0 引言
随着现代科技的进步，地形图制图技术已经由计算机辅助制图阶段发展到数字化成图阶段。数字化成图与地形图图形和测绘数据密切相关，只要图形和数据形式的一方发生了变化，另一方就相应的变化。这就使数字地图的信息量大大增强，具有现实性；同时，地形图的修测变得相当方便。基于这一目的，地理信息系统的理论和方法需不断完善。为了迅速赶上这一潮流，更好地为地理信息系统服务，我们设计开发了zacd数字化成图系统。
1 zcad数字化成图系统(以下简称zcad)的功能
zcad严格按照测绘规范，制定了一系列的标准。由104个独立符号组成符号库，40种线型组成线型库，30种填充图案组成填充库，windows 95中文版的所有字体和autocad r14的所有字体组成字体库；有20种分层，每层有最多256种不同的颜色分布。操作过程中，对常见地物的分层、颜色、及线型不须关注；对常用注记的大小、分层、颜色等也作了设定；对图廓整饰等步骤作了自动处理。可以说，标准《地形图图式》已经以特有的形式进入到zcad系统中，并且有图形和数据相互转化、对不同比例尺线型的变化等手段。在硬件方面，有十多种数字化板可供选择，并且支持所有windows支持的设备。由于我们可以产生自己的数据格式，所以数据库、外业测图联系，也完全可以多渠道实现。
2 系统设计思想
2.1 交互式可视化的操作环境
zcad尽量通过友好的界面面向用户，为广大非计算机专业地形图制图人员提供一个交互式、可视化的操作环境，易学易用。通过快捷方式启动菜单、工具条、文本提示窗口等，所见即所得。
2.2 建立制图字典
将地形图图式、规范等制图标准总结提炼，定制到原始作图环境、作图命令中，操作人员无须记忆大量的图式、规范。
2.3 为测绘资料的可重复利用奠定基础
如果测绘信息仅仅以autocad的dwg数据形式来存贮，尽管可产生dxf的文本格式数据文件，但是一则dxf文件较之对应的图形文件更大，二则需要有相当的autocad知识的技术人员来分析使用，有着相当大的局限性。zcad提供地形图文本格式数据，生成的数据文件克服了上述缺点，完全可以为建立地理信息系统提供完整的测绘信息。同时，其自身如果配合其他地理要素，完全可以建立地理信息系统。并且，地形图转为数据，大大减小了存储量。
3 系统关键技术
3.1 独立地物和填充图案按比例尺变化
autocad将一系列复杂的图形组成的结构变为块，由于地形图中有大量的独立地物，根据块存储量小、易于管理的特点，把独立地物做成块，组成独立地物库。
填充图案是另一种形式的块。面状符号做成填充图案，同样具有存储量小、易于管理的特点。同时，autocad r14的填充图案可以和边界关联，即随着边界的变化而变化，这对于地形图的面状符号编辑具有令人耳目一新的感觉。
对于不同比例尺地形图，仅仅通过改变块的比例，就可以实现测绘规范要求的大小。
3.2 整体线型设计
单线型包括各种虚线，譬如小路、内部道路、地类界、各种界线，以及多平行线定义线型当中要用到的线型。
复合线型包括栅栏、篱笆、陡坎、石垄等形状的线型，以及多平行线定义线型当中要用到的线型。线型定义格式如下：
*线型名 ［，说明部分］
a，笔画-1，［型名， 型文件名， s＝缩放比例， r＝旋转角， x＝x偏移， y＝y偏移］，笔画-2，…
对于复杂的地物，我们无法简明地只用一种线型来表示，如龙门吊只能用多种线型的组合来表示，这显然有悖于图数转化一对一的原则。我们可以加入层控制，即只有两条长边线是层上的图形，且应用多平行线型来表达，其余部分处于辅助层上。这样，针对特定的层，图形与数据是一对一的。
整体线型的设计的优点：
(1) 编辑工作大大减轻。比如对陡坎的旋转、拖拽、断开和缩放，仅仅需要用鼠标点一下陡坎任意位置，就可以选定整条陡坎，完成编辑。
(2) 不同比例尺线型的转化轻而易举。我们仅仅需要在程序中设定特定比例尺下系统变量ltscale的值，就可以控制线型大小、长短。
(3) 数据文件的存储量大大减小。如果没有整体线型，一条陡坎就需要一条长线和大量的短线来表示。转为数据文件后，无疑增加了大量的数据。
3.3 提取测绘信息建立数据文件
autocad有一个相当复杂的数据库，相当一部分是测绘之外的信息，如何提取测绘信息建立数据文件呢?这就需要找到两种技术的结合点。
autocad将每一个图形认为是一个实体，测绘方面则认为是带有一定信息的地物，要知道特征坐标、方位、范围、高度、形状。据此，就要提取每一个autocad实体的节点坐标、旋转角、线型、封闭特征。
由于每一个autocad实体的上述特征都有索引码，所以对简单实体的操作不难，比如直线、注记、圆等等，但是对于复杂实体，比如复合线(pline)、块(block)、多平行线(mline)等等，就复杂了，特别是autocad r14实体，所以现有的地理信息软件(比如mapinfo、arc/info)，只能读取autocad r13以下版本的dxf文件。
但autocad r14版本的实体表达是有踪迹可寻的，其步聚为：
(1) 找到实体的坐标个数。
(2) 找到实体的坐标首次出现位置。
(3) 分析实体，确定坐标之间的间隔。
(4) 依次读取各节点坐标。
(5) 确定其它特征描述。
(6) 如果某些特征没有，则确定为默认值。
3.4 数据文件结构
根据测绘专业的特点，设计符合专业特点的数据文件是必要的。这样可以避免处理autocad令人厌倦的dxf文件，提取需要的数据描述，大大缩小存储量。
zcad的数据文件格式如下：
2 垣栅 wq 0 0.25 6
4800.848 1219.486 0.000
4788.199 1219.598 0.000
其中，第一行为数据描述体，依次表示：点数、所在层、线型、颜色、线型因素、形状。下面两行是数据体，依次表示：x坐标，y坐标，z坐标。
3.5 丰富的注记处理
丰富的注记是地形图的特色之一。众所周知，等线体、隶书、宋体、仿宋体、黑体广泛应用于地形图中。以前，这一点就是计算机制图的拦路虎之一。现在，随着windows 95中文版的流行，以及大量中文windows字体面世，丰富了字体并成了计算机制图的优点。zcad完全支持中文windows字体。
计算机制图的另一个拦路虎就是注记遇地物断开，也许注记遇地物断开和地物的连续相矛盾，但国家标准《1∶500、1∶000、1∶2000地形图数字化规范》有这两项要求。我们的解决方法是：在保存的文件中地物连续，在绘图时通过程序自动断开。
注记遇地物断开的程序流程如图1。
图1 程序流程图
3.6 图形整饰批量化
所谓图形整饰批量化是指地形图的分幅、带状图等工程图的十字网格线、坐标注记、分幅表的制作等内容系统批量处理。
给定比例尺及分幅信息，所有的上述工作都系统完成。大大减轻了操作出现的失误，提高了工作效率。
分幅存盘功能的实现，使得接边工作变得简单了。
4 结束语
由以上讨论可以看出，通过制定一系列的测绘标准，并附加到autocad环境中，就完全可以借助autocad原有的强大作图和编辑功能和windows丰富的字体，将测绘数据做成数字地图，由数字化地形图得到测绘数据，更好地为生产和建立地理信息系统服务。目前，zcad还不完善，今后要做的工作包括：
(1) 与全站仪有线无线连接，形成外业电子平板。
(2) 开发测绘资料智能管理功能
