基于Lisp的CAD二次開發(fā)在排水?dāng)?shù)據(jù)處理中的應(yīng)用

黃 武

（1.廣州市市政工程設(shè)計研究院，廣東 廣州 510060）

城市排水系統(tǒng)建設(shè)是否完善，直接影響到城市居民的生活質(zhì)量。面對近年來城市的不斷擴建和內(nèi)澇問題的日趨嚴(yán)重[1]，國家于2010～2012年開展了第一次全國水利普查。排水設(shè)施專項普查作為其中一項重要內(nèi)容，全面調(diào)查城市管網(wǎng)現(xiàn)狀數(shù)據(jù)，建立基礎(chǔ)排水設(shè)施地理信息數(shù)據(jù)庫，對城市排水設(shè)施的規(guī)劃設(shè)計、運營維護及綜合管理有著重要意義。管線數(shù)據(jù)涉及數(shù)據(jù)屬性較多，幾乎每個點、線、面都將近20多項，將這些數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤地錄入數(shù)據(jù)庫是一項重要而復(fù)雜的工作。采用GIS軟件直接錄入，要求作業(yè)人員必須熟練操作軟件，錄入過程繁瑣，界面操作不直觀，工作量大；采用大家熟知的CAD軟件作為數(shù)據(jù)錄入的中間載體，利用Lisp語言進行二次開發(fā)，將會大大減少數(shù)據(jù)錄入的工作量。

1 Visual Lisp語言簡介

Visual Lisp語言是內(nèi)嵌于AutoCAD軟件上的一款開發(fā)工具。它具有獨立的集成開發(fā)環(huán)境，包括文本編輯器、語法檢查器、源代碼調(diào)試器及智能化的控制臺等。用戶利用它可以隨意地編輯、編譯、修改及調(diào)試Auto Lisp源程序，通過編譯得到運行效率高、代碼緊湊、源代碼受保護的應(yīng)用程序[2]。因為Auto Lisp是一種內(nèi)嵌于AutoCAD中的表處理程序設(shè)計語言，屬于解釋型高級語言，它能夠直接在AutoCAD內(nèi)部運行，具有語法簡潔、表達(dá)力強、函數(shù)種類多、程序結(jié)構(gòu)靈活、易學(xué)易用等特點，是AutoCAD二次開發(fā)的理想工具[3，4]。

2 排水設(shè)施專項普查數(shù)據(jù)入庫流程

排水設(shè)施專項普查作為全國第一次水利普查的子項，從前期方案的制定到外業(yè)數(shù)據(jù)采集、內(nèi)業(yè)整理入庫，每個環(huán)節(jié)都必須形成一整套完善的工作流程，以便指導(dǎo)每個環(huán)節(jié)的工作。

傳統(tǒng)數(shù)據(jù)入庫可在ArcGIS軟件下直接編輯，由于普查范圍廣，數(shù)據(jù)量大，且在ArcGIS軟件下，其數(shù)據(jù)錄入功能的可操作性不強，如圖面數(shù)據(jù)不直觀。部分相關(guān)數(shù)據(jù)不進行自動計算，不能實現(xiàn)自動編號、接邊時難以區(qū)分新舊數(shù)據(jù)等，且要求作業(yè)人員必須熟練掌握軟件的操作。針對這些問題，利用大家熟知的CAD軟件作為數(shù)據(jù)整理的一個平臺，運用于本次排水設(shè)施專項普查數(shù)據(jù)入庫工作，詳細(xì)工作流程見圖1。

圖1 數(shù)據(jù)入庫流程圖

根據(jù)本次普查的流程和特點，進行二次開發(fā)的程序設(shè)計，其詳細(xì)開發(fā)流程見圖2。

3 程序開發(fā)主要功能模塊

本程序是針對全國第一次水利普查的數(shù)據(jù)格式開發(fā)的，可以實現(xiàn)的功能主要有測點自動展繪、管段連線、對象屬性的查看及修改、對象名稱及編號的自動處理等。以下重點講述幾個關(guān)鍵功能模塊的開發(fā)。

1）對象屬性項添加及編輯。利用Lisp語言，對CAD對象進行屬性的擴展，其代碼為：

(defun extradatayj()；（窨井字段添加）

圖2 開發(fā)流程思路

(setq endata (entget en '("ADDR")))

(regapp "ADDR")

(setq new_ext_list(list-3 (list "ADDR"(cons 1000 ""))))

(setq endata (append endata (list new_ext_list)))

(entmod endata)

上述代碼是為窨井?dāng)?shù)據(jù)添加一個“ADDR”（地址）的字段名稱，為字符串型，字段名稱與數(shù)據(jù)庫字段完全吻合，能保證后續(xù)數(shù)據(jù)入庫的無損轉(zhuǎn)換。

為對象增加需要的屬性項目后生成對話框，根據(jù)屬性框提示，填寫并編輯對象屬性值，如圖3。

圖3 地物屬性對話框

2）管段連線過程自動計算并填寫相關(guān)數(shù)據(jù)。利用程序開發(fā)的管段連線命令“WS、YS”等進行繪制管段。在繪制過程中，輸入現(xiàn)場調(diào)查的深度、管徑及外業(yè)測量的高程值，可自動計算與這些數(shù)據(jù)相關(guān)的數(shù)值，并自動填寫在對象屬性表中。如管段要求填寫的起點管底高程、終點管底高程、起點埋深、終點埋深、管段長度值，都可在繪制過程中自動讀取，其現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集見圖4。

圖4 現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集圖

起、終點管底高程（H1）=起、終點井面高程（H0）-起點管底深度（S1）

起、終點管底埋深（?S）=起、終點管底深度（S1）-管徑（D）/1000-壁厚（μ）

其中H0、S1、D為現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)值，μ一般根據(jù)材質(zhì)的不同設(shè)置為常數(shù)。根據(jù)上述關(guān)系，編寫語言進行相關(guān)計算，其中sur_h為地面高程，d、s為管徑、壁厚（設(shè)置為常數(shù)0.05 m），end_h為終點管底高程。

(setq end_sur_h (cdr (car (cdr (cadr (assoc -3 (entget endob '("sur_h")

(if (and (/= end_sur_h "*多種*") (/= end_sur_h nil)(/= gx_d_s nil) (/= b_end_h nil) (/= ob_end_h "*多種*"))

progn (setq ob_endcen_dee (- end_sur_h ob_end_h (*gx_d_s 0.001) 0.05))

(setq endata (entget en '("endcen_dee")))

(setq new_ext_list (list -3 (list "endcen_dee" (cons 1040 ob_endcen_dee))))

(if (setq old_ext_list (assoc -3 endata))

(setq endata (subst new_ext_list old_ext_list endata))

3）作業(yè)編號的自動生成。作業(yè)編號（work_id）作為數(shù)據(jù)庫中地物的唯一標(biāo)識碼，其填寫的準(zhǔn)確性對數(shù)據(jù)庫后續(xù)的運行有重大的影響。因作業(yè)編號的字段較長且需遵循既定的編號規(guī)則，如果采用人工編寫，工作量巨大，且準(zhǔn)確率不高，易出現(xiàn)重復(fù)。在本次項目中針對該屬性項的填寫，進行程序開發(fā)，實現(xiàn)作業(yè)編號的自動生成，關(guān)鍵代碼如下：

(setq strictinfo (getstring (strcat " 輸入作業(yè)片區(qū)信息<" strictinfobak ">:")))

(if (or (= strictinfo nil) (= strictinfo "")) (setq strictinfo strictinfobak))

(setq strictinfo (strcase strictinfo))

(setq strictinfobak strictinfo)

(setq nn (getint (strcat " 作業(yè)編號起始流水號<"(itoa start_num) ">:")))

(if (= nn nil) (setq nn start_num))

(setq start_num nn);本次作業(yè)編號起始流水號。

4）數(shù)據(jù)接邊顏色區(qū)分。將普查的數(shù)據(jù)更新到數(shù)據(jù)庫中，存在數(shù)據(jù)融合的問題，在不同時期數(shù)據(jù)的邊界處，存在著新舊數(shù)據(jù)的接邊。而在接邊操作過程中由于不同類型的數(shù)據(jù)都在同一個層上且顏色沒有區(qū)別，故在接邊操作時容易選錯對象。本次開發(fā)中根據(jù)對象屬性中的“checkstate”字段的不同，利用Lisp語言，將該字段中對應(yīng)為“更新”、“刪除”和“新增”三個類型的對象分別改變成不同的顏色，并放置在不同圖層上。當(dāng)接邊工作完成后利用“HY”(還原)命令，可將改變的圖層和顏色恢復(fù)到之前的狀態(tài)，顏色更改的關(guān)鍵代碼如下：

(if (= (tblsearch "layer""新 增 層") nil) (command"layer""N""新增層""C""7""新增層""") (command"layer""C""7""新增層"""))

(if (= (tblsearch "layer""更 新 層") nil) (command"layer""N""更新層""C""2""更新層""") (command"layer""C""2""更新層"""))

(if (= (tblsearch "layer""刪 除 層") nil) (command"layer""N""刪除層""C""8""刪除層""") (command"layer""C""8""刪除層""")

5）屬性數(shù)據(jù)檢查。普查對象填寫的屬性項眾多，每個屬性項都有填寫的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)值數(shù)據(jù)間存在著關(guān)聯(lián)，空間拓?fù)潢P(guān)系復(fù)雜，在數(shù)據(jù)入庫前必須要保證屬性填寫的正確性，空間拓?fù)潢P(guān)系的完整性，邏輯關(guān)系的合理性。針對此次普查數(shù)據(jù)填寫的特點，利用Lisp語言進行程序編寫，實現(xiàn)基礎(chǔ)的檢查功能，如管點重復(fù)、管線端點為空、屬性項為空值、埋深數(shù)據(jù)是否為負(fù)值、作業(yè)編號是否一致等。經(jīng)過檢查，可去除掉很大部分?jǐn)?shù)據(jù)填寫過程中因粗心造成的錯誤。以下列舉管線端點為空時，程序檢查程序關(guān)鍵代碼如下，檢查結(jié)果見圖5。

(setq endob_x (rtos (cadr (assoc 10 endobdata)) 2))

(setq endob_y (rtos (caddr (assoc 10 endobdata)) 2))

if (and (wcmatch pt2_x endob_x) (wcmatch pt2_y endob_y))

(progn (setq endob (ssname jcj jj))

(setq gd_gxd_end_result nil)

(setq jj (sslength jcj))

(setq gd_gxd_end_result "終點上無管點，")

圖5 管線端點為空檢查過程

4 結(jié) 語

基于Visual Lisp語言對AutoCAD進行二次開發(fā)，利用該開發(fā)程序?qū)Φ谝淮嗡詹椤潘O(shè)施專項數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)整理及入庫工作，可借助大家熟知的AutoCAD軟件平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的整理入庫工作，避免了直接在GIS軟件上操作的不便。此次排水設(shè)施專項數(shù)據(jù)整理的工作結(jié)果證實，基于Visual Lisp語言對AutoCAD進行二次開發(fā)可較大程度上減少數(shù)據(jù)整理的工作量，提高作業(yè)效率，節(jié)省成本，減少因人工操作造成的錯誤。

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