談 CASS7.0在新農(nóng)村建設(shè)規(guī)劃中的應(yīng)用

李海燕

(九江學(xué)院土木與城市建設(shè)學(xué)院，江西九江 332005)

1 概述

在社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)中，必須堅(jiān)持規(guī)劃先行的原則，人居環(huán)境的改善、農(nóng)村新面貌的塑造都需要一張切實(shí)可行的規(guī)劃藍(lán)圖。而一份高精度、大比例尺的數(shù)字地形圖是描繪規(guī)劃藍(lán)圖的基礎(chǔ)資料。但是，目前農(nóng)村的地形圖測(cè)繪產(chǎn)品基本是小比例尺的紙質(zhì)圖，既不能動(dòng)態(tài)反映實(shí)際情況又不方便操作應(yīng)用。因此，社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)規(guī)劃開辟了數(shù)字地形圖測(cè)繪事業(yè)的新前景，CASS 7.0這一數(shù)字化地形地籍成圖軟件的應(yīng)用當(dāng)然成為不二之選。

2 CASS7.0在新農(nóng)村建設(shè)規(guī)劃之地形圖測(cè)繪中的應(yīng)用

2.1 測(cè)點(diǎn)控制

對(duì)于大測(cè)區(qū)(≥15 km2)，通常先用GPS或?qū)Ь€網(wǎng)進(jìn)行二等或四等控制測(cè)量，而后布設(shè)二級(jí)導(dǎo)線網(wǎng)。對(duì)于小測(cè)區(qū)(＜15 km2)，通常直接布設(shè)二級(jí)導(dǎo)線網(wǎng)，作為首級(jí)控制。在進(jìn)行等級(jí)控制測(cè)量時(shí)，應(yīng)根據(jù)地貌復(fù)雜程度、地物(建筑物或植被等)疏密程度的變化，合理布設(shè)等級(jí)控制點(diǎn)密度。同時(shí)，把等級(jí)控制點(diǎn)盡可能多地布置在制高點(diǎn)(如房頂或坡頭)上，并在規(guī)范允許且現(xiàn)實(shí)可行范圍內(nèi)力求邊長(zhǎng)的最大化，從而使每個(gè)等級(jí)控制點(diǎn)的控制效率都達(dá)到最高，當(dāng)然，為保證精確度，還必須進(jìn)行整體平差［1］。在等級(jí)控制測(cè)量完成后，再用輻射法布設(shè)圖根點(diǎn)，力求點(diǎn)位準(zhǔn)確，尤其要注意特征點(diǎn)位，點(diǎn)的密度則根據(jù)地貌地物的分布且便于以一站多鏡方式操作全站儀而布設(shè)。

2.2 碎步測(cè)量

碎步測(cè)量就是采集特征點(diǎn)數(shù)據(jù)。特征點(diǎn)數(shù)據(jù)采集可采用測(cè)記法施測(cè)。采集之前通常先將作業(yè)區(qū)的已知成果輸入電子手簿。進(jìn)入測(cè)區(qū)后，領(lǐng)尺員應(yīng)對(duì)測(cè)站周圍的地形進(jìn)行大致了解，按近似比例尺寸勾繪出一份包含主要地貌地物的草圖，便于觀測(cè)時(shí)在草圖上注明所測(cè)碎步點(diǎn)的位置及點(diǎn)號(hào)。觀測(cè)員應(yīng)指揮立鏡員到事先選好的某已知點(diǎn)上準(zhǔn)備立鏡定向，自己則快速架好儀器，連接電子手薄，量取儀器高，啟動(dòng)電子手薄，選擇測(cè)量狀態(tài)，輸入測(cè)站點(diǎn)號(hào)和定向點(diǎn)號(hào)、起始方向值，瞄準(zhǔn)定向棱鏡，定好方向并通知持鏡者開始跑點(diǎn)，然后用照準(zhǔn)儀瞄準(zhǔn)碎步點(diǎn)花桿上的棱鏡，按測(cè)距鍵測(cè)出距離，再按存儲(chǔ)鍵將數(shù)據(jù)存進(jìn)儀器中，照此操作，依次完成所有碎步點(diǎn)測(cè)量后再搬到下一站。繪圖人員應(yīng)把所測(cè)點(diǎn)的屬性在草圖上顯示出來，以供內(nèi)業(yè)處理、圖形編輯時(shí)用。草圖的編制要遵循清晰、易讀、相對(duì)位置準(zhǔn)確、比例一致的原則。

2.3 內(nèi)業(yè)處理

2.3.1 數(shù)據(jù)傳輸

將采集的數(shù)據(jù)按一定格式傳送到裝有繪圖軟件的計(jì)算機(jī)中，生成數(shù)據(jù)文件，供內(nèi)業(yè)處理使用?？梢酝ㄟ^與PC-E500電子手薄通訊，也可以與全站儀通訊。通訊前應(yīng)將全站儀上通訊參數(shù)和軟件上通訊參數(shù)設(shè)為一致，并以“地形測(cè)量.dat”為文件名。過程如下:1)打開CASS7.0軟件;2)通過儀器調(diào)取具有外業(yè)采集數(shù)據(jù)的文件夾;3)對(duì)全站儀的儀器參數(shù)進(jìn)行設(shè)置;4)調(diào)置儀器數(shù)據(jù)輸出狀態(tài);5)點(diǎn)擊CASS7.0軟件的“數(shù)據(jù)”菜單下的“讀取全站儀數(shù)據(jù)”，即可將全站儀里的數(shù)據(jù)變成CASS坐標(biāo)數(shù)據(jù);6)選擇儀器型號(hào)并調(diào)整配置參數(shù)，使其和儀器保持一致;7)對(duì)文件名進(jìn)行確認(rèn)并點(diǎn)擊;8)數(shù)據(jù)傳輸完畢，關(guān)閉儀器。

2.3.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理

數(shù)據(jù)預(yù)處理主要是通過計(jì)算機(jī)及相應(yīng)的軟件系統(tǒng)對(duì)全站儀采集來的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并自動(dòng)快速生成圖形，經(jīng)修改編輯后經(jīng)繪圖儀輸出打印成圖［2］。分別介紹“草圖法”和“簡(jiǎn)碼法”如下:

方法一:“草圖法”，具體可分為點(diǎn)號(hào)定位法、坐標(biāo)定位法和編碼引導(dǎo)法3種［3］?！包c(diǎn)號(hào)定位法”的過程如下:1)定屏，進(jìn)入CASS7.0主界面，單擊“繪圖處理”菜單下的“定顯示區(qū)”，即出現(xiàn)對(duì)話窗，選擇“地形測(cè)量.dat”文件并選擇打開，這時(shí)命令區(qū)就顯示出坐標(biāo)范圍數(shù)值，即可根據(jù)輸入坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件的數(shù)據(jù)大小定義屏幕顯示區(qū)域的大小以保證所有點(diǎn)可見;2)讀點(diǎn)，通過改變比例尺大小并單擊“坐標(biāo)定位”菜單下的“點(diǎn)號(hào)定位”，打開保存的文件即讀點(diǎn)成功;3)展點(diǎn)，點(diǎn)擊“繪圖處理”菜單下的“展野外測(cè)點(diǎn)點(diǎn)號(hào)”，通過“地形測(cè)量.dat”文件展出野外測(cè)點(diǎn)的點(diǎn)號(hào)，根據(jù)外業(yè)草圖把相連的點(diǎn)號(hào)連接起來，即可如實(shí)反映測(cè)區(qū)地貌地物;4)刪點(diǎn)，繪制房屋、公路等地物時(shí)，選取“編輯”菜單下的“刪除”菜單下的“刪除實(shí)體所在的圖層”，用左鍵點(diǎn)取任何一個(gè)點(diǎn)號(hào)的數(shù)字注記，所展點(diǎn)的注記即被刪除，而只保留地物。坐標(biāo)定位法和編碼引導(dǎo)法與點(diǎn)號(hào)定位法過程大致相同，不再贅述。

方法二:“簡(jiǎn)碼法”，適合在地物比較規(guī)整時(shí)采用。在野外測(cè)量，應(yīng)對(duì)每一個(gè)地物點(diǎn)進(jìn)行編碼，編碼一般由一位字母和一位或兩位數(shù)字組成，如電力線可編為“D+數(shù)”、房屋類可編為“F+數(shù)”等。過程如下:1)進(jìn)入CASS7.0界面;2)單擊“繪圖處理”菜單下的“簡(jiǎn)碼識(shí)別”;3)輸入帶簡(jiǎn)碼格式的坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件名;4)對(duì)話框顯示“簡(jiǎn)碼識(shí)別完畢!”且在屏幕上繪出平面圖形?！昂?jiǎn)碼法”成圖要求外業(yè)工作量比較大，但卻減輕了內(nèi)業(yè)工作量，成圖也比較輕松。

除了“草圖法”“簡(jiǎn)碼法”外，CASS7.0軟件還支持“白紙圖數(shù)字化法”“電子平板法”等成圖方法，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)靈活選擇。

2.3.3 等高線繪制

在地形圖測(cè)繪中，既能表示地貌高低起伏狀態(tài)又能表示地面坡度及地面點(diǎn)高程的等高線是必不可少的元素，而且，應(yīng)用CASS7.0軟件繪制等高線又有一定的特殊性。因此，這里就如何繪制等高線予以特別說明。在繪制等高線之前，必須先將野外測(cè)得高程點(diǎn)建立起可以反映點(diǎn)的平面坐標(biāo)和地物性質(zhì)的數(shù)字地面模型(DTM)，并注意不規(guī)則點(diǎn)的剔除且保證DTM的三角網(wǎng)經(jīng)過山脊線、山谷線等地性線，同時(shí)要根據(jù)提示選擇考慮陡坎、坑穴、斜坡、池塘等特定區(qū)域，如此，才能建立逼真、形象的等高線。步驟如下:1)進(jìn)入CASS7.0主界面;2)通過選取“繪圖處理”菜單下的“展高程點(diǎn)”，選取“地形測(cè)量.dat”文件回車，即可展出高程點(diǎn);3)單擊“等高線”菜單下的“建立DTM”，選擇“地形測(cè)量.dat”并確定即可出現(xiàn)模型;4)修改不合理的三角網(wǎng)并保存;5)選取“等高線”菜單下的“繪制等高線”，根據(jù)多條等高線輸入等高距，并選擇擬合方式后點(diǎn)“確定”，即繪制完成;6)接下來進(jìn)行必要的注記，即加注一些文字說明并添加圖框，點(diǎn)擊“繪圖處理”菜單下“任意圖幅”，根據(jù)所測(cè)圖的大小輸入縱向、橫向尺寸，在圖名欄里輸入必要的信息后點(diǎn)“確定”，這樣一幅完整的數(shù)字地形圖就完成了。

應(yīng)用CASS7.0軟件為新農(nóng)村建設(shè)規(guī)劃進(jìn)行地形圖測(cè)繪是新技術(shù)與現(xiàn)實(shí)需要結(jié)合的一種有益實(shí)踐。但是，在實(shí)際測(cè)繪使用中，有幾點(diǎn)需要特別注意:1)保證外業(yè)采集數(shù)據(jù)的質(zhì)量。繪制草圖時(shí)，應(yīng)保證測(cè)點(diǎn)密度夠高、點(diǎn)位測(cè)量到位、地貌地物等特征點(diǎn)數(shù)據(jù)充足。2)繪制等高線時(shí)必須保證DTM建模的精度，對(duì)于不夠形象的等高線要在準(zhǔn)確測(cè)量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行人工補(bǔ)點(diǎn)或修改，這樣生成的等高線才夠真實(shí)。3)雖然，一個(gè)新農(nóng)村建設(shè)所涉及的測(cè)繪區(qū)不算很大，但是，也會(huì)出現(xiàn)難以避免的錯(cuò)測(cè)，這就需要使用CASS7.0軟件強(qiáng)大的圖形編輯系統(tǒng)，通過人機(jī)交互編輯，保證地形圖成圖的精確度。

3 結(jié)語

在社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)規(guī)劃中，離不開高精度、大比例尺的數(shù)字地形圖的測(cè)繪。應(yīng)用CASS7.0軟件進(jìn)行成圖，克服了手工測(cè)圖速率低、質(zhì)量差等存在的一些弊端，減少了作業(yè)人員，縮短了外業(yè)工作時(shí)間，工效大大提高，成本大幅度下降，體現(xiàn)了成果質(zhì)量好和便于設(shè)計(jì)運(yùn)用等優(yōu)勢(shì)。另外，結(jié)合實(shí)踐教學(xué)改革，在應(yīng)用CASS7.0軟件為新農(nóng)村建設(shè)規(guī)劃測(cè)圖工作中，引入了學(xué)生參與實(shí)踐機(jī)制。通過操作實(shí)踐，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到測(cè)量技術(shù)的重要性，認(rèn)清了社會(huì)人才需求導(dǎo)向，調(diào)動(dòng)了學(xué)習(xí)的積極性，強(qiáng)化了奮發(fā)成才的責(zé)任感，同時(shí)，使學(xué)生看到了課堂教學(xué)和自身知識(shí)、能力結(jié)構(gòu)的不足，鍛煉了動(dòng)手能力，提高了測(cè)繪技能，積累了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為將來的就業(yè)增添了砝碼。

［1］周建鄭.測(cè)量學(xué)［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2007.

［2］陳久強(qiáng)，劉文生.土木工程測(cè)量［M］.北京:北京大學(xué)出版社，2006.

［3］史長(zhǎng)斌，汪曉萍.CASS在數(shù)字化測(cè)圖中的應(yīng)用［J］.東北水利水電，2009(66):45.