地形圖制圖中多段線的合并問題研究

孫太山，李澤雷，陳峰，劉博

(大連市勘察測繪研究院有限公司，遼寧大連 116021)

1 引言

AutoCAD是美國Autodesk公司生產的計算機輔助設計軟件，經過不斷完善，現已成為國際上廣為流行的繪圖軟件。在測繪領域往往采用基于AutoCAD二次開發的繪圖軟件進行地形圖制圖工作，如南方測繪公司研發的CASS軟件等。但是在其制圖過程中，依舊采用AutoCAD軟件自帶的PEDIT命令進行相應的多段線合并工作，由于該命令考慮因素單一，無法滿足地形圖制圖過程中遇到的諸多復雜問題，導致多段線合并難以進行，除非進行相應的處理，但是這樣的處理工作又會導致合并過程異常繁瑣，進而使地形圖制圖過程勞動強度加大、影響了地形圖制圖效率。本文首先深入研究地形圖制圖過程中遇到的多段線合并問題，然后對其解決方法進行討論，并利用AutoLisp編程語言編寫適合于地形圖制圖的多段線合并程序，從而解決了地形圖制圖中多段線的合并問題，提高了制圖效率。

2 制圖中常見的多段線合并問題研究

2.1 多段線高程屬性不同問題

AutoCAD中應用PEDIT命令進行多段線合并有一個前提，就是待合并的多段線高程屬性值必須相同，而多段線的高程屬性值是由該多段線起點的高程值決定的，即多段線的高程屬性值等于該多段線起點的高程值，這樣就會出現如下問題:當前段多段線的起點高程值與后段多段線的起點高程值相同時，高程屬性值必然相同，也即合并可以順利進行，反之，若不同，則無法合并。例如，有3個外業所測地形特征點A、B、C，其相應高程值分別為 HA=0，HB=10，HC=20，如圖1所示。當點A、B與點B、C分別構成多段線時，多段線AB的高程屬性值等于起點A的高程值0，而多段線BC的高程屬性值等于起點B的高程值10，顯然，由于高程屬性值不同，多段線AB與BC無法正常合并。

圖1 多段線高程屬性示例圖

另外，在航測地形圖基礎上進行的地形圖修測工作中，制圖存在同樣問題，即實測特征點所連接成的多段線與航測底圖的多段線高程屬性值不同，導致多段線無法順利合并。

2.2 多段線經過某些操作后帶來的端點坐標不相符問題

上文已經論述過AutoCAD中應用PEDIT命令進行多段線合并有一個前提，就是待合并的多段線高程屬性值必須相同。而另一個前提就是前段多段線的末點坐標必須與后段多段線的首點坐標相同，但在地形圖制圖實際操作過程中往往會遇到如下情況:

(1)延伸再修剪操作后帶來的端點坐標不相符問題

如圖2所示:現有兩段多段線AB、CD，根據制圖需要，首先通過命令將多段線CD沿著DC方向延伸至多段線AB上，交多段線AB于E點，接著修剪掉AE段，最后需要將多段線BE與ED進行合并，但是用命令PEDIT無法合并，于是筆者輸出多段線BE中的E點與多段線 ED中的 E點 x、y坐標差分別為:△x=1.418 81×10－10，△y=0.0。可見，兩多段線不能合并的原因是因為經過延伸再修剪后同一端點坐標出現了微小差別，就是因為這種微小的差別導致了多段線無法正常合并;

圖2 延伸再修剪操作后帶來的端點坐標不相符問題示例圖

(2)偏置操作

如圖3所示:現有多段線AB，根據制圖需要，首先將多段線向右偏置一定數值得到多段線CD，接著連接A、C點，再將多段線AC向下偏置多段線AB的長度得到多段線B'D'。理論上多段線B'D'應該是與多段線BD重合，但是當用命令PEDIT將4段多段線合并時，結果顯示多段線AB、AC、CD可以合并，但是多段線B'D'卻無法與之合并。同樣輸出多段線AB中的B點與多段線 B'D'中的 B'點的 x、y坐標差分別為:△x=－5.820 77×10－11，△y=0.0。可見，多段線不能合并亦是因為偏置操作后端點坐標出現了微小差別。

圖3 偏置操作后帶來的端點坐標不相符問題示例圖

(3)打斷再捕捉操作

如圖4所示:現有多段線ABC，需要在B點打斷并連接端點B與另一個地形特征點D，若首先以捕捉點的模式在B點打斷多段線ABC，接著同樣以捕捉點的模式連接BD，結果發現多段線AB和BD無法進行合并，若連接BD時以捕捉多段線AB端點B的模式進行連接，則可以順利合并，筆者研究發現:在某些情況下，以捕捉某點的模式打斷多段線后，多段線打斷處端點的坐標與該點的坐標發生如上文所述有極微小變化，同時，若欲再次將該多段線與其他點連接時，不采用捕捉端點連接，則坐標的微小變化同樣會致使多段線合并工作無法進行。

綜上所述，在地形圖制圖的多段線合并過程中存在諸多問題，若多個問題疊加，則多段線合并問題變得更加棘手。實際工作中往往進行反復的多段線合并工作，直至成功為止，顯然，這樣的多段線合并工作，重復勞動較多，效率明顯下降。

圖4 打斷再捕捉操作后帶來的端點坐標不相符問題示例圖

3 解決合并問題的思路與方法探討

(1)由于多段線的高程屬性值是影響其合并的第一要素，所以在多段線合并的第一步就可以將各待合并的多段線的高程屬性值統一變為一個常數，而不考慮其高程屬性值是否相同，同時為了防止混淆，筆者建議可以統一將其高程屬性值變為零。

(2)對于多段線經過若干處理后以及捕捉操作后帶來的端點坐標不相符問題，都可以歸結為由于前段多段線末點與后段多段線首點坐標不一致所導致的多段線不能合并問題，所以解決的辦法就是使其坐標一致，因此筆者采用如下方法:

①首先，提取前段多段線末點與后段多段線首點坐標;

②其次，采用將后段多段線首點移動至前段多段線末點的方法來解決坐標不相符的問題，但在這個過程中，為了避免誤選的多段線參與合并，可以設置一個閾值，即當前段多段線末點與后段多段線首點x、y坐標差各小于一個數值時，可以認為是同一點，可以移動并參與合并;

③最后，當確認是同一點時，應用PEDIT命令然后選擇JOINT進行合并。

對于上述處理方法，筆者利用AutoLisp編程語言編制成程序以提高處理效率，其處理過程亦可用圖5框圖示意。

圖5 多段線合并處理過程流程圖

4 結論

(1)雖然商用測繪類繪圖軟件功能日趨強大，但由于實際工程的復雜性，對一些細節問題尚需做進一步分析與解決;

(2)筆者通過分析地形圖制圖中多段線的合并問題及其解決方法，結合AutoLisp編程語言編制了適合于地形圖制圖的多段線合并程序，從而解決了地形圖制圖中多段線的合并問題，提高了制圖效率。

［1］李學志，方戈亮，孫力紅．Visual LISP程序設計［M］．北京:清華大學出版社，2010．

［2］仝巧珍，王燕午，吳永軍．AutoCAD多段線編輯功能的完善［J］．內蒙古科技與經濟，2011(06)．

［3］甘特．AutoLISP 12.0程序設計［M］．北京:學苑出版社，1993．

［4］ 儲偉俊，譚業發，周建釗等．機械CAD中節點技術的應用［J］．起重運輸機械，2006(08)．

［5］任航科．LISP語言在測繪作業中的應用［J］．城市勘測，2011(1)．

［6］李星宇．數字地形圖編輯方法［J］．測繪通報，2006(11)．