浅谈利用MAPGIS进行数字化地形图图斑面积的量算
【摘 要】 如何高效、准确地从数字化地形图中量取图斑面积及属性是测绘工程技术人员经常遇到的问题。本文主要叙述通过对数字化地形图中地形、地物等符号的线型转换，利用MAPGIS软件解决这个问题的工作流程。
【关键词】 数字化地形图 图斑 面积 量算
1 引言
大量的测绘工程项目，如土地征用、土地开发整理、库区淹没等测绘工程项目中，都涉及工程范围内各地块土地面积的量算、属性及分类等工作。如何高效、准确地给业主提供这方面的数据报表是工程技术人员经常遇到的问题。目前，各测绘单位采用的软件大多数是南方CASS、开思SCS、清华山维EPS、中国地大MAPGIS等数字化软件。这些软件都有各自的优势，前面三个软件用于外业成图较为方便，但图斑面积量算、属性报表、差错查询相对而言功能较弱，而后者则刚好相反。由于在测绘工作中，不可避免地存在图斑线不封闭、数据重复调入造成重叠等问题，而人的肉眼却难以发现（尤其是图斑线不封闭）。只有通过软件强大的系统功能的查询和检索，工作效率才能达到事半功倍的效果，而MAPGIS恰恰为我们提供了这完美的功能。本文主要叙述在南方CASS、开思SCS、清华山维EPS软件成图的基础上，通过对数字化地形图中地形、地物符号的线型转换，利用MAPGIS软件系统实现图斑面积及其属性报表的自动输出的工作流程。
2 工作流程图
2.1 数据准备
首先复制一个需要进行图斑面积量算的数字地形图的数据文件作为工作的基础数据，通过南方CASS、开思SCS、清华山维EPS等软件工具用多段线绘出量算面积的范围闭合界线，并用解析法计算出量算区域的总面积作为后面各图斑面积汇总统计和检核的依据。其次，执行系统软件过滤执行、快速执行等功能，对与需量算图斑面积无关的点、线、注记等符号全部过滤选择出来，采用软件提供的修剪、删除等工具将其剪裁或删除。对所有构成需量算面积图斑的地类界、坎子、小路、境界线等非实线型的各种地形、地物符号逐一过滤选择，通过修改线型属性将其统一转换为连续实线型，并以一个图块形式输出AA.dxf文件。同样，将各地块的植被符号全部选择出来，输出图块BB.dxf文件。这两个文件即作为MAPGIS软件系统图斑面积量算的基础数据。
2.2 预处理
在MAPGIS系统中，执行［图形处理/文件转换］子系统，分别输入AA.dxf、BB.dxf文件，以保存线文件形式，分别输出AA.wl和BB.wl。执行［图形处理/输入编辑］子系统，装入线文件AA.wl文件对该数据进行编辑。在进行下面各工序之前，首先要对软件系统的各种参数进行［设置］，包括［参数设置］、［设置系统参数］、［选择背景颜色］等。在这些设置中，尤其是结点在搜索半径的设置最为重要，半径过大，会使相邻点缀合在一起，造成乱线现象。反之，半径过小，起不到结点平差的目的。一般情况下，该值设置为0.1。
2.3 自动剪断线
软件在造面过程中，要求线的结点处断开，才能有效造面，而我们在数字化地形图的生产过程中，难免存在线该断的地方没有断开，线该封闭的地方没有封闭等问题，这给造面带来较大的困难。进入MAPGIS系统主菜单，执行［其它/自动剪断线］功能后，系统将所有的端点自动剪断和相交剪断。
2.4 清除微短线
自动剪断线后，会生成许多短线头，而且这些线头绝大部分是无用的，对造面的短线我们必须删除。执行［其它/清除微短弧线/清除微短线］功能，弹出“最长线长”窗口，根据提示，用户输入最小线长值，该值在几次循环工作中按从大到小的原则输入。系统根据输入的数值，搜索出满足小于该值的微短线并弹出“拓扑错误信息”窗口。用户根据窗口的提示，移动光标左键点击“错误类型”下的提示，屏幕窗口将自动移至存在错误之处，并闪烁有需要处理的线段。用户根据实际情况，对其进行删除或保留等处理，将其逐一检查修正。
2.5 清除重叠坐标
在数字化地形图生产过程中，用户可能存在重复输入某一数据，在造面之前，需要对其进行清除。执行［其它/清重坐标及相交/清线重叠坐标相交及自相交］功能，系统自动弹出“拓扑错误信息”窗口，列出工作区范围内存在重叠、自相交情况。移动光标到相应的信息提示上按右键，执行［清除所有弧段的重叠坐标］，即刻自动的消除重叠坐标。
2.6 自动节点平差
数字地形图中难免存在断线现象，而这些断线人的肉眼却难以发现。执行［其它/自动节点平差/自动线节点平差］功能，对此类线断线进行端点平差，让其断开的.端点自动连接起来形成封闭的图斑。
2.7 拓扑查错
通过上面几道工序后，数据仍然难免有许多错误，数据的准确性较差，在建立拓扑关系前，应该先进行查错处理，检查数据是否存在“悬挂线段”、“线段相交”、“重叠坐标相交”等错误，提高数据的准确性，进而提高拓扑建立的效率。执行［其它/拓扑错误检查/线拓扑错误检查］功能，自动查找错误的类型及出错的位置并弹出“拓扑错误信息”窗口。移动光标到相应的信息提示上，单击鼠标左键，系统自动将出错位置闪烁显示出来，利用［线编辑］中［联接线］、［延长线］、［靠近线］等工具，消除各个错误。
通过上述几个工序后，造面数据可能仍然存在一些错误，我们需要重复4至7四道工序二、三次，直至将对造面有误的线修正消除才能进行下面的工序。
2.8 拓扑重建
拓扑关系的处理，是本系统的核心，只有建立了拓扑关系，才能进行空间分析和统计等。用户经过上述的各道工序后，在没有发现错误的情况下，即可执行［其它/线转弧段］功能，将线段数据转换成弧段数据，此时的数据仍然是一条条的孤立弧段，毫无拓扑关系可言。执行［拓扑重建］后，才建立结点和弧段间的拓扑关系以及弧段所构成的区域之间的拓扑关系，自动为各区域填色并赋予它们属性。
2.9 图斑编号
图形数据构面之后，为了便于查阅，需要按照一定的规律对各个图斑进行编号，执行［点编辑/输入点图元］功能，弹出“输入点图元/缺省参数”窗口，根据窗口提示的信息分别输入“注释高度”、“注释宽度”、“注释间隔”、“注释字体”、“注释颜色”等参数，将光标移至图斑内，左键点击图斑，弹出“MAPCAD/MAPGIS”注释编辑信息窗口，逐个输入图斑号，图斑号编辑完成后保存输出AA.wt文件。
2.10 属性编辑
图斑号输入完后，图面显示的图斑号注记，与属性还没有关联。因此必须要对图斑属性进行编辑。图斑属性编辑包括图斑号、地类、权属主等内容。在执行图斑属性编辑之前，首先要对属性数据结构参数进行设置。执行［区编辑/修改属性/编辑区属性结构］功能，弹出“编辑属性结构”窗口，我们可以根据工程项目的具体情况，增加图斑编号、地类、权属主等属性项目，逐个输入“字段名称”、“字段类型”、“字段长度”、“小数位数”四个参数。在属性的编辑过程中，执行［工作区/添加文件/添加线文件］，将BB.wl添加到本工程中来，可将地类符号显示在图斑内便于直观编辑各图斑的地类。执行［区编辑/修改属性/修改区属性］功能，逐一对各个图斑属性进行编辑。左键点击待编辑的图斑，被点中的图斑闪烁并弹出“区属性编辑”窗口，根据窗口提示的信息分别输入图斑号、地类、权属主等信息数据。属性编辑完成后保存输出AA.wp文件。
2.11 属性报表输出
执行［实用服务/修改属性/编辑区属性结构］子系统，弹出“MAPGIS报表编辑处理系统”窗口。选择执行［建索引/属性生成文件］功能，弹出“打开文件”窗口，根据窗口的提示选择文件的路径打开AA.wp文件，再弹出“换名存文件”窗口，选择保存文件的路径及输入文件名AA.dat，输出属性报表数据文件。
2.12 属性数据检查
采用Microsoft Excel软件打开AA.dat文件并对编辑、排序及各图斑总面积汇总并与工作界线解析法所得面积相比较等，我们可以检查出图斑编号是不是有漏编、重编等问题。如果数据有误，执行［库/属性库管理］子系统，弹出“MAPGIS属性管理子系统”窗口，选择执行［文件/装入点文件（线文件、区文件）］功能，弹出窗口后点击属性栏，窗口上方将闪烁图斑所在的位置，便于回到“2.10属性编辑”工序中对其进行修正。通过这道工序后我们即可得到可靠图斑面积的属性报表。
2.13 图斑号输出
执行［图形处理/文件转换］子系统，弹出“无标题”窗口，装入点文件AA.wt，选择执行［输出/部分图形方式输出DXF］功能，输出图斑号CC.dxf图块。通过南方CASS、开思SCS、清华山维EPS软件工具以图块的形式将图斑号CC.dxf图块插入到原来的数字地图中。如果工程的需要，我们仍然可以执行“选择性粘贴”将图斑属性报表粘贴到原来的工程数字地图内。
3 体会
3.1 为了提高量算面积的工作效率，在数据转换之前，要对数据认真的检查。包括哪些是构面所需的线，不能遗漏，应补全；哪些是构面不要的线，应删除（包括点园一类的线），这些操作在南方CASS、开思SCS、清华山维EPS软件来得比较快捷。
3.2 拓扑查错是关键工序，如果数据不规范有错误，在造区后再发现，对其修改相当困难。因此对“2.4清除微短线”、“2.5清除重叠坐标”、“2.7拓扑查错”这三道工序要认真做几次，将问题全部处理好再进行“2.8拓扑重建”这道工序。
3.3 在执行“2.9图斑编号”之前，可先执行“2.12属性数据检查”工序，可以对无实际意义微小图斑进行删除、合并等处理，使得图斑号连续和更切合实际。
3.4 本人通过多次的实践体会到使用此工作方法除数据可靠外，工作效率比南方CASS、开思SCS、清华山维EPS软件提供图斑面积量算的方法高出5倍以上，因此它是解决此类问题一个行这有效的方法。
【参考文献】
[1] 中国大学信息学院，MAPGIS信息系统实用教程，武汉：中国地质大学出版社，2000?
[2] 南方测绘仪器公司，CASS5.0成图软件参考手册，广州：广州南方测绘仪器公司，2002
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