基于AutoCAD的燃气管网GIS矢量化拼接插件技术研究与实现

　　基于AutoCAD的燃气管网GIS矢量化拼接插件技术研究与实现，提出了一套全新的基于AutoCAD软件进行燃气管网矢量化工艺中管线拼接的插件技术开发方法。该方法指出了一个全面采用统一软件过程实施软件项目的研究方向，采用RUP的规范进行项目管理、运用UML进行业务建模和系统设计、采用面向对象技术进行详细设计和编码。通过多个实际项目的应用表明，采用本文提供的插件开发技术和设计思路，研发的矢量化管线拼接软件系统，能很好地满足燃气领域对管网GIS的数据管理需求和管线拼接工艺要求，缩短矢量化项目工程周期、降低项目实施成本。

　　引言

　　燃气管网矢量化，是指把传统纸质的燃气管网信息转换成矢量数据的数字化处理过程。具体而言，是将纸质燃气管网地图、管线、管件资料，经过计算机图形/图像系统光-电转换量化为点阵数字图像，经图像处理和曲线矢量化，或者直接进行手扶跟踪扫描后，生成可以为地理信息系统显示、修改、标注、漫游、计算、管理和打印的矢量地图数据文件的数字化处理过程。

　　燃气行业中管网矢量化工程通常是在MapInfo、ArcGIS等大型GIS软件系统中实施，然而这类软件系统运行环境要求很高、部署繁琐、操作复杂、对城市地理信息的依赖性极高，导致矢量化工程无法单机离网独立实施、难以并行开展，造成燃气管网矢量化工程的项目周期长、成本居高不下、风险难以评估等诸多问题。此外，本可选择在图形矢量化软件如AutoCAD等中进行矢量化工程，然而这类软件只提供基本的图形数据管理及简单的扩展字段，无法适应燃气管网设施复杂的业务数据的保存需求。不仅如此，大型GIS软件和AutoCAD等矢量化软件，都没有符合燃气管网工艺要求的图形拼接功能。因而长期以来，在燃气管网矢量化工程的图形拼接方面，一直缺乏符合燃气管网数据管理要求、运行高效、操作便捷、成本适中的图形拼接软件系统。

　　1、技术方案分析

　　燃气管网矢量化的实施过程通常分为管网工程绘制、图形拼接、数据转换、数据检查校正等4个环节，上一环节的结果是下一个环境的数量来源，每个环节结束后按照既定的业务规则和质量标准，对该阶段成果进行全面检测，符合数据质量管理标准的阶段成果才能进入下一个处理环节，检查不合格则返回上一环节进行修正和完善。

　　燃气管网GIS矢量化拼接插件，应用于燃气管网矢量化工程的图形拼接环节，是根据燃气管网工艺规范和接管、碰管和割接的工艺处理要求，定制开发的一套管网图形拼接软件，加载前阶段绘制的零散的矢量化管线，实现垂直、平行、对碰、交叉、错位等管线拼接和数据处理;并以图形数据库或关系数据库的方式进行数据存储。

　　通过对大量燃气管道分布情况的深入研究和综合分析，得出燃气管网管道的位置分布情况有两两不相交和两两相交两大类。两两不相交有：同在一条直线上、不同在一条直线上、平行错开、垂直不相交、倾角不相交共5种;两两相交有：垂直相交、倾角相交、部分重叠共3种。燃气管网GIS矢量化拼接插件，实现上述8种情况的管线拼接功能，即可将原本孤立、分散的各区域的燃气管道逐一拼合成相互联通的、完整的城市燃气管道矢量化GIS图。详细的管道位置分布情况如表1所示。

表1 管道位置分布情况

　　鉴于专业的大型GIS系统和单一的矢量化绘图软件均不符合燃气管网矢量化的图形拼接功能，因而采用在矢量化绘图软件AutoCAD上进行功能扩展，开发全新的矢量化图形拼接插件，既满足燃气管网矢量化数据存储和管线拼接需求，又保证工程实施的低成本和高效率。

　　燃气管网GIS矢量化拼接插件，在系统架构方面，采用纯面向对象技术进行软件系统的分析、设计，采纳统一软件过程(RUP)的规范来组织软件项目的开发实施，运用UML进行软件系统的需求分析、业务建模、逻辑设计。在编码实现方面，采用Microsoft 的C#语言，以Autodesk开发包作为CAD开发驱动和图形GIS算法基础库，基于AtuoCAD2010版本进行矢量化拼接插件设计和开发。

　　4、结束语

　　通过对燃气行业管网GIS矢量化工程全面深入的研究，本文阐述了一种全新的燃气管网矢量化工艺中管线拼接的插件研发技术，采用统一软件开发过程(RUP)组织软件项目实施，运用UML进行业务建模、需求分析和逻辑设计，全程采用面向对象的方法进行架构设计、详细设计和编码，成功开发出运行效率高、操作便捷、成本适中的燃气管网矢量化的管线拼接插件。本文阐述的技术方案不仅对燃气管网矢量化软件系统的开发与实施有切实的指导作用，对GIS领域其他应用软件的分析与设计都有较大的参考价值。