趙德友,王 萍,謝運(yùn)山

(1.江蘇省水文水資源勘測(cè)局，南京 210029;2.江蘇省水文水資源勘測(cè)局鎮(zhèn)江分局，江蘇省鎮(zhèn)江市 212003)

文章編號(hào)：1006—2610(2015)01—0099—04

VFP和CAD技術(shù)在生成流速流向圖中的應(yīng)用

趙德友1,王 萍1,謝運(yùn)山2

(1.江蘇省水文水資源勘測(cè)局，南京 210029;2.江蘇省水文水資源勘測(cè)局鎮(zhèn)江分局，江蘇省鎮(zhèn)江市 212003)

主要介紹了數(shù)據(jù)庫(kù)編程語(yǔ)言VFP和CAD在生成流速流向圖中的應(yīng)用情況。在進(jìn)行水文測(cè)驗(yàn)過(guò)程中各斷面位置所在的垂線實(shí)測(cè)到的流速流向需要制作成圖件，為了能夠規(guī)?；?、標(biāo)準(zhǔn)化成圖，采用VFP編程對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行批量處理，并生成CAD圖，進(jìn)而可以對(duì)文字、線條進(jìn)行隨意設(shè)置以及多條垂線的圖形合并比較。并可根據(jù)需要轉(zhuǎn)換成PDF圖形文件，作為成果報(bào)告的附件，滿足工作和生產(chǎn)的需要。

流速；斷面位置；垂線；VFP；CAD；PDF

0 前 言

為了滿足水利工程建設(shè)的需要，在進(jìn)行水文測(cè)驗(yàn)過(guò)程中，需要將各斷面位置的垂線流速流向生成流場(chǎng)圖，以便做進(jìn)一步分析、計(jì)算等工作，傳統(tǒng)的制圖方法一般是利用excel計(jì)算、人工繪制相關(guān)圖形，但是excel制圖存在不足，對(duì)于大批量的數(shù)據(jù)處理沒(méi)有靈活性，但基于數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件Visual Foxpro對(duì)于同類(lèi)型大批量的數(shù)據(jù)處理有優(yōu)越性，且CAD成圖在工程建設(shè)中應(yīng)用得較廣，因此采用數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件VFP編程進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并結(jié)合CAD成圖可以很好地實(shí)現(xiàn)測(cè)站垂直線流場(chǎng)圖的生成及編輯。還可以根據(jù)需要生成PDF文件進(jìn)行成果文件的合成。本文就流量測(cè)驗(yàn)中各斷面位置的垂線流速流向數(shù)據(jù)處理介紹如下。

圖1 程序界面圖

這項(xiàng)工作主要有以下幾個(gè)方面：一是流速流向數(shù)據(jù)處理生成CAD圖所需的相關(guān)數(shù)據(jù)文件；二是利用南方成圖軟件CASS進(jìn)行CAD的生成；三是利用相關(guān)軟件生成PDF文件。

1 數(shù)據(jù)處理

這個(gè)階段主要是根據(jù)各斷面位置垂線的流速流向數(shù)據(jù)生成南方成圖軟件CASS所需的文件，并根據(jù)最終圖形中的內(nèi)容生成不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)文件，以利于南方成圖軟件CASS應(yīng)用。根據(jù)需要，運(yùn)行程序后生成的數(shù)據(jù)文件主要有：流場(chǎng)數(shù)據(jù)粗線.DAT、流場(chǎng)數(shù)據(jù)細(xì)線.DAT、流場(chǎng)數(shù)據(jù)連線.DAT、流場(chǎng)數(shù)據(jù)展測(cè)點(diǎn)(標(biāo)注起點(diǎn)距文字).DAT、流場(chǎng)數(shù)據(jù)展高程點(diǎn)(標(biāo)注流速文字).DAT等文件，另有圖名、施測(cè)時(shí)間、說(shuō)明文字等信息。

圖形中以起點(diǎn)距為縱坐標(biāo)，斷面位置各垂線為橫坐標(biāo)。

考慮到流速數(shù)值有可能較小，按實(shí)測(cè)值展繪到圖上可能顯示效果不佳，因此將流速數(shù)值乘一個(gè)常數(shù)作相應(yīng)的擴(kuò)大，再標(biāo)示到圖上。程序主要分為2個(gè)部分：一是新建臨時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)文件，以便于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時(shí)利用；二是利用excel數(shù)據(jù)和dbf臨時(shí)文件生成各種DAT文件，以便CASS成圖軟件應(yīng)用。

1.1 新建數(shù)據(jù)庫(kù)臨時(shí)文件(*.dbf)

在轉(zhuǎn)換過(guò)程中需要用的數(shù)據(jù)庫(kù)文件主要有以下2種(gd1.dbf、gd2.dbf)，數(shù)據(jù)庫(kù)文件表結(jié)構(gòu)分別見(jiàn)表1，2[1-2]。

表1 散點(diǎn)坐標(biāo)表數(shù)據(jù)文件結(jié)構(gòu)表

表2 中間轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)文件結(jié)構(gòu)表

1.2 生成dat文件

利用excel流速流向數(shù)據(jù)文件生成流場(chǎng)數(shù)據(jù)粗線.DAT、流場(chǎng)數(shù)據(jù)細(xì)線.DAT、流場(chǎng)數(shù)據(jù)連線.DAT、流場(chǎng)數(shù)據(jù)展測(cè)點(diǎn)(標(biāo)注起點(diǎn)距文字).DAT、流場(chǎng)數(shù)據(jù)展高程點(diǎn)(標(biāo)注流速文字).DAT等文件。

測(cè)站平面流場(chǎng)分布圖中的粗線和細(xì)線是網(wǎng)格線[3]，主要是根據(jù)起點(diǎn)距和斷面位置上垂線分布來(lái)做的，粗線分為縱線和橫線，縱線為垂線位置，起訖點(diǎn)為起點(diǎn)距最低點(diǎn)和起點(diǎn)距最高距向上1個(gè)間距，這個(gè)間距距離為起點(diǎn)距最大值和次大值之差。橫線為起點(diǎn)距位置，起訖點(diǎn)為斷面位置的垂線位置分別向左和向右1個(gè)間距，這個(gè)間距距離分別為第1個(gè)和第2個(gè)垂線的差值以及最大值和次大值的差值。主要目的是使圖面更漂亮，否則流速流向線和文字標(biāo)注在圖幅外面影響美觀。細(xì)線是在粗網(wǎng)格線間再布置4根線，即粗網(wǎng)格線間細(xì)分為5個(gè)間隔。

流場(chǎng)數(shù)據(jù)連線即為各斷面位置上垂線流速流向線，標(biāo)注的線條長(zhǎng)度為流速值乘以一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)需為程序界面手輸，可以根據(jù)圖面效果自主決定。標(biāo)注的線條角度為流向值，以正北為零方向，圖面上以正上方為零方向。流速流向線的起點(diǎn)為起點(diǎn)距與垂線的交叉點(diǎn)，終點(diǎn)為以流向所在方向上的流速長(zhǎng)度乘以常數(shù)數(shù)值。在CAD圖上顯示的效果為起點(diǎn)距決定縱坐標(biāo)，斷面位置決定橫坐標(biāo)，流速值乘常數(shù)決定線條顯示長(zhǎng)度，流向值決定線條的角度。

流速放大倍數(shù)輸入界面如圖2所示：

圖2 流速放大倍數(shù)輸入界面圖

流場(chǎng)數(shù)據(jù)展測(cè)點(diǎn)(標(biāo)注起點(diǎn)距文字)主要是采用CASS軟件的展野外測(cè)點(diǎn)功能進(jìn)行起點(diǎn)距和斷面位置的垂線文字標(biāo)注，具體數(shù)據(jù)為流速流向文件中的起點(diǎn)距及斷面位置垂線的相關(guān)數(shù)據(jù)。文字的標(biāo)注位置分別起粗網(wǎng)格線的最左邊和最下邊，程序中的間隔均為-5 m。

流場(chǎng)數(shù)據(jù)展高程點(diǎn)(標(biāo)注流速文字)主要是采用CASS軟件的展高程點(diǎn)功能進(jìn)行流速文字的標(biāo)注，具體數(shù)據(jù)為流速流向文件中的流速相關(guān)數(shù)據(jù)。文字標(biāo)注位置為流向線的頂端位置。

在程序的具體編寫(xiě)過(guò)程中，首先是打開(kāi)excel文件，excel文件為2003版本，打開(kāi)excel表的程序如下[4]：

oleApp = CREATEOBJECT("Excel.Application")

oleApp.Application.Visible=.f.

oleApp.Workbooks.Open(gcTable)

oleApp.Worksheets("Sheet1").Activate

整個(gè)程序運(yùn)行結(jié)束后再關(guān)閉excel程序。

打開(kāi)excel文件后，根據(jù)excel文件中的數(shù)據(jù)判斷總行數(shù)和總列數(shù)以及有效數(shù)據(jù)行數(shù)和有效數(shù)據(jù)列數(shù)，以決定數(shù)據(jù)處理的循環(huán)次數(shù)。本程序中的程序語(yǔ)句如下：

R=oleApp.SHEETS(1).UsedRange.Rows.Count &&有數(shù)據(jù)的總行數(shù)

C=oleApp.SHEETS(1).UsedRange.Columns.Count &&有數(shù)據(jù)的總列數(shù)

m_hsxhcs=R &&行數(shù)循環(huán)次數(shù)

m_lsxhcs=(C-1)/2 &&列數(shù)循環(huán)次數(shù)

for j=1 to m_lsxhcs

m20140428_cycx=oleApp.Cells(1,2*j).Value &&測(cè)驗(yàn)垂線

在程序執(zhí)行過(guò)程中，主要采用分別生成各個(gè)DAT文件的步驟，即根據(jù)excel表中的流速流向數(shù)據(jù)分別單獨(dú)生成上述網(wǎng)格線、流場(chǎng)連線、文字注記等文件。

2 圖形處理

圖形處理主要由各種DAT文件生成CAD圖形[3，5]。

在利用程序生成相應(yīng)的網(wǎng)格線、流場(chǎng)連線、文字注記等文件后，就可以利用南方CASS成圖來(lái)進(jìn)行CAD圖的生成了。

主要利用CASS軟件中的簡(jiǎn)碼識(shí)別、展野外測(cè)點(diǎn)號(hào)、展高程點(diǎn)等功能[6]。其中簡(jiǎn)碼識(shí)別功能主要是生成網(wǎng)格線、流場(chǎng)連線等線條，展野外測(cè)點(diǎn)號(hào)是標(biāo)注起點(diǎn)距文字，展高程點(diǎn)主要是標(biāo)注流速數(shù)值。在將相關(guān)圖形要素展繪到CAD圖上后再進(jìn)行圖層名、顏色、文字大小等屬性的修改，調(diào)整成自己所需的以達(dá)到最佳的顯示效果，如圖3所示。

具體設(shè)置主要包括以下幾個(gè)方面：

成圖比例1∶500，高程展點(diǎn)字高1，粗網(wǎng)格細(xì)寬度0.2，細(xì)網(wǎng)格線寬度0.001;

流速線寬度0.2，注記字高2，寬度比例0.75，等線體;

“起點(diǎn)距(m)和斷面位置(m)”文字注記字高3，寬度比例1;

起點(diǎn)距和斷面位置具體文字字高1.5、等線體、寬度比例0.75;

大標(biāo)題字高10，寬度比例1;

顏色設(shè)置方面,流速標(biāo)注文字紅色、流速流向線紅色、大標(biāo)題紅色、起點(diǎn)距及斷面位置的文字黑色、網(wǎng)格線顏色190。

圖3 CAD圖層屬性設(shè)置圖

圖4即為最終生成的平面流場(chǎng)分布圖的CAD圖局部圖。

圖4 局部圖顯示圖

3 圖形轉(zhuǎn)換

在生成CAD圖后已經(jīng)可以出圖了，但作為電子版還需要由CAD圖生成PDF圖，作為附圖附在文字報(bào)告后面。這就需要進(jìn)行圖形轉(zhuǎn)換了。

主要利用Adobe Acrobat 7.0 Professional軟件來(lái)生成PDF圖。根據(jù)使用經(jīng)驗(yàn)，在具體操作過(guò)程中需要注意的是要將CAD圖旋轉(zhuǎn)90°后再進(jìn)行操作，由縱向圖變?yōu)闄M向圖,如圖5所示。

圖5 圖形旋轉(zhuǎn)示意圖

圖形旋轉(zhuǎn)后就可以利用Adobe Acrobat 7.0 Professional軟件來(lái)生成PDF圖。操作過(guò)程分為3步：一是生成PDF圖；二是裁剪；三是旋轉(zhuǎn)。

3.1 生成PDF圖

利用“從文件創(chuàng)建PDF”功能由CAD圖生成PDF圖，得到是包含白邊的PDF圖。

3.2 裁剪白邊

利用“文檔”中的“裁剪頁(yè)面”中的“刪除白邊距”功能即可得到完整的圖形。

3.3 旋轉(zhuǎn)頁(yè)面

利用“文檔”中的“旋轉(zhuǎn)頁(yè)面”中的“順時(shí)針90°”功能即可得到縱向的圖形。再利用“裁剪頁(yè)面”功能，將頁(yè)邊距單位改成“cm”，下方的4個(gè)頁(yè)邊距再各-0.1 cm，即可刪除外圖框線。

經(jīng)過(guò)上面3個(gè)步驟的操作后，可以得到一個(gè)滿足工作需要的PDF圖形文件，以便作為成果報(bào)告的附件與其他項(xiàng)目成果的PDF文件合并在一起進(jìn)行成果提交。

4 結(jié) 語(yǔ)

由于采用了編程進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，省去更多的檢查復(fù)核工作，并且可以進(jìn)行批量數(shù)據(jù)處理，使得數(shù)據(jù)處理速度和精度得到很大提高，效率也得到相應(yīng)的提高，而統(tǒng)一的CAD圖和PDF圖則使圖形顯示效果更佳。相對(duì)于目前的技術(shù)手段，利用編程手段進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和生成CAD圖以及PDF圖應(yīng)是一個(gè)不錯(cuò)的選擇，可以滿足工作的需要。

[1] 傅太生,謝運(yùn)山.VFP、CASS軟件在遙測(cè)水位、雨量數(shù)據(jù)處理的應(yīng)用[J]. 西北水電,2011,(4):99-102.

[2] 謝運(yùn)山.VFP在斷面數(shù)據(jù)處理方面的應(yīng)用[J].西北水電,2010,(3)：96-99.

[3] 傅太生,謝運(yùn)山.利用VFP和CASS實(shí)現(xiàn)自動(dòng)生成斷面圖[J].西北水電.,2012,(5):88-90.

[4] 謝運(yùn)山.利用VFP編程實(shí)現(xiàn)Excel表數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移[J].西北水電,2008,(1) :59-61.

[5] 謝運(yùn)山,傅太生,謝海文,等.VFP 和 CAD 在流量定線中的應(yīng)用[J].人民長(zhǎng)江,2014,(5):24-27.

[6] 謝運(yùn)山,謝運(yùn)河,湯建學(xué),張勤.利用VFP提取測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)高程信息[J].西北水電,2012,(2):19-22.

Application of VFP and CAD in Production of Velocity Flowgraph

ZHAO De-you1, WANG Ping1, XIE Yun-shan2

(1.Jiangsu Provincial Bureau of Hydrology and Water Resources, Nanjing 210029,China;2.Zhenjiang Branch, Jiangsu Provincial Bureau of Hydrology and Water Resources, Zhenjiang, Jiangsu 212003,China)

Application of the database program language VFP and CAD in production of velocity flowgraph is described in the paper. During the hydrological test process, the measured velocity and flow direction by the plumb line where the section is seated shall be transformed into graph. To transform the graphs in scale and standard, VFP program is applied to handle the data in batch as well as form CAD. Furthermore, both characters and lines can be arranged freely and graphs with multiple plumb lines can be merged and compared. As required, it can be transferred into PDF format for the report attachment to satisfy work requirement.

current velocity; section location; plumb line; VFP; CAD; PDF

2014-09-12

趙德友(1963- ),男,江蘇省睢寧縣人,高級(jí)工程師,主要從事水文站網(wǎng)、水文測(cè)驗(yàn)及程序設(shè)計(jì)等方面的研究工作.

P209;TV211.1

A

10.3969/j.issn.1006-2610.2015.01.026