（地球探测与信息技术专业论文）autodesk+map的应用与开发.pdf

桂林工学院硕士学位论文 中文摘要 a u t o d e s km a p 5 是a u t o d e s k 公司2 0 0 2 年推出的一种融a u t o c a d 于一体的g i s 软 件。a u t o d e s km a p 不仅包含a u t o c a d 的所有功能，还可以创建、维护、分析和有效 沟通包含在多个( a u t o d e s k ) m 印图形和相关外部数据库中的地图制作信息。由于其全 中文式的界面，能直接生产和处理c a d 图形格式数据，因此倍受工程设计和管理部 门人员的青睐，被认为是真正地把数据更新、数据管理、数据分析计算耦合在一起， 能大大降低“t o t a lc o s t ”的g i s 软件。 本文一方面从技术应用的角度出发，介绍了利用a u t o d e s km a p 对校园电子地图 进行图面整理、信息的分层和编码管理。通过建立校园基本信息库，对图形进行了数 字化，并使用多种方式对属性数据与地图对象进行了查询与显示。另一方面从现实需 要的角度出发，提出了“快速图像矢量化系统”设计结构，对图像矢量化方法与技 术进行了初步探讨。利用a u t o d e s km a p 强大的定制菜单功能、幻灯片制作功能创建 了地图符号库下拉菜单和图像菜单，根据国家最新统一颁布的地形图图式标准： g b t 7 9 2 9 1 9 9 5 1 ：5 0 01 ：1 0 0 01 ：2 0 0 0 地形图图式和g b l 4 8 0 4 9 3 i ：5 0 0l ： 1 0 0 01 ：2 0 0 0 地形图要素分类与代码，g b t 5 7 9 1 - 9 3 1 ：5 0 0 0l ：1 00 0 0 地形图图 式和g b t1 5 6 6 0 1 9 9 5 1 ：5 0 0 0l ：1 00 0 0l ：2 50 0 0l ：5 00 0 0l ：1 0 00 0 0 地形图 要素分类与代码对不同比例尺各类地物符号进行了编码，并结合运用a u t o d e s k m a p 的二次开发语言o b j e c t a r x 实现了地物符号的绘制及符号使用说明的显示。 关键字：a u t o d e s k m a p ，矢量化，地图符号库，o b j e c t a r x 。 桂林工学院硕士学位论文 a b s t r a c t a u t o d e s km a p 5i st h a tag i ss o f t w a r ei na l lo r g a n i cw h o l eo fa u t o c a di n t r o d u c e db y t h ea u t o d e s kc o m p a n yi n2 0 0 2 a u t o d e s km a pn o to n l yc o n t a i n sa l lf u n c t i o n so f a u t o c a d a n dc a r lf o u n d ，s a f e g u a r d ，a n a l y z ea n de f f e c t i v e l yl i n ku pt om a p m a k i n gi n f o r m a t i o n c o n t a i n e di nm a n ym a p sg r a p h sa n dt h eo u t s i d ed a t ab a s er e l a t e d b e c a u s eo ft h ef u l l c h i n e s ei n t e r f a c e ，i tc a nd i r e c t l yp r o d u c ea n dd e a lw i t hc a d l sg r a p hp a t t e r nd a t a ，i t r e c e i v e sm u c hf a v o ro fp e r s o n n e li ne n g i n e e r i n gd e s i g n a t i o na n dm a n a g e m e n td e p a r t m e n t a n di ti s t h o u g h ta s ag e n u i n eg i ss o f t w a r ec o u p l m gt o g e t h e rd a t ar e n e w s ，d a t a m a n a g e m e n t ，d a t aa n a l y s i sa n dc a l c u l a t i o n ，c a ng r e a t l yr e d u c e t h e ”t o t a lc o s t ” o nt h eo n eh a n d ，t h i sp a p e r ，f r o mt h ev i e wo f t e c h n o l o g ya p p l i c a t i o n ，i n t r o d u c e sh o w t ou s ea u t o d e s km a pt or e n o v a t et h ec m n p u se l e c t r o n i c sm a p ，p u ti n f o r m a t i o ni n t ol a y e r a n dm a n a g et h eg e o c o d e so fi n f o r m a t i o n b yw a yo fe s t a b l i s h i n gt h eb a s i ci n f o r m a t i o n d a t a b a s eo ft h ec a m p u s ，t h em a ph a sb e e nd i g i t i z e d ，t h ea t t r i b u t ed a t aa n dt h em a po b j e c t b e i n gi n q u i r e da b o u ta n db e i n gs h o w nw i t hl i t a n yk i n d so fm e t h o d s o nt h eo t h e rh a n d ， s e t t i n go u tf r o mt h ep o i n to f r e a ln e e d s ，i tp u t sf o r w a r dt h ed e s i g ns t r u c t u r eo f ”f a s t e ri m a g e v e c t o r i z a f i o ns y s t e m ”a n dm a k e sa l li n t r o d u c t i o nt ot h em e t h o da n dt h et e c l m o l o g yo ft h e i m a g ev e c t o r i z a t i o n w h e r e a f l e r u s i n gt h em e n u m a k i n ga n dt h es l i d e s m a k i n g f u n c t i o n so fw h i c h a u t o d e s km a pi sp o w e r n l ，p u l l i n gd o w nm e n ua n di m a g em e n u sf o r n a ps y m b o l d a t a b a s ea r ef o u n d a c c o r d i n gt ot h en e w e s tn a t i o n a lu n i v e r s a lc a r t o g r a p h i cs y u t h o l s t a n d a r d so f t o p o g r a p h i cm a pw h i c ha r e ：g b t 7 9 2 9 1 9 9 5 ”s p e c i f i c a t i o n sf o rc a r t o g r a p h i c s y m b o l s1 ：5 0 01 ：1 0 0 01 ：2 0 0 0t o p o g r a p h i cm a p ”a n dg b l 4 8 0 4 9 3 ”1 ：5 0 01 ：1 0 0 0 1 ： 2 0 0 0t o p o g r a p h i cm a pe s s e n t i a le l e m e n t sc l a s s i f i c a t i o n sa n dc o d e s ”，g b t 5 7 9 1 9 3 ” s p e c i f i c a t i o n sf o rc a r t o g r a p h i cs y m b o l s1 ：5 0 0 01 ：100 0 0t o p o g r a p h i cm a p “a n dg b t 1 5 6 6 0 1 9 9 5 ”h5 0 0 01 ：1 00 0 0h2 50 0 01 ：5 00 0 01 ：t 0 00 0 0t o p o g r a p h i cm a p e s s e n t i a l e l e m e n tc l a s s i f i c a t i o n sa n dc o d e s ”，t e r r e s t r i a lf e a t u r e ss y m b o lo fv a r i o u ss c a l eh a sb e e n c o d e d ，a n du s i n go b j e c t a r xw h i c hi sa u t o d e s km a p sr e d e v e l o p m e n tl a n g u a g e ，t h e t e r r e s t r i a lf e a t u r e ss y m b o li sc a p a b l et od r a ww i t ht h ed e m o n s t r a t i o no fs y m b o lo p e r a t i n g i n s t r u c t i o n s k e yw o r d ：a u t o d e s km a p ，v e e t o r i z a t i o n ，m a ps y m b o l s ，o b j e c t a r x 桂林工学院硕士学位论文 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行 的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特 别加以标注和致谢的地方外，论文中不包括他人已经发 表或撰写过的研究成果，也不包含为获得桂林工学院或 其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同 工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了 明确的说明并表示了谢意。 签名：继日期： 关于论文使用授权的说明 伽f 辱6 瑶 日 本人完全了解桂林工学院有关保留、使用学位论文 的规定，即：学校有权保留论文的复印件，允许论文被 查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可 以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 签字：擞 桂林工学院硕士学位论文 第1 章绪论 1 1a u t o d e s km a p 简介 h u t o d e s km a p5 或a u t o c a dm a p5 ( 以下简称m a p ) 是美国a u t o d e s k 公司 2 0 0 1 年推出的融c a d ( c o m p u t e ra i d e dd e s i g n ，计算机辅助设计 1 ) 、g i s ( g e o g r a p h i ei n f o r m a t i o ns y s t e m ，地理信息系统 2 ) 功能为一体的图形录 入、编辑、处理、管理和分析的软件，是性能价格较高的地理信息系统图形平 台。 m a p 除了包含a u t o c a d 丰富的绘图与编辑功能外，还包含特有的为地图制作 和地理信息系统( g i s ) 专业人员设计的功能强大的地图制作工具。用户主要 利用m a p 的工程工作空间、“地图”菜单和制图工具栏( 如图卜1 ) 来创建、维 护、分析和生成精确的地图，并管理多图形和多项目 3 。 图l la u t o d e s km a p5 的主界面 桂林工学院硕士学位- f 占文 a u t o d e s km a p5 既具有自身独特的空间数据管理及多个图形访问能力，又 具有a u t o c a d2 0 0 2 软件的面向对象功能，它实现了在c a d 环境中创建、维护、 分析以及生成地理信息。 据使用过m a p 的深圳市曙光数字城市信息服务有限公司负责人的反馈： “a u t o c a dm a p 是实现设计与管理衔接的g i s 软件，即在进行g i s 项目的系 统设计时，充分考虑了g i s 开发建设完成后的运行环境，考虑了运行环境中的 设计和管理部门的一体化集成，保证了系统数据源和数据的实时更新，在建设 g i s 项目时能大大降低t o t a lc o s t 。”该公司制作的“深圳市规划国土局 规划图形审批子系统”就是对原有的用美 虱e s r i 公司a r c i n f o 软件开发的系统 重新改造升级，在6 0 用户网络版的a u t o c a dm a p 之上进行二次开发完成的。 1 2 研究目的和意义 a u t o c a d 是目前国内外使用最为广泛的c a d 应用与开发平台，2 0 0 2 年其正式 用户已超过2 4 0 万，遍及全世界1 5 0 多个国家和地区 4 ，在我国的城市规划、 建筑、测绘、机械、电子、造船、汽车等行业具有很大的市场占有率( 国外市 场占有率也较大的计算机辅助设计软件m i c r o s t a t i o n 在中国应用较少) 1 ， 如国内两个市场占有率最大的数字地形地籍测图软件c a s s 和s v 3 0 0 都是在 a u t o c a d 上开发的，a u t o c a d 已成为了绝大多数设计人员经常使用的计算机辅 助设计软件。 在导师覃辉教授的引见下，本人于2 0 0 2 年9 月去广州现代创新测绘科技器 材有限公司( a u t o d e s k 公司在中国华南的授权销售和培训单位) 调研，通过一段 时间的a u t o c a d 学习后开始接触a u t o d e s km a p5 这个软件，它是继m a p 2 0 0 0 i 后 出现的新版m a p 软件。 因为a u t o d e s km a p5 是基于a u t o c a d 的g i s 软件，所以它很符合广大工程设 计人员原有的作业习惯，加上大量设计所需的背景图层数据是以a u t o c a d 格式 存储的，使m a p 可以实时读入这些各种来源的背景数据，真正地把数据更新、 数据管理、数据分析计算耦合在一起，大大的方便相关职能部门的管理决策。 尽管现在了解和使用a u t o c a dm a p 的人不多，可以参考的相关资料也很 少，但m a p 是具有上述这么多“先天”优势的g i s 软件，所以我们要好好地学习 利用它，并尽早地将之推广运用到生产实践中去。 2 桂林工学院硕士学位论文 a u t o d e s km a p5 既具有自身独特的空间数据管理及多个图形访问能力，又 具有a u t o c a d2 0 0 2 软件的面向对象功能，它实现了在c a d 环境中创建、维护、 分析以及生成地理信息。 据使用过m a p 的深柳 市曙光数字城市信息服务有限公司负责人的反馈： “a u t o c a dm a p 是实现设计与管理衔接的g i s 软件，即在进行g i s 项目的系 统设计时，充分考虑了g i s 开发建设完成后的运行环境，考虑了运行环境中的 设计和管理部门的一体化集成保证了系统数据源和数据的实时更新，在建设 g i s 项目时能大大降低t o t a lc o s t 。”该公司制作的“深圳市规划国_ 十局 规划图形审批子系统”就是对厦有的用美国e s r i 公司a r c i n f o 软件开发的系统 重新改造升级，在6 0 用户网络版的a u t o c a bm a p 之上进行二、伙开发完成的。 1 2 研究目的和意义 a u t o c a d 是目前国内外使用最为广泛的c a d 应用与开发平台，2 0 0 2 年其_ _ f 式 用户已超过2 4 0 万，遍及全世界1 5 0 多个国家和地区 4 ，在我目的城市规划、 建筑、测绘、机械、电子、造船、汽车等行业具有很大的市场占有蜜( 国外市 场占有率也较大的计算机辅助设计软件m i c r o s t a t i o n 在中国直用较少) 1 ， 如国内两个市场占有率最大的数字地形地籍测圈软件c a s s 和s v 3 0 0 都是在 a u t o c a d 上开发的，a u t o c a d 已成为了绝大多数设计人员经常使用的计算机辅 助设计软件。 在导师覃辉教授的引见下，本人于2 0 0 2 年9 月去广州现代创新测绘科技器 材有限公司( a u z o d e s k 公司在中国华南的授权销售和培训单位) 调研，通过一段 时间的a u t o c a d 学习后开始接触a u t o d e s km a p5 这个软件，它是继m a p 2 0 0 0 i 后 出现的新版m a p 软件。 因为a u t o d e s km a p5 是基于a u t o c a d 的g i s 软件，所以它很符台广大工程设 计人员原有的作业习惯，加上大量设计所需的背景图层数据是以a u t o c a d 格式 存储的，使m a p 可以实时读入这些各种来源的背景数据，真正地把数据更新、 数据管理、数据分析计算耦合在一起，大大的方便相关职能部门的管理决策。 尽管现在了解和使用a u t o c a dm 印的人不多，可以参考的相关资荆也很 少，但) 4 a p 是具有上述这么多“先天”优势的g i s 软件，所以我们要好好地学习 利用它，并尽早地将之推广运用到生产实践中去。 利用它，并尽早地将之推广运用到生产实践中去。 2 桂林工学院硕士学位论文 1 3 研究的内容 1 3 1a u t o d e s km a p5 的应用 利用a u t o d e s km a p5 对2 0 0 2 年测绘的桂林工学院校园地图进行图面清 理，将图形和非图形数据进行分类管理和存储。 在此基础上建立校园房屋、道路和系部等信息表，将地图对象链接到相关 数据表，同时还将外部数据链接到校园现状图工程中，通过创建链接样板，实 现空间数据和属性数据的交互式查询。建立拓扑和拓扑分析，制作并输出带有 图例的专题图。 学习和掌握在其他坐标系和文件格式下处理现有数据，从其他c a d 和 g i s 系统中输入数据，将数据输出为其他格式，打印地图( 地图册) 等内容。 1 。3 2a u t o d e s km a p5 的开发 在学习使用a u t o d e s km a p 过程中可以发现m a p 5 虽然具备a u t o c a d 全部 功能和g i s 的一般功能，但在空间数据采集与符号化方面不如c a s s 或 s v 3 0 0 全面，它缺少地图符号库，也没有比较系统的矢量化( 即将栅格数据转 换为矢量数据，其实质就是将图像数据转换为图形数据，并保持相应的拓扑结 构f 5 1 ) 处理功能，不能完全满足各种专题地图制作的需要。 空间数据采集是地图制作和g i s 工作中最重要的一部分，也是最耗时的 一项工作。a u t o d e s km 印现有的地图输入方式有： 1 利用数字化仪输入。它是早几年常用的一种地形图数字化方法，这种方 法需配置数字化仪，在数字化与描绘地图时，首先用鼠( 游) 标器( 如图1 2 ) 输入图幅范围和至少四个控制点的坐标，随后即可输入图幅内各点、曲线的坐 标，数字化仪上的移动被直接记录到现有的图形文件中；由于数字化仪只有在 理想的情况下才能不损失精度，且操作员的工作强度大、速度慢，整个操作过程 的直观性较差等，现在一般多采用第2 种方法。 桂林工学院硕士学位论文 通向计算机接口 图卜2 数字化仪 2 通过扫描仪输入。即采用扫描仪将地形图输入电脑形成栅格格式地形图 后直接处理如图像纠正、矢量化。 也可以把扫描后的地图栅格图像先输入s v 3 0 0 或g e o w a y 软件，经地图 矢量化后保存为a u t o d e s km a p 支持的图形格式( * d x f ， s h p ，* m i f ，* d g n ， + ，s d f , e 0 0 和c o v e r a g e 等) ，然后经格式转换导入m a p 作避一步处理。 这种方式是把数据通过文件格式转换从另一个地图制作或程序中输入，需 结合应用扫描矢量化软件( s v 3 0 0 或g e o w a y 等1 ； 3 利用m a p 的光栅图像处理功能，在矢量图形中插入光栅图像，以图像 为背景利用m a p 的c a d 绘图工具在屏幕上绘制图形，然后通过隐藏、卸载、 拆离和删除光栅图像及边框，可保留矢量图形。这种方式比较便捷但还不完 善，其体表现在： a u t o d e s km a p 5 的光栅图像功能仅有“查看信息，剪裁和修改显示特 性”等，不具备光裰图像增强处理和校正豹功能； a u t o d e s km a p 5 尚未有比较规范的各种比例尺的地图符号库，在屏幕栅 格图像上描绘对仅能用到a u l o c a d 2 0 0 2 中常用的部分符号，它不能满足制作 各种专题地图的需要： 光掇图像的屏幕矢量化是完全出入工操作，还没有实现自动化。 本论文为弥补上述第3 种数据输入方法的不足，计划在a u t o d e s km a p 环 境下创建地图符号库，并拓展其“图像”菜单的功能，最终形成一个完整的栅 格图像矢量化系统。 4 桂林工学院硕士学位论文 目标是该系统可以对栅格数据( d r g 数字栅格地图和d o m 数字正射影像 地图) 实现矢量化，能节省m a p 的数据采集时间，减少人工重复跟踪描绘的工 作量，使m a p 不仅具备c a d 强大的图形编辑功能还具备s v 3 0 0 、g e o w a y 等 软件的快速矢量化成图功能。 从矢量化和地图输出的角度考虑，m a p5 更加急需“地图符号库”，因 此本论文的重点是在m a p 环境下建立“空间实体地图符号库”，使m a p 能调 用不同比例尺的地图符号库实施符号化，可以对矢量化后的图形作修改并制作 专题地图。 桂林工学院硕士学位论文 第2 章应用a u t o d e s km a p 建立校园信息查询系统 本部分依据土木系测绘工程专业2 0 0 2 年数字测图( c a s s ) 的成果桂 林工学院l ：1 0 0 0 的电子地图作为底图，建立基于a u t o d e s km a p 的校园信息数 据库并实现相关信息的查询与显示。 由于所使用的电子地图( 工学院原图d w g ) 是以c a d 格式存储的，因此它 可以在m a p5 中直接调用，单击“文件一打开一工学院原图d w g ”。该数字地 图几乎包含了我们校园所有地物对象的矢量图形，但没有相应的属性数据，无 法满足信息管理系统对数据内容和质量的要求。为了在这些矢量图形的基础上 建立基于a u t o d e s km a p 的信息管理系统，就需要对图形中的矢量元素进行提 取、转换，并添加属性信息，使之成为g i s 地理实体，再进一步建立拓扑关 系。 2 1a u t o d e s km a p 中属性数据的存储方式 在a u t o d e s km a p 里属性数据的存储方式可以分为内部存储和外部存储两 种。两种方式各有优缺点，我们要做的是根据不同的应用需求来确定选用何种 存储方式。 内部存储方式是将属性数据保存在m a p 的图形文件( d w g ) 中。这类方法 通过直接附加数据到对象上，提供关联属性信息到a u t o c a dm a p 图形对象的能 力。内部存储的最大优点在于可以实现图形实体与属性数据的无缝结合，缺点 在于当属性数据比较复杂时可能会造成数据冗余，另外对属性数据的查询效率 很低 6 。 2 。1 1a u t o d e s km a p 内部存储数据的方式 - 块属性 块属性提供了最简单和最有效地直接附加非图形数据到a u t o c a d 对象的方 法。但它最主要的限制在于只能附加属性到块，而且属性只能以字符串形式保 存所有数据。 对象数据 即将属性作为对象数据附加到对象上。与块属性相比，具有更强大的功能 和灵活性，因为对象数据可以附着到图形中的任意对象，而不仅仅是块。这种 桂林工学院硕士学位论文 方式必须首先建立对象数据表即属性数据表，对象数据表与在外部数据库中定 义的表类似。数据对象表一旦建立，与该表相关的一个或多个记录将附着到任 何a u t o c a d 对象上。a u t o c a dm a p 还提供了强大的查询功能，可以基于与对象 相关的对象数据来检索该对象。 2 1 2a u t o d e s km a p 的外部存储数据方式 ( 1 ) 数据库表 内容较大的数据或同时被其他应用程序访问的数据通常存储在外部数据库 中。与内部存储方式相比，当外部数据库中的记录被链接到图形对象上之后， 我们可以使用标准的数据库语言s q l 实现高效快捷的数据检索，特别是g i s 处 理的往往是海量数据，这种优点就越发明显。如链接到a u t o c a dm a p 图形界面 的关系数据库最大的优点在于集成了强大的图形编辑环境和灵活有效的属性数 据管理环境，可以实现双向的查询功能，即属性数据库的查询结果可以在 a u t o c a d 图形环境中显示，而图形对象的查询结果也可以在数据库中显示，这样 基本上就可以实现g i s 中图形数据与属性数据的无缝结合。此外，通过外部数 据库来存储管理属性数据可以有很好的并发性、共享性 6 。 ( 2 ) a u t o d e s km a p 支持两种连接外部数据库的方法 1 ) 使用“地图”菜单上的“数据源”一“附着”命令连接数据库。( 也 可以通过将数据库拖放到工程的工作空间上来激活此命令。) 2 ) 使用d b c o n n e c t 命令。 - d b c o n n e c t 的功能 作为数据源配置工具，使a u t o c a d ( m a p ) 可以访问存放在特定数据库 系统中的数据； 通过d b c o n n e c t m a n a g e r 可以关联连接、标签和查询到a u t o c a d 图形； 通过d a t a v i e w 数据查看窗口，可以在a u t o c a d 进程中查看数据表记 录： 利用查询编辑器，可以构造、执行和存储s q l 查询。 - 使用d b c o n n e c t 访问数据库的步骤 建立数据库连接 桂林工学院硕士学位论文 在a u t o c a d 访问一个外部数据库之前，必须首先用o d b c 或o l ed b 程序配 罱数据源。数据源( 又叫数据链接) 包括与特定数据库系统建立连接的所有信息 配置的数据源使用后缀为u d l ( u n i v e r s a ld a t al i n k ) 的文本文件，缺省保存在 a u t o c a d 安装目录的d a t al i n k 子目录下。 链接图形对象到数据库 数据库连接特性的主要功能是将外部数据和a u t o c a d 图形对象关联起来， 通过创建链接( l i n k ) 可以在图像和数据库表的一条记录之间建立联系。一个链 接是一条保存在a u t o c a d 对象上的信息，使用该信息在外部表中惟一地识别出 一行。任何类型的a u t o c a d 对象可以拥有一个或多个链接。 对于链接到同一张表不同行的成百上千的图形对象来说，链接中数据源、 数据库、模式、表和列的信息都相同的，为了消除这种重复，a u t o c a d 使用了 一个称为链接模板( l i n kt e m p l a t e ) 的对象，链接模板保存了除关键字段值外的 所有信息。对于某个想要链接的图形对象，只要指定链接模板，然后给出该对象 的关键字段值就建立了图形对象与数据库记录的连接，所以建立链接模板必须 在生成链接之前。 使用标签在a u t o d e s km a p 中显示外部数据库数据 标签( l a b e l ) 是a u t o c a d 从外部数据库表中选择字段显示数据库信息的多 行文本m t e x t 对象。与普通的文本t e x t 对象不同，标签对象可以自动更新以反 映数据的任何变化。与链接的创建类似，创建标签前必须首先建立链接模板和 标签模板。 另外，还可使用a d o ( 即a c t i v exd a t ao b j e c t ，是基于c o m 的编程接口 它是微软推荐的最佳首选数据访问技术，正在取代o d b c 等成为主流的数据库访 问技术) 技术快速访问各种数据源，包括关系数据库和非关系型数据库、电子邮 件和文件系统、文本和图形以及任何定制的业务对象。 2 2 校园管理数据库的建立 本系统所使用的原始资料为i ：i 0 0 0 的校园地图和校园规划图。这两幅电 子地图分别从地理要素和规划设计的角度把校园信息作了包括控制点层 ( k z d ) 、界址点层( j z d ) 、三角网层( s j w ) 、等高线层( d g x ) 、等深线 层( d s x ) 、图框层( t k ) 、居民地层( t m d ) 、独立地物层( d l d w ) 、植被 8 桂林工学院硕士学位论文 土质层( z b t z ) 、地貌土质层( d m t z ) 、水系设施层( s x s s ) 、道路设施层 ( d l s s ) 、管线垣栅层( g x y z ) 、展点号层( z d h ) 、面积注记层 点状要素的自动识别方法 1 ) 匹配法，利用待识别符号的某种信息与已知符号对应信息进行比较， 当两种信息相同时，待识别符号被判别为候选符号。根据输入信息的 不同，匹配法可以分为模板匹配( 对应于栅格图像) 、矢量匹配( 对 应于矢量数据) 和特征匹配( 对应于特征矢量) 。 2 ) 结构分析法，着眼于字符本质特征的结构信息，利用简单的多级子模 式结构来描述复杂的字符模式。最简单且不可分割的子模式是基元。 通过描述基元间的相互关系产生句法，再由句法生成语言。这种方法 在写汉字的识别中被广泛应用。 3 ) 字符聚类法，根据属于同一字符的连接成分具有比属于不同字符的连 接成分更近的距离，同时，由多个连接成分组成的单个字符整体的外 接矩形同样县有较小尺寸。 线状要素的自动识别方法 线状要素的自动识别，要求自动确定独立线段的起、终点，并在提取 出来的线条之间建立拓扑关系。目前分版等高线的自动矢量化最为成功， 因为等高线是不交叉的，应用线划跟踪、栅矢混合跟踪搜索算法 2 2 】就可 以实现。多要素线划的自动矢量化成功的较少，只限于少量要素如道路、 房屋和河流等。 4 矢量图形的后处理 桂林工学院硕士学位论文 矢量图形的后处理包括编辑修改和图幅拼接等。“图形修改，需要有地图 符号库，通过选择调用所需比例尺的地图符号，利用m a p 强大的c a d 图形编辑 功能对矢量化结果进行修改。 图幅拼接，可以先在a u t o c a d 或c o r e l d r a w 中将所有图幅拼接完成，然后 通过数据转换为地理信息系统软件可接收的格式，再进行赋属性和统计分析池 可以直接将每幅图先进行数据格式转换，然后在地理信息系统中进行图形拼 接。 5 。最终结果的格式转换 3 4 系统开发的技术方案 ( 一) 利用基于a u t o c a dm a p 的定制方法，定制地图符号、菜单和工具按 钮； ( 二) 借助a u t o c a dm a p 的二次开发语言，v i s u a ll i s p 、o b j e c ta r x ( a u t o c a d 运行扩展) 和v c 开发创建复杂地图符号、符号库和快速图像矢量 化模块等，其中主要利用o b j e c ta r x 和v c 编程语言。 选择v c + + 6 0 和o b j e c t a r x 的主要原因是v c + + 是大家公认的功能很强大 的二次开发语言，而o b j e t a r x 是面对a u t o c a dm a p 进行二次开发的最强有力 的开发工具，它是新一代的基于v c + + 6 0 的应用程序接口，与a u t ol i s p v i s u a ll i s p 、v b a 相比，可以为应用程序扩展a u t o c a d 的功能提供前所未有 的能力 1 0 ，优越性表现在： ：全面支持面向对象的c 十十编程，能充分利用c + + 编程的一切优点； 0 b j e c t a r x 应用程序本身就是一个动态链接库，它共享a u t o c a d 的地址 空间，并可通过多种方式调用a u t o c h d 命令和函数，应用程序中的命令 和a u t o c a d 的内部命令在形式上没什么区别； 0 1 o b j e c t a r x 应用程序可以直接访问a u t o c a d 的数据结构和图形系统，可 以实现在a u t o c a d 编辑环境下的所有动作； 利用0 b j e c t a r x ，可充分利用m f c 的网络编程功能，支持异地协作设计 可以通过i n t e r n e t 和其它对象通信。 桂林工学院硕士学位论文 第4 章地图符号库的创建 在实际绘制各种专业地图时，经常需要用到一些特殊的符号来表达一些特 殊的地貌和地物，如控制点、各种管线、陡坎、水田等。a u t o c a d ( m a p ) 中并 没有提供相关的符号，绘制这些代表特殊意义的实体是一件繁琐、重复的工 作。为了解决这一问题，需要在a u t o c a dm a p 环境中创建测绘和地理信息系 统专业所需的符号库即地形图符号库，该符号库也可以在a u t o c a d 中加载使 用。 4 1 符号库的设计思想 4 1 1 地图符号的组织结构 地图符号库通常是作为与地图显示相关的电子地图或g i s 系统的支持模块 而存在，为其提供空间数据的地图符号化显示。无论是国家基本比例尺的地图 符号还是专题地图符号，都有着丰富而复杂的图形。地图学中按照符号的外 形，将地图符号划分为几何符号、透视符号、象形符号、艺术符号等。如何将 这些复杂的图形用尽量少的图元类型来组合表示而又不降低符号绘制的质量和 根据地图符号的制图特性及其所表示的地物与地理现象的分布特征，我们 我们将点符号和线的主体符号定义为由一些基本的图形( 如折线，圆等) 经 过一系列几何变换和排列组合而成的简单符号。这些基本的图形我们称之为图 合。厂蒜磊 卜寸1 磊卜可1 磊 j 王l l点符号卜叫 线主体符号 桂林工学院硕士学位论文 如果将组成地图符号的图形集合( 基础) 抽象为图元基类，它又可以划分 为7 种图元：折线( 贝塞尔曲线) 、多边形( 贝塞尔多边形) 、椭圆、圆弧( 扇 形) 、饼形、注记( t r u et y p e 符号) 、位图( 如4 - 2 所示) ，其中位图图元在 地图图式符号中很少引用。 l 望i 叵宣杰 兰望望垄il 望兰望垄ij 竺粤望垄i i 折线图元ll 圆形图元f i 1i 厂二于二型 叠国立宣i 兰望兰里垄i| 塑! 望查ij 竺受望垄jl 堕竺望垄i 图4 - 2 图元的继承和派生的关系 4 1 。2 符号库的主要功能 创建的符号库应该能对符号库文件进行各种操作，包括建立个新符号 痒、打开一个已存在的符号库、关闭符号库、测览符号摩中的符号、清理符号 库中的被删除的符号、将所设计的符号库并入到系统符号库中、合并两个同类 型的符号库、退出符号设计。 4 1 3 符号库的设计方法 由于a u t o d e s km a p 是完全集成于a u t o c a d 的g i s 软件，所以在创建地图 符号库时，其许多符号可用a u t o c a d 的定制方法来设计，例如其点符号、简单 线符号和面符号分别可采用a u t o c a d 的块文件( b l o c k ) 、图形文件、线文件和 阴影文件定义。 复杂的线符号和面符号采用a u t o c a d 二次开发语言编程实现绘制，如 a u t ol i s p 、v b a 和o b j e c t a r x 。在本地图符号库开发设计中将应用面向对象 的恩想。 所谓面向对象，就是将现实世界中的对象和它的行为( 或称对它的操作) 作 为一个整体来考虑，用对象这个概念来完整反映客观事物的静态属性和动态属 桂林工学院硕士学位论文 性；通过抽象对象，设置属性，控制方法或事件，将其转化为程序设计中所要 求的对象类；其程序设计的思想是定义对象及建立对象间的通信关系，故程序 设计的范式是“对象+ 消息”，即程序系统中只有对象和消息两个概念，“对 象”是构造软件的基本组件，消息是对象之间进行通信的手段。所以有人总 结：面向对象= 数据抽象+ 数据封装+ 继承性+ 动态链接。 因为面向对象思想具有封装性、继承性和多态性，能较好地表达复杂的对 象，所以采用面向对象的设计思想，将符号分为点状符号、线状符号、面状符 号和注记4 类，在此基础上又可抽象出一个超类符号类c s y m b o l 。然后， 以此为依据建立面向对象的数据模型，选用面向对象的程序设计语言v c + + 6 0 软件开发。图4 3 给出了各类符号之间的层次关系。 图4 - 3 符号类层次关系图 4 2 定制方法 在制作地图符号库的过程中将涉及使用下列a u t o c a d 技术。 4 2 1 定制形 t t 形”是一种对象，其用法与块相似。当在a u t o c & d 绘图环境中调用某一 形时，应首先加载包含该形定义的编译后的形文件，然后将形从该文件插入到 图形。插入过程中，可以对它进行缩放和旋转。 a u t o c a d2 0 0 2 的二次开发技术提供了创建形、编译形、加载形文件、插 入形的规则与方法，本节将介绍这方面的内容以便后面符号设计时使用。 3 2 桂林工学院硕士学位论文 1 定义形文件 定制形即编写形文件，形文件有源文件和编译文件两种形式。形源文件是 扩展名为s h p 的a s c i i 码文本文件，用户可以使用诸如n o t e p a d 等任何文本 编辑器来编写这些文件。文件中可以包含一个或多个形的定义，且定义中的每 一行最多可包含1 2 8 个字符( a u t o c a d 不能编译超过此长度的形) 。如果一个形 定义的内容超过了1 2 8 个字符，应在多行输入它们。在形文件中，k u t o c a d 忽 略空行和位于分号右边的内容，因此，利用分号可以在形定义文件中添加注 释。 一个形定义则由标题行和描述行组成。标题行用于说明形的编号、大小和 名称；描述行则说明形的绘图方式。 标题行格式如下： $ 形编号，形定义的字节数，形名称 每个标题行都以一个星号( ) 开始，后面为形编号，是一个取值范围位于 l 2 5 8 ( 对于u n i e o d e 字体，数值最大可达6 5 5 3 5 ) 之间的数字。形文件中的每 一个形定义必须有一个编号，且各编号不能相同。对于非u n i c o d e 字体文件， 应该用2 5 6 、2 5 7 和2 5 8 分别作为符号标识符d e g r e e s i g n 、 p l u s o r m i m u s s i g n 和d i a m e t e r _ s y m b o l 的编号； 形定义的字节数，包括描述形所使用的字节数，其中包括结尾的零，每一 形定义的字节数不能超过2 0 0 0 个。 形名称为大写字母，如果这些字母是小写的，形名称就会被忽略。文件中 不能包含有相同名字的两个形。 描述行包括了形对象的全部定义。形是使用专用代码、十六进制数和十 进制数来描述的，十六进制数具有前导0 ( 0 1 2 ) ，十进制数没有前导0 ( 1 2 ) ，数 据间用逗号( ，) 隔开，每个形可以使用的最多字节数为2 0 0 0 字节，描述行可 以分成几行来编写，但是应该将形的描述行分成一些逻辑单元并分别输入到 单独的行中，这样更易于编辑和调试文件每行的字符数不能超过8 0 个，描述 行以一个0 结束。 2 向量长度和编码 每个形的描述字节都描述的是一个向量，它包含一个向量长度和方向编 码，向量的最大长度是1 5 个单位。 3 3 桂林工学院硕士学位论文 如图4 4 ( a ) 所示为向量方向编码，图中所有向量都具有相同的长度规 格，对角线向量被延长以匹配最近的正交向量。我们假设向量o 的终止点距离 向量族交点为2 个栅格单位，向量1 终止点距向量0 终止点正上方1 个栅格单 位，那么，向量1 的角度为a r c t a n ( i 2 ) = 2 6 5 6 5 度。 例如有一个如4 4 ( b ) 的图形，其形文件定义如下： 1 4 6 ，6 ，w b x 0 2 2 ，0 2 e ，o i c ，0 3 8 ，0 1 4 ，0 在此定义中，标题行为 1 4 6 ，6 ，w b x ，它说明该形的编号是1 4 6 ，形定义 描述行共有6 个字节，形的名称是w b x 。在描述行“0 2 2 ，0 2 e ，0 1 c ，0 3 8 ， 叭4 ，”中，共有6 个字节，前五项用来绘形中的五条线。例如，0 2 2 的第一 个元素0 表示是十六进制数，第