盐城市水利勘测设计研究院扬州分院 江苏扬州 225007
摘要：空间分析是基于地理对象的位置和形态特征的空间数据分析技术，其目的在于提取和传输空间信息，地图编辑中经常遇到重复性的工作，在AutoCAD软件VBA环境中利用空间分析方法对地形、地籍数据进行编辑处理，可大大减少作业人员的劳动强度，提高工作效率。本文通过几个应用阐述下这类应用的实用性，为地图编辑开发介绍一种思路。
关键词：地形图编辑；地籍测绘；工程测量；空间分析；空间选择；VBA；
空间分析是基于地理对象的位置和形态特征的空间数据分析技术，其目的在于提取和传输空间信息；是地理信息系统的主要特征，同时是评价一个地理信息系统功能的主要指标之一；是各类综合性地学分析模型的基础，为人们建立复杂的空间应用模型提供了基本工具。
地形图是矢量数据，针对矢量数据的空间分析包含缓冲区分析、叠置分析、网络分析等等。
平时我们用CAD类软件（比如AutoCAD）来进行采集、编辑工作。CAD软件本身空间处理能力比较薄弱，在编辑工作中会遇到一些问题，很多时候还是靠人力来解决，耗时耗力，还容易出错。我们把GIS软件的一些空间分析功能在CAD中实现，可以帮助我们在CAD中解决这类复杂繁琐的工作，提高我们的作业效率，也让CAD软件在编辑处理数据时显得更全面更高效。
一、构思
地形图中的具体问题，比如上面提到的房屋属性赋值的问题，更多的用到缓冲区的概念和叠置分析的办法；还有诸如切割、融合等操作。
在AutoCAD中，对象的空间选择操作可以用选择集的SelectByPolygon方法来实现；选择范围或缓冲区的构建，通过坐标计算构建坐标集获得。
二、几个简单应用
1、点对点的缓冲叠置分析
实际工作中遇到很多具体问题可以转化为点对点的空间操作。
比如高程点和高程注记，高程点可能是块、形或者点；注记一般是简单文字。它们都可以看做定义插入点的点对象。理论上高程点的Z值数值应与高程注记内容相同。工作过程中或图件流转中，高程点的Z值丢失了或者Z值跟注记不匹配了，需要把注记内容赋给高程点Z值。
再比如线、面上的点跟点的关系：利用ArcGIS默认容差（0.001）下的拓扑构面，导入CAD图后，会出现微小偏差，当然也可能其他原因导致的微小拓扑错误。因为数量级的关系，CAD下开发的检查软件会报错。实际遇到，地籍图中宗地、界址线的节点与界址点之间存在微小偏差，需要把宗地、界址线节点坐标改成对应的界址点坐标。
首先，两个点对象，为了区分，被赋值对象定义为A，属性对象定义为B。
然后，通过选择集过滤器选出A的集合，对于每个A，构建搜寻B的缓冲区范围面。GIS中点构建缓冲区，一般都是点为圆心的圆面。为了范围线坐标集构建的简单，我们可用A为中心的外扩正方形缓冲区代替。这样坐标集就只要计算正方形4个顶点坐标即可（需注意，AutoCAD中的选择坐标集，是xyz的三维坐标数组序列，而不是构建Polyline的二维坐标序列）。外扩的范围，根据不同的需求：如高程点求取高程注记，在1：1000比例尺的地形图上，定义为8或10为宜；界址点的距离范围，一般小于0.05即可，实际操作中设置的是0.01。
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通过选择器的SelectByPolygon方法选择，模式选acSelectionSetWindowPolygon，表示选中坐标集范围内的对象。一般加两个过滤条件：一是图层，一是对象类型。根据需要可附带更多条件（如扩展属性、厚度、大小、线型、颜色等等），以精准地获取目标对象。比如高程注记的过滤属性为“GCD”层的“Text”类型。
选出来的对象集合，是不是都是我们需要的B呢？当然可能不是，还需要进行辨别筛选。比如界址点间距一般大于0.08，所以选中的必然是唯一的，也就是所要的B；而高程注记，可能选中一个或多个，需要找出确切的B，可以根据B的外包范围到A距离最短来判断。
2、线对点、线的缓冲叠置分析
这类问题也有很多：地形图根据水系、道路中心线，获取名称、等级等文本属性；地形图中根据断面线位置获取周围地物，构建地形断面；地籍图中界址线的界址线性质、位置，要根据界址线周围地物来判断等等。
同样被赋值的线定义为A，各种文本或线面等定义为B。
因为AutoCAD只提供点选和面选两种模式，所以也要先构建线的缓冲面坐标集。把线A偏移0.01，得到线C。缓冲面坐标集先填充正序排的A坐标集，再填充倒序排的C坐标集，即构成对A的单方向0.01缓冲面。0.01作为间距还是其他，或者是单方向还是要双方向缓冲，根据实际需求。比如截取100米间距的断面，一般就用双方向缓冲10。
同样通过选择器的SelectByPolygon方法带过滤条件选择，不过模式不能再用包含，而用相交acSelectionSetCrossingPolygon, （截取断面则需选取两次，包含和相交）。
中心线的跨度较长，即使加上过滤条件选中的对象也会比较多。比如河流名称，本身不是单个文本，根据地形图制图规则，判断一定类别的文字作为一组，再根据坐标走向判断出正确的河流名称序列。
界址线判断选择和断面截取的对象则比较杂。所以这些问题处理，都需要穷尽可能，以界址线类别为例，其他不一一罗列。界址线类别，简单的说，界址线是附着在什么地物上，是房屋墙壁、围墙、栅栏、田埂、沟渠、道路、行树、或者没有地物只是两点连线、或者其他。通过地物的分类代码来区分。笔者用的是南方CASS系统，用CASS编码区分地物。有的地物类别包含不止一个代码，比如房屋，141111是砼房，141121是混房等等，归纳下“141…”都是房屋墙壁，那要判断墙壁就分析编码前三位。
3、面对点、线、面的叠置分析
这类问题更普遍点，上面两类问题，最后也都转变成了面的叠置分析。
面对点：房屋面要获得房屋材质、层数、门牌等注记属性；宗地面要获得宗地号、权利人等注记属性；一个面状区域内根据一定规则阵列点或块对象等等。
面对线面：规划红线内的土地分类统计；宗地自动编号；宗地内建筑面积的计算等等。
处理办法大同小异，说点这里特殊的。
规划红线内的土地分类统计，对数据的预处理要求比较高，现在多在ARCGIS下完成。CAD中须先完成范围内的土地分类构面，每个面有且只有一个地类代码注记（AutoCAD的AutoMap版本自带拓扑和相关检查）。下面，可以分两步：先把地类代码作为属性赋予构面线，再用红线面选择范围内的所有地类，分类求和，写入EXCEL表格。当然实际工作中会复杂得多，要分临时用地还是永久用地、属于哪个行政单位（一般要具体到村民小组）、是不是属于构建物、是不是属于排泥场等等。把这些分类要素细致化后，才能构成完整的分类求和。
宗地自动编号，用扫描面的办法。定义一个定宽的面，从北向南逐面扫描，每次扫描面通过包含和相交，选出来没有编号的宗地，根据坐标计算按序续编号。
三、结语
一系列程序的完成，让我对空间分析的理解更加深入，CAD开发能力有很大提高，日常工作也更高效更便捷，一举多得。
空间分析还有网络分析（最短路径、连通性、拓扑排序、资源分配等）、数字高程模型分析、探索性空间数据分析等等。还有很多需要继续学习深入，更好地带入工作实践中去，用方法武装自己，提高自己，把学习提高的勤奋和复杂琐碎的偷懒有机地结合起来，把复杂细致的工作变得更有情趣。
参考文献：
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论文作者:杨美娟
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/23
标签：界址论文; 坐标论文; 高程论文; 空间论文; 地物论文; 对象论文; 地形图论文; 《建筑学研究前沿》2017年第33期论文;