罗凌燕，李育东，贺军政

(深圳市勘察测绘院有限公司，广东深圳 518028)

1 引言

城市地下管线是城市的重要基础设施，是城市运行的“动脉”和“生命线”。查清城市地下管线现状是城市规划、设计、施工、和管理的重要依据，是城市得以顺利运行的保障。地下管线的探测主要包括野外数据采集和数据建库，常用的数据处理工具为CAD和Access数据库。地下管线横断面图作为地下管线探测成果图的一种，对于设计、施工、管理部门有着重要的指导意义。

2 地下管线横断面图的绘制流程

地下管线横断面图是表示同一断面里各种管线之间、管线与地面建(构)筑物之间竖向关系的管线图，对于复杂综合管线或是管线密集交叉的十字路口，横断面图的绘制对于施工设计更有着重要的现实意义。根据断面图的制作要求，横断面图的主要内容包括:断面位置的地面高程、管线与断面相交的各种管线的位置及相对关系，管线高程、管线规格、管线点水平间距等。通常横断面图的绘制是根据实际需要确定断面线，然后通过野外断面测量的成果资料进行内业处理和编绘，其过程如图1所示。

图1 常规断面图绘制过程

3 图库交互平台下横断面图自动绘制的实现

根据常规地下管线横断面图的绘制流程，可以看出作业过程中野外作业占据作业流程的大部分时间，本文研究通过CAD图库交互平台实现横断面图的自动绘制，其目的是为了充分利用已有数据资源，节省外业工作量，实现管线断面图的标准化自动输出。

3.1 图库交互界面的开发实现

CAD不仅具有强大的图形功能、友好的用户界面、易操作等特性外，还在于它具有的开放式结构，使得用户可以用自己的语言开发自己的命令、标准库文件以及各种应用程序，结合Access强大的数据存储管理功能，从而使图库交互成为可能。本文利用的软件版本为AutoCAD 2008及Access 2003，开发语言为C#。根据易管网数据处理软件建立用于存储管线点、线属性数据的数据库，并生成相应的管线成果图。通过图库交互界面开发可以实现图库联动，图库交互界面如图2所示。

图2 图库交互界面

3.2 断面图自动绘制程序设计思路

依据制作要求程序设计的思路如图3所示。

图3 程序设计思路

3.3 任意位置断面图自动绘制

实际应用中需要根据测区地形条件先选取断面线，然后沿着断面进行测量和探测，以收集断面数据。对于任意位置断面图的绘制则可能由于采集点密度不够而影响成图效果。因此，利用图库交互绘制断面图可以充分利用已有管线数据库的地面高程数据选用适当的函数模型模拟当前断面的地形变化，从而节省野外采集工作量，提高工作效率。

(1)任意断面位置的选取

通过鼠标拾取获得任意断面的位置，并分别求取断面与已存在各种地下管线的交点。

(2)断面相交管线高程计算。

通过断面与管线交点数据可以根据内插原理计算管线的高程。已知管线段始、终端点的地面高程和埋深数据，可以计算管线段两端的管顶(底)高程Hi，Hi+1，根据管线埋设的特点可采用线性内插式(1)计算交点位置的管线高程Hp，其中Lpi为交点到管段始点的平面距离，Li，i+1为相交管线段的地面投影长度。

(3)断面相交管线地面投影高程模拟计算。

利用断面交点一定半径区域内的已知管线点的三维坐标进行高程拟合求取交点处的地面高程。根据地下管线分布的特点，选取多个邻近点之加权平均水平面移动拟合法内插式(2)，即可以获得较好的拟合高程。

其中n为邻近数据点数;pi为第i个数据点的权，见式(3);Zi为第i个数据点的高程。对于权pi确定的原则应与该数据点与待定点的距离di有关，di愈小，它对待定点影响愈大，则权应愈大;反之当di愈大，权应愈小。

(4)断面交点位置管线属性的提取。

同一管线段的数据为一个不可分割整体，其中任何一点数字型属性数据如管径或断面尺寸可取两端点数据的平均值，其余属性取与端点相同。

(5)断面相交管线水平间距计算;

由于断面位置选取的任意性，在计算水平距离时应根据断面线与相邻两管线间的夹角θ，两管线间的水平距离Si即可两交点的距离Li算出:

(6)图面整饰输出。

包括图面布局，比例尺设置，文字说明，输出设置。

3.4 图库交互自动绘制管线横断面图程序实现及效果

通过以上技术设计思路，运用C#语言进行开发得到图库交互实现横断面图的自动绘制界面如图4所示，成果输出放大效果如图5所示，得到了较好的正式界面。

图4 程序实现界面

图5 输出效果图

4 结论

图库交互实现横断面图的自动绘制充分利用野外采集数据信息，并结合管线埋设的特点，可以弥补常规测量信息量不足、工作强度大、内外业不能一体化等缺点，提高作业效率及成果输出的规范性。

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