淺析巖土工程勘察平面圖繪制中難點(diǎn)問(wèn)題的解決方案

　　在巖土工程勘察圖形繪制中，勘探點(diǎn)平面布置圖的繪制包括勘探點(diǎn)、剖面線、各種圖例、地形地物等內(nèi)容。在當(dāng)前工程勘察界使用的各種應(yīng)用軟件中，對(duì)其中除地形地物外的內(nèi)容，均可以在軟件編程中實(shí)現(xiàn)，而且得到令人滿意的解決。但是，當(dāng)前這些應(yīng)用軟件對(duì)平面圖中的地形、地物等的繪制只能通過(guò)設(shè)定假定坐標(biāo)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種方法繁瑣、效率低，使人對(duì)測(cè)量坐標(biāo)產(chǎn)生畏懼感，尤其是平面圖中需要繪制地形等高線等內(nèi)容時(shí)，需要測(cè)量和輸入的坐標(biāo)數(shù)據(jù)很多，工作量很大，又容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，這些更使人望而生畏。那么怎樣解決這個(gè)問(wèn)題呢?筆者根據(jù)多年的工作經(jīng)驗(yàn)提出解決方案，進(jìn)而利用各種軟件集成來(lái)解決此問(wèn)題。
　　1、解決問(wèn)題的流程
　　筆者根據(jù)多年的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出解決問(wèn)題的四個(gè)步驟。即：繪制草圖、圖象掃描、圖象矢量化、圖象配準(zhǔn)與套合。
　　第一步驟：繪制草圖。建設(shè)單位提供的勘察場(chǎng)地建筑物平面規(guī)劃圖，一般作為巖土工程勘察工作所依據(jù)的主要圖紙。在此圖上布置勘探點(diǎn)，從而指導(dǎo)勘察工作。實(shí)際工作中，往往因?yàn)榭辈靾?chǎng)地動(dòng)遷、已有建筑物的影響、地下障礙物等因素的影響，勘探點(diǎn)位置發(fā)生響應(yīng)的調(diào)整。在巖土工程勘察外業(yè)工作結(jié)束后，應(yīng)該把實(shí)際施工的勘探點(diǎn)位置和屬性(孔口標(biāo)高、穩(wěn)定水位、孔類型等)標(biāo)注在圖中。當(dāng)建設(shè)單位提供的圖紙中包括了勘探點(diǎn)、已建建筑物、擬建建筑物、地形等高線等內(nèi)容后，它便成為繪制巖土工程勘察勘探點(diǎn)平面布置圖的草圖。
　　第二步驟：圖象掃描。草圖形成后，利用掃描儀掃描，形成柵格圖象，一般為TIF格式。根據(jù)掃描儀本身精度的不同、掃描時(shí)參數(shù)設(shè)定的不同，所形成的柵格圖象質(zhì)量、尺寸等也是不同的。但是只要圖象中需要繪制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(gè)圖元的顏色值、或灰度值、或黑白值。此圖形中的元素不能進(jìn)行矢量編輯，這就和很多應(yīng)用軟件所產(chǎn)生的 AutoCAD下矢量圖形元素不相匹配。為了將柵格圖形元素轉(zhuǎn)換為矢量圖形元素，必須進(jìn)行圖形矢量化。圖形矢量化主要針對(duì)復(fù)雜的地物、地形等高線等圖形元素。目前商業(yè)化的圖形矢量化軟件較多，如MAPGIS、VP、Scan2CAD等。這些軟件可以把矢量化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為DXF格式的文件file1。在 AutoCAD編輯環(huán)境下只要鍵入DXFIN file1 ，即可將DXF數(shù)據(jù)文件轉(zhuǎn)換為DWG格式的AutoCAD圖形文件dwg_1。
　　第四步驟：圖形配準(zhǔn)與套合。圖形矢量化后在AutoCAD編輯環(huán)境下形成的DWG格式圖形文件dwg_1可能和巖土勘察應(yīng)用軟件生成的平面圖 dwg_2(包括勘探點(diǎn)、剖面線、圖例等圖形元素)具有不同的比例，需要進(jìn)行圖形配準(zhǔn)。以應(yīng)用軟件生成的平面圖dwg_2為基準(zhǔn)，參照平面圖草圖，計(jì)算出同一地物尺寸的比例對(duì)應(yīng)關(guān)系。利用AutoCAD的命令SCALE將dwg_1進(jìn)行比例縮放，使得它和dwg_2具有相同的比例特征。然后調(diào)整兩幅圖形的旋轉(zhuǎn)角度，使同名地物重合，完成圖形的套合。在此過(guò)程中，可以運(yùn)用AutoCAD的命令，如INSERT，ROTATE、SCALE等，使兩幅圖形在同一編輯環(huán)境下進(jìn)行配準(zhǔn)、套合，使操作更加直觀。此時(shí)，內(nèi)容完備的勘探點(diǎn)平面布置圖便完成了。
　　2、軟硬件支持
　　在上面論述的解決問(wèn)題的步驟可以看出，解決問(wèn)題需要具備如下的軟件和硬件支持。
　　2.1軟件：圖象掃描軟件(購(gòu)買掃描儀時(shí)隨機(jī)贈(zèng)送)、圖象矢量化軟件、具有AutoCAD接口的巖土勘察應(yīng)用軟件(如華寧巖土勘察軟件包HNCAD)。當(dāng)未購(gòu)買圖象矢量化軟件時(shí)，可以用AutoCAD繪圖軟件替代，利用AutoCAD功能，將掃描圖象作為AutoCAD圖形文件的一個(gè)圖層，建立另外一個(gè)圖層，作為矢量化圖層。次方法簡(jiǎn)單易學(xué)，類似于手工描圖，也可以取得較好的效果。
　　2.2硬件：能運(yùn)行巖土勘察應(yīng)用軟件的相應(yīng)配置的微機(jī)、掃描儀等。
　3、巖土勘察軟件的功能擴(kuò)充和開(kāi)發(fā)方向
　　從解決問(wèn)題的步驟可以看出，解決問(wèn)題時(shí)需要圖象掃描軟件、圖象矢量化軟件、AutoCAD軟件的相互配合來(lái)完成。這些步驟可以利用編程手段實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)在巖土勘察行業(yè)普遍采用的巖土工程勘察軟件在功能上需要進(jìn)行擴(kuò)充，使之更加完善。解決此問(wèn)題可以有兩個(gè)方案。
　　(1)、開(kāi)發(fā)具有自主版權(quán)的集成圖象掃描、CAD、巖土勘察專業(yè)軟件等功能的新的巖土工程勘察軟件。
　　(2)、在AutoCAD平臺(tái)下進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，集成圖象掃描軟件、圖象矢量化軟件、巖土勘察專業(yè)軟件的功能。
　　兩種方案對(duì)比，第*種方案開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)，技術(shù)難度較大，開(kāi)發(fā)出的軟件產(chǎn)品在功能上很難和其他開(kāi)發(fā)歷史久的成熟軟件相媲美。第二種方案開(kāi)發(fā)周期短，功能強(qiáng)，可以充分利用現(xiàn)有的技術(shù)資源和他人的技術(shù)成果，使軟件產(chǎn)品具有強(qiáng)大的功能、良好的界面，不再重復(fù)前人的工作，將有限的人力、財(cái)力投入到具有特色、特長(zhǎng)的專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)才是明智之舉。
　　筆者在VC++6.0環(huán)境下，利用ObjectARX for AutoCAD 2000對(duì) AutoCAD 2000進(jìn)行了二次開(kāi)發(fā)，軟件集成了圖象掃描軟件、圖象矢量化軟件Scan2cad、華寧巖土工程勘察軟件HNCAD的功能，使巖土工程勘察平面圖的繪制更加方便快捷，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了各種軟件與AutoCAD 2000繪圖軟件的無(wú)縫集成，取得了令人滿意的效果。
　　4、總結(jié)
　　通過(guò)對(duì)現(xiàn)有巖土工程勘察中平面圖繪制的難點(diǎn)問(wèn)題的分析，指出了問(wèn)題的解決方案以及巖土勘察軟件所需進(jìn)行的功能擴(kuò)充和開(kāi)發(fā)方向，對(duì)促進(jìn)巖土工程勘察內(nèi)業(yè)資料整理的標(biāo)準(zhǔn)化具有現(xiàn)實(shí)的積極意義。