測量內業制圖中軟件深度應用研究

周順莉 徐水珍

摘 要：本文基于筆者多年從事工程測量內業的相關工作經驗，以基于CASS的工程測量內業技術為研究對象，論文首先分析了內業制圖的必要性，進而從數據格式轉換和坐標轉換二個方面探討了CASS技術在內業制圖中的應用思路，全文是筆者長期工作實踐基礎上的理論升華，相信對從事相關工作的同行能有所裨益。

關鍵詞：CASS 內業制圖 坐標轉換 二次開發

中圖分類號：TB22 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）01（c）-0062-02

CASS地形地籍成圖軟件是基于AutoCAD平臺技術的數字化測繪數據采集系統。廣泛應用于地形成圖、地籍成圖、工程測量應用三大領域，且全面面向GIS，徹底打通數字化成圖系統與GIS接口，使用骨架線實時編輯、簡碼用戶化、GIS無縫接口等先進技術。自CASS軟件推出以來，已經成為用戶量最大、升級最快、服務最好的主流成圖系統。CASS的主要功能有：地形、地籍制圖與建庫一體化處理；土地勘測定界；城市部件調查；方便實用的土方計算功能。

1 內業制圖的必要性

地形圖的應用非常廣泛。特別是在城市建設規劃中，既要從整體規劃，又要考慮到局部開發，這就需要不同比例尺的地形圖。整體規劃就需要小比例尺的地形圖，而局部開發又需要相對較大比例尺的地形圖。另外，我們在地形測量中，僅僅測繪出大比例尺地形圖，如果按照常規方法一點一點的測繪出圖，那將耗費大量的人力、物力、財力，這種方法很不現實。在實際工作中，利用CASS編制大比例尺地形圖是一種很實用的制圖方法。

數字地圖不像傳統地圖那樣以線劃、顏色、符號注記來表示地形地物，而是以一定的計算機能識別的數字代碼系統反映地表各類地理屬性特征。數字地圖的特點決定了數字地形圖的編繪不同于傳統的紙質地形圖。

近幾年，國家基礎建設加快了步伐，基礎規劃建設所使用的圖形一般都是大比例尺地形圖。目前國內使用較多的測圖軟件是南方CASS軟件。軟件本身的一些功能很完善，可以幫助我們解決一些生產中遇到的問題。還有一些問題就需要我們借助CASS的平臺AUTOCAD開發一些功能來解決，以提高效率。

2 基于CASS二次開發的數據格式轉換技術

2.1 CASS數據交換文件結構

CASS的數據交換文件（擴展名是“.cas”）為用戶的其他數字化測繪成果進入CASS提供了方便之門，CASS的數據交換文件與圖形的轉換是雙向的。CASS的數據交換文件總體格式是：第一行和最后一行固定分別為START和END，第二、三行規定了圖形的范圍，文件正文從第四行開始，以圖層為單位分成若干獨立的部分，用中括號將層名括起來，作為該圖層區的開始行，每個層內部又以實體類別劃分開來，共有POINT（點狀地物）、LINE（線段）、ARC（弧）、CIRCLE（圓）、PLINE（復合線）、SPLINE（樣條線）、TEXT（文字）、SPECIAL（特殊地物）等8種實體類型，每個層的每種實體類型部分以實體類型名為開始行，以字符串“nil”為結束行。

2.2 MapInfo數據交換文件結構

MIF是MapInfo用來向外交換數據的一種中間交換文件。當用戶在MapInfo中將一張地圖表以MIF格式轉出來后，MapInfo會同時在用戶指定的保存目錄下生成兩個文件（*.mif，*.mid）。其中*.mif文件保存了該MapInfo表的表結構及表中所有空間對象的空間信息。而*.mid文件則按記錄順序保存了每個空間對象的所有屬性信息。這兩個文件都為文本性質的文件，讀者可以通過相應的文件讀寫方法實現對文件內容的讀寫。

這兩個系統的數據交換文件的結構在CASS參考手冊和MapInfo的幫助文件中都有詳細的說明。

2.3 接口文件的設計

CASS實體類型與MapInfo圖形對象的對應關系分三種情況，分別敘述如下幾方面。

（1）CASS中的LINE、PLINE、SPLINE對應MapInfo中的線圖元。

（2）CASS中的 POINT、ARC、CIRCLE、TEXT分別對應MapInfo點圖元、圓弧、橢圓（長半徑與短半徑相等的情形）、文本。

（3）SPECIAL是CASS軟件要用程序控制的復雜實體，其格式依地物的不同而改變，它們有4種類型，與MapInfo的對應關系如下：①控制點、高程點、水深點對應MapInfo的點圖元；②在ASSIST層生成的骨架線對應MapInfo的線圖元；③界址線對應MapInfo的線圖元；④雙線不規則地物，包括自然斜坡，不規則樓梯等對應MapInfo的線圖元。對此類實體的圖元要根據具體的CASS編碼進行處理，根據不同的編碼提取該實體不同的信息。

2.4 程序實現過程

在弄清楚轉換前后2種不同文件結構之后，就可以編程進行數據轉換，程序結構流程見圖1。

如圖1所示，源文件的讀取是按不同圖層分別讀取的，圖層分為CASS內部默認圖層和用戶自定義的圖層，這兩種情況都要加以考慮；每個圖層中有可能出現很多不同的實體，我們先讀取CASS文件中每個圖層中的附加屬性，并將其存儲在MID文件中對應的位置；CASS實體數據讀取是程序讀取源文件中描述實體的數據，它要針對不同實體類型的數據組織特點開發不同的數據讀寫程序；CASS實體數據轉換就是根據CASS實體類型與MapInfo圖形對象的對應關系進行數據轉換，將源文件的實體數據轉換為MapInfo中的點、線實體數據及其對應的屬性數據，最后是按CASS中的圖層生成的MIF、MID文件。

在轉換過程中需要注意的問題：

（1）復合線轉換的問題：由于GIS的折線和面實體在CASS中都是以PLINE（復合線）形式存儲的，不同之處就是未閉合折線是以“E”為結束標志，閉合折線是以“C”為結束標志，而折線閉合所形成的圖形就是GIS 中的面域圖形，因此，程序中是根據折線的結束標志判斷CASS中的折線數據在MIF 文件中是以折線形式存儲還是以面域形式存儲。在CASS文件中是沒有封閉區域質心的坐標，這就要求我們根據封閉區域折點坐標將質心坐標計算出來。同時在程序中還要考慮復合線的特殊寫法，以便把這些特殊寫法中的重要信息提取出來寫進MID 文件中。

（2）文本轉換問題：文本的創建比較繁瑣，對于少量的文本輸入，最好在轉成Tab文件后在地圖窗口中操作，CASS數據交換文件中的文本只有文字起點即左下角坐標，而MapInfo數據交換文件中存儲文本時要求有文字的兩組坐標值，因此程序中是采用了一個算法將文字另一組坐標值求解出來。

利用本文介紹的程序，可以實現以下幾方面的轉換目的：

（1）對程序中各項轉換參數的設置，可以使圖形實體的轉換有一定的可操作性，轉換后的效果更能滿足主觀的要求，大大減少重新編輯的工作量。（2）實現大中小比例尺圖形數據的轉換，一般轉換后出現的問題主要是字體大小與圖形不對應，這時就要修改接口文件中相應的參數以達到字體大小剛好適合圖形的要求；也可以達到有利于MapInfo各項基于空間信息的分析處理功能的實現。

2.5 實例驗證

為了得到高質量的地理空間數據，我們應對轉換以前的CASS圖形數據作一定的處理。首先檢查基礎數據是否按照設計來嚴格進行分層，分層不明確將導致重要信息的丟失。所以在實體編碼和層對照表的基礎上用程序來批量選取不對應的實體，并逐一改正。通過分層檢查后，必須將不符合GIS拓撲結構要求的實體挑選出來，再選擇集中過濾掉，將屬于面狀地物的對象都進行閉合處理，在CAD中對所有的居民地進行封閉以方便轉換時進行判讀，如未將其閉合，則CASS在生成交換文件的時候是以折線PLINE形式存儲的，變為了線狀地物。圖形數據預處理后利用筆者開發的數據轉換程序進行轉換。

3 坐標轉換技術

在進行全野外數字測圖的過程中，經常會遇到測站點和定向點的設站錯誤或獨立坐標系轉為已知坐標系等問題，通常有兩種方法解決：

（1）三維改正；（2）平面改正，利用CASS軟件的功能就可以解決。

三維改正：利用CASS工具欄中的“數據”→“數據加固定常數”，選擇處理所有數據或處理高程為0的數據，輸入東方向（Y）改正值，輸入北方向（X）改正值，輸入高程改正值，回車、輸入原始數據文件名，輸入更改后文件名并保存。

平面改正：采用“地物編繪”下的“測站改正”功能，輸入改正前測站點即糾正前第一點，改正前定向點即糾正前第二點方向，改正后測站點坐標為糾正后第一點，改正后定向點坐標為糾正后第二點方向。選擇待糾正圖像，回車，選擇輸入前數據文件名，選擇輸入糾正后數據文件名，保存。圖形與坐標數據文件均改為已知坐標系下。利用CASS軟件本身的這些功能，省去了其他軟件解決坐標轉換時平移旋轉的繁瑣過程，坐標改正變得輕松自如。

4 結語

全野外數字化測圖的核心是測圖軟件系統，但由于目前數字化成圖軟件在國內發展迅猛，現流行的測圖軟件系統多由專業公司開發，它們都能滿足一般的全野外數字化成圖的要求。但它們的數據結構和數據組織有很大差別。由于多家公司開發研制，軟件各有側重，各有所長，難于做到彼此的完全兼容，形成了百家爭鳴、各自為政的局面，國家也沒有明確規定數字化成圖軟件的格式。

本文通過對CASS軟件的認識和改進，解決了實際生產中數據格式轉換盒坐標轉換的問題，提高了工作效率。

參考文獻

[1] 劉述春.數字化測繪在地籍測量中的應用[J].科技資訊，2008（21）.

[2] 姜法明.數字化測繪技術在城鎮地籍測量中的應用[J].資源與產業，2007（3）.

[3] 王琪.數字化測繪在地籍測量中的應用[J].青海國土經略，2007（4）.