王 保 國

(南昌市城市規(guī)劃設計研究總院，330038，南昌)

0 引言

隨著科學技術(shù)的飛速發(fā)展各種新型測量數(shù)據(jù)采集軟硬件設備不斷涌現(xiàn)，使得數(shù)據(jù)采集手段越來越多樣化、地形圖測圖效率越來越高。但在大比例尺全野外數(shù)字測圖領域，因項目對測量精度、工程工期、成本控制、技術(shù)方案中工序簡易可控等方面的要求，全站儀、RTK仍是大比例尺測圖項目的外業(yè)首選。如何充分發(fā)揮這些常規(guī)儀器及常規(guī)測圖軟件的作業(yè)效能，結(jié)合清華山維EPS測圖軟件，將編碼法測圖方法通過腳本編程形式集成到其測圖模塊中。通過實踐，提出了一種簡單實用的“快速編碼法”測圖方案，并基于此方案對地形圖中常見地物的鄰接關系，對自動連圖后的“半成品”地形圖進行程序算法設計，對不合理地物進行自動批處理，達到弱人工智能識別的效果，提高了測圖效率。

1 編碼方案定制

目前草圖法和編碼法是大比例尺測繪生產(chǎn)中的兩種常用方法，各有優(yōu)缺點，也有各自的適應的測繪場景。與草圖法相比，編碼法有著效率高、與測圖軟件結(jié)合更為緊密的特點，但其對測量人員要求也更高，怎樣化繁為簡，靈活應用是拓寬編碼法的適用領域、提高測圖效率的有效途徑。

1.1 編碼法基本原理

編碼法是在進行數(shù)據(jù)采集坐標的同時給予每個點一個編碼，內(nèi)業(yè)軟件根據(jù)編碼進行自動或半自動的展點成圖。其優(yōu)點是投入相對較小，采集效率高，成圖質(zhì)量高，速度快，可以大大減少內(nèi)業(yè)工作強度，一般僅需2人即可作業(yè)。

1.2 編碼方案

當前的主流數(shù)據(jù)編碼方案從結(jié)構(gòu)和輸入方法上區(qū)分，主要有全要素編碼、塊結(jié)構(gòu)編碼、簡編碼和二維編碼方案以及以此為基礎的簡碼法、草圖編碼法等，各方案的優(yōu)點及不足都十分明顯，有的編碼偏重地物特征的描述以方便內(nèi)業(yè)制圖，但野外操作碼就會相當復雜、難于記憶; 而有的地物編碼方法輸入簡單、操作方便，但對野外草圖的繪制要求相對較高[1]。目前國內(nèi)常見的數(shù)字測圖軟件有南方CASS、清華山維EPS、開思SCSG、威遠圖SV300等，各自支持的編碼方案都是根據(jù)各自的數(shù)據(jù)處理方法設計，各有優(yōu)劣，并沒有形成統(tǒng)一標準[2- 3]。

1.3 “快速編碼法”方案的提出

基于分析已有的編碼方案及結(jié)合南昌市城市規(guī)劃設計研究總院軟硬件設備、測圖習慣，總結(jié)出適宜南昌市城市規(guī)劃設計研究總院情況的編碼方案(快速編碼法)，該方案編碼原理簡單、外業(yè)操作方便、對野外草圖繪制要求也非常低，現(xiàn)對該編碼方案原理進行介紹如下。

1.3.1 地物編碼類型 結(jié)合《國家基本比例尺地圖圖式第1部分：1：500 1：1000 1：2000地形圖圖式》GB/T 20257.1-2017及清華山維EPS軟件制圖要求，對常見地物進行分類如表1所示。

表1 常見地物類型表

1.3.2 快速編碼法的編碼規(guī)則 快速編碼系統(tǒng)的編碼構(gòu)成：地物編碼、連接碼、描述屬性碼、地物識別碼。外業(yè)操作碼由其中的部分或組合構(gòu)成。

1)地物編碼，表示地物的類別。按圖式符號地物名稱的漢字拼音首字母組成，例如“LD”即表示“路燈”，“FW”表示“房屋”等。

2)連接碼，表示點與點之間的連接關系。以“+”“-”“P”符號表示，“+”表示與上一點連接，“-”表示與下一點連接。“P”表示與上一地物平行?！癚*”“H*”“Z*”“Y*”按跑尺人員測繪路線方向的多分支連接。

3)描述屬性碼，描述地物數(shù)量及其它屬性。 “n”“G”“ZH”“D”“BH”“GB”等，可與連接碼組合表示同一個點的組合意義。

4)地物識別碼，為適應測量實際作業(yè)中的多人跑尺作業(yè)方式，對地物編碼進行定義，對交叉測量的地物進行地物識別碼進行定義。

2 系統(tǒng)設計

2.1 技術(shù)路線

在不改變現(xiàn)有測圖工序的條件下(南昌市城市規(guī)劃設計研究總院測圖主要采用草圖法)，在全站儀進行外業(yè)數(shù)據(jù)點采集時，加入定制的編碼，記錄測點信息屬性與連接屬性，根據(jù)測點編碼信息在內(nèi)業(yè)連圖達到自動連碼的目的，用以加快內(nèi)業(yè)效率，并根據(jù)地物連接等特征對圖面進行地物連接算法設計，以達到智能處理的能力。

2.2 系統(tǒng)框架

系統(tǒng)基于清華山維EPS測圖平臺，將“快速編碼”規(guī)則的解譯、自動連圖、智能輔助工具等主要功能進行集成，系統(tǒng)功能框架圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)框架圖

3 系統(tǒng)實現(xiàn)

在清華山維測圖平臺下，采用EPS腳本結(jié)合C#方式進行二次開發(fā)，對各個功能模塊進行程序編制。

3.1 基本連圖模塊

自動成圖的關鍵是編碼識別和對各種地物的繪制，將輸入編碼的測點文件進行自動展點、畫線，流程如圖2。

圖2 快速編碼法機助成圖流程圖

3.2 智能處理工具

基于編碼法自動成圖的圖形是不完整的，需要進一步處理，根據(jù)常見地物的鄰接關系與地物特點設計了以下小工具：1)陽臺、室外樓梯、門前臺階垂靠房屋自動連線；2)高壓線、低壓線、通訊線斷線自動連線；3)田埂類型等多交叉點自動連線；4)交互注記高程點小工具；5)全圖一鍵曲線劃直與節(jié)點抽稀工具；這些小工具對加快內(nèi)業(yè)作業(yè)效率有很好的幫助，由于篇幅關系，在此不細述。

3.3 “快速編碼法”成圖特點

1)“快速編碼”解決了地物類別、地物連接關系、地物屬性等DLG測圖的數(shù)據(jù)編碼問題，理論上解決了大比例尺測圖成圖過程中遇到的主要問題，具有普遍的適應性，便于推廣。

2)外業(yè)操作碼短、容易記憶。地物編碼為漢語拼音的簡寫，且支持自定義，可自行設定，無需專門學習與記憶。外業(yè)輸入字符平均2～3位，節(jié)時高效，有利于外業(yè)效率的提高。

3)程序編制時靈活地處理了點、線交叉繪制，對實際生產(chǎn)中的多人跑尺、對交叉地物的外業(yè)測繪有較好的支持。

4)基于常規(guī)地形圖中地物鄰接關系特征，設計的“地物相關性快速判斷”流程與算法，實現(xiàn)圖形的弱人工智能處理，是本軟件有別于其它編碼法成圖軟件的顯著特點。

4 結(jié)束語

通過調(diào)用編碼測圖模塊在EPS平臺成圖時，可使點狀地物一次性繪制完畢；線、面狀地物按外業(yè)操作碼進行連接，對未連接的地物點及多分叉點依照設計的連接程序進行批處理，可大大減輕內(nèi)業(yè)處理的工作量。故采用本方法測圖具有編碼容易，操作簡單方便，便于記憶，內(nèi)業(yè)編圖判讀明確快捷的特點，從而提高了測圖的效率。本方法適用于常見的全站儀及RTK設備，實用及通用性強。強化“地物相關性快速判斷”算法，可有效增加軟件的智能化，可有效地加快內(nèi)業(yè)效率。