CAD地形的数据入库处理技术

刘 彬，张瑞娟 王 薇

黄河勘测规划设计有限公司测绘信息工程院，河南 郑州 450003

1 地形数据入库处理的意义

为了实现对城市基础地理信息的规范化管理及资源的共享需求，将大量的地形数据纳入城市地理空间信息数据库中，构成城市地理空间信息系统，提供给城市中各行业、各部门实时、准确、直观及权威的公共空间地理信息，是对该应用需求的极大满足，也为城市的规划设计提供了科学的决策以管理依据。城市地理空间信息系统的建设中，最基础的部分就是基础地理数据建设，主要包含数据的采集、加工、应用及维护阶段。本文提的地形数据入库处理也就是数据的加工阶段，主要意义在于对采集来的数据在GIS数据建库的基础上对其进行加工处理，从而实现建立空间信息系统数据库的目的，服务于日常地理空间信息应用的目的也得以实现。

2 地形数据入库处理面临的问题

在数据采集阶段，多数情况下对地形图数据的采集只考虑到图的因素，而忽视掉数据的要求。当然，在数字化测绘技术不断发展的今天，数据的采集在满足图的要求后，也对数据的要求越来越重视。目前，数据直接满足数据入库的要求还不能做到一步到位，还需要在数据加工阶段进行复杂的加工处理。

GIS数据的组织形式是面向对象的，也就是在对象的基础上进行组织矢量和单位识别地形图中的几何要素，然后根据点、线、面等几何特征对处理对象进行点、线、面的对象处理。地形图中的各要素在空间数据中并不是孤立存在的，在某种程度上是有一定联系的，也就是拓扑关系；GIS在对地理对象的空间几何信息进行描述的同时，对其属性信息也进行描述，这样就使得地理对象在应用中的范围更加的广泛，可以对空间进行查询、分析。现阶段的地形图数据，还不能满足GIS数据的基本要求，因此对地形数据入库处理中所面临的根本问题还是地形要素的对象化。

3 地形数据入库处理过程

3.1 转换数据格式

根据相关统计，在我国的商业化地形制图软件目前已达到近三十余种，各类软件对数据的描述都有其自身的特点，就算都是利用Microstation或者AutoCAD作为软件的二次开发，其编码描述与数据格式都是不同的，本文所述的空间信息数据库主要是基于GIS软件平台，目前该软件平台的应用中主要包括SuperMap、MapInfo、AicGis、MapGis等软件。所以，地形数据入库处理过程中最为重要的一个环节就是怎样无损的、完整的将CAD地形数据转换为GIS数据格式。

目前，数据格式的转换主要包括3种方法:1）GIS软件自带数据格式转换模块。该方法在对数据格式进行转换的时候，能不能达到预期的要求，主要根据GIS软件的支持范围决定，如果对源数据格式的支持程度低，那么转换的效果就差，如果对源数据格式支持的高，转换的效果就好，事实上，该方法在实际应用中的转换效果并不好；2）自编转换工具进行转换。该方法在目前数据转换中较为常用，因为多数数据格式都不是明码格式，因此需要借助一些软件提供明码转换格式来进行程序的编写，当然，也可以利用GIS软件提供更多二次开发接口直接对数据进行读写；3）第三方工具软件进行数据转换。当前，由加拿大某公司开发的FME平台可以实现对100多种数据格式进行互相转换，在转换的同时，还可以对多种空间信息的操作进行完成，该软件除过对数据转换的过程可以自定义外，还提供了GIS平台访问的软件及插件开发工具包。

3.2 要素编码转换

在遵循基础地理信息建设规范及标准的基础上对城市地理空间信息数据库进行建设，基础地理信息要素的代码及分类标准都按照统一的规范执行。而目前多数地形数据采集与建库环节与实际相背离，主要表现在数据采集过程中与数据建库过程中的要素编码及分类不一致，甚至缺少要素编码，所以要在地形数据入库处理的过程中，对要素编码及分了进行转换。

对要素的编码进行对位转换主要分为两种情况:1）在对地形数据进行数据组织时，要考虑要素分色、分层等几何特征，还要进行要素编码，这样在对要素编码进行对位转换的时候就比较简单了；2）在对地形数据进行数据组织时，如果仅仅只是考虑了要素的分色、分层等几何特征，没有对其进行编码，那么在进行要素编码对位转换时就复杂了。对位转换的过程中，首先要详细的分析源数据，最好在采集方案的基础上对其进行分析，一般主要根据色、层、线宽、线型、注记大小及符号名称等要素的几何特征对各要素进行分类，这样就可以得到一个要素几何特征与编码的对位表，在此基础上通过程序进行编码的对位转换。

3.3 坐标系统转换

在入库之前，数据的空间坐标系统与空间信息系统数据库是不一致的，因此需要对坐标系统进行转换。坐标系统的转换主要包括:坐标换带计算、投影平面与地理坐标的转换、坐标系转换及辅助计算等方面，坐标系统之间的转换参数，可以根据同名控制点解算。通过对已知转换坐标的同名控制点可以求得在X和Y方向上的尺度、旋转及偏移变化，然后得到坐标转换公式。

3.4 要素对象化处理

地形数据入库的核心工作是地形要素的对象化处理。在面向对象的原则下，数据编辑中以对象为组织矢量及单位识别的几何要素点，对点、线、面进行对象处理。该问题在上文中以详细说明，此处不做说明。

4 结论

地形源数据的质量好坏与数据的组织形式决定了地形数据的入库处理工作量大小。在GIS技术与数字化测绘技术不断发展的今天，地形数据的采集、入库处理等越来越按照GIS数据的采集及处理要求进行，智能化的处理手段逐步加强，因此，可以看出，数据入库处理及其过程也会趋向方便化。

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