第五章 用CASS5.0作数字化
了解CASS老版本的用户都知道，CASS对已有图纸输入的方法有两种,分别是用数字化仪录入和通过扫描仪录入图纸再进行屏幕数字化。随着南方系列软件的不断完善，用扫描仪对已有白纸图扫描之后，CASS5.0可以直接进行数字化。
用数字化仪录图的原理是将图纸平铺到数字化板上，然后用定标器将图纸逐一描入计算机，得到一个以.dwg为后缀的图形文件，这种方式所得图形的精度较高，但工作量较大，尤其是自由曲线（如等高线）较多时工作量明显增大。用扫描矢量化软件录图的原理是先将图纸通过扫描仪录入计算机，以.BMP、.GIF、.PCX等为后缀的光栅图像文件存放在计算机里,再利用扫描矢量化软件提供的一些便捷的功能，对该光栅图像进行矢量数字化，最后可以转换成为一个以.dwg为后缀的图形文件。 这种方式所得图形的精度因受扫描仪分辨率和屏幕分辨率的影响会比数字化仪录入图形的精度低，但其工作强度较小，方法要简便一些。
本章用三节的篇幅分别介绍CASS5.0的三种数字化录图的方法、步骤，内容包括：
用数字化仪手扶跟踪录入已有图的原理及方法；
用CASS5.0软件进行图形的数字化；
3,用扫描矢量化法进行老图数字化的原理及方法。
5.1 用手扶跟踪法进行老图数字化用数字化仪手扶跟踪法录入已有图纸是实现地图数字化的一种重要模式，它是一种传统而成熟的方法。CASS5.0软件在数字化仪使用的功能上进行了进一步的完善和提高，它功能菜单有700多项，该菜单大部分项目均有图标和汉字注记，清晰明了，使得CASS软件屏幕菜单的绝大部分功能能够在数字化仪图板菜单中实现。图5-1是图板菜单的一部分，我们可以打开C:\CASS50\SYSTEM\TABMENU.DWG来看一下菜单的结构。用数字化仪录入已有图的工作流程如下所示：
配置数字化仪─→配置CAD ─→标定数字化仪菜单─→定屏幕显示区─→图纸定向─→开始数字化录图
图5-11 图板菜单Tabmenu.dwg的一部分
5.1.1 配置数字化仪现代数字化仪设备比较简单，硬件一般由两部分组成。
第一部分是感应板，这是数字化仪最重要的部分，它决定着一台数字化仪的精度和幅面。在感应板上，数字化仪一般设有指示灯，用来配置数字化仪的各种性能参数，这些配置主要是根据不同的应用软件而设置相应的参数，不同品牌的数字化仪设置方法各不相同，在具体配置时请参考数字化仪自带的说明书。对于CASS5.0应将数字化仪设置成AutoCAD 适用的模式，具体设置可按F1键进入AutoCAD帮助来查看，也可参看《参考手册》第三章。
数字化仪的另一部分为图形操作定标器，常见的有4键和16键,上有透明十字丝用来瞄准定标，是数字化手工输入的部件。定标器分有线定标器和无线定标器两种。
5.1.2 在CASS5.0软件中配置数字化仪
CASS5.0的操作平台为AutoCAD2002，常用的输入设备是鼠标，另外还可以使用数字化仪。如果要联接使用数字化仪，则必须对AutoCAD的输入设备重新配置。 配置的方法是在屏幕菜单的左上角点取“文件”项，然后再选取“AutoCAD系统配置”功能，进入AutoCAD 2002的“配置选择（preference ）”窗口，点取窗口内上列菜单的“系统”项，即可弹出数字化仪的配置界面，上面列出了AutoCAD支持的所有数字化仪，选定一个用鼠标单击按钮“Set Current”，如该数字仪还没有配置，则要根据窗口下边的提问进行选择，选定后该窗口将关闭又回到Preferences窗口，点击“ok”键，AutoCAD2002的数字化仪的配置即告完成。如果配置成功，屏幕上会出现小十字丝，同时数字化仪会鸣叫一声，这时定标器将控制屏幕十字丝的移动。如果屏幕上没有十字丝出现，则说明数字化仪没有联通，请重新检查数字化仪有没有通电，系统参数有没有设置好，然后再试。注意要将其配置为数字化仪和鼠标双重输入功能。安装与配置可参看《参考手册》第三章。
另外，如果数字化仪支持Windows95/98操作系统，则可先在Windows95/98中以添加硬件设备的方式安装该数字化仪，例如CalComp数字化仪。然后在AutoCAD 2002的定点设备配置中选择“Wintab Compatible Digitizer ADI 4.2-by Autodesk,Inc”。
5.1.3 标定数字化仪菜单一般数字化仪可以在其数字化板上的有效区域内贴上用户自己设计的操作菜单，这样在录入时就可以用数字化仪的定标器直接在数字化仪的菜单上点取所要的功能进行操作，以减少返回屏幕点取屏幕菜单的麻烦。
CASS5.0的数字化仪菜单为C：\CASS50\SYSTEM\目录下的TABMENU.DWG。其中TABMENU为功能操作菜单。这个文件可以作为图形调出屏幕观看，然后根据数字化板的尺寸任意选择适当大小，用绘图仪或打印机可将该菜单绘出来，将它们贴到数字化板的右边，贴的时候要注意贴到数字化板的有效区内，尽量将菜单展平摆正，以免产生误差。
贴好菜单后就要在CASS5.0上对它们进行标定，过程如下：
在命令区键入“TABLET”指令，命令区提示：
Option(ON／OFF／CAL ／CFG )：键入CFG，回车。
说明：ON为打开数字化仪，OFF为关闭数字化仪，CAL为校准数字化仪，CFG为配置数字化仪菜单。
Enter number of tablet menus desired (0-4)<0>,键入1，回车。
说明：提问要标定几个菜单，因为CASS5.0只有一个菜单，故输入“1”即可。
Digitize upper left corner of menu area 1,用数字化仪的定标器点取数字化板菜单上左上角的小圆心。
说明：此步提示定位贴在数字化仪上的图板菜单的左上角。同样，下面两步依次提示定位贴在数字化仪上的图板菜单的左下角和右下角。
Digitize lower left corner of menu area 1,用数字化仪的定标器点取数字化板菜单上左下角的小圆心。
Digitize lower right corner of menu area 1,用数字化仪的定标器点取数字化板菜单上右下角的小圆心。
Enter the number of columns for menu area(1-47)<11>:回车默认11列。
Enter the number of rows for menu area (1-64)<61>:回车默认61行。
说明：提示输入菜单的列数和行数（尖括号内为软件默认的数字，如果尖括号内不是这个数请分别输入11和61）。因为该菜单有11列×61行，这两个数字写在菜单上半部的一条空行内，读者如果记不住可以在该菜单上查到。
软件回到“Command:”提示状态,结束数字化仪菜单的标定工作。
标定该菜单的目的是让CASS软件能够根据实际菜单的大小来识别该菜单，使数字化仪的定标器需要点取菜单上相应的操作功能时，CASS软件能够正确地执行。
做完上述操作之后，用数字化仪录图的准备工作已经完成，接下来就可以开始正式的数字化录图工作了。
5.1.4 图纸定向首先将准备数字化的图纸平贴在数字化板上，贴时要注意将图纸贴在数字化板的有效区内。因为上一步已经标定好数字化仪菜单，现在就可以直接使用了。用数字化仪的定标器在数字化菜单上点取“图纸定向”的功能，然后根据屏幕提示按下列步骤操作：
1,用定标器点取图纸左下角，再输入该点的坐标，要注意的是Y（东）方向应放在前面，两个坐标间用逗号隔开，如40000（东），30000（北）。
2,用定标器点取图纸右上角，再输入该点的坐标。
当屏幕提问要不要定向第3点时，可以直接回车结束图纸定向。
上面所说的是两点图纸定向，对于有变形的图纸，应采用多点图纸定向以消除误差。
5.1.5 定屏幕显示区定屏幕显示区的作用是确保数字化板上的图纸能整幅地在屏幕上显示出来。具体的做法是先用定标器在数字化菜单上点取“窗口缩放”功能，当软件提问“第一角”时，用定标器点取图纸左下角的左下方向附近的一点，当软件提问“第二角”时，用定标器点取图纸右上角的右上方向附近的一点，这样整幅图纸的范围就能在屏幕上完全显示出来了。
5.1.6 开始数字化录图作业完成上述工作以后就可以着手数字化录图了。整个数字化的作业流程可以分为绘图框、绘地物地貌、注记等几个步骤。
绘图框图纸数字化的第一步工作是绘图框。目的是将贴在数字化仪板上的整幅图的范围在屏幕上确定下来，使接下来的清绘工作都明确地在图框中进行，这样不但能确定整幅图的显示范围，而且还能在绘地物的过程中随时监视所绘地物的尺寸大小，以及在图幅中的相对位置是否正确，防止误操作。
图框绘制的具体步骤如下：
① 用鼠标或数字化仪定标器点取屏幕下拉菜单的“绘图处理”项，再将鼠标移到“图幅整饰”功能，这时在“图幅整饰”条目的右边会自动弹出一个子菜单，上面列有,标准图幅（50x50cm）”、“标准图幅（50x40cm）”、“任意图幅”、“小比例尺图幅”、“倾斜图幅”和“工程图幅”等几种类别。如果是标准的图幅，可以直接点取“标准图幅”项，如果是非标准的图幅，则要选择“任意图幅”项，然后根据屏幕的提问键入图纸的宽度和高度。这里假设数字化一幅50x40cm的标准图幅，则用鼠标点击“标准图幅（50x40cm）”条目，屏幕将出现如图例5-2的信息窗：
② 按信息窗的要求填好相应的文字后，单击“确定”键。
③ 如果进入CASS软件后还未确定比例尺，此时屏幕下方的命令区将提示：绘图比例尺1：，这时将图纸实际的比例尺填入。
图框左下角屏幕坐标：按照图纸左下角的测量坐标先输入Y坐标，用逗号隔开后再输入X坐标。
图5-12 输入图幅信息窗
④ 做完上述步骤之后图框就已经调入屏幕了。如果屏幕显示区没有定好，可能在屏幕上看不到图框，这时可用鼠标点击屏幕菜单右下角的“缩放全图”或者用定标器点击数字化仪图板上的“显示全图”功能，则可以看到一幅完整的图框了。
之后可以用定标器游走一下图纸的图框线，观察一下屏幕上的图框与十字丝的位置关系是否与定标器的移动相吻合。
2,绘地物地貌调好图框以后就可以正式开始描绘地物地貌了。CASS5.0软件自动地将各种地物地貌归到各个不同的层，在描图时只要用定标器点取各种绘图功能（如房屋、道路、电力线、等高线、陡坎等），CASS5.0软件会自动地切换至相应的层，然后根据图纸上的地物或地貌逐个输入。对于直线形的地物地貌如房屋、电线等只需用定标器点取它的端点即可，而对于曲线形的地物地貌如陡坎、等高线等则要用定标器密集地沿着地貌曲线取点采样，采样的密度视曲线的曲缓而定，曲折的采点密一些，舒缓的则可以开一些，但要注意对于那些较为明显的特征点不要漏掉。通过图板菜单上的“屏幕菜单”和“返回图板”功能可以进行屏幕工作方式和图板工作方式的切换，在屏幕工作方式时可以应用CASS5.0界面上的各种下拉菜单、工具条、屏幕菜单等功能，在图板工作方式时光标只能在工作区中滑动，要使用贴在数字化仪上的图板菜单来进行操作。
用数字化仪描图主要是要把握好两个原则，一个是描绘时采点应尽量准，另一个是不要漏地物地貌。要做到第一点除了靠细心之外还要熟练准确地运用各种绘图和编缉功能，如复制、镜像、旋转、移动等等，这样既保证了所绘地物地貌的精确性还能起到事半功倍的效果。
第二点，应先订好作业计划。最常用的是以地物地貌类别为顺序，即先画完图纸上的某一种地物地貌，再画第二种地物地貌，如此一种一种地将所有的地物地貌描完。其特点是可以用一种绘图功能连续作业，但身体移动的范围比较大；另一种方法是按自然区域划分作业，例如根据不同的街区，或河流的两边、坎类的两边，先画完一个区域内的所有地物地貌，再转移到另一个区域。用这种方法作业时身体移动的范围较小，但是需要经常切换绘图功能。这两种方案在实际作业时可以交替使用，具体视图纸的实际情况而定。另外，由于地物符号太多，每个符号都到图板菜单去找的话会增加很多工作量，这时候就可以充分利用“图形复制（F）”功能，将图上已绘出的实体当菜单用，可省去不少麻烦。当然以上所述的只是一些粗略的方法，各位用户自己可以在工作中不断地摸索、总结经验，找出一种自己习惯又理想的方法来。
3,注记绘完地物地貌以后的工作就是注记。注记分为注记坐标和注记文字。注记与绘地物地貌的性质不同，绘地物地貌时对精度有严格的要求，而注记则没有精度方面的要求，只须位置大致准确即可。具体的做法为用定标器在数字化菜单上点取“注记文字”功能项进行注记，用户如果对注记的操作不熟，可以参见《参考手册》第一章有关屏幕菜单“文字”项的介绍。
绘地物地貌时必须在图板状态下操作，而注记则既可在图板状态下操作也可以在屏幕状态下进行。如果地物比较简单，可以直接在屏幕状态下注记较为方便；如果地物较为复杂密集，则应该在图板状态下操作，这样能在图板图纸上直接找到要注记的地物，才不会发生注错对象的错误。
在注记过程中由输入数字（或西文字母）转到输入汉字要同时按下“Ctrl”和“Space” 键，经常这样做非常麻烦，所以一般应先注记数字字母再注记汉字，这样就避免了要经常切换的麻烦。
最后有一点需要提醒的是，在数字化录图的过程中，为了防止意外，应该每隔20或30分钟存一下盘，这样即使在中途因误操作或其它原因死机，最多也就损失几十分钟的工作量，不致于前功尽弃。
5.2 用南方CASS5.0软件进行数字化地形地籍成图软件CASS5.0在CASS4.0的基础上新增了图形数字化功能。利用CASS5.0光栅图象工具可以直接对光栅图进行图形的纠正，并利用屏幕菜单进行图形数字化。操作步骤如下：
首先根据图形大小在“绘图输出”菜单下插入一个图幅。
接下来通过“工具”菜单下的“光栅图象->插入图象”项插入一幅扫描好的栅格图，如图5-21；这时会弹出图象管理对话框，如图5-22；选择“Attach…”按钮，弹出选择图像文件对话框，如图5-23；选择要矢量化的光栅图，点击“打开”按钮，进入图形管理对话框，如图5-24；选择好图形后，点击“OK”即可。命令行将提示：
Specify insertion point <0,0>,
输入图像的插入点坐标或直接在屏幕上点取,系统默认为(0,0)
Base image size,Width,1.000000,Height,0.828415,Millimeters
命令行显示图象的大小，直接回车
Specify scale factor <1>:
图形缩放比例，直接回车
图5-21 插入一幅栅格图
图5-22 图形管理对话框
图5-23 选择图形文件
图5-24 选择图形
插入图形之后，用“工具”下拉菜单的“光栅图象->图形纠正”对图象进行纠正，命令区提示：选择要纠正的图象：时，选择扫描图象的最外框，这时会弹出图形纠正对话框，如图5-25。选择五点纠正方法“linear”，点击“图面：”一栏中“拾取”按钮，回到光栅图，局部放大后选择角点或已知点，此时自动返回纠正对话框，在“实际：”一栏中点击“拾取”，再次返回光栅图，选取控制点图上实际位置，返回图象纠正对话框后，点击“添加”，添加此坐标。完成一个控制点的输入后，依次拾取输入各点，最后进行纠正。此方法最少输入五个控制点。如图5-26。纠正之前可以查看误差大小，如图5-27。
图5-25 图形纠正
图5-26 五点纠正
图5-27 误差消息框五点纠正完毕后，进行四点纠正“affine”，同样依此局部放大后选择各角点或已知点，添加各点实际坐标值，最后进行纠正。此方法最少四个控制点。
经过两次纠正后，栅格图象应该能达到数字化所需的精度。值得注意的是，纠正过程中将会对栅格图象进行重写，覆盖原图，自动保存为纠正后的图形，所以在纠正之前需备份原图。
在“工具->光栅图象”中，还可以对图象进行图象赋予、图形剪切、图象调整、图象质量、图象透明度、图象框架的操作。用户可以根据具体要求，对图象进行调整。
图象纠正完毕后，利用右侧的屏幕菜单，可以进行图形的矢量化工作。如图5-28，矢量化等高线。右侧的屏幕菜单是测绘专用交互绘图菜单。进入该菜单的交互编辑功能时，您必须先选定定点方式。定点方式包括“坐标定位”、“测点点号”、“电子平板”、“数字化仪”等方式。其中包括大量的图式符号，用户可以根据需要利用图式符号，进行矢量化工作。
图5-28 矢量化等高线
5.3 用南方CASSCAN软件进行老图数字化
CASSCAN是南方测绘仪器公司开发的新一代扫描矢量化软件。此软件基于AutoCAD的Overlay平台，充分利用Overlay对栅格图象的处理优势，结合了CASS成图软件方便灵活对地形地物处理的特点，对拥有CASS软件的用户而言，因为已经熟悉了AutoCAD和CASS的操作，故极易上手。而随着扫描仪的迅速发展，整套配备的价格较低，是对于测绘单位非常实用的老图数字化软件。
软件的界面类似于传统的AutoCAD界面,下拉菜单、工具条、屏幕菜单、命令区，一运行就会产生一种亲切感。如图5-31，我们通过“图象”菜单下的“插入”项调入一幅扫描好的栅格图。
依次用“图象”下拉菜单的“图象纠正”的“两点符合”及“多点纠正”对图象进行纠正，命令区提示：IMatch - Select Image to Match:时，选择扫描图象的最外框，局部放大后选择各角点或已知点并输入各点坐标。用这种方法纠正是对栅格图象的真正纠正，而多数矢量化软件的定向和纠正是对矢量图的纠正，并未对栅格图象进行变换。使用“图象纠正”下的“移动”、“缩放”、“旋转”也可直接对栅格图象进行变换。
图5-31 插入一幅栅格图
CASSCAN对自由曲线也有线跟踪功能。首先选择“线跟踪”下拉菜单的“属性设置”项，将Direction项改为“Both”，表示可双向跟踪。如图5-32。
图5-32 属性设置选择“线跟踪”下拉菜单的“参数设置”项，将“Color”项改为所需颜色，如“Red”，如图5-33。
选择“线跟踪”下拉菜单的“单线跟踪”，提示定义工作区域，如图5-34。
若选择“Image”则对整个图象区域进行跟踪，若选择“Define”则要求开窗定义一个工作区域，若是第一次定义工作区域则有如图5-35的提示.
图5-33 参数设置
图5-34 提示定义工作区域
图5-35 设置视口一般我们选择“No”（如选择“Yes”则打开多个视口）。之后按照提示在栅格等高线上点击一点，当跟踪到一处后点击鼠标右键，弹出浮动窗口，如图5-36。
这时选择“End line”项（或者按回车或空格键），则换向跟踪，再点击右键弹出如图5-37的菜单，选择“End line”项（或者按回车或空格键）结束。同样以此法操作跟踪几根等高线，如图5-38。
也可以使用“线跟踪”下拉菜单下的“多线跟踪”功能，按提示要求输入一条向导线，则穿过此向导线的自由曲线将被自动跟踪。
图5-36 右键弹出浮动窗口
图5-37 通过单线跟踪作几根等高线
另外，CASSCAN屏幕菜单对不同地物进行了分类归层，分类方法和CASS软件的相同，可以直接选用进行“描图”。在录入图形的同时，完成了CASS属性代码的录入，也就是在矢量化的同时也就完成了数据的采集，所生成的图形就是AutoCAD的DWG格式，可直接在CASS50中调用，可通过交换文件进行图形和数据的转换。可以在此软件中直接通过打印机或绘图仪绘图输出。
关于南方扫描矢量化CASSCAN的使用,可以参考其说明书。
