淺議CASS大比例尺地形圖繪制主要技術

摘要：在許多社會工作中都會涉及到大比例尺地形圖的編制，如何使地形圖的繪制更加的精準和方便已經成為了我們不得不去面對的難題。而隨著科學技術的發展和人們研究的不斷深入，這一問題已經隨CASS軟件的開發和應用得到了較為妥善的解決。本文針對利用CASS軟件在進行大比例尺地形圖編制工作時的相關技術做了較為詳細的研究和分析，希望可以為今后的工程建設提供可靠的理論資料與應用指導。

關鍵詞：CASS軟件；大比例尺地形圖繪制；主要技術研究

隨著經濟建設的不斷推進，城市的擴張與資源的開發所需要探索的領域越來越廣闊，地形圖的應用也變得越來越廣泛。CASS是一款集地形測量、空間數據庫建立、工程運算、土方計算等多功能于一體的軟件系統，目前已經被廣泛應用到了國土規劃、交通建設、水利電力工程、礦山地形圖繪制以及房地產開發等許多領域。在具體建設工作當中需要注意的事項也隨之增加，除了要對開發地形有整體上的規劃之外，對局部工作的特點也要有清楚的認知。因此，準確的繪制出作為建設重要參考的不同比例尺地形圖就顯得尤為重要。

1、CASS軟件的研發背景

工程的每一個進度所需的決策數據都是不一樣的，比如，在工程的整體規劃中應用的是小比例尺的地形圖，但是在局部開發這種較為細致的工作中，能否擁有大比例尺的地形圖就決定了整個工作的成敗。但是，地形圖的繪制工作卻是工程建設中普遍存在的現實性難題，其中以最常用的大比例地形圖繪制最為困難。如果按照傳統的方法進行地形的測量工作，大比例尺的地形圖繪制將消耗大量的人力和物力，這對工程成本的控制是非常不利的。

數字地圖與傳統地圖的不同之處在于它并不是通過顏色、符號等標注來表現地形、地物的，而是運用了現代的計算機技術，通過數字代碼的方式來對地表的情況以及工程區域內的地質屬性進行劃分和標示的。這也是數字地圖與傳統的紙質地圖的本質區別，決定了數字地圖的繪制方法與傳統地圖的不同。

由于CASS軟件的完善性、實用性和可操作性，它成為了目前應用最為廣泛的工程繪制軟件。CASS軟件不但能夠十分輕松和準確的繪制出大比例地形圖，而且該軟件本身的多功能屬性在其他方面也能夠為客戶提供全方位的服務。借助CASS軟件的應用，基礎工程建設的效率得到了很大的提升。

2、CASS軟件的數據采集模式以及內業成圖技術

到目前為止，數字地圖中外業數據的采集可以分為有碼作業以及無碼作業兩種模式：

2.1有碼作業

有碼作業的工作原理在于進行碎步點測量時相電腦輸入能夠反映出碎步點信息的相關編碼，再借由CASS軟件的分析與處理形成數字地圖。但是這種方法的應用有很大的局限性，在地形復雜的區域或者測站與鏡站人員的溝通不良都有可能造成數據的錯誤和地圖的誤差。

2.2無碼作業

無碼作業是有碼作業的發展，它只需要在電腦中輸入碎步測量中的坐標數據。也由于在測量過程中沒有對數據數據碎步點進行編碼輸入，因此每個碎步點都是相對獨立的，這也決定了無碼作業的地形圖成像是以草圖繪制的方法為基礎的，利用這一點，內業通過采用點點號成圖定位方式便可編輯形成數字地圖。無碼作業的應用使數據的繁瑣性得以降低，而準確性卻都得到了提高。

3、應用CASS軟件解決坐標轉換問題

在全野外數字測圖的工作中，測站點與定向點的位置往往很難確定，獨立坐標系也時常轉換為已知坐標。為了解決這些問題，CASS軟件在應用中提出了三維更正和平面更正兩種可行性方法：

3.1三維更正

運用CASS軟件可以非常輕松的進行三維更正，具體的操作方法是：在CASS的工作欄中依次選擇“數據”和“數據加固常數”的選項，對數據或者處理高程為0的數據進行選擇。之后輸入東方向與北方向的改正值，進行保存。

3.2平面更正

利用CASS進行平面更正采用的是“地物編繪”選項下的“測站改正”功能，具體操作方法為：事先輸入更正前的測站點，然后運用更正后的測站點坐標進行糾正，選擇待糾正圖形進行保存。這種方法省去了坐標轉換時的旋轉過程，更改更加輕松快捷。

4、二次開發功能

CASS軟件不但操作方便、功能強大，而且為了適應各種不同工程的應用需求還特別配設了二次開發的功能，這也是CASS軟件能夠得到如此廣泛應用的原因之一。

CASS軟件這種二次開發的功能源于AUTOCAD 的開發平臺，在這個平臺上，客戶可以靈活的運用lisp語言對程序進行編寫和操作。在該模塊當中，CASS軟件對圖層的管理和編輯，軟件將地物和地貌劃分為一層，而圖標的層碼卻相對獨立，加上軟件本身有著圖形屬性轉換的功能，所以在應用中可以依照“層碼對照表”自行的對層碼進行更改。

5、應用CASS軟件繪制等高線

在對地形圖進行應用中，等高線的欺負是判定實際地形的重要依據。在傳統的地形圖當中，等高線基本上都是由人工手繪上去的，這樣的方法雖然可以使等高線變得十分圓滑和清晰，但是準確度卻并不高。自從數字地圖得到應用后，等高線的繪制工作便全權交予了電腦，其準確度也得到了很大的提升。雖然數字地圖的等高線繪制仍然無法在復雜地形的區域應用，但這項功能已經取得了十分優秀的成果。目前，能夠結合地形實際進行等高線繪的方法大致分為以下兩種：

5.1在山區地貌相對簡單切地物不多的情況下利用CASS軟件進行等高線繪制

CASS軟件無法在十分復雜的地形環境中生成等高線是它的一個重要弊端，但是對于地形簡易且無多余地物的山區地貌，利用該軟件仍然可以自動生成正確的等高線，而且軟件的具體操作也相對簡單：首先在軟件中選擇“等高線”選項，在欄中點擊“由數據文件建立DTM”按鈕，之后進行文件選擇，條件為“不考慮坎高但選擇地形線”，并在地形線的野外采集時繪制草圖，再利用內業編輯將結構線標出。

要注意的是，這里所說的地形結構線是包括山脊、山谷、陡坡等許多環境因素的地貌形態控制線。在操作當中，地形結構線決定著DTM的精準度，如果不能正確的連接地形線就會導致切割地面現象的產生，直接影響模擬地形的錯誤以及等高線的生成。針對這樣的問題，解決方法是在DTM之前就事先建立好地形結構體系，這樣就能夠對DTM的建立形成一個有利的約束，讓其始終處在地形結構體系的框架當中。

5.2手工繪制等高線

手工繪制等高線也有許多的不足之處，線體節點多、容易發生自動擬合都直接或間接的影響了這種方法的準確性，而且在對錯誤的改正上也特別困難。因此，為了能夠方便修改和拉伸，在進行手工繪制當高線時人們很少會選用等高線繪制工具，而改用復合線繪制工具。

總之，地形圖中等高線的繪制問題仍然有待研究與發展，相信隨著科技的不斷進步與人們相關研究的滲入，這部分問題很快便會得到圓滿的解決。

6、總結

隨著數字化在測繪工作中的不斷推進，大比例地形圖的繪制工作變得越來越準確和方便，這與CASS軟件的普遍應用是分不開的。本文對CASS軟件在應用中的主要技術進行了系統的闡述與分析，為我國今后的工程建設提供了有效指導，同時也指出了CASS軟件仍然存在的弊端與問題，為軟件的進一步開發和研究指明了方向。

參考文獻：

[1] 馬俊海，呂長廣.全野外數字測圖技術的現狀與發展趨勢[J].測繪與空間地理信息，2006，29（5）：15～ 1 7 .

[2] 楊曉明，段莉.數字地形圖測繪中的幾個問題探析[J].測繪通報，2004，（10）：42～45.

[3]文衍寧.大比例尺數字測圖的發展現狀及展望[J].科技創新導報，2008，10：49.