利用Visual LISP自动计算建筑面积和占地面积的方法研究.doc

利用Visual LISP自动计算建筑面积和占地面积的方法研究张韶岩 王平杰（余姚市国土资源局 315400） 摘要：本文通过各种软件测绘的地形图转换为DWG图形后，在AUTOCAD2004中通过对图形属性的分析，利用Visual LISP编程自动计算建筑面积和占地面积的方法研究，提高了各种图形建筑面积和建筑占地面积计算的功效，为建设用地的指标控制提供了准确的数字依据。 关键词 建筑面积 占地面积 建筑物 房屋构面线 Visual LISP1 概述“保护耕地就是保护我们的生命线”，在我国耕地资源日趋贫乏的严峻的形势下，经济发展建设用地的需求量却在不断增加，为确保社会经济的可持续发展，每个地方的建设用地指标国家已进行了严格的控制，在这样的一种用地形势十分严峻的背景下，有的企业急需发展却批不到土地，有的企业批到了地却闲置或没有严格按建设用地指标去开发建设，不能有效的发挥土地的经济价值，所以目前要从建设用地指标管理着手，利用好每一块土地。本文利用Visual LISP编程自动计算建筑面积和占地面积的方法进行了研究，高效地准确地计算每一宗地的建筑占地面积和建筑面积，从而为建设用地使用指标的管理提供可靠的数学依据。2 图形处理与选择集的构造整合目前我国测绘软件种类繁多、功能独特，有的用AutoCAD为平台进行二次开发，如南方CASS5.0等，有的完全自主开发，如Walk、清华山维等，后者在转换成AutoCAD的DXF图形时，对其大部分符号进行了炸开处理，有的图形转换后产生很多的无用信息，对面积的自动计算带来了一定的困难。所以需要对图形进行一些基本的编辑后才能进行面积计算。2.1 图形检核编辑参与建筑占地和建筑面积计算的图形由于进行了转换、接边、插入、剪切等处理，从而使图形产生了多余的房屋结构注记和重叠的房屋线，有的肉眼能看见，有的看不见，而且相同图形中的同类文字、线型在分层、属性方面有所差异，所以在面积计算之前对图形进行以下处理：a、对有缺口的建筑物进行封闭处理。 b、删除建筑物内多余的结构注记，每个建筑物只需一个结构注记。 c、建筑物内的结构注记与层次注记尽量为一整体注记。d、面积计算区域内的所有建筑物与建筑物结构注记必须分别分布在同一个层内，而且所有建筑物线型属性和结构注记属性要分别保持一致，如：不能有的是TEXT注记，有的是MTEXT注记等，有的是line 线型有的是pline 线型等。e、其它不参与面积计算的构筑物或其它线型不能与建筑物层同层，同属性。2.2 选择集的构造整合对图形进行了上述处理后，还要过滤选择集中的但位于面积计算区域外的建筑物实体，自动删除重叠结构注记和重叠房屋构面线，提取房屋结构注记和房屋构面的线属性信息。2.2.1选择集多边形坐标表的生成Visual LISP选择集在进行多边形选择时，经测试多边形中有重复点时，选择集操作失败。一般在进行计算面积时，选取的多边形就是宗地的界址线，界址线在宗地图的前期制作过程中进行了多次调整，如有的地方加点，有的地方减点，经过多次拖动的界址线就出现了重复点的情况，利用多边形坐标表中相邻点的距离小于某一数值就认为是重合点或密集点，程序自动进行剔除，保证选择集操作成功。2.2.2 选择集外建筑面积的剔除参与建筑面积和建筑占地面积计算的图形的选择集多边形是宗地图界址线或人为临时绘制的多边形，有时选择集多边形由于绘制误差等原因压盖了部分区域之外的建筑物，导致面积计算产生差错，为此要对所有建筑物内的结构注记的脚点进行分析，从图形结构分析，多边形内的任意点向任意方向做一条射线，它与多边形的交点是奇数，多边形外的任意点向任意方向做一条射线，它与多边形的交点是偶数，通过交点的奇偶性判断，可以剔除多边形之外的建筑物，保证了面积计算的准确性。2.2.3 重叠结构注记的删除由于图形接边等情况引起的结构注记重叠，眼睛不易识别，要求能自动识别剔除重叠注记或近距离注记，如两注记完全重叠或相距在肉眼完全能看清的距离内时进行剔除。2.2.3 重叠房屋线的剔除地形图测绘时由于图形接边引起的眼睛无法识别的重叠房屋构面线，面积计算时要求能自动识别剔除。根据经验在实际测绘中面积完全相同的房子出现的可能性极少，如果相同则认为是同一个房子的重叠，根据这一思路对房子面积进行逐一比较，就可以剔除重叠房屋构面线。2.2.4 选择集过滤信息的提取我们对参与面积计算的选择集进行操作时有二种信息需自动识别提取，一种是房屋结构信息，即房屋结构注记所在图层名和注记方式等，另一种是房屋线所在的图层名和线型信息等。二种信息主要是通过提取图形上的房屋结构注和房屋构面线，对其进行分析并提取相关信息，通过所需信息的提取，可以在自动解算时从选择集中过滤大部分无用的实体，为面积的正确与快速计算提供了保障。3 面积计算方法研究3.1 面积计算方法利用各种方法在AutoCAD重新生成新的能计算出面积的实体即封闭多段线，然后利用CAD的AREA命令进行计算，立即提取CAD系统变量中的面积，然后利用从建筑物结构注记中提取建筑物的层次，这样就可以计算出建筑物的占地面积和建筑面积。3.1.1 利用房子的构面线计算面积本方法适用于利用AutoCAD为平台的软件测绘的图形数据，利用房子的构面线和建筑物层次自动计算建筑占地面积和建筑面积。要求所有建筑物结构注记和房子的构面线必须分别在同一层上，不必重新生成界线。面积计算结果可以与生成的面积计算文件进行核对。对房屋构面线建立选择集时设立了以下过滤条件；(list (cons 0 LWPOLYLINE) (cons 6 Continuous) (cons 8 lay_name) (cons 70 close_name) (cons -4 =)(cons 90 4)其中(cons 0 LWPOLYLINE)和(cons 6 Continuous)规定必须选取连续的多段线，(cons 8 lay_name)和 (cons 70 close_name)通过交互式方式进行提取，规定了选取对象的层名和控制码，(cons -4 =)(cons 90 4)规定选择大于等于四个点的房屋。3.1.2 利用房子的注记层数和房屋构面线计算面积本方法适用于利用AutoCAD为平台的软件测绘的图形数据，利用房子结构注记的脚点和房屋构面线的选择集，使用Boundary指令重新生成多段线，然后用上述方法计算面积。要求所有建筑物结构注记必须在同一层上，房屋构面线可以不完全一致，面积计算结果可以与生成的面积计算文件进行核对。房屋构面线建立选择集时选择过滤条件同上，注记结构选择集过滤代码如下；(list (cons 0 txt_name) (cons 8 lay_txtname)通过交互式方式进行提取，规定了选取对象的注记方式和层名。3.1.3 利用房子的结构注记计算面积本方法适用于非AutoCAD平台的测绘软件测绘的地形图，利用房子结构注记的脚点，使用Boundary指令重新生成多段线，然后用上述方法计算面积。要求所有建筑物结构注记必须在同一层上，房子线可以是所有的线型。面积计算结果可以与生成的面积计算文件进行核对。注记结构选择集过滤代码同上。3.2 面积计算粗差剔除3.2.1 用选择集长度剔除粗差第三种方法在面积计算过程中，由于Boundary在构造边界线时个别地物在测绘过程中由于捕捉偏差造成个别地物图示符号压盖或房子线不封闭等原因，导致Boundary构造边界线时产生错误。方法是选取最新构造多边形的最大点和最小点，以这二点为窗口的两个角点，按建筑物结构注记的有关属性信息过滤创建选择集，选取窗口内的所有建筑物结构注记，如果选择集为空或选择集的长度值小于2时认为Boundary构面正确，大于等于2时删除构造边界线，按建筑物结构注记的颜色提示，采用人机交互的方式选取一幢建筑物的所有封闭线的实体创建选择集并进行面积计算，该程序设置的提示颜色为黄色居中，经试验这一方法可以有效剔除所有错误的边界线。3.2.2 用Boundary在构造边界线时的颜色变化剔除粗差用Boundary在构造边界线时每构造一个房屋构面线，颜色就变为当前图层默认颜色，根据颜色的变化进行分析，可以人为剔除和修改错误边界线。3.2.3 用面积文件核对检验剔除粗差三种面积计算方法在进行面积计算时，同时都生成了面积数据文件，对面积文件中的每幢房子的面积数据进行核对，面积值跳跃较大的房屋可作为重点检查对象，可以按提供的脚点坐标人为剔除错误边界线并进行修改。3.2.4 用三种方法对比计算剔除粗差 以AutoCAD为平台测绘的图形数据，可以用三种方法对比计算剔除粗差。3.2 面积计算时注意的一些问题三种面积计算方法原理大致相同，第一种方法用房屋的构面线计算面积，要求房屋构面线不能越过选择集的多边形，如有越过要求重新构面，否则计算结果会有差异。第二种方法用房屋构面线与房屋结构进行面积计算，除了不能越过选择集多边形之外，还不能出现构面重叠现象.第三种方法用房屋的结构注记脚点重新构面进行面积计算，要求不能有多余的线切入房屋构面线，包括界址圈也会影响面积的计算，所以最好在生成界址圈之前进行面积计算。另外要求所有房屋结构注记的脚点必须落在房屋构面线之内，特别是一些面积较小的房屋应进行检查，以防面积计算错误。4 应用分析首先通过AutoCAD的Visual LISP的加载指令进行加载并通过“内容”添加编译程序后，以后每次启动AutoCAD时都能自动加载。三种面积计算方法的三条指令分别为“fwmj1”、“fwmj2”和“fwmj3”。指令运行后按“选择参照房子结构”、“选择参照房子多段线”和“选择面积计算范围线”的提示操作后即可进行两类面积的自动计算。表（一）是本单位一些宗地两类面积计算的情况统计表，从数据分析可以看出方法三优于前两种方法，但计算速度相对较慢，从计算的准确性来看，方法（三）计算全部正确，方法（一）不能计算WALK转换过来的图形。第十一块宗地中有一幢房子没有构面，一幢房屋构面错误，因而在计算面积时方法（一）不能正确计算，重新构面后三种方法能正确计算面积。从应用的情况来看，方法（一）要求所有房屋必须构面而且不能有重叠面出现，方法（二）要求所有房屋尽量构面，方法（三）可以不必构面要求比较灵活。三种计算方法都是根据房屋的构面线或重新构面进行建筑面积计算，不是一种严密的计算方法，如阳台如果不在房屋构面线之内时，则在面积计算时不会自动加以考虑，所以该程序只能用于面积精度要求不是较高的场合，在具体应用时要具体情况具体分析，保证计算结果能正确应用。该程序本单位主要用于工业厂房建筑面积的计算和商品房的建筑面积估算。面积计算经核对无误后，用程序的“TEM”指令删除临时构面线。 表（一）：单位：平方米序号宗地面积理论面积方法1方法2方法3测图软件计算平台软件占地面积建筑面积占地面积建筑面积占地面积建筑面积占地面积建筑面积11982.1817.65817.65817.65817.65817.65817.65816.97816.97CASS5.0CAD200425672.52321.42321.4/2321.402321.40WALKCAD200436965.253614.613614.613614.613614.613614.613614.613614.613614.61CASS5.0CAD200444564.661852.862144.051852.862144.051852.862144.051850.872142.06CASS5.0CAD2004513555.275915.97745.75915.957745.75915.97745.75915.97745.7CASS5.0CAD20046975.82303.14463.28/303.14463.28WALKCAD200471342.80277.04688.90/277.04688.90WALKCAD200481074.70306.78515.78296.93505.29/306.78515.14CASS5.0CAD200493298.851008.561526.091008.561526.091008.561526.091008.561526.09CASS5.0CAD2004101477.40792792.0/792.0792.0WALKCAD2004116019.003474.036562.373088.348711.423474.036562.373474.036562.37CASS5.0CAD20045 结语由于在测绘时每个人的习惯不