国家水土保持重点工程项目管理系统拐点坐标输入方法—— AUTOCAD基点坐标转换经纬度

王连磊，陈新军

(1.莒南县水土保持委员会办公室，山东 莒南 276600； 2.临沂市水利局，山东 临沂 276000)

信息化水平作为衡量一个国家或地区现代化水平的重要标志，已成为评价国家综合实力、国际竞争力的关键因素，在我国信息化建设已经上升到国家战略高度，各个领域都将信息化建设作为长期的发展目标。近年来，水利部先后印发了《全国水土保持信息化发展纲要(2008—2020年)》《全国水土保持信息化规划(2013—2020年)》《全国水土保持信息化实施方案》，进一步明确了我国水土保持信息化工作的指导思想、基本原则、主要目标、根本任务、组织实施和保障措施[1]。水利部水土保持监测中心与北京地拓公司联合开发了“水土保持重点工程项目管理信息系统”(以下简称“信息系统”) ，要求把2011 年以后建设的水土保持重点工程项目录入系统，使水土保持工程进入信息化管理时期。

1 水土保持工程信息化录入概况

水土保持工程涉及面积大、实施措施复杂，将小流域边界及图斑拐点坐标成功导入水土保持重点工程项目管理信息系统是维护好项目系统的重点难点[2]。由于图斑较多、规划设计与当前信息化录入要求有差异等因素，导致图斑坐标点录入比较麻烦，耗时较多，尤其是国家水土保持重点工程项目比较多的县，信息录入任务繁重[3]。目前，图斑录入的坐标点主要通过从谷歌地图获取。这要求录入人员必须对图斑面积、地形、地类十分熟悉，从谷歌地图上可以大致划定图斑边界，才能截取有效的范围获取图斑各点的经纬度供系统录入使用。CAD软件是当前设计人员广泛使用的软件，将CAD与地理信息系统结合，从CAD获取拐点坐标信息将更有利于提高工作效率。现结合我们的录入经验，就“AUTOCAD基点坐标转换经纬度法”进行介绍。

2 AUTOCAD基点坐标转换经纬度法简介

2.1 准备工作

收集或准备下列资料：CAD措施布局图(电子版、图片格式)，AUTOCAD软件(2007以上版本)，CAD坐标转经纬度坐标表(Excel 2003版及以上)，谷歌地球，国家水土保持重点工程项目管理系统。

2.2 措施布局图的处理

(1)调整CAD中措施布局图左下角的坐标是“正值”。对不符合以上坐标要求的图，选中并移到“正值”范围内保存，同时将措施布局图校正为正上方为指北方向。对于图片格式措施布局图(主要有1∶1万地形图)，通过CAD菜单栏“插入—光栅格图像参考”命令，插入点选择“0，0”，插入比例选择1，将有关图片插入CAD中，利用“修改—裁剪—图像”和移动命令将插入图片拼成措施布局底图，并将措施布局图通过放大或缩小命令与底图叠加，然后检查每一个图斑边界是否闭合，对边界不闭合的图斑，用多段线连接使图斑闭合。无论是“分图层”制图还是“混图层”制图，为了保障导出的边界(图斑)坐标闭合，应重新生成图斑边界，同时按照不同措施类型新建相应的图层，用于存储即将生成的新图斑边界。

(2)通过CAD界面菜单栏“格式—图层”命令，打开图层特性管理器，依次新建所需图层，按照梯田、水保林等措施配置命名。依次把措施类型图层设置为“置为当前层”，建议按照实施方案中的措施设计顺序进行，以避免遗漏和重复。如先设计梯田，那就选中新建的梯田图层并“置为当前层”，然后选择第一个梯田图斑的填充图案，右键“生成边界”，会发现该地块已经拥有一个闭合边界了，并且颜色是刚才设定的图层颜色。依次把不同措施类型的图斑都转一遍。

(3)重生成边界后，在图层管理器中只保留需要新建的图层即可(保留图斑号)，关闭其他图层，进而使得措施图简单明了。在图层特性下拉栏里，选择打开需要导出坐标的图层(包括图斑号图层)，更换措施时，关闭上一个措施图层，打开下一个措施图层，以此类推。

2.3 基点坐标的提取

在处理好的措施布局图上，选取两个对角的标识点(A、B)，这两个对角点尽量选择得远一些，越远越准确，用一条直线连接A、B两点。打开该线特性表，找到该条直线起点和端点的X、Y坐标。

对于布局图上有经纬度坐标的，可以直接在图上读取并记录A、B点的坐标；对于图上没有经纬度坐标的，在谷歌地球上找标识点A、B点的经纬度坐标。

2.4 CAD坐标转经纬度坐标计算表的编辑

CAD坐标转经纬度坐标计算表可用Excel 2003及以上版本进行编辑。现以山东省莒南县国家水保重点建设工程柳沟小流域为例(2003版，见表1)，在表格填入A、B基点的CAD坐标和经纬度坐标(118°54′53.46″、35°11′45.00″，119°0′19.10″、35°22′37.67″)，将其中经纬度“转秒”(118.914 850 00、35.195 833 33，119.005 305 56、35.377 130 56)，用基点A(35.195 833 33)与基点B(35.377 130 56)之间的纬度差除以基点A(6 637.400 0)与基点B(8 658.455 2)之间的CAD坐标差，即H5=(N5-F5)/(P3-H3)= 0.000 089 70 ，用基点A(118.914 850 00)与基点B(119.005 305 56)之间的经度差除以基点A(17 894.400 0)与基点B(18 725.233 4)之间的CAD坐标差，即G5=(K5-C5)/(O3-G3)=0.000 108 87，最终得出CAD图上单位距离所代表的实际经纬度(“转秒”值)。以表1第一行为例计算相应的数据，即得到测点纬度J9=35.309 979 67、测点经度I9=118.984 231 44, 转换成相应数值公式即测点纬度为度D9=35、分E9=18、秒F9=35.93，测点经度为度A9=118、 分B9=59、秒C9=3.23。测点CAD坐标X、Y值通过CAD测点坐标提取。

表1 CAD坐标转经纬度坐标计算表

2.5 CAD测点坐标的获取和整理

在CAD命令栏输入 “li”，根据命令栏提示“选择对象”，即刚才新生成的图斑边界，选中后右键，即跳出CAD文本窗口，里面有我们需要的X、Y坐标数据，有时一个图斑边界的拐点很多，该文本框不能一次性全部显示，需要根据显示情况，点击回车键，直到显示该图斑的所有拐点数据。然后把所有数据粘贴到新建空白表A栏中(见表2)，对所有测点CAD坐标进行整理，先用替换命令消去空格，再用mid(A，m，n)命令选取数值(A为要提取的原始单元格，m为起始位数，n为选取的位数)，如表2即测点X值B1=mid(A1,6,13),Y值C1=mid(A1,21,12)。向下数值通过下拉命令获取。

表2 CAD测点坐标编辑

2.6 经纬度坐标转换及存储

表2中B、C列数值即为复制粘贴到“CAD坐标转经纬度坐标计算表”中的测点CAD坐标值(X、Y)，粘贴时选择“选择性粘贴—数值”格式。下拉以度为单位的测点经度和纬度栏即表1中的I、 J栏，会计算出图斑所有测点以度、分、秒为单位的经纬度坐标，即表1中的A至F栏，再选择最终的全部经纬度坐标，复制粘贴到新建的Excel表格中，粘贴时选择“选择性粘贴—数值”格式，最后以“.xlsx”(2007版以上)或“.cvs” (2003版以上)文件格式保存，得出表格即可导入国家水土保持重点工程项目管理系统中(见表3)。为了方便快捷地保存边界坐标，满足多个图斑的需要，可以制作导入坐标成果的空白Excel表格，用图斑编号分别标注，如果有多个项目需要处理，那么把该Excel表格所在的文件夹分别调整为该项目名称，避免混淆。

表3 CAD测点经纬度坐标

3 结 语

通过“AUTOCAD基点坐标转换经纬度”实现CAD格式文件地理信息坐标输出，从而找到图斑及流域边界坐标。这种方法能有效地将当前广泛应用的制图设计软件与地理信息系统软件对接，简单且易操作，同时每个图斑坐标输入都具有独立性，便于修改错误。但此法单个输入图斑需要重复操作，为了较高效率地实现图斑矢量数据的输出，需要把以上几种程序衔接在一起，减少人为操作。可探索通过VB语言编写程序，直接进行转换计算并输出为管理系统要求的Excel导入表格，进一步简化操作过程，以达到事半功倍的效果。