计算机制图软件间数据格式及坐标系统的转换原理阐述
【摘要】从毕业到现在一直从事测量及相关行业的内业制图工作，已经有十几年的经验了，本文就测量制图软件CASS的内业处理及制图方面进行分析，探讨软件展点数据格式转换和坐标转换，并对CASS软件在测量制图中的必要性，程序的实现过程进行阐述，望能与业内人士共同探讨。
【关键词】CASS;二次开发;内业制图;坐标转换;必要性;程序的实现
前言：南方CASS是加载在制图软件AutoCAD程序下的附属软件，测量工程专用制图软件中占主导地位，现在分很多版本，从最开始的CASS第一代到现在的CASS7.1，每个版本的更新及换代，都是在自身的不断完善和进步。在测量这一技术领域里，主要应用在地形成图、 地籍成图、工程测量应用三大分支内，与最近兴起的GIS数据库软件正在不断衔接，彻底突破了以往衔接中出现的问题，如使用骨架线实时编辑、简码用户化、GIS无缝接口等。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，数据与图形之间的相互转化，距离，面积自动量取。
一、测量内业制图的重要性
最近几年，随着国家政策及人们的需求，城镇化建设，城市管网完善，全国范围内的水利交通不断优化，使得测绘这一行业被越来越多人们从知道的程度变为熟悉，所谓测绘，最简单的解释就是，测量绘图，既然是测量和绘图，就要分两个部分，即外业测量和内业绘图，由此可以看出内业绘图的重要性的面，下面我再继续说说重要性的点。就城市建设规划这一块来说，测量成果的地形图是设计的参考依据和规划基础，规划要抓整体观和具体点，既整体规划和局部开发，这就需要不同比例尺的地形图。整体规划就需要小比例尺地形图，而局部开发又需要相对较大比例尺的地形图。所以有的时候就需要内业处理大小比例次的关系，但是必须注意一点，大比例尺地形图拼接合并成大范围的小比例尺地形图，需要修减比例尺内不需要体现的地物及符号，通过衔接，拼图，与修减是可以实现的，但是从大范围的小比例尺地形图转换为大比例尺地形图就不可以了，因为大比例尺中要体现的地貌，地物，高程精度等都会缺失，所以不可以转换。在实际工作中，利用加载在AutoCAD程序下的CASS编制各种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。
二、基于CASS二次开发的数据格式转换技术
1、CASS 数据交换文件结构
南方CASS的数据交换文件(扩展名是“.cas” )是专门为用户进入设计的，主要是为了方便用户，提高操作的舒适度，CASS的数据交换文件与测量成果的图形转换是双向的。即用户的各类数学测绘成果通过数据文件规定的格式可以转化为AUTOCAD下的图形，AUTOCAD下的图形有CASS打开后可以通过里面的命令转换为固定格式的测量数学文件。 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，就是开始和结束。二、 三行规定了图形的范围，就是给定一个域。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、MapInfo 数据交换文件结构
MIF是MapInfo用来和外部交换文件的中介。 用户使用中，通过MIF格式的转换将地形图转换后，会在Mapinfo中生成两个文件，分别是(*.mif，*.mid)。其中MapInfo表的表结构及表中所有空间对象的空间信息是*.mif表现的。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。
3、接口文件的设计
南方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)南方CASS中的LINE、 PLINE、 SPLINE不同的类型的线对应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。基本就是英文相对应。
(3)SPECIAL是南方CASS中程序控制的复杂实体，其格式依地物的'不同而改变，其中mapinfo点图元对应的是CASS中的控制点、高程点、水深点。mapinfo中的线图元可以分别对应CASS中的骨架线，界址线，双线不规则地物(包括自然斜坡，不规则楼梯等)。 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。
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，就可以通过编程对前后文件进行数据转换，在转换过程中需要注意的问题：
(1)复合线转换的问题：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。
(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。
三、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，两个不同坐标系之间相互专化换，通常通过三维改正和平面改正两种方法解决：
三维改正：可以通过已知转换参数，对已知或已测数据文件进行整体转换，指定转换后的保存路径，得出想要坐标的数据坐标三维数据，然后再进行展点，这种转换的难点就是转换参数的获取。有高精度的七参数，和一般精度的四参数。根据需求选取哪种转换类型。平面纠正：两种方法，一种是电子表格，一种是在cass软件中直接找到同一点的不同坐标系的平移。
四、结 语
全野外数字化测图这一新兴名词逐渐被大家所接受，其核心就是测图软件的先进性和便利程度。由于国家没有明确规定数字化成图软件的格式，现在就出现了好多测图软件的专业公司，但是每家的软件又有区别，侧重点不同，各有所长。现在怎么能集众家所长，开发一个兼顾所有测量方面的测量软件成为了现在热点。Mapinfo现在已经不是特别常用了，mapgis因其多功能，操作简便，逐渐占领了测量软件市场，被越来越多的人所接受。
参考文献：
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[3] 刘玉芳. 深入探讨地质制图中CASS 与MAPGIS 数据转换思路[J]. 科技创新导报， 2011
[4] 李艺芳. 数据在 MapGIS 和 CASS 之间相互转换及应用 [J] . 地理空间信息， 2008
[5] 李艺芳. 数据在MapGIS 和CASS 之间相互转换及应用[J] . 地理空间信息， 2008
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