《計(jì)算機(jī)地圖制圖》實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

1、計(jì)算機(jī)地圖制圖實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書計(jì)算機(jī)地圖制圖實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書實(shí)驗(yàn)一 柵格圖像的地理配準(zhǔn)2實(shí)驗(yàn)二 AutoLisp語言應(yīng)用6實(shí)驗(yàn)三 符號(hào)制作11實(shí)驗(yàn)四 格網(wǎng)DEM的建立26實(shí)驗(yàn)一 柵格圖像的地理配準(zhǔn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖煜AD軟件，掌握CAD軟件的命令使用，理解柵格圖像地理配準(zhǔn)的基本原理，掌握CAD軟件中柵格圖像地理配準(zhǔn)的方法。二、實(shí)驗(yàn)時(shí)間及安排1實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)6學(xué)時(shí)。2實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)在機(jī)房，每人一機(jī)，實(shí)驗(yàn)軟件AutoCAD 2005，柵格圖像。三、實(shí)驗(yàn)要求1掌握CAD中PLINE、MOVE、LIST、ROTATE、SCALE等命令的使用方法；2掌握CAD中角度、長(zhǎng)度等單位的精度設(shè)置方法，掌握CAD中圖像管理的image命

2、令的使用；3掌握CAD中圖像地理配置的方法；4掌握柵格圖像地理配準(zhǔn)的基本原理。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1基本原理柵格圖像可以通過掃描儀獲取，它的誤差來源兩個(gè)方面：（1）掃描圖件的變形誤差地形圖的材質(zhì)主要是薄膜，但仍有一少部分是紙圖，由于制圖時(shí)間較長(zhǎng)，有不少圖件不同程度發(fā)生變形，這是誤差的主要來源。（2）掃描儀的誤差 在掃描過程中，由于使用CCD掃描儀，會(huì)引入誤差，主要有掃描儀的分辨率誤差、光學(xué)誤差、機(jī)械運(yùn)動(dòng)和速度不均所造成的直線、線陣方向與掃描方向不垂直引起的誤差等。所有以上這些誤差引起的幾何變形，可看成平移、旋轉(zhuǎn)、縮放、放射，以及各種更高變形的綜合結(jié)果。柵格圖像要使用，就必須對(duì)誤差進(jìn)行糾正，在實(shí)際操作中

3、，很難對(duì)所有的誤差一一進(jìn)行變形改正，只能綜合考慮它們的影響，綜合校正。若柵格圖像的變形比較均勻，可以簡(jiǎn)單的對(duì)圖像進(jìn)行平移、旋轉(zhuǎn)、縮放糾正。2CAD中柵格圖像地理配準(zhǔn)的主要步驟（1）使用Image命令將要地理配準(zhǔn)的影像插入到CAD中；圖1 插入柵格圖像（2）運(yùn)行units命令，設(shè)置角度和長(zhǎng)度精度，小數(shù)點(diǎn)后4位；圖2 圖形單位設(shè)置（3）在圖像已知坐標(biāo)兩點(diǎn)畫line線； （4）用list命令查看繪制line線的角度和長(zhǎng)度,根據(jù)已知坐標(biāo)兩點(diǎn)的真實(shí)坐標(biāo)計(jì)算角度和長(zhǎng)度,求出旋轉(zhuǎn)角度和放縮比例；圖3 獲取實(shí)體信息(4)對(duì)圖像用move命令選定某已知點(diǎn)作為基點(diǎn)，移動(dòng)圖像到真實(shí)坐標(biāo)處；(5)用rotate命令以

4、已知點(diǎn)為基點(diǎn)根據(jù)(3)計(jì)算的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；(6)用scale命令以已知點(diǎn)為基點(diǎn)根據(jù)(3)計(jì)算的放縮比例進(jìn)行縮放。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的要求1. 要寫明自己實(shí)驗(yàn)的過程，以及實(shí)驗(yàn)過程中計(jì)算的具體數(shù)據(jù)2. 填寫誤差統(tǒng)計(jì)表圖像糾正誤差統(tǒng)計(jì)表圖幅名稱圖幅編號(hào)控制點(diǎn)理論坐標(biāo)糾正后實(shí)際坐標(biāo)誤差X坐標(biāo)Y坐標(biāo)X坐標(biāo)Y坐標(biāo)XY中誤差誤差原因分析說明：附：實(shí)驗(yàn)二 AutoLisp語言應(yīng)用一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康腁utoLISP 綜合了人工智能語言 LISP 的特性和 AutoCAD 強(qiáng)大的圖形編輯功能的特點(diǎn)。通過本次實(shí)驗(yàn)，掌握AutoLISP語言的語法規(guī)則和AutoLISP語言的簡(jiǎn)單編程規(guī)則，能夠編寫簡(jiǎn)單的實(shí)用程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)文本文件

5、的讀寫操作，提取實(shí)體要素坐標(biāo)信息，對(duì)實(shí)體進(jìn)行縮放等功能。二、實(shí)驗(yàn)時(shí)間及安排1實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)6學(xué)時(shí)。2實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)在機(jī)房，每人一機(jī)，實(shí)驗(yàn)軟件AutoCAD 2005。三、實(shí)驗(yàn)要求1掌握文件打開與關(guān)閉函數(shù)，文件的讀行和寫行函數(shù)使用方法；2掌握常用的字符串處理函數(shù)使用方法；3掌握command函數(shù)使用方法；4掌握常用的表處理函數(shù)使用方法。5掌握常用的實(shí)體訪問類函數(shù)使用方法。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1讀取文本文件展繪碎部點(diǎn)(defun C:zhsbd( / ) (setq pf (getfiled "path File" "" "txt" 2) (if pf (

6、progn (setq fp (open pf "r") (setq reco (read-line fp) (while reco (setq dh (substr reco 1 2) (setq x (substr reco 6 7) (setq y (substr reco 14 7) (setq z (substr reco 22 6) (setq pt (list (atof x) (atof y) ) ) '(command "layer" "m" "yuan" "c" 67

7、 "" "") (command "circle" pt 0.5) '(command "layer" "m" "dh" "c" 90 "" "") (command "text" "r" (polar pt pi 1) 2 0 dh) (setq reco (read-line fp) ) ) ) (princ) (close fp) (command "z

8、oom" "e")圖1 展點(diǎn)數(shù)據(jù)文件圖2 展繪碎部點(diǎn)圖2提取高程點(diǎn)寫入文本文件(defun C:tqgcd( / ) (setq pf (getfiled "保存數(shù)據(jù)文件" "" "txt" 4) (if pf (progn (setq fp (open pf "w") (setq ss (ssget "X" '(0 . "TEXT")(8 . "p831") ) (if ss (progn (setq n (ssle

9、ngth ss) i 0) (while (< i n) (setq data (entget (ssname ss i) ; 獲取插入點(diǎn)坐標(biāo)(10 500656.0 4.01739e+006 8.18) (setq data1 (assoc 10 data) ;CAD的X坐標(biāo)，字符串形式 (setq x (rtos (cadr data1) 2 4) ;CAD的Y坐標(biāo)，字符串形式 (setq y (rtos (caddr data1) 2 4) ;(setq z (rtos (cadddr data1) 2 4) ;獲取高程值的文字注記 (setq str (cdr (assoc 1

10、data) ) (setq i (+ i 1) (setq str (strcat (itoa i) " " y " " x " " str ) ) (write-line str fp) ) ) ) (close fp) (prompt (strcat "n共提取" (itoa i) "高程點(diǎn)")圖3 離散高程點(diǎn)圖圖4 提取出的離散高程點(diǎn)數(shù)據(jù)文件3提取二維多義線節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)(defun C:tqjd( / ) (setq ename (car (entsel "n選擇實(shí)體 : "

11、;) (setq d nil lb (entget ename) bh (cdr (assoc 70 lb) ;(setq lb (entget ename) (setq b (cdr (assoc 0 lb) (if (= b "LWPOLYLINE") (progn (setq nn (length lb) kk 1) (while (< kk nn) ;(10 2228.04 446.852) (if (= 10 (car (nth kk lb) (progn (setq x (nth 1 (nth kk lb) y (nth 2 (nth kk lb) ) (

12、setq d (cons (list x y) d) ) ) (setq kk (1+ kk) ) (if (= bh 1) (setq d (cons (last d) d) ) ) ) (setq d (reverse d) (print d) )4縮放文字注記(defun c:sfzj( / ss k ename pt) (setq k (getreal "n請(qǐng)輸入放大倍數(shù):") (if k (progn (setq ss (ssget (list (cons 0 "TEXT") (if ss (progn (setq ename (ssname

13、ss 0) (while ename (setq pt (cdr (assoc 10 (entget ename) (command "scale" ename "" pt k) (setq ss (ssdel ename ss) (setq ename (ssname ss 0) ) ) ) ) )實(shí)驗(yàn)三 符號(hào)制作一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑趯W(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)地圖制圖的同時(shí)，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，利用CAD軟件提供的功能制作地形圖點(diǎn)狀、線狀和面狀符號(hào)，掌握CAD菜單的開發(fā)，加深對(duì)地形圖符號(hào)的認(rèn)識(shí)。二、實(shí)驗(yàn)時(shí)間及安排1實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)6學(xué)時(shí)。2實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)在機(jī)房，每人一機(jī)，實(shí)驗(yàn)軟件Auto

14、CAD 2005。三、實(shí)驗(yàn)要求1掌握CAD下形的制作方法、掌握CAD下形的使用方法和能夠熟練運(yùn)用CAD下形制作點(diǎn)狀符號(hào)。2掌握線狀符號(hào)制作的基本理論、CAD下線狀符號(hào)的制作方法，能夠分析出常用符號(hào)的構(gòu)造方法，運(yùn)用工具實(shí)現(xiàn)。3掌握面狀符號(hào)制作的理論方法、能夠熟練運(yùn)用CAD下面狀符號(hào)制作工具，在掌握面狀制作原理的基礎(chǔ)上具體實(shí)現(xiàn)其中的幾種。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1獨(dú)立符號(hào)的制作（1）利用圖塊建立符號(hào)庫(kù)圖1 下水井(定位點(diǎn)：圓心)圖2 路燈(定位點(diǎn)：下方圓形的圓心)圖3 紀(jì)念碑(定位點(diǎn)：下方直線的中點(diǎn))（2）利用形建立符號(hào)圖4 漢字“中”的形描述*130,17,ZHONG3,5,2,020,1,054,2,02

15、9,1,02C, 040,024,048,2,04E,010,0圖5 漢字“電”的形描述*131,23,DIAN13,1,2,034,1,060,064,068,06C, 2,061,1,068,2,053,1,0AC, 01E, 030,012,2,01E, 0或者*132,34,DIAN23,1,2,034,1,060,064,068,06C,2,061,1,068,2,8,(3,5),1,9,(0,-10),(1,-1),(3,0),(1,1),(0,0),2,8,(1,-1),02線狀符號(hào)的制作（1） 定制線型法1） 每個(gè)線型文件可定義多個(gè)線型，每個(gè)線型有一個(gè)標(biāo)題行和一個(gè)定義行。a)

16、標(biāo)題行的格式如下：*ltype-name,description其中，“*”是標(biāo)記行的標(biāo)記，它后面緊跟線型名，逗號(hào)之后是對(duì)這個(gè)線型的注釋。b) 定義行的格式如下：A,dash-1,dash-2,dash-n其中，“A”表示為兩端對(duì)齊方式，dash-1,dash-2、為短劃線序列的每段長(zhǎng)度。當(dāng)dash-i>0，表示是實(shí)線段；dash-i<0，表示是空白線段；當(dāng)dash-i=0，表示是一個(gè)點(diǎn)。2）小路符號(hào)的建立如下：* XIAOLUA, 4, -1圖6 小路符號(hào)圖7 點(diǎn)劃線符號(hào)*DASHDOT, _ . _ . _A, 0.5, -0.25,0, -0.25 （2）復(fù)合線型的開發(fā)復(fù)合線

17、型定義的具體格式如下：*線型名,線型描述Alignment,dash-1,dash-2,嵌入的文本字符串或形定義,dash-n,其中，嵌入文本字符串的定義語法為：“string”, style, R=n,A=n, S=n,X=n, Y=n嵌入形的定義語法為：Shapename, shape_file, R=n, A=n, S=n,X=n, Y=nstring是雙引號(hào)中的由一個(gè)或多個(gè)字符組成的文本字符串，shapename是shape_file文件的形名。Shape_file文件中必須有形，否則AutoCAD不允許用戶用此線型。Style是文本式樣的名字，shape_file為AutoCAD的.

18、SHX形文件。如果當(dāng)前圖形中沒有style，AutoCAD則不允許使用此線型。如果shape_file文件沒有位于庫(kù)搜索路徑中，AutoCAD會(huì)提示并要求用戶選擇另外一個(gè).SHX文件。在shape_file文件中可包含路徑。其余5個(gè)字段R=、 A=、S=、X=和Y=為可選擇的轉(zhuǎn)換分類。每個(gè)轉(zhuǎn)換分類后面的n表示所需數(shù)字。R（Rotate）n表示文本或形相對(duì)于當(dāng)前線段方向的轉(zhuǎn)角。缺省時(shí)為零，表示AutoCAD文本或形的方向與所給線段方向一致。A（Angle）n表示文本或形相對(duì)于世界坐標(biāo)系的X軸的絕對(duì)的轉(zhuǎn)角。當(dāng)希望文本或形總是以水平形式出現(xiàn)而與線段的方向無關(guān)時(shí)，可采用A0。用戶可以指定R和A，但兩者

19、不能同時(shí)指定值。如果兩個(gè)都沒有指定值，則AutoCAD采用R0。R和A以度為單位。如果希望以弧度或梯度作為單位，那么數(shù)字后面必須加R和G。Sn確定文本或形的比例系數(shù)。Xn和Y=n為可選項(xiàng)，它們確定相對(duì)于線型分類中的當(dāng)前點(diǎn)的偏移量。缺省時(shí)AutoCAD將文本字符串的左下角點(diǎn)或形的插入點(diǎn)放在此當(dāng)前點(diǎn)。兩個(gè)偏移量分別沿著當(dāng)前線段方向（對(duì)于X）和沿著與當(dāng)前線段方向垂直的方向（對(duì)于Y）度量，就像有一個(gè)局部坐標(biāo)系，它的X軸從當(dāng)前線段的第一個(gè)端點(diǎn)指向第二個(gè)端點(diǎn)。因此正的X偏移量會(huì)使文本或形朝著當(dāng)前線段的第二個(gè)端點(diǎn)的方向移動(dòng)，正的Y偏移量使文本或形沿著正X方向的90度方向（逆時(shí)針）移動(dòng)。這兩個(gè)偏移量將使文本或

20、形的定位更精確。例如：定義柵欄符號(hào)圖8 柵欄符號(hào)例1：定義形文件aaa.shp，編譯compile。*2,3,21,01C,0*3,7,33,2,1,10,1,000,0同時(shí)建立文件zhalan1.lin*zhalan1,-|-|-|-|-|-|-A,4.5,2,c:aaa.SHX,Y=1,4.5,-0.5,3,c:aaa.SHX,X=0.5,-0.5例2：定義形文件bbb.shp，編譯compile.*2,3,21,01C,0*3,9,33,2,2,010,1,10,1,000,0同時(shí)建立文件zhalan2.lin*zhalan2,-|-|-|-|-|-|-A,4.5,2,c:bbb.SHX

21、,Y=1,4.5,-0.5,3,c:bbb.SHX,-0.5（3）編程開發(fā)法圖9 柵欄符號(hào)(defun C:zl( / p1 p2 p3 p4 s f s0 n i) (setq p1 (getpoint "n 請(qǐng)指定點(diǎn)1") (setq p2 (getpoint p1 "n請(qǐng)指定點(diǎn)2") (setq s (distance p1 p2) f (angle p1 p2) ) (setq n (+ (fix (/ s 10.0) 1) (setq s0 (/ s n) (setq i 0) (while (< i n) (command "

22、circle" p1 0.5) (command "line" (polar p1 f 0.5) (polar p1 f (- s0 0.5) "") (setq p3 (polar p1 f (/ s0 2) p4 (polar p3 (+ f 1.57) 1) ) (command "line" p3 p4 "") (setq p1 (polar p1 f s0) (setq i (1+ i) ) (command "circle" p1 0.5) (princ) )3面狀符號(hào)庫(kù)的

23、制作（1） 圖案填充法一個(gè)圖案的文件可存放多個(gè)圖案的定義。每個(gè)圖案有一個(gè)標(biāo)題行和若干個(gè)定義行。1）標(biāo)題行的格式如下：*pattern-name,description其中，“*”是標(biāo)題行的標(biāo)記，它后面緊跟圖案名，圖案名之后是關(guān)于這個(gè)圖案的注釋。2）定義行的格式如下：angle,x-origion,y-origion,delta-x,delta-y,dash-1,dash-2,dash-n圖案的定義行解釋如下：angle：該組平行線與水平方向的夾角。x-origin、y-origin：該組平行線中必有一條經(jīng)過此點(diǎn)。delta-x：相鄰兩平行線沿線本身方向的偏移。delta-y：相鄰兩平行線的距離

24、。,dash-1,dash-2,dash-n：該組平行線的線型。若為實(shí)線，無此部分。（a）六角星圖案定義如下：圖9 六角星符號(hào)*STARS,star0, 0, 0, 0, 0.2165, 0.125, -0.12560, 0, 0, 0, 0.2165, 0.125, -0.125120, 0.0625, 0.10825, 0, 0.2165, 0.125, -0.125（b）草地圖案定義如下：圖10 草地符號(hào)*H142,Caodi90,0,0,0.01,0.01,0.0015, -0.018590,0.0008,0,0.01,0.01,0.0015, -0.0185（c）特種房屋圖案定義如下

25、：圖11 特種房屋符號(hào)*H251, Tezhong Fangwu45,0,0,0,0.0015135,0,0,0,0.0015（2）INSERT命令 把各種植被符號(hào)做成“塊”，然后調(diào)用“INSERT”命令插入相應(yīng)的圖塊。這種作法很簡(jiǎn)單，使用小范圍內(nèi)的符號(hào)填充，而對(duì)于大范圍的填充一則效率太低，二則不能保證符號(hào)之間相對(duì)位置關(guān)系，填充的圖案不規(guī)范，不美觀。（3）編程自動(dòng)插入符號(hào);計(jì)算pt點(diǎn)與多邊形內(nèi)各邊的交點(diǎn)排序返回JDB(X1 X2 X3 X4)(defun pb_jdb( pt dbxpt / pt1 pt2 pt3 pt4 k m ds pt0 x0 x1) (setq pt1 (polar

26、pt 0 1000) pt2 (polar pt pi 1000) k 0) (setq ds (length dbxpt) jdb '() ;求交點(diǎn)PT0 (while (< k ds) (setq pt3 (nth k dbxpt) (if (= k (- ds 1) (setq pt4 (nth 0 dbxpt) (setq pt4 (nth (+ k 1) dbxpt) ) (setq pt0 (inters pt1 pt2 pt3 pt4) (if pt0 (setq jdb (cons (car pt0) jdb) (setq k (1+ k) ) ;交點(diǎn)排序 (se

27、tq p0 0) (if jdb (progn (setq ds (length jdb) k 0) (while (< k (- ds 1) (setq x0 (nth k jdb) m (1+ k) (while (< m ds) (setq x1 (nth m jdb) (if (< x0 x1) (progn (setq jdb (subst -1 x1 jdb) (setq jdb (subst x1 x0 jdb) (setq jdb (subst x0 -1 jdb) (setq x0 x1) ) (setq m (1+ m) ) (setq k (1+ k)

28、) ) jdb);判斷PT點(diǎn)在交點(diǎn)表中的位置偶數(shù)在外奇數(shù)在內(nèi)(defun pb_pt(pt jdb / k ds) (setq p0 0) (if jdb (progn (setq k 0 ds (length jdb) (while (and (< k ds) (< (car pt) (nth k jdb)(setq k (1+ k) (setq p0 (rem k 2) ) p0);面狀符號(hào)填充(defun tc(km / d jdb pt x0 y0 xn yn h w x y x1 pt0 pt1 pt2 ss i) (db) (if (and d (> (lengt

29、h d) 2)(progn (setq ds (length d) i 1) (setq pt (nth 0 d) x0 (car pt) y0 (cadr pt) xn x0 yn y0) (while (< i ds) (setq pt (nth i d) x (car pt) y (cadr pt) (if (< x x0) (setq x0 x) (if (< y y0) (setq y0 y) (if (> x xn) (setq xn x) (if (> y yn) (setq yn y) (setq i (1+ i) ) (if (= km &quo

30、t;SD") (setq w (* blc 4) h (* blc 2) (setq w (* blc 20) h (* blc 10) ) (setq y0 (* (fix (1+ (/ y0 h) h) (setq x0 (* (fix (1+ (/ x0 w) w) (setq y y0 x1 (/ w 4) (while (< y yn) (setq jdb (pb_jdb (list x0 y) d) (if (= (rem (fix (/ y h) 2) 0)(setq x2 x1) (setq x2 (* x1 -1.0) (setq x (+ x0 x2) (w

31、hile (< x xn) (if (= (pb_pt (list x y) jdb) 1)(progn(setq pt0 (list x y) pt1 (polar pt0 0.785 (* blc 2) pt2 (polar pt0 3.925 (* blc 2) (if (= km "SD") (command "point" pt0) (command "insert" km pt0 blc blc 0) ) (setq x (+ x w) ) (setq y (+ y h) ) (entdel ename) ) (pr

32、inc);捕捉PLINE線生成頂點(diǎn)表D 并且把線所在層設(shè)置為當(dāng)前層(defun db(/ sut lb b pt cm bh pt1 i f1 f2) (if (= kg 0)(setq ename (car (entsel "n選擇實(shí)體 : ") (if ename (progn (setq d nil lb (entget ename) bh (cdr (assoc 70 lb) (setq b (cdr (assoc 0 lb) cm (cdr (assoc 8 lb); (command cc) (command "layer" "s" cm "") (if (= b "POLYLINE") (progn (setq sut (entnext ename) (while (/= (cdr (assoc 0 (entget sut) "SEQEND")(setq pt (cdr (assoc 10 (entget sut)(setq d (cons pt d)(setq sut (entnext sut) ) (if (= bh 1) (setq d (cons (last d) d) ) (if (= b "