浅谈CASS软件在测绘工作中的应用

1CASS7.1在地籍测绘中的应用11.1CASS7.1地形地籍成图软件简介11.2地籍测绘作业流程21.2.1测绘前的准备工作21.2.2外业测量31.2.3内业绘图31.3用地单位领图签字，转交地籍管理科、土地利用科等科室办理土地使用权证登记及其它手续，地籍管理科进行数据入库，保存档案142CASS与MAPGIS数据之间的转换152.1引言152.2南方CASS与MAPGIS的数据分析162.2.1图形与属性162.2.2图层、块与区域172.2.3线型和颜色172.2.4文件格式172.3南方CASS向MAPGIS的数据转换流程182.3.1转换前预处理182.3.2读入CASS实体数据182.3.3写入MAPGIS数据193MAPGIS数据向CASS数据的转换193.1MapGIS环境下的数据准备193.2MapGIS数据输出203.3DXF文件的读入213.4DWG格式数据的显示213.4.1字体问题213.4.2字体大小213.5数据转换注意要点22结语24参考文献：251CASS7.1在地籍测绘中的应用地籍测量是土地管理工作的重要根底。它是以地籍调查为依据，以测量技术为手段，从控制到碎部，精确测出各类土地及其附着物的界线、位置、面积、质量、权属和利用现状等根本情况及其几何形状的测绘工作。数字地籍测绘包括数据采集和成图成果数字化两方面，即应用GPS、全站仪等测量仪器实地采集数据、内业进行编辑地籍图、生成宗地图、输出地籍表格、进行地籍数据动态管理等，直接为土地、城建、规划等部门提供权威数据，以满足土地管理部门以及其它国民经济建设部门的需要。数字化地籍测量已经成为我国地籍管理工作采用的主要方法，使用的软件也很多。在此结合本单位近年来从事地籍测量的实际作业，谈一下CASS7.1软件在地籍测量中的应用。1.1CASS7.1地形地籍成图软件简介CASS地形地籍成图软件是南方测绘仪器公司基于AutoCAD平台技术开发的GIS前端数据处理系统，广泛应用于地形成图、地籍成图、工程测量应用、空间数据建库等领域。CASS7.1除具有AutoCAD强大的图形编辑功能外，相对于以前各版本，它在绘图功能上也作了进一步升级，特别在“地籍”成图菜单中增强了大部份功能:界址线、界址点、街坊内统一编号、自动累加、方便重排浏览与查询编辑；图形属性联动、地图图形属性合为一体、修改宗地属性方便快捷；自由分割、合并宗地、宗地面积自动重算、自动面积查错、绘制地籍表格等方便实用的功能，使其更加符合地籍测绘的实际需要，便于地籍数据库建设中各种图形的编辑。1.2地籍测绘作业流程地籍测量的内容包括：地籍平面控制测量〔在地籍测量区内，依据国家等级控制点选择假设干控制点，逐级测算其平面位置的过程〕，地籍细部测量〔在地籍平面控制点的根底上，测定地籍要素及附属地物的位置，并按确定比例尺标绘在图纸上的测绘工作〕，地籍原图绘制，面积量算与汇总统计，成果的检查与验收。地籍测量的工作流程必须以土地权属调查为先导，在地籍调查表及宗地草图的根底上进行，其成果是根本地籍图，是土地登记的依据。如我单位曾于2008、2009两年时间在阳泉从事了全国第二次土地调查的农村调查与城镇调查工作。其中城镇调查的主要工作即为地籍测绘工作。1.2.1测绘前的准备工作一般先在微机里找出测区位置和底图，并打印出现状图。然后根据测区范围的大小和各种需要，选择GPS、全站仪、皮尺等不同的测量仪器和工具进行测量。我们在阳泉进行城镇地籍测绘时主要是使用GPS、全站仪及RTK等仪器相互配合。1.2.2外业测量由用地单位指界人和权利人到现场指界，权属界线确保无误后，测量人员在测区控制测量的根底上，利用GPS仪器，采用RTK技术进行测量。即在高等级点上〔基准站〕安置1台接收机为参考站，对卫星进行连续观测，并将其观测数据和测站信息，通过无线电传输设备，实时地发送给流动站，由流动站GPS手簿实时解算出其接收的三维坐标及其精度，直接进行地形点、地物点、界址点坐标和高程等数据的采集，然后绘制出作业草图。在一些无法无法使用RTK的地区，我们采用的是全站仪测绘。1.2.3内业绘图1数据采集后，先将GPS手簿数据〔或全站仪观测数据〕导入微机里。一般用EXCEL表格翻开数据文件〔*.txt文本文件〕，进行格式设置，注意要将X、Y坐标值互换位置，因为在CASS中X、Y坐标方向正好和测量坐标方向相反。然后存成扩展名为“.csv”的逗号格式文件，再将文件扩展名“.csv”改为“.dat”，即改成可在CASS里展开的数据文件。2翻开CASS7.1界面，翻开底图，在绘图处理菜单下点击“展野外测点点号”，如果底图翻开之前没有设过比例尺，此时命令行中将出现“绘图比例尺1：<500>”字样，这是默认比例，如果想改变比例，就在其后面输入绘图比例尺分母，不改变就直接回车。然后在弹出的“输入坐标数据文件名”对话框中选择你要翻开的数据文件〔*.dat文件〕，点击“翻开”，即在当前现状图中展开测点。3根据测绘草图绘制地籍现状图。在底图上进行测点连线，圈出界线，对地形、地物及地面上的附着物等进行绘制与修改。在CASS7.1界面的右侧有屏幕菜单，可以很方便地在里面选择相应的符号绘制房屋、围墙、道路、植被、管线、水系设施等。CASS7.1中还增加了“市政部件”等菜单，并在各菜单条中增加了一些实用的菜单项，使它的功能更加完善。4绘制权属线，生成地籍表格，完成宗地图。〔1〕绘制权属线。绘制权属线有两种方法，一是在地籍菜单下点击“绘制权属线”〔见“地籍”下拉菜单〕，按要求绘制闭合线，系统弹出对话框，输入该宗地的根本属性，包括街道号、街坊号、宗地号、权利人及地类等，确定，然后在屏幕上单击任一注记位置，即可产生该宗地的面积。所以，在CASS中，“界址线”和“权属线”是同一个概念。二是直接点击“复合线转为权属线”，这是在已经绘制好闭合线的前提下，选择此项，就可直接将闭合线转为权属线。这也是CASS7.1较以往各版本增加的方便实用的功能。此刻，系统将宗地号、地类号、权利人等信息输入到权属界线里，图上就产生了该宗地的界址线、各界址边长及面积，就此形成一个封闭的宗地，然后再点击地籍菜单中“注记界址点点名”下的“全图注记”，图上就产生了该宗地的界址点号，该宗地权属界线的绘制就完成了。另外，如果在同一宗地图中移动或改变过界址线，界址点号排列比拟凌乱时，可选择地籍菜单下的“重排界址点号”功能，选择“区域内按生成顺序重排”，指定区域边界，输入界址点号起始值，系统将会自动按照一定的生成顺序重新排列界址点号；然后点击“注记界址点点名”，那么系统在图上会自动注记排序后的界址点名。〔2〕生成地籍表格。选择地籍菜单下“绘制地籍表格”中的“界址点坐标表”，在屏幕上单击表格左上角点，命令行中将出现“选择定点方法：①选取封闭复合线，②逐点定位<1>”，系统默认是〔1〕，一般在生成表格前都已经绘制完权属线，所以这里直接回车即可，然后用鼠标在图上选择复合线或宗地，屏幕上就会产生该宗地的界址点坐标表。另外，还可以根据需要生成其它地籍表格，比方界址点成果表、以街坊为单位界址点坐标表、以街道为单位宗地面积汇总表、城镇土地分类面积统计表等，都在“地籍绘制地籍表格”菜单下〔见附图〕有相应的菜单项。选择不同的选项，按提示输入相应的信息，即可生成不同的表格。〔3〕完成宗地图。在图上标注指北针、图章，画出图框，一个宗地图的绘制就根本完成了。这里有两种方法，一是自己事先已绘制好图章和指北针，可以采用直接“插入图块”的方式插入即可。我单位一般采用这种方法，即按照1：500比例绘制的图章和指北针，插入不同比例的图时可以对其进行不同比例的缩放，例如插入1：1000比例的图时即可将其扩大2倍；二是利用地籍菜单中的“绘制宗地图框”自动生成宗地图。生成宗地图有两种方法，即批量处理和单块宗地生成。①批量生成的方法：在地籍菜单下点击“绘制宗地图框”，选择适合的纸张，点击“批量处理”，弹出“宗地图参数对话框”，可以对“比例尺”进行“自动计算”或“手工输入”的选择，还可以选择是否绘制坐标表等，然后用鼠标在屏幕上批量选取界址线，就可以一次分出一排多幅宗地图。

②单块宗地生成：在地籍菜单下点击“绘制宗地图框”，根据图的比例和大小，选择适合的纸张，点击“单块宗地”，弹出“宗地图参数对话框”，进行比例尺、坐标表等参数的设置。然后用鼠标在屏幕上选取界址线，就可以生成宗地草图，再按国家统一标准要求整饰后即成一幅标准宗地图。4打印地籍图。绘制完地籍图后，即可按照图幅比例，打印出地籍图。如果是地形图，也可利用CASS7.1软件中提供的各种分幅标准进行分幅打印。分幅前首先进行图框设置，点击文件菜单下“CASS参数配置”，在“图框设置”中将单位名称、成图日期、坐标系、高程系、测量员、绘图员、检查员、密级等工程输入，然后在“绘图处理”下进行“批量分幅”或“标准图幅”、“任意图幅”的选择，一般选择50cm×50cm正方形分幅，再输入分幅地籍图图名保存，即生成标准地籍分幅图。1.3用地单位领图签字，转交地籍管理科、土地利用科等科室办理土地使用权证登记及其它手续，地籍管理科进行数据入库，保存档案2CASS与MAPGIS数据之间的转换多源数据格式之间的无损转换是目前不同GIS系统间数据共享的一个关键问题。随着南方CASS和MAPGIS系统在“数字国土”工程中的应用越来越广泛，它们间的数据共享也变得越来越重要。然而，由于平台的不同，如果直接采用软件提供的功能进行数据转换，数据的丧失和失真将非常普遍。因此研究南方CASS到MAPGIS的无损数据转换具有重要意义，本章在比照分析这两种软件平台的数据结构和组织根底上，设计相应的转换规那么和算法，通过编程实现了南方CASS到MAPGIS的数据转换，试验结果说明本文方法是可行和有效的。2.1引言南方CASS是南方公司在AutoCAD平台上开发的GIS前端数据采集系统。主要应用于地形成图、地籍成图、工程测量三大领域。目前，南方CASS以其强大的数据采集编辑功能和易于学习操作等优势在工程测绘领域获得了广泛的应用。MAPGIS是武汉中地公司研制的大型根底地理信息系统平台。它是一个集数字制图、数据库管理及空间分析为一体的软件系统，是进行现代化管理和决策的先进工具。MAPGIS凭借先进的空间数据管理技术和强大的地图制图功能，已成为国内主流的GIS软件之一。在GIS根底测绘和地理信息建库过程中，南方CASS和MAPGIS这两种软件的数据是很常见的。MAPGIS的数据分析方法具有专业化特征，现存的南方CASS并不完全适合于完成GIS任务，同时，它们之间数据结构的不一致性，导致MAPGIS无法直接操作CASS数据。因此如何实现数据从CASS到MAPGIS的无损转换，成为目前GIS根底地理信息数据库建设领域中一个迫切需要解决的问题。2.2南方CASS与MAPGIS的数据分析图形与属性CASS与MAPGIS系统的共同特点是：它们都有地理坐标系，都能把目标和参考系统联系起来，都能描述图形数据的拓扑关系，也都能处理非图形〔属性〕数据。它们的主要区别在于：CASS处理的对象多为规那么几何图形及其组合，它的图形处理能力极强，但属性功能相对较弱。CASS图形中的每一个实体都有唯一的实体编码，用来表示地物类别；而MAPGIS处理的多为自然目标，有分维特征〔海岸线、地形等高线等)，因而图形处理的难度大，MAPGIS的属性库内容结构复杂，功能强大，图形和属性的相互操作十分频繁。在坐标系方面，CASS系统一般只采用高斯投影直角坐标，而MAPGSI可以根据需要采用不同的坐标。总之，MAPGIS在地理信息建库方面，比南方CASS具有更好的专业化特征，能表达的信息也更丰富，因此数据从南方CASS到MAPGIS的无损转换是可行的。图层、块与区域南方CASS中的图层〔layer〕对应于地形中的一个专题〔如铁路、河流、线界、电力线等〕，可以看成相同类型地物的聚集，其包括了地物的空间数据和属性数据，如：居民地层中可以存放房屋的空间数据〔线、面〕，也可以存放房屋的各种属性〔文本注记〕；而MAPGIS的图层只能是点、线、面、文本之中的一种，或是复合类型。所以在转换过程中，可能会出现CASS中的多个图层数据对应于MAPGIS中一个图层数据的问题，这可以通过数据叠加实现。多数情况下，南方CASS是用“块”〔block〕来表示点状地物，而MAPGIS通过专门的点状符号库来表达，所以在数据转换时，要注意南方CASS块与MAPGIS点状符号间的对应。线型和颜色几何特征为线的专题对象需采用不同的线型来表达，如大车路、机耕路、小路表示的线型就会不同。在南方CASS中，由于不同类型的专题对象放在不同的图层，对象的线型可以随层，也可单独设定，而MAPGIS那么提供了专门的线型库来表达对象的线型信息。在数据转换时，如果某类对象的线型都采用了随层方式，那么只要将层的线型与MAPGIS的线型库对应即可，由于这种情况只需读取一次层的线型信息，因此可以提高转换效率。然而，当对象的线型采用单独设定的方式时，必须逐一读取对象的线型信息后才能转换。此外，在CASS和MAPGIS的颜色系统存在一定的差异：对于同一种颜色，两者的颜色码不一样，所以在转换过程中，还要处理好颜色的对应关系。文件格式南方CASS软件是基于AutoCAD平台开发的GIS软件，所以它支持AutoCAD的所有格式，常用的有*.DWG，*.DXF，*.CAS，其中*.CAS是南方CASS的标准交换格式，它用文本信息描述了文件中的空间和属性数据。MAPGIS的数据文件类型很多，例如:WT(点文件)、WL(线文件)、WP(区文件)、MPJ(工程文件)和RBM(内部栅格数据文件)等三十多种。WT主要是指各种文字注记、子图等图形要素；WL主要是指各种线型图形要素；WP主要是指经拓扑重建构成各种面域图形要素。这三种格式是MAPGIS最常用的矢量图形格式。在数据转换前，应根据转换规那么先建立MAPGIS的模板文件，并在模板文件中定义地物的符号、属性结构等。2.3南方CASS向MAPGIS的数据转换流程MAPGIS软件提供了AutoCAD的DXF格式到它的图形格式(*.WT、*.WL)的转换接口。采用该转换接口可以解决一些简单图形的转换要求，在图形的完整性和精度上，转换的结果还是能到达一般的应用需求的。但随着图形数据量和复杂度的增加，采用MAPGIS提供的转换功能便出现了明显的问题：转换过程往往需要花费很长时间，甚至发生死机现象；此外，还会发生坐标不一致，数据膨胀等问题；最主要的是转换后的属性信息根本上都丧失了，这样的数据无法满足建设根底地理信息数据库的需要。基于此，本文为解决MAPGIS提供的转换功能存在的假设干缺陷问题，设计了南方CASS到MAPGIS的转换算法，并在CASS环境下采用VBA编程实现了该转换算法。整个转换流程可分为三个步骤：转换前预处理、读入CASS数据、输出MAPGIS格式数据。转换前预处理根据转换规那么，在EXCEL文档中建立转换前后CASS与MAPGIS的数据项对应关系表，主要内容包括：层、线型、颜色、块(符号)的对应关系，程序启动时首先读入该EXCEL文档，并在内存区建立相应的映射关系。同时，为了在MAPGIS中保存从南方CASS转换过来的属性数据，需要定义转换后的MAPGIS模板文件属性结构。例如，在CLKZD.WT模板文件中为控制点对象定义的属性一般有：ID、目标标识码、要素代码、控制点代码、控制点名称等。读入CASS实体数据首先需要定义一个选择集〔AcadSelectionSet〕并选择所有的实体对象；然后遍历该选择集，逐一读取每个对象的相关数据。为使转换程序具有更好的稳健性，不宜直接从底层读取CASS文件，应采用CAD系统提供的API〔ApplicationProgramInterface〕函数，因为这些函数一般都经过了开发商的严格测试。在几何数据读取方面，由于不同类型对象调用的API函数不同，如点、线类型对象的几何数据调用Corodinates函数读取，而块类型对象的几何数据需要调用InsertionPoint函数读取。因此，在读取对象的几何数据前，应先采用SelectCase控制语句对其类型进行判断。在属性数据读取方面，由于CASS中实体的属性主要来源于两方面：CAD系统定义的属性和CASS的扩展属性，因此读取属性数据有两种方式：利用CAD系统提供的对象属性名〔如Layer，LineType等〕和GetXData函数〔用于读取CASS的扩展属性数据〕。写入MAPGIS数据在步骤2完整地读取CASS实体的几何和属性数据根底上，为在MAPGIS中正确写入数据，需要依据步骤1中编制的转换规那么，充分考虑CASS和MAPGIS间的数据项对应关系，例如：南方CASS中代码为131100的控制点实体，转换后对应于MAPGIS中的CLKZD.WT文件，在该文件中提供了相应的属性表定义。与读取数据方式类似，在写入数据时，采用MAPGIS的SDK〔SoftDevelopmentKit〕提供的库函数实现，例如：可以采用Append函数往MAPGIS的WL文件中写入二维线实体，AppendFile函数将一个文件添加到工作区等。3MAPGIS数据向CASS数据的转换3.1MapGIS环境下的数据准备MapGIS软件里边一个完整的图件是由工程管理的。一个工程工程是由假设干个区文件、线文件、点文件组成的。MPGIS图件转换为AutoCAD图件前，首先要把要转换的工程里面的假设干个区、线、点文件合并成1个区文件，1个点文件，1个线文件。这里主要用到编辑子系统的合并文件功能。3.2MapGIS数据输出进入MapGIS的数据转换子系统。装入合并后的区、线、点文件，选择“输出”方式。确定输出范围和高程字段，输入文件名，“确认”后系统将自动生成DXF文件。也可以不用合并文件，直接在数据转换系统分别装入要转换的区、线、点文件。需要注意的是，MapGIS转换为DXF有3种方式：数据方式、局部为图形方式、全部为图形方式。通常数据方式用作与其他GIS的接口，局部图形方式和全部图形方式满足用户在AutoCAD上集成或出图，如图为局部图形方式。就图形处理而言，选择全部为图形方式输出较为合理，因为其转换前后的图形除区填充、线、注记、符号颜色外，其他完全一致。3.3DXF文件的读入进入AutoCAD系统，激活“选择文件”对话框，选中由MapGIS转换而来的DXF文件，点击“翻开”按钮，即可翻开DXF文件。一般由MapGIS转换而来的图件的DXF格式文件较之DWG格式文件所占字节要多得多，这里要把DXF文件格式转为DWG文件格式存储、读取和修改会更好。如另存文件类型为AutoCAD20O4图形(．dwg)。3.4DWG格式数据的显示字体问题在转换后的图形文件可能存在一些较为特殊的字体(特别是中文字体)，而在当前的计算机系统中又没有这些字体文件。翻开该图形文件时，会出现如图示的提示。字体大小MapGIS转换为AutoCAD的字体大小在小比例尺的图件中有可能明显发生变化，根据需要做相应处理，AutoCAD2004就有这种功能。操作步骤如下：1使用下拉菜单“修改”一“特性”菜单项，翻开“特性”对话框。2可以在AutoCAD2004的“特性”选项板界面中轻松编辑特性，AutoCAD2004界面提供了查看和修改选定对象的特性的便捷方法。3.5数据转换注意要点1MapGIS图件转为DXF文件格式时，应尽量选择“全图形方式输出DXF”，这样在AutoCAD上显示的图形除线颜色、符号颜色、注记填充不同外，其余与MapGIS上看到的根本一致。需注意的是子图、字体的大小明显变小。为便于在AutoCAD里分图层修改，要求在MapGIS编辑时，把不同颜色线、符号、注记、区填充的图案详细分层。2如作为一般工程用，局部图形方式输出也可以，这种方式转的AutoCAD线有线型、区有填充图案，子图也可以输出，仅汉字为AutoCAD下的单线字，可以在AutoCAD2004下通过简单编辑换为期望的字体。3在向AutoCAD转换输出时，由于AutoCAD中高程是用z坐标来表示的，而MapGIS系统中的高程是放在属性中，所以转换时系统