基于MicroStationV8的地形地籍成图软件的设计

基于MicroStationV8的地形地籍成图软件的设计 第 30 卷第 1 期 江西理工大学学报Vol.30,N o.1 2 0 09 年 2 月 JOURNAL OF JIANGXI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Feb . 2 0 0 9 "!!!!!!!!"!!! 硕士学位 选登!!!" 文章编号:1007- 122(92009)01- 0064-04 基于 MicroStationV 8 的地形地籍成图软件的设计 * 江西理工大学硕士研究生:易天阳导师:骆永正 答辩时间 2007 年 5 月 研究方向:地理信息系统 摘 要:随着计算机技术的迅猛发展，测绘技术的现代化程度不断提高.从传统的手工纸质绘图 到半自动机械化成图，再到今天的计算机自动化成图，这是测绘技术在不同时期的质的飞跃，这 也是测绘科研工作者以及测绘生产者不断努力的结.晶基于 MicroStation软件的自身优点以及该 平台在我国土地、测绘部门和相关生产单位的应用实际情况，选择MicroStation 作为基础平 台进 行地形地籍成图软件的开发，阐述了课题选择的背景和意义，接着对基础平台做了简要介绍，开 发语言的简介，重点阐述了系统功能在地形图绘制、地籍图生成方面设计. 关键词: MicroStation;地形图;等高线;地籍图;VBA 中图分类号:P28 文献标识码:A 0 引言 从传统的测绘技术利用经纬仪的人工读数、人工计算、人工检验，然后在图纸上进行手绘成图发展到如今的全站仪(Total Station Instrument，就是指在一次设测站能够在该测站完成相关点位的水平角、垂 直角、斜距的测量，然后通过水平角、垂直角和斜距计算出平面坐标、高程并进行存储G)P、(SGlobal Position- ing System)速测，以及随着计算机技术在测绘领域的广泛应用，地形、地籍的内业成图已完全能够在计算机 环境下进行展点、编绘，进行图文快速查询、报及图文输出等，不但图文美观，而且精度可靠、自动化程度高、效率快，即使是对于数据可能有出入的地方也便于分析、查询和校正.目前数字地形图、地籍图的生产 已完全走上了实用化和规模化阶段. 1 背景 目前，我国自行开发和研制的数字化测图系统无论在理论上还是在实用性，可靠性及在商品化程度方面都己经达到了较高的水平，数字化测图市场十分活跃.据估计，适合我国不同行业的数字测图系统有几 十种之多.其中比较有代表性的有:中国地质大学的 MAPGIS，清华山维公司的 EPSW，南方测绘仪器公司的 CASS，北京威远图公司的 SV300，武汉瑞得公司的 RDMS，江西理工大学的 XMAP，以及深圳市勘察研究院 的测绘 e 系统等. 而随着 MicroStation 软件应用领域不断地扩展，在我国的国土、测绘、规划部门也相继被引进应用，根 2 研究的意义 针对目前我国测绘行业在 MicroStation 上的实际应用情况，课题研究有如下几点意义: (1)有利于使用者能快速进入制图状态，快速成图.一般来说，很多的测绘仪器经销商都有自己的全站 仪数据通讯软件，但是对于数据格式化来说可能还需使用另外的应用程序，这对很多的初学者来说，他们 很不容易接受这种在多个应用程序间的交互使用.对于数字地形地籍系统来说，有必要在同一工作环境中 实现全站仪的数据通讯与数据格式化，这有利于让使用者能很方便、快速地进入工作环境. (2)保证数据的准确性.在现今的很多测绘队伍，他们在此软件平台上将坐标点录入以及在宗地报表 时往往采用手动输入坐标点，手动读取界址点坐标数据，手动读取并注记界址线的边长和宗地面积数据， 这无疑会影响工作效率，更重要的是对于数据的准确性很难保证，即使读数准确，也难免会键盘输入存在 “手误”的情况.如何将野外数据完整、准确地输入计算机，再到绘图系统以及成果输出这是地形地籍成图 系统所应考虑的，比如功能上实现坐标点的数据自动录入，界址点自动编号、界址线的边长自动注记，宗地 自动报表等等. (3)保持图面的美观，保证制图的质量.为了使测绘内业自动化的实现，地形图等高线的自动生成功能 是相当必要的，这不仅会提高制图的效率，而且会增强图形的质量和美观.现今很多在此工作平台上制图 的测绘队伍大多还是采用鼠标根据图面上的高程点相互间的数值关系来描绘等高线，这样无疑会影响线 划的光滑度，而且各等高线间的间隔的合理性也很难把握. (4)有利于管理总图和图幅文件.功能上实现地籍图的图幅结合表定义，图幅结合表、分幅以及自 定义分幅、宗地图的自动生成，这样有利于为快速出图提供方便，在有图幅结合表的情况下更能掌握出图 的进度和数量，不会出现重绘和漏绘图幅的情况. (5)有利于为土地管理部门提供更完美、更及时的基础地图数据.测绘数据是为土地管理部门服务的， 测绘的效率与精度会直接影响土地管理部门对地图数据的管理.数据的完美，以及成果上交的及时有利于 土地管理部门掌握土地资料的现势性. MicroStation 简介 3 croStation 是美国 Bentey 公司生产的计算机辅助设计工具软件，它的版本先后经历 了croStaton MilMii [1]4.0、MicroStation 5.0、MicroStation 95、MicroStation SE、MicroStation J、MicroStation V7 等版本 现在，Bentley . 公司已推出最新版本 MicroStation V8，在我国也有它的简体中文版本M，icroStation V8 是 MicroStation 历史 上革命性的一次升级，对 croStaton DGN 文件格式作了重大改进.此外，croStaton V8 支持与 AutoCAD MiiMii 进行互操作，而且开发语言上除了以前U CM(User Commands)，MicroStation Basic，MDL，JAVA MDL，还支持 VBA 进行二次开发. 4 开发语言选择 不管对专业开发人员还是一般用户V，isual Basic 和 VBA 都是一种先进的面向对象的设计环境. 它的 优点在于快速的开发时间，无大小的限制，设计良好的用户界面环境.主要的限制是当用户的设计程序在 执行时，必须同时开启宿主应用程序，就M icroStation 上开发的程序而言，虽然VB A 具有 VB 的大部分功 能，但 VBA 应用程序不能编译成单独运行的可执行文件*.(exe)或 ActiveX 控件，只能在宿主应用程序即 MicroStation V8 中运行.在大部分的情况之下，这并不会造成用户任何困扰，只会使得使用者在观看设计图 [2]时觉得更加的生动有趣，与画图过程中进行必要的互动.MicroStation VBA 程序存储在以.mvba 为扩展名 的文件中. 功能设计5 地形地籍成图软件的功能设计如图 1 所示. 5.1 绘图处理 绘图处理功能主要是在建立好线型库、符号库的前提下将展绘好的点根据野外草图进行连 接，以及比 66 江西理工大学学报2009 年 2 月 地形地籍 成图系统 文 碎数 绘 地 地 件 部 据 图 形 籍 处 处 处 处理 理 理 理 地 宗 展 展 籍 地 数 建 绘 绘 绘 据 立 制 点 高 格 三 等位 程 式 角 高化 网 线 图 1 地形地籍成图软件的功能设计图 例尺的定义和对比例尺的修改.下面主要阐述一下关于比例尺的问题: 地理空间的地物、地貌是以点、线、面的形式在绘图空间表示，因此实体表示总是用线型、符号、注记 等来描述，而图纸上表示地理空间实体并不能按其实际大小、粗细等属性来进行描述，那么线型、符号等 的粗细、大小就需要设置或改变，因此空间实体在绘图空间总是按照一定比例尺的大小投影缩绘，比例尺是指图上某一线段长度 l 与实地相应线段水平距离 L 之比.在图形绘制中，对于比例尺设定主要涉及 两个方面的问题. (1)比例尺事先设定.这是在我们进行图形绘制之前按照用户对比例尺的要求进行设置，当比例尺设 置好后，线型粗细、符号大小以及对于不同属性的文字注记大小在图面的显示及绘图输出就确定了.在程 序运行的“设置、改变比例尺”对话框中对比例尺事先设定时无需选择比例尺设定框内“的改变符 号和改”“变线型”，如选择即是对比例尺的后期改 变. (2)比例尺后期改变.对于图形比例尺的后期改变，往往是因为用户的临时要求以及图纸的最大输出 才需要做的工作，而这也是数字成图系统所应考虑的，满足用户的要求是应用软件的最终目的.这里需要 补充一点，有些绘图软件针对图形输“出比例尺”的改变，往往是对要输出的图形进行整体缩放以满足 输出比例要求，然而这种方法改变了实体空间的坐标位置，为了能够给GIS 提供前端数据以及测绘相关部门的 电子图共享，这种以仅达目的而不择手段“的比例尺改变”方式是行不通的，因此往往不采用这种方式 进行图的比例尺改变.通常是改变线型粗细、符号大小以及文字注记的字高、字宽来改变.选择图形比例尺的改 变方式有下面几种:a，鼠标选取;b，全选;c，事先框定范围线进行范围选取，范围选取又分两种情况，可 以是选择范围内的元素，也可是排除范围内的元素d;，按照颜色区分选取;e，按层选区;，按类型选取，其中类 f 型主要包括线型或线型名、符号或符号名、文字等. 需要进行线的延长或转角偏距、边长交会、角度交会、边角交会等来进行图形编绘. 5.3 地籍处理 地籍是土地的合法证明文件和档案材料，是用来记载土地及其上附着物的位置、数量、质量、权属和用 [3]途等基本情况，是土地诸要素的隶属关系综合成统一体的总称.地籍要素包括地籍框架要素必要的地形 要素、文档资料、文件等.而种类多样的地籍要素决定了地籍测量的复杂、繁琐.利用现代计算机辅助技术和 数字化测图系统，是实现地籍测量自动化管理的过渡方式，它不仅实现了地籍信息的数字化管理，而且使 [4]信息具有易修改、易维护、可复用性.通过地籍调查资料对宗地块进行宗地属性配置、编辑，界址点号、界 址线边长自动注记自动电子报表以及对地籍进行分幅、查询等. 5.4 地形处理 地形图的野外数据采集以后，即可以进行内业的地图绘制工作.在信息时代的今天，地形图的内业绘 制工作主要在计算机上完成.地形图的主要包括地物和地貌两个方面.地物主要反映的是地面物体的 位置、类别、大小、形状以及地物间的相邻关系;地貌反映的是地面的起伏情况，而等高线是显示地面起伏 的主要方法.地物的绘制根据数据采集的实际情况进行编绘，在该平台上实现地形成图自动化主要应该研 究的是在地形图上建立三角网和等高线的自动绘制功能. 6 地籍数据库设计 地籍数据库主要指图形数据库和属性数据库.它既要存储、管理属性数据，又要存储、管理图形数据.在 图形与属性的连接上，主要利用图形元素ID 来进行连接.当我们给宗地配置属性时，就给该宗地属性表配 置相应的元素 ID，我们根据属性数据(比如宗地号)查询图形时，就自动在图形文件中搜寻该元I素D， 并对 该元素进行高亮度选择模式.搜寻到元素之后，就自然知道元素各顶点的坐标数据，以及点与点之间的边 长大小. 7 结束语 基于MicroStation V8 的地形地籍成图系统能实现地形地籍成图的自动化，适应在该平台上实现专业生 产的需要，同时也是为了减少测绘工作的人力和物力，以及测绘地图生产的精度与美观，满足地图管理的 需要. 参考文献: [1]龚有亮.基于 MicroStation 的军用数字地形图编辑和输出系统[D].郑州:中国人民解放军信息工程大学，2002. [2]廖 佳，叶 斌.开发基于 MicroStation V8 平台数字测图软件的若干技术[C].数字区域建设与地理空间技术论坛优秀论文集，宁波:宁波大 学出版社，2004. [3]张凤举.地籍测量与土地管理[M].北京:煤炭工业出版社，1991. [4]苏仰兴，戴仔强. MicroStation 数字测图 系统及其在地籍测量中的应用J.江苏测绘，2001，24(4)，33- 34. [] !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"!!!!!!!!!!!!!!!!" 本刊声明 本刊已入编《中国学术期刊(光盘版)》、中国期刊网、万方数据库、中文科技期刊数据库等国 内外数十种期刊数据库。作者投稿一经本刊采用，均同时进入上述数据库，本刊发给作者的稿酬 也包含上述数据库给付的资源费。如有不同意者请在来稿中声明，本刊将作适当处理。 江西理工大学学报编辑部 2009年 2 月 "!!!!!!!!!!!!!!!!