一种图形化的纵横断面数据处理方法及实现

2011-12-20蒲生亮

城市建设理论研究 2011年23期

关键词：图形化数据处理

[ 作者简介：蒲生亮(1986 - )，男，助理工程师，主要从事水利水电工程测量，2009年毕业于武汉大学，大学本科。]

（内蒙古自治区水利水电勘测设计院，内蒙古呼和浩特 010020）

摘要：常见的纵横断面数据处理方法主要从数据或格式着手，往往容易忽略了其“图形”意义，本文尝试从“图形化”角度编写了基于VISUAL LISP 的纵横断面数据处理程序，可以应用于各种纵横断面测量数据处理。

关键词：图形化，纵横断面测量，数据处理，VISUAL LISP， AUTOCAD二次开发

A Graphical Data Processing Method and Implementation of Vertical and Horizontal Cross-Section

PU Shengliang1

(Inner Mongolia Water Resources and Hydropower Survey and Design Institute,Inner Mongolia Hohhot 010020)

Abstract : The common methods of data processing of vertical and horizontal cross-section mainly started from data or format, often easy to overlook its "graphics" meaning, this paper attempts from the "graphical" point of view to write the vertical and horizontal cross-section of data processing program based on VISUAL LISP, can be applied to the kinds of vertical and horizontal cross-section measurement data processing.

Keywords: Graphical, Vertical And Horizontal Cross-Section Measurement, Data Processing, VISUAL LISP, AUTOCAD Secondary Development

引言

隨着GPS-RTK技术在测量工作中的广泛应用，传统的测量手段得到了大程度地提升，以测点为主要方式的测绘任务面临着“多文件”、“大体积”的数据整理及处理困境。虽然众多断面测量软件大放异彩，可是各有其千秋，并且大多基于纯程序设计语言的文本操作得以实现，有的以“固定”格式的数据成图为主，有的仅以本职工作出发编写而其他行业应用有限或繁琐，而且都有一个共同的特点：无不使程序使用者容易陷于“文(件)山点海”，极为不方便，且不得不牺牲了测点数据的可见性与直观性，稍有特色者也不过参考点图而已。正是基于以上思考，本文尝试从点数据的图形角度出发，增加了纵横断面数据整理及处理过程的形象直观性、简易性。

1 需求分析与功能设计

首先，我们必须知道“要解决的问题是什么？”也即如何从测点源数据得到目标数据，从而生成测绘最终成果。其次，也要知道“是否有行得通的解决办法？”也即采用何种编程方法，达到什么样的功能效果，实现数据的转化，因而本文选择了AUTOCAD VISUAL LISP集成开发环境作为程序编码与测试工具。最后，要弄明白“怎样具体实现？”也是程序开发最关键的步骤，需要反复进行模块编码、调试、精化与集成，从而实现程序编写所预期的各项功能。

图表 1.1 E-R图

（1）开发目标。如图1.1 所示，我们要实现测量点的集合AI到成果元数据的集合BJ的转化，I为源点数据的数目，J为目标元数据的数目，也是众多纵横断面数据处理程序的设计思路和目标，而我们要实现“图形化”的目的，即要完成数据图形化（DI）和图形数据化（ID）两个过程，其功能转化过程如图1.2 所示。

图表 1.2 功能图

（2）应用范围。从理论上讲，可以实现纵横断面设计与成图。在实际测量工作中可以应用于渠道、河道纵横断面等相关数据成果的生产过程。

2 流程设计与编码实现

（1）根据图表 1.2 ，其功能所对应的程序流程图如图表2.1 所示：

图表 2.1 程序流程图

（2）根据图表 2.1 我们可以编写相关函数，以实现功能，函数列表如下：

主程序单元 C:ZD () C:HD ()

纵断面数据处理程序横断面数据处理程序

一级调用单元 C:E2C() C:L2C ()

高程点生成数据文件复合线输出XY坐标

二级调用单元 C:STRPARSE () C:L1R ()

字符串转换为字符串列表判断点在直线上的位置

图表 2.2 函数功能及其关系调用

（3）根据图表2.2 我们可以得到其抽象数据类型定义，如下所示：

ADT ZD_HD {

数据对象：C={AI,BI|AI为点数据集合;BI为元数据集合}

数据关系：R={,}

基本操作：

C:ZD (/ LSTS LSTZ B D Z C ZA ZZ S SA FF Z1 ZA1 ZZ1)

// 操作结果：返回一个非NIL值

C:HD (/ LSTS LSTZ P PP P1 FF STR B Z C ZA S SA ZZ ZN FLAG D)

// 操作结果：返回一个非NIL值

E2C (/ SN LSTS P1 P2 SS I SI PT Y X H)

// 操作结果：返回一个XYH点列表

L2C (/ PL ENTDATE A N LSTZ FIND KEY YY XX)

// 操作结果：返回一个XYH点列表

STRPARSE (STR DELIMITER / SEARCHSTR STRINGLEN RETURN N CHAR)

// 操作结果：返回一个子字符串列表

L1R (P1 P2 P3 / B C P)

// 操作结果：返回一个INT值，等于0时点在线上，大于0时点在线的左侧，小于0时点在线的右侧。

} ADT ZD_HD

3 程序测试与成果生成

（1）打开AUTOCAD，加入CASS环境，展绘点号和高程点。输入命令APPLOAD，选择和加载文件“*.FAS/*.LSP/*.VLX”;若命令无效可重复加载。开启圆心和节点捕捉，从上游至下游（前进方向）连接纵断线，从前进方向左端至右端连接横断线。输入命令“ZD”，框选高程点（包含纵断线），生成纵断数据文件及成果图。输入命令“HD”，框选高程点（包含横断线），选择（横断线），选择中心桩和方向点（前进方向），输入中心桩号，生成纵断数据文件及成果图。

（2）以某长1KM纵横断测量项目所采集数据为实例，其原始数据格式为“点名，注释，东坐标，北坐标，高程”，展绘后散点图如3.1所示。目标纵断成果和横断成果格式为“距离，高程”，并生成横断面图（以第一条为例，如图3.2所示）和纵断面图（如图3.3所示）。

图表 3.1 测点数据散点图

图表 3.2 纵断面成果图

图表 3.3 横断面成果图

4 结语

（1）通过该程序的设计、编码与测试，以及成果生成，取得了预期的结果，操作更加简便、尤其适合于电脑操作不太熟练的同志。

（2）通过断面线的绘制，避免了多人协作测量数据凌乱无章的特点，断面点的选择也更具灵活性，断面数据的可靠性更高，出错率更低。

（3）LISP语言在人工智能方面有着称奇的优势，虽然本程序在生产实践中应用尚可，但是仍立足于简单数据源、图元素，本质上还是文本操作处理，因而将来在数据处理智能化方面有着很大的空间，需要结合本职工作进行更深一步的学习和研究。

参考文献：

[ 1 ] 阎聚群.AUTOCAD 2000 VISUAL LISP开发[M ] .武汉:华中理工大学出版社, 2000.

[ 2 ] 孙江宏,丁立伟,米洁. VISUAL LISP编程与应用[M]. 北京：科学出版社,1999.

[ 3 ] 郭剑峰,陈杉,王宁. 用VISUAL LISP开发AUTOCAD 2000应用程序[M]. 北京:人民邮电出版社, 2000.