王連磊，陳新軍

(1.莒南縣水土保持委員會(huì)辦公室，山東 莒南 276600； 2.臨沂市水利局，山東 臨沂 276000)

信息化水平作為衡量一個(gè)國家或地區(qū)現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志，已成為評價(jià)國家綜合實(shí)力、國際競爭力的關(guān)鍵因素，在我國信息化建設(shè)已經(jīng)上升到國家戰(zhàn)略高度，各個(gè)領(lǐng)域都將信息化建設(shè)作為長期的發(fā)展目標(biāo)。近年來，水利部先后印發(fā)了《全國水土保持信息化發(fā)展綱要(2008—2020年)》《全國水土保持信息化規(guī)劃(2013—2020年)》《全國水土保持信息化實(shí)施方案》，進(jìn)一步明確了我國水土保持信息化工作的指導(dǎo)思想、基本原則、主要目標(biāo)、根本任務(wù)、組織實(shí)施和保障措施[1]。水利部水土保持監(jiān)測中心與北京地拓公司聯(lián)合開發(fā)了“水土保持重點(diǎn)工程項(xiàng)目管理信息系統(tǒng)”(以下簡稱“信息系統(tǒng)”) ，要求把2011 年以后建設(shè)的水土保持重點(diǎn)工程項(xiàng)目錄入系統(tǒng)，使水土保持工程進(jìn)入信息化管理時(shí)期。

1 水土保持工程信息化錄入概況

水土保持工程涉及面積大、實(shí)施措施復(fù)雜，將小流域邊界及圖斑拐點(diǎn)坐標(biāo)成功導(dǎo)入水土保持重點(diǎn)工程項(xiàng)目管理信息系統(tǒng)是維護(hù)好項(xiàng)目系統(tǒng)的重點(diǎn)難點(diǎn)[2]。由于圖斑較多、規(guī)劃設(shè)計(jì)與當(dāng)前信息化錄入要求有差異等因素，導(dǎo)致圖斑坐標(biāo)點(diǎn)錄入比較麻煩，耗時(shí)較多，尤其是國家水土保持重點(diǎn)工程項(xiàng)目比較多的縣，信息錄入任務(wù)繁重[3]。目前，圖斑錄入的坐標(biāo)點(diǎn)主要通過從谷歌地圖獲取。這要求錄入人員必須對圖斑面積、地形、地類十分熟悉，從谷歌地圖上可以大致劃定圖斑邊界，才能截取有效的范圍獲取圖斑各點(diǎn)的經(jīng)緯度供系統(tǒng)錄入使用。CAD軟件是當(dāng)前設(shè)計(jì)人員廣泛使用的軟件，將CAD與地理信息系統(tǒng)結(jié)合，從CAD獲取拐點(diǎn)坐標(biāo)信息將更有利于提高工作效率?，F(xiàn)結(jié)合我們的錄入經(jīng)驗(yàn)，就“AUTOCAD基點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換經(jīng)緯度法”進(jìn)行介紹。

2 AUTOCAD基點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換經(jīng)緯度法簡介

2.1 準(zhǔn)備工作

收集或準(zhǔn)備下列資料：CAD措施布局圖(電子版、圖片格式)，AUTOCAD軟件(2007以上版本)，CAD坐標(biāo)轉(zhuǎn)經(jīng)緯度坐標(biāo)表(Excel 2003版及以上)，谷歌地球，國家水土保持重點(diǎn)工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)。

2.2 措施布局圖的處理

(1)調(diào)整CAD中措施布局圖左下角的坐標(biāo)是“正值”。對不符合以上坐標(biāo)要求的圖，選中并移到“正值”范圍內(nèi)保存，同時(shí)將措施布局圖校正為正上方為指北方向。對于圖片格式措施布局圖(主要有1∶1萬地形圖)，通過CAD菜單欄“插入—光柵格圖像參考”命令，插入點(diǎn)選擇“0，0”，插入比例選擇1，將有關(guān)圖片插入CAD中，利用“修改—裁剪—圖像”和移動(dòng)命令將插入圖片拼成措施布局底圖，并將措施布局圖通過放大或縮小命令與底圖疊加，然后檢查每一個(gè)圖斑邊界是否閉合，對邊界不閉合的圖斑，用多段線連接使圖斑閉合。無論是“分圖層”制圖還是“混圖層”制圖，為了保障導(dǎo)出的邊界(圖斑)坐標(biāo)閉合，應(yīng)重新生成圖斑邊界，同時(shí)按照不同措施類型新建相應(yīng)的圖層，用于存儲(chǔ)即將生成的新圖斑邊界。

(2)通過CAD界面菜單欄“格式—圖層”命令，打開圖層特性管理器，依次新建所需圖層，按照梯田、水保林等措施配置命名。依次把措施類型圖層設(shè)置為“置為當(dāng)前層”，建議按照實(shí)施方案中的措施設(shè)計(jì)順序進(jìn)行，以避免遺漏和重復(fù)。如先設(shè)計(jì)梯田，那就選中新建的梯田圖層并“置為當(dāng)前層”，然后選擇第一個(gè)梯田圖斑的填充圖案，右鍵“生成邊界”，會(huì)發(fā)現(xiàn)該地塊已經(jīng)擁有一個(gè)閉合邊界了，并且顏色是剛才設(shè)定的圖層顏色。依次把不同措施類型的圖斑都轉(zhuǎn)一遍。

(3)重生成邊界后，在圖層管理器中只保留需要新建的圖層即可(保留圖斑號)，關(guān)閉其他圖層，進(jìn)而使得措施圖簡單明了。在圖層特性下拉欄里，選擇打開需要導(dǎo)出坐標(biāo)的圖層(包括圖斑號圖層)，更換措施時(shí)，關(guān)閉上一個(gè)措施圖層，打開下一個(gè)措施圖層，以此類推。

2.3 基點(diǎn)坐標(biāo)的提取

在處理好的措施布局圖上，選取兩個(gè)對角的標(biāo)識(shí)點(diǎn)(A、B)，這兩個(gè)對角點(diǎn)盡量選擇得遠(yuǎn)一些，越遠(yuǎn)越準(zhǔn)確，用一條直線連接A、B兩點(diǎn)。打開該線特性表，找到該條直線起點(diǎn)和端點(diǎn)的X、Y坐標(biāo)。

對于布局圖上有經(jīng)緯度坐標(biāo)的，可以直接在圖上讀取并記錄A、B點(diǎn)的坐標(biāo)；對于圖上沒有經(jīng)緯度坐標(biāo)的，在谷歌地球上找標(biāo)識(shí)點(diǎn)A、B點(diǎn)的經(jīng)緯度坐標(biāo)。

2.4 CAD坐標(biāo)轉(zhuǎn)經(jīng)緯度坐標(biāo)計(jì)算表的編輯

CAD坐標(biāo)轉(zhuǎn)經(jīng)緯度坐標(biāo)計(jì)算表可用Excel 2003及以上版本進(jìn)行編輯。現(xiàn)以山東省莒南縣國家水保重點(diǎn)建設(shè)工程柳溝小流域?yàn)槔?2003版，見表1)，在表格填入A、B基點(diǎn)的CAD坐標(biāo)和經(jīng)緯度坐標(biāo)(118°54′53.46″、35°11′45.00″，119°0′19.10″、35°22′37.67″)，將其中經(jīng)緯度“轉(zhuǎn)秒”(118.914 850 00、35.195 833 33，119.005 305 56、35.377 130 56)，用基點(diǎn)A(35.195 833 33)與基點(diǎn)B(35.377 130 56)之間的緯度差除以基點(diǎn)A(6 637.400 0)與基點(diǎn)B(8 658.455 2)之間的CAD坐標(biāo)差，即H5=(N5-F5)/(P3-H3)= 0.000 089 70 ，用基點(diǎn)A(118.914 850 00)與基點(diǎn)B(119.005 305 56)之間的經(jīng)度差除以基點(diǎn)A(17 894.400 0)與基點(diǎn)B(18 725.233 4)之間的CAD坐標(biāo)差，即G5=(K5-C5)/(O3-G3)=0.000 108 87，最終得出CAD圖上單位距離所代表的實(shí)際經(jīng)緯度(“轉(zhuǎn)秒”值)。以表1第一行為例計(jì)算相應(yīng)的數(shù)據(jù)，即得到測點(diǎn)緯度J9=35.309 979 67、測點(diǎn)經(jīng)度I9=118.984 231 44, 轉(zhuǎn)換成相應(yīng)數(shù)值公式即測點(diǎn)緯度為度D9=35、分E9=18、秒F9=35.93，測點(diǎn)經(jīng)度為度A9=118、 分B9=59、秒C9=3.23。測點(diǎn)CAD坐標(biāo)X、Y值通過CAD測點(diǎn)坐標(biāo)提取。

表1 CAD坐標(biāo)轉(zhuǎn)經(jīng)緯度坐標(biāo)計(jì)算表

2.5 CAD測點(diǎn)坐標(biāo)的獲取和整理

在CAD命令欄輸入 “l(fā)i”，根據(jù)命令欄提示“選擇對象”，即剛才新生成的圖斑邊界，選中后右鍵，即跳出CAD文本窗口，里面有我們需要的X、Y坐標(biāo)數(shù)據(jù)，有時(shí)一個(gè)圖斑邊界的拐點(diǎn)很多，該文本框不能一次性全部顯示，需要根據(jù)顯示情況，點(diǎn)擊回車鍵，直到顯示該圖斑的所有拐點(diǎn)數(shù)據(jù)。然后把所有數(shù)據(jù)粘貼到新建空白表A欄中(見表2)，對所有測點(diǎn)CAD坐標(biāo)進(jìn)行整理，先用替換命令消去空格，再用mid(A，m，n)命令選取數(shù)值(A為要提取的原始單元格，m為起始位數(shù)，n為選取的位數(shù))，如表2即測點(diǎn)X值B1=mid(A1,6,13),Y值C1=mid(A1,21,12)。向下數(shù)值通過下拉命令獲取。

表2 CAD測點(diǎn)坐標(biāo)編輯

2.6 經(jīng)緯度坐標(biāo)轉(zhuǎn)換及存儲(chǔ)

表2中B、C列數(shù)值即為復(fù)制粘貼到“CAD坐標(biāo)轉(zhuǎn)經(jīng)緯度坐標(biāo)計(jì)算表”中的測點(diǎn)CAD坐標(biāo)值(X、Y)，粘貼時(shí)選擇“選擇性粘貼—數(shù)值”格式。下拉以度為單位的測點(diǎn)經(jīng)度和緯度欄即表1中的I、 J欄，會(huì)計(jì)算出圖斑所有測點(diǎn)以度、分、秒為單位的經(jīng)緯度坐標(biāo)，即表1中的A至F欄，再選擇最終的全部經(jīng)緯度坐標(biāo)，復(fù)制粘貼到新建的Excel表格中，粘貼時(shí)選擇“選擇性粘貼—數(shù)值”格式，最后以“.xlsx”(2007版以上)或“.cvs” (2003版以上)文件格式保存，得出表格即可導(dǎo)入國家水土保持重點(diǎn)工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)中(見表3)。為了方便快捷地保存邊界坐標(biāo)，滿足多個(gè)圖斑的需要，可以制作導(dǎo)入坐標(biāo)成果的空白Excel表格，用圖斑編號分別標(biāo)注，如果有多個(gè)項(xiàng)目需要處理，那么把該Excel表格所在的文件夾分別調(diào)整為該項(xiàng)目名稱，避免混淆。

表3 CAD測點(diǎn)經(jīng)緯度坐標(biāo)

3 結(jié) 語

通過“AUTOCAD基點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換經(jīng)緯度”實(shí)現(xiàn)CAD格式文件地理信息坐標(biāo)輸出，從而找到圖斑及流域邊界坐標(biāo)。這種方法能有效地將當(dāng)前廣泛應(yīng)用的制圖設(shè)計(jì)軟件與地理信息系統(tǒng)軟件對接，簡單且易操作，同時(shí)每個(gè)圖斑坐標(biāo)輸入都具有獨(dú)立性，便于修改錯(cuò)誤。但此法單個(gè)輸入圖斑需要重復(fù)操作，為了較高效率地實(shí)現(xiàn)圖斑矢量數(shù)據(jù)的輸出，需要把以上幾種程序銜接在一起，減少人為操作。可探索通過VB語言編寫程序，直接進(jìn)行轉(zhuǎn)換計(jì)算并輸出為管理系統(tǒng)要求的Excel導(dǎo)入表格，進(jìn)一步簡化操作過程，以達(dá)到事半功倍的效果。