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地下管网一体化作业方法探讨

2014-04-18韩晓玲彭友志白立波

地理空间信息 2014年5期
关键词:属性数据外业管网

韩晓玲,彭友志,白立波

(1. 新疆生产建设兵团勘测规划设计研究院,新疆 乌鲁木齐 830002;2.中国地震局 地震研究所,湖北 武汉 430072)

地下管网一体化作业方法探讨

韩晓玲1,彭友志2,白立波1

(1. 新疆生产建设兵团勘测规划设计研究院,新疆 乌鲁木齐 830002;2.中国地震局 地震研究所,湖北 武汉 430072)

为减少管网数据采集工作量,提高工作效率,降低出错率,在充分利用PDA与CAD软件二次开发功能的基础上,探讨了一种有效的内外一体化作业方法。阐述关键技术及作业流程,设计了一套用于一体化作业的软件,可实现属性数据与空间数据的自动匹配、自动成图与自动入库。

地下管网;二次开发;PDA;CAD;自动成图

为提高数字化地下管网普查的工作效率,减少数据出错机率,实现外业普查信息快速、高效、直观的自动化采集处理,本文以PDA和CAD软件平台为基础,开发出了一套地下管网信息作业系统,能够实现数据的自动匹配成图和入库一体化处理。

1 系统关键技术及一体化作业流程

1.1 数据结构

地下管网一般都由管网点、管网段及其附属设施构成[1,2]。根据地下管网的图形属性,将管网数据库分为点库与线库两类,尽可能地减少数据存贮空间的冗余度。即管网都由管网段组成,每个线段由两个直接相连的管网点组成。该结构简单,数据连接关系由起点和终点控制,便于内业处理。在管线探测时,为更好地进行探测追踪,避免具有上下连接关系,管径、用途、权属单位等属性一致的“管线段”的重复记录,本文根据结构简单、低冗余度、易于管理的原则设计了管网数据结构,见表1。

表1 管网数据结构

1.2 显示设计

为了将已有的多种数据信息转换成采集系统能直接利用的数据[3],本文将已有数据(如地形图、设计图等)转换成系统能够识别的图片格式,自动生成配置文件。考虑到PDA运算速度低、内存较小、显示屏分辨率不大的局限,采用分块分级显示需要的图像块部分,从而加快显示速度和提高系统利用效率[4]。坐标转换关系下:

1.3 数据存储技术

本系统在设计的管网数据结构基础上,为有效利用和管理管网信息,增强可操作性,利用开源的数据库SQLite进行管网数据的数据存储和管理。利用通用的SQL语言进行文件创建、修改、查询等操作。

1.4 一体化作业流程

本文结合施测方法,建立了一套一体化的作业方法。即空间位置信息可在外业采集系统上利用处理过的已有资料进行交互式的实时点击获取,也可以使用全站仪等进行采集。将采集的管网信息按管网种类分别存储,使用统一的文件接口自动导入内业CAD处理系统中,避免了人工记录的错误。作业流程如图1所示。

2 外业PDA数据采集平台

管网普查除查明地下管网的空间位置外,还需要对其埋深、高程、走向、性质、规格、材质、埋设时间和权属单位等属性信息进行普查。根据不同管线采集属性的不同,分别建立各自的属性录入界面。

1)可选坐标数据录入。此方法用于已有地形图资料情况下的数据采集,优点是采集现场查看相对位置直观,容易发现错误。系统运行界面如图2所示,可使用按钮(1︰1)预览整图大小。鼠标框选感兴趣的区域,系统将框选区域中心自动缩放至屏幕中心。在录入属性数据时,可以选择是否加入校正的图面空间坐标数据。该模式要求用户鼠标拾取空间数据后才能够继续录入属性数据,能直观显示管线点的相对位置。

图1 一体化作业流程图

图2 系统运行界面图

2)无坐标数据录入。如图3,管网信息的记录,可以在缺少已知信息或录入属性数据时不关注其空间坐标数据的情况下,通过事后测量的正确坐标进行匹配更新。在属性数据录入过程中,为方便编辑、加快录入且保证正确,管线点号能自动增加,避免重复;部分属性如权属单位、材质等一致的属性数据能够自动关联至对应管线点。连接点号可以辅助内业自动成图。

进入数据录入可编辑界面图3(右)后,可以对已经录入的数据进行编辑、修改、删除;相同属性的自动关联能省去重复输入,提高记录速度。在图3右面的界面中,此时若要输入DH管线点,勾选有相同属性的管线点DH4356,该点的属性将出现在录入界面上,完善其他的属性信息即完成录入。

图3 录入与编辑界面

3 内业CAD数据处理平台

采用Arx技术基于CAD开发的管线成图平台主要分为自动成图、属性输入、管线编辑、成果输出等[5,6],可实现属性查询、属性标注,同时具有测量点展点、查询、管线点属性输入、点位属性修改、数据库查询、属性添加、比例尺修改、数据库合并、通用数据格式输出等功能。

3.1 数据匹配

管网数据包括空间数据和属性数据,需要匹配对应。PDA文件即外业探测时录入的管线点属性文件,坐标文件即外业测量的管线点坐标文件。如果实际坐标数据没有采集回来,可仅对PDA数据进行属性检查,经过数据编辑后若存在遗漏或不合理的点,在进行外业测量时重新核对改正,生成的Excel编辑成果表如图4所示。

图4 数据匹配成果表

3.2 数据编辑

对匹配生成的Excel成果表自动入库前,需进行数据检查,保证属性数据的正确和完整。图5即经过属性检查后的结果文件,根据相应的错误提示进行编辑、修改、补充。

图5 属性及坐标检查、编辑界面

3.3 自动成图

利用检查无误的Excel成果表,系统将自动进行管线点的绘制及管线属性的自动入库等。在采集属性数据过程中填写连接点号的管线点将实现自动连接,也可根据草图手动连接、编绘。图6 即自动成图效果。

图6 自动成图

3.4 后处理等相关

利用相应的功能模块,可以自动进行各项错误检查处理、管线图的自动标注与提取、属性库编辑、成果输出,还可以输出目前应用广泛的ArcGIS格式数据。本文针对地下管网普查的作业需要,开发的管网信息一体化作业软件,在实际生产中取得了令人满意的效果,提高工作效率近2倍,开拓了地下管网外业数字化普查的新视角。

[1] 徐家峰.浅析影响地下管线探测精度的原因[J].北京测绘,2010(4):74-76

[2] CJJ61-2003.城市地下管线探测技术规程[S].

[3] 李鲁群,李成名,林宗坚.一种适合掌上电脑GIS矢量的栅格存储数据结构研究[J].计算机应用研究,2002(7):118-120

[4] 施一民.现代大地控制测量[M].北京:测绘出版社,1999

[5] 李黎,李剑.基于管理的地下管网数据探讨[J].地理空间信息,2004,2(4):40-42

[6] 傅曦,齐宇.嵌入式系统Windows CE开发技巧与实例[M].北京:化学工业出版社,2004

[7] 田应中,张正禄,杨旭.地下管网网探测与信息管理[M].北京:测绘出版社,1997

P208

B

1672-4623(2014)05-0147-03

10.3969/j.issn.1672-4623.2014.05.054

韩晓玲,研究方向为航空摄影测量。

2012-12-19。

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