基于autocad的排水管线缺陷类型自动标记成图系统设计与实现

２０２０年４月第１期
城㊀市㊀勘㊀测
ＵｒｂａｎＧｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌＩｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ＆Ｓｕｒｖｅｙｉｎｇ
Ａｐｒ.２０２０Ｎｏ.１
引文格式:曾攀立ꎬ刘传逢ꎬ刘永锋等.基于ＡｕｔｏＣＡＤ的排水管线缺陷类型自动标记成图系统设计与实现[Ｊ].城市勘测ꎬ２０２０(１):１３５－１３７.
文章编号:１６７２－８２６２(２０２０)０１－１３５－０３
中图分类号:Ｐ２０９
文献标识码:Ｂ
基于ＡｕｔｏＣＡＤ的排水管线缺陷类型自动标记
成图系统设计与实现
曾攀立∗ꎬ刘传逢ꎬ刘永锋ꎬ赵茹玥ꎬ翟高瞻
∗㊀收稿日期:２０１９ ０７ １１
作者简介:曾攀立(１９９３ )ꎬ女ꎬ硕士ꎬ主要从事测绘生产及地理信息系统研发工作ꎮ
基金项目:武汉市测绘研究院科研项目(２０１８科０４７)
(武汉市测绘研究院ꎬ湖北武汉㊀４３００２２)
摘㊀要:为了快速及时更新外业采集的地下管线空间数据ꎬ本文针对ＡｕｔｏＣＡＤ进行二次开发ꎬ采用目前主流的Ａｕｔｏ￣ＣＡＤ开发语言ＶｉｓｕａｌＬｉｓｐꎬ结合外业人员最新的需求对常用工具作了扩展补充ꎬ开发了一套高效㊁丰富㊁友好的缺陷类型自动标记成图软件ꎬ该软件自动化程度ꎬ能高效地完成作业㊁减轻内业工作量ꎬ提高工作效率ꎮ关键词:地下管线ꎻＶｉｓｕａｌＬｉｓｐꎻ结构性缺陷ꎻ功能性缺陷ꎻ自动标记成图
１㊀引㊀言
作为城市 血管 的地下管线ꎬ担负着城市工业与
民用上下水㊁电㊁暖㊁气和通信信息等的供配与传输ꎬ是保障城市运行的重要基础设施和 地下生命线 [１]ꎮ随着大中小城市的进一步扩张ꎬ城市公共基础设施建
设进一步加快ꎬ城市地下管线的种类繁多㊁工程隐蔽㊁错综复杂㊁相互交织导致地下管线事故开始不断涌现ꎬ逐年递增ꎮ排水管网承担城镇雨水及污水排放重任ꎬ为保证排水管网高效安全运行ꎬ必须全方位及时维护和维修ꎬ开展对排水管道健康及运行状况检测调查工作利于排水管网维护和维修ꎮ管线数据花费大量人力物力ꎬ采集回来已是不易ꎬ在内业数据处理中ꎬ尽可能实现自动化ꎬ将大大提高工作效率ꎮ
２㊀研究背景
针对城市地下管线ꎬ国内外专家学者的研究研发工作主要集中在管线处理业务㊁管线数据储存方法以及管线系统建设方法三个方面ꎮ洪立波[２]等分析了城市地下管线的探测与管理技术ꎬ做出关于管线业务梳理性的综述ꎻ张海涛ꎬ闾国年[３]等提出了城市管线一体化存储的数据模型ꎬ并针对该模型进行了ＧＩＳ共享研究ꎻ龙慧萍[４]等从三维角度探讨了城市管线系统的三维模型显示㊁查询及其分析ꎬ具体落实到管线缺陷标记的研究并不是很多ꎮ
传统登记管线缺陷往往采用的是ＣＡＤ绘制缺陷
符号ꎬ手工录入属性信息ꎬ自动化程度不高ꎬ工作内容重复且效率低下ꎬ为了及时更新地下管线信息ꎬ开展地下管线信息化建设势在必行ꎮ本文拟采用目前专门针对ＡｕｔｏＣＡＤ的编程语言ＶｉｓｕａｌＬｉｓｐꎬ编写对排水管线的缺陷类型进行自动标记成图ꎬ且在标记同时直接输入排水管线缺陷等级数据的自动化工具ꎬ同时利用ＳＱＬｉｔｅ数据库构建统一标准的排水管线缺陷类型数据
库ꎬ实现排水管线缺陷类型信息化管理ꎮ
３㊀系统设计
３ １㊀系统设计
(１)系统开发平台
通过市场调查以及对比分析ꎬ目前各相关单位在处理地下管线数据多数采用的是ＡｕｔｏＣＡＤ软件ꎬＡｕｔｏ￣ＣＡＤ软件由美国欧特克公司公司开发的具有二次开
发接口应用最为广泛的交互式计算机辅助绘图与设计软件ꎬ其通用性使得它在电力㊁机械㊁建筑㊁测绘等行业领域得到了广泛的应用ꎮ它具有完善的图形绘制与编辑功能ꎬ支持多种图形格式的转换ꎬ具有较强的数据交换能力ꎬ支持多种硬件设备和多种操作平台ꎬ具有通用性㊁易用性ꎬ是一个优秀的制图软件ꎮ但是虽然它提供了丰富的图形处理命令和线型㊁图案㊁文字及符号库ꎬ仍然不能覆盖用户的专业需要ꎬ满足用户的ꎮ因此要高效率地使用ꎬ就有必要对它们进行扩充与修改ꎬ即二次开发来满足用户的定制需求ꎮ
城㊀市㊀勘㊀测２０２０年４月
(２)系统开发语言
ＶｉｓｕａｌＬｉｓｐ作为常用的ＡｕｔｏＣＡＤ二次开发手段ꎬ其综合了人工智能Ｌｉｓｐ语言的特点及ＡｕｔｏＣＡＤ软件强大的图形编辑功能ꎬ已被集成到ＡｕｔｏＣＡＤ中ꎬ它为开发者提供了崭新的㊁增强的集成开发环境ꎬ提高了程序开发效率ꎮ它可以直接使用ＡｕｔｏＣＡＤ中的对象和反应器ꎬ进行更底层的开发ꎬ大大提高了开发的灵活度[５]ꎮＶｉｓｕａｌＬｉｓｐ的嵌入使ＡｕｔｏＣＡＤ真正成为能具有更强能力应用与用户定制的计算机辅助设计㊁绘图的ＣＡＤ软件[６]ꎮ
(３)系统数据库
ＳＱＬｉｔｅ是一款轻型的数据库ꎬ是遵守ＡＣＩＤ的关系型数据库管理系统ꎮ它的设计目标是嵌入式的ꎬ在嵌入式设备中ꎬ可能只需要几百Ｋ的内存ꎬ占用资源非常低ꎬ处理速度快ꎮ它能够支持Ｗｉｎｄｏｗｓ/Ｌｉｎｕｘ/Ｕｎｉｘ等等主流的操作系统ꎬ同时能够跟很多程序语言相结合ꎮ
３ ２㊀系统研究方案
从用户的角度来看ꎬ以往对于ＡｕｔｏＣＡＤ的二次开发并没有专门针对管线缺陷标记的快速工具ꎮ管线缺陷类型分为很多种ꎬ每种缺陷还分为不同等级以及各种属性ꎬ每一种缺陷都有自己独特的符号标记ꎮ目前外业测绘人员采集到的排水管线缺陷的信息都是需要内业人员将这些标记依靠手动绘制ꎬ将属性信息重新录入并与空间信息进行对应ꎬ内业处理耗时长ꎬ出错率高ꎬ难以保证数据的时效性㊁准确性和可靠性ꎬ影响了地理空间信息分析与决策结果的正确性ꎮ
采用 由问题出发寻找解决方案 和 由理论出发寻找应用领域 相结合的研究途径ꎮ一方面结合排水管线地方标准ꎬ整理区分管线的缺陷类型和等级定义ꎬ收集归纳整理排水管线缺陷标记符号ꎻ另一方面根据外业人员实际需求ꎬ仔细分析现有排水管线缺陷数据的存储方法和处理工具存在的各种问题和不足ꎬ研究针对排水管线缺陷数据的标记软件ꎬ使得外业与内业尽可能无缝衔接ꎬ尽可能减少人工绘制ꎬ提高工作效率ꎬ及时更新地下管线空间数据ꎮ如图１为缺陷类型图图例ꎮ
本项目首先利用ＡｕｔｏＣＡＤ和ＰＳ软件进行缺陷类型符号系统的设计ꎬ然后在ＡｕｔｏＣＡＤ平台中以ＶｉｓｕａｌＬｉｓｐ语言ꎬ选择合适函数ꎬ在Ｗｉｎｄｏｗ操作系统下ꎬ基于ＡｕｔｏＣＡＤ进行二次开发出一款针对排水管线的缺陷类型进行自动标记成图且在标记同时直接输入排水管线缺陷等级数据的自动化工具ꎬ同时构建统一标准的排水管线缺陷类型数据库ꎬ实现排水管线缺陷类型信息化管理ꎮ如图２为研究方案技术路线图
ꎮ
图１㊀
缺陷类型图图例
图２㊀技术路线图
３ ３㊀系统开发与实现
系统主要包括两大模块:第一部分为排水管线缺陷类型标记模块㊁第二部分为缺陷属性信息登记模块ꎮ排水管线缺陷类型标记模块又分为排水管线结构性缺陷类型标记模块和排水管线功能性缺陷类型标记模块ꎬ每一个大的模块又是由若干个功能小模块组成ꎬ具体如图３所示ꎮ
通过定制工具菜单ꎬ调用已编制好的程序命令ꎬ在ＡｕｔｏＣＡＤ软件界面中生产工具按钮ꎬ可快速㊁便利地启动程序命令ꎬ执行定制的ＶｉｓｕａｌＬｉｓｐ程序ꎮ定制的工具菜单按钮 排水检测 ꎬ一旦加载成功ꎬ在不改变文件保存路径的情况下ꎬ均作为原ＡｕｔｏＣＡＤ软件菜单的扩展随软件一同启动ꎬ如图４所示ꎮ菜单文件的编制可通过新建记事本以输入ꎬ输入完毕ꎬ以 ｍｎｓ 为后缀另存为菜单文件ꎮ将定制的工具菜单按钮 排水检测 与ＳＱＬｉｔｅ数
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第１期曾攀立等 基于ＡｕｔｏＣＡＤ的排水管线缺陷类型自动标记成图系统设计与实现
据库存储结合ꎬ赋予同类型标记唯一ＩＤ编码ꎬ在Ａｕｔｏ￣
ＣＡＤ操作页面ꎬ进行管线信息缺陷标记时ꎬ同时更新缺陷等级ꎬ通过ＩＤ编码将图形相关信息和属性数据进行
相关联ꎬ达到图库一体化ꎬ实现图库联动
ꎮ
图３㊀
缺陷类型自动标记成图软件功能体系架构图４㊀缺陷类型自动标记成图软件
４㊀结㊀语
为了更好地满足内业人员对数据处理自动化的需
求ꎬ本文以实际出发ꎬ对ＡｕｔｏＣＡＤ进行二次开发ꎬ采用目前主流的ＡｕｔｏＣＡＤ开发语言ＶｉｓｕａｌＬｉｓｐꎬ结合外业人员需求对常用工具作了扩展补充ꎬ开发了一套高效㊁丰富㊁友好的缺陷类型自动标记成图软件ꎮ该软件操作方式更加灵活ꎬ在计算机辅助绘图程序的操作中尽量简化㊁优化操作步骤ꎬ去除不必要的操作界面ꎬ使操作人员根据命令栏的提示ꎬ可以在图形上直接进行操作ꎮ软件中的对话框易于理解和掌握ꎬ适用于初学者ꎬ但是在实际操作中ꎬ大量的对话框会影响操作人员的操作速度ꎬ因此本系统去除掉了冗余的对话框ꎬ简化了操作过程ꎬ提升了操作速度ꎮ快速采集并且及时更新地下管线空间数据ꎬ有利于全面查清城市范围内的地下管线现状和存在的事故隐患ꎬ保证有效应对突发灾害ꎬ维持现代化城市可持续发展ꎮ
参考文献
[１]㊀尹志永ꎬ沈飞飞ꎬ徐运等.基于ＩＰａｄ的管线数据采集系统
设计与应用[Ｊ].测绘与空间地理信息ꎬ２０１３ꎬ３６(３):８３~８５＋８９.
[２]㊀李学军ꎬ洪立波.城市地下管线探测与管理技术的发展及
应用[Ｊ].城市勘测ꎬ２０１０(４):５~１１.
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管线ＧＩＳ共享[Ｊ].测绘通报ꎬ２００５(８):５７~６０＋６４.[４]㊀龙慧萍.基于二三维一体化平台的城市综合地下管线信息
管理系统建设[Ｊ].测绘与空间地理信息ꎬ２０１５(９):７２~７４.[５]㊀唐忠达.基于ＡｕｔｏＬｉｓｐ语言的ＡｕｔｏＣＡＤ图框图签的开发
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[６]㊀李颖.基于ＡｕｔｏＣＡＤ的矿山辅助绘图软件的二次开发
[Ｄ].青岛:青岛科技大学ꎬ２０１６.
ＤｅｓｉｇｎａｎｄＩｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｃＭａｒｋｉｎｇａｎｄＭａｐｐｉｎｇＳｙｓｔｅｍ
ｆｏｒＤｒａｉｎａｇｅＰｉｐｅｌｉｎｅＤｅｆｅｃｔＴｙｐｅｓＢａｓｅｄｏｎＡｕｔｏＣＡＤ
ＺｅｎｇＰａｎｌｉꎬＬｉｕＣｈｕａｎｆｅｎｇꎬＬｉｕＹｏｎｇｆｅｎｇꎬＺｈａｏＲｕｙｕｅꎬＺｈａｉＧａｏｚｈａｎ
(ＷｕｈａｎＧｅｏｍａｔｉｃＩｎｓｔｉｔｕｔｅꎬＷｕｈａｎ４３００２２ꎬＣｈｉｎａ)
Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｕｐｄａｔｅｔｈｅｓｐａｔｉａｌｄａｔａｏｆｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｐｉｐｅｌｉｎｅｃｏｌｌｅｃｔｅｄｂｙｆｉｅｌｄｉｎｄｕｓｔｒｙｑｕｉｃｋｌｙａｎｄｉｎｔｉｍｅꎬ
ｔｈｉｓｐａｐｅｒｃａｒｒｉｅｓｏｎｔｈｅｓｅｃｏｎｄａｒｙｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｆｏｒＡｕｔｏＣＡＤꎬａｄｏｐｔｓｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｍａｉｎｓｔｒｅａｍＡｕｔｏＣＡＤｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｌａｎｇｕａｇｅＶｉｓｕａｌＬＩＳＰꎬｔｏｅｘｔｅｎｄａｎｄｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔｔｈｅｃｏｍｍｏｎｔｏｏｌｓｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｌａｔｅｓｔｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｔｈｅｆｉｅｌｄｐｅｒ￣ｓｏｎｎｅｌꎬａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｓａｓｅｔｏｆｅｆｆｉｃｉｅｎｔꎬｒｉｃｈａｎｄｆｒｉｅｎｄｌｙａｕｔｏｍａｔｉｃｍａｒｋｉｎｇａｎｄｍａｐｐｉｎｇｓｏｆｔｗａｒｅｆｏｒｄｅｆｅｃｔｔｙｐｅｓꎬｗｈｉｃｈ
ｃａｎｃｏｍｐｌｅｔｅｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｔｌｙａｎｄｒｅｄｕｃｅｔｈｅｗｏｒｋｌｏａｄｏｆｔｈｅｆｉｅｌｄ.Ｉｍｐｒｏｖｅｗｏｒｋｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ.
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｐｉｐｅｌｉｎｅｓꎻＶｉｓｕａｌｌｉｓｐꎻｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｄｅｆｅｃｔꎻｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｄｅｆｅｃｔꎻａｕｔｏｍａｔｉｃｍａｒｋｉｎｇｄｒａｗｉｎｇ７
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