國家水土保持重點工程項目管理系統拐點坐標輸入方法
—— AUTOCAD基點坐標轉換經緯度

王連磊，陳新軍

(1.莒南縣水土保持委員會辦公室，山東 莒南 276600； 2.臨沂市水利局，山東 臨沂 276000)

信息化水平作為衡量一個國家或地區現代化水平的重要標志，已成為評價國家綜合實力、國際競爭力的關鍵因素，在我國信息化建設已經上升到國家戰略高度，各個領域都將信息化建設作為長期的發展目標。近年來，水利部先后印發了《全國水土保持信息化發展綱要(2008—2020年)》《全國水土保持信息化規劃(2013—2020年)》《全國水土保持信息化實施方案》，進一步明確了我國水土保持信息化工作的指導思想、基本原則、主要目標、根本任務、組織實施和保障措施[1]。水利部水土保持監測中心與北京地拓公司聯合開發了“水土保持重點工程項目管理信息系統”(以下簡稱“信息系統”) ，要求把2011 年以后建設的水土保持重點工程項目錄入系統，使水土保持工程進入信息化管理時期。

1 水土保持工程信息化錄入概況

水土保持工程涉及面積大、實施措施復雜，將小流域邊界及圖斑拐點坐標成功導入水土保持重點工程項目管理信息系統是維護好項目系統的重點難點[2]。由于圖斑較多、規劃設計與當前信息化錄入要求有差異等因素，導致圖斑坐標點錄入比較麻煩，耗時較多，尤其是國家水土保持重點工程項目比較多的縣，信息錄入任務繁重[3]。目前，圖斑錄入的坐標點主要通過從谷歌地圖獲取。這要求錄入人員必須對圖斑面積、地形、地類十分熟悉，從谷歌地圖上可以大致劃定圖斑邊界，才能截取有效的范圍獲取圖斑各點的經緯度供系統錄入使用。CAD軟件是當前設計人員廣泛使用的軟件，將CAD與地理信息系統結合，從CAD獲取拐點坐標信息將更有利于提高工作效率。現結合我們的錄入經驗，就“AUTOCAD基點坐標轉換經緯度法”進行介紹。

2 AUTOCAD基點坐標轉換經緯度法簡介

2.1 準備工作

收集或準備下列資料：CAD措施布局圖(電子版、圖片格式)，AUTOCAD軟件(2007以上版本)，CAD坐標轉經緯度坐標表(Excel 2003版及以上)，谷歌地球，國家水土保持重點工程項目管理系統。

2.2 措施布局圖的處理

(1)調整CAD中措施布局圖左下角的坐標是“正值”。對不符合以上坐標要求的圖，選中并移到“正值”范圍內保存，同時將措施布局圖校正為正上方為指北方向。對于圖片格式措施布局圖(主要有1∶1萬地形圖)，通過CAD菜單欄“插入—光柵格圖像參考”命令，插入點選擇“0，0”，插入比例選擇1，將有關圖片插入CAD中，利用“修改—裁剪—圖像”和移動命令將插入圖片拼成措施布局底圖，并將措施布局圖通過放大或縮小命令與底圖疊加，然后檢查每一個圖斑邊界是否閉合，對邊界不閉合的圖斑，用多段線連接使圖斑閉合。無論是“分圖層”制圖還是“混圖層”制圖，為了保障導出的邊界(圖斑)坐標閉合，應重新生成圖斑邊界，同時按照不同措施類型新建相應的圖層，用于存儲即將生成的新圖斑邊界。

(2)通過CAD界面菜單欄“格式—圖層”命令，打開圖層特性管理器，依次新建所需圖層，按照梯田、水保林等措施配置命名。依次把措施類型圖層設置為“置為當前層”，建議按照實施方案中的措施設計順序進行，以避免遺漏和重復。如先設計梯田，那就選中新建的梯田圖層并“置為當前層”，然后選擇第一個梯田圖斑的填充圖案，右鍵“生成邊界”，會發現該地塊已經擁有一個閉合邊界了，并且顏色是剛才設定的圖層顏色。依次把不同措施類型的圖斑都轉一遍。

(3)重生成邊界后，在圖層管理器中只保留需要新建的圖層即可(保留圖斑號)，關閉其他圖層，進而使得措施圖簡單明了。在圖層特性下拉欄里，選擇打開需要導出坐標的圖層(包括圖斑號圖層)，更換措施時，關閉上一個措施圖層，打開下一個措施圖層，以此類推。

2.3 基點坐標的提取

在處理好的措施布局圖上，選取兩個對角的標識點(A、B)，這兩個對角點盡量選擇得遠一些，越遠越準確，用一條直線連接A、B兩點。打開該線特性表，找到該條直線起點和端點的X、Y坐標。

對于布局圖上有經緯度坐標的，可以直接在圖上讀取并記錄A、B點的坐標；對于圖上沒有經緯度坐標的，在谷歌地球上找標識點A、B點的經緯度坐標。

2.4 CAD坐標轉經緯度坐標計算表的編輯

CAD坐標轉經緯度坐標計算表可用Excel 2003及以上版本進行編輯。現以山東省莒南縣國家水保重點建設工程柳溝小流域為例(2003版，見表1)，在表格填入A、B基點的CAD坐標和經緯度坐標(118°54′53.46″、35°11′45.00″，119°0′19.10″、35°22′37.67″)，將其中經緯度“轉秒”(118.914 850 00、35.195 833 33，119.005 305 56、35.377 130 56)，用基點A(35.195 833 33)與基點B(35.377 130 56)之間的緯度差除以基點A(6 637.400 0)與基點B(8 658.455 2)之間的CAD坐標差，即H5=(N5-F5)/(P3-H3)= 0.000 089 70 ，用基點A(118.914 850 00)與基點B(119.005 305 56)之間的經度差除以基點A(17 894.400 0)與基點B(18 725.233 4)之間的CAD坐標差，即G5=(K5-C5)/(O3-G3)=0.000 108 87，最終得出CAD圖上單位距離所代表的實際經緯度(“轉秒”值)。以表1第一行為例計算相應的數據，即得到測點緯度J9=35.309 979 67、測點經度I9=118.984 231 44, 轉換成相應數值公式即測點緯度為度D9=35、分E9=18、秒F9=35.93，測點經度為度A9=118、 分B9=59、秒C9=3.23。測點CAD坐標X、Y值通過CAD測點坐標提取。

表1 CAD坐標轉經緯度坐標計算表

2.5 CAD測點坐標的獲取和整理

在CAD命令欄輸入 “li”，根據命令欄提示“選擇對象”，即剛才新生成的圖斑邊界，選中后右鍵，即跳出CAD文本窗口，里面有我們需要的X、Y坐標數據，有時一個圖斑邊界的拐點很多，該文本框不能一次性全部顯示，需要根據顯示情況，點擊回車鍵，直到顯示該圖斑的所有拐點數據。然后把所有數據粘貼到新建空白表A欄中(見表2)，對所有測點CAD坐標進行整理，先用替換命令消去空格，再用mid(A，m，n)命令選取數值(A為要提取的原始單元格，m為起始位數，n為選取的位數)，如表2即測點X值B1=mid(A1,6,13),Y值C1=mid(A1,21,12)。向下數值通過下拉命令獲取。

表2 CAD測點坐標編輯

2.6 經緯度坐標轉換及存儲

表2中B、C列數值即為復制粘貼到“CAD坐標轉經緯度坐標計算表”中的測點CAD坐標值(X、Y)，粘貼時選擇“選擇性粘貼—數值”格式。下拉以度為單位的測點經度和緯度欄即表1中的I、 J欄，會計算出圖斑所有測點以度、分、秒為單位的經緯度坐標，即表1中的A至F欄，再選擇最終的全部經緯度坐標，復制粘貼到新建的Excel表格中，粘貼時選擇“選擇性粘貼—數值”格式，最后以“.xlsx”(2007版以上)或“.cvs” (2003版以上)文件格式保存，得出表格即可導入國家水土保持重點工程項目管理系統中(見表3)。為了方便快捷地保存邊界坐標，滿足多個圖斑的需要，可以制作導入坐標成果的空白Excel表格，用圖斑編號分別標注，如果有多個項目需要處理，那么把該Excel表格所在的文件夾分別調整為該項目名稱，避免混淆。

表3 CAD測點經緯度坐標

3 結 語

通過“AUTOCAD基點坐標轉換經緯度”實現CAD格式文件地理信息坐標輸出，從而找到圖斑及流域邊界坐標。這種方法能有效地將當前廣泛應用的制圖設計軟件與地理信息系統軟件對接，簡單且易操作，同時每個圖斑坐標輸入都具有獨立性，便于修改錯誤。但此法單個輸入圖斑需要重復操作，為了較高效率地實現圖斑矢量數據的輸出，需要把以上幾種程序銜接在一起，減少人為操作。可探索通過VB語言編寫程序，直接進行轉換計算并輸出為管理系統要求的Excel導入表格，進一步簡化操作過程，以達到事半功倍的效果。