探讨AutoCAD在测绘中的应用

探讨AutoCAD在测绘中的应用摘要：本文简单探讨AutoCAD具有丰富的绘图功能、强大的编辑功能、内业资料计算管理功能，可供同行参考。

关键词：AutoCAD 自动化成图内业管理AutoCAD是国内外使用最广泛的CAD平台，自面世以来以其丰富的绘图功能．强大的编辑功能和良好的用户界面受到了广大技术人员的青睐。

数字化测图是随着计算机。

地面测量仪器，数字化测图软件的应用而迅速发展起来的全新内容。

“数字地图”就是依托计算机对地形空问进行数字化，在数字制图环境下，生成由数字形式表述的地图。

在需要的时候。

由数字地图经计算机即可派生出各种形式的专题地图。

数字地图以精度高、更新快、产品多样化为显著特点。

数字化测图方法现巳逐渐普及成为主流测图方法。

而基于AutoCAD的数字化成图方法已成为追求更高工效，更高质量的测绘产品的首选方法。

传统的测图方法是用经纬仪配合平板量角器的图解测图法。

用仪器测得点的三维坐标，或者测量水平角、竖直角及距离来确定点位，然后绘网员按坐标（或角度与距离）将点展绘到图纸上。

再依据展绘的点位按图式符号将地物（如房屋、道路等）描绘出来。

就这样一点一点地测和绘，一幅地形图也就生成了。

其地形图的精度主要受到测量中的视距误差，方向误差以及绘制过程中的展绘误差，刺点误差，连接误差等人为误差的影响。

而AutoCAD支持的数字化绘图作业。

完全抛弃了传统绘图中的人为误差，依靠AutoCAD提供的坐标精确定位以及辅助工具精确绘图功能。

准确绘制地形地物的几何形体。

保证了数字地图成果精度高的首要优势。

但是熟悉AutoCAD的人都知道，要用好AutoCAD，不但要熟练掌握其各项命令，而且要熟练掌握AutoCAD提供的数据交换文件SCR，DXF和嵌入AutoCAD内部的高级语言AutoLISP语言，这样使您对各种图形，尤其对复杂图形更加得心应手。

1、实现数据到图形的自动转换有了原始数据，如何实现自动成图，这一直是人们关心的问题，在AutoCAD 下，把原始数据变成图形，可以通过以下途径：1）采用高级语言（BASIC语言或C语言）编制程序调用原始数据文件生成SCR命令文件，在AutoCAD的图形编辑环境下调用SCRIPT命令执行该文件，生成相应的图形。

2）用高级语言生成DXF文件，在AutoCAD图形编辑环境下调用DXFIN 命令打开该文件，即可得到相应的图形文件。

3）用高级语言直接生成DWG图形文件，利用AutoLISP语言，编写相应程序，读取有关数据文件，进行处理，并且调用AutoCAD绘图命令，直接生成图形。

以上方法中，第一种方法比较简单，但执行速度慢。

第二种方法速度较快。

第三种方法较前两种方法理想，但这种方法对于一些复杂的图形尚有一定的难度，况且，不同的AutoCAD版本，DWG文件的结构也不同，使程序不能通用。

三种方法都有一共同的特点，先在AutoCAD外，用高级语言做数据处理，然后再回到AutoCAD下成图，效率低。

第四种方法是直接在AutoCAD下工作，减少了中间环节，提高了效率，而且具有较强的通用性，对一些较复杂的图形，更直接方便。

2、实现图形到数据的自动转换刚接触AutoCAD的人都有下面的感觉，就是由数据生成图形容易，由图形返回数据困难，有了LISF语言，这个问题就会迎刃而解。

2.1图纸资料的数字化要把图像资料变成相应的数据，一般是通过数字化仪和扫描仪。

对于手扶式数字化仪来讲，我们可以根据不同要求来编制相应的LISP程序，完成图形的数字化程序运行时，把从数字饨仪传递来的数据信息（点的坐标）连同交互式状态下输入的有关编码合并，以一合理的数据结构存贮于数据文件中，同时，在屏幕上，采用不同的图层，不同的颜色进行同步显示。

对于扫描仪，是将原图通过扫描仪扫描形成位图文件（文件扩展名为BMP或TIF），经矢量化软件把图形的数据信息分类存贮于数据文件中。

2.2图形变更后，数据的自动更新测量领域的各种图形随时间的推移是不断发生变化的，为保证图形的现实性，就要对图形随时加以修改，这种修改大多数是直接对原图文件利用AutoCAD 的图形编辑功能来完成，但随之产生一个问题，就是图形文件修改后，原图对应的数据文件如何修改?解决这个问题的最好办法是利用AutoLISP语言。

在AutoLISP语言中，有很多实体访问函数，实体名称函数、实体数据函数，运用上述函数编制一个LISP程序就可以实现图形文件到数据文件的自动转换。

具体过程如下：用ssget.函数构造一个选择集，利用sslength函数求出选择集实体的个数，然后ssname函数依次求出每个实体的名称，并通过entget函数就可以获得实体的类型、所在层名和实体颜色号（一般图形的编码就隐含在图层和颜色中）。

实体类型常见有：组合线、直线、注记和块。

这样一来，如果原因形中某一范围需要修改的话，就可以利用AutoCAD编辑命令完成，甚至可以把原图中元素删除掉，重新绘制，修改完成后，运行上述LISP程序，给出变更范围，计算机立即生成一个新的数据文件，重新纳入管理系统中去，从而保证了图形与数据的统一。

2.3利用图形和数据相互转换功能进行控制网的优化设计控制网的精度取决于网形结构和观测量的精度，控制网的结构主要任务是确定合理的网形结构，这个过程完全可以在AutoCAD下完成。

把已知数据输入计算机，初步确定待定点的位置，再用边长和方向把这些点连接起来构成控制网。

设计者将根据这些精度指标，参照设计要求，合理调整该网的结构，反复上述过程，最后，完成该控制网的优化设计，输出该网设计图和精度分析结果。

3、AutoCAD的内业资料计算管理应用在测区内加密控制点，经常使用测角交会或测距交会或两者相结合的方法，如果我们运用数学公式来计算，则非常繁琐，而且不易检查错误，例如在后方交会中的危险圆上。

相反，如果我们利用AutoCAD来绘图计算，就简单多了。

现针对测角和测距两种方法分别作如下说明：3、1前方测角交会如图1所示，A、B为坐标已知的控制点，P为待求点，在A、B两点已观测了角度a和b。

图1我们就可以利用AutoCAD系统软件，根据A、B两点坐标在桌面绘制出A、B两个点，连接AB点得到AB线段，然后分别以A点和B点为基点旋转AB线段a，b角（从图上可直观地分辩方向）。

使用ID命令选择交点P，就可以得出P 点坐标了。

如果图形有检校条件，仍然可以进行坐标差的计算。

如果在近似平差的情况下能满足需要，则可以在图形上进行平均计算并作出标记。

3、2前方距离交会如图2所示，A、B为坐标已知的控制点，P为待求点，在A、B两点已分别利用全站仪测了距离Sa和Sb。

图2我们就同样可以利用AutoCAD系统软件，根据A、B两点坐标绘制出A、B两个点，连接AB点得到AB线段，然后分别以A点和B点为圆心，以Sa和Sb为半径作圆，则得到P点和P’点（对照现场的方位情况，从图上可直观地分辩出其中一点P为所求，而另一点P’则是虚点，是我们不需要的）。

使用ID 命令选择交点P，就可以得出P点坐标了。

在实际工作过程中，我们通常会将前方测角交会与前方距离交会进行组合应用，当然那就不一定要将所有条件都完成测量了。

另外对于以上几项对坐标的应用，应该注意的就是AutoCAD中的坐标顺序与我们测量中的大地坐标系是有区别的，也就是要注意X坐标和Y坐标的对应关系。

3、3对作业资料的管理AutoCAD在工程中除对测量内业资料计算有其优势一面，在外业资料的管理方面，同样有着非常广泛的应用。

AutoCAD作为有名的工程系列应用软件平台，已经为广大工程技术人员所熟悉并掌握。

在测量外业资料中，主要是控制点网略图及其计算资料的管理，另一方面是各种开挖横断面、纵断面图的绘制，以及横断面面积的计算，以及其它一些需要的图纸的绘制。

由于AutoCAD已经有很强的数学计算功能和很高的数学精度，其有效位数已完全能够满足我们在工程测量中的需要了。

在冶勒电站工作期间，我们就将所有图纸、所有工程量表格及文档进行分类，其重点是对图纸文件利用AutoCAD进行总图的绘制，在以后的工作中，就可以在总图上进行查找了。

3、4应用实例现结合我们工作实际，作一些实际应用上的说明：我们承担了某水电站厂区枢纽工程的施工测量工作，进场之际我们就建立了一级导线闭合环，观测资料经平差后，将坐标点的大地坐标输入AutoCAD平台，得到图3所示，以后随着工程的进行，我们陆续加密了一些支导线点，同样将坐标成果录入，这样从真正意义上，实现了坐标资料的数字化管理，这也方便了以后的坐标管理，同时也方便了以后在一些特殊情况下的图形应用。

具体地讲就是，依据设计提供的结构关系，在图中设立足够的施工坐标系（以我们在外业放样中设站所需为准）并保存之。

在以后的工程应用中，我们只需打开对应坐标系，利用ID命令点取我们需要的点，其对应坐标也就出来了。

图3下面举例给予说明：在某交叉段工程中，存在一个三直段夹两弧段的情形，如图4所示：图4当时设计代表提供了如图示的图形尺寸关系，以及C点大地坐标和其以外段的大地方位角，及其以内段的一些结构关系。

如果单凭以往的经验和仪器条件，需要建立圆的方程，求解二元二次方程，才能求出圆弧对应圆心的大地坐标，之后才可进行下面的计算并结合仪器考虑放样方法。

但是，我们将这个问题放到AutoCAD软件平台上来看，就变得非常简单了。

具体操作如下：先在AutoCAD软件平台上，依据C点大地坐标将C点录入，并依据过C 点的直段洞轴线方位角及其长度绘出过C点的洞轴线，依据设代提供的尺寸关系，得到P1、P2点，然后利用AutoCAD绘制圆弧，使其分别过P1、C点和P2、C点，使之满足R=28.00米，并符合图形方向。

再利用AutoCAD的标注功能，分别进行两段圆弧的圆心的标注O1、O2点，利用AutoCAD的ID命令就可以得到O1、O2点的大地坐标了。

将之分别与P1、P2用直线段连接。

考虑洞室的方向，再分别过P1、P2点作P1O1、P2O2的垂线P1X1、P2X2，利用AutoCAD 方便的坐标系设置功能，分别建立以P1点、P2点为坐标系原点，P1X1、P2X2为X轴的测量施工坐标系然后再将其坐标系移到（0，-N）处并分别命名保存。

到此，则我们的两个辅助施工坐标系建立完成，这两个坐标系保证了X轴与过P1（或P2）的圆弧相切（这一点将非常有利于我们全站仪与编程计算器的应用）。

将我们测得的控制点的大地坐标输入图形中，直接就可以得到该控制点的相应的施工坐标和施工坐标方位角了。

4、图形坐标还原、方位旋转及换带处理在地形图或地籍图测量中，会遇到这样的情况，图形已经测绘完毕，但坐标系统用错或需要换带处理，或需要把图形扭转（还原）或处理到需要的坐标系统，AutoCAD可以帮助您完成上述工作。