基于A(yíng)utoCAD的燃氣管網(wǎng)GIS矢量化拼接插件技術(shù)研究與實(shí)現
基于A(yíng)utoCAD的燃氣管網(wǎng)GIS矢量化拼接插件技術(shù)研究與實(shí)現，提出了一套全新的基于A(yíng)utoCAD軟件進(jìn)行燃氣管網(wǎng)矢量化工藝中管線(xiàn)拼接的插件技術(shù)開(kāi)發(fā)方法。該方法指出了一個(gè)全面采用統一軟件過(guò)程實(shí)施軟件項目的研究方向，采用RUP的規范進(jìn)行項目管理、運用UML進(jìn)行業(yè)務(wù)建模和系統設計、采用面向對象技術(shù)進(jìn)行詳細設計和編碼。通過(guò)多個(gè)實(shí)際項目的應用表明，采用本文提供的插件開(kāi)發(fā)技術(shù)和設計思路，研發(fā)的矢量化管線(xiàn)拼接軟件系統，能很好地滿(mǎn)足燃氣領(lǐng)域對管網(wǎng)GIS的數據管理需求和管線(xiàn)拼接工藝要求，縮短矢量化項目工程周期、降低項目實(shí)施成本。
引言
燃氣管網(wǎng)矢量化，是指把傳統紙質(zhì)的燃氣管網(wǎng)信息轉換成矢量數據的數字化處理過(guò)程。具體而言，是將紙質(zhì)燃氣管網(wǎng)地圖、管線(xiàn)、管件資料，經(jīng)過(guò)計算機圖形/圖像系統光-電轉換量化為點(diǎn)陣數字圖像，經(jīng)圖像處理和曲線(xiàn)矢量化，或者直接進(jìn)行手扶跟蹤掃描后，生成可以為地理信息系統顯示、修改、標注、漫游、計算、管理和打印的矢量地圖數據文件的數字化處理過(guò)程。
燃氣行業(yè)中管網(wǎng)矢量化工程通常是在MapInfo、ArcGIS等大型GIS軟件系統中實(shí)施，然而這類(lèi)軟件系統運行環(huán)境要求很高、部署繁瑣、操作復雜、對城市地理信息的依賴(lài)性極高，導致矢量化工程無(wú)法單機離網(wǎng)獨立實(shí)施、難以并行開(kāi)展，造成燃氣管網(wǎng)矢量化工程的項目周期長(cháng)、成本居高不下、風(fēng)險難以評估等諸多問(wèn)題。此外，本可選擇在圖形矢量化軟件如AutoCAD等中進(jìn)行矢量化工程，然而這類(lèi)軟件只提供基本的圖形數據管理及簡(jiǎn)單的擴展字段，無(wú)法適應燃氣管網(wǎng)設施復雜的業(yè)務(wù)數據的保存需求。不僅如此，大型GIS軟件和AutoCAD等矢量化軟件，都沒(méi)有符合燃氣管網(wǎng)工藝要求的圖形拼接功能。因而長(cháng)期以來(lái)，在燃氣管網(wǎng)矢量化工程的圖形拼接方面，一直缺乏符合燃氣管網(wǎng)數據管理要求、運行高效、操作便捷、成本適中的圖形拼接軟件系統。
1、技術(shù)方案分析
燃氣管網(wǎng)矢量化的實(shí)施過(guò)程通常分為管網(wǎng)工程繪制、圖形拼接、數據轉換、數據檢查校正等4個(gè)環(huán)節，上一環(huán)節的結果是下一個(gè)環(huán)境的數量來(lái)源，每個(gè)環(huán)節結束后按照既定的業(yè)務(wù)規則和質(zhì)量標準，對該階段成果進(jìn)行全面檢測，符合數據質(zhì)量管理標準的階段成果才能進(jìn)入下一個(gè)處理環(huán)節，檢查不合格則返回上一環(huán)節進(jìn)行修正和完善。
燃氣管網(wǎng)GIS矢量化拼接插件，應用于燃氣管網(wǎng)矢量化工程的圖形拼接環(huán)節，是根據燃氣管網(wǎng)工藝規范和接管、碰管和割接的工藝處理要求，定制開(kāi)發(fā)的一套管網(wǎng)圖形拼接軟件，加載前階段繪制的零散的矢量化管線(xiàn)，實(shí)現垂直、平行、對碰、交叉、錯位等管線(xiàn)拼接和數據處理;并以圖形數據庫或關(guān)系數據庫的方式進(jìn)行數據存儲。
通過(guò)對大量燃氣管道分布情況的深入研究和綜合分析，得出燃氣管網(wǎng)管道的位置分布情況有兩兩不相交和兩兩相交兩大類(lèi)。兩兩不相交有：同在一條直線(xiàn)上、不同在一條直線(xiàn)上、平行錯開(kāi)、垂直不相交、傾角不相交共5種;兩兩相交有：垂直相交、傾角相交、部分重疊共3種。燃氣管網(wǎng)GIS矢量化拼接插件，實(shí)現上述8種情況的管線(xiàn)拼接功能，即可將原本孤立、分散的各區域的燃氣管道逐一拼合成相互聯(lián)通的、完整的城市燃氣管道矢量化GIS圖。詳細的管道位置分布情況如表1所示。
表1 管道位置分布情況
鑒于專(zhuān)業(yè)的大型GIS系統和單一的矢量化繪圖軟件均不符合燃氣管網(wǎng)矢量化的圖形拼接功能，因而采用在矢量化繪圖軟件AutoCAD上進(jìn)行功能擴展，開(kāi)發(fā)全新的矢量化圖形拼接插件，既滿(mǎn)足燃氣管網(wǎng)矢量化數據存儲和管線(xiàn)拼接需求，又保證工程實(shí)施的低成本和高效率。
燃氣管網(wǎng)GIS矢量化拼接插件，在系統架構方面，采用純面向對象技術(shù)進(jìn)行軟件系統的分析、設計，采納統一軟件過(guò)程(RUP)的規范來(lái)組織軟件項目的開(kāi)發(fā)實(shí)施，運用UML進(jìn)行軟件系統的需求分析、業(yè)務(wù)建模、邏輯設計。在編碼實(shí)現方面，采用Microsoft 的C#語(yǔ)言，以Autodesk開(kāi)發(fā)包作為CAD開(kāi)發(fā)驅動(dòng)和圖形GIS算法基礎庫，基于A(yíng)tuoCAD2010版本進(jìn)行矢量化拼接插件設計和開(kāi)發(fā)。
4、結束語(yǔ)
通過(guò)對燃氣行業(yè)管網(wǎng)GIS矢量化工程全面深入的研究，本文闡述了一種全新的燃氣管網(wǎng)矢量化工藝中管線(xiàn)拼接的插件研發(fā)技術(shù)，采用統一軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程(RUP)組織軟件項目實(shí)施，運用UML進(jìn)行業(yè)務(wù)建模、需求分析和邏輯設計，全程采用面向對象的方法進(jìn)行架構設計、詳細設計和編碼，成功開(kāi)發(fā)出運行效率高、操作便捷、成本適中的燃氣管網(wǎng)矢量化的管線(xiàn)拼接插件。本文闡述的技術(shù)方案不僅對燃氣管網(wǎng)矢量化軟件系統的開(kāi)發(fā)與實(shí)施有切實(shí)的指導作用，對GIS領(lǐng)域其他應用軟件的分析與設計都有較大的參考價(jià)值。
