基于AutoCAD的燃氣管網(wǎng)GIS矢量化拼接插件技術研究與實現(xiàn)，提出了一套全新的基于AutoCAD軟件進行燃氣管網(wǎng)矢量化工藝中管線拼接的插件技術開發(fā)方法。該方法指出了一個全面采用統(tǒng)一軟件過程實施軟件項目的研究方向，采用RUP的規(guī)范進行項目管理、運用UML進行業(yè)務建模和系統(tǒng)設計、采用面向對象技術進行詳細設計和編碼。通過多個實際項目的應用表明，采用本文提供的插件開發(fā)技術和設計思路，研發(fā)的矢量化管線拼接軟件系統(tǒng)，能很好地滿足燃氣領域對管網(wǎng)GIS的數(shù)據(jù)管理需求和管線拼接工藝要求，縮短矢量化項目工程周期、降低項目實施成本。

　　引言

　　燃氣管網(wǎng)矢量化，是指把傳統(tǒng)紙質(zhì)的燃氣管網(wǎng)信息轉換成矢量數(shù)據(jù)的數(shù)字化處理過程。具體而言，是將紙質(zhì)燃氣管網(wǎng)地圖、管線、管件資料，經(jīng)過計算機圖形/圖像系統(tǒng)光-電轉換量化為點陣數(shù)字圖像，經(jīng)圖像處理和曲線矢量化，或者直接進行手扶跟蹤掃描后，生成可以為地理信息系統(tǒng)顯示、修改、標注、漫游、計算、管理和打印的矢量地圖數(shù)據(jù)文件的數(shù)字化處理過程。

　　燃氣行業(yè)中管網(wǎng)矢量化工程通常是在MapInfo、ArcGIS等大型GIS軟件系統(tǒng)中實施，然而這類軟件系統(tǒng)運行環(huán)境要求很高、部署繁瑣、操作復雜、對城市地理信息的依賴性極高，導致矢量化工程無法單機離網(wǎng)獨立實施、難以并行開展，造成燃氣管網(wǎng)矢量化工程的項目周期長、成本居高不下、風險難以評估等諸多問題。此外，本可選擇在圖形矢量化軟件如AutoCAD等中進行矢量化工程，然而這類軟件只提供基本的圖形數(shù)據(jù)管理及簡單的擴展字段，無法適應燃氣管網(wǎng)設施復雜的業(yè)務數(shù)據(jù)的保存需求。不僅如此，大型GIS軟件和AutoCAD等矢量化軟件，都沒有符合燃氣管網(wǎng)工藝要求的圖形拼接功能。因而長期以來，在燃氣管網(wǎng)矢量化工程的圖形拼接方面，一直缺乏符合燃氣管網(wǎng)數(shù)據(jù)管理要求、運行高效、操作便捷、成本適中的圖形拼接軟件系統(tǒng)。

　　1、技術方案分析

　　燃氣管網(wǎng)矢量化的實施過程通常分為管網(wǎng)工程繪制、圖形拼接、數(shù)據(jù)轉換、數(shù)據(jù)檢查校正等4個環(huán)節(jié)，上一環(huán)節(jié)的結果是下一個環(huán)境的數(shù)量來源，每個環(huán)節(jié)結束后按照既定的業(yè)務規(guī)則和質(zhì)量標準，對該階段成果進行全面檢測，符合數(shù)據(jù)質(zhì)量管理標準的階段成果才能進入下一個處理環(huán)節(jié)，檢查不合格則返回上一環(huán)節(jié)進行修正和完善。

　　燃氣管網(wǎng)GIS矢量化拼接插件，應用于燃氣管網(wǎng)矢量化工程的圖形拼接環(huán)節(jié)，是根據(jù)燃氣管網(wǎng)工藝規(guī)范和接管、碰管和割接的工藝處理要求，定制開發(fā)的一套管網(wǎng)圖形拼接軟件，加載前階段繪制的零散的矢量化管線，實現(xiàn)垂直、平行、對碰、交叉、錯位等管線拼接和數(shù)據(jù)處理;并以圖形數(shù)據(jù)庫或關系數(shù)據(jù)庫的方式進行數(shù)據(jù)存儲。

　　通過對大量燃氣管道分布情況的深入研究和綜合分析，得出燃氣管網(wǎng)管道的位置分布情況有兩兩不相交和兩兩相交兩大類。兩兩不相交有：同在一條直線上、不同在一條直線上、平行錯開、垂直不相交、傾角不相交共5種;兩兩相交有：垂直相交、傾角相交、部分重疊共3種。燃氣管網(wǎng)GIS矢量化拼接插件，實現(xiàn)上述8種情況的管線拼接功能，即可將原本孤立、分散的各區(qū)域的燃氣管道逐一拼合成相互聯(lián)通的、完整的城市燃氣管道矢量化GIS圖。詳細的管道位置分布情況如表1所示。

表1 管道位置分布情況

　　鑒于專業(yè)的大型GIS系統(tǒng)和單一的矢量化繪圖軟件均不符合燃氣管網(wǎng)矢量化的圖形拼接功能，因而采用在矢量化繪圖軟件AutoCAD上進行功能擴展，開發(fā)全新的矢量化圖形拼接插件，既滿足燃氣管網(wǎng)矢量化數(shù)據(jù)存儲和管線拼接需求，又保證工程實施的低成本和高效率。

　　燃氣管網(wǎng)GIS矢量化拼接插件，在系統(tǒng)架構方面，采用純面向對象技術進行軟件系統(tǒng)的分析、設計，采納統(tǒng)一軟件過程(RUP)的規(guī)范來組織軟件項目的開發(fā)實施，運用UML進行軟件系統(tǒng)的需求分析、業(yè)務建模、邏輯設計。在編碼實現(xiàn)方面，采用Microsoft 的C#語言，以Autodesk開發(fā)包作為CAD開發(fā)驅動和圖形GIS算法基礎庫，基于AtuoCAD2010版本進行矢量化拼接插件設計和開發(fā)。

　　4、結束語

　　通過對燃氣行業(yè)管網(wǎng)GIS矢量化工程全面深入的研究，本文闡述了一種全新的燃氣管網(wǎng)矢量化工藝中管線拼接的插件研發(fā)技術，采用統(tǒng)一軟件開發(fā)過程(RUP)組織軟件項目實施，運用UML進行業(yè)務建模、需求分析和邏輯設計，全程采用面向對象的方法進行架構設計、詳細設計和編碼，成功開發(fā)出運行效率高、操作便捷、成本適中的燃氣管網(wǎng)矢量化的管線拼接插件。本文闡述的技術方案不僅對燃氣管網(wǎng)矢量化軟件系統(tǒng)的開發(fā)與實施有切實的指導作用，對GIS領域其他應用軟件的分析與設計都有較大的參考價值。