【摘　要】　如何高效、準(zhǔn)確地從數(shù)字化地形圖中量取圖斑面積及屬性是測繪工程技術(shù)人員經(jīng)常遇到的問題。本文主要敘述通過對數(shù)字化地形圖中地形、地物等符號的線型轉(zhuǎn)換，利用MAPGIS軟件解決這個問題的工作流程。
【關(guān)鍵詞】　數(shù)字化地形圖 圖斑 面積 量算
　　1 引言
　　大量的測繪工程項目，如土地征用、土地開發(fā)整理、庫區(qū)淹沒等測繪工程項目中，都涉及工程范圍內(nèi)各地塊土地面積的量算、屬性及分類統(tǒng)計等工作。如何高效、準(zhǔn)確地給業(yè)主提供這方面的數(shù)據(jù)報表是工程技術(shù)人員經(jīng)常遇到的問題。目前，各測繪單位采用的軟件大多數(shù)是南方CASS、開思SCS、清華山維EPS、中國地大MAPGIS等數(shù)字化軟件。這些軟件都有各自的優(yōu)勢，前面三個軟件用于外業(yè)成圖較為方便，但圖斑面積量算、屬性報表、差錯查詢相對而言功能較弱，而后者則剛好相反。由于在測繪工作中，不可避免地存在圖斑線不封閉、數(shù)據(jù)重復(fù)調(diào)入造成重疊等問題，而人的肉眼卻難以發(fā)現(xiàn)（尤其是圖斑線不封閉）。只有通過軟件強大的系統(tǒng)功能的查詢和檢索，工作效率才能達到事半功倍的效果，而MAPGIS恰恰為我們提供了這完美的功能。本文主要敘述在南方CASS、開思SCS、清華山維EPS軟件成圖的基礎(chǔ)上，通過對數(shù)字化地形圖中地形、地物符號的線型轉(zhuǎn)換，利用MAPGIS軟件系統(tǒng)實現(xiàn)圖斑面積及其屬性報表的自動輸出的工作流程。
　　2 工作流程圖(如圖)
　　2.1 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備
　　首先復(fù)制一個需要進行圖斑面積量算的數(shù)字地形圖的數(shù)據(jù)文件作為工作的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，通過南方CASS、開思SCS、清華山維EPS等軟件工具用多段線繪出量算面積的范圍閉合界線，并用解析法計算出量算區(qū)域的總面積作為后面各圖斑面積匯總統(tǒng)計和檢核的依據(jù)。其次，執(zhí)行系統(tǒng)軟件過濾執(zhí)行、快速執(zhí)行等功能，對與需量算圖斑面積無關(guān)的點、線、注記等符號全部過濾選擇出來，采用軟件提供的修剪、刪除等工具將其剪裁或刪除。對所有構(gòu)成需量算面積圖斑的地類界、坎子、小路、境界線等非實線型的各種地形、地物符號逐一過濾選擇，通過修改線型屬性將其統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為連續(xù)實線型，并以一個圖塊形式輸出AA.dxf文件。同樣，將各地塊的植被符號全部選擇出來，輸出圖塊BB.dxf文件。這兩個文件即作為MAPGIS軟件系統(tǒng)圖斑面積量算的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
　　2.2 預(yù)處理
　　在MAPGIS系統(tǒng)中，執(zhí)行［圖形處理/文件轉(zhuǎn)換］子系統(tǒng)，分別輸入AA.dxf、BB.dxf文件，以保存線文件形式，分別輸出AA.wl和BB.wl。執(zhí)行［圖形處理/輸入編輯］子系統(tǒng)，裝入線文件AA.wl文件對該數(shù)據(jù)進行編輯。在進行下面各工序之前，首先要對軟件系統(tǒng)的各種參數(shù)進行［設(shè)置］，包括［參數(shù)設(shè)置］、［設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)］、［選擇背景顏色］等。在這些設(shè)置中，尤其是結(jié)點在搜索半徑的設(shè)置最為重要，半徑過大，會使相鄰點綴合在一起，造成亂線現(xiàn)象。反之，半徑過小，起不到結(jié)點平差的目的。一般情況下，該值設(shè)置為0.1。
　　2.3 自動剪斷線
　　軟件在造面過程中，要求線的結(jié)點處斷開，才能有效造面，而我們在數(shù)字化地形圖的生產(chǎn)過程中，難免存在線該斷的地方?jīng)]有斷開，線該封閉的地方?jīng)]有封閉等問題，這給造面帶來較大的困難。進入MAPGIS系統(tǒng)主菜單，執(zhí)行［其它/自動剪斷線］功能后，系統(tǒng)將所有的端點自動剪斷和相交剪斷。

　　2.4 清除微短線
　　自動剪斷線后，會生成許多短線頭，而且這些線頭絕大部分是無用的，對造面的短線我們必須刪除。執(zhí)行［其它/清除微短弧線/清除微短線］功能，彈出“最長線長”窗口，根據(jù)提示，用戶輸入最小線長值，該值在幾次循環(huán)工作中按從大到小的原則輸入。系統(tǒng)根據(jù)輸入的數(shù)值，搜索出滿足小于該值的微短線并彈出“拓撲錯誤信息”窗口。用戶根據(jù)窗口的提示，移動光標(biāo)左鍵點擊“錯誤類型”下的提示，屏幕窗口將自動移至存在錯誤之處，并閃爍有需要處理的線段。用戶根據(jù)實際情況，對其進行刪除或保留等處理，將其逐一檢查修正。
　　2.5 清除重疊坐標(biāo)
　　在數(shù)字化地形圖生產(chǎn)過程中，用戶可能存在重復(fù)輸入某一數(shù)據(jù)，在造面之前，需要對其進行清除。執(zhí)行［其它/清重坐標(biāo)及相交/清線重疊坐標(biāo)相交及自相交］功能，系統(tǒng)自動彈出“拓撲錯誤信息”窗口，列出工作區(qū)范圍內(nèi)存在重疊、自相交情況。移動光標(biāo)到相應(yīng)的信息提示上按右鍵，執(zhí)行［清除所有弧段的重疊坐標(biāo)］，即刻自動的消除重疊坐標(biāo)。
　　2.6 自動節(jié)點平差
　　數(shù)字地形圖中難免存在斷線現(xiàn)象，而這些斷線人的肉眼卻難以發(fā)現(xiàn)。執(zhí)行［其它/自動節(jié)點平差/自動線節(jié)點平差］功能，對此類線斷線進行端點平差，讓其斷開的端點自動連接起來形成封閉的圖斑。 
　　2.7 拓撲查錯
　　通過上面幾道工序后，數(shù)據(jù)仍然難免有許多錯誤，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性較差，在建立拓撲關(guān)系前，應(yīng)該先進行查錯處理，檢查數(shù)據(jù)是否存在“懸掛線段”、“線段相交”、“重疊坐標(biāo)相交”等錯誤，提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，進而提高拓撲建立的效率。執(zhí)行［其它/拓撲錯誤檢查/線拓撲錯誤檢查］功能，自動查找錯誤的類型及出錯的位置并彈出“拓撲錯誤信息”窗口。移動光標(biāo)到相應(yīng)的信息提示上，單擊鼠標(biāo)左鍵，系統(tǒng)自動將出錯位置閃爍顯示出來，利用［線編輯］中［聯(lián)接線］、［延長線］、［靠近線］等工具，消除各個錯誤。
　　通過上述幾個工序后，造面數(shù)據(jù)可能仍然存在一些錯誤，我們需要重復(fù)4至7四道工序二、三次，直至將對造面有誤的線修正消除才能進行下面的工序。
　　2.8 拓撲重建
　　拓撲關(guān)系的處理，是本系統(tǒng)的核心，只有建立了拓撲關(guān)系，才能進行空間分析和統(tǒng)計等。用戶經(jīng)過上述的各道工序后，在沒有發(fā)現(xiàn)錯誤的情況下，即可執(zhí)行［其它/線轉(zhuǎn)弧段］功能，將線段數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成弧段數(shù)據(jù)，此時的數(shù)據(jù)仍然是一條條的孤立弧段，毫無拓撲關(guān)系可言。執(zhí)行［拓撲重建］后，才建立結(jié)點和弧段間的拓撲關(guān)系以及弧段所構(gòu)成的區(qū)域之間的拓撲關(guān)系，自動為各區(qū)域填色并賦予它們屬性。
　　2.9 圖斑編號
　　圖形數(shù)據(jù)構(gòu)面之后，為了便于查閱，需要按照一定的規(guī)律對各個圖斑進行編號，執(zhí)行［點編輯/輸入點圖元］功能，彈出“輸入點圖元/缺省參數(shù)”窗口，根據(jù)窗口提示的信息分別輸入“注釋高度”、“注釋寬度”、“注釋間隔”、“注釋字體”、“注釋顏色”等參數(shù)，將光標(biāo)移至圖斑內(nèi)，左鍵點擊圖斑，彈出“MAPCAD/MAPGIS”注釋編輯信息窗口，逐個輸入圖斑號，圖斑號編輯完成后保存輸出AA.wt文件。
　　2.10 屬性編輯
　　圖斑號輸入完后，圖面顯示的圖斑號注記，與屬性還沒有關(guān)聯(lián)。因此必須要對圖斑屬性進行編輯。圖斑屬性編輯包括圖斑號、地類、權(quán)屬主等內(nèi)容。在執(zhí)行圖斑屬性編輯之前，首先要對屬性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)參數(shù)進行設(shè)置。執(zhí)行［區(qū)編輯/修改屬性/編輯區(qū)屬性結(jié)構(gòu)］功能，彈出“編輯屬性結(jié)構(gòu)”窗口，我們可以根據(jù)工程項目的具體情況，增加圖斑編號、地類、權(quán)屬主等屬性項目，逐個輸入“字段名稱”、“字段類型”、“字段長度”、“小數(shù)位數(shù)”四個參數(shù)。在屬性的編輯過程中，執(zhí)行［工作區(qū)/添加文件/添加線文件］，將BB.wl添加到本工程中來，可將地類符號顯示在圖斑內(nèi)便于直觀編輯各圖斑的地類。執(zhí)行［區(qū)編輯/修改屬性/修改區(qū)屬性］功能，逐一對各個圖斑屬性進行編輯。左鍵點擊待編輯的圖斑，被點中的圖斑閃爍并彈出“區(qū)屬性編輯”窗口，根據(jù)窗口提示的信息分別輸入圖斑號、地類、權(quán)屬主等信息數(shù)據(jù)。屬性編輯完成后保存輸出AA.wp文件。
　　2.11 屬性報表輸出
　　執(zhí)行［實用服務(wù)/修改屬性/編輯區(qū)屬性結(jié)構(gòu)］子系統(tǒng)，彈出“MAPGIS報表編輯處理系統(tǒng)”窗口。選擇執(zhí)行［建索引/屬性生成文件］功能，彈出“打開文件”窗口，根據(jù)窗口的提示選擇文件的路徑打開AA.wp文件，再彈出“換名存文件”窗口，選擇保存文件的路徑及輸入文件名AA.dat，輸出屬性報表數(shù)據(jù)文件。
　　2.12 屬性數(shù)據(jù)檢查
　　采用Microsoft Excel軟件打開AA.dat文件并對編輯、排序及各圖斑總面積匯總并與工作界線解析法所得面積相比較等，我們可以檢查出圖斑編號是不是有漏編、重編等問題。如果數(shù)據(jù)有誤，執(zhí)行［庫管理/屬性庫管理］子系統(tǒng)，彈出“MAPGIS屬性管理子系統(tǒng)”窗口，選擇執(zhí)行［文件/裝入點文件（線文件、區(qū)文件）］功能，彈出窗口后點擊屬性欄，窗口上方將閃爍圖斑所在的位置，便于回到“2.10屬性編輯”工序中對其進行修正。通過這道工序后我們即可得到可靠圖斑面積的屬性報表。
　　2.13 圖斑號輸出
　　執(zhí)行［圖形處理/文件轉(zhuǎn)換］子系統(tǒng)，彈出“無標(biāo)題”窗口，裝入點文件AA.wt，選擇執(zhí)行［輸出/部分圖形方式輸出DXF］功能，輸出圖斑號CC.dxf圖塊。通過南方CASS、開思SCS、清華山維EPS軟件工具以圖塊的形式將圖斑號CC.dxf圖塊插入到原來的數(shù)字地圖中。如果工程的需要，我們?nèi)匀豢梢詧?zhí)行“選擇性粘貼”將圖斑屬性報表粘貼到原來的工程數(shù)字地圖內(nèi)。
　　3 體會
　　3.1 為了提高量算面積的工作效率，在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換之前，要對數(shù)據(jù)認(rèn)真的檢查。包括哪些是構(gòu)面所需的線，不能遺漏，應(yīng)補全；哪些是構(gòu)面不要的線，應(yīng)刪除（包括點園一類的線），這些操作在南方CASS、開思SCS、清華山維EPS軟件來得比較快捷。
　　3.2 拓撲查錯是關(guān)鍵工序，如果數(shù)據(jù)不規(guī)范有錯誤，在造區(qū)后再發(fā)現(xiàn)，對其修改相當(dāng)困難。因此對“2.4清除微短線”、“2.5清除重疊坐標(biāo)”、“2.7拓撲查錯”這三道工序要認(rèn)真做幾次，將問題全部處理好再進行“2.8拓撲重建”這道工序。
　　3.3 在執(zhí)行“2.9圖斑編號”之前，可先執(zhí)行“2.12屬性數(shù)據(jù)檢查”工序，可以對無實際意義微小圖斑進行刪除、合并等處理，使得圖斑號連續(xù)和更切合實際。
　　3.4 本人通過多次的實踐總結(jié)體會到使用此工作方法除數(shù)據(jù)可靠外，工作效率比南方CASS、開思SCS、清華山維EPS軟件提供圖斑面積量算的方法高出5倍以上，因此它是解決此類問題一個行這有效的方法。
【參考文獻】
[1] 中國地質(zhì)大學(xué)信息學(xué)院，MAPGIS地理信息系統(tǒng)實用教程，武漢：中國地質(zhì)大學(xué)出版社，2000?
[2] 南方測繪儀器公司，CASS5.0成圖軟件參考手冊，廣州：廣州南方測繪儀器公司，2002