ArcGIS在地籍数据库建设中的应用——Shapefile与Geodatabase的转换

廖宝全

(河北天元地理信息科技工程有限公司，河北廊坊065201)

一、引 言

在地理信息系统的应用和发展过程中，数据来源广泛，空间数据也呈现出多样化的特征，各个系统的数据模型与数据结构不一致，如何实现数据的共享是地理信息产业中的一个具有实际意义的关键性问题。就目前国土地籍调查来讲，各个单位主要使用GIS软件平台是多种多样的，各种软件平台的数据模型与数据结构也不一致，主要的GIS软件平台包括国产GIS软件MapGIS、SuperMap等，国际化包括ArcGIS等。由于专业性和综合性方面各具优势，在国内市场都拥有很大的客户群体，在平时工作中会针对不同的应用，往往需要集成二者优势，达到快捷、高效的工作目标，因此实现二者之间数据的安全稳定转换具有重要的实际意义。国产GIS软件通用的存储格式为Shapefile数据库，最新版ArcGIS软件的存储格式为Geodatabase数据库。笔者拟研究如何将两种数据库进行安全稳定转换，从而达到数据资源共享的目的。

二、Shapefile与Geodatabase数据结构分析

1.Shapefile数据结构分析

Shapefile是美国环境系统研究所公司(Esri)开发的一种空间数据开放格式。目前，该文件格式已成为地理信息软件界的一个开放标准。Shapefile也是一种重要的交换格式，它能够在Esri与其他公司的产品之间进行数据互操作。

Shapefile属于一种矢量图形格式，它能够保存几何图形的位置及相关属性。但这种格式没法存储地理数据的拓扑信息。Shapefile文件指的是一种文件存储的方法，实际上该种文件格式是由多个文件组成的。其中，要组成一个Shapefile，有3个文件是必不可少的，它们分别是 SHP、SHX、DBF。与".dbf"文件。表示同一数据的一组文件其文件名前缀应该相同。除了这3个必须的文件以外，还有8个可选的文件，使用它们可以增强空间数据的表达能力。所有的文件都必须位于同一个目录之中。

2.Geodatabase数据结构分析

ArcGIS是地理数据的信息系统。和所有的信息系统一样，ArcGIS有一个定义明确的处理数据的模型，这个模型统称为Geodatabase它定义了所有在ArcGIS中可以被使用的数据类型，以及它们如何被显示、访问、存储、管理和处理的。Geodatabase是一个被所有ArcGIS产品及应用程序共享的通用框架，是现代化GIS的数据模型，是Esri公司从多年的研究与发展和先前多次的实施应用而发展进化而来的。

ArcGIS是围绕着Geodatabase数据库构建的，它使用对象-关系型数据库来存储空间数据。Geodatabase是一个存储数据集的容器，同时将空间数据和属性绑定起来。拓扑数据也能够存储在Geodatabase中并对特性进行建模，如在表示道路交叉时可以对道路之间的相关性进行设定。在使用Geodatabase时，很重要的一点就是要理解要素类(Feature Class)，它就是一系列要素，以点、线或多边形的形式呈现。在使用Shapefile格式时每个文件只能存储一类要素然，而Geodatabase却能够在一个文件中存储多个要素或多种类型的要素。

在ArcGIS中，Geodatabase可以以3种不同方式存储，包括FGDB(File Geodatabase)、PGDB(Personal Geodatabase)，和ArcSDE Geodatabase。FGDB 在9.2版时被引进，它把信息储存在一个扩展名为GDB的文件夹中，文件夹内部的文件和Coverage差不多但不一样。和PGDB类似，FGDB也支持单一用户，但与PGDB不同的是，FGDB没有数据量大小的限制。默认情况下单一表的大小不能超过1 TB，但这实际是可以被改变的。PGDB用Microsoft Access文件存储数据，将几何数据存储在二进制大对象字段中，OGR库能够处理这种文件类型并将它转换其他文件格式。一些需要数据库管理员完成的工作如管理用户及备份等可以通过ArcCatalog完成。基于Microsoft Access的PGDB仅能在Windows操作系统下运行而其有2 GB数据量上限的限制;企业级的Geodatabase可以通过ArcSDE操作，它拥有可连接高端数据库管理系统(DBMS)的接口，如Oracle、Microsoft SQL Server、DB2和Informix等。这些 DBMS能够多方面地管理数据库。

三、Shapefile与Geodatabase的转换

以福建省龙岩市某镇地籍数据库为例。

1.Shapefile到Geodatabase

(1)创建一个新的地理空间数据库

在ArcCatalog树中选择一个文件夹，单击File菜单，或在选中的文件夹上单击右键，选择“新建”，再选择“个人地理数据库”，如图1所示。输入个人数据库的名称:福建某镇地籍数据库Geodatabase，这时该数据库是空的。

(2)建立要素数据

首先在数据库该镇地籍数据库Geodatabase上单击右键，选择“新建“，再选择“要素类”，如图2所示。输入所要创建要素类名称、别名，选择所创建要素类的类型、坐标系统和高程系统，输入各种限差标准。由于数据最终需要由Shapefile数据库转换而来，因此所有设定值必须与原Shapefile数据库相一致。本地籍数据库要素类设定为1980西安坐标系统，采用高斯-克吕格6°分带投影，中央经线为117°，高程系统为 1985国家高程基准。如图 3所示。

图1

图2

图3

依照Shapefile数据库数据对比建立Geodatabase数据库各要素类，见表1。

表1 Shapefile与Geodatabase数据对应关系

(3)导入Shaprfile数据

选择所要导入数据的要素类，如DLTB，右键单击DLTB，选择“加载”，再选择“加载数据”，按要求加载与DLTB相对应的地类图斑Shapefile数据。依照表1一一加载各要素类数据，数据全部加载完成后的该镇地籍数据库Geodatabase即为该镇Geodatabase格式地籍数据库，并能在ArcGIS等多种软件平台上进行显示、编辑、修改等操作。如图4所示。

图4

2.Geodatabase转换为Shapefile

在ArcCatalog树中打开所要转换的Geodatabase数据库，右键单击所要转换要素类，如CLKZD，选择“导出”，再选择“转换为 Shapefile(单个)”，如图5所示。

图5

在“要素类至要素类”对话框选择输出位置，添加输出的Shapefile要素类名称，以及选择输出要素类个字段类型，如图6所示。

图6

将Geodatabase数据库各要素类对照表1依次导出为Shapefile数据，存储在指定文件夹中。所有要素类全部导出完成后，此文件夹内数据即组成为该镇Shapefile格式地籍数据库。

四、结束语

如何使数据资源最大化地共享，如何充分达到软件的优势互补，优化数字化生产的工艺流程，降低生产成本，提高劳动生产率，是推动GIS行业向前发展的一个重要问题。本文通过对ArcGIS 10的简单应用，实现Shapefile与Geodatabase数据的相互转换，迅速提高数据使用效率，集成不同平台功能与数据，为各级部门使用GIS数据提供了方便，使地理信息系统更符合实际工作中的要求。

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