Excel、Word与CASS（AutoCAD）在测量绘图中的应用.doc

excel、word与cass（autocad）在测量绘图中的应用8?北京测绘?2006年第2期excel,word与cass(aut0cad)在钡ij量绘图中的应用张广伟(中国矿业大学环测学院,江苏徐州221008)【摘要将常用的办公软件:excel,word等与cass绘图软件相结合,提供了解决绘图中常见的批量标注,插值和参数计算等问题的方法,改变了传统的纯手式输入的方式,较好的提高了数据处理的效率和准确性.【关键词】excel;word;cass;量标注;数据处理【中图分类号】1209文献标识码a文章编号10073000(2006)025在应用cass绘图软件处理测量数据时,经常遇到对所绘物体进行批量标注,测量数据不足,根据参数进行绘图和对测量数据进行平差处理等问题.传统方法,在处理标注时,通常使用手工标注,效率很低:在处理测量数据不足时,通常是重新到野外补测.有可能引入新的测量误差且大大提高了作业成本;在应用参数绘图时,通常利用软件中仅有的内置函数,与实际相差较大,不能够较好的拟合;测量数据的平差通常是在专门购置的计算程序软件上进行处理,然后将结果转到cass绘图软件中,需要购置专用计算软件,且转换较为麻烦.本文尝试利用常用办公软件:excel,word等.基于cass绘图处理软件,解决上述测量数据处理中亟待解决的问题.l软件介绍cass绘图软件是南方测绘仪器公司在autocad平台基础上开发出的一种功能强大的数字化地籍测图和绘图软件,绘制的数字地图具备精度高,规范化,可综合应用等特点,对各用图单位进行的规划,设计,计算,综合管理等方面的工作有着极大的优越性,并且与过去的手工测图相比,其效率及效益更高,运用领域更加广泛.由于是二次开发,可以与autocad互相转换,所以它还具备autocad的所有功能,能够绘制各种复杂图形,满足多方面需要.其内置的vba连接环境,更是为应用其它软件提供了平台excel是microso公司推出的0mee办公软件的一个组成部分.它是一个功能强大的电子表格管理程序,系统具有人工智能特性,能够对测量数据进行逻辑判断与分析.它可以帮助用户建立,编辑和管理各种类型的电子表格并自动管理数据,也可以产生与原始数据相链接的各种类型的图表.excel易掌握,稳定性好,支持二次开发.它的内部包含着强大的统计,分析和计算函数,支持公式编辑,复制,粘贴,且用户可以根据自身需要在表格中使用多种函数,且具备的宏功能(vba环境)可以将其它数据处理软件f如matlab)的功能自动调入,进一步增强了数据处理功能.【收稿日期】25-12-01【作者简介张广伟(1981一),男,江苏徐州人,在读研究生,主要研究方向:大地测量学与测量工程2006年第2期?北京测绘?9word也是microsoft公司推出的office办公软件的一个组成部分,它具有较强大的文字和表格编辑功能,且能够将文字与表格自动转换,非常适合文字的批处理.虽然word本身也具有制作图形的功能.但它只能作一些简单,较规则的图形,并且得到的图形不方便编辑和调整.在图形方面.word显得不尽人意2测量数据绘图问题的处理2.1cass测量数据绘图处理的一般步骤数据通讯:利用cass软件的数据通讯模块,根据不同的全站仪设定通讯参数,将全站仪中记录的野外测量数据转换成cass可以识别的文件格式:如dat格式.cass测量坐标在dat文件的格式通常有两种:点名x坐标,y坐标,z坐标或者:点名(空格)x坐标(空格)y坐标(空格)z坐标如下所示:nl,xl,yl,zln2,x2,y2,z2n3,x3,y3,z3nn,xn,yn,zn上面文件中.xi,yi,zi分别代表插入点的坐标ni代表对应坐标处的注记:包括数值,文字等.(补充说明:1.上面各行所对应的坐标系统与已输入到cass软件工作区中的坐标系统一致,这样才能保证,插值的成功;2.各行的坐标由插值方法得到.各行的顺序可以任意调换.)展点:在cass标题栏中点击绘图处理模块,在其子目录中点击展高程点,找到cass坐标文件展点即可.但展上去的为测点点位和高程.用同种方法.在其子目录中找到展外业测点点号,把点号展上.点号,点位,高程cass默认为红色,为了更醒目.可以把高程点或者点号改变一下颜色,方法如下:点击图层管理,找到测点号或者高程点图层,改变其颜色即可.绘图处理:利用各种绘图工具绘制图形.由于cass是二次开发难免存在一定的不足之处,将其转换到autocad中,利用它的绘图工具是弥补cass缺点的有效方法.由cass转换到autocad的方法:打开cass,点击<文件>标题栏中的子目录中的<autocad系统配置>.在打开的<选项>对话框中,点击<配置>选项中的<未命名配置>.单击确定按钮.即转到autocad绘图环境由autocad转换到cass的方法:在autocad环境下,点击<32具>标题栏中的子目录中的<选项>,在打开的对话框中点击<配置>选项中的<cass>o可回到cass环境2.2批量标注cass绘图处理中的标注信息包括两类:数值(一般指坐标和尺寸注记)和非数值(一般指文字注记).在实际绘图处理中,是将测量获取的坐标数据展到cass中,利用相关绘图工具,绘制图形,再将外业草图中记录的标注信息一一标注到对应的图形上对图形进行说明.虽然在软件中也提供了文字注记和批量文字书写的功能,但是对于不同位置图形的注记还是需要多次手工输入,这样既费时又费力.能否灵活运用其它常用软件和cass软件接口的功能,进行合理解决呢.本文提出了运用excell,word和cass解决绘图中批量标注的方法步骤.例l:下面以不同房屋的测量编号为例进行说明:将测量得到的房屋角点坐标展人cass工作区,并用相关工具绘制房屋如图1所示图1房屋分布图在每个房屋图形中的适当位置取一点,把坐标复制到excel中,作为标注的位置坐标.在excel中,将标注信息与标注位置一一对应.形成批量标注形式.如表l所示10?北京测绘?2006年第2期表1标注信息的批量表示标注位置标注信息x坐标y坐标z坐标房屋1126.72844.158000hd房屋2174.33043.7450.0hd0房屋397.34030.0970.000房屋4i52.80630.3030.000房屋5181.36730.0970.00hd房屋6126.72915.2070.00hd房屋7181.57416.0350.000房屋8127.1431.7660.000房屋9153.0132.1800.000说明:由于是半而标注,所以上述坐移j,巾的z值均口j令为零.在excel中,将表1在标注信息与标注位置列之间再插入一列.并复制该表格到word中.利用word表格菜单中的义字与表格转换功能,将表格中的数据转化为cass可以识别的dat文本格式.并保存该文件.在cass中打开房屋分布图文件,在此文件的图层管理栏中新建一标注图层并打开,按照野外测量数据展点的步骤进行.即可一次性标注.其效果如图2所示:图2批量标注效果图此方法避免了大量重复的手工输入操作,使野外调查记录的标注信息一次性输入,且可以通过改变相应文件中标注位置的坐标值,使标注信息整体或局部移动.修改时不需要繁锁的一一选择.不但提高了选择的效率,而且避免了错误选择.通过采集标注点坐标,利用excel,将野外的标注信息与标注位置批量表示,进而一次性标注由上可以看出.此法非常适合于标注位置比较散乱.且需要大批量标注的大比例尺地形绘图的情况2.3按参数插值坐标进行标注和绘图南于绘图的本质是连点成线.连线成形.所以基础还是获取坐标点.在精密工程测量中.经常需要根据少量的测点坐标.利用参数进行标注与绘图或拟合后再进行绘图.传统的方法是补测坐标.非常不划算,特别是对一些精密物件的测量,很难获取足够的测点坐标.一般来说.在绘制和设计精密模型时,理论结构已知(即可以根据有限点精确拟合出其模型参数),那么利用少量测点的坐标,拟合出模型参数,就可以计算模型上插值得出各点处的坐标,进而利用坐标点进行绘图和标注.下面举例说明.例2:今要对一个圆心为(100,100),半径为50的圆每隔30.的位置显示角度.传统方法:1)手中输入:步骤如下:用鼠标点击注记工具图标;在指定位置点击,出现注记对话框,手工输入文字;按确定键结束此次输入;重复13步,直到完成所有注记.此法缺点:对于需要大量注记的工作,此法耗时太长:存在注记位置不准确,注记框重叠,修改困难的现象2)计算机辅助计算步骤如下:1.在excel中计算圆上各插入点对应的坐标值.计算公式ni=30i(1)xi_100+50c0s(30i)(2)yi=l00+50sin(30*i)f3)上述各式中.ni是不同位置处的标注角度;i代表30度的倍数=06).2.将计算出的坐标值和标注信息按照上面的cass文件格式保存;3.打开cass绘图软件,按上面讲述的方法展点.即可按要求绘制有关图形.把上述计算结果,用cass的展野外测点点号的功能进行插入,得到的图形效果如图3所示:2006年第2期?北京测绘?图3插值后效果图在实际中,我们经常需要在指定位置批处理一些文字注记,应用此方法.可以大大提高文字注记的效率.同样,根据实际需要选用合适的插值计算方法,可以准确而快速的将注记放到指定的位置.当然.对于熟练使用excel办公软件的人来说.还可以用vba编程环境计算插入位置的坐标,然后通过excel的扩展接口.将计算结果在excel中显示.然后利用word中的表格转换为文字功能将表格去掉.接着将去掉表格的数据复制到dat文件中,并保存.打开cass绘图软件,利用工具菜单中的展野外测点点号的功能.将数据展到cass绘图工作区,完成对图形的注记.或利用autocad的对应接口直接将编程计算的结果导人到cass中.实践证明,对需要大量注记的绘图工作,通过这种多软件结合的注记方法,可以大大提高注记的速度.至于用什么样的插值方法最为简单.需要根据插值的图形位置来确定.例如对因开采沉陷导致的耕地塌陷区的复垦,就需要按照复垦高度和相关地形图比例尺选取合适的插值方法.一般来说.不同的插值方法,在拟合曲面的平滑度方面会有一定的差异.测量的点多,拟合的效果好.平滑度高;测量的点少,拟合的效果相对较差.平滑性差.在cass软件中.也有曲线拟合的功能.方法是:用左键双击该线体.弹出特性栏,在特性栏里选择拟合/平滑,根据需要进行1,2,3次拟合/平滑.这种方法的缺点是不能根据需要进行局部拟合.2.4测量数据处理实际上,在绘图开始之前,常常需要对测量数据进行一系列处理,然后根据处理的结果绘图.下面就以线路测量数据的处理为例进行说明.由于线路地面线原始数据是外业测量中最重要的原始数据之一,地面线测量人员不但要担负起沉重的地面线测设任务,而且还要进行大量中桩高程计算,并将计算的桩点绘制在相关规划设计图中.如果我们能够建立这样一个系统,用计算机进行中桩高程计算,并将计算结果写入cass绘图软件可以识别的地面线数据文件中,就可以免去测量人员手工计算中桩高程这一繁琐过程,大大减轻测量者计算和绘图的强度.提高计算和绘图的准确性.由于地面线原始测量数据关系较复杂.中桩有中视读数,转点有后视读数和前视读数,有时中桩还兼作转点,高级语言较难处理.所以我们利用了excel强大的统计和计算功能.cass(或autocad)强大的绘图功能.(如果更加复杂还可以利用联结excel和autocad(cass)的vba编程应用环境或者如李杰在文6中所阐述的利用excel的加载宏功能.连接matlab.从而调用其强大数值处理功能的方法与步骤.)使测量数据的处理和图形的绘制更加简单精确.例如:今要设计铺设一直线路段,需要计算桩点坐标,桩点距为20m,用全站仪测量了相距较远的首末点的坐标为(x,y,z),(x,y,z2).利用excel表格的函数输入和自动处理功能.表示如下:计算出两点所在直线的平面斜率k,和高差所在的垂面斜率kl=(4)x2-x1,:生二lf5)x/(x2-x,f+(y2-y,f然后按下列公式计算各桩点的x,y,z坐标.墨=x1+20isin0(6)yi=y1+20icos0(7)h1+20itano(8)式中:0是由k反求出的在测量坐标系中的夹角:0=atank:or.是由反求出的首末两点连线与水平面的夹角.20代表桩点距离;i是桩号.12?北京测绘?2006年第2期在excel表格中按下表所示输入公式.按住带公式列拖拽即可得到各桩点坐标.表2excel中桩点坐标计算表格abcd桩点号桩点x.坐标桩点yl坐标桩点高程南,5l=x1+20a1sin0=y1+20a1cos0h1+20a1tana62nn将表2中含计算结果的表格在桩号的右侧插入一列,复制到word中.用它表格菜单下的表格与文字互换功能.将其转换为文本.并保存为cass能识别的dat文件.然后就可按照上述所讲的方法自动展点绘图.在实际中,大量使用命令缩写也可以提高绘图速度.例如常用的命令缩写有:l(1ine)一直线命令;c(circle)-画圆命令;e(eliminate)-删除命令;tftext)一文本命令等.还可以根据自己的需要在autocad安装目录下的support目录下的a.cad.pgp文件中进行修改和添加.2.5结论通过对上面各种标注,插值和计算的处理方法可以看出.实质就是利用excel(以及vba编程环境),word办公软件获取需要的点坐标(可以是测量中的真实坐标.也可以是为方便计算的假定坐标或相对坐标).并将坐标文件按照如下格式进行编排并保存为dat文件,就可以通过cass的展点功能完成批量标注,拟合插值和自动绘图功能.3总结本文将常用办公软件:excel和word与cass(autocad)交叉使用,使复杂数据,快速绘图和批量标注问题的处理更加方便.较好的提高了测绘工作者的作业效率,测绘精度,降低了野外测量数据的入库时间.当然,本文只是从某个角度片面的说明其功能.各常用软件的交叉结合.还有更多的功能需要大家在实践中总结与发现,为解决数据处理效率和绘图的自动化水平提供便捷的方法.参考文献:l】左起奎.cass绘图软件在应用中的体验.水利电力机械ij1.2004年l0月,第26卷第5期,5960【2陈国兴等.浅谈绘图中autocad的使用技巧.机电产品开发与创新j1.2005年7月.第l8卷第4期,83,9031徐庆元.excelvba在线路地面线外业测量数据处理中的应用.铁路航测ijj.2000年第三期,22234】王君华.cass5.0地形地籍成图软件的应用及