测绘工程CAD地形图的绘制

第九章 地形图的绘制

地形图绘制的基本知识 一、绘图坐标系的约定

在第五章中我们已经知道了AutoCAD 有两个坐标系统：一个称为世界坐标系（World Coordinate Sysytm ，简称WCS ）的固定坐标系和一个称为用户坐标系（User Coordinate Sysytm ，

简称UCS ）的可移动坐标系。 在WCS 中，X 轴是水平的，指向由左向右，Y 轴是垂直的，正向朝上，Z 轴垂直于 XY 平面，原点是图形左下角X 轴和Y 轴的交点。UCS 坐标系是依据WCS 通过移动原点和旋转坐标轴来定义的，以方便用户根据自已的需要绘制图形。启动AutoCAD 后，缺省情况下UCS 与WCS 重合，其坐标系图标见图9—1。

虽然上述WCS 坐标系与我们在测量学中定义的测量坐标系从本质上说是一致的，但容易想象得到，在AutoCAD 中，按照相同坐标绘制的图形，其方位与我们想象中的并不一致，

这是由于两个坐标系视点的不同所造成的。例如，将测量坐标系中正北方向上两点P1和P2的坐标输入到AutoCAD 中，就会发现该两点在正东方向上。

1、定义用户坐标系

为了解决AutoCAD 中图形显示（视点不同）问题，可以采用用户坐标系。借助前面学过的“UCS ”命令，将WCS 分别进行一次绕Y 坐标轴和Z 坐标轴旋转即可得到如图9—2所示的测量坐标系。具体操作命令如下：

命令: ucs

当前 UCS 名称: *世界* 输入选项

[新建(N)/移动(M)/正交(G)/上一个(P)/恢复(R)/保存(S)/删除(D)/应用(A)/世界(W)] <世界>: n

指定新 UCS 的原点或 [Z 轴(ZA)/三点(3)/对象(OB)/面(F)/视图(V)/X/Y/Z] <0,0,0>: y

指定绕 Y 轴的旋转角度 <0>: 180 命令: ucs

当前 UCS 名称: *没有名称* 输入选项

[新建(N)/移动(M)/正交(G)/上一个(P)/恢复(R)/保存(S)/删除(D)/应用(A)/世界(W)] <世界>: n 指定新 UCS 的原点或 [Z 轴(ZA)/三点(3)/对象(OB)/面(F)/视图(V)/X/Y/Z] <0,0,0>: z 指定绕 Z 轴的旋转角度 <0>: 90 命令: ucs

当前 UCS 名称: *没有名称* 输入选项

[新建(N)/移动(M)/正交(G)/上一个(P)/恢复(R)/保存(S)/删除(D)/应用(A)/世界(W)] <世界>: s 输入保存当前 UCS 的名称或 [?]: survey

图9-1 WCS 图标

图9-2 UCS 测量坐标系图标

操作中前两个UCS命令是分别绕Y轴和Z轴旋转，最后一个UCS命令是将旋转后的UCS 坐标系用“survey”名称保存，

可用ucsman命令查看或在

WCS和UCS中切换（图9—3）。

定义了UCS坐标系后所

有的坐标输入都使用当前

UCS，因此用户可按照测量坐

标进行输入和输出以及图形

绘制。但是要特别强调的是，

在进行文字注记和图案（地

物）符号填充时还应将UCS切

换到WCS中来，否则文字和

图案符号的方向与实际不一

致，增加编辑和修改的工作

量。

2、约定坐标系

图9-3 UCS管理对话框

虽然通过自定义UCS坐

标系解决了图形显示问题，但是UCS 坐标系并不是通用的坐标系，不利于多个用户共享，而且在绘图过程中还要频繁地在两个坐标系中切换，并不方便。为此，我们可以采用约定坐标系，即直接将WCS作为测量坐标系来使用，只不过这里有个约定：需要把WCS中的Y轴（垂直向上）当作测量坐标系中的X轴，相应地把WCS 中的X轴（水平向右）当作测量坐标系中的Y轴。或者说，在AutoCAD中输入测量坐标时，将Y坐标放在X坐标之前，当然在AutoCAD中输出坐标时，也要按照测量坐标系中的Y、X和H的顺序来理解。这样约定之后，对后续的所有绘图工作都是非常方便的。事实上，国内所有的基于AutoCAD二次开发的地形地籍成图系统都是采用这种约定的坐标系。这就是为什么几乎所有初学者初次接触到成图软件时都要问同样一个问题：为什么测量点的Y坐标要放在X坐标之前！

进一步理解，其实测量坐标系中的X轴和Y轴只是人为定义的两个坐标轴的符号，只是为了方便表示，自然也可以用其它字符表示。相信所有的测量人员一定注意到所有的全站仪并没有出现X和Y，取而代之的是用N（North）和E（East）来代表测量中的X和Y坐标；另外在国外的测量教科书中也都是用字符N和E来表示坐标的，其意义不言自明。

二、绘图比例尺

比例尺的定义是图上距离与相应实地水平距离之比，是地形图、地籍图等图件的一个非常重要的尺度参数。有了比例尺，就可以把地面上的地物和地貌的实际尺寸，按照比例尺缩小绘在图纸上，供人们阅读和使用；同时比例尺还代表了图件所达到的精度，例如要把一条米宽的小路用双线绘在比例尺为1:1000的纸质图上就十分困难，或者说，我们不可能在比例尺为1:1000的纸质图上量出米的双线小路来。可见，比例尺既是人们用图的需要（图纸不必太大），也是人们绘图的必然选择（绘图精度限制）。因此，比例尺对于传统的纸质图来说是非常重要的。

那么在AutoCAD中，比例尺是如何确定的？

举一个简单的例子，在手工绘图时，如果取比例1:500，那么在图纸上100毫米长的线段实际代表了50米长的线。如果在AutoCAD中也象手工绘图那样画出100毫米长的线，这显然是不方便的。从前面学过的内容知道，在AutoCAD中线段的长度单位是图形单位，并没有规定实际单位是米，分米还是厘米，这就给用户带来非常大的方便。于是，要确定图形比例尺首先要确定AutoCAD中图形单位是多少。