基于GIS与VBA的公路CAD技术应用分析

（青岛科技大学自动化与电子工程学院，山东青岛，266042）

基于GIS与VBA的公路CAD技术应用分析

周文奇,韩晓玉,张宜瑞

（青岛科技大学自动化与电子工程学院，山东青岛，266042）

在当前社会中，公路是必不可少的重要市政交通设施之一，为城市的发展做出了巨大的贡献。在公路设计当中，CAD技术是一项重要的技术，该技术的良好应用，能够更加科学、绿色、节约的发展公路交通。在信息化的时代背景下，对于公路设计的科学性、质量、设计规划效率都提出了更高的要求。因此，在公路CAD技术的应用中，可融入GIS技术和VBA技术，从而进一步提高公路设计与建设的效率。

GIS；VBA；公路VAD技术；应用分析

0 前言

CAD系统是由相应的硬件系统和软件系统共同构成的，其中主要包括数据库系统、图形系统、科学计算系统等部分。随着计算机技术的不断发展和应用，CAD在社会各个领域中都得到了十分广泛的应用。尤其是在公路建设领域当中，公路CAD的产生和应用，使得我国公路建设行业发生了巨大的变革。社会经济的发展中，公路是最为重要的基础设施之一，发挥着连通不同地域之间价值流、能量流、物流的重要作用。而基于GIS和VBA的公路CAD的应用，极大的提高了公路建设的效率，对我国经济建设和发展都有着重要的意义。

图1 GIS的应用过程

1 二维GIS公路辅助设计

1.1 地理信息系统

地理信息系统就是地理空间上扩展和应用信息处理系统的数据，其中融合了地理学、地图学、测量学、计算机科学等诸多学科。基于不同的应用研究领域，人们对于地理信息系统的定义主要分为三种，即空间分析观、数据库观、地图观。由于三维GIS技术在数据模型、空间分析、图形显示、数据结构形式等方面都十分复杂，目前还没有一款商用的GIS软件能够实现真正意义上的三维GIS，因此本文暂不对其进行研究。二维地理信息系统具有很多方面的特点，例如直观可视化的分析数据库信息、灵活的数据查询、强大的图形处理、使用的网络分析、便利的数据输入、多种计算机语言的二次开发等。在GIS系统中，主要包括计算机硬件、计算机软件、地理空间数据、系统的开发管理使用人员等部分。其在应用中主要有数据输入、数据库管理、数据输出显示、空间分析等子系统，应用过程如图1所示。

1.2 ComGIS技术

随着GIS技术的不断发展，之间出现了ComGIS技术。在该技术当中，GIS是由基于组件对象平台、跨计算机交互、跨语言应用、遵循COM工业标准的组件所提供的，可以利用标准的通信接口，实现各个GIS组件之间的互操作，具有十分灵活、自由的重组功能。同时，该技术还拥有操作方便的接口和可视化的界面，已逐渐发展成为地理信息系统的主要趋势。COM指的是组件对象模型，是通过组建构建应用程序、以及组件建立的规范和标准，它是软件组件之间相互连接的一种二进制标准。ComGIS的应用，使得系统应用和集成更为便利，相比于传统的GIS技术，该技术适当的抽象了GIS的功能，为开发者的应用提供了组件的形式，因而具有很多方面的特点和优势，例如价格便宜、小巧灵活、能够直接嵌入MIS开发工具、GIS功能强大、开发简单等。

1.3 公路地理信息系统

在公路地理信息系统中，MapX、MapInfo Professional等很多平台都已经集成了二维GIS功能。在公路地理信息系统中，矢量数据是重要的基础，相比于栅格格式的数据，矢量数据在集成属性信息、占用存储量、显示精度、空间检索等方面都具有十分明显的优势。在实际应用当中，采取扫描矢量化处理某地1:210000的地图。现在地图上进行特征点的选择，然后进行GPS现场测量，得出特征点的坐标，之后扫描地图，通过特征点来配准地图图像，最后利用GIS软件分层进行矢量化处理。其中，利用GPS测量得到的特征点坐标如表1所示。

表 1 特征点的大地坐标

2 VBA在公路设计中的应用

2.1 AutoCAD二次开发技术

AutoCAD技术产生于上个世纪后期，最初是为了将CAD技术应用在计算机平台中。经过不断的发展和完善，目前已经成为世界上最为流行的绘图工具之一。利用该技术能够对任意的三维和二维图像进行过绘制，同时相比于传统的手工绘图，该技术的应用无论是在绘图精度方面还是绘图速度方面，都有着更加良好的表现。目前，该技术在造船、机械、化工、轻纺、美工、电子、建筑、航空航天等领域当中，都得到了十分广泛的应用，同时也取得了十分良好的效果。在实际应用中，该技术能够使用多种不同的工作站和计算机操作系统，支持数十种不同分辨率的图形更显示设备，以及多种不同的鼠标器、数字仪、打印机、绘图仪等，为该项技术的普及应用提供了良好的基础。

在实际应用当中，AutoCAD不但能够对用户绘图提供大量的辅助工具，同时在用户自己定制AutoCAD简化绘图工作时，还实现了对二次开发的支持。在这种情况下，一些AutoCAD的自动化操作能够更好的实现，从而使重复性绘图的工作速度得以加快，并且对大量复杂的操作步骤进行了简化。目前，VBA、ObjectARX、Visual AytuLISP等工具都能够实现AutoCAD的二次开发功能。

2.2 扩展AutoCAD中的VBA

VAB是AutoCAD当中的一个重要的二次开发工具，其主要优势在于能够提供基于对象的可视化编程环境，同时在于Word、Excel等Windows应用程序进行数据共享的过程中，变得更加便利、简单。此外，在VBA当中具有ADO数据库访问技术，通过该技术能够更好的集成其它的数据库。不过，虽然VBA具有很多方面的优点，但是其作为一种软件开发工具，相比于Delphi还是存在着很多的缺陷。例如，在组件库方面，VBA的丰富程度远不如Delphi，VBA的窗体上没有最小化和最大化的功能，不能在运行显示中对窗口大小进行调整，从而影响了图形的浏览。此外，作为AutoCAD绘图当中的专项开发工具，其功能远不如更加成熟的AutoLisp强大。例如，其在活动文档内，对光标处坐标的获取，不单击鼠标是无法实现的，同时对于系统变量的有效修改，单单依靠VBA也是难以实现的。基于以上这种情况，在实际应用中，可以采用Delphi开发工具和AtuoLisp语言来扩充VBA的功能。

3 公路CAD系统设计与集成

3.1 系统的设计

在基于GIS与VBA的公路VAD系统设计当中，应当满足以下几点要求：公路相关数据的查询和浏览功能、桥梁路线数据的报表输出和自动分类功能、公路设计效果图的展示功能、公路平面图的辅助设计功能、项目设计图的管理功能等。具体来说，应当实现电子地图的制作和地图分层矢量化，空间信息和属性信息的一体化管理；分类检索路线数据和桥梁数据，并生成、预览、打印、输出报表；从不同角度对公路设计效果图进行展示，从而为公路设计效果提供直观的判断依据；对AutoVAD进行二次开发，提高绘制平面图的效率，使其达到自动化和标准化的要求；建立相应的项目数据库，统一管理项目及相关设计图。

3.2 系统的集成

在基于GIS和VBA的公路CAD系统当中，主要包括了公路地理信息子系统、平面图制图子系统和公路设计管理子系统。在公路地理信息子系统中，主要包括了地图浏览模块、信息查询模块、桥梁路线报表模块、以及设计效果展示模块。通过这四个模块的作用，能够实现矢量公路图的缩小、放大、居中、移动、测距功能；桥梁、乡镇、道路、道班等空间检索功能；桥梁报表和道路报表的管理和制作功能；道路设计三维效果图的展示功能等。在平面图制图子系统当中，主要是为用户利用AutoVAD绘图提供便利。该子系统主要是在AutoVAD的环境中运行，其中主要包括了符号操作模块、特殊图形绘制模块、曲线要素生成模块、以及线性参照系模块。在实际应用中，通过这四个模块的作用，系统能够实现在平面制图过程中插入各种特殊符号；在平面图中绘制沟、渠、坑、起止线、建筑物等特殊图形；插入和预览曲线要素表；在AutoCAD中建立和应用线性参照系等功能。在公路设计管理子系统中，主要包括了账户管理模块、相关文件管理模块、以及项目管理模块。其中，账户管理模块能够实现管理用户登录情况日志、用户基本信息、用户帐号等资料；相关文件管理模块能够按照项目对相关的文件和图纸进行浏览；项目管理模块能够实现管理项目的基本信息。其中，将用户权限分为管理员、桥梁、道路等不同类别，并以此为基础限定了相应用户修改文件和图纸的限定。

4 结论

公路是当前社会建设和经济发展中最为重要的基础市政设施之一，对公路进行良好的设计，能够有效的推动国民经济的发展。公路CAD技术的应用，对公路的设计建设起到了十分良好的作用。在实际应用中，基于GIS和VBA的公路CAD能够发挥出更为良好的效果。

[1] 彭丽荣.基于GIS平台的公路选线技术研究[D].昆明理工大学,2013.

[2] 谢帅帅.基于GIS最优路径技术的铁路选线研究[D].中南大学,2013.

[3] 王马峰.基于GIS的煤矿采掘生产状态可视化管理系统研究[D].太原理工大学,2010.

周文奇（1994年4月－），男，汉，山东省淄博市。2012年就读于青岛科技大学，测控技术与仪器专业。

韩晓玉（1989年11月－），女，汉，山东省潍坊市，研究生。2014年毕业于青岛科技大学，测控技术与仪器专业。2014年就读于青岛科技大学，研究方向：图像处理与模式识别。

张宜瑞（1996年8月－），女，汉，山东省济宁市。2014年就读于华中农业大学，研究方向：环境保护

Application analysis of VBA and CAD based on GIS Technology

Zhou Wenqi，Han Xiaoyu，Zhang Yirui
（Qingdao University of Science and Technology, Automation and Electronic Engineering Institute，Qingdao，Shandong，266042）

In the highway design,CAD technology is an important technology,the technology of good application,can more scientific,green,save the development of highway transportation.Under the background of the information age,the efficiency of the science,the quality and the efficiency of the design of the highway design are put forward. Therefore,in the application of CAD technology in the highway,it can be integrated into the GIS and VBA technology,so as to further improve the efficiency of highway design and construction.

GIS;VBA;VAD technology;application analysis