摘要:在许多社会工作中都会涉及到大比例尺地形图的编制,如何使地形图的绘制更加的精准和方便已经成为了我们不得不去面对的难题。而随着科学技术的发展和人们研究的不断深入,这一问题已经随CASS软件的开发和应用得到了较为妥善的解决。本文针对利用CASS软件在进行大比例尺地形图编制工作时的相关技术做了较为详细的研究和分析,希望可以为今后的工程建设提供可靠的理论资料与应用指导。 
关键词:CASS软件;大比例尺地形图绘制;主要技术研究 
  随着经济建设的不断推进,城市的扩张与资源的开发所需要探索的领域越来越广阔,地形图的应用也变得越来越广泛。CASS是一款集地形测量、空间数据库建立、工程运算、土方计算等多功能于一体的软件系统,目前已经被广泛应用到了国土规划、交通建设、水利电力工程、矿山地形图绘制以及房地产开发等许多领域。在具体建设工作当中需要注意的事项也随之增加,除了要对开发地形有整体上的规划之外,对局部工作的特点也要有清楚的认知。因此,准确的绘制出作为建设重要参考的不同比例尺地形图就显得尤为重要。 
  1、CASS软件的研发背景 
  工程的每一个进度所需的决策数据都是不一样的,比如,在工程的整体规划中应用的是小比例尺的地形图,但是在局部开发这种较为细致的工作中,能否拥有大比例尺的地形图就决定了整个工作的成败。但是,地形图的绘制工作却是工程建设中普遍存在的现实性难题,其中以最常用的大比例地形图绘制最为困难。如果按照传统的方法进行地形的测量工作,大比例尺的地形图绘制将消耗大量的人力和物力,这对工程成本的控制是非常不利的。 
  数字地图与传统地图的不同之处在于它并不是通过颜色、符号等标注来表现地形、地物的,而是运用了现代的计算机技术,通过数字代码的方式来对地表的情况以及工程区域内的地质属性进行划分和标示的。这也是数字地图与传统的纸质地图的本质区别,决定了数字地图的绘制方法与传统地图的不同。 
  由于CASS软件的完善性、实用性和可操作性,它成为了目前应用最为广泛的工程绘制软件。CASS软件不但能够十分轻松和准确的绘制出大比例地形图,而且该软件本身的多功能属性在其他方面也能够为客户提供全方位的服务。借助CASS软件的应用,基础工程建设的效率得到了很大的提升。 
  2、CASS软件的数据采集模式以及内业成图技术 
  到目前为止,数字地图中外业数据的采集可以分为有码作业以及无码作业两种模式: 
  2.1有码作业 
  有码作业的工作原理在于进行碎步点测量时相电脑输入能够反映出碎步点信息的相关编码,再借由CASS软件的分析与处理形成数字地图。但是这种方法的应用有很大的局限性,在地形复杂的区域或者测站与镜站人员的沟通不良都有可能造成数据的错误和地图的误差。 
  2.2无码作业 
  无码作业是有码作业的发展,它只需要在电脑中输入碎步测量中的坐标数据。也由于在测量过程中没有对数据数据碎步点进行编码输入,因此每个碎步点都是相对独立的,这也决定了无码作业的地形图成像是以草图绘制的方法为基础的,利用这一点,内业通过采用点点号成图定位方式便可编辑形成数字地图。无码作业的应用使数据的繁琐性得以降低,而准确性却都得到了提高。 
  3、应用CASS软件解决坐标转换问题 
  在全野外数字测图的工作中,测站点与定向点的位置往往很难确定,独立坐标系也时常转换为已知坐标。为了解决这些问题,CASS软件在应用中提出了三维更正和平面更正两种可行性方法: 
  3.1三维更正 
  运用CASS软件可以非常轻松的进行三维更正,具体的操作方法是:在CASS的工作栏中依次选择“数据”和“数据加固常数”的选项,对数据或者处理高程为0的数据进行选择。之后输入东方向与北方向的改正值,进行保存。 
  3.2平面更正 
  利用CASS进行平面更正采用的是“地物编绘”选项下的“测站改正”功能,具体操作方法为:事先输入更正前的测站点,然后运用更正后的测站点坐标进行纠正,选择待纠正图形进行保存。这种方法省去了坐标转换时的旋转过程,更改更加轻松快捷。 
  4、二次开发功能 
  CASS软件不但操作方便、功能强大,而且为了适应各种不同工程的应用需求还特别配设了二次开发的功能,这也是CASS软件能够得到如此广泛应用的原因之一。 
  CASS软件这种二次开发的功能源于AUTOCAD 的开发平台,在这个平台上,客户可以灵活的运用lisp语言对程序进行编写和操作。在该模块当中,CASS软件对图层的管理和编辑,软件将地物和地貌划分为一层,而图标的层码却相对独立,加上软件本身有着图形属性转换的功能,所以在应用中可以依照“层码对照表”自行的对层码进行更改。 
  5、应用CASS软件绘制等高线 
  在对地形图进行应用中,等高线的欺负是判定实际地形的重要依据。在传统的地形图当中,等高线基本上都是由人工手绘上去的,这样的方法虽然可以使等高线变得十分圆滑和清晰,但是准确度却并不高。自从数字地图得到应用后,等高线的绘制工作便全权交予了电脑,其准确度也得到了很大的提升。虽然数字地图的等高线绘制仍然无法在复杂地形的区域应用,但这项功能已经取得了十分优秀的成果。目前,能够结合地形实际进行等高线绘的方法大致分为以下两种: 
  5.1在山区地貌相对简单切地物不多的情况下利用CASS软件进行等高线绘制 
  CASS软件无法在十分复杂的地形环境中生成等高线是它的一个重要弊端,但是对于地形简易且无多余地物的山区地貌,利用该软件仍然可以自动生成正确的等高线,而且软件的具体操作也相对简单:首先在软件中选择“等高线”选项,在栏中点击“由数据文件建立DTM”按钮,之后进行文件选择,条件为“不考虑坎高但选择地形线”,并在地形线的野外采集时绘制草图,再利用内业编辑将结构线标出。 
  要注意的是,这里所说的地形结构线是包括山脊、山谷、陡坡等许多环境因素的地貌形态控制线。在操作当中,地形结构线决定着DTM的精准度,如果不能正确的连接地形线就会导致切割地面现象的产生,直接影响模拟地形的错误以及等高线的生成。针对这样的问题,解决方法是在DTM之前就事先建立好地形结构体系,这样就能够对DTM的建立形成一个有利的约束,让其始终处在地形结构体系的框架当中。 
  5.2手工绘制等高线 
  手工绘制等高线也有许多的不足之处,线体节点多、容易发生自动拟合都直接或间接的影响了这种方法的准确性,而且在对错误的改正上也特别困难。因此,为了能够方便修改和拉伸,在进行手工绘制当高线时人们很少会选用等高线绘制工具,而改用复合线绘制工具。 
  总之,地形图中等高线的绘制问题仍然有待研究与发展,相信随着科技的不断进步与人们相关研究的渗入,这部分问题很快便会得到圆满的解决。 
  6、总结 
  随着数字化在测绘工作中的不断推进,大比例地形图的绘制工作变得越来越准确和方便,这与CASS软件的普遍应用是分不开的。本文对CASS软件在应用中的主要技术进行了系统的阐述与分析,为我国今后的工程建设提供了有效指导,同时也指出了CASS软件仍然存在的弊端与问题,为软件的进一步开发和研究指明了方向。 
  参考文献: 
  [1] 马俊海,吕长广.全野外数字测图技术的现状与发展趋势[J].测绘与空间地理信息,2006,29(5):15~ 1 7 . 
  [2] 杨晓明,段莉.数字地形图测绘中的几个问题探析[J].测绘通报,2004,(10):42~45. 
  [3]文衍宁.大比例尺数字测图的发展现状及展望[J].科技创新导报,2008,10:49.