AutoCAD在測繪圖形處理中的應用
/ 2021/6/5 10:43:56
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近年來(lái)，測繪領(lǐng)域內機助制圖的研究取得了飛速發(fā)展，通過(guò)繪圖機輸出的圖形從過(guò)去簡(jiǎn)單的工程制圖到現在的各種比例尺的地形圖、地藉圖、宗地圖，以及非常復雜的小比例尺土地利用現狀圖等。在眾多的繪圖系統中，人們普遍采用的基礎繪圖軟件是美國Autodesk公司的AutoCAD，因為該軟件不僅具有豐富的繪圖命令，還具有強大的圖形編輯功能，而且軟件運行相當穩定。但是熟悉AutoCAD的人都知道，要用好AutoCAD，不但要熟練掌握其各項命令，而且要熟練掌握AutoCAD提供的數據交換文件SCR、DXF和嵌入AutoCAD內部的高級語(yǔ)言 -－Auto LISP語(yǔ)言，這樣使您對各種圖形，尤其對復雜的圖形更加得心應手。關(guān)于 AutoCAD 在測繪圖形中應用可歸納為以下幾個(gè)方面。
1 實(shí)現數據到圖形的自動(dòng)轉換
有了原始數據，如何實(shí)現自動(dòng)成圖，這一直是人門(mén)關(guān)心的問(wèn)題，在A(yíng)utoCAD下，把原始數據變成圖形，可以通過(guò)以下途徑：
（1）采用高級語(yǔ)言（BASIC語(yǔ)言或C語(yǔ)言）編制程序調用原始數據文件生成SCR命令文 件，在A(yíng)utoCAD的圖形編輯環(huán)境下調用SCRIPT命令執行該文件，生成相應的圖形。
（2）用高級語(yǔ)言生成DXF文件，在A(yíng)utoCAD圖形編輯環(huán)境下調用DXFIN命令打開(kāi)該文 件，即可得到相應的圖形文件。
（3）用高級語(yǔ)言直接生成DWG圖形文件
（4）利用 Auto LISP語(yǔ)言，編寫(xiě)相應程序，讀取有關(guān)數據文件，進(jìn)行處理，并且調用 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(cháng)，尤其是復雜的圖形，DXF文件長(cháng)得驚人。第三種方法較前兩種方法理想，但這種方法對于一些復雜的圖形尚有一定的難度，況且，不同的AutoCAD版本，DWG文件的結構也不同，使程序不能通用。三種方法都有一共同的特點(diǎn)，先在A(yíng)utoCAD外，用高級語(yǔ)言做數據處理，然后再回到AutoCAD下成圖，效率低。第四種方法是直接在A(yíng)utoCAD下工作，減少了中間環(huán)節，提高了效率。而且具有較強的通用性，對一些較復雜的圖形，更直接方便。
2 實(shí)現圖形到數據的自動(dòng)轉換
剛接觸AutoCAD的人都有下面的感覺(jué)，就是由數據生成圖形容易，由圖形返回數據困難， 有LISP語(yǔ)言，這個(gè)問(wèn)題就會(huì )迎刃而解。
2.1 圖紙資料的數字化
要把圖像資料變成相應的數據，一般是通過(guò)數字化儀和掃描儀。對于手扶式數字化儀來(lái) 講，我們可以根據不同要求來(lái)編制相應的LISP程序，完成圖形的數字化。程序運行時(shí)，把從 數字化儀傳遞來(lái)的數據信息（點(diǎn)的坐標）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據結構存貯于數據文件中，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。從而使數字化過(guò)程變得非常直觀(guān)、形象，避免產(chǎn)生丟點(diǎn)或重復等各種錯誤的發(fā)生。這樣數字化的結果，不僅得到與原圖紙相對應的數據文件，也同時(shí)生成了一幅相對應的圖形文件。數據文件可以納入有關(guān)相對應的數據管理系統中，而圖形文件為將來(lái)的輸出和變更修改提供了方便。對于掃描儀，是將原圖通過(guò)掃描儀掃描形成位圖文件（文件擴展名為BMP或TIF），經(jīng)矢量化軟件把圖形的數據信息分類(lèi)存貯于數據文件中。
2．2圖形變更后，數據的自動(dòng)更新
測量領(lǐng)域的各種圖形隨時(shí)間的推移是不斷發(fā)生變化的，為保證圖形的現實(shí)性，就要對圖形隨時(shí)加以修改，這種修改大多數是直接對原圖文件利用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，原圖對應的數據文件如何修改？解決這個(gè)問(wèn)題的違禁詞辦法是利用AutoLISP語(yǔ)言。 在A(yíng)utoLISP語(yǔ)言中，有很多實(shí)體訪(fǎng)問(wèn)函數，實(shí)體名稱(chēng)函數、實(shí)體數據函數，運用上述函 數編制一個(gè)LISP程序就可以實(shí)現圖形文件到數據文件的自動(dòng)轉換。具體過(guò)程如下： 用ssget函數構造一個(gè)選擇集，在利用sslength函數求出選擇集實(shí)體的個(gè)數，然后ssname函數依次求出每個(gè)實(shí)體的名稱(chēng)，在通過(guò)entget函數就可以獲得實(shí)體的下列信息： 實(shí)體類(lèi)型，所在層名和實(shí)體顏色號（一般圖形的編碼就隱含在圖層和顏色中）。實(shí)體類(lèi)型常見(jiàn)有：組合線(xiàn)、直線(xiàn)、注記和塊。 如果實(shí)體是直線(xiàn)，我們就可以直接讀取直線(xiàn)的起始坐標。如果實(shí)體是注記類(lèi)，我們可以讀取注記內容，字符高度，方向及注記點(diǎn)位坐標。 如果實(shí)體是塊，我們就可以直接讀取塊名，插入點(diǎn)位，旋轉角度和X、Y方向比例因子。
如果是組合線(xiàn)，可利用entnext函數依次讀取線(xiàn)上的各點(diǎn)坐標。把上面獲得數據按所需 要的格式，輸入到相應的數據文件中，即實(shí)現了圖形到數據的自動(dòng)轉換。這樣一來(lái)，如果原圖形中某一范圍需要修改的話(huà)，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，運行上述LISP程序，給出變更范圍，計算機立即生成一個(gè)新的數據文件，重新納入管理系統中去，從而保證了圖形于數據的統一。
2．3利用圖形和數據相互轉換功能進(jìn)行控制網(wǎng)的優(yōu)化設計
控制網(wǎng)的精度取決于網(wǎng)形結構和觀(guān)測量的精度，控制網(wǎng)的結構主要任務(wù)是確定合理的網(wǎng)形結構。這個(gè)過(guò)程完全可以在A(yíng)utoCAD下完成。
首先，把已知數據輸入計算機，初步確定待定點(diǎn)的位置，再用邊長(cháng)和方向把這些點(diǎn)連接起來(lái)構成控制網(wǎng)。網(wǎng)中已知點(diǎn)、未知點(diǎn)及觀(guān)測邊、觀(guān)測方向均用不同的圖層和顏色加以區分。然后，把該網(wǎng)形轉換成相應的數據文件，則該數據文件含有網(wǎng)形的所有點(diǎn)位及觀(guān)測信息。調用相應的精度估算程序，對該網(wǎng)做精度分析，其結果仍以圖形形式返回AutoCAD中，如各點(diǎn)的誤差橢圓等。設計者將根據這些精度指標，參照設計要求，合理調整該網(wǎng)的結構，反復上述過(guò)程，最后，完成該控制網(wǎng)的優(yōu)化設計，輸出該網(wǎng)設計圖和精度分析結果。
3 用LISP程序實(shí)現圖形的批量編輯
在測量圖形處理中，經(jīng)常會(huì )遇到需要批量處理某類(lèi)圖素的情況。如地形圖中的一些專(zhuān)用符號及注記字符的大小需要統一放大或縮小；圖中的植被符號需要統一調整密度等。如果我們采用手工逐一編輯的話(huà)，工作量相當大，效率很低，盡管這類(lèi)問(wèn)題編輯工作量大，但規律性極強，我們可以編制一段相應的LISP程序來(lái)自動(dòng)完成。具體作法是，首先是在A(yíng)utoCAD下構造一選擇集，集內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(chēng)，并對該實(shí)體有關(guān)數據做相應的修改。 類(lèi)似的批量編輯問(wèn)題還很多，如修改某一類(lèi)實(shí)體的圖層或顏色，刪除滿(mǎn)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
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測量專(zhuān)業(yè)而設置的。有些測量方面常用的功能AutoCAD并不具備，但可以利用LISP語(yǔ)言對AutoCAD作二次開(kāi)發(fā)，開(kāi)發(fā)出適應測量專(zhuān)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： 在地形測量中，
（1）如果我們測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)。但大多數情況是，我們只測量了這個(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)現的。
（2）在地形測量中，加固陡坎、末加固陡坎、鐵路、電力線(xiàn)路，圍墻，界址線(xiàn)等等地貌符號和圖式符號的繪制，AutoCAD沒(méi)有提供相應的繪圖命令，為此，我們都可以編制相應的LISP程序來(lái)自動(dòng)處理完成。以在編輯土地利用現狀圖時(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(xiàn)提出來(lái)，首尾相接，構成封閉的多邊形，計算其面積并顯示出來(lái)。
類(lèi)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)相應的功能，把這些程序嵌入AutoCAD內部，調用AutoCAD時(shí)一同裝入內存，我們就可以象調用其它AutoCAD命令 一樣，隨意調用，方便、靈活地完成各種編輯工作。
5 圖形坐標還原、方位旋轉及換帶處理
在地形圖或地籍圖測量中，會(huì )遇到這樣的情況，圖形已經(jīng)測繪完畢，但坐標系統用錯或需要換帶處理，或需要把圖形扭轉（還原）或處理到需要的坐標系統。AutoCAD可以幫助您完成上述工作。 具體的辦法是：對于坐標系統用錯，在測圖區域內找相距較遠的兩個(gè)已知點(diǎn)，計算確定對的和錯的兩組坐標，分別計算兩點(diǎn)之間邊的方位，確定出需要扭轉的角度。如果是數字化地形圖或地藉圖，直接在A(yíng)utoCAD環(huán)境下調出所有圖幅，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)中錯誤的一 個(gè)。再利用ROTATE命令旋轉整塊圖形，旋轉基點(diǎn)選擇已知點(diǎn)中正確的一個(gè)。經(jīng)移動(dòng)和旋轉正確后的圖形由WBOLCK命令存盤(pán)，重新調出該圖形，再重新分幅和加圖廓等信息。換帶處理，方法類(lèi)似。如果不是數字化的圖形，需要將該圖形通過(guò)數字化儀或掃描儀加上相應的軟件處理成AutoCAD下的圖形，按上述方法，即可完成圖形坐標還原、方位旋轉及換帶處理。
6 GPS點(diǎn)、導線(xiàn)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量，規范要求除必需的導線(xiàn)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)將其上在相應圖幅上，工作量大，效率低，還容易錯。計算機加 AutoCAD就容易多了。
具體方法是這樣， 先將各點(diǎn)的點(diǎn)號、坐標按規定的格式錄入計算機形成數據文件， 檢查無(wú)錯誤后，通過(guò)展點(diǎn)程序調用該數據文件，生成與AutoCAD連接的交換文件（擴展名為SCR），然后在A(yíng)utoCAD下用SCRIPT命令執行該交換文件，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)打印機或繪圖機輸出該圖。
AutoCAD 還有許多功能可供我們測繪行業(yè)運用， 有待我們去挖掘，也望同仁相互交流， 共同發(fā)展，為測繪事業(yè)作出貢獻。
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