CAD下地质符号库建立方法研究.pdf

第 1期 2 0 0 7年 3月 矿 山 测 量 MI NE S URVEYI NG No ． 1 Ma L 2 o 7 C A D下地质符 号库建立方法研 究 张 凯选 。 ， 王丽 丽’ ， 于 立 1 ．辽 宁工程技术大学， 辽 宁 阜新1 2 3 0 0 0； 2 ．阜新矿业集团， 辽宁 阜新1 2 3 0 0 0 摘要 文中介绍了制作地质符号的必要性及地质符号的制作原则和依据 ， 并针对符号的分类， 分别论 述 了各 类符 号的具 体制作 方法 ， 建 立 了地质 符号 库 。 同时为 了对符 号进 行 方便 、 快 捷 的调 用 ， 而定制 了各类分属不同的下拉菜单和图标 菜单。通过调用证 明 了文 中所介绍的方法是可行的、 有效的 ， 并 且有利于提 高绘 图质量和工作效率。 关键词地质图；符号库；幻灯片库 ； 块 ；形 中图分类号 P 2 0 9 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 1 3 5 8 X 2 0 0 7 0 1 0 0 1 6 0 4 煤矿地质图是煤矿生产管理 、 合理利用资源、 保 证安全生产必备 的重要技术基础资料 ， 能够反映出 矿体的形态 、 地质构造 、 矿产 品位的空间分布与井下 巷道的空间关系等 。如果地质符号填绘或更新不及 时 、 不准确、 不齐全 ， 将 会造成巨大的经济损失 和极 坏的社会影响。因此 ， 有必要对地质符号 的制作 和 建立方法进行研究。 A u t o C A D是 目前 国内外使用最广 泛的 C A D软 件 ， 随着研究领域 的不断扩大 ， 其应用 于地质方面有 许多特殊 的复杂的符号 ， 利用常规 A u t o C A D处理方 法将会十分繁琐 ， 不但对操作人员素质和技术水平 要求较高而且严重影响绘 图精度和效率， 因而很 难 能满足当今测绘行业数字化测 图的专业要求。为了 解决这一不足 ， 而根据 国家能源部及矿山测量 的有 关规定 ， 利用 A u t o C A D开放的体系结构和强大的二 次开发功能 ， 通过对 A u t o C A D内部数据结构的探讨 ， 运用 A u t o L I S P语言进行 全面的改造和开发 。 建立起 一 套符合标准 的地质符 号库 。 以便 开发适用于地质 方面的专用绘图软件 。 1 地 质符 号库 的设计 1 ． 1 设 计原 则 1 在设计上应遵守国家或部门的有关规定 ； 2 图式中内容 的表达 ， 首先是将符号分类 ， 其 次是这些符号使用方法的规定 ， 包括符号的定 位点 或定位线 ， 是否依 比例尺绘制 、 符号的方 向和配置等 方 面的规定 3 在一个完善的地质符号库中， 应包括不同比 教育 部博 士 点基 金 2 0 0 5 0 1 4 7 0 0 2 辽 宁 省 自然基 金 2 0 0 4 2 1 7 5 ； 辽 宁工程技术 大学青年基金 0 51 2 4 。 1 6 例尺的符号； 4 针对计算机绘图的特点 ， 对符号根据实际应 用和实现的情况进行必要的简化。 1 ． 2设 计原 理 数字测图软件的图式符号库的设计思想应当与 其图形系统的实现方法相一致 。沿用通用 C A D图 形软件的符号库系统 。 并实现与之兼容的应用程序。 用这种方法也会有一些复杂 的符号难 以用一般化的 描述方法来实现。 只能分别编写专门的绘 制程序来 实现 。 无论用什么方 法实现 符号库 。 地物编码都是最 基本的索引项 目， 符号库必须根据编码来组织 ， 在查 询时主要根据编码来查找相应 的符号。地质符号种 类繁多， 内容 多变， 如何将 它们有机地进 行组织 ， 有 效地进行存贮、 管理和检索应用 ， 是一件十分重要 的 工作。例如煤矿地质符 号的岩石分类编码 ， 如表 1 所示 表 I 部分岩石分类编码 2地质 符号 库的建 立 维普资讯 第 1 期 张凯选等 C A D下地 质符号库建立方法研 究 2 0 0 7年 3月 2 ． 1 点状符 号 的绘制 方 法 对于点状符号 ， 其位置 固定 ， 数量较多 ， 且一般 都带有一定标注， 可逐个制作属性块图元， 单独插 入。为统一管 理和方便操作 ， 对这些块制作幻 灯片 并定制菜单 ． 由操作者识别 、 插入 。但因其功能和表 现方法不同． 可分为一般点状符号和注记点状符号。 1 一般点状符号 一 般点状符号其特点是仅在一个定位点上画一 个固定的、 不依比例尺变化的地物符号 ， 这类符号形 状和尺寸固定 。它又可细分为垂直于南 图廓的点状 符号和按真实方向描绘的点状符号 ， 如图 1 所示。 占一 图 1 垂直于南 图廓 前三 和按真 实方向描绘 后一 的点状 符号 由于这类点状符号多数 由点 、 直线 、 圆、 弧等几 何 图形构成 ， 因此绘制时只要使用相应的命令 ， 按规 定的尺寸绘制成块即可。 2 注记点状符号 这类符号除具有一般 点状符号 的特征 外， 还有 注记与其关联 ． 它 们一起构 成 了一个完 整的符 号。 例如 高程点 ， 各类控制点 ， 大 口井等 ， 如图 2所示 。 A 2 3 4 ． 5 6 0 3 2 5 ．4 6 2 ．丽5 图 2注记点 状符号 注记类点状符号则先将符号制成 标准的 A u t o ． C A D属 性 块 ， 并 放 于 某 个 目录 如 C A u t o ． C A D 2 0 0 0 ＼ S u p p o r t 中。它们 以单个形方 式绘制 ， 属 性在其扩展数据 中存储。绘 图员操 作时， 在执 行相 应的命令后 ， 在 图上点取相应 的点位 ， 旋转方 向， 然 后输入高程或点名等注记数据 。符号和注记按图式 在相应的位置绘制 ， 并且二者关联成 组。与高程有 关的信息贮存在形的 z坐标 中， 点名和井深等数据 与地物编码一起贮存在形的扩展数据 中。 2 ． 2线状 符 号的绘 制 方法 线状符号用来表示呈线状分布或带状延伸的现 象。例如铁路 ， 边界线等都有 了相应 的线状符号表 示 ， 线 状 图形符 号既 能表 示一 定 范 围 内地 物 的形 状 、 弯曲程度及延伸方向， 又能以宽度 、 色彩等表示地物 的数 量或质 量 特征 。 针对线状符号的复杂程度不 同， 可以采取不 同 的方法对其实现 ， 对简单 的线状符 号既可以采 取编 辑 A u t o C A D线型库 a c a d ． 1 i n文件 的方法， 又 可以 编程实现 而对于一些复杂 的线状符号则 只能采用 编程的方法来实现。 2 ． 2 ． 1 定制线型法 借 助 于 A u t o C A D 中强大 的线 型定 义功 能 可 以方 便 、 高效建 立线状符号库。A u t o C A D的线 型库是 由 C A D的线型定义文件定 义的， 该文件存放在 以 L I N 为了扩展名的外部文件 中． A u t o C A D中缺省线型库 名为 a c a d ． 1 i n 。线型 L I N E T Y P E 是由若干点 、 划、 间 隔、 型 、 文字等按照一定 的顺序排列起来 的循环体。 仅含有点 、 划和 间隔的线型是 简单线 型； 不仅 含有 点 、 划和间隔而且还嵌 入了形或文字的线型称为复 杂线 型 。 1 简单线型 线型文件是 一种纯 A S C I I 码格 式的文本文件 ， 一 个线型文件可以定 义多种线型在 L I N文件 中， 每 一 种 线 型 的定 义在 线 型 中 占两 行 。 第一行定义线型的名称和特征 。 l i n e t y p en a m e [ ， d e s c r i p t i o n ] 这一行必须 以 开始 ． 其后紧跟线 型名称再后 边是描述段 ， 必须用逗号将它与名称分开 ， 而且不能 超过 4 7个字符 ， 这两个参数都将在 l i n e t y p e对话框 中显示 。 第二行是描述实际图案 的代码。 a l i g n me n t ， p a t d e s c一1， p a t d e s c一2， ⋯⋯ 这一行代码 以特 征码 A开始 ． A u t o C A D 目前只 识别特征码 A 。其余代码是一系列用逗号分隔开的 特征码段 ， 每个代码指定一段组成该线型的单元 ， 在 简单线型中， 正数表示一段 以该数值为长度的绘 出 的线 负数表示一段以该数值为长度 的非绘 出的线 即间隔 ， 零表示点 ， 不允许 出现空格 ， 这样 的代码 段在线型定义中最多有 1 2个 ] 。 2 复杂线型 复杂线型的定义与简单线型一样位于 L I N文件 中 ， 它按 照指 定 的端 点 ， 动 态嵌 入 形 和 文 字 ， 对 嵌 人 体不做剪切 ， 自动将端点调整到线段上。 复杂线型的语法与简单线 型的语法相似 ， 都 是 用逗号分隔的图案说明单元清单 。除简单线型的点 划说明单元之外 ， 形 和文字对象也 可作 为复杂线 型 的图案说明单元。 形和文字对象说明单元的语法分别如下所示 [ s h a p e n a m e ， s h x fi l e n a m e [ ， t r a n s f o r m] ] 1 7 维普资讯 第 1期 矿 山 测 量 2 0 0 7年 3月 [ ” s t r i n g ”， s t y l e n a m e [ ， t r a n s f o r m] ] 其中， t r a n s f o r m 作为参数组是可选 的， 可 以是以 下参数 R 相对 旋转 A 群 绝对旋 转 S 缩放 比例 X X偏 移 Y Y偏 移 在此语法中， 表示带符号 的十进制数 ， 旋 转 角度单位为度 ， 其它选项的单位都是线 型 比例 的图 形单位。上述 t r a n s f o r m 字母 ， 使用时必须跟上等号 和数值。 2 ． 2 ． 2编程 开发 法 对一些复杂线状 符号 。 如断层 、 斜 轴 、 电气化铁 路等靠线型的定制已经无法实现 ， 必须在 C A D基础 平 台上编程进行二次开发 。编制线状符号程序需考 虑其定位线 、 符号的延伸方向及循环控制问题。 2 ． 3 面状符 号 的绘 制 方 法 面状符号 一般 由三个 部分构 成 边界 部分 、 底 色 、 矢量填充图形。其 中边界符号可用线符号描述 ， 矢量填充图形可用晕线符号或点符号描述。因此面 状符号的绘制 ， 可分为晕线填充和符号填充两种。 2 ． 3 。 1 晕线 填充 1 填充算法 晕线就是一组平行线。通 常， 晕线可按三项参 数来建立 ① 晕线的密度 相邻两条晕线间的间隔 ； ② 晕线的强度 每条晕线 的粗细 ； ③ 晕线的方向 与 x轴或 Y 轴 的夹角 。 晕线填充都是通过计算在填充区域轮廓边上晕 线通过的位置来实现的。首先要确定轮廓单元 的哪 些边上有晕线通过 。 以及具体通过的首尾两条晕 线 的索引编号 ， 并根据确定 的索引编号 ， 求出晕线端点 坐标 ， 然后按照晕线编号和纵坐标 Y 值 的大小 ， 逐条 输 出所有 晕线 。 2 填充图案定义格式 A u t o C A D允许用户 自定义填充模式 ， 用户可 以 用纯 A S C I I 文本 编辑器 ， 如 E D I T等， 将模式定义写 入 A C A D ． P A T或其它后缀为． P A T的文件 中。A u t o ． C A D在进行阴影图案充填时。 图案定义 的每一条直 线在指定的角度方 向上延伸 ． 直到边界 为止 。根据 阴影图 案定 义画 出短线 和 点 。定 义 中 的每一 条 阴 影 1 8 直线均按规定 的偏移量互相平行地重复画 出。 直 到 填满至边界为止 ， 构成平行线簇 。 在 A u t o C A D的图 案库 中 ， 图案 的 定 义采 用 如 下 格式 图案名 [ ， 图案描述说明] 定义第一簇平行线的参数 定义第二簇平行线的参数 在上述 格式 中 ， 方 括 号 内是 对 该 图案 的进 一 步 说明 ， 可以省略。定义每一平行线簇 的参数为一行 ， 各参数之间用逗号分开。每一行 的定义格式如下 A， d x ， d y ， d l ， d s [ ， 定义线型的一组参数 ] 其 中 A表示倾角 ， d x表示起 点 X坐标 ， d y表示 起点 Y坐标 ， d l 表示径向位移 ， 指重复该线划时起点 沿线划方 向的偏移量 ； d s 表示法向位移 ， 指垂直线划 方 向的偏 移 量 。方 括 号 内为 线 划 长 度 ， 可 以不 止 一 项 ， 取正值表示落笔 ， 取负值表示抬笔 [ 4 ] 。 下面以 煤矿地质测量图例 中的岩性符号闪长岩 为例 ， 如图 3 C 所示， 说明面状符号图案的开发方法。 图 3 闪 长 岩 S h a nc h a ngy a n， Da s h e d l i n e s 0， 0， 0， 1． 5， 1 ． 5， 1，一2 9 0， ． 5， 0， 1 ． 5， 1． 5， 1，一2 阴影图案定义好后 ， 将代码写入 A C A D ． P A T文 件的尾部。其 它面状 充填符号 可参照类 似方 法设 计 。当所设计 的面状 充填 图案 都写入 A C A D． P A T 后 ， 在 C A D中可用 H a t c h命令 ， 调用相应图案名 ， 并 选取待充填边界 边界应是闭合 的 ， 完成图案填充。 2 ． 3 ． 2符号 填充 符号填充可 以看作是面符号单元 即点符号 在 特定面域内， 依据一定 的行距 、 倾角 、 排列方式， 重复 配置的结果。所 以面域 的填充 ， 只需计 算所要填充 的面域内需要配置的面符号单元 点符号 的数 目和 定位点坐标 ， 然后在多个定位点上 ， 重复面符号单元 点 符号 的绘 制过 程就 可 以实现 。 3 地 质符 号库 的调 用 在 实 际应用 中， 由于各 类 符 号数 量 比较 多 ， 为 了 维普资讯 第 1 期 张 凯选等 C A D下地质符号库建立方 法研 究 2 0 0 7年 3月 统一管理 ， 把每种符号做成相应 的幻灯片， 形成幻灯 库。同时为了方便用户对符号 的使用 ， 并加强各种 符号的直观性 ， 而定制 各类分属不同的下拉菜单和 图标菜单 ， 将幻灯片挂入图标菜单 中。 通过菜单 的交 互界面。 用户可以方便 的进行识别和选择插入符号， 提高用户的工作效率 。 3 ． 1 幻灯 片库 的制作 用户可 以用 M S L I D E命 令制作幻灯 片文件 ， 键 入 MS L I D E命令后 ， 将会显 示出生成 幻灯片文件 对 话框。 键入文件名并确认后 ， 就产生了扩展名为． S L D 的幻 灯 片文件 。 幻灯片库可以使用户把许多独立 的幻灯片文件 存储在一个大文件 中。 从而使符号 的管理更方便 ， 使 幻灯片显示的速度更快。幻灯片库也会减少 目录中 文件的堆积 。 从而能更容易地查找其它文件。A u t o ． C A D幻灯片库存放在扩展名为． S L B的文件 中。 用户 可 通 过 A u t o C A D 的 S L I D E L I B ． E X E 文 件 位 于 ＼ A u t o C A D＼ S U P P O R T ＼ 下 建 立 自 己的 幻 灯 片 库， 设在 c ＼ A u t o C A D 2 0 0 0下 已有名 为水文 孑 L 、 沸 泉 、 见煤钻孑 L 、 平硐 、 生物屑五个幻灯片文件 ， 建库方 法如下 命 令 c o m m a n d S H O S C o m ma n d 打开 D O S窗 口， 使 c ＼ A u t o ． C A D 2 0 0 0为当前 目录 C ＼ Au t o CAD2 0 0 0 DI R ． SL D 此时。 在屏幕上显示出 S L D文件名的清单 。 如图 4所示 。 图 4文件名清单 下一步 。 建立幻灯片库 A I R C R A F T ． S L B Ct Aut o CAD2 0 0 0 ． t S UPPORT t S LI DELI B AI RCRAF T 此时 。 幻灯片库 A I R C R A F T ． S L B中就收集了水 文孑 L 、 沸泉 、 见煤 钻孑 L 、 平硐 、 生 物屑 五个幻 灯 片文 件 。 3 ． 2 菜单的制 作 菜单 文件 的开 发方 法有 两种 方 法 一 种是 在 A u ． t o C A D 的标 准 菜 单 文 件 A C A D ． MN U 或 A C A D． MN S 中增加用户开发的新 内容 ； 另一种是建立用户 自己的菜单文件。图标菜单可以显 示用户所定义 的 各种图形 。 当用 鼠标选中某一样式 的图形 时。 通过调 用程序 。 可立 即将该图形插入到当前所绘 图形 中， 如 图 5所 示 。 4 结 论 图 5图标菜单 本论文论述 了制作地质符号 的基本思 想 、 制作 过程以及幻灯 片库和菜单 的制作方法。 在实际工作 中加以试验 。 说 明这样制作地质符号和建立地质符 号库的方法是可行的 、 有效的， 并且有利于提高绘图 质量和工作效率 。 缩短了劳动时间。同样 。 可 以采用 此建库思想和方法来建立建筑设计 、 结构设 计等的 一 些符号库 ， 从而提高计算机辅助设计的效率。 参考 文献 [ 1 ] 郭金运 ． 矿 图符 号库 的开发 和管理探 讨 [ J ] ． 山 东矿 业 学院学报 ， 1 9 9 8 ， 1 7 1 6 1 6 4 ． [ 2 ] 宋伟 东， 张永彬 ， 金 继读 ， 赵波． 数 字测图的原理 与应 用 [ M] ． 第 1版 北京 教 育科学 出版社 ， 2 0 0 0 ． [ 3 ] 郭朝 勇． A u t o C A D R 1 4 中文版 二 次开发技 术[ M] ．第 1版， 北京 清华大 学出版社 ， 1 9 9 8 ． [ 4 ] 张 大长， 潘 庆林 ， 姚 伯金． A u t o C A D环 境 下地形 图符 号 库的建立 [ J ]． 南京建 筑工 程 学院 学报 ， 1 9 9 9 ， 1 6 4 395 3． [ 5 ] 马 莎， 陈华云 ， 童小华 ， 姚连 璧、基 于 A u t o C A D的地 图 数 字化符号 库的 设计 与 管理 [ J ] ．地矿 测绘 ， 2 0 0 2 ， 1 8 1 71 O ． 作者简 介 张凯选 ， 男 ， 讲 师 ， 从事 地 图与 地理 信息 工程 应用 研究 。 收稿 日期 2 0 0 6 0 72 0 l 9 维普资讯