岩土工程勘察平面圖繪製中難點問題的解決方案探討

 【摘要】
 本文指出當前在岩土工程勘察平面圖繪製中存在的難點問題,根據多年工作經驗,提出了切實可行的解決方案,進而為岩土工程勘察軟體解決平面圖繪製問題指出了所需擴充的功能和開發方向。
 【關鍵字】岩土工程勘察、平面圖、解決方案
前言
 在岩土工程勘察圖形繪製中,勘探點平面布置圖的繪製包括勘探點、剖面線、各種圖例、地形地物等內容。在當前工程勘察界使用的各種套用軟體中,對其中除地形地物外的內容,均可以在軟體編程中實現,而且得到令人滿意的解決。但是,當前這些套用軟體對平面圖中的地形、地物等的繪製只能通過設定假定坐標的方法來實現。這種方法繁瑣、效率低,使人對測量坐標產生畏懼感,尤其是平面圖中需要繪製地形等高線等內容時,需要測量和輸入的坐標數據很多,工作量很大,又容易出現錯誤,這些更使人望而生畏。那么怎樣解決這個問題呢?筆者根據多年的工作經驗提出解決方案,進而利用各種軟體集成來解決此問題。
 1、解決問題的流程
 筆者根據多年的經驗,總結出解決問題的四個步驟。即:繪製草圖、圖象掃描、圖象矢量化、圖象配準與套合。
 第一步驟:繪製草圖。建設單位提供的勘察場地建築物平面規劃圖,一般作為岩土工程勘察工作所依據的主要圖紙。在此圖上布置勘探點,從而指導勘察工作。實際工作中,往往因為勘察場地動遷、已有建築物的影響、地下障礙物等因素的影響,勘探點位置發生回響的調整。在岩土工程勘察外業工作結束後,應該把實際施工的勘探點位置和屬性(孔口標高、穩定水位、孔類型等)標註在圖中。當建設單位提供的圖紙中包括了勘探點、已建建築物、擬建建築物、地形等高線等內容後,它便成為繪製岩土工程勘察勘探點平面布置圖的草圖。
 第二步驟:圖象掃描。草圖形成後,利用掃瞄器掃描,形成柵格圖象,一般為tif格式。根據掃瞄器本身精度的不同、掃描時參數設定的不同,所形成的柵格圖象質量、尺寸等也是不同的。但是只要圖象中需要繪製的圖形元素目視清晰即可。
 第三步驟:圖形矢量化。柵格圖象記錄的是每個圖元的顏色值、或灰度值、或黑白值。此圖形中的元素不能進行矢量編輯,這就和很多套用軟體所產生的autocad下矢量圖形元素不相匹配。為了將柵格圖形元素轉換為矢量圖形元素,必須進行圖形矢量化。圖形矢量化主要針對複雜的地物、地形等高線等圖形元素。目前商業化的圖形矢量化軟體較多,如mapgis、vp、scan2cad等。這些軟體可以把矢量化數據轉為dxf格式的檔案file1。在autocad編輯環境下只要鍵入dxfin  file1 ,即可將dxf數據檔案轉換為dwg格式的autocad圖形檔案dwg_1。
 第四步驟:圖形配準與套合。圖形矢量化後在autocad編輯環境下形成的dwg格式圖形檔案dwg_1可能和岩土勘察套用軟體生成的平面圖dwg_2(包括勘探點、剖面線、圖例等圖形元素)具有不同的比例,需要進行圖形配準。以套用軟體生成的平面圖dwg_2為基準,參照平面圖草圖,計算出同一地物尺寸的比例對應關係。利用autocad的命令scale將dwg_1進行比例縮放,使得它和dwg_2具有相同的比例特徵。然後調整兩幅圖形的鏇轉角度,使同名地物重合,完成圖形的套合。在此過程中,可以運用autocad的命令,如insert,rotate、scale等,使兩幅圖形在同一編輯環境下進行配準、套合,使操作更加直觀。此時,內容完備的勘探點平面布置圖便完成了。
 2、軟硬體支持
 在上面論述的解決問題的步驟可以看出,解決問題需要具備如下的軟體和硬體支持。
 2.1軟體:圖象掃描軟體(購買掃瞄器時隨機贈送)、圖象矢量化軟體、具有autocad接口的岩土勘察套用軟體(如華寧岩土勘察軟體包hncad)。當未購買圖象矢量化軟體時,可以用autocad繪圖軟體替代,利用autocad功能,將掃描圖象作為autocad圖形檔案的一個圖層,建立另外一個圖層,作為矢量化圖層。次方法簡單易學,類似於手工描圖,也可以取得較好的效果。
 2.2硬體:能運行岩土勘察套用軟體的相應配置的微機、掃瞄器等。
 3、岩土勘察軟體的功能擴充和開發方向來源:
 從解決問題的步驟可以看出,解決問題時需要圖象掃描軟體、圖象矢量化軟體、autocad軟體的相互配合來完成。這些步驟可以利用編程手段實現,現在岩土勘察行業普遍採用的岩土工程勘察軟體在功能上需要進行擴充,使之更加完善。解決此問題可以有兩個方案。
 (1)、開發具有自主著作權的集成圖象掃描、cad、岩土勘察專業軟體等功能的新的岩土工程勘察軟體。
 (2)、在autocad平台下進行二次開發,集成圖象掃描軟體、圖象矢量化軟體、岩土勘察專業軟體的功能。
 兩種方案對比,第一種方案開發周期長,技術難度較大,開發出的軟體產品在功能上很難和其他開發歷史久的成熟軟體相媲美。第二種方案開發周期短,功能強,可以充分利用現有的技術資源和他人的技術成果,使軟體產品具有強大的功能、良好的界面,不再重複前人的工作,將有限的人力、財力投入到具有特色、特長的專業領域內才是明智之舉。
 筆者在vc++6.0環境下,利用objectarx for autocad 2000對autocad 2000進行了二次開發,軟體集成了圖象掃描軟體、圖象矢量化軟體scan2cad、華寧岩土工程勘察軟體hncad的功能,使岩土工程勘察平面圖的繪製更加方便快捷,同時實現了各種軟體與autocad 2000繪圖軟體的無縫集成,取得了令人滿意的效果。
 4、總結
 通過對現有岩土工程勘察中平面圖繪製的難點問題的分析,指出了問題的解決方案以及岩土勘察軟體所需進行的功能擴充和開發方向,對促進岩土工程勘察內業資料整理的標準化具有現實的積極意義。來源: