浅谈地形图de快速缩编技术.doc

浅谈地形图的快速缩编技术丁淑云 杨健健（南通市测绘院有限公司，江苏 南通226006）摘 要采用VC+语言在AutoCAD平台上二次开发地形图缩编软件，结合人工交互编辑，实现了南通市原有1：500、1：1000地形图向1：2000地形图的快速缩编，既保证了原地形图的地理精度，又提高了成图质量和工作效率。关键词地形图；缩编；AutoCAD；VC+ 1 引言随着城市建设的不断推进，城市的规模也越来越大，城市测绘工作及基础地形图在规划、国土、市政等部门的作用显得更加重要。近年来，各城市基本完成了城市范围1：500或1:1000地形图的测绘工作。有关部门逐渐提出了1：2000比例尺地形图的需求，以解决1：500、1：1000地形图表示内容过细、数据量过大的问题。若采用重测1:2000地形图的方法显然要耗费大量的人力、物力和财力，因此目前一般采用地形图缩编的方法，该方法不仅可节约成本，还可减少成图时间提高效率，而且大量的工作和文献证明了缩编地形图的成图精度能满足相关测量规范的要求。然而由于各城市原有地形图数据标准没有统一，很难开发通用的缩编软件，如全部靠人工编辑则效率低下。本文结合南通1:2000地形图缩编项目，介绍采用VC+语言在AUTOCAD软件平台下进行二次开发批处理缩编软件，结合人工交互编辑，实现1：500、1：1000地形图向1:2000地形图的快速缩编，并就缩编过程中的一些技术问题进行了探讨。2 地形图要素分类及主要特征缩编作业前，应先对地形图要素的分类及其主要特征有一定的认识。地形图要素可分为点状要素、线状要素、面状要素三大类1。点状要素符号是位于空间的点，一般指不能依比例尺表示的小面积地物和点状地物符号。具有如下特点：符号的图形固定，不随它在地图中位置的变化而变化；都有确定的定位点和方向性；点状符号图形比较规则，大都是几何图形构成。 线状要素是位于空间的线，一般据长度在地形图上依比例尺表示，而宽度在图上依比例尺或不依比例尺表示的元素符号。线状要素分为简单线状要素和复杂线状要素，其主要特点线状要素都有一条有形或无形的定位线；复杂线型可看作是由直线、虚线、点线等符号的叠加。面状要素是位于空间的面，一般是指在平面各方向上都能依比例尺表示的要素，其主要特点是一般都有一个有形或无形的封闭轮廓线；为区别不同的面状要素，轮廓线范围内配置不同的点状、线状符号。3 地形图缩编工作流程地形图缩编是对大比例尺的地形图，根据视图要求，用大小合适的符号；根据地形地貌的重要性，有重点、有层次、有选择地表示地面要素。1:2000地形图缩编的一般技术工作流程见图1。技术设计已有资料收集小范围试验数据预处理不同数据格式转换不同比例地形图接边数据合并及重新分幅 编绘软件自动化批处理人工干预制图综合质量检查数据入库 图1 1:2000地形图缩编工作流程图4 技术依据和缩编方法4.1 技术依据地形图表示各种地物、地貌要素的符号、注记和整饰标准，以及使用符号的原则、方法和要求主要参照：1：500 1：1000 1：2000地形图数字化规范（GB/T 171601997）；1:500、1:1000、1:2000地形图图式（GB/T7929-1995）；国家基本比例尺地形图分幅和编号（GB/T13989-92）文章不作详细说明。4.2 缩编方法在地形图编绘过程中对各要素符号之间的关系处理是十分重要也是十分复杂的一项工作。由于比例尺缩小后，其符号放大造成各要素之间间距也相应缩小或靠近，使地物形状复杂，图形模糊不清，因此必须进行制图综合2。在整个地形图编绘过程中人工干预进行制图综合取舍是一个十分复杂的过程，它不仅受到地图用途、比例尺方面的影响，还要受制图者自身的认识水平、技能差异等主观因素制约。个人在编绘制图实践中，逐渐形成了一些方法：4.2.1 选取在同类地物中选取那些主要的、等级高的对象，舍去次要的、等级较低的那部分。由于相应比例尺的地图负载量有限，根据制图区域特征及用图要求，保留一些主要的、本质的要素，舍弃一些次要的要素，同时注意反映实地分布密度的对比。选取的方法有：(1)资格法，即用一定的数量和质量指标作为选取的标值；(2)定额法，即在图上单位面积内选取的数量指标。4.2.2概括 概括包括数量特征的概括、质量特征的概括和图形的概括，在制图综合过程中,概括主要是针对线状地物或非规则面状图形的轮廓线进行的，使用的方法有删除、合并、夸大、移位等。一般要求保持主要特征点精确位置，反映各形状对比，保持图形相似，各要素之间相互关系明确，图形协调一致。地物的线状概括可以通过删除、合并来实现。（1） 删除：地形图中某些要素在比例尺缩小后无法清晰表示时应给予删除，如短小的、独立的沟渠、田埂、地类界、陡坎等线状地物和面积很小的房屋、小池塘、小花圃等面状地物。（2） 合并：随着比例尺的缩小，地形图的地物间隔小到不能详细区分时，可以采用合并的方法来反映地物的主要特征。例如，连贯的几条短小沟渠可以合并成一条较长沟渠；内部道路间隙很小时，可以根据主要特征合并。（3） 夸大：对某些具有重要意义但尺寸过小的要素或为强调某些物体的特征，可进行夸大处理。（4） 移位：比例尺缩小后，一些地物要素有重叠和相接现象,为强调要素之间的相互关系和读图清晰，可以将较次要的地物移位。4.2.3定位优先级随着比例尺的缩小，地形图的地物会发生占位性矛盾。应采用舍弃、移位和压盖的手段来处理。（1） 舍弃：当符号发生矛盾时，特别是当同类符号碰到一起时，一般会采用舍弃的方式，舍弃其中的等级较低的一个，即便是不同类的，如果周围有密集的图形，也会产生舍弃的问题。（2） 移位：当二者同等重要时，采用双方相对移位的方法；当二者重要性不同时应移动次要地物，使其保持必要的间距。（3） 压盖：当具有方位意义的地物符号发生矛盾时，采用压盖方法。5 缩编软件开发5.1缩编软件平台AutoCAD软件具有完善的图形绘制、强大的图形编辑、二次开发或用户定制功能以及多种图形格式转换等功能。通常测绘部门对大比例地形图的数据采集使用AutoCAD平台，因此1:2000地形图的编绘相应地可以在AutoCAD平台开展。5.2缩编软件二次开发二次开发可以简单的理解为，在已有的软件系统上，进行功能扩展，以适应需求。AutoCAD允许用户定制菜单和工具栏，并能利用内嵌语言Visual Lisp、VBA、ARX等进行二次开发。1：2000地形图缩编软件的二次开发既保证了原地形图的地理精度，又提高了成图质量和工作效率。其软件自始至终贯穿于整个地形图的缩编工作，主要包括以下几个方面：5.2.1数据预处理在进行缩编前对原始数据进行预处理，首先将其数据格式统一转换到CAD数据格式，进行数据的线状地物的连接、地物符号及线形的配置等工作。接着对数据进行合并，最后重新分幅。在此过程我们利用了分幅图批量相插、自动接边、自动分幅等软件工具，充分发挥了AutoCAD二次开发软件的强大功能。5.2.2缩编软件批处理由于基础数据是基于信息化的以及编码齐全、属性完备的数字地图，因此可以分两个环节进行缩编作业：自动化批处理操作环节和交互式的手工操作环节。在此两个环节中二次开发的缩编软件批处理工具极大提高了编绘速度和工作效率。 自动比例缩放：采用软件根据编绘比例尺放大各要素，通常线形与符号均放大对应的比例倍数。自动完成文字注记的自动变换，点状符号的自动变换和线状要素线型的自动变换。图层控制：在编绘之前我们对冗余信息作删除处理。在编绘过程中对个别图层进行开关命令和对其图层中地物要素进行统改命令等。 删除次要地物：某些地物要素在1：500地形图上需要表示，而在1：2000地形图中考虑地图信息的载负量及地物的重要性，需要作删除处理，例如地下建筑物天窗、水表、摄像头、邮箱、电话亭、红绿灯等等。对于可以统一删除的地物，可以提取其符号库进行批量处理。 符号抽稀：符号抽稀主要针对离散高程点和植被填充。1：500和1：1000地形图上离散高程点、植被很多，导致的图形载负量过大，通过程序对高程点、填充符号进行部分抽稀，可以很大程度地减少图形容量，确保图面清晰。高程点的选择需优先保留水准点、控制点的高程，其次选择地面特征点的高程值，比如桥梁、道路交叉口、土丘、洼地等，在特征点选择后利用缩编软件控制每格网间隔保留910个点，而后进行人工取舍。植被填充符号，对大面积的同一种植被所填充的区域，利用植被外围的BOUND线，先删除其中所有植被符号，重新按1：2000地形图的要求进行填充，对于小面积植被按照规范要求进行手工抽稀。符号替换：1：2000地形图中部分地物符号的表示方法与1：500和1：1000地形图不一致，如线型符号有铁路、围墙等，点状地物有亭、雕像、水塔等。这样需要制作新的线型和形符号，应用新符号库批量替换旧符号库。 文字统改：由于原始数据测绘年代不同，比例不同，各时期对数据质量的要求也不尽类同，因此原始数据图面的注记形式多种多样。编绘过程中需要将过去的规范统一起来，因此要做好图面整饰工作，包括文字注记的字体、字大，图廓整饰等要统一，城市主要街道公路及主要河道名称注记采用雁行字列注记等与规范要一致。5.2.3质量检查在缩编工程结束后要及时对缩编的地形图产品进行质量检查。采用软件根据可自动查找图层、编码等属性数据错误以及重复要素、面相交等空间数据错误，能实现数据错误归类和质量评分检查报表，但就检查过程中出现的错误则主要通过人工方式进行检查。5.3缩编软件语言二次开发的缩编软件在VC+6.0环境下，利用AutoCAD开放结构将其功能进行补充，或者针对某一应用进行完善，以创建全新的AutoCAD命令。其软件部分批处理命令菜单见图2所示。部分原代码如下：void yybhmenu() / TODO: Implement the command if (pPopUpMenu != NULL) pPopUpMenu-put_Name(wstrMenuName); WCHAR wstrMenuItemName256; WCHAR wstrMenuItemMacro256;MultiByteToWideChar(CP_ACP, 0, 选择特征高程点, -1, wstrMenuItemName, 256); MultiByteToWideChar(CP_ACP, 0, SELECTTZD , -1, wstrMenuItemMacro, 256); VariantInit(&index); V_VT(&index) = VT_I4; V_I4(&index) = 0;pPopUpMenu-AddMenuItem(index, wstrMenuItemName, wstrMenuItemMacro, &pPopUpMenuItem);筛选高程点VariantInit(&index); V_VT(&index) = VT_I4; V_I4(&index) = numberOfMenus; pPopUpMenu-InsertInMenuBar(index); pPopUpMenuItem-Release(); pPopUpMenu-Release();6 结论根据文中技术工作流程和制图方法在CAD二次开发的平台上进行大规模的地形图编绘，虽然能大大提高生产效率，但在实际生产过程中，计算机缩编自动化的程度受到两大难题的困扰。其一，提供的基础数据难已进行自动化批处理。如数据结构较简单，分层不合理，符号编码不符合规范，线性实体多为散线等等，这样我们很难对具有某一条件的实体集进行统一操作，如实体的放大、缩小、更换层名、符号块替换、移位等。在这里就要求基础数据符合一定标准,在进行智能化前对数据进行共性处理。首先确保数据格式统一，其次进行数据地物符号及线形的配置。其二，编绘是一项系统性、规范性很强的工作，但某些符合规范的符号在此地形图上意义不大却严重影响图面美观导致信息负载过多并且增大了人工干预制图综合的工作量，因此可以根据地域特点、地图用途，有选择地跳出规范的规定，进行满足特定需要的综合取舍。此外在软件不能进行自能化缩编的前提下，需要编制较严密的技术流程，保证每项工作在可控和有序的情况下开展。参考文献1 孙艳军,高莹,孙彩萍.1:2000比例尺地形图数字化缩编的实现J,水道港口,2006,27(3):192-195.2 祝国瑞,郭礼珍,尹贡白,等. 地图设计与编绘M,武汉,武汉大学出版社,2001.Study on the Effective Topographic Map Generalization TechniqueDing Shuyun Yang Jianjian(Nantong Surveying and Mapping Institute co.Ltd; Nantong 226006 China)Abstract: The topographic map generalization software is redeveloped by using the VC + + under the AutoCAD platform. The original 1:500 and 1:1000 maps of Nantong city is