基于CASS的工程測(cè)量內(nèi)業(yè)技術(shù)研究

　　摘要：本文基于筆者多年從事工程測(cè)量內(nèi)業(yè)的相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)，以基于CASS的工程測(cè)量內(nèi)業(yè)技術(shù)為研究對(duì)象，論文首先探討了外業(yè)數(shù)據(jù)采集與內(nèi)業(yè)制圖之間的銜接，進(jìn)而從坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，二次開發(fā)功能和自動(dòng)生成等高線三個(gè)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(shí)踐基礎(chǔ)上的理論升華，相信對(duì)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(hào)：P2　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A　文章編號(hào)：1672-3791(2012)01(b)-0057-02
　　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(duì)較大比例尺的地形圖。另外，我們?cè)诘匦螠y(cè)量中，僅僅測(cè)繪出大比例尺地形圖，如果按照常規(guī)方法一點(diǎn)一點(diǎn)的測(cè)繪出圖，那將耗費(fèi)大量的人力、物力、財(cái)力，這種方法很不現(xiàn)實(shí)。在實(shí)際工作中，利用CASS編制大比例尺地形圖是一種很實(shí)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(hào)注記來表示地形地物，而是以一定的計(jì)算機(jī)能識(shí)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(diǎn)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(cè)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(tái)AUTOCAD開發(fā)一些功能來解決，以提高效率。
　　2　外業(yè)數(shù)據(jù)采集與內(nèi)業(yè)制圖的銜接
　　在一個(gè)宗地成圖結(jié)束后，首先是內(nèi)業(yè)復(fù)查，根據(jù)宗地草圖及地籍調(diào)查表在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行全面的審核，是否有漏測(cè)和處理不當(dāng)?shù)牡胤剑⒓右孕薷摹１热缱⒂浄课莸膶訑?shù)與結(jié)構(gòu)、單位名稱、道路名稱、河流名稱、宗地門牌號(hào)等。如果沒有問題，則可以自動(dòng)生成界址線、注記本宗地相鄰界址點(diǎn)間的距離、界址點(diǎn)編號(hào)等工作，同時(shí)交土地管理部門審查。
　　利用MAP GIS軟件編制*，WT和*，WL文件以及MAP，ZD文本文件，也可利用RDCIS軟件編制*，EBF和*，EBP文件，調(diào)用軟件的“用交換文件生成圖形”的功能來生成地籍圖。由于MAPCIS成圖的局限性，可以利用CASS6，0成圖，然后再將圖形文件(*，DWG)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)交換文件*，DXF，再到MAPGIS軟件環(huán)境下進(jìn)行轉(zhuǎn)換，生成需要的數(shù)據(jù)庫入庫數(shù)據(jù)，如圖1所示。
　　
　　3　坐標(biāo)轉(zhuǎn)換
　　在進(jìn)行全野外數(shù)字測(cè)圖的過程中，經(jīng)常會(huì)遇到測(cè)站點(diǎn)和定向點(diǎn)的設(shè)站錯(cuò)誤或獨(dú)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)”一“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(cè)站改正”功能，輸入改正前測(cè)站點(diǎn)即糾正前第一點(diǎn)，改正前定向點(diǎn)即糾正前第二點(diǎn)方向，改正后測(cè)站點(diǎn)坐標(biāo)為糾正后第一點(diǎn)，改正后定向點(diǎn)坐標(biāo)為糾正后第二點(diǎn)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(shí)平移旋轉(zhuǎn)的繁瑣過程，坐標(biāo)改正變得輕松自如。
　　4　二次開發(fā)功能
　　CASS軟件本身具有強(qiáng)大的功能，為了使其更好地適應(yīng)單位生產(chǎn)需要，對(duì)其進(jìn)行簡單的二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)不同的目的。為使CASS軟件的圖層便于管理和編輯，規(guī)定每一類地物、地貌為一層，但與國標(biāo)的層碼不同。軟件本身提供了圖形屬性轉(zhuǎn)換的功能，可以更改層碼，但工作起來比較繁瑣。通過對(duì)軟件的認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)，本人編寫了一個(gè)層碼對(duì)照表，這樣，利用CASS軟件進(jìn)行編輯時(shí)，層碼可自動(dòng)轉(zhuǎn)換為國標(biāo)層碼。CASS軟件是在AUTOCAD的平臺(tái)上開發(fā)的，利用AUTOCAD強(qiáng)大的二次開發(fā)平臺(tái)，運(yùn)用lisp語言編寫小程序以解決工作中經(jīng)常會(huì)遇到的問題。例如：上面所述由于CASS軟件的圖層已經(jīng)改為國標(biāo)圖層，但它的顏色變成了白色。通過加載自動(dòng)建立圖層、圖層屬性隨層這兩個(gè)程序，把cASS軟件的圖層屬性與符號(hào)統(tǒng)一起來，以適應(yīng)不同項(xiàng)目的要求。通過使用這些程序，大大減少了編輯的工作量，提高了工作效率。由于篇幅所限，程序源碼就不列出。
　　5　自動(dòng)生成等高線
　　在地形圖中，等高線是表示地貌起伏的一種重要手段。常規(guī)的平板測(cè)圖中等高線是手畫的，等高線可以描繪得比較圓滑，但精度稍低；在數(shù)字化成圖工作中，等高線是由計(jì)算機(jī)繪制的，成圖精度比較高，但對(duì)于復(fù)雜地形不適用。
　　目前結(jié)合實(shí)際情況，勾繪等高線有兩種方法。
　　(1)在山區(qū)地貌不是十分復(fù)雜，地物不多的情況下，CASS依據(jù)測(cè)點(diǎn)自動(dòng)生成，比較實(shí)用。利用cASS軟件繪制等高線的功能：等高線一由數(shù)據(jù)文件建立DTM一選擇文件一不考慮坎高但選擇地性線，地性線一般在野外采集時(shí)繪制草圖，內(nèi)業(yè)編輯時(shí)將地性結(jié)構(gòu)線繪出，地形結(jié)構(gòu)線是地貌形態(tài)的控制線，一般包括山脊線、山谷線、坡度變化線、坡頂線、坡底線陡坎等。DTM精度和可靠性取決于地性結(jié)構(gòu)線上的點(diǎn)位取得是否正確。若不能正確地連接地性線，就會(huì)出現(xiàn)三角形邊懸空和切割地表的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致模擬地形的失真和錯(cuò)誤的等高線走向。解決的方法是在建立DTM之前建立正確的地性結(jié)構(gòu)體系，并將其引入到建立DTM的過程中，作為建立DTM的一個(gè)強(qiáng)制性約束條件。建立好DTM后，對(duì)DTM進(jìn)行檢查編輯，刪除高程錯(cuò)誤的點(diǎn)，刪除三角網(wǎng)外圍較長的邊與較小的角。還應(yīng)根據(jù)地性線進(jìn)行調(diào)整，防止三角形的邊穿入山脊、陡坎等地貌內(nèi)部，防止邊線在山谷、凹地、陡坎下方等地物處懸空，即不要讓三角網(wǎng)的邊線橫切地性線，加以調(diào)整，使其平行或順延地性方向線。通過等高線下拉菜單進(jìn)行刪除或增加三角形，進(jìn)行修改，結(jié)果存盤。這樣繪制的等高線就不會(huì)內(nèi)插到刪除的三角形內(nèi)。這是一個(gè)不斷循環(huán)不斷更改的過程，直到最后構(gòu)成的DTM符合要求，生成等高線。
　　(2)手工繪制等高線：等高線在繪制時(shí)會(huì)自動(dòng)擬合，線體有很多節(jié)點(diǎn)，在修改時(shí)非常麻煩。故在繪制等高線時(shí)不要直接使用繪制等高線工具，而使用復(fù)合線工具來繪制等高線，因?yàn)閺?fù)合線非常容易拉動(dòng)修改。在等高線繪制完后可以批量擬合復(fù)合線，然后把擬合后的復(fù)合線加注等高線屬性即可。這樣畫出的等高線套合的非常好，非常漂亮。
　　6　結(jié)語
　　全野外數(shù)字化測(cè)圖的核心是測(cè)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(cè)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。
　　國家技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布了國家標(biāo)準(zhǔn)地形圖圖示，大部分地形圖測(cè)圖軟件為便于管理，采用自己的圖層和編碼，就與國標(biāo)的層碼產(chǎn)生矛盾。雖然軟件本身也可以轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換起來比較繁瑣，因此，對(duì)不同的生產(chǎn)單位、不同工程項(xiàng)目來講，面對(duì)的問題不同。只有結(jié)合單位的實(shí)際需要，對(duì)目前市場(chǎng)上的軟件進(jìn)行優(yōu)化，才能達(dá)到適應(yīng)單位生產(chǎn)的要求。本文通過對(duì)CASS軟件的認(rèn)識(shí)和改進(jìn)，解決了實(shí)際生產(chǎn)中更改圖層、圖形3維改2維、高程點(diǎn)取位的問題，并總結(jié)出一套適合自動(dòng)生成等高線的方法，提高了工作效