CAD下地图数字化软件的设计与开发.doc

CAD下地图数字化软件的设计与开发摘要:以Auto Cad为基础软件，通过利用CAD本身的XDATA、HANDLE、GROUP管理数据的手段和特性，二次开发基于GIS规则的地形图数字化软件。关键词：GIS;CAD;HANDLE;符号；地形图0 引 言我国很多测绘部门使用AutoCAD管理数字地形图。CAD本身具有的功能并不能满足国家测绘部门关于数字地形图的绘制和管理规范标准的要求，需要进行二次开发，二次开发重点考虑如下的问题，开发方式的选择；编码的存储；地形图符号库的设计；拓扑关系的建立和存储。其中拓扑关系的建立和存储目前在CAD中还没有很好的解决办法，但不考虑该问题也能满足地形图制图的需要，文中重点阐述前面三个问题。1 开发方式的选择CAD环境下二次开发方式大体可分为五种： Lisp语言方式、ADS方式、ActiveX Automation方式、VBA方式和ARX方式。Lisp语言和VBA语言的语法简单，调试方便，而且内置。但VBA方式速度较慢，Lisp语言方式的程序的可读性差，数据类型少，保密性差；ObjectARX 应用程序是动态链接库（DLL），可以和AutoCAD共享地址空间，直接调用AutoCAD的内部函数。在ObjectARX应用程序中定义的命令与AutoCAD的内部命令运行方式相同，而在ObjectARX应用程序中创建的实体对象也和AutoCAD中创建的实体对象没有区别。编译模式执行程序速度快，但难度大。笔者选择的是ARX方式。2编码的存储地形图中每一种符号都必需有一个编码，它是符号种类的识别码，在绘制地物后，必须赋予该地物以编码。如何存储地物编码是制图软件必须考虑的问题。首先了解CAD中的两个概念Handle和Xdata。实体句柄（handle），是AutoCAD中给定实体的固定的标识，是一个只读十六进制字符串。具有唯一性和不变性，一般把实体句柄当作实体的标志符。Xdata是用户向AutoCAD几何实体添加的自定义信息，其数据量的限制是16K，由AutoCAD进行管理，其存取由应用程序操作。通常编码存储的方式有两个，一是利用图层名存储，层名即是编码，编码多，图层多，不便管理；二是将地物的编码放在数据库中，同时将地物的句柄也放在数据库的同一记录中，通过句柄将编码信息和图形信息联系在一起，但CAD本身并没有数据库，只能建立外部编码数据库，编码数据库文件和图形dwg文件各自独立，联系脆弱，易出现编码的错乱和丢失。本文提出将编码存储在地物的Xdata数据中，编码信息即成为图形信息的一部分，联系紧密，解决了编码存储问题。3地形图符号库的设计GIS的数据采集要求，当CAD数据转出时，点状符号应是一个属性点，线状符号应是一条属性线，面状符号应是一个面域。本文利用了CAD中GROUP的管理方式。GROUP是一个命名了的永久的实体选择集，可以存储在DWG文件中。无论点状符号、线状符号还是面状符号，都可以分解为三部分，定位点或定位线、地物编码和属性。点状符号用块或型的插入点作为定位点，地物编码和地物属性存储在XDATA中；线状符号保留定位线但不显示，定位线和附属图元构成GROUP，定位线的XDATA中存储线状地物的属性和类型码，附属图元的XDATA存储定位线的HANDLE，通过HANDLE和GROUP建立了定位线和附属图元的联系；面状符号保留定位线（下面称轮廓线）也不显示，轮廓线和附属图元构成GROUP，定位线的XDATA中存储面状地物的属性和类型码，附属图元的XDATA存储轮廓线的HANDLE。数据转换时能够满足GIS对数据的要求。.1点状地物符号的处理点状地物符号是在一个定位点上画一个固定的、不依比例尺变化的符号。这类符号形状和尺寸固定，可由单个形或块组成，形和块都是CAD认可的独立实体，方向数据（如果有）、编码和其它属性可在其实体扩展数据中存储。.线状地物符号的处理(1)简单线状地物符号该类符号可由CAD的线型直接定义获得，使用文本编辑器编辑acad.lin文件，添加或修改某线型号所对应的实际线型，地物属性和编码保存在线状地物的扩展数据中。(2)复杂线状地物符号在定位线两端点间按一定规律插入若干图元或线划，称作复杂地物线状符号，它与普通线型符号的区别在于使用各种图元组合而成。复杂线型符号根据构造符号时插入图元的规则不同，可分为“行树类”和“管线类”两类。行树类是指在连接点间沿连线方向均匀地绘制指定图元或线段而形成地线型符号，如，行树、狭长灌木林。这一类属有规律类，由于AutoCAD线 型内在的缺陷，不满一个整周期图形不予表示，超过一个整周期只保障图元的间隔而不考虑线的结尾和起点，这样导致了产生的符号在端点处不合规范，需编程解 决，在确保端点有符号的前提下，对内部进行平均，尽量保证图元间距符合图式，然后按计算的步长插入符号，把图元和定位线关联成组。管线类是指在两个连接点上及其中间插入所需图元，且必须两点以上才能出现符号的复杂线型符号，如各种电力线。如图1。需要依实际定位点而定图元，只能通过程序计算实现。图1 管线类地物符号每一复杂线状地物的定位线和组成图元组成一个GROUP，,定位线不显示，定位线的扩展数据中存储类型编码和属性，附属于定位线的图元的扩展数据中保存定位线实体的HANDLE。通过GROUP实现整体的选择和编辑。.面状地物符号此类符号主要是指地貌和植被类符号。其处理同复杂线状地物相似，定位线（轮廓线）和内部的图元组成一个GROUP, 定位线（轮廓线）不显示，定位线（轮廓线）的扩展数据中要存储类型编码和属性，附属于轮廓线的图元的扩展数据中要保存轮廓线实体的HANDLE。其它特殊的符号和注记通过上述思路基本上都能处理，不再论述。4 结 论 本文通过分析AutoCAD的开发方式，选择了ARX开发方式，利用CAD中HANGLE、XADAT和GROUP三个概念，解决了Auto CAD中地形制图软件中编码的存储管理以及基于GIS的符号库设计实现问题。利