浅谈南方CASS在大比例尺地形测量中的应用

浅谈南方 CASS 在大比例尺地形测量中的应用

张清富 俞宏文

云南省文山州广南县自然资源局 云南 广南 663300

摘要：南方CASS是一款基于Auto CAD软件开发的数字化制图软件，集地形、地籍、空间数据建库、工程应用、土石方算量等功能于一体，具有软件成本低、作业效率高、简单实用等优点，广泛应用于地形、地籍等常规测量中。

1制图简述

随着科学技术的发展，测绘行业从工作程序、仪器设备、制图方式、人员配置等都发生了深刻的变化，其制图数据源、地图载体、图形符号以及地图功能等都有了新的定义，传统手工清绘、刻绘的制图方式已完全被计算机制图所取代，直观的人机交互地图制作方法及应用得到了行业认可，并衍生出地图制图与地理信息工程等重要学科。计算机制图让工作更高效、成果更精确、保存更方便、推广更便捷，提高了生产力的同时降低了制图成本，减少了人为因素对地图造成的主观影响，使地图能够得到较好的应用和普及。

地图由“点、线、面”三个图形要素构成，其中“点”是最基本的图形要素，通过测定点位三维坐标、属性和连接关系，采用规范的符号、注记等表达方式对现状地物地貌进行绘制成图，并应用于生产生活。

2制图要求

地形图应表示测量控制点、居民区和垣栅、工矿建（构）筑物及其附属设施、交通及附属设施、水系及附属设施、境界、地貌和土质、植被等要素，并对各要素进行名称注记、说明注记及数字注记。地物地貌的表示方法和取舍除应按现行国家标准执行外，还应符合下列规定：

1. 独立地物作为判定方位、指示目标、确定位置的重要依据，需准确测定位置并表示在图上。当多个地物中心重叠或接近难以同时表示时，可准确表示重要地物，对次要地物进行适当取舍、移位或缩小表示；土堆、露岩、独立石等应注记高程或比高；

2. 线状地物除准确绘制位置外，还需反映其类别、等级、方向、材质和附属设施的结构、位置等重要信息。当多种线性地物较密时可按要求适当取舍，保留主要线性；沟渠、河道等水系需绘制水流方向标；道路的交会和与其它要素之间有紧密的逻辑关系，居民地间应有道路相连并尽量构成网状，居民区内部支路可根据比例尺或用途进行适当取舍，双线道路、路堑、路堤按实际宽度测绘，并标注路名、路面材质、通往何地；除电线、涵洞、台阶等含有骨架线外，道路、河流、地类界等线性不应重叠。

3. 面状地物需准确测出边界、轮廓并配置相应符合、注记等。面积较大的水域应注明测量时间，时令湖应注明有水的月份并标注水流方向；植被应表示出类别和分布范围，填充间距根据比例尺大小选择，不得太密或太稀，可选择自动或手动填充，不同地物应当用地类界分隔，当地类界与线状符号重合或接近平行且间距小于2mm时可不绘制；同一区域内有多种植物时符号配置（含土质）不得超过三种。

4. 地貌和土质应在图上表示其形态、类别和分布特征。坡、坎、陡崖和其它特殊地貌用相应符号或用等高线配合符号表示；坡度在70度以下的石山和天然斜坡用等高线或用等高线配合符号表示。坡、坎比高小于1/2基本等高距或在图上长度小于5mm时不作表示，密集时应适当取舍，确保在真实反映地貌的同时图面美观。

5. 等高线遇到房屋、构筑物、双线道路、双线河流、坡坎、堤坝以及注记等均作中断或消隐处理，并在计曲线上注记高程值。

6. 图面高程注记需疏密适度，居民点内部高程以道路、沟渠和空地为主要注记对象，除布设在屋顶上的控制点外，房屋范围内部、池塘水面不应当注记高程，可保留房角和池塘边线准确的高程值，除等高线和高程注记点有高程值外，其余内容均无高程值。

7. 居民区或厂房区的电力线、通讯线可不贯通，绘制方向标即可，除此之外，其他实际相连的线状地物应保持贯通。如水涯线应保持贯通，在桥梁处用虚线绘制。

8. 地图上的文字注记应采用现有的法定名称，其字体、字号、字向和颜色等需符合规范要求，注记内容不能与地物、等高线或其他符号覆压，当存在覆压的情况时，可适当移动填充符号或注记文字。

9. 控制点是地形图测量和应用的重要依据，需精确注记在地图上。

3地图绘制

3.1 图形绘制

（1）导出并整理坐标数据

根据不同品牌型号的外业测量仪器，导出的坐标数据略有差异，南方系列仪器可直接导出符合南方CASS软件的标准格式，而其他品牌的仪器大多需要格式转换或手工处理才能满足软件要求，其格式为：“点号,,Y坐标,X坐标,H坐标”（注意：逗号需英文状态下输入，点号和坐标之间有两个英文逗号，Y坐标在X坐标之前）,文件为“*.dat”格式。

（2）导入坐标数据并绘图

将坐标数据存放在指定文件夹，打开南方CASS制图软件，点击工具栏“绘图处理—展野外测站点点号”，选择坐标文件并设置比例尺开始绘图，可输入快捷命令“ddptype”对点号样式进行调整，熟练掌握南方CASS软件的快捷命令能极大的提高绘图效率。

3.2 等高线绘制

测绘工作工序复杂，一般参与人员多、耗时长，成果大多由多部分组成，当测区测量完成，通过内外业质检符合要求后方可进行等高线绘制。

（1）建立DTM

DTM是“数字地面模型”的英文缩写，即构建三角网。将检查无误的（*.dat）坐标高程点展现在图面上建立三角网。可根据提示选择“由数据文件生成”或“由图面高程点生成”。外业坐标点位采集的合理性直接影响三角网的构建，进而影响等高线生成质量，在建立三角网前需对高程点进行过滤，剔除错误或不参与等高线绘制的高程点。

（2） 修改DTM

三角网以正三角形构成为佳，通过修改三角行让三角网趋于合理，使其绘制的等高线更符合实际，同时可以通过构建三角网判断外业测量存在的问题，并进行查缺补漏。

修改三角网的方式有“删除三角形、过滤三角形、增加三角形、 三角形内插点、 删三角形顶点、 重组三角形、 删三角网”等几种，完成后点击“修改结果存盘”即可。

（3） 绘制等高线

选择工具栏“等高线—绘制等高线”，在对话框里设置等高距、选择拟合方式，点击确定后软件自动绘制等高线。等高距的选择参照表3-1 地形图基本等高距（m）。等高线的拟合方式分为“不拟合（折线）、张力样条拟合、三次B样条拟合和SPLINE拟合”四种，可根据需要选择。

表3-1 地形图基本等高距（m）

（4） 等高线的修饰

等高线在拟合状态下一经剪断，便会产生大量的节点，增大图形的内存容量，不便于图形使用，如果使用“复合线滤波”功能删除节点，在使用不当的情况下容易导致等高线失真。因此，建议等高线在不拟合状态下修剪，完成后通过快捷命令“n”进行拟合。

等高线穿过建筑物、坡坎、围墙、控制点注记、水面、独立符号、文字注记等需进行修剪或消隐。

等高线注记可选择“单个高程注记”和“沿直线高程注记”两种方式。 “单个高程注记”在指定位置手工添加高程值；“沿直线高程注记”通过绘制复合线由软件自动注记高程值。

3.3 图形整饰

图形整饰是地图制图的重要部分，是决定测绘成果质量的关键一环，根据规范要求对地图内容的类别、特征、主次关系、逻辑关系、地图符号等进行全面细致的检查判断和修改完善，使其满足规范要求且美观大方。

图形整饰需要工作人员具有一定的专业知识、判图能力和工作经验，能熟练运用理论知识和规范文件，怀着严谨认真的态度，通过图面整饰能够发现问题并提出解决办法，方能制作出高质量的地形图。

4质量检查

地形图检查包括自检、互检和专人检查，质量检查贯穿整个测绘工作，地形图所表达的内容必须和实地保持一致，在满足精度指标要求的同时，需做到地图内容反映完整，要素分层正确，属性配置准确，主要地物无遗漏，线状地物绘制准确，面状地物填充适当，控制点标注完整，地貌形态表达真实，高程点位注记合理，符号不相互压盖，成果无逻辑错误，做到步步检验、层层把关。

5.成果输出

通过质检后添加图框并分幅（小面积地形图可不分幅），图幅分为“50cm×50cm、50cm×40cm和自定义尺寸”三种，地形图通常采用50cm×50cm标准分幅，图幅内容包括测量员、绘图员、检查员、测绘单位、成图日期、坐标系统、高程基准、图名图式等内容，图号以图廓西南角坐标公里数为单位编号（X-Y），亦可根据需要自定义编号，最后将分幅图输出到指定位置便完成了地形图制作。