張鳳瑞

(天津市津勘巖土工程股份有限公司，天津 300191)

基于AutoCAD的管線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究

張鳳瑞?

(天津市津勘巖土工程股份有限公司，天津 300191)

為了建立天津市地下管線信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)地下管線工程信息動(dòng)態(tài)管理，規(guī)范地下管線探查、測(cè)量、圖件編繪和地下管線信息系統(tǒng)建設(shè)的要求，天津市地下空間規(guī)劃管理信息中心發(fā)布了新測(cè)地下管線探測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，本文從符號(hào)庫(kù)建立、環(huán)境加載、管線繪制、屬性查詢(xún)、管線扯旗、數(shù)據(jù)庫(kù)及報(bào)表導(dǎo)入導(dǎo)出等方面系統(tǒng)地介紹了管線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。

AutoCAD；管線；采集系統(tǒng)

1 研究背景

天津市為了建立城市地下管線信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)地下管線工程信息動(dòng)態(tài)管理，規(guī)范地下管線探查、測(cè)量、圖件編繪和信息系統(tǒng)建設(shè)的技術(shù)要求，及時(shí)、準(zhǔn)確地為城市規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)和管理提供各種地下管線現(xiàn)狀資料，于2009年初實(shí)施了《天津市地下管線工程現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、竣工數(shù)據(jù)報(bào)驗(yàn)要求》。新老標(biāo)準(zhǔn)之間在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上存在著很大的差別，原來(lái)的內(nèi)業(yè)成圖軟件已經(jīng)不能完全滿足要求，各個(gè)管線作業(yè)部門(mén)面臨著沒(méi)有軟件可用的局面。基于此，本文探討了基于AutoCAD平臺(tái)，開(kāi)發(fā)滿足新標(biāo)準(zhǔn)的管線數(shù)據(jù)采集軟件。

2 系統(tǒng)流程

系統(tǒng)設(shè)計(jì)從外業(yè)數(shù)據(jù)采集入手，包含繪制、編輯、檢查、輸出、入庫(kù)等功能，如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)流程圖

3 功能設(shè)計(jì)

3.1 配置繪圖環(huán)境

系統(tǒng)的環(huán)境設(shè)置主要指管線圖中圖層信息的配置。

為了使系統(tǒng)具有更大的靈活性、可維護(hù)性，我們將一些常規(guī)的軟件對(duì)照表信息及其他用戶(hù)配置信息記錄在INI文件中。因此，當(dāng)系統(tǒng)的環(huán)境變化時(shí)，可以直接修改INI文件，而無(wú)需修改程序。

INI文件是Windows的系統(tǒng)配置文件，由若干部分(Section)組成，每個(gè)Section的名稱(chēng)用[]括起來(lái)，在一個(gè)Section中，可以有很多的Key，每個(gè)Key可以有一個(gè)值，格式為Key＝value。

如，在“tc.ini”文件中存儲(chǔ)每一類(lèi)管線的圖層信息的格式為:

其中“[給水]”表示一個(gè)Section，“SPPOINT”表示圖層名稱(chēng)，“5”表示圖層的顏色值。在程序中調(diào)用系統(tǒng)的 API函數(shù) GetPrivateProfileString和 WritePrivateProfileString，就可以很方便的讀寫(xiě)INI文件了。從INI文件中取得圖層名稱(chēng)和顏色值后，在通過(guò)AutoCAD的layer命令就可以建立圖層環(huán)境了。

3.2 數(shù)據(jù)采集、內(nèi)業(yè)展點(diǎn)

外業(yè)采集的坐標(biāo)及點(diǎn)號(hào)信息的格式應(yīng)滿足以下格式:

點(diǎn)號(hào)，測(cè)量X坐標(biāo)，測(cè)量Y坐標(biāo)，測(cè)量Z坐標(biāo)，如:

程序逐行讀取文本文件，從每一行中分析出點(diǎn)號(hào)和X、Y、Z坐標(biāo)，然后在 AutoCAD中按坐標(biāo)創(chuàng)建點(diǎn)(Point)，同時(shí)為了讓用戶(hù)能夠判讀點(diǎn)名，還必須在點(diǎn)的附近位置生成文本點(diǎn)號(hào)(Text)，如:。DX501。為了建立點(diǎn)與點(diǎn)號(hào)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，在點(diǎn)對(duì)象的擴(kuò)展屬性中保存點(diǎn)號(hào)信息。如點(diǎn)號(hào)“DX501”存儲(chǔ)在擴(kuò)展屬性中的格式為:("GX_ZDHAPP"(1000."DX501"))))。為了方便用戶(hù)繪管點(diǎn)符號(hào)時(shí)捕捉點(diǎn)位，在展點(diǎn)完成后，由程序控制打開(kāi)AutoCAD的節(jié)點(diǎn)捕捉模式。

3.3 自定義快捷鍵

在基于AutoCAD開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序的時(shí)候，在實(shí)現(xiàn)程序基本功能的同時(shí)，還要充分考慮到用戶(hù)的作業(yè)習(xí)慣以及如何讓使用者最大限度地提高作業(yè)效率。

一般的軟件提供的常規(guī)命令調(diào)用方式有:通過(guò)菜單調(diào)用、通過(guò)工具條調(diào)用、通過(guò)命令調(diào)用等。從使用者的角度講，數(shù)據(jù)采集程序不同于一般的程序，不是運(yùn)行一個(gè)命令就可以馬上得到結(jié)果了，而需要頻繁的手工操作來(lái)完成數(shù)據(jù)要素的繪制。這時(shí)，我們就要想辦法簡(jiǎn)化用戶(hù)的操作。

AutoCAD本身提供了一個(gè).pgp文件，它允許用戶(hù)定義快捷命令。但我們認(rèn)為這種方式使用起來(lái)仍然不太靈活。筆者研究一種更加適合采集軟件的允許用戶(hù)自定義快捷鍵的方法。

首先定義快捷命令與實(shí)際命令的映射文件“tools_ shortcut_key.ini”:

當(dāng)然，這里“實(shí)際命令”必須是已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的功能。在lsp中實(shí)現(xiàn)快捷鍵設(shè)置的方法如下:

運(yùn)行這段程序后，第一步中的快捷命令就生效了。那如何讓用戶(hù)能夠很方便地定義快捷鍵呢，其實(shí)道理很簡(jiǎn)單，只要為用戶(hù)提供個(gè)對(duì)話框，能方便地更改配置文件tools_shortcut_key.ini中的[TOOLS]部分就可以了，代碼如下:

在AutoCAD命令行運(yùn)行TOOLS_SHORTCUTKEY，結(jié)果如下圖2所示，用戶(hù)可以修改快捷鍵的設(shè)置。

圖2 快捷鍵設(shè)置

3.4 建立符號(hào)庫(kù)

(1)建立符號(hào)庫(kù)

根據(jù)新的管線數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的各種管線符號(hào)的尺寸樣式，在AutoCAD 2004手工繪制符號(hào)，并按不同的管線類(lèi)別進(jìn)行存儲(chǔ)，符號(hào)文件名稱(chēng)以“XGX”開(kāi)頭命名。

符號(hào)遮掩是管線圖中非常重要的內(nèi)容，以前老版本的管線程序中符號(hào)和遮掩框是分離的，當(dāng)修改符號(hào)位置的時(shí)候，遮掩框就不起作用了，只能重新遮掩，同時(shí)也產(chǎn)生了很多廢棄的遮掩框。

考慮到這種情況，我們的解決方法是:建立帶有遮掩框的符號(hào)，即在繪制新管線符號(hào)時(shí)，同時(shí)加繪遮掩框，這樣遮掩框和符號(hào)就成為一體了。建立遮掩框方式分幾種情況，如圖3所示。

圖3 遮掩框方式分類(lèi)

基本的加繪遮掩框的原則是:面狀要素要以面邊線為基準(zhǔn)建立遮掩，當(dāng)多個(gè)面有包含情況時(shí)，僅遮掩最大范圍的面；線狀要素不需要遮掩。

(2)建立幻燈片庫(kù)

建立幻燈片庫(kù)的方法主要是利用AutoCAD提供的slidelib.exe工具生成。線用MSLIDE命令為每個(gè)管線符號(hào)生成一個(gè).sld格式的幻燈片文件，然后在Windows的命令行窗口中通過(guò)以下命令創(chuàng)建幻燈庫(kù):

符號(hào)庫(kù)顯示效果如圖4所示。

圖4 幻燈片庫(kù)顯示效果

3.5 屬性錄入編輯

在屬性錄入的過(guò)程中增加邏輯控制，盡可能從根源上避免各種可能的錯(cuò)誤發(fā)生。

(1)多種繪制管點(diǎn)方式

在繪制管點(diǎn)時(shí)，AutoCAD命令行提示:

在屏幕上指定管線符號(hào)定位點(diǎn)或[輸點(diǎn)號(hào)(I)]:

因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)這個(gè)功能時(shí)，考慮了用戶(hù)的兩種使用方式:一種是直接用鼠標(biāo)拾取由展點(diǎn)功能生成的點(diǎn)，另一種是圖面上的展點(diǎn)非常多時(shí)，用戶(hù)可以直接輸入點(diǎn)號(hào)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)找到它所處的點(diǎn)位，這種功能所起到的效果類(lèi)似于前文提到過(guò)的實(shí)體定位技術(shù)，對(duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō)將是非常有用的。

用戶(hù)拾取點(diǎn)后，在彈出的屬性框中物探點(diǎn)號(hào)已經(jīng)讀取進(jìn)來(lái)了，這時(shí)存儲(chǔ)在點(diǎn)里的擴(kuò)展屬性就派上用場(chǎng)了。

(2)點(diǎn)號(hào)匹配

在設(shè)計(jì)這個(gè)功能時(shí)，充分考慮了作業(yè)的實(shí)際情況，目的是讓用戶(hù)只在外業(yè)采集時(shí)記錄物探簡(jiǎn)號(hào)，以后的所有涉及對(duì)點(diǎn)號(hào)的處理工作全部由程序自動(dòng)解析。如經(jīng)過(guò)匹配后就變成11位的標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)號(hào)了。在匹配規(guī)則定義框中，中間的內(nèi)容是需要插入簡(jiǎn)號(hào)中的文本，兩側(cè)的是占位符，用戶(hù)在編輯時(shí)必須確保所有位數(shù)之和為11位。管點(diǎn)屬錄入界面如圖5所示。

(3)聯(lián)動(dòng)輸入

在錄入存在一定邏輯運(yùn)算關(guān)系的屬性項(xiàng)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)實(shí)時(shí)解算相關(guān)屬性項(xiàng)。如輸入“井底埋深”時(shí)，“井底高程”框中會(huì)實(shí)時(shí)顯示“地面高程”與“井底埋深”的差值。這樣就減少了人為的運(yùn)算錯(cuò)誤。

圖5 管點(diǎn)屬性錄入

(4)屬性查詢(xún)編輯

如圖6所示，程序允許用戶(hù)同時(shí)選擇多條管線，選擇后在列表框中列出所選管線的點(diǎn)號(hào)信息，用戶(hù)選擇每條記錄，AutoCAD屏幕會(huì)自動(dòng)定位到選中的管線。

圖6 管線屬性編輯

(5)管線檢查

為了更好地保證管線數(shù)據(jù)成果質(zhì)量，筆者將管線檢查模塊作為一個(gè)重要的環(huán)節(jié)加入到系統(tǒng)流程中，根據(jù)管線數(shù)據(jù)的監(jiān)理規(guī)則對(duì)幾十項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行檢查，并對(duì)檢查的結(jié)果提供錯(cuò)誤定位列表，方便用戶(hù)修改。如圖7所示。

4 結(jié) 語(yǔ)

除了前文介紹的基本功能設(shè)計(jì)，系統(tǒng)還包括一些非常有用的輔助工具，如扯旗、圖面整飾等。系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中始終堅(jiān)持穩(wěn)定、方便快捷、層層質(zhì)量控制的原則。系統(tǒng)自2009年發(fā)行以來(lái)廣泛應(yīng)用于天津市的多家管線作業(yè)單位，在天津管線測(cè)繪領(lǐng)域取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

圖7 管線錯(cuò)誤定位

[1] 黃堅(jiān).基于測(cè)繪數(shù)據(jù)庫(kù)的GIS在城市規(guī)劃管理中的應(yīng)用開(kāi)發(fā)研究[J].城市勘測(cè)，1997(4):24～30

[2] 林廣元.廈門(mén)市地下管線探測(cè)和信息化的設(shè)計(jì)與實(shí)踐[J].測(cè)繪通報(bào)，2005

[3] 張正祿.地下管線探測(cè)和管網(wǎng)信息系統(tǒng)[M].北京，測(cè)繪出版社

[4] 潘慶林.AutoCAD環(huán)境下地形圖符號(hào)庫(kù)的建立[J].南京建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào).1996(4):48～53

[5] 江貽芳.地下管線動(dòng)態(tài)更新管理體系的建立[J].工程勘察，2005(5)

[6] 毛蔣興.GIS空間數(shù)據(jù)庫(kù)在城市規(guī)劃成圖過(guò)程中的應(yīng)用[J].天津理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，22(1):85～88

The Research of the Pipeline Data Acquisition Systems Base on AutoCAD

Zhang Fengrui
(Tianjin JinKan Geotechnical Engineering Co.，Ltd.Tianjin 300191，China)

According to the new underground pipeline detection technology standards published by Tianjin Underground Space Planning Management Information Center.In order to establish tianjin underground pipeline information system，realize the dynamic management information of Underground Pipeline Engineering，make the standard requirements of the underground pipeline detection and measurement，maps Compilation，and underground pipeline information system construction.This text makes a systematic introduction to design and implement The Pipeline Data Acquisition System from many aspects such as symbol library establishing，environmental loading，Pipeline drawing，attribute query，pipeline marking，database and reports import and export and so on.

AutoCAD；pipeline

2011—08—17

張鳳瑞(1962—)，男，高級(jí)工程師，主要從事工程測(cè)量工作。

1672－8262(2011)06－71－04

P208.2

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