基于DLG的三维线状符号库的设计与建立

郭舜强

【摘 要】为了弥补二维线划地形图以及倾斜摄影测量三维实景建模在数据格式、存储与空间分析上的局限性，论文以传统二维DLG为基础，借助VBA语言，开发了一套在CAD环境下的三维线状矢量符号库，并详细地给出了具有代表性的三维线状符号的绘制及表达形式，该类符号不仅具有三维坐标信息，且直观，还具有可量测功能，是一种新型的三维矢量符号库。

【Abstract】In order to make up for the limitations of two-dimensional linear topographic map and three-dimensional scene modeling of tilt photogrammetry in the data format， storage and spatial analysis， based on the traditional two-dimensional DLG and with the help of VBA language， this paper develops a set of three-dimensional linear vector symbol library in the CAD environment， and gives the drawing and expression of representative three-dimensional linear symbols in detail. This kind of symbol not only has three-dimensional coordinate information， but also has the measurable function. It is a new kind of three-dimensional vector symbol library.

【关键词】DLG; 三维符号库;AutoCAD; 线状符号;矢量

【Keywords】DLG; 3D symbol library; AutoCAD; linear symbol; vector

【中图分类号】P283.1                                          【文献标志码】A                                【文章编号】1673-1069（2019）06-0178-02

1 引言

传统的DLG在国家建设、工程施工中起到了举足轻重的作用，作为机助制图的产物，DLG虽然具有便于使用、储存和绘制等优点，但是由于沿袭了纸质线划地形图表示地形和地貌的方法，地图仍然是二维的。为了弥补二维线划地形图在空间量算和分析方面的不足，人们又提出了数字地面（或高程）模型（DTM或DEM），但由于其缺乏地物的位置及其高程和高度等信息，依然不能完全弥补二维线划地形图的不足。本文以传统二维DLG为基础，借助VBA设计语言，开发了一套在CAD环境下的三维线状矢量符号库，它不仅具有精确的三维坐标，还具有可量测的功能，是一种新型的三维矢量符号库[1-3]。

2 三维线状符号的设计与实现

通过对三维线状符号的定义，便可对各线状符号进行设计，具有高度的线状符号将被赋予高度属性，形成三维地物符号。这里我们将线状符号具体分为两种，分别是无高度的线状符号与带有高度的线状符号[4-5]。

2.1 无高度的线状符号

输电线随处可见，电力线本身并无高度，只是它连接在具有高度的点状电杆之上。设计输电线路需要考虑各方面的因素，就空间位置关系方面，它需要进行实地勘察。例如，根据高压线的高低来断定其两旁的安全间距，高架铁塔的位置关系，在地形起伏较大的地方，特别要考虑输电线与地形、地物的高度关系，此外，还需要采集线路两侧地物类型等。所以在绘制类似输电线的三维多段线中，可以利用3DPOLY和Spline方法进行精确绘制。

2.2 带有高度的线状符号

有高度的线状符号在符号本身上又附加了一个高度值，这也是作为线状符号在三维数字线划地形图中的代表符号，主要体现在像栅栏、围墙这些地物实体上。这些符号在确定了其在地表面上的关键点位置的同时，仅添加了它的高度值，至于它们的厚度，我们没有给予太大的关注，若给出厚度，则成为依比例尺的三维线状符号，但在讨论线状符号的内容中，这并不是主要阐述的对象。下面就栅栏和围墙这两个经常遇见的符号给出其表达算法：

①栅栏

我们可以把栅栏简化成类似图2中的模型。在确定栅栏两端点的精确位置后，将其空间距离而非平面距离等分成n份，最后内插出等距离的栏杆，将空间直线段串连起来，直线段是由两个高度点（x1，y1，H1，h1（或H1）），（x2，y2，H2，h2（或H2））来描述。需要注意的是，该符号是由若干个直线组合而成，并非是一个独立完整的三维符号，所以在绘图时应将其放在一个独立的图层上。

②围墙

围墙在传统二维数字线划图中是一种较为典型的线状符号，并且是以依比例尺的线状符号存在的，其在居民地图层中使用频率较高。因此，在三维数字线划图中，我们以围墙为例，制作了三维围墙的表达形式与表达方法。如图3、图4所示，墙体不但有长度、有厚度，还有高度信息，因此，它是一种典型的3D线状符号。在制图空间中，只需要给定围墙外围拐点坐标、围墙厚度，以及围墙高度值，便可完整地表达出3D墙体符号。不同于二维制图的是，在绘制带有厚度、高度的线状符号时，是用拉伸命令来实现的，这需要首先给出墙体起点横截面，根据路径进行拉伸，实现三维墙体的表达。该方法绘制出的三维墙体是真三维的、带有高度的线状符号实体，直观，且具有可量测性，其精度能够达到1：500传统DLG的制图精度。

3 结语

为了弥补二维线划地形图在空间量算和分析方面的不足，以及倾斜摄影测量、三维实景建模在数据格式、存储与空间分析上的局限性，本文以传统二维DLG及《1：500  1：1000  ：2000大比例尺地形图图式》为基础，开发了一套在CAD環境下的三维线状矢量符号库，并给出具有代表性的三维线状符号的绘制及表达形式，它不仅具有三维坐标信息，还具有可量测功能，是一种新型的三维矢量符号库。后期我们会对该三维线状符号库进行整合与集成，即可应用于三维DLG的制作，并在工程测量项目中应用。

【参考文献】

【1】四浩.基于AutoCAD的三维点状符号库的设计与表达[J].测绘标准化，2018，34（03）：49-51.

【2】杨长强，郑永果，郑作亚.利用B样条实现基于等高线的三维地形图[J].信息技术与信息化，2006（1）：59-60.

【3】刘正军，钱建国，张正鹏，等.三维激光扫描数据获取高分辨率DTM试验研究[J].测绘科学，2006，31（4）：72-73.

【4】赵娟，何宗宜，沅晴，等.校园三维图的研制[J].测绘科学，2006，31（04）：155-156.

【5】张祖勋，郑顺义，张剑清.三维可视化工程设计的研究[J].武汉大学学报·信息科学版，2002，27（04）：337-342.