基于AutoCAD的地形图编辑软件的设计与实现

车 风，曹 侃，孙 华，卢 颖

（1.湖北省航测遥感院，湖北 武汉 430074；2.中南林业科技大学 林业遥感信息工程研究中心，湖南 长沙 410004）

基于AutoCAD的地形图编辑软件的设计与实现

车 风1，曹 侃1，孙 华2，卢 颖1

（1.湖北省航测遥感院，湖北 武汉 430074；2.中南林业科技大学 林业遥感信息工程研究中心，湖南 长沙 410004）

通过了解测绘部门对大比例尺地形图编辑软件的需求和测绘工作特点，基于AutoCAD软件的VBA技术，开发了包含符号编辑模块、数据预处理模块、数据编辑模块、数据检查模块和图廓整饰模块等系统模块组成的大比例尺地形图编辑系统，实现了大比例尺地形图数据编辑的流程化作业，该系统简单实用、针对性强，能提高作业效率。

地图编辑；符号编辑；数据编辑；图廓整饰；AutoCAD

近年来，随着国民经济持续、健康发展，城市建设的速度越来越快，发展规模越来越大[1]，传统的手工地形图编辑模式已经不能满足城市规划和管理工作的需要。采用自动化或人机交互的半自动化地形图编辑方式，实现大比例尺地形图的快速编辑和更新势在必行。

利用CAD技术实现数字化成图已成为测绘部门成图的主要手段[2-5]，但AutoCAD中没有针对大比例尺地形图的符号，只能利用CAD自带的线型符号，且针对数字地形图的数据预处理、数据编辑、数据检查和图廓整饰等功能不能实现。本文利用AutoCAD的特点和二次开发功能，结合生产实际，开发了一套大比例尺数字地形图编辑软件。

1 AutoCAD二次开发工具

AutoCAD以其操作简单、功能强大、界面友好等特点赢得了广大用户的青睐[6]。它的多文档设计环境，让非计算机专业人员也能很快地学会使用。

在AutoCAD基础上可以通过二次开发来定制和扩展AutoCAD的功能，以满足大比例尺地形图编辑的需要。当前的AutoCAD主要提供了 Object-ARX/Object-DBX、VBA/AutoCAD ActiveX Automation(COM)、Auto LISP/Visual LISP、ADS(AutoCAD development system)以及.NET等二次开发工具[7]。合理利用这些二次开发工具和方法，能起到事半功倍的效果[8]。

VBA（visual basic for application）是一种面向对象的高级程序设计语言，能用来扩展Windows的应用程式功能。VBA集成到AutoCAD后，为自定义AutoCAD提供了便于使用的可视工具，通过AutoCAD ActiveX Automation接口向AutoCAD发送信息，使开发环境具备了强大的开发能力和简单易用等优点。本系统主要采用VBA来进行系统开发。

2 系统功能设计

大比例地形图编辑软件包括符号编辑模块、数据预处理模块、数据编辑模块、数据检查模块和图廓整饰模块。系统总体结构如图1所示。

2.1 符号编辑模块

图1 系统总体结构

论文根据《国家基本比例尺地图图式》第1部分1∶ 500、1∶1 000、1∶2 000地形图图式的规定，实现了用AutoCAD图块、AutoCAD Shape（形）和AutoCAD线型定义的点、线符号，同时，符号编辑模块采用程序设计的方式定制复杂符号，为用户提供了便于修改的符号定义界面。

2.2 数据预处理模块

数据预处理模块为用户提供了由航天远景MapMatrix、适普VirtuoZo、JX4等航空摄影测量系统测图数据向大比例尺地形图编辑软件导入的功能。能够实现地形图基本比例尺设定、各种测图数据与地形图数据要素间的编码对照、要素匹配、线型符号定义、自动分层等功能。

2.3 数据编辑模块

利用AutoCAD强大的图形编辑功能实现基本的地形图编辑，还可根据需要，采用程序设计的方式，实现对图层、点、线和注记要素自动化或人机交互式的编辑整理。主要包括图层的选择性开关、房檐改正、线段加点与连接、曲线内插、点符号配置、线型绘制、自动清理图层等功能。

2.4 数据检查模块

数据检查模块主要包括图形检查、要素属性检查和图属一致性检查3个部分。图形检查主要检查图形数据的伪节点、硬折、重复对象以及线上多余点等。本系统中要素属性信息主要以实体代码、厚度和Z比例存储，在要素属性检查中，着重检查这些要素的正确性。同时针对图形数据和属性的对应关系，检查图属一致性。

2.5 图廓整饰模块

该模块实现了50 cm×50 cm标准图幅和任意图幅的图廓整饰功能，用于1∶500、1∶1 000、1∶2 000等大比例尺地形图图幅的图廓生成。用户根据地形图图廓整饰的需要，设置图名、图层、图号、比例尺符号、制图说明、地图格网、制图单位、接图表等参数，系统按设定的参数添加图廓信息。

3 系统实现与功能

本系统选用Autodesk公司的AutoCAD软件为开发平台，充分利用其强大的图形编辑功能和简单易学的特点，结合本单位的生产实际，基于VBA，开发了一套大比例数字地形图编辑软件，实现了地形图符号编辑、数据预处理、数据编辑、数据检查、图廓整饰等模块，完成了航测数据的快速导入、符号化显示、图面编辑、数据检查和图廓整饰等功能，解决了AutoCAD自身在数字地形图的生产应用方面的不足，为数字地形图的组织、生产应用等提供了科学的技术手段。

3.1 符号编辑

该模块基于AutoCAD的自定义功能定义地形图符号，如用定义图块（block）功能制作点状符号；用定义线型功能制作线状符号等。由于地形图中某些线型和图案较复杂，如变压器、龙门吊等线型的定义对于AutoCAD的自定义功能来说是极为困难的，因此，需要在AutoCAD平台中进行二次开发，以满足地形图制图对特殊线型的要求。

以定制的龙门吊线型为例，首先通过选取龙门吊的4个节点坐标，根据图式要求，计算出龙门吊柱架和轨道的方位角，同时将其绘制出来，再根据龙门吊柱架和轨道的方位，确定吊车符号的位置。最后，将对龙门吊相应符号进行属性信息赋值和图层匹配。

3.2 数据整理

数据整理功能由数据预处理模块、数据编辑模块和数据检查模块完成，实现立体测图数据向系统的导入、编码对照、线型匹配、图层匹配、图形编辑整理、图形检查、属性检查等功能。

对于立体测图数据的导入，市面上现有的地形图编辑软件主要采用手动匹配的方式，工作量大、速度慢。本系统设计了全自动的数据导入方法，首先建立立体测图数据与MapCAD07间编码的对应规则，程序根据对应规则，遍历立体测图数据使其逐类要素进行编码、线型、图层等自动匹配，编码一一对应，在要素属性赋值时，程序会自动实现相应的检索功能和属性赋值，立体测图数据自动匹配效果见图2。

图2 立体测图数据自动匹配

数据编辑模块是整个系统的核心功能模块，运用AutoCAD自带的VBA进行二次开发，主要应用AddLightWeightPolyline、SetXData、GetEntity等方法实现图层的选择性开关、房檐改正、点符号配种、线型绘制、线段加点与连接、曲线内插、自动清理图层等功能，应用定制的图形编辑工具实现地形图的绘制与编辑功能。

数据检查模块基于AutoCAD的自有属性和扩展属性，通过获取对象的Thickness、ZScaleFactor属性以及通过GetXData方法调用对象的扩展数据等属性，检查图形数据和属性的对应关系，实现地形图数据的图属一致性检查。

3.3 图廓整饰

该模块根据地形图图式规范中对地形图整饰内容的要求，基于AutoCAD平台二次开发，通过加载成图比例尺和图廓左下角坐标，自动计算图号和接图表，并自动读取图廓信息文件，可快速实现地形图图廓的整饰，其界面见图3。

4 结 语

针对生产单位对大比例尺地形图编绘的需求，利用VBA开发工具，在AutoCAD软件基础上设计并开发了一套大比例尺地形图编辑软件，该软件保留了AutoCAD强大、易用的图形编辑功能，同时增添了针对测绘行业关于大比例尺地形图编辑要求的处理功能，对实际生产中地形图的快速编辑与更新具有积极作用。论文实现的大比例地形图编辑软件目前已运用到生产实践中，并在基础测绘、数字城市建设、新农村建设、全国技能竞赛中获得了良好的使用效果。

[1] 肖洲,张海涛,李峰.大比例尺数字地形图缩编方法的探讨[J].测绘科学,2011,36(2):136-138

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[8] 王永辉,胡青泥,李红彩.AutoCAD二次开发方法的研究[J].计算机系统应用,2007(3):94-96

图5 建模对比

实验表明，本文方法实现了对建筑物顶部纹理的自动化摄影，减少了建模时间，提高了生产效率、降低了出错率，且得到的三维模型更加真实。

参考文献

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[7] 陈强.图像分割若干理论方法及应用研究[D].南京:南京理工大学,2007

第一作者简介：孟丽艳，硕士，主要从事三维城市及空间可视化研究。

P208

B

1672-4623（2015）03-0170-03

10.3969/j.issn.1672-4623.2015.03.060

车风，工程师，主要从事航空摄影测量、地理国情普查等方面的研究与管理工作。

2014-04-26。

项目来源：国家自然科学基金资助项目（31100412）；湖南省教育厅科学研究资助项目（11C1313）。