淺析巖土工程勘察平面圖繪制中難點問題的解決方案

　　在巖土工程勘察圖形繪制中，勘探點平面布置圖的繪制包括勘探點、剖面線、各種圖例、地形地物等內容。在當前工程勘察界使用的各種應用軟件中，對其中除地形地物外的內容，均可以在軟件編程中實現(xiàn)，而且得到令人滿意的解決。但是，當前這些應用軟件對平面圖中的地形、地物等的繪制只能通過設定假定坐標的方法來實現(xiàn)。這種方法繁瑣、效率低，使人對測量坐標產生畏懼感，尤其是平面圖中需要繪制地形等高線等內容時，需要測量和輸入的坐標數(shù)據很多，工作量很大，又容易出現(xiàn)錯誤，這些更使人望而生畏。那么怎樣解決這個問題呢?筆者根據多年的工作經驗提出解決方案，進而利用各種軟件集成來解決此問題。
　　1、解決問題的流程
　　筆者根據多年的經驗，總結出解決問題的四個步驟。即：繪制草圖、圖象掃描、圖象矢量化、圖象配準與套合。
　　第一步驟：繪制草圖。建設單位提供的勘察場地建筑物平面規(guī)劃圖，一般作為巖土工程勘察工作所依據的主要圖紙。在此圖上布置勘探點，從而指導勘察工作。實際工作中，往往因為勘察場地動遷、已有建筑物的影響、地下障礙物等因素的影響，勘探點位置發(fā)生響應的調整。在巖土工程勘察外業(yè)工作結束后，應該把實際施工的勘探點位置和屬性(孔口標高、穩(wěn)定水位、孔類型等)標注在圖中。當建設單位提供的圖紙中包括了勘探點、已建建筑物、擬建建筑物、地形等高線等內容后，它便成為繪制巖土工程勘察勘探點平面布置圖的草圖。
　　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。根據掃描儀本身精度的不同、掃描時參數(shù)設定的不同，所形成的柵格圖象質量、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圖元的顏色值、或灰度值、或黑白值。此圖形中的元素不能進行矢量編輯，這就和很多應用軟件所產生的 AutoCAD下矢量圖形元素不相匹配。為了將柵格圖形元素轉換為矢量圖形元素，必須進行圖形矢量化。圖形矢量化主要針對復雜的地物、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)據轉為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)據文件轉換為DWG格式的AutoCAD圖形文件dwg_1。
　　第四步驟：圖形配準與套合。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可能和巖土勘察應用軟件生成的平面圖 dwg_2(包括勘探點、剖面線、圖例等圖形元素)具有不同的比例，需要進行圖形配準。以應用軟件生成的平面圖dwg_2為基準，參照平面圖草圖，計算出同一地物尺寸的比例對應關系。利用AutoCAD的命令SCALE將dwg_1進行比例縮放，使得它和dwg_2具有相同的比例特征。然后調整兩幅圖形的旋轉角度，使同名地物重合，完成圖形的套合。在此過程中，可以運用AutoCAD的命令，如INSERT，ROTATE、SCALE等，使兩幅圖形在同一編輯環(huán)境下進行配準、套合，使操作更加直觀。此時，內容完備的勘探點平面布置圖便完成了。
　　2、軟硬件支持
　　在上面論述的解決問題的步驟可以看出，解決問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(購買掃描儀時隨機贈送)、圖象矢量化軟件、具有AutoCAD接口的巖土勘察應用軟件(如華寧巖土勘察軟件包HNCAD)。當未購買圖象矢量化軟件時，可以用AutoCAD繪圖軟件替代，利用AutoCAD功能，將掃描圖象作為AutoCAD圖形文件的一個圖層，建立另外一個圖層，作為矢量化圖層。次方法簡單易學，類似于手工描圖，也可以取得較好的效果。
　　2.2硬件：能運行巖土勘察應用軟件的相應配置的微機、掃描儀等。
　3、巖土勘察軟件的功能擴充和開發(fā)方向
　　從解決問題的步驟可以看出，解決問題時需要圖象掃描軟件、圖象矢量化軟件、AutoCAD軟件的相互配合來完成。這些步驟可以利用編程手段實現(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行擴充，使之更加完善。解決此問題可以有兩個方案。
　　(1)、開發(fā)具有自主版權的集成圖象掃描、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平臺下進行二次開發(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。
　　兩種方案對比，第*種方案開發(fā)周期長，技術難度較大，開發(fā)出的軟件產品在功能上很難和其他開發(fā)歷史久的成熟軟件相媲美。第二種方案開發(fā)周期短，功能強，可以充分利用現(xiàn)有的技術資源和他人的技術成果，使軟件產品具有強大的功能、良好的界面，不再重復前人的工作，將有限的人力、財力投入到具有特色、特長的專業(yè)領域內才是明智之舉。
　　筆者在VC++6.0環(huán)境下，利用ObjectARX for AutoCAD 2000對 AutoCAD 2000進行了二次開發(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，同時實現(xiàn)了各種軟件與AutoCAD 2000繪圖軟件的無縫集成，取得了令人滿意的效果。
　　4、總結
　　通過對現(xiàn)有巖土工程勘察中平面圖繪制的難點問題的分析，指出了問題的解決方案以及巖土勘察軟件所需進行的功能擴充和開發(fā)方向，對促進巖土工程勘察內業(yè)資料整理的標準化具有現(xiàn)實的積極意義。