基于AutoCAD的燃?xì)夤芫W(wǎng)GIS矢量化拼接插件技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)

2014-11-30 田丹丹 四川大學(xué)

  基于AutoCAD的燃?xì)夤芫W(wǎng)GIS矢量化拼接插件技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn),提出了一套全新的基于AutoCAD軟件進(jìn)行燃?xì)夤芫W(wǎng)矢量化工藝中管線拼接的插件技術(shù)開發(fā)方法。該方法指出了一個(gè)全面采用統(tǒng)一軟件過程實(shí)施軟件項(xiàng)目的研究方向,采用RUP的規(guī)范進(jìn)行項(xiàng)目管理、運(yùn)用UML進(jìn)行業(yè)務(wù)建模和系統(tǒng)設(shè)計(jì)、采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)和編碼。通過多個(gè)實(shí)際項(xiàng)目的應(yīng)用表明,采用本文提供的插件開發(fā)技術(shù)和設(shè)計(jì)思路,研發(fā)的矢量化管線拼接軟件系統(tǒng),能很好地滿足燃?xì)忸I(lǐng)域?qū)芫W(wǎng)GIS的數(shù)據(jù)管理需求和管線拼接工藝要求,縮短矢量化項(xiàng)目工程周期、降低項(xiàng)目實(shí)施成本。

  引言

  燃?xì)夤芫W(wǎng)矢量化,是指把傳統(tǒng)紙質(zhì)的燃?xì)夤芫W(wǎng)信息轉(zhuǎn)換成矢量數(shù)據(jù)的數(shù)字化處理過程。具體而言,是將紙質(zhì)燃?xì)夤芫W(wǎng)地圖、管線、管件資料,經(jīng)過計(jì)算機(jī)圖形/圖像系統(tǒng)光-電轉(zhuǎn)換量化為點(diǎn)陣數(shù)字圖像,經(jīng)圖像處理和曲線矢量化,或者直接進(jìn)行手扶跟蹤掃描后,生成可以為地理信息系統(tǒng)顯示、修改、標(biāo)注、漫游、計(jì)算、管理和打印的矢量地圖數(shù)據(jù)文件的數(shù)字化處理過程。

  燃?xì)庑袠I(yè)中管網(wǎng)矢量化工程通常是在MapInfo、ArcGIS等大型GIS軟件系統(tǒng)中實(shí)施,然而這類軟件系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境要求很高、部署繁瑣、操作復(fù)雜、對(duì)城市地理信息的依賴性極高,導(dǎo)致矢量化工程無法單機(jī)離網(wǎng)獨(dú)立實(shí)施、難以并行開展,造成燃?xì)夤芫W(wǎng)矢量化工程的項(xiàng)目周期長(zhǎng)、成本居高不下、風(fēng)險(xiǎn)難以評(píng)估等諸多問題。此外,本可選擇在圖形矢量化軟件如AutoCAD等中進(jìn)行矢量化工程,然而這類軟件只提供基本的圖形數(shù)據(jù)管理及簡(jiǎn)單的擴(kuò)展字段,無法適應(yīng)燃?xì)夤芫W(wǎng)設(shè)施復(fù)雜的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的保存需求。不僅如此,大型GIS軟件和AutoCAD等矢量化軟件,都沒有符合燃?xì)夤芫W(wǎng)工藝要求的圖形拼接功能。因而長(zhǎng)期以來,在燃?xì)夤芫W(wǎng)矢量化工程的圖形拼接方面,一直缺乏符合燃?xì)夤芫W(wǎng)數(shù)據(jù)管理要求、運(yùn)行高效、操作便捷、成本適中的圖形拼接軟件系統(tǒng)。

  1、技術(shù)方案分析

  燃?xì)夤芫W(wǎng)矢量化的實(shí)施過程通常分為管網(wǎng)工程繪制、圖形拼接、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)檢查校正等4個(gè)環(huán)節(jié),上一環(huán)節(jié)的結(jié)果是下一個(gè)環(huán)境的數(shù)量來源,每個(gè)環(huán)節(jié)結(jié)束后按照既定的業(yè)務(wù)規(guī)則和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),對(duì)該階段成果進(jìn)行全面檢測(cè),符合數(shù)據(jù)質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)的階段成果才能進(jìn)入下一個(gè)處理環(huán)節(jié),檢查不合格則返回上一環(huán)節(jié)進(jìn)行修正和完善。

  燃?xì)夤芫W(wǎng)GIS矢量化拼接插件,應(yīng)用于燃?xì)夤芫W(wǎng)矢量化工程的圖形拼接環(huán)節(jié),是根據(jù)燃?xì)夤芫W(wǎng)工藝規(guī)范和接管、碰管和割接的工藝處理要求,定制開發(fā)的一套管網(wǎng)圖形拼接軟件,加載前階段繪制的零散的矢量化管線,實(shí)現(xiàn)垂直、平行、對(duì)碰、交叉、錯(cuò)位等管線拼接和數(shù)據(jù)處理;并以圖形數(shù)據(jù)庫(kù)或關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。

  通過對(duì)大量燃?xì)夤艿婪植记闆r的深入研究和綜合分析,得出燃?xì)夤芫W(wǎng)管道的位置分布情況有兩兩不相交和兩兩相交兩大類。兩兩不相交有:同在一條直線上、不同在一條直線上、平行錯(cuò)開、垂直不相交、傾角不相交共5種;兩兩相交有:垂直相交、傾角相交、部分重疊共3種。燃?xì)夤芫W(wǎng)GIS矢量化拼接插件,實(shí)現(xiàn)上述8種情況的管線拼接功能,即可將原本孤立、分散的各區(qū)域的燃?xì)夤艿乐鹨黄春铣上嗷ヂ?lián)通的、完整的城市燃?xì)夤艿朗噶炕疓IS圖。詳細(xì)的管道位置分布情況如表1所示。

表1 管道位置分布情況

基于AutoCAD的燃?xì)夤芫W(wǎng)GIS矢量化拼接插件技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)

  鑒于專業(yè)的大型GIS系統(tǒng)和單一的矢量化繪圖軟件均不符合燃?xì)夤芫W(wǎng)矢量化的圖形拼接功能,因而采用在矢量化繪圖軟件AutoCAD上進(jìn)行功能擴(kuò)展,開發(fā)全新的矢量化圖形拼接插件,既滿足燃?xì)夤芫W(wǎng)矢量化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管線拼接需求,又保證工程實(shí)施的低成本和高效率。

  燃?xì)夤芫W(wǎng)GIS矢量化拼接插件,在系統(tǒng)架構(gòu)方面,采用純面向?qū)ο蠹夹g(shù)進(jìn)行軟件系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì),采納統(tǒng)一軟件過程(RUP)的規(guī)范來組織軟件項(xiàng)目的開發(fā)實(shí)施,運(yùn)用UML進(jìn)行軟件系統(tǒng)的需求分析、業(yè)務(wù)建模、邏輯設(shè)計(jì)。在編碼實(shí)現(xiàn)方面,采用Microsoft 的C#語(yǔ)言,以Autodesk開發(fā)包作為CAD開發(fā)驅(qū)動(dòng)和圖形GIS算法基礎(chǔ)庫(kù),基于AtuoCAD2010版本進(jìn)行矢量化拼接插件設(shè)計(jì)和開發(fā)。

  4、結(jié)束語(yǔ)

  通過對(duì)燃?xì)庑袠I(yè)管網(wǎng)GIS矢量化工程全面深入的研究,本文闡述了一種全新的燃?xì)夤芫W(wǎng)矢量化工藝中管線拼接的插件研發(fā)技術(shù),采用統(tǒng)一軟件開發(fā)過程(RUP)組織軟件項(xiàng)目實(shí)施,運(yùn)用UML進(jìn)行業(yè)務(wù)建模、需求分析和邏輯設(shè)計(jì),全程采用面向?qū)ο蟮姆椒ㄟM(jìn)行架構(gòu)設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)和編碼,成功開發(fā)出運(yùn)行效率高、操作便捷、成本適中的燃?xì)夤芫W(wǎng)矢量化的管線拼接插件。本文闡述的技術(shù)方案不僅對(duì)燃?xì)夤芫W(wǎng)矢量化軟件系統(tǒng)的開發(fā)與實(shí)施有切實(shí)的指導(dǎo)作用,對(duì)GIS領(lǐng)域其他應(yīng)用軟件的分析與設(shè)計(jì)都有較大的參考價(jià)值。