Micro Station V8i 中地形图数据悬挂点的检查方法

刘雨霞 何震群

(杭州市勘测设计研究院，浙江杭州 310012)

0 引言

地形图数据是基础地理信息的重要数据来源，地形图数据质量决定了基础地理信息数据的质量。随着城市建设快速发展，基础地理空间信息在城市规划建设与管理中发挥了越来越重要的作用。各种比例尺地形图的生产和制作过程中，拓扑关系的建立都是必不可少的，建立正确的拓扑关系，消除非法的悬挂点，是地形图数据入库的重要工作。地形图采集与处理的过程中，由于客观条件的限制，难免会出现非法悬挂点和不符合要求的数据，给后续工作带来不便。人工检查悬挂点，工作量大、效率低，且易遗漏，难以达到数据质量检查的要求。借助软件功能，开发悬挂点检查工具，以计算机检查代替人工检查，实现地形图的自动化、批量检查，在地形图数据处理工作中具有重要意义。

1 Micro Station V8i及二次开发

Micro Station是由美国Bentley公司设计开发，先后经历了Micro Station 4.0，Micro Station 95，Micro Station J，MicroStation V8，Micro Station V8i等版本，是一款功能强大的计算机辅助制图软件系统，在土木、地理信息、建筑等相关行业有着广泛的用途。V8i是在XM版基础上发展起来的最新版本，既是一款软件应用程序，也是一个技术平台。国内很多测绘单位，如杭州市勘测设计研究院、武汉市勘测设计研究院、重庆市勘测院等，都是以Micro Station作为测绘和制图软件。

Micro Station根据用户的需求提供了以下几种可适合不同程度应用程序开发者的程序设计语言及开发环境，如UCM，CSL，MDL，VBA及 Addins。Addins是从 V8XM 开始，Micro Station中增加的一种新的开发方式，它是基于.NET框架的，可以使用C#，C++或VB.NET等语言来开发。相比较于 MVBA，Addins能支持命令表，能编译成DLL，相比较于MDL，Addins能用Win Form设计界面，而不是用.r资源，对开发人员而言，是一个很大的进步。

2 算法设计

2.1 悬挂节点

地形图中，节点总是与弧段相关联的，与两条弧段相连接的节点为伪节点，伪节点一般是正常存在的，不会对地形图的数据质量造成影响。仅与一条弧段相连的节点称为悬挂节点，与悬挂节点相连的弧段称为悬挂弧段。悬挂节点通常由两种情况产生:一种是数字化时弧段过短，未相交到应相交的弧度;一种是数字化时弧段过长，超出了相交的弧段。悬挂节点一般是不允许存在的，对地形图数据质量有较大的影响，尤其是影响了地物要素拓扑结构的正确性。

2.2 传统算法的缺陷

悬挂节点必定是弧段的端点，要么是起点，要么是终点。悬挂节点的实质是弧段与弧段未严格相交造成的，通常是由于数字化采集时绘制的弧段过长或过短。悬挂节点的检查，传统做法是针对每一条弧段的起点和终点进行计算，计算出该点与相邻弧段的距离，如果距离小于给定的限差，则认为是合理的，否则就是悬挂点。通常的算法是给定一个搜索范围，以可疑端点为中心，在该搜索范围内查找符合条件的目标对象，依次求解可疑端点到目标对象各个子线段的距离，当存在任意段距离为0(或小于限差值)时，即意味着可疑端点在子线段上，反之则该可疑端点就是悬挂点。该方法需要大量的数学计算才能完成，效率低下，不适合大批量地形图数据的悬挂点检查和质量检查。

2.3 基于FENCE的判断方法

MicroStation中，Fence(围栅)工具是一个很强大的选择工具，可以用不同的图形构建围栅，来选择设计文件中的图形要素，形成围栅内容。设计悬挂点检查的算法时，充分利用Fence的选择功能，可以大大减少计算量，提高悬挂点判断、检查的效率。在每一条弧段的端点构建半径为限差的围栅，再由围栅去选择弧段，如选择的弧段只有一条，则该点为悬挂节点。

2.4 悬挂点判断算法

以0.001 m为限差，即端点与弧段的距离在0.001 m之内，则不认为是悬挂点，算法如下:

3 应用实例

在1∶500基础地形图数据建库中，需要对居民地、植被、水系等面状要素进行拓扑构面处理。悬挂点的检查是构面工作的基础，将不合理的悬挂点检查出来，并进行编辑、处理，可以减少构面工作人工判断的工作量。以地形图悬挂点检查为例，说明在MicroStation V8i中检查地形图中的悬挂节点的适用方法。

首先是检查工具的开发，采用文中介绍的Addins的开发方式，以C#为开发语言，开发悬挂点检查工具，其运行界面如图1所示。

图1 悬挂点检查工具

该工具可以按照建筑、植被、水系等类别，对地形图的弧段进行悬挂点检查，并将检查出来的悬挂点用圆圈标识，如图2所示。在操作时，打开每一幅地形图，运行该工具，就可以检查、标识出地形图中的悬挂点。

图2 悬挂点检查结果

4 结语

悬挂点检查是地形图数据编辑、处理的重要工作，是基础地理信息建库的基础。该方法在杭州市基础地形图数据建库中发挥了重要作用，大大减少了数据质量检查的工作量，提高了效率。该方法在地形图数据悬挂点检查中是有效的，但该方法也存在局限性，即对于自相交的弧段，在悬挂点处用围栅只能选择到一条弧段，该方法是失效的。

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