閾值的設置直接影響點狀要素及文本注記的精度，而網(wǎng)格設置的大小對檢測速度有重要影響。但本方法尚有不足之處，首先對橢圓、樣條曲線等復雜曲線線型地物精確度不足，其次無法準確對復合圖形或包含多圖形的塊參照進行處理，這些將是后續(xù)改進與完善的方向。