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AutoCAD在測(cè)繪圖形處理中的應(yīng)用

/ 2021/6/5 10:43:56 次

    近年來(lái)，測(cè)繪領(lǐng)域內(nèi)機(jī)助制圖的研究取得了飛速發(fā)展，通過(guò)繪圖機(jī)輸出的圖形從過(guò)去簡(jiǎn)單的工程制圖到現(xiàn)在的各種比例尺的地形圖、地藉圖、宗地圖，以及非常復(fù)雜的小比例尺土地利用現(xiàn)狀圖等。在眾多的繪圖系統(tǒng)中，人們普遍采用的基礎(chǔ)繪圖軟件是美國(guó)Autodesk公司的AutoCAD，因?yàn)樵撥浖粌H具有豐富的繪圖命令，還具有強(qiáng)大的圖形編輯功能，而且軟件運(yùn)行相當(dāng)穩(wěn)定。但是熟悉AutoCAD的人都知道，要用好AutoCAD，不但要熟練掌握其各項(xiàng)命令，而且要熟練掌握AutoCAD提供的數(shù)據(jù)交換文件SCR、DXF和嵌入AutoCAD內(nèi)部的高級(jí)語(yǔ)言 -－Auto LISP語(yǔ)言，這樣使您對(duì)各種圖形，尤其對(duì)復(fù)雜的圖形更加得心應(yīng)手。關(guān)于 AutoCAD 在測(cè)繪圖形中應(yīng)用可歸納為以下幾個(gè)方面。

    1 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)到圖形的自動(dòng)轉(zhuǎn)換

    有了原始數(shù)據(jù)，如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)成圖，這一直是人門關(guān)心的問(wèn)題，在AutoCAD下，把原始數(shù)據(jù)變成圖形，可以通過(guò)以下途徑：
    （1）采用高級(jí)語(yǔ)言（BASIC語(yǔ)言或C語(yǔ)言）編制程序調(diào)用原始數(shù)據(jù)文件生成SCR命令文件，在AutoCAD的圖形編輯環(huán)境下調(diào)用SCRIPT命令執(zhí)行該文件，生成相應(yīng)的圖形。
    （2）用高級(jí)語(yǔ)言生成DXF文件，在AutoCAD圖形編輯環(huán)境下調(diào)用DXFIN命令打開(kāi)該文件，即可得到相應(yīng)的圖形文件。
    （3）用高級(jí)語(yǔ)言直接生成DWG圖形文件
    （4）利用 Auto LISP語(yǔ)言，編寫相應(yīng)程序，讀取有關(guān)數(shù)據(jù)文件，進(jìn)行處理，并且調(diào)用 Auto CAD繪圖命令，直接生成圖形。

    以上四種方法中，第一種方法比較簡(jiǎn)單，但執(zhí)行速度慢；第二種方法速度較快，但DXF文件格式死板，記錄冗長(zhǎng)，尤其是復(fù)雜的圖形，DXF文件長(zhǎng)得驚人。第三種方法較前兩種方法理想，但這種方法對(duì)于一些復(fù)雜的圖形尚有一定的難度，況且，不同的AutoCAD版本，DWG文件的結(jié)構(gòu)也不同，使程序不能通用。三種方法都有一共同的特點(diǎn)，先在AutoCAD外，用高級(jí)語(yǔ)言做數(shù)據(jù)處理，然后再回到AutoCAD下成圖，效率低。第四種方法是直接在AutoCAD下工作，減少了中間環(huán)節(jié)，提高了效率。而且具有較強(qiáng)的通用性，對(duì)一些較復(fù)雜的圖形，更直接方便。

    2 實(shí)現(xiàn)圖形到數(shù)據(jù)的自動(dòng)轉(zhuǎn)換

    剛接觸AutoCAD的人都有下面的感覺(jué)，就是由數(shù)據(jù)生成圖形容易，由圖形返回?cái)?shù)據(jù)困難，有LISP語(yǔ)言，這個(gè)問(wèn)題就會(huì)迎刃而解。

    2.1 圖紙資料的數(shù)字化
    要把圖像資料變成相應(yīng)的數(shù)據(jù)，一般是通過(guò)數(shù)字化儀和掃描儀。對(duì)于手扶式數(shù)字化儀來(lái) 講，我們可以根據(jù)不同要求來(lái)編制相應(yīng)的LISP程序，完成圖形的數(shù)字化。程序運(yùn)行時(shí)，把從數(shù)字化儀傳遞來(lái)的數(shù)據(jù)信息（點(diǎn)的坐標(biāo)）連同交互式狀態(tài)下輸入的有關(guān)編碼合并以一合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存貯于數(shù)據(jù)文件中，同時(shí)，在屏幕上，采用不同的圖層，不同的顏色進(jìn)行同步顯示。從而使數(shù)字化過(guò)程變得非常直觀、形象，避免產(chǎn)生丟點(diǎn)或重復(fù)等各種錯(cuò)誤的發(fā)生。這樣數(shù)字化的結(jié)果，不僅得到與原圖紙相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)文件，也同時(shí)生成了一幅相對(duì)應(yīng)的圖形文件。數(shù)據(jù)文件可以納入有關(guān)相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中，而圖形文件為將來(lái)的輸出和變更修改提供了方便。對(duì)于掃描儀，是將原圖通過(guò)掃描儀掃描形成位圖文件（文件擴(kuò)展名為BMP或TIF），經(jīng)矢量化軟件把圖形的數(shù)據(jù)信息分類存貯于數(shù)據(jù)文件中。

    2．2圖形變更后，數(shù)據(jù)的自動(dòng)更新
    測(cè)量領(lǐng)域的各種圖形隨時(shí)間的推移是不斷發(fā)生變化的，為保證圖形的現(xiàn)實(shí)性，就要對(duì)圖形隨時(shí)加以修改，這種修改大多數(shù)是直接對(duì)原圖文件利用AutoCAD的圖形編輯功能來(lái)完成，但隨之產(chǎn)生一個(gè)問(wèn)題，就是圖形文件修改后，原圖對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)文件如何修改？解決這個(gè)問(wèn)題的違禁詞辦法是利用AutoLISP語(yǔ)言。在AutoLISP語(yǔ)言中，有很多實(shí)體訪問(wèn)函數(shù)，實(shí)體名稱函數(shù)、實(shí)體數(shù)據(jù)函數(shù)，運(yùn)用上述函數(shù)編制一個(gè)LISP程序就可以實(shí)現(xiàn)圖形文件到數(shù)據(jù)文件的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。具體過(guò)程如下：用ssget函數(shù)構(gòu)造一個(gè)選擇集，在利用sslength函數(shù)求出選擇集實(shí)體的個(gè)數(shù)，然后ssname函數(shù)依次求出每個(gè)實(shí)體的名稱，在通過(guò)entget函數(shù)就可以獲得實(shí)體的下列信息：實(shí)體類型，所在層名和實(shí)體顏色號(hào)（一般圖形的編碼就隱含在圖層和顏色中）。實(shí)體類型常見(jiàn)有：組合線、直線、注記和塊。如果實(shí)體是直線，我們就可以直接讀取直線的起始坐標(biāo)。如果實(shí)體是注記類，我們可以讀取注記內(nèi)容，字符高度，方向及注記點(diǎn)位坐標(biāo)。如果實(shí)體是塊，我們就可以直接讀取塊名，插入點(diǎn)位，旋轉(zhuǎn)角度和X、Y方向比例因子。

    如果是組合線，可利用entnext函數(shù)依次讀取線上的各點(diǎn)坐標(biāo)。把上面獲得數(shù)據(jù)按所需要的格式，輸入到相應(yīng)的數(shù)據(jù)文件中，即實(shí)現(xiàn)了圖形到數(shù)據(jù)的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。這樣一來(lái)，如果原圖形中某一范圍需要修改的話，就可以利用AutoCAD編輯命令完成，甚至可以把原圖中元素刪除掉，重新繪制，修改完成后，運(yùn)行上述LISP程序，給出變更范圍，計(jì)算機(jī)立即生成一個(gè)新的數(shù)據(jù)文件，重新納入管理系統(tǒng)中去，從而保證了圖形于數(shù)據(jù)的統(tǒng)一。

    2．3利用圖形和數(shù)據(jù)相互轉(zhuǎn)換功能進(jìn)行控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
    控制網(wǎng)的精度取決于網(wǎng)形結(jié)構(gòu)和觀測(cè)量的精度，控制網(wǎng)的結(jié)構(gòu)主要任務(wù)是確定合理的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)。這個(gè)過(guò)程完全可以在AutoCAD下完成。

    首先，把已知數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，初步確定待定點(diǎn)的位置，再用邊長(zhǎng)和方向把這些點(diǎn)連接起來(lái)構(gòu)成控制網(wǎng)。網(wǎng)中已知點(diǎn)、未知點(diǎn)及觀測(cè)邊、觀測(cè)方向均用不同的圖層和顏色加以區(qū)分。然后，把該網(wǎng)形轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)據(jù)文件，則該數(shù)據(jù)文件含有網(wǎng)形的所有點(diǎn)位及觀測(cè)信息。調(diào)用相應(yīng)的精度估算程序，對(duì)該網(wǎng)做精度分析，其結(jié)果仍以圖形形式返回AutoCAD中，如各點(diǎn)的誤差橢圓等。設(shè)計(jì)者將根據(jù)這些精度指標(biāo)，參照設(shè)計(jì)要求，合理調(diào)整該網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，反復(fù)上述過(guò)程，最后，完成該控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，輸出該網(wǎng)設(shè)計(jì)圖和精度分析結(jié)果。

    3 用LISP程序?qū)崿F(xiàn)圖形的批量編輯

    在測(cè)量圖形處理中，經(jīng)常會(huì)遇到需要批量處理某類圖素的情況。如地形圖中的一些專用符號(hào)及注記字符的大小需要統(tǒng)一放大或縮小；圖中的植被符號(hào)需要統(tǒng)一調(diào)整密度等。如果我們采用手工逐一編輯的話，工作量相當(dāng)大，效率很低，盡管這類問(wèn)題編輯工作量大，但規(guī)律性極強(qiáng)，我們可以編制一段相應(yīng)的LISP程序來(lái)自動(dòng)完成。具體作法是，首先是在AutoCAD下構(gòu)造一選擇集，集內(nèi)包含所有需要修改的實(shí)體，然后逐一求出各個(gè)實(shí)體的名稱，并對(duì)該實(shí)體有關(guān)數(shù)據(jù)做相應(yīng)的修改。類似的批量編輯問(wèn)題還很多，如修改某一類實(shí)體的圖層或顏色，刪除滿足一定條件的所有實(shí)體等等。均可以通過(guò)LISP程序來(lái)完成，從而大大地提高編輯的工作效率。

    4 用LIST語(yǔ)言開(kāi)發(fā)新的功能函數(shù)

    AutoCAD已經(jīng)為我們提供了豐富的繪圖和編輯命令，但是這些命令并不是針對(duì)測(cè)量專業(yè)而設(shè)置的。有些測(cè)量方面常用的功能AutoCAD并不具備，但可以利用LISP語(yǔ)言對(duì)AutoCAD作二次開(kāi)發(fā)，開(kāi)發(fā)出適應(yīng)測(cè)量專業(yè)特點(diǎn)的新命令。這里只舉幾個(gè)簡(jiǎn)單的例子加以說(shuō)明：在地形測(cè)量中，
    （1）如果我們測(cè)量了某一矩形建筑物的四個(gè)點(diǎn)，則很容易把這個(gè)建筑物繪制出來(lái)。但大多數(shù)情況是，我們只測(cè)量了這個(gè)建筑物的一條邊，丈量了建筑物的寬度，這種情況，顯然AutoCAD提供的LINE或PLINE命令是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。
    （2）在地形測(cè)量中，加固陡坎、末加固陡坎、鐵路、電力線路，圍墻，界址線等等地貌符號(hào)和圖式符號(hào)的繪制，AutoCAD沒(méi)有提供相應(yīng)的繪圖命令，為此，我們都可以編制相應(yīng)的LISP程序來(lái)自動(dòng)處理完成。以在編輯土地利用現(xiàn)狀圖時(shí)，經(jīng)常需要知道某一宗地的面積，同樣也可以編制一個(gè)LISP程序，它的功能是把圍繞宗地四周的線提出來(lái)，首尾相接，構(gòu)成封閉的多邊形，計(jì)算其面積并顯示出來(lái)。

    類似的，我們可以編制若干個(gè)LISP程序，每一個(gè)程序完成一個(gè)相應(yīng)的功能，把這些程序嵌入AutoCAD內(nèi)部，調(diào)用AutoCAD時(shí)一同裝入內(nèi)存，我們就可以象調(diào)用其它AutoCAD命令一樣，隨意調(diào)用，方便、靈活地完成各種編輯工作。

    5 圖形坐標(biāo)還原、方位旋轉(zhuǎn)及換帶處理

    在地形圖或地籍圖測(cè)量中，會(huì)遇到這樣的情況，圖形已經(jīng)測(cè)繪完畢，但坐標(biāo)系統(tǒng)用錯(cuò)或需要換帶處理，或需要把圖形扭轉(zhuǎn)（還原）或處理到需要的坐標(biāo)系統(tǒng)。AutoCAD可以幫助您完成上述工作。具體的辦法是：對(duì)于坐標(biāo)系統(tǒng)用錯(cuò)，在測(cè)圖區(qū)域內(nèi)找相距較遠(yuǎn)的兩個(gè)已知點(diǎn)，計(jì)算確定對(duì)的和錯(cuò)的兩組坐標(biāo)，分別計(jì)算兩點(diǎn)之間邊的方位，確定出需要扭轉(zhuǎn)的角度。如果是數(shù)字化地形圖或地藉圖，直接在AutoCAD環(huán)境下調(diào)出所有圖幅，關(guān)閉純地形圖或地籍圖以外的圖層（如圖廓等圖層）。利用MOVE命令移動(dòng)整塊圖形，移動(dòng)基點(diǎn)選取上述已知點(diǎn)中錯(cuò)誤的一個(gè)。再利用ROTATE命令旋轉(zhuǎn)整塊圖形，旋轉(zhuǎn)基點(diǎn)選擇已知點(diǎn)中正確的一個(gè)。經(jīng)移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)正確后的圖形由WBOLCK命令存盤，重新調(diào)出該圖形，再重新分幅和加圖廓等信息。換帶處理，方法類似。如果不是數(shù)字化的圖形，需要將該圖形通過(guò)數(shù)字化儀或掃描儀加上相應(yīng)的軟件處理成AutoCAD下的圖形，按上述方法，即可完成圖形坐標(biāo)還原、方位旋轉(zhuǎn)及換帶處理。

    6 GPS點(diǎn)、導(dǎo)線點(diǎn)、圖根點(diǎn)展點(diǎn)在分幅圖上

    大比例尺、大面積的地形圖或地籍圖測(cè)量，規(guī)范要求除必需的導(dǎo)線點(diǎn)外，還需要大量的圖根點(diǎn)，少則幾百個(gè)，多則幾千個(gè)。人工找點(diǎn)將其上在相應(yīng)圖幅上，工作量大，效率低，還容易錯(cuò)。計(jì)算機(jī)加 AutoCAD就容易多了。

    具體方法是這樣，先將各點(diǎn)的點(diǎn)號(hào)、坐標(biāo)按規(guī)定的格式錄入計(jì)算機(jī)形成數(shù)據(jù)文件，檢查無(wú)錯(cuò)誤后，通過(guò)展點(diǎn)程序調(diào)用該數(shù)據(jù)文件，生成與AutoCAD連接的交換文件（擴(kuò)展名為SCR），然后在AutoCAD下用SCRIPT命令執(zhí)行該交換文件，即可得到已上好點(diǎn)的總體分幅圖。這樣哪一個(gè)點(diǎn)在哪一幅圖上，一目了然，通過(guò)打印機(jī)或繪圖機(jī)輸出該圖。

    AutoCAD 還有許多功能可供我們測(cè)繪行業(yè)運(yùn)用，有待我們?nèi)ネ诰?，也望同仁相互交流?共同發(fā)展，為測(cè)繪事業(yè)作出貢獻(xiàn)。

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