基于AutoCAD地下管线前端数据采集系统的开发

许国安,朱旭红,季超伦

(宁波市鄞州区测绘院,浙江 宁波 315192)

基于AutoCAD地下管线前端数据采集系统的开发

许国安,朱旭红,季超伦

(宁波市鄞州区测绘院,浙江 宁波 315192)

地下管线信息管理系统建成后,进行数据更新以保证各类管线的现势性和准确性是该项建设后续的棘手问题。地下管线竣工测量是对地下管线信息管理系统数据更新的一个重要手段。结合《宁波市地下管线探测技术规程》,叙述地下管线竣工测量前端数据采集系统开发的原理和方法,保证竣工更新管线的数据质量,提高工作效率。

地下管线竣工测量;数据采集;地下管线图;AutoCAD 2006;M icrosoft Office Access 2003;Visual Basic 6.0

从2006-06至2007-10,宁波市鄞州区完成了辖区范围内202 km2区域地下管线普查工作,获得地下管线成果2 478 km。所有普查成果均按《宁波市地下管线探测技术规程》(2006年版)(以下简称“宁波市规程”)实施,已统一录入宁波市地下管线信息管理平台(以下简称“宁波市管线平台”)。然而,城市地下管线每天都在变化。新埋设或改造的管线,其相关信息若不及时更新到普查成果和建立的地下管线信息管理系统中去,那么普查的成果,将失去其价值,成为过时的资料。若干年后,因社会发展的需要又不得不耗费巨资重新开展管线的普查工作。因此,为了保证地下管线数据成果的现势性,必须对现有普查成果及时进行竣工更新和补充。为了使新测竣工管线数据能准确录入“宁波市管线平台”、提高作业效率、保证数据质量,宁波市鄞州区测绘院(以下简称“我院”)基于AutoCAD开发了地下管线前端数据采集系统。

1 地下管线竣工测量流程

地下管线竣工测量作业流程如图1所示。

根据图1这种作业模式,我院作业人员首先测绘地形竣工图,然后在竣工图上直接绘制管线图。因此,从外业管线测量数据的采集、管线属性数据的调查到内业生成管线图,所有工作均由测绘人员独立完成。

图1 管线竣工测量作业流程

2 系统设计

按照“宁波市规程”要求,提供给“宁波市管线平台”的管线成果应为m db格式管线数据库、dw g格式管线成果图和相关文档。因此,系统以输出能满足入库要求的成果为主要设计目标。

2.1 内业数据处理模式

1)先有库后有图。这种方法适合大面积区域普查作业。采用手工方式或结合PDA电子手簿输入属性数据到mdb格式管线数据库或其它关系数据库中,然后根据数据库生成管线图。许多专业的管线探测单位均采用此方法。

2)图库同时生成。结合测绘作业人员的作业习惯和竣工测量区域面积相对较小的特点,作业人员直接在AutoCAD上绘制管线图并通过可视化操作界面来完成属性数据的录入,将矢量数据和属性数据统一起来,作业人员无需直接面对数据库,达到所见即所得的效果。采用这种采集方式具有效率高、出错率低、方便、直观等优点,可以大大减轻内业工作量。

本文采用了后一种模式来处理管线内业数据。

2.2 数据组织

根据“宁波市规程”,地下管线图编绘工作完成后,需提交的计算机数据包括m db格式和dw g格式的数据文件各一份。mdb格式数据文件以测区为单位提交,包括5个表:管点表 tbPoint,管线表tbLine,注记表 tb Text,辅助线表 tbA ss(包括辅助要素和各类管线的边界线要素)和元数据表tbM data;dw g格式数据文件以图幅为单位,图形数据、属性数据和元数据信息均保存在＊.dw g文件中。

2.3 系统功能设计

针对上述数据组织要求,系统中设计了以下功能(见图2),满足作业人员在成图、查询、编辑、自检、成果输出等方面的要求。

图2 系统功能结构示意图

3 系统实现

3.1 系统运行平台和开发语言

系统采用Visual Basic 6.0语言对AutoCAD 2006进行二次开发,生成了Active DLL库 Gxsj.Dll供AutoCAD VBA语言引用,所有关键代码都被封装在 Gxsj.Dll文件中。系统使用 M icrosoft Office Access 2003作为管线数据库平台。通过这种模式,极大地发挥了Visual Basic的功能,同时也保证了程序源码的安全性,实现了管线属性数据的录入、管线图的生成以及相关成果的输出。

3.2 实现原理

系统通过附着在AutoCAD实体上的扩展数据来实现与Accessm db数据库中记录的一一对应关系。如图3所示,在AutoCAD管线图中雨水管线(起点 10759210YS076、终点 10759210YS077)能在Access管线数据库tbLine表中找到唯一的记录(SnodeID 为 10759210YS076、EnodeID 为10759210YS077)。正是基于这一原理,能够始终使管线图与数据库保持一致。

图3 管线图与管线数据库对应关系

在AutoCAD中设置扩展数据的方法如下:

对象.SetXData(XdataType,Xdata),其中,Xdata Type表示扩展数据组码,Xdata表示扩展数据组码值。

读取扩展数据的方法如下:

对象.GetXdata(AppName,XdataType,XdataValue),其中,AppName是创建扩展数据的应用程序的申请名,XdataType和XdataValue用于存放扩展数据组码和组码值。

3.3 相关文件组织结构

系统工程文件的组织以单个竣工项目为最小单位,每个项目工程文件和系统配置文件均由图4中所示相关文件组成。

图4 工程文件和系统配置文件组织结构图

3.4 系统界面

“宁波市鄞州区地下管线前端数据采集系统”界面如图5所示。

3.5 主要功能的实现

1)绘制功能。通过作业人员的交互操作来实现地下管线图的绘制和管线属性数据的录入,作业人员无需直接面对数据库,是整个系统的关键所在。下面以“添加管线”功能为例来说明如何实现这一过程。

图5 “宁波市鄞州区地下管线前端数据采集系统”界面

在作业人员完成管线点的绘制之后,就可以进行“添加管线”操作。点击“添加管线”按钮,作业人员只需在图面选择同一类别起终点管线点符号,如果起终点为同类管线点且管线点数据已经录入,那么系统会弹出管线属性数据录入界面(见图6)。系统自动读取并显示管线起终点编号,以中文形式显示地物编码、数据来源、埋设方式、材质等属性字段,便于作业人员选择操作。完成属性数据录入操作后,点击“数据入库”按钮,就可将属性数据写入管线数据库tbLine表中,并在图面生成一条带有扩展数据的专业管线。系统还对部分属性数据自动记忆,如数据来源、埋设方式、管径等,方便作业人员按管线类别为单位来进行管线数据的录入。同时,考虑到作业人员作业方式,如管线跟踪测量中测得管线高程,因此,允许高程和埋深任选一种填写,系统自动进行转换。

图6 管线属性录入界面

2)标注功能。管线点和管线的标注是地下管线图编绘中图面整饰不可少的一个功能。系统中设置了3种标注功能,即管线点标注、管线标注和扯旗标注,并对前2种标注设置了自动标注和手工标注2种标注方法。根据“宁波市规程”,所有标注的辅助线和文字注记均有特定的编码(如管线注记为4B4004),且需分别写入管线数据库tbA ss表和tb-Text表中,图面同时也需包含扩展数据。地下管线标注效果如图7所示。下面以标注管线为例。

根据“宁波市规程”对地下管线图注记要求,管线注记需与管线平行,注记方向应遵循光影法则,管线类别采用简称,管径以毫米为单位,层色随管线。为了图面的美观,笔者对“过短”的管线不给予标注,同时为了使系统更具有通用性,作业人员可以通过系统配置文件来定制标注的内容、方式。

图7 地下管线标注示意图

3)输出功能。为了满足地下管线成果资料的输出,系统在输出功能模块中设置了“生成地下管线分幅图”、“生成地下管线成果表”、“批量打印地下管线图”等功能。下面以“生成地下管线分幅图”为例来说明输出功能的实现过程。

系统最初绘制的管线图是以整个测区为单位绘制,故在最后提交成果之前,须将管线图进行分幅处理。在运行本功能之前,系统进行了“生成图边点”处理,数据库中管线记录已对图幅线进行了分割处理。因此,只需将数据库中记录以图幅为单位提取出来,并在新建文档中重新生成,并保存为相应文件名即可。

4)检查功能。为了保证城市地下管线数据质量,需要对地下管线图和管线数据库进行检查。管线数据库的检查包括管线数据的逻辑一致性和完整性,如图上点号编码格式、XY坐标是否在鄞州区范围、编码值是否有效等;地下管线图的检查包括:图层、颜色和编码是否与规范一致等。同时通过图库一致性检查使地下管线图与数据库始终保持一致。下面以图库一致性检查为例来说明检查过程。

如果作业人员通过CAD自身编辑功能来操作管线图(如删除管线、移动管线点等)或直接在数据库中修改属性数据,这时地下管线图与管线数据库无法保持一致。因此,笔者在设计功能时,考虑了对数据检查的同时还执行了数据更新操作。执行检查时遵循以下原则:①管线点或管线几何信息以管线图为准,即如果图面与数据库不一致时,图面几何信息重新被写入数据库和扩展数据中,如管线点的坐标信息、旋转角度等;②属性信息以数据库为准,即如果图面管线(点)要素的扩展数据与数据库中的记录不一致时,根据数据库重新在图面管线(点)写入扩展数据;③管线(点)要素数量以地下管线图为准,即删除数据库中的多余记录,使图库在数量上保持一致。

基于上述原则,就可以使管线图和数据库保持一致。图库一致性检查流程如图8所示。

图8 图库一致性检查流程

4 结束语

目前,地下管线前端数据采集系统已在我院近百个项目中进行了运用,运行效果良好,管线数据采集效率有很大系统提高,降低了人工数据录入的劳动强度,减少了出错率,数据质量得到了很好的保证,并能够顺利录入宁波市地下管线信息管理平台,为系统中我区范围内数据动态更新工作的开展提供了技术保障,取得了良好的经济效益和社会效益。

[1]宁波市规划局,宁波市地下管线普查办公室.宁波市地下管线探测技术规程[S].宁波:宁波市质量技术监督局,2006.

[2]宁波市规划局.DB3302/T 1005-2004宁波市1:500 1:1000 1:2000基础地理信息数据规程[S].宁波:宁波市质量技术监督局,2004.

[3]宁波市规划局.宁波市城乡规划测量管理技术规定[S].宁波:宁波市质量技术监督局,2009.

[4]徐谡,徐立,吴明旺,等.Visual Basic应用与开发案例教程[M].北京:清华大学出版社,2005:237-253.

[5]张国宝.AutoCAD 2000 VBA开发技术[M].北京:清华大学出版社,2000:171-184.

[6]贾文锋.地下管线管理信息系统的开发与应用[J].测绘与空间地理信息,2004,27(2):41-43.

Developement of AutoCAD-based underground pipeline front-end acqusition system

XU Guo-an,ZHU Xu-hong,JIChao-lun
(Yinzhou District Surveying and Mapping Institute of Ningbo City,Ningbo 315192,China)

The underground pipeline info rmation management system is comp leted,but how to update the data,and guarantee the accuracy of the current situation is the tho rny issue of follow-up of the building.Underground pipeline construction surveying is an important means of underground pipeline information management system updating.This paper,combined w ith Underground Pipeline Detection N ingbo Technical Specif ication,describes the comp letion of the underground pipelinemeasurement front-end data acquisition system development p rincip les.Those methods ensure the quality of the updating data and imp rove efficiency.

Underground Pipeline Construction Surveying;Data acquisition;Underground Pipeline p lan;AutoCAD 2006;M icrosoft Office Access 2003;Visual Basic 6.0

TP311

A

1006-7949(2011)03-0070-04

2009-07-07

许国安(1962-),男,高级工程师.

[责任编辑刘文霞]