可定制的管線屬性檢查程序設計與實現

戴相喜,陶書竹,陳作軍,鄭騰飛

(1．南京市測繪勘察研究院有限公司,江蘇南京 210019; 2．南京大學金陵學院城市與資源學院,江蘇南京 210089; 3．南京金脈信息工程監(jiān)理有限公司,江蘇南京 210019)

可定制的管線屬性檢查程序設計與實現

戴相喜1?,陶書竹2,陳作軍1,鄭騰飛3

(1．南京市測繪勘察研究院有限公司,江蘇南京 210019; 2．南京大學金陵學院城市與資源學院,江蘇南京 210089; 3．南京金脈信息工程監(jiān)理有限公司,江蘇南京 210019)

設計了一種基于Access數據庫模板的可定制擴充的管線屬性檢查程序,用戶可以在模板中根據檢查需要,按照程序提供規(guī)則定制擴展檢查項目,達到檢查管線屬性的目的,無需修改檢查源程序,從而提高了程序的靈活性,降低了程序維護成本。

質檢;定制;AutoCAD;Access

1　前 言

數據內業(yè)檢查是保證數據最終質量重要的手段,內業(yè)數據檢查手段通常分為人工檢查和計算機輔助檢查。隨著計算機技術的發(fā)展,計算機輔助檢查正在發(fā)揮越來越重要的作用,在減少人工檢查工作量的同時提高了檢查工作效率和準確性。管線數據的計算機輔助檢查程序按照檢查類型可分為:圖形檢查和屬性檢查,圖形檢查是檢查管線空間位置方面的錯誤,如:孤點檢查、孤線檢查、重復對象檢查、硬管碰撞分析等,屬性檢查是檢查管線屬性方面的錯誤,如某屬性值不能為空,或某屬性值填寫不符合要求。

目前全國各地很多城市都陸續(xù)開展了地下管線普查工作,但由于管線數據標準各異,無法使用一套質檢程序來滿足各地要求[1],若為每個數據標準重新修改源程序來滿足要求則成本較高,因此急需一套能夠通過簡單定制而無需修改程序的方法。通過對多個管線數據標準研究發(fā)現,各標準雖有各自特色,但也有一致的部分。因為作為管線數據,均需調查管點坐標、地面高程、管線埋深、管徑等空間幾何信息,而管線圖形檢查一般都基于這幾個幾何信息字段進行檢查,所以圖形檢查程序一般能通用;而各地由于實際情況不同、用途不一,所需調查的屬性內容出現不一致的情況,需要檢查的屬性內容不同,因此管線屬性檢查程序難以通用。本文基于AutoCAD平臺設計一套可定制擴充的管線屬性檢查程序,用戶可以通過簡單的定制來滿足不同標準的需求。

2　研究現狀

傳統(tǒng)的計算機輔助檢查程序是將檢查項目寫入程序中,沒有提供接口供用戶修改,程序一旦寫成,所能檢查的項目也就固定了,鑒于此大家開始了檢查內容可定制方面的探索。目前較常用的管線數據編輯平臺有清華山維和AutoCAD,清華山維的管線軟件提供了基于SQL語句的可擴充管線屬性檢查功能[2],該功能比較靈活,用戶可以利用SQL語句編寫出比較復雜的管線屬性檢查功能,但是該平臺目前使用不是非常廣泛,其思想可以供其他平臺借鑒?；贏utoCAD平臺也有這方面的研究[3],但是其設計的檢查規(guī)則較單一,不夠豐富和靈活,無法滿足較復雜的屬性檢查需求。

3　功能設計

本文面向管線數據檢查需求,提供多種屬性判斷比較的規(guī)則,用戶使用該規(guī)則在模板中添加或修改檢查項目,從而達到可定制管線檢查程序的功能。

3．1模板存儲格式

模板采用微軟Access數據庫進行存儲,因為該軟件較常用,且當前管線生產單位提交的標準庫一般也為Access格式,用戶無需另外安裝數據庫軟件。

3．2檢查條件設計

目前較常見的可定制屬性檢查程序一般沒有在檢查字段值時設置條件或僅提供較簡單的檢查條件設置,如材質的合法值集合。管線數據雖然種類較少,看似簡單,但事實上其空間和屬性的邏輯性十分嚴密。不同管線種類需要有不同的檢查項目,如電纜類管線需要檢查電壓值是否填寫,而通信類管線就不需要檢查電壓值;另外同一種管線內部字段值檢查也需要有檢查條件約束,如煤氣PE管管徑合法值是一個集合,而煤氣鋼管管徑的合法值是另外一個集合,如果要檢查煤氣管徑值是否合法時不對管線材質進行約束,僅用PE管和鋼管兩個合法值集合的并集進行判斷,則可能會出現錯誤情況,因此對檢查項設置條件是有必要的。本文為檢查項設計了圖層約束和字段值約束多重條件。

(1)圖層條件

經分析,有些檢查項是普適性的,如地面高程值的檢查,有些檢查項是有針對性的,如上面所述電壓值的檢查,因此需要對檢查項所適用的圖層進行約束。圖層條件可為一個、多個或所有圖層,如表1所示。

圖層條件設置　表1

(2)字段值約束

為能提供更多、更靈活的檢查項約束條件,設計了類似于SQL語法的條件屬性設置方法,比較運算符有:大于(＞)、大于等于(＞=)、等于(==)、小于(＜)、小于等于(＜=)、不等于(!=),比較值(如表2所示)有:單個值、集合、值域、字段值四類。字段值條件可以設置多重,各字段值條件之間為邏輯與的關系。

字段比較值　表2

3．3必填屬性檢查

必填屬性檢查是檢查管線屬性必填字段是否已經填值。管線屬性字段值有些可空,有些不可空,檢查程序需要將值不可空但未填寫的要素作為錯誤報出來,這類檢查較為簡單。

3．4異常屬性檢查

異常屬性檢查是檢查管線屬性填寫的是否在合法范圍之內。該檢查較必填屬性檢查復雜一些,分為以下四種類型:值與單一值大小比較(如架空管埋深要小于0)、值是否在合法區(qū)域范圍內(如高程值)、值是否為幾個規(guī)定值之一(如管徑)、兩個字段值比較(如已用孔數不應大于總孔數)。這里的值比較算法與3．2中字段值約束相同。

3．5檢查流程

檢查功能分必填檢查和異常檢查,其實現流程類似,圖1為異常檢查功能的流程圖。在程序實現過程中,條件是否滿足這一功能十分重要,且多處用到,應將其提取出來作為一個單獨的函數模塊,方便各處調用。在該函數模塊中實現對各運算符及條件值的判斷,其判斷流程如圖2所示。

圖1　屬性異常檢查流程圖

圖2　條件值判斷流程圖

4　程序實現

4．1Access數據庫設計

根據上述功能設計思想,設計Access數據庫模板屬性檢查表結構。為實現較好的可定制檢查功能,需要對數據庫表結構進行周密的設計,如表3所示。表中每一行記錄檢查一個字段的值,同一個字段值可以在多行中進行不同檢查,各行之間是邏輯或關系?？梢酝ㄟ^填寫是否必填和是否異常來設置本行何種檢查(必填檢查、異常檢查或是二者均檢查),前面的應用層名、幾何類型和條件字段名、條件字段值是用來限定進行本字段檢查所需要滿足的條件,字段值條件此處提供了三重條件,經項目實踐發(fā)現,一般最多需要兩重條件。

屬性檢查項表結構　表3

4．2檢查功能實現

表4是以江蘇省管線數據標準設置的檢查條件中4條為例,檢查內容分別為:

①路燈線電壓字段是否為空及填寫值是否為0．38;

②交通信號線、廣告線電壓值是否為空及填寫值是否為0．22;

③燃氣線壓力字段是否為空及填寫值是否在高壓、中壓、低壓中;

④電力、通信類管線當占用孔數不為0時,占用孔數填寫值是否小于總孔數。

屬性檢查項填寫樣例　表4

本程序基于AutoCAD 2008平臺,使用其提供的．NET API接口,采用C#語言實現。以某市2015年普查管線數據為例進行測試,對表4設置的內容進行檢查,圖3為樣例數據范圍示意圖,表5為該數據綜合統(tǒng)計的長度。

樣例數據管線長度　表5

圖3　數據示意圖

對該數據執(zhí)行上述4項檢查,必填檢查共計耗時15 s,異常檢查共計耗時46 s,屬性檢查表中設置的條件越多,執(zhí)行檢查耗時會越長。檢查結果錯誤定位如圖4所示。

圖4　程序檢查結果示例

5　小 結

本文設計并實現了一種基于數據庫模板的可定制的管線屬性檢查程序,該程序提供了類SQL語法的條件判斷方法,極大提高了管線屬性判斷的靈活性,用戶可以在程序提供的規(guī)則框架內任意定制屬性檢查項目,提升了程序的通用性。經實際項目驗證,該方法取得了較好的效果,此方法不僅可以應用在管線數據檢查中,在地形數據檢查中同樣適用,同時對其他軟件平臺的數據檢查也有借鑒意義。

[1] 陳小航,戴相喜,王慶等．通用管線質檢軟件設計與實現[J]．現代測繪,2013,36(2):53-55．

[2] 常洲,戴相喜,王華峰．地下管線內外業(yè)一體化探測技術研究及實現[J]．測繪通報,2011(7):50-53．

[3] 張彥彥,周衛(wèi),郝思寶．基于Aut0CAD二次開發(fā)的矢量地形數據檢查[J]．現代測繪,2006,29(6):16-19．

[4] 朱旭紅,許國安,陳咬根．基于ArcObjects組件的地理數據檢查軟件的實現[J]．測繪工程,2010,19(2):49-52．

[5] 嚴玉瑤．城市管網空間數據質量檢查系統(tǒng)設計與實現[D]．北京:中國地質大學(北京),2004．

Design and Implementation of Customizable Pipeline Attribute Check Software

Dai Xiangxi1,Tao Shuzhu2,Chen Zuojun1,Zhen Tengfei3

(1．Nanjing Institute of Surveying,Mapping&Geotechnical Investigation,Co．,Ltd,Nanjing 210019,China; 2．Urban and Resource Department Nanjing University Jinling College,Nanjing 210089,China; 3．Nanjing Geoman Infomation Engineering Supervision Co．,Ltd,Nanjing 210019,China)

Design an Extendable Pipeline attribute Check software based on Access template database,Users can customize the template database based on rules that software supported,according to their checking demands,by this they can achieve their checking purpose and without modify any check software source code,increase the software flexibility and reduce software maintenance cost．

quality test;customize;AutoCAD;Access

1672-8262(2016)01-131-04

P208．1,P209

B

?2015—10—28

戴相喜(1984—),男,工程師,碩士,主要從事測繪、GIS方面的研究工作。

四川省地理國情監(jiān)測工程技術研究中心資助項目(GC201502)