房屋建筑面积计算及绘图系统的研制.pdf

2 0 0 1 年 5月 重庆大学 学报(自热科 学版)第 2 4卷第 3期 J o u m。f C h o n g q i n 一Un i v e r s i t y(N a C ma l S c i e n c e E d i t i o n)Vd 2 4 No 3 M a y，2 0 0 1 文章 编号：1 0 0 0 5 8 2 x(2 0 0 1)0 3 0 0 9 5 0 4 房屋建筑面积计算及绘图系统的研制 王 成 良，何 玉 林(1 重庆大学 计算机科 学与工程 学院，重庆4 0 0 0 4 4；2 重庆大 学 机械 工程 学院，重庆4 0 0 0 4 4)摘要：商品房屋套 内建筑面积和分摊面积的计 算关 系着人民群焱的实际利益。采用人I计算方 式存在花 费时阃长、I作人 员I作量 太、计算结果需要详知枝验、成果资料不规范等诸 多问题。采用 A c t i v e XA u t o ma t i。n 技 术 和 A D O 技 术，通过 V B 6 0蛄 舍 A C C E S S 2 0 0 0数 据库，在 A u o C A D R 1 4环境 下进行：次开发，研制了房屋建筑面积计算及绘图系统。该 系统可 自动计算各楼层套 内建筑面积和分 摊 面积，打印相关数据和图形，自动生成规范化 了的房测计算报告书。该 系统 巳在十几家单位实际推广 远行，经过不断完善，满足 了房测业务部 门的需要，获得 了较好的经济效益和社会效益。文 中着重介绍 实现 A C R P T S系统过程 中 的几 十关键技术 问题。关键 词：房屋 建 筑面积；房屋 泱 I 量；数据 库；：次开发 中国分类号：T P 3 1 1 1 1 文献标识码：A 为了保护消费者的合法权益，规范商 品房销售行 为，减少商品房销售过程中买卖双方问的纠纷，建设部 下发了有关 商品房销售面积计算及公用建筑面积分 摊规则 文件，要求在商品房买卖所签订的商品房购销 合同中，明确载明购房者所购置的商品房她建筑面积，并注明该商品房的套 内建筑面积及应合理分摊的公用 建筑面积。目前一般 的工作流程是由相关职能部门的 工作人员现场测量完毕后，经手工计算整理，形成“房 屋建筑面积测绘计算报告书”提交给用户，但这种方式 存在花费时间长、工作人员工作量大、计算结果需要详 细校验、成果资料不规范等诸 多不便。为减轻测绘计 算人员的工作负荷，提高工作效率，缩短成果资料交付 时间，采用 Ac t i v e X A u 幻n l a t i。n L 和 A D O 3 技术 通 过 V B 6 0结 合 AC C E S S 2 0 0 0数 据 库，在 AUT O C A D R1 4 环境下进行二次开发，研制了房屋建筑面积计算 及绘图系统 A C R P T S。该系统可 自动计算各楼层套 内建筑面积和分摊面积，打印相关 数据和图形，自动生 成规范化了的房测计算报告书。1 AC R P T S系统关键技术 1 1 房涌文档的初始化处理 利用 A C R P TS系统进行 新 的一项房测业务计算 时，必须对该 系统进行初始化处理。初始化过程就是 新建一宗房测文档，建立工作环境 的过程。在新建房 测文档时，由用户输入工作人员信息及房测位置信息，通过树型视 图控件来定义房屋各楼层 情况后，系统 自 动生成对应 的空的DWG图形文件和 AC C E 数据库(用于存放相关图形对应 的数据 和其 它管理数据)；为 便于管理，两个文件名 除扩展 名不同外，其 它完 全相 同，例如北碚新桥国家安居工程 3 6#d w g和北碚新 桥国家安居工程 3 6#md b。系统 自动将这两个文件 纳人文档管理数据库 h i s t d o c md b中进行管理。用户 可利用房测历史文档管理模块方便地查看已有的房测 文档，也可对 已有 的房测文档进行删除、修改、检查文 档是否存在等操作。房测文档管理结构如图 1 所示。在初始化过程中，系统 自动启动 A u t o C A D并建立 与 Au t o C A D的联系，按照楼层 的图层管理方式 自动生 成各图层。1 2楼屠的图形管理 一宗房测业务，针对不同的开发商可能涉及到多 收稿 日期：2 0 0 0 一 i I-2 8 作者简介：王戚良(1 9 6 4 一)，男，江苏丹阳人，重庆太学剐研究员，博士生。主要研究方向：计算机集戚制造系统、网络敷据库 研 究、多媒体应用。*本文已通过重庆 市科委“科 学技术戚果鉴定”(瀹科委鉴字 1 9 9 9 第 1 7 4号)维普资讯 http:/ 重庆 太学学报(自然科 学版)2 0 叭 年 历 史 文 档 图 1房测文档 瞥理结构 幢高层建筑和异 型房屋 结构 的建筑面积 的测量 和计 算。如何在 AC R P T S系统 中进行有效的房屋楼层 的 组织和管理，是系统开发 成功 的基础。考虑到 目前还 没有统一 的国家标 准来规定 绘制平 面图形 是用单 线(墙体中心线)来表示墙体，还是用双线(墙体外沿线和 内沿线)来表示墙体，在组织和管理房屋楼层在图形上 的表现时，采用了如下的方法。由每一建筑平面层(完全相同的楼层祝作一个平 面层。例如将完全相同的 4 7层枧作一个平面层)自 动生成对应的4个 Au t o C a d图形层，分别为单线图层、中线图层、双线图层、标记图层。其中用户交互绘制建 筑平面图在单线图层上进行；在中线图层上构造房间、阳台及公用位置封闭区域；在双线图层上放置以墙体 外沿线和内措线双线构成的房问、阳台及公用位置封 闭区域；在标记图层放置尺寸标注和其它文本内容。在图层的命名方面采用“第几幢 第几层$图层类 型”的方式，例 如“第 1幢一第 4 7层$单线”、第 1 幢 一 第 4 7层$中线”、“第 1幢 第 4 7层$双线”、“第 1 幢一 第 4 7层 S标记”、“A栋 一 8层$单线，要 点就 是在建筑幢数与楼层之问用“”下横线隔开，楼层 与 对应的 4个图层之问用“$”来隔开。用户在绘制建筑平面图时，全部 以墙体中线来 进 行，可以用 Au t o C a d提供 的任何绘图命令进行绘制，例 如用 fi n e、y l i n e，y g o n、r e c t a n g 1 e 等等命令 绘制直 线，所绘制的图形放在单线 图层上；通过面积采集，构 造房间、阳台及公用位置封闭区域，此时整个平面图形 由一块一块封闭区域组 成，系统 自动将 由各个封 闭区 域组成的平面图形放到中线 图层上；再 根据用户确定 的墙体厚度 自动偏置中线 图层上的所有封闭区域，形 成墙体外措线和内沿线双线，并将它们放到双线 图层 上，尺寸标注的内容和区域标识等文字 内容全部放在 标记图层上。系统将生成的仅有外墙体组成的封闭区 域，放在 中线图层上 但其位置放在距离该层平面图的 正上方。通过上述过程，用户可 以非常方便地以楼层为操 作单位进行 图形处理，解决了楼层对应 的图形管理问 题。1 3 面积采集，面积采集 的过 程实际上就 是封闭 区域 的定义过 程。如何快速方便地进行 封闭区域 的定义是 A C R P T S 系统好用的一个重要方面。常规的方法就是一条一条 选择构成封闭区域 的线段来进行处理，有时遇到直线 相交处，还得先切断来进行处理。在 AC R P TS系统 中 用户只需要用鼠标点击封 闭区域内部任一点，即可获 得一个转化成多义线 P o l i n e的封 闭区域，不管构成 封闭区域的图形多么复杂多变(可以为圆弧型、圆形、椭圆形或其 它曲线)，这样大大方便 了用户的操作 使 用。其实现方法就 是灵活应 用 Au t o C 中的 R i o n 区域命令，结台 A c t i v e x Au ma t i o n提供 的 Au t o C a d 对象 的属性 和方 法来达 到 目的。在面积采集过程 中，有时对 于一 块 区域需要计算 全部建筑面积，有时需要折半计算建筑面积(倒如非封 闭阳台)，甚至有 时有 特殊 的建 筑 面积计 算方法，在 A C R P TS系统 为了反映用户 的各种要求，每一 块区 域都对应着一个面积系数，该面积系数乘以当前 图形 面积就是特殊情况下 的该 区域的建筑面积，该面积系 数连同该 区域的各项属性(包 括幢号、楼层数、同户型 数、单元号、房号、备注说明等等)一同绑定在该 区域图 形实体中。并存放到外部数据库中。这一点使系统灵 活性和适应性大大增强。1 4 图形实体与相关属性的绑定 数据库和图形库 的集成 是 A C R P 系统的核心 技术。针对每一幢建筑的每一个单元 在 A C R P T S系 统中对每一 个楼层 的各个房号 的各个 区域(阳台、套 内、公用等)进行相关属性的定义，包括房屋幢号、楼层 数、套数、单元号、房号，确定 是户 型还是公用 是使用 面积还是阳台面积，相关备注说明等等，对这些信息如 何处理，通常的做法就是直接放到外部数据库进行保 存，这种做法的最大缺点就是 当图形发生修改时，不能 及时更新外部数据库，容易 出现差错，且对图形信息的 查询、修改都要访问数据库，速度慢，特别是在网络环 境下增加了网络负荷。通过对 Au t o C a d图形库的内核解析，对图形环境 下的每一个实体按照一定 的规 则可 以绑定 多达 1 6 K 的扩充数据，绑定的扩充数据对用户来说是不透明的，也即用户通过一般的命令无 法访问，用户也感觉不到 它的存在。将这些附加信息作为实体(A C R P TS系统 中为一块封闭区域)的扩充数据 完全绑定于该封闭区 维普资讯 http:/ 第 2 4誊第 3期 王成 良：房屋 建筑面积 计算夏培 目系统的研制 域上，作为各个区域 的属性加 以管理，这样用户访问编 辑这些数据无需访问数据库，当图形发生改变时，系统 可自动修改对应的数据。再通过数据入库操作，保证 图形库中的 内容 和数据库 内容 的一致 性。这样整个 Ac R P T s系统有机地将 图形 库和数据库两部分集成 融合起来。1 5 数据库访问接 口 相关房屋信息虽然可以绑定在图形实体中，在数 据的管理、维护等方面虽也能达到一定的 目的，但 由于 房屋数据信息分布在一个一个封 闭实体上，要对整个 房屋平面图形的数据进行统计、汇总等等数据处理，则 显得操作繁琐，速度慢，处理不甚方便。通过外部数据 库同步存放图形封闭实体属性数据可以达到较好的效 果。通过 微软 数 据 库访 问控 件 A DO(A c t i v e X D a t a Ob j e c t 2 O)，采用 OD B C数据库访问接 口技术，实现了 图形属性数据入库操作。1 6 外墙的 自动生成 建筑面积计算过程 中，需要计算某一平面层外墙 体所包含的面积，另外在建筑 面积测算成果报告 中除 了应附有对应某一平面层的建筑图形外，还应包括对 应平面层的外墙红线图。因此有必要从某一平面层图 形中获得外墙体 图形。在 AC R P TS系统 中采用 了如 下的方法实现了外墙体的 自动生成。首先构造一个由中线图层中所有图形实体组成的 一个选择集，对选择集中的每一个实体进行循环，将其 中的封 闭区域 图形从中线图层上复制到“0”层上，然后 通过各个封闭区域的“并集”操作技术，将各个封闭区 域合并成一个大的区域，该区域 即为外墙体的封 闭区 域，将 0层上的外墙体的封闭区域复制到中线图层上 距离原来平面图形上方某个位置，将“0”层上的所有图 形进行 自动清除。上述操作对用户来说仅仅是发出生 成外墙的命令，其它操作均 自动完成。1 7 自动标 注 A C R P T S系统 的 自动尺寸标注是减轻工 作人 员 繁重劳动 的有力 工具。在 AC R P T S系统 中实现 自动 尺寸标注 的方法 如下：首先构造一个包含中线图层所有图形实体的选择 集，对选择集 中的每一个实体进 行循环，凡是 多义线 P o l y l i n e，则得到该条多义线的所有端点，对所有端点 进行循环，不断判断开始点和 下一点和通过判断每一 线段的曲率度，判断是否为直线，若是直线，即用“对齐 标注”方式，进行 自动尺寸标注，若是非直线段，那么就 跳过不作尺寸标注。这样直到选择集中的所有多义线 处理完毕。9 7 l 8 分摊信息的快速输人 分摊信息的输人是房屋建筑面积计算过程的重要 一步。对于各个 单元 中多楼 层，结构 异型的建筑，快 速、方便、直观地进行分摊信息的输人将大大提高工作 效率。在 AC R P T S系统中采用 了A c t i v e X控件 Ms f l x G R D，该控件具有分类和聚并功能，这样通过对该控 件的灵活使用，大大方便了用户的分摊信息 的输入。1，9图形打印 图形 的打印输 出可以借用 A u t o C o d中已有的 p l o t 打印命令来完成，但在 AC R P T S系统 中，一宗房测业 劳的计算可涉及多 幢、多单元、多楼层建筑情况，每一 个建筑平面层对应 四个图形层。一般需要打印各楼层 建筑平面图与对应的外墙红线图。因此一个 D WG图 形文件 中要打印的图形可能是几十、上百个，因此通过 原有的打印命令对这么多图形一个一个打印。操作繁 琐，使用不使，特别是对于要 打印图框的情况，需要对 每一张图形手工套用 图框，进 行调整，然后再 打印输 出，工作量很大，且易于出错。为了解决上述问题，在 AC R P T S系统中采用 了如 下的解决方法：1)选定某一楼层，系统 自动区分建筑平面图和对 应的外墙红线图，计算出包含各 自图形的最小矩形框 范 围；2)由用户选择图纸 幅面、图纸放置方式、图形在 图纸上的起始位置，旋转角度；3)确定是打印外墙红线圈还是打印楼层平面图，确定是否要打印图框；4)确认上述设定，系统 自动计算 出图比例，有 图 框则 自动套用图框，然后 可以预览图形，如果满意，按 下鼠标右键 即可打印输出；出图比例也可由用户指定。5)自动套用 的图框可 由用户根据实 际情况事先 制作。图框 的套用是实时的，即动态套 用，动态拆 除 套用的图框允许用户进行调整。这样可满足各种应用 需求 通过一个 打印界面，就可 自由选择楼层和图层，自 动计算出图比例、动态套用和调整图框，完成所有的打 印工作，给用户提供了一个集成化的图形打印环境。2 结束语 A C R P TS系统是利用 V B 6 0和 Ac c e s s 2 0 0 0数据 库在 Au t o C a d R 1 4版本下通过 A c t i v e X A u t o m a t i 0 n技 术进行 二次开 发实现 的。A u t o D e s k公司在 A u t o C a d R 1 4版本 中首次 引入 A c t i v e X Au t o ma t i o n技 术，但还 不太完善，因此开发 AC RP T S系统遇 到了不少难点，维普资讯 http:/ 重庆 走学学报(自然科 学版)虽已解决，但在某些方面处理速度稍逊，例如在 V B中 大量使用 S e n d Ke y s 函数向 A UT OC A D命令行传递键 盘指令。目前在 Au t o C A D 2 0 0 0版本 中对该技术 的支 持得到了极 大加强，在此新环境下，对 A C R P T S系统 进行改进可获得更好的运行效率。20 01卓 参考文献：1 郭朝勇 Au t AD R 1 4二次 开发技 术 M 北京：清华大 学 出版社1 9 9 9 2 H A RO L D D A VI S Vi s u a l B a s i c 6 S e r e t s M C a i f o r r d a US A：1 DG B o o k s Wo r l d wi d e，I n c 1 9 9 8 De v e l o p me n t o f Ho u s e Ar c h i t e c t u r a l Ar e a Co mp ut i ng a nd Pl o t t i ng S y s t e m WANG Oh e n g-l i o n g，HE Yu-l i n (1 C o U pe o f C o mp u t e r S c i e n c e a n d En g i n ear i n g，Ch o n g q i n g Un i v e r s i t y，Ch o n g q i n g 4 0 0 0 4 4，Ch i n a；2，C o l l e g e o f Me c h a n i c a l E n g i n e e r i n g，C h o n g q i n g Univ e r s i t y，C h o n g q i n g 4 0 0 0 4 4，C h i n a)Ab s ant：Th e e x a c t c o mp u ti n g o f h o u s e a r c h i t e c t u r al a r e a a n d a p p o r t i o n me n t o f e a i s s t r o n g l y r e l a t e d t o t h e a c t u a l i n t e r e s t s o f p e o p l e I f i t i s d o n e ma n u a l l y，t h e r e a r e ma n y p mb l e m s u c h a N l o ng e r t i me s p e n d i n g，mo re wo r k l o a d，re-q u i ri n g d e t a i l e d v e rif i c a t i o n，n o n s t a n d a r d cal c l 1 l a t i n g r e p o r t Us i n g Ac ti v e X a u t o ma ti o n a n d ADO t e c h n i q u es，t h e h o u s e arc h i t e c t u r a l are 5 c o mp u t i ng a n d p l o t t i n g s yst e m wa s d e v e l o p ed u n d e r Au t o c a d R1 4 e n v i r o n me n t wi t h VB 60 a n d Ac c e s s d a tab a s e i n o r d e r t o s o l v e a b o v e p r o b l e mTh e d e v e l o p e d s y s t e m can a u t o ma t i cal l y c o mp u t e h o u s e a r c h i t e c t u r al e a a n d a p p o rti o n me n t o f a r e a f o r e a c h fl o o r o f eac h b u i l d i ng a n d c a n p r i n t t h e r e l a t e d d a t a repo r t a n d d r a wi n g Th e s y s t e m wo r k s we l l i n ma n y d e p art me n t s o f h o u s e mos u r e n l e r L t S e v e r a I k e y t e c h n i c a l p rob l e m o f t h e s y s t e m a re di s c u s s e d Key wo r d s：h o u s e&r e h i t ect u r al a 他a；h o u s e meas u r e me n t；d a t a b a s e；s e con d d e v e l o p me n t (责任蝙辑 吕赛英)(上接 7 9页)Po l y n o mi a l Fe e df o r wa r d Ar t i f i c i a l Ne u r a l Ne t wo r k XI E Kai-g u i ，BAt Se n。，ZHOU J i o 口 j (1 E l e c t r i c P o we r S y s t e m Rese a r c h I n s t i t u t e o f E l e c t ri c a l E n g i n ear i n g Co U pe，Ch o ng q i n g Un i v e r s i t y Ch。n r 1 g 4 0 0 0 4 4 Chim；2 Ch o n g q i ng C o mmu n i c a ti o n c 0 e g e De p t 1，Ch o n g q i n g 4 0 0 0 3 5，C h i n a)Ab s t r a c t：A n e w art i f i c i a l n e u r a l n e t wo r k，ie，pol y n o mi al f ead f o r wa r d a rti f i c i al n e u r al n e c w0 r k(P FANN)1 c h h a s t h r e e l a y e r s(i n p u t l a y e r-h i d d e n lay e r a n d o u t p u t l a y e r)i s p r es e n t e d T h e n e u r a 1 a c t i v a t i。n f u n c 。n s。f h i d d 衄 y es a n d o u t p t l a y e r a r e f(x)=a n d l i n e a r f u a c t i o n，r e s p e c t i v ely T h e l e a r n i n g m e t h o d o f Kd d e n _ o u t D u t 1 a v e r w l g h h e t eap e s t d e s c e n t m e t h o d and t h e o n e o f i n p u t h i d d e n l a y e r we i g h t s i s g e n e t i c a r i t h m(G A)Du r i n g n e J e a 丌 l ng p r o c e s s，t h e e r r o rf u n c t i o ni sd e c r eas ed mo n o t o n el yS ot h el e a r n i n galg o r i t h m i s c 0 n v e r n t a n dt h e n e t w D r k，wh c h c a“a p p r o x i ma t e to a r b i t r a r y c o n t i n u o u s f u n c t i o n，i s s t a b l e So me a p p l y i n g s a mp l e s o f P FANN。w c h r e v e a l e s t h e r e ma r k a b l e q u ali t y，a r e p ropo s e d。t oo Ke y帅 r d s：po l y n o mi al f ead f o r wa r d a rti f i c i a l n e u r al n e t wo r k；t h e s t e e p est d e s c e n t me t h。d；g e n e t i c出。ri t h m：a l g o r i t h m con k,e r g e n ea；B p p t o x i ma t a b i h t y (责任蝙辑幸胜拳)维普资讯 http:/