基于EPS腳本二次開(kāi)發(fā)的河道斷面測(cè)量數(shù)據(jù)自動(dòng)化處理

摘要：為提高河道斷面測(cè)量數(shù)據(jù)處理效率，減少人工干預(yù)，提升成果質(zhì)量，以荊江險(xiǎn)工河段堤防斷面測(cè)量數(shù)據(jù)為例，基于EPS腳本編寫(xiě)了斷面測(cè)量數(shù)據(jù)批量自動(dòng)化處理程序。結(jié)果表明：基于EPS的VBScript腳本語(yǔ)言二次開(kāi)發(fā)可有效提升斷面測(cè)量數(shù)據(jù)處理的效率和成果質(zhì)量，可實(shí)現(xiàn)斷面起點(diǎn)距批量計(jì)算、數(shù)據(jù)檢查、代碼替換等全程優(yōu)化作業(yè)。

關(guān)鍵詞：EPS腳本二次開(kāi)發(fā)； 河道斷面測(cè)量； 水文測(cè)驗(yàn)

中圖法分類(lèi)號(hào)：TV82文獻(xiàn)標(biāo)志碼：ADOI：10.15974/j.cnki.slsdkb.2024.S2.030

文章編號(hào)：1006-0081（2024）S2-0112-03

0引言

腳本語(yǔ)言是為了縮短編寫(xiě)-編譯-鏈接-運(yùn)行過(guò)程而創(chuàng)建的計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言，其過(guò)程通常是解釋執(zhí)行而非編譯，具有簡(jiǎn)單、易學(xué)、易用的特性。EPS地理信息工作站是面向GIS數(shù)據(jù)生產(chǎn)、處理、建庫(kù)更新的測(cè)繪與地理信息系統(tǒng)領(lǐng)域?qū)I(yè)軟件，目前支持C++、C# 等編程語(yǔ)言，以及VBScript/JScript等腳本語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，主要可實(shí)現(xiàn)EPS地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)整理、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理等。EPS腳本以*.VBS或*.JS為擴(kuò)展名，采用文本文件格式存儲(chǔ)，無(wú)需編譯即可在EPS平臺(tái)中以菜單、工具按鈕或命令行方式執(zhí)行，對(duì)擴(kuò)展程序功能，局部程序功能進(jìn)行修改操作簡(jiǎn)便。EPS腳本實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)測(cè)繪常用數(shù)據(jù)處理方法，并可封裝為函數(shù)，用戶(hù)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)時(shí)可直接調(diào)用，不必再次編寫(xiě)實(shí)現(xiàn)過(guò)程，減少工作量，大大提高了編程速度。

河道固定斷面測(cè)量是測(cè)繪工作的一項(xiàng)重要內(nèi)容，固定斷面的數(shù)據(jù)格式和圖形樣式多根據(jù)使用者需要而定，沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)要求。使用EPS腳本語(yǔ)言編寫(xiě)固定斷面程序，可以直接引用EPS腳本語(yǔ)言封裝函數(shù)，在基本固定斷面程序上進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)即可，能滿足不同用戶(hù)的需要。本文以荊江險(xiǎn)工河段堤防斷面測(cè)量數(shù)據(jù)處理為例，基于EPS腳本編寫(xiě)斷面測(cè)量數(shù)據(jù)批量自動(dòng)化處理程序，旨在提高斷面測(cè)量數(shù)據(jù)處理效率。

1二次開(kāi)發(fā)

SSProcess是平臺(tái)常用數(shù)據(jù)處理接口，是與EPS地理信息工作站交互的主要入口，提供的操作、功能主要包括工程管理、選擇集操作、圖形編輯操作、數(shù)據(jù)整理、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、坐標(biāo)體系轉(zhuǎn)換和系統(tǒng)設(shè)置等，固定斷面程序二次開(kāi)發(fā)主要利用該接口提供的函數(shù)進(jìn)行編寫(xiě)。程序編寫(xiě)主要流程包括三維空間點(diǎn)及屬性數(shù)據(jù)、斷面屬性數(shù)據(jù)導(dǎo)入，斷面測(cè)量數(shù)據(jù)處理、斷面圖繪制及編輯等，詳見(jiàn)圖1。

1.1測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)導(dǎo)入及編輯

測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)導(dǎo)入及編輯主要包括外業(yè)測(cè)量的斷面點(diǎn)導(dǎo)入EPS地理信息工作站，斷面點(diǎn)屬性數(shù)據(jù)的導(dǎo)入及編輯。固定斷面陸上外業(yè)測(cè)量目前多采用全站儀和RTK測(cè)記方式，水下多采用GNSS定位、單波束測(cè)深儀測(cè)深方式。為了方便數(shù)據(jù)處理和查詢(xún)，不同測(cè)量方式、不同記錄格式的固定斷面測(cè)量數(shù)據(jù)導(dǎo)入屬性應(yīng)包括：測(cè)點(diǎn)號(hào)、X、Y、Z、測(cè)點(diǎn)屬性說(shuō)明編碼、測(cè)點(diǎn)精度、測(cè)量時(shí)間等內(nèi)容。導(dǎo)入時(shí)應(yīng)對(duì)測(cè)量精度值不高的測(cè)點(diǎn)進(jìn)行處理，可以把測(cè)點(diǎn)屬性說(shuō)明換成標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)點(diǎn)屬性說(shuō)明。EPS地理信息工作站的基本數(shù)據(jù)導(dǎo)入功能如果不能滿足斷面測(cè)量多源數(shù)據(jù)導(dǎo)入要求，需要用EPS腳本語(yǔ)言的CreateNewObj函數(shù)來(lái)創(chuàng)造點(diǎn)對(duì)象，完成測(cè)點(diǎn)信息導(dǎo)入工作。該函數(shù)的功能強(qiáng)大，導(dǎo)入的測(cè)點(diǎn)信息可以在EPS地理信息工作站界面上顯示、修改、編輯，導(dǎo)入的點(diǎn)對(duì)象存放在EPS地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，方便對(duì)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行管理和運(yùn)用。

1.2固定斷面信息錄入

固定斷面信息主要包括左右端點(diǎn)坐標(biāo)、斷面測(cè)量時(shí)間、斷面方位角、斷面測(cè)時(shí)水位等信息，這些信息可統(tǒng)一錄入EPS圖形文件中，在錄入后也可對(duì)水位、測(cè)量時(shí)間等內(nèi)容進(jìn)行編輯修改。程序編寫(xiě)利用EPS腳本語(yǔ)言的CreateNewObj函數(shù)創(chuàng)建線對(duì)象，與創(chuàng)建點(diǎn)對(duì)象不同的是創(chuàng)建線對(duì)象時(shí)需增加一個(gè)端點(diǎn)，增加擴(kuò)展屬性用來(lái)存儲(chǔ)斷面水下、陸上測(cè)量時(shí)間、斷面水位等內(nèi)容。

1.3斷面測(cè)量數(shù)據(jù)處理

斷面測(cè)點(diǎn)和斷面信息文件需錄入到EPS地理信息工作站，經(jīng)檢查無(wú)誤后就可進(jìn)行斷面測(cè)量數(shù)據(jù)處理工作。程序編寫(xiě)中使用了函數(shù)SearchNearObj，這是EPS腳本語(yǔ)言高度集成的一個(gè)固定斷面處理函數(shù)，可以快速搜索斷面上的測(cè)點(diǎn)并計(jì)算測(cè)點(diǎn)相對(duì)于斷面端點(diǎn)的距離，即起點(diǎn)距。

固定斷面測(cè)量數(shù)據(jù)處理使用SSProcess.XYSA函數(shù)，實(shí)現(xiàn)了平面坐標(biāo)與極坐標(biāo)的相互轉(zhuǎn)換，開(kāi)發(fā)過(guò)程中直接調(diào)用此函數(shù)計(jì)算更方便，程序更緊湊。程序中搜尋斷面上測(cè)點(diǎn)和計(jì)算測(cè)點(diǎn)起點(diǎn)距都使用了該函數(shù)。

固定斷面測(cè)量數(shù)據(jù)處理還調(diào)用了SortArrayByValue函數(shù)。該函數(shù)可實(shí)現(xiàn)多維數(shù)組排序，多維數(shù)組排序是固定斷面測(cè)量程序二次開(kāi)發(fā)中最為復(fù)雜的部分，在斷面測(cè)量數(shù)據(jù)起點(diǎn)距計(jì)算之后的測(cè)點(diǎn)排序，查找斷面最深點(diǎn)都可調(diào)用，降低了二次開(kāi)發(fā)難度。

1.4斷面圖生成

EPS地理信息工作站是一款繪圖工具，用EPS腳本語(yǔ)言的CreateNewObj函數(shù)來(lái)創(chuàng)建點(diǎn)對(duì)象、線對(duì)象、面對(duì)象和標(biāo)注對(duì)象，SetNewObjValue函數(shù)設(shè)置對(duì)象屬性，如代碼、層、顏色等，最后調(diào)用AddNewObjPoint，AddNewObjLine，AddNewObjArea，AddNewObjNote函數(shù)將創(chuàng)建的對(duì)象添加到數(shù)據(jù)庫(kù)中保存，完成對(duì)象的創(chuàng)建（圖2），如此循環(huán)逐個(gè)創(chuàng)建生成斷面圖所需的對(duì)象就可以完成斷面圖的繪制。

斷面圖樣式目前沒(méi)有統(tǒng)一規(guī)定，多是根據(jù)甲方需要來(lái)作圖，主要包括坐標(biāo)軸、測(cè)點(diǎn)及斷面線展繪、斷面測(cè)量及相關(guān)信息標(biāo)注等內(nèi)容，需根據(jù)圖幅大小及其他具體要求一一確定。其中較為復(fù)雜的是斷面縱橫比例尺的計(jì)算，通常有縱橫比例尺一致的，但大多不一致，也有采用固定比例尺繪制斷面圖的，繪圖時(shí)先根據(jù)縱橫比例計(jì)算圖形縮放比例系數(shù)，程序中給定一個(gè)參數(shù)即可。另外，斷面圖是在EPS地理信息系統(tǒng)中生成的圖形，類(lèi)似于地形圖，生成的斷面圖可加載多測(cè)次歷史數(shù)據(jù)對(duì)比，本測(cè)次的異常點(diǎn)結(jié)合測(cè)點(diǎn)信息可進(jìn)行數(shù)據(jù)合理性檢查。

1.5選擇集操作

選擇集是EPS地理信息工作站的功能之一，可對(duì)圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行批量處理，對(duì)圖形中的任何一個(gè)屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇操作，可根據(jù)編碼、顏色、線形、分層、創(chuàng)建時(shí)間等指定屬性進(jìn)行選擇和處理。EPS腳本語(yǔ)言提供SSProcess接口，方便用戶(hù)二次開(kāi)發(fā)時(shí)調(diào)用，通過(guò)該接口，用戶(hù)可編寫(xiě)程序?qū)崿F(xiàn)選擇集的各種操作功能。固定斷面程序在對(duì)每個(gè)斷面的點(diǎn)、線、面、注記對(duì)象以及對(duì)象屬性進(jìn)行操作時(shí)都要用到選擇集操作，遵循先選擇對(duì)象或?qū)傩赃M(jìn)入選擇集，后對(duì)選擇集內(nèi)容進(jìn)行操作的原則，選擇集的靈活應(yīng)用是加工數(shù)據(jù)、編輯屬性、生成圖形、編輯圖形的基礎(chǔ)，而且操作極為頻繁，也是二次開(kāi)發(fā)中的常用功能和最為重要的基礎(chǔ)操作。

2應(yīng)用案例

荊江險(xiǎn)工河段堤防固定斷面測(cè)量項(xiàng)目要求40 m施測(cè)一個(gè)斷面，陸上寬300 m，水下寬400 m，沿長(zhǎng)江岸長(zhǎng)5 km，斷面按1∶500比例尺測(cè)量，測(cè)點(diǎn)間距不超過(guò)5 m。實(shí)際外業(yè)固定斷面陸上測(cè)量采用RTK方式，測(cè)點(diǎn)屬性采用簡(jiǎn)易代碼標(biāo)識(shí)，水下測(cè)量采用GNSS定位配單波束測(cè)深儀一體化測(cè)量方式，其他按照技術(shù)要求執(zhí)行。

每日陸上測(cè)量結(jié)束后把測(cè)點(diǎn)導(dǎo)出成CSV格式文件，內(nèi)容包括：測(cè)點(diǎn)號(hào)、X、Y、Z、測(cè)點(diǎn)屬性編碼、測(cè)點(diǎn)測(cè)量精度等。測(cè)點(diǎn)號(hào)按日期+測(cè)員代碼+測(cè)點(diǎn)序號(hào)編寫(xiě)，方便以后查詢(xún)；水下數(shù)據(jù)經(jīng)水位推算后處理成（X，Y，Z）三維數(shù)據(jù)，同陸上一樣轉(zhuǎn)為CSV格式文件。CSV數(shù)據(jù)文件通過(guò)固定斷面測(cè)點(diǎn)導(dǎo)入子程序，并導(dǎo)入到EPS地理信息系統(tǒng)，測(cè)點(diǎn)屬性通過(guò)固定斷面子程序在數(shù)據(jù)導(dǎo)入階段統(tǒng)一替換成標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)點(diǎn)屬性說(shuō)明，經(jīng)過(guò)腳本處理后，格式整理為“斷面號(hào)+起點(diǎn)距+高程+測(cè)點(diǎn)說(shuō)明+點(diǎn)名”這樣的標(biāo)準(zhǔn)斷面格式。

先在文本編輯器內(nèi)輸入斷面信息，斷面測(cè)量時(shí)間和測(cè)時(shí)水位在數(shù)據(jù)導(dǎo)入之后可以繼續(xù)修改，導(dǎo)入之前必須保證斷面名、斷面左右端點(diǎn)等信息無(wú)誤，編輯完成后斷面信息保存為CSV格式，用固定斷面信息導(dǎo)入子程序，導(dǎo)入EPS地理信息系統(tǒng)。數(shù)據(jù)導(dǎo)入完成后進(jìn)行合理性數(shù)據(jù)檢查。

合理性檢查內(nèi)容包括：① 通過(guò)和歷史固定斷面測(cè)量數(shù)據(jù)平面位置對(duì)比、測(cè)點(diǎn)高程對(duì)比、測(cè)點(diǎn)說(shuō)明屬性對(duì)比等進(jìn)行檢查；② 通過(guò)對(duì)RTK定位精度不高的點(diǎn)高亮顯示檢查測(cè)點(diǎn)的可靠性；③ EPS地理信息系統(tǒng)內(nèi)調(diào)入衛(wèi)星圖作為底圖檢查測(cè)點(diǎn)平面位置準(zhǔn)確性及測(cè)點(diǎn)屬性說(shuō)明正確性等，特別是特征地物、地貌如公路邊、護(hù)坡邊、溝、堤、水邊、房邊等采用此種檢查方式可排除大多數(shù)錯(cuò)漏。

合理性檢查無(wú)誤后調(diào)用固定斷面測(cè)量數(shù)據(jù)處理子程序生成并展繪斷面測(cè)量數(shù)據(jù)點(diǎn)，再用固定斷面圖生成程序繪制斷面圖，斷面圖內(nèi)可套繪多測(cè)次歷史成果，靈活應(yīng)用選擇集、軟件編輯功能對(duì)斷面圖進(jìn)行檢查、清繪，形成最終成果。

3結(jié)語(yǔ)

本研究通過(guò)對(duì)EPS地理信息工作站腳本語(yǔ)言進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)了從測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)導(dǎo)入至河道斷面圖繪制的全部功能。程序開(kāi)發(fā)難度低，開(kāi)發(fā)速度快；編寫(xiě)的程序功能完善、擴(kuò)展性強(qiáng)。在數(shù)據(jù)合理性檢查、圖形清繪階段還可利用軟件自帶功能實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，便于查找數(shù)據(jù)錯(cuò)漏，提高成圖質(zhì)量。

（編輯：江文）