Excel、Word與CASS（AutoCAD）在測量繪圖中的應用

1、excel、word與cass（autocad）在測量繪圖中的應用8?北京測繪?2006年第2期excel,word與cass(aut0cad)在鋇ij量繪圖中的應用張廣偉(中國礦業(yè)大學環(huán)測學院,江蘇徐州221008)【摘要將常用的辦公軟件:excel,word等與cass繪圖軟件相結(jié)合,提供了解決繪圖中常見的批量標注,插值和參數(shù)計算等問題的方法,改變了傳統(tǒng)的純手式輸入的方式,較好的提高了數(shù)據(jù)處理的效率和準確性.【關(guān)鍵詞】excel;word;cass;量標注;數(shù)據(jù)處理【中圖分類號】1209文獻標識碼a文章編號10073000(2006)025在應用cass繪圖軟件處理測量數(shù)據(jù)時,經(jīng)常遇到對所

2、繪物體進行批量標注,測量數(shù)據(jù)不足,根據(jù)參數(shù)進行繪圖和對測量數(shù)據(jù)進行平差處理等問題.傳統(tǒng)方法,在處理標注時,通常使用手工標注,效率很低:在處理測量數(shù)據(jù)不足時,通常是重新到野外補測.有可能引入新的測量誤差且大大提高了作業(yè)成本;在應用參數(shù)繪圖時,通常利用軟件中僅有的內(nèi)置函數(shù),與實際相差較大,不能夠較好的擬合;測量數(shù)據(jù)的平差通常是在專門購置的計算程序軟件上進行處理,然后將結(jié)果轉(zhuǎn)到cass繪圖軟件中,需要購置專用計算軟件,且轉(zhuǎn)換較為麻煩.本文嘗試利用常用辦公軟件:excel,word等.基于cass繪圖處理軟件,解決上述測量數(shù)據(jù)處理中亟待解決的問題.l軟件介紹cass繪圖軟件是南方測繪儀器公司在auto

3、cad平臺基礎(chǔ)上開發(fā)出的一種功能強大的數(shù)字化地籍測圖和繪圖軟件,繪制的數(shù)字地圖具備精度高,規(guī)范化,可綜合應用等特點,對各用圖單位進行的規(guī)劃,設(shè)計,計算,綜合管理等方面的工作有著極大的優(yōu)越性,并且與過去的手工測圖相比,其效率及效益更高,運用領(lǐng)域更加廣泛.由于是二次開發(fā),可以與autocad互相轉(zhuǎn)換,所以它還具備autocad的所有功能,能夠繪制各種復雜圖形,滿足多方面需要.其內(nèi)置的vba連接環(huán)境,更是為應用其它軟件提供了平臺excel是microso公司推出的0mee辦公軟件的一個組成部分.它是一個功能強大的電子表格管理程序,系統(tǒng)具有人工智能特性,能夠?qū)y量數(shù)據(jù)進行邏輯判斷與分析.它可以幫助用戶

4、建立,編輯和管理各種類型的電子表格并自動管理數(shù)據(jù),也可以產(chǎn)生與原始數(shù)據(jù)相鏈接的各種類型的圖表.excel易掌握,穩(wěn)定性好,支持二次開發(fā).它的內(nèi)部包含著強大的統(tǒng)計,分析和計算函數(shù),支持公式編輯,復制,粘貼,且用戶可以根據(jù)自身需要在表格中使用多種函數(shù),且具備的宏功能(vba環(huán)境)可以將其它數(shù)據(jù)處理軟件f如matlab)的功能自動調(diào)入,進一步增強了數(shù)據(jù)處理功能.【收稿日期】25-12-01【作者簡介張廣偉(1981一),男,江蘇徐州人,在讀研究生,主要研究方向:大地測量學與測量工程2006年第2期?北京測繪?9word也是microsoft公司推出的office辦公軟件的一個組成部分,它具有較強大的

5、文字和表格編輯功能,且能夠?qū)⑽淖峙c表格自動轉(zhuǎn)換,非常適合文字的批處理.雖然word本身也具有制作圖形的功能.但它只能作一些簡單,較規(guī)則的圖形,并且得到的圖形不方便編輯和調(diào)整.在圖形方面.word顯得不盡人意2測量數(shù)據(jù)繪圖問題的處理2.1cass測量數(shù)據(jù)繪圖處理的一般步驟數(shù)據(jù)通訊:利用cass軟件的數(shù)據(jù)通訊模塊,根據(jù)不同的全站儀設(shè)定通訊參數(shù),將全站儀中記錄的野外測量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成cass可以識別的文件格式:如dat格式.cass測量坐標在dat文件的格式通常有兩種:點名x坐標,y坐標,z坐標或者:點名(空格)x坐標(空格)y坐標(空格)z坐標如下所示:nl,xl,yl,zln2,x2,y2,z2n3

6、,x3,y3,z3nn,xn,yn,zn上面文件中.xi,yi,zi分別代表插入點的坐標ni代表對應坐標處的注記:包括數(shù)值,文字等.(補充說明:1.上面各行所對應的坐標系統(tǒng)與已輸入到cass軟件工作區(qū)中的坐標系統(tǒng)一致,這樣才能保證,插值的成功;2.各行的坐標由插值方法得到.各行的順序可以任意調(diào)換.)展點:在cass標題欄中點擊繪圖處理模塊,在其子目錄中點擊展高程點,找到cass坐標文件展點即可.但展上去的為測點點位和高程.用同種方法.在其子目錄中找到展外業(yè)測點點號,把點號展上.點號,點位,高程cass默認為紅色,為了更醒目.可以把高程點或者點號改變一下顏色,方法如下:點擊圖層管理,找到測點號或

7、者高程點圖層,改變其顏色即可.繪圖處理:利用各種繪圖工具繪制圖形.由于cass是二次開發(fā)難免存在一定的不足之處,將其轉(zhuǎn)換到autocad中,利用它的繪圖工具是彌補cass缺點的有效方法.由cass轉(zhuǎn)換到autocad的方法:打開cass,點擊<文件>標題欄中的子目錄中的<autocad系統(tǒng)配置>.在打開的<選項>對話框中,點擊<配置>選項中的<未命名配置>.單擊確定按鈕.即轉(zhuǎn)到autocad繪圖環(huán)境由autocad轉(zhuǎn)換到cass的方法:在autocad環(huán)境下,點擊<32具>標題欄中的子目錄中的<選項>,在打開的

8、對話框中點擊<配置>選項中的<cass>o可回到cass環(huán)境2.2批量標注cass繪圖處理中的標注信息包括兩類:數(shù)值(一般指坐標和尺寸注記)和非數(shù)值(一般指文字注記).在實際繪圖處理中,是將測量獲取的坐標數(shù)據(jù)展到cass中,利用相關(guān)繪圖工具,繪制圖形,再將外業(yè)草圖中記錄的標注信息一一標注到對應的圖形上對圖形進行說明.雖然在軟件中也提供了文字注記和批量文字書寫的功能,但是對于不同位置圖形的注記還是需要多次手工輸入,這樣既費時又費力.能否靈活運用其它常用軟件和cass軟件接口的功能,進行合理解決呢.本文提出了運用excell,word和cass解決繪圖中批量標注的方法步驟.

9、例l:下面以不同房屋的測量編號為例進行說明:將測量得到的房屋角點坐標展人cass工作區(qū),并用相關(guān)工具繪制房屋如圖1所示圖1房屋分布圖在每個房屋圖形中的適當位置取一點,把坐標復制到excel中,作為標注的位置坐標.在excel中,將標注信息與標注位置一一對應.形成批量標注形式.如表l所示10?北京測繪?2006年第2期表1標注信息的批量表示標注位置標注信息x坐標y坐標z坐標房屋1126.72844.158000hd房屋2174.33043.7450.0hd0房屋397.34030.0970.000房屋4i52.80630.3030.000房屋5181.36730.0970.00hd房屋6126.

10、72915.2070.00hd房屋7181.57416.0350.000房屋8127.1431.7660.000房屋9153.0132.1800.000說明:由于是半而標注,所以上述坐移j,巾的z值均口j令為零.在excel中,將表1在標注信息與標注位置列之間再插入一列.并復制該表格到word中.利用word表格菜單中的義字與表格轉(zhuǎn)換功能,將表格中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為cass可以識別的dat文本格式.并保存該文件.在cass中打開房屋分布圖文件,在此文件的圖層管理欄中新建一標注圖層并打開,按照野外測量數(shù)據(jù)展點的步驟進行.即可一次性標注.其效果如圖2所示:圖2批量標注效果圖此方法避免了大量重復的手工輸入

11、操作,使野外調(diào)查記錄的標注信息一次性輸入,且可以通過改變相應文件中標注位置的坐標值,使標注信息整體或局部移動.修改時不需要繁鎖的一一選擇.不但提高了選擇的效率,而且避免了錯誤選擇.通過采集標注點坐標,利用excel,將野外的標注信息與標注位置批量表示,進而一次性標注由上可以看出.此法非常適合于標注位置比較散亂.且需要大批量標注的大比例尺地形繪圖的情況2.3按參數(shù)插值坐標進行標注和繪圖南于繪圖的本質(zhì)是連點成線.連線成形.所以基礎(chǔ)還是獲取坐標點.在精密工程測量中.經(jīng)常需要根據(jù)少量的測點坐標.利用參數(shù)進行標注與繪圖或擬合后再進行繪圖.傳統(tǒng)的方法是補測坐標.非常不劃算,特別是對一些精密物件的測量,很難

12、獲取足夠的測點坐標.一般來說.在繪制和設(shè)計精密模型時,理論結(jié)構(gòu)已知(即可以根據(jù)有限點精確擬合出其模型參數(shù)),那么利用少量測點的坐標,擬合出模型參數(shù),就可以計算模型上插值得出各點處的坐標,進而利用坐標點進行繪圖和標注.下面舉例說明.例2:今要對一個圓心為(100,100),半徑為50的圓每隔30.的位置顯示角度.傳統(tǒng)方法:1)手中輸入:步驟如下:用鼠標點擊注記工具圖標;在指定位置點擊,出現(xiàn)注記對話框,手工輸入文字;按確定鍵結(jié)束此次輸入;重復13步,直到完成所有注記.此法缺點:對于需要大量注記的工作,此法耗時太長:存在注記位置不準確,注記框重疊,修改困難的現(xiàn)象2)計算機輔助計算步驟如下:1.在ex

13、cel中計算圓上各插入點對應的坐標值.計算公式ni=30i(1)xi_100+50c0s(30i)(2)yi=l00+50sin(30*i)f3)上述各式中.ni是不同位置處的標注角度;i代表30度的倍數(shù)=06).2.將計算出的坐標值和標注信息按照上面的cass文件格式保存;3.打開cass繪圖軟件,按上面講述的方法展點.即可按要求繪制有關(guān)圖形.把上述計算結(jié)果,用cass的展野外測點點號的功能進行插入,得到的圖形效果如圖3所示:2006年第2期?北京測繪?圖3插值后效果圖在實際中,我們經(jīng)常需要在指定位置批處理一些文字注記,應用此方法.可以大大提高文字注記的效率.同樣,根據(jù)實際需要選用合適的插值

14、計算方法,可以準確而快速的將注記放到指定的位置.當然.對于熟練使用excel辦公軟件的人來說.還可以用vba編程環(huán)境計算插入位置的坐標,然后通過excel的擴展接口.將計算結(jié)果在excel中顯示.然后利用word中的表格轉(zhuǎn)換為文字功能將表格去掉.接著將去掉表格的數(shù)據(jù)復制到dat文件中,并保存.打開cass繪圖軟件,利用工具菜單中的展野外測點點號的功能.將數(shù)據(jù)展到cass繪圖工作區(qū),完成對圖形的注記.或利用autocad的對應接口直接將編程計算的結(jié)果導人到cass中.實踐證明,對需要大量注記的繪圖工作,通過這種多軟件結(jié)合的注記方法,可以大大提高注記的速度.至于用什么樣的插值方法最為簡單.需要根據(jù)

15、插值的圖形位置來確定.例如對因開采沉陷導致的耕地塌陷區(qū)的復墾,就需要按照復墾高度和相關(guān)地形圖比例尺選取合適的插值方法.一般來說.不同的插值方法,在擬合曲面的平滑度方面會有一定的差異.測量的點多,擬合的效果好.平滑度高;測量的點少,擬合的效果相對較差.平滑性差.在cass軟件中.也有曲線擬合的功能.方法是:用左鍵雙擊該線體.彈出特性欄,在特性欄里選擇擬合/平滑,根據(jù)需要進行1,2,3次擬合/平滑.這種方法的缺點是不能根據(jù)需要進行局部擬合.2.4測量數(shù)據(jù)處理實際上,在繪圖開始之前,常常需要對測量數(shù)據(jù)進行一系列處理,然后根據(jù)處理的結(jié)果繪圖.下面就以線路測量數(shù)據(jù)的處理為例進行說明.由于線路地面線原始數(shù)

16、據(jù)是外業(yè)測量中最重要的原始數(shù)據(jù)之一,地面線測量人員不但要擔負起沉重的地面線測設(shè)任務,而且還要進行大量中樁高程計算,并將計算的樁點繪制在相關(guān)規(guī)劃設(shè)計圖中.如果我們能夠建立這樣一個系統(tǒng),用計算機進行中樁高程計算,并將計算結(jié)果寫入cass繪圖軟件可以識別的地面線數(shù)據(jù)文件中,就可以免去測量人員手工計算中樁高程這一繁瑣過程,大大減輕測量者計算和繪圖的強度.提高計算和繪圖的準確性.由于地面線原始測量數(shù)據(jù)關(guān)系較復雜.中樁有中視讀數(shù),轉(zhuǎn)點有后視讀數(shù)和前視讀數(shù),有時中樁還兼作轉(zhuǎn)點,高級語言較難處理.所以我們利用了excel強大的統(tǒng)計和計算功能.cass(或autocad)強大的繪圖功能.(如果更加復雜還可以利用

17、聯(lián)結(jié)excel和autocad(cass)的vba編程應用環(huán)境或者如李杰在文6中所闡述的利用excel的加載宏功能.連接matlab.從而調(diào)用其強大數(shù)值處理功能的方法與步驟.)使測量數(shù)據(jù)的處理和圖形的繪制更加簡單精確.例如:今要設(shè)計鋪設(shè)一直線路段,需要計算樁點坐標,樁點距為20m,用全站儀測量了相距較遠的首末點的坐標為(x,y,z),(x,y,z2).利用excel表格的函數(shù)輸入和自動處理功能.表示如下:計算出兩點所在直線的平面斜率k,和高差所在的垂面斜率kl=(4)x2-x1,:生二lf5)x/(x2-x,f+(y2-y,f然后按下列公式計算各樁點的x,y,z坐標.墨=x1+20isin0(

18、6)yi=y1+20icos0(7)h1+20itano(8)式中:0是由k反求出的在測量坐標系中的夾角:0=atank:or.是由反求出的首末兩點連線與水平面的夾角.20代表樁點距離;i是樁號.12?北京測繪?2006年第2期在excel表格中按下表所示輸入公式.按住帶公式列拖拽即可得到各樁點坐標.表2excel中樁點坐標計算表格abcd樁點號樁點x.坐標樁點yl坐標樁點高程南,5l=x1+20a1sin0=y1+20a1cos0h1+20a1tana62nn將表2中含計算結(jié)果的表格在樁號的右側(cè)插入一列,復制到word中.用它表格菜單下的表格與文字互換功能.將其轉(zhuǎn)換為文本.并保存為cass能

19、識別的dat文件.然后就可按照上述所講的方法自動展點繪圖.在實際中,大量使用命令縮寫也可以提高繪圖速度.例如常用的命令縮寫有:l(1ine)一直線命令;c(circle)-畫圓命令;e(eliminate)-刪除命令;tftext)一文本命令等.還可以根據(jù)自己的需要在autocad安裝目錄下的support目錄下的a.cad.pgp文件中進行修改和添加.2.5結(jié)論通過對上面各種標注,插值和計算的處理方法可以看出.實質(zhì)就是利用excel(以及vba編程環(huán)境),word辦公軟件獲取需要的點坐標(可以是測量中的真實坐標.也可以是為方便計算的假定坐標或相對坐標).并將坐標文件按照如下格式進行編排并保存

20、為dat文件,就可以通過cass的展點功能完成批量標注,擬合插值和自動繪圖功能.3總結(jié)本文將常用辦公軟件:excel和word與cass(autocad)交叉使用,使復雜數(shù)據(jù),快速繪圖和批量標注問題的處理更加方便.較好的提高了測繪工作者的作業(yè)效率,測繪精度,降低了野外測量數(shù)據(jù)的入庫時間.當然,本文只是從某個角度片面的說明其功能.各常用軟件的交叉結(jié)合.還有更多的功能需要大家在實踐中總結(jié)與發(fā)現(xiàn),為解決數(shù)據(jù)處理效率和繪圖的自動化水平提供便捷的方法.參考文獻:l】左起奎.cass繪圖軟件在應用中的體驗.水利電力機械ij1.2004年l0月,第26卷第5期,5960【2陳國興等.淺談繪圖中autocad的使用技巧.機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新j1.2005年7月.第l8卷第4期,83,9031徐慶元.excelvba在線路地面線外業(yè)測量數(shù)據(jù)處理中的應用.鐵路航測ijj.2000年第三期,22234】王君華.cass5.0地形地籍成圖軟件的應用及