可定制的管線屬性檢查程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

戴相喜,陶書(shū)竹,陳作軍,鄭騰飛

(1．南京市測(cè)繪勘察研究院有限公司,江蘇南京 210019; 2．南京大學(xué)金陵學(xué)院城市與資源學(xué)院,江蘇南京 210089; 3．南京金脈信息工程監(jiān)理有限公司,江蘇南京 210019)

可定制的管線屬性檢查程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

戴相喜1?,陶書(shū)竹2,陳作軍1,鄭騰飛3

(1．南京市測(cè)繪勘察研究院有限公司,江蘇南京 210019; 2．南京大學(xué)金陵學(xué)院城市與資源學(xué)院,江蘇南京 210089; 3．南京金脈信息工程監(jiān)理有限公司,江蘇南京 210019)

設(shè)計(jì)了一種基于Access數(shù)據(jù)庫(kù)模板的可定制擴(kuò)充的管線屬性檢查程序,用戶可以在模板中根據(jù)檢查需要,按照程序提供規(guī)則定制擴(kuò)展檢查項(xiàng)目,達(dá)到檢查管線屬性的目的,無(wú)需修改檢查源程序,從而提高了程序的靈活性,降低了程序維護(hù)成本。

質(zhì)檢;定制;AutoCAD;Access

1　前 言

數(shù)據(jù)內(nèi)業(yè)檢查是保證數(shù)據(jù)最終質(zhì)量重要的手段,內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)檢查手段通常分為人工檢查和計(jì)算機(jī)輔助檢查。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)輔助檢查正在發(fā)揮越來(lái)越重要的作用,在減少人工檢查工作量的同時(shí)提高了檢查工作效率和準(zhǔn)確性。管線數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)輔助檢查程序按照檢查類型可分為:圖形檢查和屬性檢查,圖形檢查是檢查管線空間位置方面的錯(cuò)誤,如:孤點(diǎn)檢查、孤線檢查、重復(fù)對(duì)象檢查、硬管碰撞分析等,屬性檢查是檢查管線屬性方面的錯(cuò)誤,如某屬性值不能為空,或某屬性值填寫(xiě)不符合要求。

目前全國(guó)各地很多城市都陸續(xù)開(kāi)展了地下管線普查工作,但由于管線數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)各異,無(wú)法使用一套質(zhì)檢程序來(lái)滿足各地要求[1],若為每個(gè)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)重新修改源程序來(lái)滿足要求則成本較高,因此急需一套能夠通過(guò)簡(jiǎn)單定制而無(wú)需修改程序的方法。通過(guò)對(duì)多個(gè)管線數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)研究發(fā)現(xiàn),各標(biāo)準(zhǔn)雖有各自特色,但也有一致的部分。因?yàn)樽鳛楣芫€數(shù)據(jù),均需調(diào)查管點(diǎn)坐標(biāo)、地面高程、管線埋深、管徑等空間幾何信息,而管線圖形檢查一般都基于這幾個(gè)幾何信息字段進(jìn)行檢查,所以圖形檢查程序一般能通用;而各地由于實(shí)際情況不同、用途不一,所需調(diào)查的屬性內(nèi)容出現(xiàn)不一致的情況,需要檢查的屬性內(nèi)容不同,因此管線屬性檢查程序難以通用。本文基于AutoCAD平臺(tái)設(shè)計(jì)一套可定制擴(kuò)充的管線屬性檢查程序,用戶可以通過(guò)簡(jiǎn)單的定制來(lái)滿足不同標(biāo)準(zhǔn)的需求。

2　研究現(xiàn)狀

傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助檢查程序是將檢查項(xiàng)目寫(xiě)入程序中,沒(méi)有提供接口供用戶修改,程序一旦寫(xiě)成,所能檢查的項(xiàng)目也就固定了,鑒于此大家開(kāi)始了檢查內(nèi)容可定制方面的探索。目前較常用的管線數(shù)據(jù)編輯平臺(tái)有清華山維和AutoCAD,清華山維的管線軟件提供了基于SQL語(yǔ)句的可擴(kuò)充管線屬性檢查功能[2],該功能比較靈活,用戶可以利用SQL語(yǔ)句編寫(xiě)出比較復(fù)雜的管線屬性檢查功能,但是該平臺(tái)目前使用不是非常廣泛,其思想可以供其他平臺(tái)借鑒。基于AutoCAD平臺(tái)也有這方面的研究[3],但是其設(shè)計(jì)的檢查規(guī)則較單一,不夠豐富和靈活,無(wú)法滿足較復(fù)雜的屬性檢查需求。

3　功能設(shè)計(jì)

本文面向管線數(shù)據(jù)檢查需求,提供多種屬性判斷比較的規(guī)則,用戶使用該規(guī)則在模板中添加或修改檢查項(xiàng)目,從而達(dá)到可定制管線檢查程序的功能。

3．1模板存儲(chǔ)格式

模板采用微軟Access數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行存儲(chǔ),因?yàn)樵撥浖^常用,且當(dāng)前管線生產(chǎn)單位提交的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)一般也為Access格式,用戶無(wú)需另外安裝數(shù)據(jù)庫(kù)軟件。

3．2檢查條件設(shè)計(jì)

目前較常見(jiàn)的可定制屬性檢查程序一般沒(méi)有在檢查字段值時(shí)設(shè)置條件或僅提供較簡(jiǎn)單的檢查條件設(shè)置,如材質(zhì)的合法值集合。管線數(shù)據(jù)雖然種類較少,看似簡(jiǎn)單,但事實(shí)上其空間和屬性的邏輯性十分嚴(yán)密。不同管線種類需要有不同的檢查項(xiàng)目,如電纜類管線需要檢查電壓值是否填寫(xiě),而通信類管線就不需要檢查電壓值;另外同一種管線內(nèi)部字段值檢查也需要有檢查條件約束,如煤氣PE管管徑合法值是一個(gè)集合,而煤氣鋼管管徑的合法值是另外一個(gè)集合,如果要檢查煤氣管徑值是否合法時(shí)不對(duì)管線材質(zhì)進(jìn)行約束,僅用PE管和鋼管兩個(gè)合法值集合的并集進(jìn)行判斷,則可能會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤情況,因此對(duì)檢查項(xiàng)設(shè)置條件是有必要的。本文為檢查項(xiàng)設(shè)計(jì)了圖層約束和字段值約束多重條件。

(1)圖層條件

經(jīng)分析,有些檢查項(xiàng)是普適性的,如地面高程值的檢查,有些檢查項(xiàng)是有針對(duì)性的,如上面所述電壓值的檢查,因此需要對(duì)檢查項(xiàng)所適用的圖層進(jìn)行約束。圖層條件可為一個(gè)、多個(gè)或所有圖層,如表1所示。

圖層條件設(shè)置　表1

(2)字段值約束

為能提供更多、更靈活的檢查項(xiàng)約束條件,設(shè)計(jì)了類似于SQL語(yǔ)法的條件屬性設(shè)置方法,比較運(yùn)算符有:大于(＞)、大于等于(＞=)、等于(==)、小于(＜)、小于等于(＜=)、不等于(!=),比較值(如表2所示)有:單個(gè)值、集合、值域、字段值四類。字段值條件可以設(shè)置多重,各字段值條件之間為邏輯與的關(guān)系。

字段比較值　表2

3．3必填屬性檢查

必填屬性檢查是檢查管線屬性必填字段是否已經(jīng)填值。管線屬性字段值有些可空,有些不可空,檢查程序需要將值不可空但未填寫(xiě)的要素作為錯(cuò)誤報(bào)出來(lái),這類檢查較為簡(jiǎn)單。

3．4異常屬性檢查

異常屬性檢查是檢查管線屬性填寫(xiě)的是否在合法范圍之內(nèi)。該檢查較必填屬性檢查復(fù)雜一些,分為以下四種類型:值與單一值大小比較(如架空管埋深要小于0)、值是否在合法區(qū)域范圍內(nèi)(如高程值)、值是否為幾個(gè)規(guī)定值之一(如管徑)、兩個(gè)字段值比較(如已用孔數(shù)不應(yīng)大于總孔數(shù))。這里的值比較算法與3．2中字段值約束相同。

3．5檢查流程

檢查功能分必填檢查和異常檢查,其實(shí)現(xiàn)流程類似,圖1為異常檢查功能的流程圖。在程序?qū)崿F(xiàn)過(guò)程中,條件是否滿足這一功能十分重要,且多處用到,應(yīng)將其提取出來(lái)作為一個(gè)單獨(dú)的函數(shù)模塊,方便各處調(diào)用。在該函數(shù)模塊中實(shí)現(xiàn)對(duì)各運(yùn)算符及條件值的判斷,其判斷流程如圖2所示。

圖1　屬性異常檢查流程圖

圖2　條件值判斷流程圖

4　程序?qū)崿F(xiàn)

4．1Access數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

根據(jù)上述功能設(shè)計(jì)思想,設(shè)計(jì)Access數(shù)據(jù)庫(kù)模板屬性檢查表結(jié)構(gòu)。為實(shí)現(xiàn)較好的可定制檢查功能,需要對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)進(jìn)行周密的設(shè)計(jì),如表3所示。表中每一行記錄檢查一個(gè)字段的值,同一個(gè)字段值可以在多行中進(jìn)行不同檢查,各行之間是邏輯或關(guān)系。可以通過(guò)填寫(xiě)是否必填和是否異常來(lái)設(shè)置本行何種檢查(必填檢查、異常檢查或是二者均檢查),前面的應(yīng)用層名、幾何類型和條件字段名、條件字段值是用來(lái)限定進(jìn)行本字段檢查所需要滿足的條件,字段值條件此處提供了三重條件,經(jīng)項(xiàng)目實(shí)踐發(fā)現(xiàn),一般最多需要兩重條件。

屬性檢查項(xiàng)表結(jié)構(gòu)　表3

4．2檢查功能實(shí)現(xiàn)

表4是以江蘇省管線數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置的檢查條件中4條為例,檢查內(nèi)容分別為:

①路燈線電壓字段是否為空及填寫(xiě)值是否為0．38;

②交通信號(hào)線、廣告線電壓值是否為空及填寫(xiě)值是否為0．22;

③燃?xì)饩€壓力字段是否為空及填寫(xiě)值是否在高壓、中壓、低壓中;

④電力、通信類管線當(dāng)占用孔數(shù)不為0時(shí),占用孔數(shù)填寫(xiě)值是否小于總孔數(shù)。

屬性檢查項(xiàng)填寫(xiě)樣例　表4

本程序基于AutoCAD 2008平臺(tái),使用其提供的．NET API接口,采用C#語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。以某市2015年普查管線數(shù)據(jù)為例進(jìn)行測(cè)試,對(duì)表4設(shè)置的內(nèi)容進(jìn)行檢查,圖3為樣例數(shù)據(jù)范圍示意圖,表5為該數(shù)據(jù)綜合統(tǒng)計(jì)的長(zhǎng)度。

樣例數(shù)據(jù)管線長(zhǎng)度　表5

圖3　數(shù)據(jù)示意圖

對(duì)該數(shù)據(jù)執(zhí)行上述4項(xiàng)檢查,必填檢查共計(jì)耗時(shí)15 s,異常檢查共計(jì)耗時(shí)46 s,屬性檢查表中設(shè)置的條件越多,執(zhí)行檢查耗時(shí)會(huì)越長(zhǎng)。檢查結(jié)果錯(cuò)誤定位如圖4所示。

圖4　程序檢查結(jié)果示例

5　小 結(jié)

本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種基于數(shù)據(jù)庫(kù)模板的可定制的管線屬性檢查程序,該程序提供了類SQL語(yǔ)法的條件判斷方法,極大提高了管線屬性判斷的靈活性,用戶可以在程序提供的規(guī)則框架內(nèi)任意定制屬性檢查項(xiàng)目,提升了程序的通用性。經(jīng)實(shí)際項(xiàng)目驗(yàn)證,該方法取得了較好的效果,此方法不僅可以應(yīng)用在管線數(shù)據(jù)檢查中,在地形數(shù)據(jù)檢查中同樣適用,同時(shí)對(duì)其他軟件平臺(tái)的數(shù)據(jù)檢查也有借鑒意義。

[1] 陳小航,戴相喜,王慶等．通用管線質(zhì)檢軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]．現(xiàn)代測(cè)繪,2013,36(2):53-55．

[2] 常洲,戴相喜,王華峰．地下管線內(nèi)外業(yè)一體化探測(cè)技術(shù)研究及實(shí)現(xiàn)[J]．測(cè)繪通報(bào),2011(7):50-53．

[3] 張彥彥,周衛(wèi),郝思寶．基于Aut0CAD二次開(kāi)發(fā)的矢量地形數(shù)據(jù)檢查[J]．現(xiàn)代測(cè)繪,2006,29(6):16-19．

[4] 朱旭紅,許國(guó)安,陳咬根．基于ArcObjects組件的地理數(shù)據(jù)檢查軟件的實(shí)現(xiàn)[J]．測(cè)繪工程,2010,19(2):49-52．

[5] 嚴(yán)玉瑤．城市管網(wǎng)空間數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]．北京:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京),2004．

Design and Implementation of Customizable Pipeline Attribute Check Software

Dai Xiangxi1,Tao Shuzhu2,Chen Zuojun1,Zhen Tengfei3

(1．Nanjing Institute of Surveying,Mapping&Geotechnical Investigation,Co．,Ltd,Nanjing 210019,China; 2．Urban and Resource Department Nanjing University Jinling College,Nanjing 210089,China; 3．Nanjing Geoman Infomation Engineering Supervision Co．,Ltd,Nanjing 210019,China)

Design an Extendable Pipeline attribute Check software based on Access template database,Users can customize the template database based on rules that software supported,according to their checking demands,by this they can achieve their checking purpose and without modify any check software source code,increase the software flexibility and reduce software maintenance cost．

quality test;customize;AutoCAD;Access

1672-8262(2016)01-131-04

P208．1,P209

B

?2015—10—28

戴相喜(1984—),男,工程師,碩士,主要從事測(cè)繪、GIS方面的研究工作。

四川省地理國(guó)情監(jiān)測(cè)工程技術(shù)研究中心資助項(xiàng)目(GC201502)