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        數(shù)字化成圖軟件的應(yīng)用

        2013-10-24 12:08:24于景杰
        黑龍江水利科技 2013年1期
        關(guān)鍵詞:測繪圖形軟件

        于景杰

        ( 黑龍江省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院,哈爾濱150080)

        數(shù)字化成圖以其精度高、自動(dòng)化程度高、編輯方便等優(yōu)點(diǎn)逐漸取代了傳統(tǒng)的地形圖測繪方法( 大平板儀作業(yè)模式)[1]。數(shù)字化成圖軟件借鑒國內(nèi)外同類軟件的經(jīng)驗(yàn),針對(duì)測繪工作中的實(shí)際問題進(jìn)行了相應(yīng)處理。該軟件適用于各種工程的地形圖測繪工作,采用全數(shù)字化野外數(shù)據(jù)采集方式,自動(dòng)完成數(shù)字地面模型的建立和等高線的自動(dòng)繪制。目前,數(shù)字化成圖軟件被廣泛應(yīng)用于各種測繪中[2]。

        1 數(shù)字化成圖軟件簡析

        數(shù)字成圖軟件是數(shù)字測圖系統(tǒng)的關(guān)鍵所在。一個(gè)完整的數(shù)字測圖系統(tǒng)軟件應(yīng)具備以下功能特點(diǎn):

        1) 具備有數(shù)據(jù)( 圖形) 采集、輸入、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析、圖形生成、圖形修改、圖形輸出等功能。

        2) 要有較強(qiáng)的通用性、較好的穩(wěn)定性,圖形界面直觀、簡潔,操作規(guī)范使用要符合測量人員的作業(yè)習(xí)慣。

        3) 數(shù)字圖中使用的標(biāo)注、地物符號(hào)、制圖規(guī)范以及地物的編碼等必須符合國家正在實(shí)行的標(biāo)準(zhǔn)。

        4) 應(yīng)包含多種作業(yè)模式,如“電子平板”模式、“測記法”模式、“編碼成圖法”模式等。

        5) 應(yīng)能識(shí)別主要儀器設(shè)備( 全站儀,GPS) 的數(shù)據(jù)格式,能直接與這些設(shè)備進(jìn)行通信,并提供這些儀器設(shè)備的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口,以便與其它軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

        6) 成果的輸出應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)、美觀并符合規(guī)范要求。

        數(shù)字化成圖,就是指采用常規(guī)測量的方式、攝影測量方式或數(shù)字化儀方式,將采集的數(shù)據(jù)用自動(dòng)化成圖軟件以數(shù)字形式表示地圖住處的測量工作,它是以傳統(tǒng)的白紙測圖原理為基礎(chǔ),采用數(shù)據(jù)庫技術(shù)和圖形及數(shù)字處理方法實(shí)現(xiàn)地圖住處的獲取、變換、傳輸、識(shí)別、存儲(chǔ)、處理、顯示、編輯、修改和繪圖。數(shù)字化成圖軟件應(yīng)用目的就是將采集的各種有關(guān)的地物和地貌信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字形式,通過數(shù)據(jù)接口傳輸給計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理,得到內(nèi)容豐富的電子地圖,需要時(shí)由電子計(jì)算機(jī)的圖形輸出設(shè)備( 如顯示器、繪圖儀) 繪出地形圖或各種專題地圖[3]。

        2 數(shù)字化成圖軟件在工程測繪中的應(yīng)用

        傳統(tǒng)的測繪方式是用儀器在野外測量角度、距離、高差,以此來獲取地形地物的空間坐標(biāo)數(shù)據(jù),做出平面圖?,F(xiàn)在,隨著信息科技化的發(fā)展,測繪技術(shù)也發(fā)生了巨大的變化,現(xiàn)在已經(jīng)不是單純的獲取一些做表數(shù)據(jù)及平面圖,而是更加精確的數(shù)據(jù)庫信息[4]。

        數(shù)字化測圖是近幾年隨著計(jì)算機(jī)、地面測量儀器、數(shù)字化測圖軟件的應(yīng)用而迅速發(fā)展起來的全新內(nèi)容,廣泛用于測繪生產(chǎn)、水利工程、土地管理、環(huán)境保護(hù)和軍事工程等部門。數(shù)字化成圖作為一種全解析機(jī)助測圖技術(shù),與模擬測圖相比具有顯著優(yōu)勢和發(fā)展前景,是測繪發(fā)展的技術(shù)前沿,目前許多測繪部門已經(jīng)形成了數(shù)字圖的規(guī)模生產(chǎn)。作為反映測繪技術(shù)現(xiàn)代化水平的標(biāo)志之一,數(shù)字成圖技術(shù)將逐步取代人工模擬測圖,成為地形測圖的主流。數(shù)字成圖軟件的應(yīng)用發(fā)展,極大地促進(jìn)了測繪行業(yè)的自動(dòng)化和現(xiàn)代化進(jìn)程,使測量的成果不僅有繪在紙上的地形圖,還有方便傳輸、處理、共享的基礎(chǔ)信息,即數(shù)字地圖。是GIS 的子系統(tǒng),它將為信息時(shí)代地理信息的應(yīng)用發(fā)展提供最可靠的保障。數(shù)字化成圖軟件主要以計(jì)算機(jī)為核心,外加輸入、輸出設(shè)備,通過數(shù)據(jù)接口將采集的地物、地貌信息傳輸給計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理,轉(zhuǎn)化為數(shù)字形式,得到內(nèi)容豐富的電子圖形。主要包含3 部分:數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)處理及成果與圖形輸出。主要流程見圖1。

        圖1 數(shù)字成圖主要流程圖

        數(shù)字成圖軟件的選擇: 實(shí)現(xiàn)內(nèi)外業(yè)一體化數(shù)字測圖的關(guān)鍵是要選擇一種成熟的、技術(shù)先進(jìn)的數(shù)字成圖軟件。目前,市場上比較成熟的數(shù)字成圖軟件主要有下列4 種:

        1) 廣州南方測繪公司開發(fā)的CASS 數(shù)字化地形地籍成圖系統(tǒng)。

        2) 北京威遠(yuǎn)儀器公司開發(fā)的CitoMap 地理信息采集系統(tǒng)。

        3) 北京清華山維公司開發(fā)的EPSW 電子平板測圖系統(tǒng)。

        4) 廣州開思測繪軟件公司開發(fā)的SCS G 系列多用途數(shù)字測繪與管理系統(tǒng)。

        這些數(shù)字化測圖軟件一般都是應(yīng)用了數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)并具有GIS 前端數(shù)據(jù)采集功能,其生成的數(shù)字地圖可以多種格式文件輸出并可供GIS 軟件讀取。它們都是在AutoCAD 平臺(tái)上開發(fā)的,其優(yōu)點(diǎn)是可充分利用AutoCAD 強(qiáng)大的圖形編輯和計(jì)算功能。

        下面就以南方測繪公司的CASS6.1 為例對(duì)數(shù)字化成圖軟件做簡單地介紹:

        CASS6.1 的運(yùn)用要考慮硬件環(huán)境和軟件環(huán)境。它的操作界面與AutoCAD2005 的界面及操作方法基本相似。

        1) 打開傳輸軟件,設(shè)置與全站儀一致的通訊參數(shù),包括“通訊口”、“波特率”、“數(shù)據(jù)位”和“校驗(yàn)位”。

        2) 將采集到的數(shù)據(jù)導(dǎo)入計(jì)算機(jī),并轉(zhuǎn)換為擴(kuò)展名為dat 的數(shù)據(jù)文件。

        3) 進(jìn)行繪圖處理,主要分3 步: 定顯示區(qū)、展野外測點(diǎn)點(diǎn)號(hào)和展高程點(diǎn)。定顯示區(qū)的作用是根據(jù)要輸入的CASS 坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件中的坐標(biāo)值定義繪圖區(qū)域的大小,以保證所有點(diǎn)都可見。展野外測點(diǎn)點(diǎn)號(hào)是將CASS 坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件中點(diǎn)的三維坐標(biāo)展繪在繪圖區(qū),并在點(diǎn)位的右邊注記點(diǎn)號(hào),以方便用戶結(jié)合野外繪制的草圖繪制地物。

        4) 修改數(shù)字地面模型、繪制等高線三維模型。

        5) 編輯與圖幅整飾,主要包括改變比例尺、線型換向、圖形分幅和整飾。

        3 數(shù)字化成圖軟件的優(yōu)勢

        使用數(shù)字成圖軟件可以將地物和地貌的位置在圖上準(zhǔn)確地表示出來,數(shù)字化成圖軟件的特點(diǎn): ①數(shù)據(jù)量大,處理一幅地形圖所需要的存貯空間要2 -4 M;②算法復(fù)雜一般圖形軟件有線性和符號(hào)生成、幾何變換、圖形裁剪等基本功能,實(shí)現(xiàn)這些功能算法是很復(fù)雜的;③涉及外設(shè)較多,要涉及到數(shù)字化儀、繪圖儀等非標(biāo)準(zhǔn)外設(shè);④圖形交互,數(shù)字化成圖軟件能夠在圖形界面內(nèi),對(duì)圖形實(shí)體進(jìn)行操作; ⑤圖形與信息,地圖上的每一個(gè)符號(hào)、每一條線都有它自己特殊的含義。

        數(shù)字化成圖軟件工作與常規(guī)方法相比有以下幾點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):①點(diǎn)位的精確度高; ②作業(yè)的方式便捷高效;③圖件的更新便捷、具有可靠性和現(xiàn)勢性; ④圖件的實(shí)用性和應(yīng)用性強(qiáng)大; ⑤圖件的深加工和利用方便快捷;⑥是GIS 的重要信息資源。

        總之,數(shù)字化成圖軟件的研發(fā)使測量成果在利用、存儲(chǔ)、管理、更新、顯示以及傳輸有了革命性的改變,它們具有實(shí)用性強(qiáng)、開放性好、兼容性和可移植性高等特點(diǎn)。采用數(shù)字化成圖軟件可降低測繪成本,提高作業(yè)效率,擺脫落后作業(yè)模式,提高測繪精度,具有良好的推廣應(yīng)用價(jià)值,它將為信息時(shí)代的地理信息應(yīng)用提供最可靠的保障。

        4 結(jié) 語

        數(shù)字化測圖軟件都是在AutoCAD 平臺(tái)上開發(fā)的,但它們的圖形數(shù)據(jù)和地形編碼一般互不兼容。對(duì)于一個(gè)測繪生產(chǎn)單位而言,選擇適合本單位使用的繪圖軟件是很必要的。數(shù)字化測繪成圖技術(shù)的應(yīng)用研究同時(shí)解決了與之配套的相關(guān)設(shè)備、技術(shù)等問題,使之在諸多領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用越來越廣、越來越成熟。在當(dāng)今信息時(shí)代追求效率、講求速度、節(jié)約經(jīng)費(fèi)開支的情況下,大力研發(fā)數(shù)字化成圖軟件將是必然趨勢。

        [1]黃江. 數(shù)字化成圖軟件應(yīng)用淺談[J]. 甘肅農(nóng)業(yè),2001,(11) :53.

        [2]田雪冬. 數(shù)字化測圖系統(tǒng)的應(yīng)用[M]. 人民長江,1998,(11) :27 -28.

        [3]楊曉明. 數(shù)字化成圖:內(nèi)外業(yè)一體化[M]. 武漢:武漢測繪出版社,2001.

        [4]張燕龍. 現(xiàn)代數(shù)字化地圖測繪技術(shù)的應(yīng)用[J]國土資源導(dǎo)刊,2004,01(05) :46 -48.

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