基于AutoCAD的管線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究

張鳳瑞

(天津市津勘巖土工程股份有限公司，天津 300191)

基于AutoCAD的管線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究

張鳳瑞?

(天津市津勘巖土工程股份有限公司，天津 300191)

為了建立天津市地下管線信息系統(tǒng)，實現(xiàn)地下管線工程信息動態(tài)管理，規(guī)范地下管線探查、測量、圖件編繪和地下管線信息系統(tǒng)建設的要求，天津市地下空間規(guī)劃管理信息中心發(fā)布了新測地下管線探測技術(shù)標準，本文從符號庫建立、環(huán)境加載、管線繪制、屬性查詢、管線扯旗、數(shù)據(jù)庫及報表導入導出等方面系統(tǒng)地介紹了管線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)。

AutoCAD；管線；采集系統(tǒng)

1 研究背景

天津市為了建立城市地下管線信息系統(tǒng)，實現(xiàn)地下管線工程信息動態(tài)管理，規(guī)范地下管線探查、測量、圖件編繪和信息系統(tǒng)建設的技術(shù)要求，及時、準確地為城市規(guī)劃、設計、建設和管理提供各種地下管線現(xiàn)狀資料，于2009年初實施了《天津市地下管線工程現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、竣工數(shù)據(jù)報驗要求》。新老標準之間在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上存在著很大的差別，原來的內(nèi)業(yè)成圖軟件已經(jīng)不能完全滿足要求，各個管線作業(yè)部門面臨著沒有軟件可用的局面。基于此，本文探討了基于AutoCAD平臺，開發(fā)滿足新標準的管線數(shù)據(jù)采集軟件。

2 系統(tǒng)流程

系統(tǒng)設計從外業(yè)數(shù)據(jù)采集入手，包含繪制、編輯、檢查、輸出、入庫等功能，如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)流程圖

3 功能設計

3.1 配置繪圖環(huán)境

系統(tǒng)的環(huán)境設置主要指管線圖中圖層信息的配置。

為了使系統(tǒng)具有更大的靈活性、可維護性，我們將一些常規(guī)的軟件對照表信息及其他用戶配置信息記錄在INI文件中。因此，當系統(tǒng)的環(huán)境變化時，可以直接修改INI文件，而無需修改程序。

INI文件是Windows的系統(tǒng)配置文件，由若干部分(Section)組成，每個Section的名稱用[]括起來，在一個Section中，可以有很多的Key，每個Key可以有一個值，格式為Key＝value。

如，在“tc.ini”文件中存儲每一類管線的圖層信息的格式為:

其中“[給水]”表示一個Section，“SPPOINT”表示圖層名稱，“5”表示圖層的顏色值。在程序中調(diào)用系統(tǒng)的 API函數(shù) GetPrivateProfileString和 WritePrivateProfileString，就可以很方便的讀寫INI文件了。從INI文件中取得圖層名稱和顏色值后，在通過AutoCAD的layer命令就可以建立圖層環(huán)境了。

3.2 數(shù)據(jù)采集、內(nèi)業(yè)展點

外業(yè)采集的坐標及點號信息的格式應滿足以下格式:

點號，測量X坐標，測量Y坐標，測量Z坐標，如:

程序逐行讀取文本文件，從每一行中分析出點號和X、Y、Z坐標，然后在 AutoCAD中按坐標創(chuàng)建點(Point)，同時為了讓用戶能夠判讀點名，還必須在點的附近位置生成文本點號(Text)，如:。DX501。為了建立點與點號的關(guān)聯(lián)關(guān)系，在點對象的擴展屬性中保存點號信息。如點號“DX501”存儲在擴展屬性中的格式為:("GX_ZDHAPP"(1000."DX501"))))。為了方便用戶繪管點符號時捕捉點位，在展點完成后，由程序控制打開AutoCAD的節(jié)點捕捉模式。

3.3 自定義快捷鍵

在基于AutoCAD開發(fā)應用程序的時候，在實現(xiàn)程序基本功能的同時，還要充分考慮到用戶的作業(yè)習慣以及如何讓使用者最大限度地提高作業(yè)效率。

一般的軟件提供的常規(guī)命令調(diào)用方式有:通過菜單調(diào)用、通過工具條調(diào)用、通過命令調(diào)用等。從使用者的角度講，數(shù)據(jù)采集程序不同于一般的程序，不是運行一個命令就可以馬上得到結(jié)果了，而需要頻繁的手工操作來完成數(shù)據(jù)要素的繪制。這時，我們就要想辦法簡化用戶的操作。

AutoCAD本身提供了一個.pgp文件，它允許用戶定義快捷命令。但我們認為這種方式使用起來仍然不太靈活。筆者研究一種更加適合采集軟件的允許用戶自定義快捷鍵的方法。

首先定義快捷命令與實際命令的映射文件“tools_ shortcut_key.ini”:

當然，這里“實際命令”必須是已經(jīng)實現(xiàn)的功能。在lsp中實現(xiàn)快捷鍵設置的方法如下:

運行這段程序后，第一步中的快捷命令就生效了。那如何讓用戶能夠很方便地定義快捷鍵呢，其實道理很簡單，只要為用戶提供個對話框，能方便地更改配置文件tools_shortcut_key.ini中的[TOOLS]部分就可以了，代碼如下:

在AutoCAD命令行運行TOOLS_SHORTCUTKEY，結(jié)果如下圖2所示，用戶可以修改快捷鍵的設置。

圖2 快捷鍵設置

3.4 建立符號庫

(1)建立符號庫

根據(jù)新的管線數(shù)據(jù)標準中規(guī)定的各種管線符號的尺寸樣式，在AutoCAD 2004手工繪制符號，并按不同的管線類別進行存儲，符號文件名稱以“XGX”開頭命名。

符號遮掩是管線圖中非常重要的內(nèi)容，以前老版本的管線程序中符號和遮掩框是分離的，當修改符號位置的時候，遮掩框就不起作用了，只能重新遮掩，同時也產(chǎn)生了很多廢棄的遮掩框。

考慮到這種情況，我們的解決方法是:建立帶有遮掩框的符號，即在繪制新管線符號時，同時加繪遮掩框，這樣遮掩框和符號就成為一體了。建立遮掩框方式分幾種情況，如圖3所示。

圖3 遮掩框方式分類

基本的加繪遮掩框的原則是:面狀要素要以面邊線為基準建立遮掩，當多個面有包含情況時，僅遮掩最大范圍的面；線狀要素不需要遮掩。

(2)建立幻燈片庫

建立幻燈片庫的方法主要是利用AutoCAD提供的slidelib.exe工具生成。線用MSLIDE命令為每個管線符號生成一個.sld格式的幻燈片文件，然后在Windows的命令行窗口中通過以下命令創(chuàng)建幻燈庫:

符號庫顯示效果如圖4所示。

圖4 幻燈片庫顯示效果

3.5 屬性錄入編輯

在屬性錄入的過程中增加邏輯控制，盡可能從根源上避免各種可能的錯誤發(fā)生。

(1)多種繪制管點方式

在繪制管點時，AutoCAD命令行提示:

在屏幕上指定管線符號定位點或[輸點號(I)]:

因為在設計這個功能時，考慮了用戶的兩種使用方式:一種是直接用鼠標拾取由展點功能生成的點，另一種是圖面上的展點非常多時，用戶可以直接輸入點號，系統(tǒng)會自動找到它所處的點位，這種功能所起到的效果類似于前文提到過的實體定位技術(shù)，對用戶來說將是非常有用的。

用戶拾取點后，在彈出的屬性框中物探點號已經(jīng)讀取進來了，這時存儲在點里的擴展屬性就派上用場了。

(2)點號匹配

在設計這個功能時，充分考慮了作業(yè)的實際情況，目的是讓用戶只在外業(yè)采集時記錄物探簡號，以后的所有涉及對點號的處理工作全部由程序自動解析。如經(jīng)過匹配后就變成11位的標準點號了。在匹配規(guī)則定義框中，中間的內(nèi)容是需要插入簡號中的文本，兩側(cè)的是占位符，用戶在編輯時必須確保所有位數(shù)之和為11位。管點屬錄入界面如圖5所示。

(3)聯(lián)動輸入

在錄入存在一定邏輯運算關(guān)系的屬性項時，系統(tǒng)會自動實時解算相關(guān)屬性項。如輸入“井底埋深”時，“井底高程”框中會實時顯示“地面高程”與“井底埋深”的差值。這樣就減少了人為的運算錯誤。

圖5 管點屬性錄入

(4)屬性查詢編輯

如圖6所示，程序允許用戶同時選擇多條管線，選擇后在列表框中列出所選管線的點號信息，用戶選擇每條記錄，AutoCAD屏幕會自動定位到選中的管線。

圖6 管線屬性編輯

(5)管線檢查

為了更好地保證管線數(shù)據(jù)成果質(zhì)量，筆者將管線檢查模塊作為一個重要的環(huán)節(jié)加入到系統(tǒng)流程中，根據(jù)管線數(shù)據(jù)的監(jiān)理規(guī)則對幾十項內(nèi)容進行檢查，并對檢查的結(jié)果提供錯誤定位列表，方便用戶修改。如圖7所示。

4 結(jié) 語

除了前文介紹的基本功能設計，系統(tǒng)還包括一些非常有用的輔助工具，如扯旗、圖面整飾等。系統(tǒng)設計過程中始終堅持穩(wěn)定、方便快捷、層層質(zhì)量控制的原則。系統(tǒng)自2009年發(fā)行以來廣泛應用于天津市的多家管線作業(yè)單位，在天津管線測繪領(lǐng)域取得了顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。

圖7 管線錯誤定位

[1] 黃堅.基于測繪數(shù)據(jù)庫的GIS在城市規(guī)劃管理中的應用開發(fā)研究[J].城市勘測，1997(4):24～30

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[3] 張正祿.地下管線探測和管網(wǎng)信息系統(tǒng)[M].北京，測繪出版社

[4] 潘慶林.AutoCAD環(huán)境下地形圖符號庫的建立[J].南京建筑工程學院學報.1996(4):48～53

[5] 江貽芳.地下管線動態(tài)更新管理體系的建立[J].工程勘察，2005(5)

[6] 毛蔣興.GIS空間數(shù)據(jù)庫在城市規(guī)劃成圖過程中的應用[J].天津理工大學學報，2006，22(1):85～88

The Research of the Pipeline Data Acquisition Systems Base on AutoCAD

Zhang Fengrui
(Tianjin JinKan Geotechnical Engineering Co.，Ltd.Tianjin 300191，China)

According to the new underground pipeline detection technology standards published by Tianjin Underground Space Planning Management Information Center.In order to establish tianjin underground pipeline information system，realize the dynamic management information of Underground Pipeline Engineering，make the standard requirements of the underground pipeline detection and measurement，maps Compilation，and underground pipeline information system construction.This text makes a systematic introduction to design and implement The Pipeline Data Acquisition System from many aspects such as symbol library establishing，environmental loading，Pipeline drawing，attribute query，pipeline marking，database and reports import and export and so on.

AutoCAD；pipeline

2011—08—17

張鳳瑞(1962—)，男，高級工程師，主要從事工程測量工作。

1672－8262(2011)06－71－04

P208.2

B