計算機制圖軟件間數據格式及坐標系統的轉換原理闡述

鮑曉東

【摘要】從畢業到現在一直從事測量及相關行業的內業制圖工作，已經有十幾年的經驗了，本文就測量制圖軟件CASS的內業處理及制圖方面進行分析，探討軟件展點數據格式轉換和坐標轉換，并對CASS軟件在測量制圖中的必要性，程序的實現過程進行闡述，望能與業內人士共同探討。

【關鍵詞】CASS；內業制圖；坐標轉換；二次開發；必要性；程序的實現

前言：南方CASS是加載在制圖軟件AutoCAD程序下的附屬軟件，測量工程專用制圖軟件中占主導地位，現在分很多版本，從最開始的CASS第一代到現在的CASS7.1，每個版本的更新及換代，都是在自身的不斷完善和進步。在測量這一技術領域里，主要應用在地形成圖、 地籍成圖、工程測量應用三大分支內，與最近興起的GIS數據庫軟件正在不斷銜接，徹底突破了以往銜接中出現的問題，如使用骨架線實時編輯、簡碼用戶化、GIS無縫接口等。CASS的主要功能有：地形、地籍制圖與建庫一體化處理；土地勘測定界；城市部件調查；方便實用的土方計算，數據與圖形之間的相互轉化，距離，面積自動量取。

一、測量內業制圖的重要性

最近幾年，隨著國家政策及人們的需求，城鎮化建設，城市管網完善，全國范圍內的水利交通不斷優化，使得測繪這一行業被越來越多人們從知道的程度變為熟悉，所謂測繪，最簡單的解釋就是，測量繪圖，既然是測量和繪圖，就要分兩個部分，即外業測量和內業繪圖，由此可以看出內業繪圖的重要性的面，下面我再繼續說說重要性的點。就城市建設規劃這一塊來說，測量成果的地形圖是設計的參考依據和規劃基礎，規劃要抓整體觀和具體點，既整體規劃和局部開發，這就需要不同比例尺的地形圖。整體規劃就需要小比例尺地形圖，而局部開發又需要相對較大比例尺的地形圖。所以有的時候就需要內業處理大小比例次的關系，但是必須注意一點，大比例尺地形圖拼接合并成大范圍的小比例尺地形圖，需要修減比例尺內不需要體現的地物及符號，通過銜接，拼圖，與修減是可以實現的，但是從大范圍的小比例尺地形圖轉換為大比例尺地形圖就不可以了，因為大比例尺中要體現的地貌，地物，高程精度等都會缺失，所以不可以轉換。在實際工作中，利用加載在AutoCAD程序下的CASS編制各種比例尺地形圖是一種很實用的制圖方法。數字地圖不像傳統地圖那樣以線劃、顏色、 符號注記來表示地形地物，而是以一定的計算機能識別的數字代碼系統反映地表各類地理屬性特征。 數字地圖的特點決定了數字地形圖的編繪不同于傳統的紙質地形圖。近幾年，國家基礎建設加快了步伐，基礎規劃建設所使用的圖形一般都是大比例尺地形圖。

二、基于CASS二次開發的數據格式轉換技術

2.1 CASS 數據交換文件結構

南方CASS的數據交換文件（擴展名是“.cas” ）是專門為用戶進入設計的，主要是為了方便用戶，提高操作的舒適度，CASS的數據交換文件與測量成果的圖形轉換是雙向的。即用戶的各類數學測繪成果通過數據文件規定的格式可以轉化為AUTOCAD下的圖形，AUTOCAD下的圖形有CASS打開后可以通過里面的命令轉換為固定格式的測量數學文件。 CASS的數據交換文件總體格式是：第一行和最后一行固定分別為START和END，就是開始和結束。二、 三行規定了圖形的范圍，就是給定一個域。文件正文從第四行開始，以圖層為單位分成若干獨立的部分，用中括號將層名括起來，作為該圖層區的開始行，每個層內部又以實體類別劃分開來，共有POINT（點狀地物）、 LINE（線段）、 ARC（弧）、 CIRCLE（圓）、PLINE（復合線）、 SPLINE（樣條線）、 TEXT（文字）、 SPECIAL（特殊地物）等8種實體類型，每個層的每種實體類型部分以實體類型名為開始行，以字符串“nil” 為結束行。

2.2 MapInfo 數據交換文件結構

MIF是MapInfo用來和外部交換文件的中介。 用戶使用中，通過MIF格式的轉換將地形圖轉換后，會在Mapinfo中生成兩個文件，分別是（*.mif，*.mid）。其中MapInfo表的表結構及表中所有空間對象的空間信息是*.mif表現的。而*.mid文件則按記錄順序保存了每個空間對象的所有屬性信息。

2 . 3 接口文件的設計

南方CASS實體類型與MapInfo圖形對象的對應關系分三種情況，分別敘述如下幾方面。

（1）南方CASS中的LINE、 PLINE、 SPLINE不同的類型的線對應MapInfo中的線圖元。

（2）CASS中的 POINT、 ARC、 CIRCLE、TEXT分別對應MapInfo點圖元、 圓弧、 橢圓（長半徑與短半徑相等的情形）、 文本。基本就是英文相對應。

（3）SPECIAL是南方CASS中程序控制的復雜實體，其格式依地物的不同而改變，其中mapinfo點圖元對應的是CASS中的控制點、高程點、水深點。mapinfo中的線圖元可以分別對應CASS中的骨架線，界址線，雙線不規則地物（包括自然斜坡，不規則樓梯等）。 對此類實體的圖元要根據具體的CASS編碼進行處理，根據不同的編碼提取該實體不同的信息。

2.4 程序實現過程

在弄清楚轉換前后2種不同文件結構之后，就可以通過編程對前后文件進行數據轉換，在轉換過程中需要注意的問題：

（1）復合線轉換的問題：由于GIS的折線和面實體在CASS中都是以PLINE（復合線）形式存儲的，不同之處就是未閉合折線是以“E”為結束標志，閉合折線是以“C” 為結束標志，而折線閉合所形成的圖形就是GIS 中的面域圖形，因此，程序中是根據折線的結束標志判斷CASS中的折線數據在MIF 文件中是以折線形式存儲還是以面域形式存儲。

（2）文本轉換問題：文本的創建比較繁瑣，對于少量的文本輸入，最好在轉成Tab文件后在地圖窗口中操作，CASS數據交換文件中的文本只有文字起點即左下角坐標，而MapInfo數據交換文件中存儲文本時要求有文字的兩組坐標值，因此程序中是采用了一個算法將文字另一組坐標值求解出來。

三、坐標轉換技術

在進行全野外數字測圖的過程中，經常會遇到測站點和定向點的設站錯誤或獨立坐標系轉為已知坐標系等問題，兩個不同坐標系之間相互專化換，通常通過三維改正和平面改正兩種方法解決：

三維改正：可以通過已知轉換參數，對已知或已測數據文件進行整體轉換，指定轉換后的保存路徑，得出想要坐標的數據坐標三維數據，然后再進行展點，這種轉換的難點就是轉換參數的獲取。有高精度的七參數，和一般精度的四參數。根據需求選取哪種轉換類型。平面糾正：兩種方法，一種是電子表格，一種是在cass軟件中直接找到同一點的不同坐標系的平移。

結 語

全野外數字化測圖這一新興名詞逐漸被大家所接受，其核心就是測圖軟件的先進性和便利程度。由于國家沒有明確規定數字化成圖軟件的格式，現在就出現了好多測圖軟件的專業公司，但是每家的軟件又有區別，側重點不同，各有所長。現在怎么能集眾家所長，開發一個兼顧所有測量方面的測量軟件成為了現在熱點。Mapinfo現在已經不是特別常用了，mapgis因其多功能，操作簡便，逐漸占領了測量軟件市場，被越來越多的人所接受。

參考文獻

[1] 劉述春. 數字化測繪在地籍測量中的應用[J].科技資訊，2008

[2] 吳建中. 建立自己的AutoCAD 線型庫[J].工程地質中計算及應用，2001

[3] 劉玉芳. 深入探討地質制圖中CASS 與MAPGIS 數據轉換思路[J]. 科技創新導報， 2011

[4] 李藝芳. 數據在 MapGIS 和 CASS 之間相互轉換及應用 [J] . 地理空間信息， 2008

[5] 李藝芳. 數據在MapGIS 和CASS 之間相互轉換及應用[J] . 地理空間信息， 2008