测量内业制图中软件深度应用研究

周顺莉 徐水珍

摘 要：本文基于笔者多年从事工程测量内业的相关工作经验，以基于CASS的工程测量内业技术为研究对象，论文首先分析了内业制图的必要性，进而从数据格式转换和坐标转换二个方面探讨了CASS技术在内业制图中的应用思路，全文是笔者长期工作实践基础上的理论升华，相信对从事相关工作的同行能有所裨益。

关键词：CASS 内业制图 坐标转换 二次开发

中图分类号：TB22 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）01（c）-0062-02

CASS地形地籍成图软件是基于AutoCAD平台技术的数字化测绘数据采集系统。广泛应用于地形成图、地籍成图、工程测量应用三大领域，且全面面向GIS，彻底打通数字化成图系统与GIS接口，使用骨架线实时编辑、简码用户化、GIS无缝接口等先进技术。自CASS软件推出以来，已经成为用户量最大、升级最快、服务最好的主流成图系统。CASS的主要功能有：地形、地籍制图与建库一体化处理；土地勘测定界；城市部件调查；方便实用的土方计算功能。

1 内业制图的必要性

地形图的应用非常广泛。特别是在城市建设规划中，既要从整体规划，又要考虑到局部开发，这就需要不同比例尺的地形图。整体规划就需要小比例尺的地形图，而局部开发又需要相对较大比例尺的地形图。另外，我们在地形测量中，仅仅测绘出大比例尺地形图，如果按照常规方法一点一点的测绘出图，那将耗费大量的人力、物力、财力，这种方法很不现实。在实际工作中，利用CASS编制大比例尺地形图是一种很实用的制图方法。

数字地图不像传统地图那样以线划、颜色、符号注记来表示地形地物，而是以一定的计算机能识别的数字代码系统反映地表各类地理属性特征。数字地图的特点决定了数字地形图的编绘不同于传统的纸质地形图。

近几年，国家基础建设加快了步伐，基础规划建设所使用的图形一般都是大比例尺地形图。目前国内使用较多的测图软件是南方CASS软件。软件本身的一些功能很完善，可以帮助我们解决一些生产中遇到的问题。还有一些问题就需要我们借助CASS的平台AUTOCAD开发一些功能来解决，以提高效率。

2 基于CASS二次开发的数据格式转换技术

2.1 CASS数据交换文件结构

CASS的数据交换文件（扩展名是“.cas”）为用户的其他数字化测绘成果进入CASS提供了方便之门，CASS的数据交换文件与图形的转换是双向的。CASS的数据交换文件总体格式是：第一行和最后一行固定分别为START和END，第二、三行规定了图形的范围，文件正文从第四行开始，以图层为单位分成若干独立的部分，用中括号将层名括起来，作为该图层区的开始行，每个层内部又以实体类别划分开来，共有POINT（点状地物）、LINE（线段）、ARC（弧）、CIRCLE（圆）、PLINE（复合线）、SPLINE（样条线）、TEXT（文字）、SPECIAL（特殊地物）等8种实体类型，每个层的每种实体类型部分以实体类型名为开始行，以字符串“nil”为结束行。

2.2 MapInfo数据交换文件结构

MIF是MapInfo用来向外交换数据的一种中间交换文件。当用户在MapInfo中将一张地图表以MIF格式转出来后，MapInfo会同时在用户指定的保存目录下生成两个文件（*.mif，*.mid）。其中*.mif文件保存了该MapInfo表的表结构及表中所有空间对象的空间信息。而*.mid文件则按记录顺序保存了每个空间对象的所有属性信息。这两个文件都为文本性质的文件，读者可以通过相应的文件读写方法实现对文件内容的读写。

这两个系统的数据交换文件的结构在CASS参考手册和MapInfo的帮助文件中都有详细的说明。

2.3 接口文件的设计

CASS实体类型与MapInfo图形对象的对应关系分三种情况，分别叙述如下几方面。

（1）CASS中的LINE、PLINE、SPLINE对应MapInfo中的线图元。

（2）CASS中的 POINT、ARC、CIRCLE、TEXT分别对应MapInfo点图元、圆弧、椭圆（长半径与短半径相等的情形）、文本。

（3）SPECIAL是CASS软件要用程序控制的复杂实体，其格式依地物的不同而改变，它们有4种类型，与MapInfo的对应关系如下：①控制点、高程点、水深点对应MapInfo的点图元；②在ASSIST层生成的骨架线对应MapInfo的线图元；③界址线对应MapInfo的线图元；④双线不规则地物，包括自然斜坡，不规则楼梯等对应MapInfo的线图元。对此类实体的图元要根据具体的CASS编码进行处理，根据不同的编码提取该实体不同的信息。

2.4 程序实现过程

在弄清楚转换前后2种不同文件结构之后，就可以编程进行数据转换，程序结构流程见图1。

如图1所示，源文件的读取是按不同图层分别读取的，图层分为CASS内部默认图层和用户自定义的图层，这两种情况都要加以考虑；每个图层中有可能出现很多不同的实体，我们先读取CASS文件中每个图层中的附加属性，并将其存储在MID文件中对应的位置；CASS实体数据读取是程序读取源文件中描述实体的数据，它要针对不同实体类型的数据组织特点开发不同的数据读写程序；CASS实体数据转换就是根据CASS实体类型与MapInfo图形对象的对应关系进行数据转换，将源文件的实体数据转换为MapInfo中的点、线实体数据及其对应的属性数据，最后是按CASS中的图层生成的MIF、MID文件。

在转换过程中需要注意的问题：

（1）復合线转换的问题：由于GIS的折线和面实体在CASS中都是以PLINE（复合线）形式存储的，不同之处就是未闭合折线是以“E”为结束标志，闭合折线是以“C”为结束标志，而折线闭合所形成的图形就是GIS 中的面域图形，因此，程序中是根据折线的结束标志判断CASS中的折线数据在MIF 文件中是以折线形式存储还是以面域形式存储。在CASS文件中是没有封闭区域质心的坐标，这就要求我们根据封闭区域折点坐标将质心坐标计算出来。同时在程序中还要考虑复合线的特殊写法，以便把这些特殊写法中的重要信息提取出来写进MID 文件中。

（2）文本转换问题：文本的创建比较繁琐，对于少量的文本输入，最好在转成Tab文件后在地图窗口中操作，CASS数据交换文件中的文本只有文字起点即左下角坐标，而MapInfo数据交换文件中存储文本时要求有文字的两组坐标值，因此程序中是采用了一个算法将文字另一组坐标值求解出来。

利用本文介绍的程序，可以实现以下几方面的转换目的：

（1）对程序中各项转换参数的设置，可以使图形实体的转换有一定的可操作性，转换后的效果更能满足主观的要求，大大减少重新编辑的工作量。（2）实现大中小比例尺图形数据的转换，一般转换后出现的问题主要是字体大小与图形不对应，这时就要修改接口文件中相应的参数以达到字体大小刚好适合图形的要求；也可以达到有利于MapInfo各项基于空间信息的分析处理功能的实现。

2.5 实例验证

为了得到高质量的地理空间数据，我们应对转换以前的CASS图形数据作一定的处理。首先检查基础数据是否按照设计来严格进行分层，分层不明确将导致重要信息的丢失。所以在实体编码和层对照表的基础上用程序来批量选取不对应的实体，并逐一改正。通过分层检查后，必须将不符合GIS拓扑结构要求的实体挑选出来，再选择集中过滤掉，将属于面状地物的对象都进行闭合处理，在CAD中对所有的居民地进行封闭以方便转换时进行判读，如未将其闭合，则CASS在生成交换文件的时候是以折线PLINE形式存储的，变为了线状地物。图形数据预处理后利用笔者开发的数据转换程序进行转换。

3 坐标转换技术

在进行全野外数字测图的过程中，经常会遇到测站点和定向点的设站错误或独立坐标系转为已知坐标系等问题，通常有两种方法解决：

（1）三维改正；（2）平面改正，利用CASS软件的功能就可以解决。

三维改正：利用CASS工具栏中的“数据”→“数据加固定常数”，选择处理所有数据或处理高程为0的数据，输入东方向（Y）改正值，输入北方向（X）改正值，输入高程改正值，回车、输入原始数据文件名，输入更改后文件名并保存。

平面改正：采用“地物编绘”下的“测站改正”功能，输入改正前测站点即纠正前第一点，改正前定向点即纠正前第二点方向，改正后测站点坐标为纠正后第一点，改正后定向点坐标为纠正后第二点方向。选择待纠正图像，回车，选择输入前数据文件名，选择输入纠正后数据文件名，保存。图形与坐标数据文件均改为已知坐标系下。利用CASS软件本身的这些功能，省去了其他软件解决坐标转换时平移旋转的繁琐过程，坐标改正变得轻松自如。

4 结语

全野外数字化测图的核心是测图软件系统，但由于目前数字化成图软件在国内发展迅猛，现流行的测图软件系统多由专业公司开发，它们都能满足一般的全野外数字化成图的要求。但它们的数据结构和数据组织有很大差别。由于多家公司开发研制，软件各有侧重，各有所长，难于做到彼此的完全兼容，形成了百家争鸣、各自为政的局面，国家也没有明确规定数字化成图软件的格式。

本文通过对CASS软件的认识和改进，解决了实际生产中数据格式转换盒坐标转换的问题，提高了工作效率。

参考文献

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