基于AutoCAD的地形圖編輯軟件的設計與實現

車 風，曹 侃，孫 華，盧 穎

（1.湖北省航測遙感院，湖北 武漢 430074；2.中南林業科技大學 林業遙感信息工程研究中心，湖南 長沙 410004）

基于AutoCAD的地形圖編輯軟件的設計與實現

車 風1，曹 侃1，孫 華2，盧 穎1

（1.湖北省航測遙感院，湖北 武漢 430074；2.中南林業科技大學 林業遙感信息工程研究中心，湖南 長沙 410004）

通過了解測繪部門對大比例尺地形圖編輯軟件的需求和測繪工作特點，基于AutoCAD軟件的VBA技術，開發了包含符號編輯模塊、數據預處理模塊、數據編輯模塊、數據檢查模塊和圖廓整飾模塊等系統模塊組成的大比例尺地形圖編輯系統，實現了大比例尺地形圖數據編輯的流程化作業，該系統簡單實用、針對性強，能提高作業效率。

地圖編輯；符號編輯；數據編輯；圖廓整飾；AutoCAD

近年來，隨著國民經濟持續、健康發展，城市建設的速度越來越快，發展規模越來越大[1]，傳統的手工地形圖編輯模式已經不能滿足城市規劃和管理工作的需要。采用自動化或人機交互的半自動化地形圖編輯方式，實現大比例尺地形圖的快速編輯和更新勢在必行。

利用CAD技術實現數字化成圖已成為測繪部門成圖的主要手段[2-5]，但AutoCAD中沒有針對大比例尺地形圖的符號，只能利用CAD自帶的線型符號，且針對數字地形圖的數據預處理、數據編輯、數據檢查和圖廓整飾等功能不能實現。本文利用AutoCAD的特點和二次開發功能，結合生產實際，開發了一套大比例尺數字地形圖編輯軟件。

1 AutoCAD二次開發工具

AutoCAD以其操作簡單、功能強大、界面友好等特點贏得了廣大用戶的青睞[6]。它的多文檔設計環境，讓非計算機專業人員也能很快地學會使用。

在AutoCAD基礎上可以通過二次開發來定制和擴展AutoCAD的功能，以滿足大比例尺地形圖編輯的需要。當前的AutoCAD主要提供了 Object-ARX/Object-DBX、VBA/AutoCAD ActiveX Automation(COM)、Auto LISP/Visual LISP、ADS(AutoCAD development system)以及.NET等二次開發工具[7]。合理利用這些二次開發工具和方法，能起到事半功倍的效果[8]。

VBA（visual basic for application）是一種面向對象的高級程序設計語言，能用來擴展Windows的應用程式功能。VBA集成到AutoCAD后，為自定義AutoCAD提供了便于使用的可視工具，通過AutoCAD ActiveX Automation接口向AutoCAD發送信息，使開發環境具備了強大的開發能力和簡單易用等優點。本系統主要采用VBA來進行系統開發。

2 系統功能設計

大比例地形圖編輯軟件包括符號編輯模塊、數據預處理模塊、數據編輯模塊、數據檢查模塊和圖廓整飾模塊。系統總體結構如圖1所示。

2.1 符號編輯模塊

圖1 系統總體結構

論文根據《國家基本比例尺地圖圖式》第1部分1∶ 500、1∶1 000、1∶2 000地形圖圖式的規定，實現了用AutoCAD圖塊、AutoCAD Shape（形）和AutoCAD線型定義的點、線符號，同時，符號編輯模塊采用程序設計的方式定制復雜符號，為用戶提供了便于修改的符號定義界面。

2.2 數據預處理模塊

數據預處理模塊為用戶提供了由航天遠景MapMatrix、適普VirtuoZo、JX4等航空攝影測量系統測圖數據向大比例尺地形圖編輯軟件導入的功能。能夠實現地形圖基本比例尺設定、各種測圖數據與地形圖數據要素間的編碼對照、要素匹配、線型符號定義、自動分層等功能。

2.3 數據編輯模塊

利用AutoCAD強大的圖形編輯功能實現基本的地形圖編輯，還可根據需要，采用程序設計的方式，實現對圖層、點、線和注記要素自動化或人機交互式的編輯整理。主要包括圖層的選擇性開關、房檐改正、線段加點與連接、曲線內插、點符號配置、線型繪制、自動清理圖層等功能。

2.4 數據檢查模塊

數據檢查模塊主要包括圖形檢查、要素屬性檢查和圖屬一致性檢查3個部分。圖形檢查主要檢查圖形數據的偽節點、硬折、重復對象以及線上多余點等。本系統中要素屬性信息主要以實體代碼、厚度和Z比例存儲，在要素屬性檢查中，著重檢查這些要素的正確性。同時針對圖形數據和屬性的對應關系，檢查圖屬一致性。

2.5 圖廓整飾模塊

該模塊實現了50 cm×50 cm標準圖幅和任意圖幅的圖廓整飾功能，用于1∶500、1∶1 000、1∶2 000等大比例尺地形圖圖幅的圖廓生成。用戶根據地形圖圖廓整飾的需要，設置圖名、圖層、圖號、比例尺符號、制圖說明、地圖格網、制圖單位、接圖表等參數，系統按設定的參數添加圖廓信息。

3 系統實現與功能

本系統選用Autodesk公司的AutoCAD軟件為開發平臺，充分利用其強大的圖形編輯功能和簡單易學的特點，結合本單位的生產實際，基于VBA，開發了一套大比例數字地形圖編輯軟件，實現了地形圖符號編輯、數據預處理、數據編輯、數據檢查、圖廓整飾等模塊，完成了航測數據的快速導入、符號化顯示、圖面編輯、數據檢查和圖廓整飾等功能，解決了AutoCAD自身在數字地形圖的生產應用方面的不足，為數字地形圖的組織、生產應用等提供了科學的技術手段。

3.1 符號編輯

該模塊基于AutoCAD的自定義功能定義地形圖符號，如用定義圖塊（block）功能制作點狀符號；用定義線型功能制作線狀符號等。由于地形圖中某些線型和圖案較復雜，如變壓器、龍門吊等線型的定義對于AutoCAD的自定義功能來說是極為困難的，因此，需要在AutoCAD平臺中進行二次開發，以滿足地形圖制圖對特殊線型的要求。

以定制的龍門吊線型為例，首先通過選取龍門吊的4個節點坐標，根據圖式要求，計算出龍門吊柱架和軌道的方位角，同時將其繪制出來，再根據龍門吊柱架和軌道的方位，確定吊車符號的位置。最后，將對龍門吊相應符號進行屬性信息賦值和圖層匹配。

3.2 數據整理

數據整理功能由數據預處理模塊、數據編輯模塊和數據檢查模塊完成，實現立體測圖數據向系統的導入、編碼對照、線型匹配、圖層匹配、圖形編輯整理、圖形檢查、屬性檢查等功能。

對于立體測圖數據的導入，市面上現有的地形圖編輯軟件主要采用手動匹配的方式，工作量大、速度慢。本系統設計了全自動的數據導入方法，首先建立立體測圖數據與MapCAD07間編碼的對應規則，程序根據對應規則，遍歷立體測圖數據使其逐類要素進行編碼、線型、圖層等自動匹配，編碼一一對應，在要素屬性賦值時，程序會自動實現相應的檢索功能和屬性賦值，立體測圖數據自動匹配效果見圖2。

圖2 立體測圖數據自動匹配

數據編輯模塊是整個系統的核心功能模塊，運用AutoCAD自帶的VBA進行二次開發，主要應用AddLightWeightPolyline、SetXData、GetEntity等方法實現圖層的選擇性開關、房檐改正、點符號配種、線型繪制、線段加點與連接、曲線內插、自動清理圖層等功能，應用定制的圖形編輯工具實現地形圖的繪制與編輯功能。

數據檢查模塊基于AutoCAD的自有屬性和擴展屬性，通過獲取對象的Thickness、ZScaleFactor屬性以及通過GetXData方法調用對象的擴展數據等屬性，檢查圖形數據和屬性的對應關系，實現地形圖數據的圖屬一致性檢查。

3.3 圖廓整飾

該模塊根據地形圖圖式規范中對地形圖整飾內容的要求，基于AutoCAD平臺二次開發，通過加載成圖比例尺和圖廓左下角坐標，自動計算圖號和接圖表，并自動讀取圖廓信息文件，可快速實現地形圖圖廓的整飾，其界面見圖3。

4 結 語

針對生產單位對大比例尺地形圖編繪的需求，利用VBA開發工具，在AutoCAD軟件基礎上設計并開發了一套大比例尺地形圖編輯軟件，該軟件保留了AutoCAD強大、易用的圖形編輯功能，同時增添了針對測繪行業關于大比例尺地形圖編輯要求的處理功能，對實際生產中地形圖的快速編輯與更新具有積極作用。論文實現的大比例地形圖編輯軟件目前已運用到生產實踐中，并在基礎測繪、數字城市建設、新農村建設、全國技能競賽中獲得了良好的使用效果。

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圖5 建模對比

實驗表明，本文方法實現了對建筑物頂部紋理的自動化攝影，減少了建模時間，提高了生產效率、降低了出錯率，且得到的三維模型更加真實。

參考文獻

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第一作者簡介：孟麗艷，碩士，主要從事三維城市及空間可視化研究。

P208

B

1672-4623（2015）03-0170-03

10.3969/j.issn.1672-4623.2015.03.060

車風，工程師，主要從事航空攝影測量、地理國情普查等方面的研究與管理工作。

2014-04-26。

項目來源：國家自然科學基金資助項目（31100412）；湖南省教育廳科學研究資助項目（11C1313）。