摘要：图廓信息承载着地形图最基本、最重要的信息。工程测量项目成果通常需要提供图幅接合表、控制点展点图、控制网略图、测区示意图、水准路线图等成果图件。为准确表达这些图件的相关信息,通常需要绘制测绘单位或者测绘机关、图名、比例尺、内外图廓、公里网及其注记等信息。为满足《图式》关于图廓的相关要求,人工绘制图廓不仅烦琐并且字体、线型不规范,如果需要重新修改或调整工作量极大。笔者基于AutoCAD二次开发了工程图件图廓绘制程序,实现了参数化和标准化的图廓绘制,极大地提高了绘制效率和正确性。
关键词： 图廓 地形图 测绘学 绘制效率 自动绘制
1、引言
图廓的整饰和绘制是地形图表达的重要内容,也是测绘工程项目相关成果图件的重要内容。测绘工程项目成果,一般需要绘制图幅接合表、控制点展点图、控制网略图、测区示意图、水准路线图等成果图件。这些图件覆盖范围大,图廓绘制要素多,图廓规格大小不确定,存在反复修改和调整,采用人工逐一绘制图廓要素的方法效率低下,且很难满足图式[1]标准关于图廓绘制的要求。常规的图廓绘制方法[2]主要针对大比例尺地形图标准图廓(50cm×50cm)的批量绘制,以及针对中、小比例尺地形图梯形分幅图廓的绘制[3],这些方法虽然可以借鉴,但并不适合于绘制本文涉及的测绘工程项目的相关成果图件图廓的绘制。为提高绘制效率,结合图廓要素的规律性和标准性的特点[4],本次基于AutoCAD二次开发图廓绘制程序,根据输入的图廓参数达到参数化绘制图廓的效果,极大地提高图廓绘制的效率。
2、图廓要求
按照图式[1]附录D图廓整饰样式的要求,并结合实际工程图件绘制的特点,测绘工程图的图廓内容主要包括图件名称、图件类型、测绘机关、绘制单位、比例尺、外图廓线、内图廓线、公里格网、图廓四角坐标注记、公路格网坐标注记等内容[5],其绘制要求整理如表1所示。
根据表1要求,以地形图修补测项目图幅结合表的图廓绘制为例,示意图如图1所示。
图廓绘制内容及要求表1
3、程序实现
3.1技术路线
AutoCADdwg格式在设计和施工中应用较为广泛,向甲方提供的测绘工程图件一般为dwg格式。基于此,笔者在AutoCAD2008平台下,利用C#.VS2010开发环境和ObjectARXManagedWrapperClass二次开发工具包,二次开发了任意比例尺图廓绘制程序。为便于用户实时查看绘制的过程,将采用ObjectARX中的Jig动态图元绘制技术,实时展现绘制结果。
3.2绘制流程
通过研究图廓绘制要求,不难发现程序绘制图廓时只需要确定比例尺、公里格网宽度,根据输入的内图廓左下角、右上角坐标,然后按照图廓要求即可计算出图廓其他图元坐标位置、文字大小等,从而实现程序自动绘制的目的[6]。绘制人员操作流程包括图廓参数设置、确定内图廓左下角坐标、确定内图廓右上角坐标。程序绘制流程如图2所示。
图2图廓绘制流程
内图廓坐下角坐标确定,且鼠标移动至图幅范围右上角的过程中,程序会自动根据要求计算图元信息并动态绘制图廓。绘制人员根据动态绘制的情况,确定内图廓右上角的位置后,程序将绘制图廓并将图元添加至当前图形。
3.3参数设置
图廓参数设置主要包括比例尺、格网宽度、注记内容等[7],程序根据设置的参数进行参数化绘制图廓。①设置比例尺,根据图幅范围及打印图纸尺寸设置合理图廓比例尺,比例尺确定后程序才能根据文字注记图上尺寸计算实际的字高、字大;②设置格网宽度,根据图幅范围大小来设置,一般按照整千米设置,当图幅范围比较大也可按照5km、10km设置;③设置西南角坐标取整数值,一般按照标准图幅宽度设置,如1∶500地形图图幅宽度为250m,这样在1∶500地形图接图表中可以同1∶500内图廓范围线很好地结合,无特殊要求的也可按照整10m、100m来设置;④测绘机关、绘制单位、项目名称、图件类型按照实际工程情况录入。图廓参数设置如图3所示:
图3图廓参数设置
3.4计算图元信息
(1)图廓四角坐标
图廓图元信息的计算,首先应确定内图廓线四角坐标。用户根据图幅范围点击图廓左下角和右上角概略位置坐标后,程序应根据西南角坐标取整参数设置,计算内图廓线的四个角点坐标[8]。
图4用户点击图廓范围坐标计算内图廓坐标解析示意图
如图4所示,圆圈位置为用户根据图幅范围点击的西南角(ptSW)、东北角(ptNE)概略坐标位置,假设西南角坐标取整阈值参数为d,那么内图廓左下角坐标为ptSW除以d后向下取整再乘以d,内图廓右上角坐标为ptNE除以d后向上取整再乘以d,左上角和右下角坐标可直接由其推算。外图廓四个角点坐标时可由内图廓四角坐标推算至外图廓。根据《图式》要求,内图廓和外图廓相邻两边的图上间距为11mm,假设图廓绘制比例尺为M,即可计算出相邻内外图廓线间距,由此可推算出外图廓四角坐标[9]。计算公式如表2所示:
内、外图廓坐标计算公式表2
(2)内外图廓线
内外图廓线的起、止点坐标可由内外图廓线的四角坐标直接推算,然后利用AutoCAD的多义线(Polyline)图元类型进行绘制[10]。外图廓线为一条闭合多义线,节点为四个外图廓角点坐标,其线宽度为图上1mm,实际线宽应乘以比例尺,如1∶10000比例尺图廓的外图廓线宽应为10。内图廓线为四条多义线,每条多义线有两个坐标节点,其坐标可由内外图廓的四角坐标直接推算,其线宽为默认线宽。程序时可定义绘制外图廓线(DrawOutSideLine)和绘制内图廓线(DrawinSideLine)子函数来绘制。
(3)公里格网线
当图幅范围较大时,为便于识图和确定图幅位置,可加绘公里格网线。公里格网线为多义线,每条多义线有两个坐标节点,其坐标可根据内图廓角点坐标和公里格网宽度GridKm计算获得。首先,应确定纵横公里格网线条数。由表2图廓西南角坐标(inSWX,inSWY)和东北角坐标(inNEX,inNEY)可以计算出纵横格网线的条数,计算公式如下:
m=(int)((inNEX-inSWX)/GridKm));
n=(int)((inNEY-inSWY)/GridKm));
式中,m为横向格网条数,n为纵向格网条数。
格网起点终点坐标的计算,应先根据内图廓角点坐标计算出第一条横向格网和纵向格网的两端点坐标,其余格网线坐标可以根据第一条格网线和格网宽度推算得到。具体计算方法如下:
xHLStr=inSWX-(inSWX%GridKm)+GridKm
yHLStr=inSWY
xHREnd=inSWX-(inSWX%GridKm)+GridKm
yHREnd=inSEY
式中,(xHLStr,yHLStr)为第一条横向格网起点坐标,(xHREnd,yHREnd)为第一条横向格网的终点坐标。同样纵向格网线的起点和终点坐标也可以计算出来,计算方法如下:
xZdStr=inNEX
yZdStr=inSWY-(inSWY%GridKm)+GridKm
xZUEnd=inSWX
yZUEnd=inSWY-(inSWY%GridKm)+GridKm
式中,(xZdStr,yZdStr)为第一条纵向格网起点坐标,(xZUEnd,yZUEnd)为第一条纵向格网的终点坐标。
程序实现时,构造subDrawGridLineKM(pt1,pt2)子函数提高代码重用,按照横向格网循环和纵向格网循环的方式,将起止点坐标传入,实现公里格网的绘制。
(4)文字注记
图廓文字的注记,字高及位置按照《图式》要求确定。字高根据图上大小乘以比例尺得到图元文字的字体大小,字体样式需要程序根据要求进行创建,文字位置坐标根据图廓四角坐标推算。现以图件名称为例,计算其坐标位置。
图5图件名称注记位置计算示意图
如图5所示,按照图式[1]要求,图名距离外图廓线的图上距离应为13mm(图幅号字高5mm+图幅编号至图廓线间隔5mm+图名至图幅号间隔3mm)。图件名称文字采用居中对齐时,X坐标应等于外图廓西南角X与西北角X的中数,Y坐标应等于外图廓线角点Y坐标加上图上距离13mm乘以比例尺,公式如下:
inPTNameX=(outSWX+outNEX)/2
inPTNameY=outNEY+0.013*M
式中,(inPTNameX,inPTNameY)为图名的插入点坐标,outSWX为外图廓线西南角X坐标,outNEX为外图廓线东北角X坐标,M为比例尺分母。
同理,其他文字位置坐标的计算,只需找到基准点或线,并根据《图式》规定不难计算得到。程序中创建单行文字(DBText),设置好文字样式、文字内容、字高、水平对齐方式、垂直对齐方式,最终添加至当前数据库即可。
3.5动态绘制
为方便用户实时查看绘制的效果,实现地形图或工程图的分幅管理[11]。在AutoCAD二次开发中,经常会使用JIG技术来实现操作的动态性、交互,最常见的如AutoCAD中移动和复制图元时,用户能看到复制后的动态效果。这就是动态绘制,复制后的图元仅仅在屏幕上绘制出来,而没有添加到当前图形中。
我们在工程图件图廓绘制时也想达到这样的效果,即当用户点击确定图廓左下角坐标,并在鼠标移动至图幅右上角时,可实时获取鼠标的坐标,将该坐标作为图廓的临时右上角坐标,并按照计算图元的信息,动态绘制在AutoCAD屏幕上,当达到最佳绘制效果时,点击鼠标确定,并将最终的图廓图元绘制到图形当中。
动态绘制的实现,需要新建一个JIG类(class),它继承于DrawJig类,需要重构Sampler()、WorldDraw()等方法。Sampler()方法作用是获取动态命令(JigPrompts)的状态,此方法中程序定义为鼠标移动状态或鼠标点击右上角坐标。当鼠标向右上角移动过程中,Sampler()方法将获取鼠标的X/Y坐标,WorldDraw()方法将图廓的图形信息进行动态绘制出来;当鼠标确定点击右上角坐标,则调用方法将图廓的图形信息添加到当前图形。此外,为避免重复绘制,鼠标移动过程中获取的鼠标X/Y坐标较上一次的变化小于1mm时可设置为不进行动态绘制。
4、应用实例
本程序在地形图测量项目中应用较多,可实现接图表、展点图、分布图的尺寸和样式的统一,下面以我院某一地形图测量项目为例进行实例说明。某测区面积约160km2,南北长15km,东西宽13km,按照HP500打印机最大可打印宽度620mm图纸计算,AutoCAD中打印比例可设置为1∶50(620÷13=47.7≈50),那么图廓参数设置中比例尺设置为1∶50000。格网宽度可设置为1km,西南角坐标取整设置为1km,图件名称为“XX县1∶500地形图测量项目”,图件类型为“图幅接合表”,测绘机关为“XX县国土资源局”,测绘单位为“XX市测绘研究院于20XX年测制。”。图廓参数设置完以后,点击测区范围线左下角及右上角坐标后,程序将自动根据获取的坐标信息及参数设置信息自动绘制图幅结合表的图廓元素。同理,如果需要绘制项目的“控制点展点图”,只需要在图廓参数设置中将图件类型修改为“控制点展点图”,重复以上步骤,程序即可自动完成绘制控制点展点图的图廓元素,绘制结果如图6所示。
图6图幅接合表及控制点展点图图廓示意图
传统的人工绘制工程图件图廓的方法,需要不断调整比例、绘制内外图廓线及格网线、绘制坐标文字和图名,至少需要30min～60min才能完成一个工程项目的图廓绘制,并且容易出错。采用本程序方法后,图廓元素绘制的整个过程,主要包括设置图廓参数信息、确定图廓左下角和右上角坐标、自动绘制图廓元素。整个绘制的时间可以缩短到1min,主要耗时为图廓参数信息的填写和图廓角点坐标的确定,图廓元素的绘制几乎在确定图廓右上角坐标的同时即可完成全部元素的绘制,大大提高了绘制效率和正确性。
5、结论
对于工程测量项目相关成果图件图廓绘制的工作,本程序可以大大提高绘制效率和正确性,减少了反复修改的过程,不仅减少了人工绘制图廓的烦冗过程,而且通过动态绘制技术使图廓绘制更加直观和便捷。通过工程实践证明,以程序绘制的图廓尺寸标准、文字注记样式统一,打印出来的图纸比例协调,图廓美观,大大提高了工程图件图廓的绘制效率,对广大测量工作者具有指导和实践意义。
来源：人民网 原创稿
人民网北京12月20日电 (记者李楠桦)“我国建成可业务运行的全球-中国-区域(省区)-城市四级嵌套格网的碳监测核查支持系统，将为我国实现‘双碳’目标，开展碳排放监测提供有力支持。”中国气象局副局长宇如聪在中国气象局温室气体及碳中和监测评估中心进展交流暨学术委员会会议上介绍，在国家发改委支持下，中国气象局自上世纪90年代开始就在青海瓦里关建设了温室气体全球本底站，进行持续观测和采样分析。碳中和中心基于1个全球本底站、以及发改委不断支持建成的6个区城本底站和52个省级高精度温室气体监测站的二氧化碳数据，联合国内外优秀科学家，积极推进各省市气象局温室气体观测体系建设，在评估已有观测数据可靠性的基础上，开展了有组织的有关碳中和科学研究和监测评估核心技术攻关。
中国气象局“碳中和中心”主任张小曳介绍了“碳中和中心工作进展，以及建成的中国气象局碳监测核查支持系统(CMA.Carbon MVS (CCMVS) v1.0)。该系统依托中国气象局59个温室气体在线监测站高精度二氧化碳浓度数据、辅以碳卫星二氧化碳柱总量数据，获得全球1x1度、中国区域45x45 km、城市5x5 km格点人为和自然碳通量变化。
据了解，该系统是在2019国际IPCC国家清单改进指南中提出的可监测、可核查、可支撑(MVS)的“新三可”方法体系下，我国建立的MVS系统，此系统可以为全球、全国、省、市及格点尺度人为碳排放总量变化、自然碳汇变化提供客观、全面和及时的监测与核查支持，还可对比统计部门上报的省、市、区和不同行业碳排放数据，正确认识各重点排放源排放的二氧化碳、减排潜力，并监督其落实减排目标，更好的为政府管理决策提供全面扎实的信息和数据。同时，准确跟踪监测各部门、各行业的二氧化碳排放量，有助于碳排放量配额的合理分配，使碳排放权交易市场更加有效发挥作用。
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