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基于Windows CE的地形图数据采集系统开发.pdf

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基于Windows CE的地形图数据采集系统开发.pdf

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 44                  测  绘  通  报            2006 年  第 6 期   文章编号 :049420911 (2006) 0620044202 中图分类号 : P284       文献标识码 :B 基于 Windo ws CE 的地形图数据采集系统开发 熊卫东 (西南科技大学 城建学院 ,四川 绵阳 621002) Development of Map Data Collection System Based on Windo ws CE XION G Wei2dong 摘要 :介绍基于 Windows CE 掌上电脑的大比例尺地图数据采集系统 ,对系统的功能 、特点 、结构等进行论述 。 关键词 :Windows CE ;数据采集 ; Windows API   一 、引  言 现代科学技术的飞速发展 ,尤其是计算机技术 的广泛采用 ,使测绘技术发生了革命性的变化 ,从模 拟阶段转向数字阶段 ,数字化测图已成为当今测图 技术发展的方向 。数字测图则使野外测量自动记 录 ,自动解算处理 ,自动成图 、绘图 ,并向用图者提供 可处理的数字地图 。数字测图自动化的效率高 ,劳 动强度小 ,错误 (读错 、记错 、展错) 几率小 ,绘得的地 形图精确 、美观 、规范 ,原始测量数据的精度毫无损 失 ,从而获得高精度 (与仪器测量同精度) 的测量 成果 。 Microsoft Windows CE 操作系统是微软公司专 门为信息设备 、移动应用 、嵌入式应用等而设计的基 于 Win32API 与处理器无关的嵌入式操作系统 。它 是一种紧凑 、高效 、多线程 、可伸缩的操作系统 ,支持 超过 1 000 个常用的 API 和一些附加的编程接口 , 包括 COM ,M FC 和 A TL 接口 。 基于 Windows CE 的掌上电脑 ,体积小 ,功能强 大 ,价格便宜 ,操作简单 ,适合随身携带 ,而且也能实 现所测图形的实时显绘 。本文介绍笔者所研制的基 于 Windows CE 掌上电脑的测图系统的整体结构和 基本功能 。 Windows CE 平台下用 EVC 开发的野外数据采集 平台 ,集数据 、图形 、属性采集 、编辑于一体的外业数 据采集系统 。该系统具有 Windows 操作界面 、完整 的地图符号和先进的编辑功能 ,可以同步采集数据 、 图形和地物属性 ,也可以在野外只采集数据或者图 形 ,再进行图形的编辑和属性的匹配 。用户可根据 自己的需要和习惯选择方便自己的作图方式 ,利用 图形编辑系统和属性管理系统 ,对于已作的图形可 以进行再编辑和属性的更改 。使成图效率成倍提 高 ,系统结构示意图如图 2 所示 。 图 1  数据流程   二 、系统设计 1. 系统的数据流程 根据测图系统中数据采集的特点 ,系统的数据 流程如图 1 所示 。 2. 系统结构 本地形图数据采集系统是以 PDA 为载体 ,在 图 2  系统结构示意图   三 、系统功能 系统主要包括控制 、碎部测量 、编辑 、查看 、量算   收稿日期 : 2004207213 作者简介 : 熊卫东 (19732) ,男 ,四川遂宁人 ,硕士 ,现从事专题信息系统的研制与开发 。 2006 年  第 6 期             测  绘  通  报                  4 5   等基本功能模块 。 1. 控  制 (1) 控制点管理 该功能主要实现对作业区内测量控制点的管 理 ,包括对控制点的添加 、删除 、修改 、查询等 。并可 将控制点自动加入图中 。 (2) 导线测量及平差 包括导线的基本设置 ,如方向 、斜距 、天顶距测 回数 、限差等 。测量结束后可利用导线平差功能进 行计算 ,可处理符合导线 、闭合导线 、支导线 、无定向 导线 。平差结果及原始观测数据自动生成报表输 出 。对于导线中的一个粗差可以自动探测 。 (3) 自由设站 支持自由设站的测量方式 ,包括已知点的观测 、 错误检查 、坐标计算及存储 。 2. 碎部测量 碎部测量是数据采集的一个主要功能 ,程序中 提供了两种基本的测量方式 :极坐标测量 、直角坐标 测量 。极坐标测量中通过填写图块代码 ,连接点 ,连 接线型 ,可实现对应的图形连接和编码 。也可通过 光笔逐点连接 ,或按各点测量的顺序依次自动连接 。 在碎部测量中 ,碎部点坐标可以通过仪器设备采集 得到 ,也可以根据现有的图形关系计算得到 。 3. 坐标量算及连码处理 坐标量算是利用已有的点通过一定的几何关系 计算出未知点 ,并将点显示在屏幕上 。系统中提供 的方法包括 :直角折点 、直线相交 、边长交会 、矩形 2 点 、矩形第 4 点 、方向直线交 、垂线直线交 、内插点 、 对称点 、垂足点 、直线定点 、方向线支距 、直角偏距 等。 程序提供了一种更为简单的连码处理方式 。它 既提高了作业速度 ,又减轻了作业人员的劳动强度 , 它在生成量算点坐标的同时 ,也生成了相应的图块 。 主要提供的方法包括 :一点矩形 、两点矩形 、3 点矩 形 、直角折线 、方向伸缩 、直角隔点 、过点平行线 、距 离平行线等 。 4. 图形编辑 图形编辑包括对图形的浏览 、对图块和点的编 辑等功能 。 ① 图形的浏览 ,包括图形的移动 、放大 (开窗放大) 、缩小 、全图 。 ② 图块的编辑 ,包括对图 块的删除 、复制 、粘贴 、图块属性的修改 。同时也可 通过代码进行图块的添加 。 ③点的编辑 ,包括点的 属性修改 、点的删除 、点的添加等 。 ④图层控制 ,系 统的数据按地物特点分层放置 ,可以通过图层控制 功能来开关显示相应图层 ,以提高图形显示速度 ,便 于用户的各种编辑处理 。 5. 数据转换 系统提供数据转换接口 ,可以实现将外业采集的 图形数据生成各种数字化成图软件或图形处理软件 的交换数据文件格式 ,系统支持 DXF ,SVF (威远图) , CAS(南方) ,EBP/ EBF(瑞得) 等数据文件格式 。   四 、系统的特点 1. 系统在编写过程中 ,根据测量人员的作业习 惯和要求进行编写 ,提供了更友好的用户界面 ; 2. 在数据存储过程中 ,采用面向对象的概念来 管理地物 (图块) ,这样就能很方便地对数据进行增 删改 ,包括图形及属性数据 ; 3. 系统中对所采集的数据均进行了数据的完 整性和图形与属性的一致性的检查 ,因而更接近各 种专 题 地 理 信 息 系 统 对 外 业 数 据 采 集 和 建 库 的 要求 ; 4. 除支持全站仪等作为数据采集设备外 ,还支 持通过 GPS 直接采集数据 。   五 、结束语 对于大比例尺地形测图而言 ,数字测图技术已 经开始取代传统的手工测图方式 ,数字化地图产品 也成为目前主要的地图产品 。目前 ,我国已有商品 化的大比例尺地面数字测图系统 ,但尚存在某些问 题 ,其中最主要而突出的问题是外业采集数据较为 繁琐 ,作业速度慢 ,难于为已经习惯于传统测图方式 的作业人员所接受 。 基于 Windows CE 的外业数据采集系统 ,充分 利用了 PDA 体积小 、重量轻 ,便于携带 ,低能耗 ,工 作时间长等优点 ,在最佳的测量条件下进行最多的 测量作业 ,减少测量环境对测量数据精度的影响 ;同 时 Windows 界面的操作系统 ,具有良好的图形显示 和交互操作的特性 ,实现即测即显 ,大大减轻内业工 作量 ,提高了工作效率 。   参考文献 : [1 ]  微软公司. Microsoft Windows CE 用户界面服务指南 [ M ] . 北京 :希望电子出版社 ,1999. [ 2 ]  赵  波. 基于掌上电脑的 GIS 前端数据采集系统[J ] . 哈尔滨工程高等专科学校学报 ,2000 ,11 (3) .

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