1 軟體開發平臺及工具

CASS4.0,SV300,GTC2000三種軟體都是基於AutoC AD 下進行二次開發的數字化測圖系統，在實現上還存在一定的差異[1~3]。如下表1:

表1 軟體開發環境對照表Tab.1 Contract of the development

軟體名稱開發平臺

開發工具CASS4.0AutoCAD2000或AutoCADR14

ObjectARX SV300AutoCAD R14Autolisp GTC2000

AutoCAD R14

ObjectARX

由上表可見，從開發工具方面考慮,SV300,C ASS4.0較為先進,GTC2000較為落後。從開發平臺上講，各軟體間沒有明顯的差異。

2 軟體功能

軟體功能是數字化測圖軟體的主體，是評價軟體的好壞的一個重要部分。對軟體進行評價時，不僅要看軟體功能的多少，同時還要考查功能的可靠性、實現效率和可操作性。下面從數字化測圖及應用方面對三種軟體的功能進行一些分析與比較。2.1 外業資料採集

對於數字化測圖，外業作業模式有內外業一體化模式和電子平板模式。在內外業一體化模式中，三種軟體作業方式基本相同，都支援電子手簿記錄。在作業時將電子儀器(如全站儀)採集的資料記錄在電子手薄中，同時在野外繪製草圖(獨立地物可以直接得到編碼屬性和直接生成圖形)，然後在室內參照草圖由人工處理一遍形成地形地物圖，即點號連圖；對於電子平板方式,SV300有自主的程式，可直接安裝在便攜機上進行資料採集，比較先進。其它兩種軟體均是依賴AutoC AD 平臺，是基於AutoCAD 下開發的程式。

此外，南方的CASS4.0現可使用以WI NCE 為平臺的掌上電腦，小巧實用，完全可以取代草圖加電子手簿或電子平板方式，對外業的作業水平的提升是一次大躍進。WINCE 為微軟公司的平臺，各方可在其上自行開發軟體，因此其平臺優勢更是吸引人，同時近期WINCE 的價格在市場競爭的情況下

不斷下調，已接近E500，長遠看來替代E500將是毫無疑問的。

2.2內業圖形編輯

內業圖形編輯是測繪工作中很重要的一個方面，是數字化測圖工作的一個主要部分，我們用的電子地圖上每個房子、每條道路、每個文字註記、每個陡坎、每個電線杆等等這些繁雜瑣碎的東西都是作業人員透過內業成圖和編輯形成的，這方面功能的好壞關係到作業人員的情緒和成果質量的好壞。三種軟體在國內同行來說是在前列的，相比較而言，南方和開思都經過了較長時間的市場磨和，有較豐富的功能和操作技巧。如圖形複製、屬性複製、微導線、各種交會等；威遠圖在成圖技巧上比前兩個軟體有一定差距，操作不靈活，在很多情況下它的適用性是有限的。

從技術上講，對於編輯圖形的功能，這三種軟體是能達到系統要求的(除了個別體系性的問題外)。但由於地形圖的複雜性，任何一種軟體在實際生產中都會存在一些問題。下面舉幾說明:

(1)在GTC2000下，畫一個圍牆，其中有一段為弧形，生成圍牆時，它將弧的部分拉為折線，這可能是程式設計時，未考慮弧形情況使得生成的圖形與實際不符。這是一個不可忽視的問題。

(2)在GTC2000下，當房子中有一個天井時、註記層次結構會將天井的面積也包括進來，我們的解決方案是從天井的一個角引一條線到一個屋角，面積才正確(用術語說就是其未考慮到/孤島0問題)。

(3)在C ASS4.0下畫一個閉合的圍牆，當圍牆所圍面積小到一定程度時，利用其系統功能對其進行符號反向，則生成的圍牆出錯。

(4)在SV300下，假設一條圍牆要延伸到房子上，那麼在房子與圍牆的接合處的圖面我們就無法處理好(因其符號的特殊性)，而在GTC2000和CASS4.0下則無此種問題。

(5)在SV300下，畫房子時若房子為凹邊形，且凹得很深時，則結構會自動注到房子外面去。

透過上例可見，三種軟體在圖形編輯時均存在許多需要改進的地方。使用者在使用某種軟體時總會或多或少遇到一些問題，仍要針對其缺點依賴相應公司的售後服務進行改進，使之符合生產實際，否則就會影響生產作業，影響成果質量。

總體來說，在編圖實踐中,C ASS4.0與SV300的功能不相上下,GTC2000的小問題較多，特別的是C ASS4.0提供了對實體組的一個開關，它使對實體組的操作可總可分，兼有SV300和GTC2000的好處。

2.3等高線生成及編輯

等高線生成是數字化測圖系統中一個重要功能，等高線生成的質量和編輯功能的強弱直接影響測圖成果的質量和測量工作效率。

南方CASS4.0採用拓撲結構D TM，增刪頂點能自動重新組網，能處理地性線。自動根據陡坎高計算坎下點參與構建D TM及生成等高線，自動切除過道路、房屋、獨立地物、高程註記等；威遠圖SV300構建DTM方法同C ASS4.0，但修剪等高線方面不及C ASS4.0功能豐富;GTC2000的功能是用LISP編寫,DTM建模放在AutoC AD之外進行處理，編輯DTM極不方便。因此,GTC2000在這方面功能最差，應用也不方便，不太適宜地形複雜地區的測圖工作。

2.4地籍應用方面

南方CASS4.0專門為地籍應用做了地籍版，採用外掛的MDB資料庫存貯資訊，這個資料庫同地籍圖實現連動，提供了圖查詢庫、由庫找圖的功能，地籍圖上的點、線都載有地籍資訊，在標準的地籍資訊表格上填入地籍資訊，軟體能自動處理各類資訊，生成你所需要的各類地籍統計表，大大提高了地籍測量的效率。它兼有圖形的資料庫技術的優勢(主要是利於第三方利用現代的資料庫工具對資訊進行處理)，同時兼顧了生產時對圖形的依賴。

開思GTC2000的各種地籍資訊存在地號與地類間的分劃線的擴充套件資料中，形成一體化相簿，不但增大了DWG檔案的容量，更主要的是不能直接利用流行的資料庫技術進行資料處理，阻礙了資料的交流。

威遠圖SV300使用了先進的相簿鏈技術，實現了圖、庫資料的實時互動，這種方式保證了相簿成果的一致性，但造成了速度的降低。在生產實踐中實用性不強，同時考慮到其聯動的資訊(主要是座標資訊)，再加上一個外掛資料庫來實時聯動反而麻煩。

2.5工程計算應用方面

C ASS4.0提供了豐富的計算功能[3]。如土方計算、複合線湊面積、公路曲線設計等。縱斷面方面提供了公路端面、帶狀圖斷面等多種斷面式樣，並繪製平面草圖、轉角等；土方計算可計算平整成

324華東地質學院學報2001年

為統一高程的平面或有一定坡度的平面的添挖方量；公路曲線設計提供根據座標檔案、里程檔案繪製道路縱橫端面功能，並能根據使用者的道路設計檔案繪製設計斷面，並計算添挖方量。

SV300和GTC2000基本上沒有提供工程應用方面的功能，只能利用AutoC AD進行面積和長度的計算。

2.6資料轉GIS功能

隨地理資訊系統(GIS)的發展，數字地圖是GIS 的一種重要基礎空間資料。因此對於數字測圖軟體來說，生產符合工程需要的圖形檔案是其目的之一，但所獲取的資料能否順利進入GIS系統也是評價一個數字化測圖軟體好壞的重要因素。在此僅對這三種系統與ARC/INFO(這是目前市場份額最大的GI S軟體，一般大型GI S應用系統均在此係統上進行二次開發)之間的資料交換進行討論。

此三個軟體中，南方C ASS4.0可直接將圖形轉換到ARC/INFO的E00格式，而且這個轉換是雙向的；開思GTC2000和ARC/INFO的資料介面透過DXF檔案實現，並且需要另外程式設計將其DXF資料轉進ARC/INFO，其轉換是單向的；威遠圖SV300將圖形轉入三個中間庫，再將中間庫轉入ARC/INFO，這個過程也是單向的。此外，由於大部分GIS軟體的編輯功能都較差，而AutoC AD是公認最好的圖形編輯軟體。因此CASS4.0進行數字化測圖，一方面可充分利用AutoC AD平臺的編輯功能，有利於修(補)測工作。另一方面可與GI S平臺進行資料的雙向交換，提高系統資料的共享性。

除了空間位置的準確性外,GIS對數字地圖的要求中，還有更重要的是資料間拓撲關係和屬性的正確性。進行面狀區域封閉性、地物實體的屬性的正確性、懸掛點及偽結點等檢查是進行GIS資料質量控制的重要工作。南方C ASS4.0提供了豐富的懸掛點及偽結點檢查及修復功能，而GTC2000, SV300提供這方面的功能較少。

3系統資料組織

3.1座標系統

座標系統是數字地圖的一個重要的數學屬性，是圖形應用的基礎。在座標系統選用方面，南方CASS4.0和威遠圖SV300採用實地座標與圖上座標一致方式，即圖上一個圖形單位表示實際的一米[1~2]。開思GTC2000採用螢幕座標系統[2]，即在圖形檔案中將實際座標根據圖形比例尺轉換為圖紙座標進行儲存。

採用統一座標系的系統可以方便地進行圖形拼接和與GIS系統的資料交換(由於絕大多數GIS 系統採用這種座標系統方式)，並可利用AutoCAD 的功能進行座標、距離、面積等查詢。但在對圖形作比例尺變換時是需對符號大小作處理，保證符號與圖形的比例關係，圖形輸出時需設定輸出比例關係。而採用圖面座標時，系統無法利用AutoC AD的功能進行座標、距離、面積等的計算，當與其他系統交換資料和進GIS都需要座標轉換。系統本身生產的不同比例尺資料難以實現圖形的拼接和圖形資料比例尺的變換。

3.2圖形的結構

圖形結構是指系統對圖形要素的組織方法，其內容包括對要素的編碼方法和符號化。

在南方C ASS4.0中，符號化採用骨架線技術與編組技術相結合，既考慮了符號的整體性又考慮了編圖的靈活性，複雜實體既可以整體處理又可以只對其中的實體單獨編輯。圖形編碼採用六位字串編碼，放在地物符號的擴充套件屬性上，易於擴充和系統進行資料處理，同時引入使用者編碼概念，將使用者編碼寫入符號的厚度(thickness)中，便於與其它系統資料介面。開思GTC2000中，符號化採用了骨架線技術，但沒有編組的概念，導致每次符號重構都在整個圖形範圍進行。當圖形較大時影響生產效率。圖形編碼採用七位數字編碼。編碼的方法比較科學，其編碼放在地物的厚度上，無法擴充，尤其是對於沒有厚度獨立圖塊，無法存貯編碼。

威遠圖SV300中，採用自定義符號技術和編組技術，符號的整體性很強，但靈活性很差。例如：雙線道路無法單獨編輯其中一根線，尤其是過多采用自定義符號令dwg圖形在標準AutoCAD上無法編輯處理。圖形編碼採用相簿聯動技術，除圖形外還有一個與之對應的資料庫，此法因dwg圖形本身就是一個數據庫，可以包含一些地物的屬性資訊等，採用另加一個數據庫的方法在生產上不實用，人為地造成操作麻煩。

4結論

從以上分析比較可知，以上三種軟體應用於數字測圖是時，都能較好地滿足生產需要，但各個軟體均有自已的特點:

325

第4期聶上海等：幾種數字化測圖軟體的比較研究

威遠圖SV300的設計思想比較先進，是符合軟體開發思想的，但對於這種基於AutoCAD進行二次開發的系統，不能體現平臺的優勢。許多方面與生產實踐存在一些不協調。GTC2000的二維編碼體系比較科學，但其將編碼屬性置於實體厚度(thick-ness)上，佔用了AUTO為實體準備的公開屬性，不利於使用者進行擴充套件屬性資料的存放;GTC2000在圖形資料中引入圖紙座標系，使得應用AutoC AD的一些基本命令(如面積計算、距離計算等)得不到正確結果，人為平造成AUTOCAD平臺與系統功能混亂(距離、面積等基本量算結果不正確)。南方測繪公司開發的C ASS4.0經過了長時期的應用和修改，在進行數字化測圖中基本不存在大的問題，而且除進行數字化測圖外，軟體還提供了多項滿足工程應用的實用功能。可以擴大測繪生產單位的服務範圍。另外，從軟體售後服務和技術支援上講，南方公司是國內最大的測繪專業公司，在全國大中城市均設有分公司，服務人員多，經驗豐富，對使用者的意見反應快，服務質量高。這是其它兩個軟體無法比擬的。

因此，從總體上講,CASS4.0相對於其它兩個軟體具有較多的優點。

參考文獻

[1]SV300測繪軟體使用者手冊1999

[2]廣東數字地形地籍測繪與管理系統使用者手冊1999

Comparative Study on Several Software of digital Mapping

NIE Shang-hai,Z HOU Sh-i lin

(1.Shenzhen Institute of Surveying and e xploring,Shenzhen,GD518028;

2.The Surveying Department,East China Geological Institute,Fuzhou,JX344000)

Abstract:On the view of Digital Mapping,This paper has compared several softwares of Digital Mapping in the aspect of the func tions and data orgnization.Meanwhile,the advantages and defects of each software are discussed in detail re-spectively.

Key words:Digital Mapping;software;comparin

中國數字測圖主要作業模式及其優缺點:

①全站儀+電子手簿測圖模式

測記式，為絕大部分軟體所支援。該模式使用電子手簿自動記錄觀測資料，作業自動化程度較高，可以較大地提高作業工作的效率。

②普通經緯儀+電子手簿測圖模式

它採用手工健入觀測資料到電子手簿，其它與第一種作業模式相同。

先用平板測圖方法測出白紙圖，然後在室內用數字化儀將白紙圖轉為數字地圖。

④舊圖數字化成圖模式

中國早期的數字測圖的主要作業模式。

⑤測站電子平板測圖模式:平板模式

它的基本思想是用計算機螢幕來模擬圖 板，用軟體中內建的功能來模擬鉛筆、直線筆、曲線筆，完成曲線光滑、符號繪製、線性生成等工作。

⑥鏡站遙控電子平板測圖模式:

將現代化通訊手段與電子平板結合起來，又持行動式電腦的作業員在跑點現場指揮立鏡員跑點，併發出指令遙控驅動全站儀觀測，觀測結果透過無線傳輸到便攜機，並在螢幕上自動展點。

⑦航測像片量測成圖模式

用解析測圖儀或經過改造的立體座標量測儀量測像片點的座標，並將量測結果傳送到計算機，形成數字化測圖軟體能支援的資料檔案。