地形数据快速建库方法研究及应用
2014-04-18熊小冬
熊小冬
（1.南京国图信息产业股份有限公司,江苏 南京 210036；2.南京市地理信息应用工程技术研究中心，江苏 南京 210036）
地形数据快速建库方法研究及应用
熊小冬1,2
（1.南京国图信息产业股份有限公司,江苏 南京 210036；2.南京市地理信息应用工程技术研究中心，江苏 南京 210036）
对AutoCAD的DWG格式地形数据转换成符合入库数据标准格式的方法进行分析、研究，实现了一种数据转换较为快捷、方便、准确的新方法，为当前地形数据格式转换提供参考。
地形数据；AutoCAD转换；数据库
目前，测绘市场上出现的地形数据普遍采用基于AutoCAD软件开发的数字化成图软件制作完成。但该制图数据必须经过严格的预处理才能具备转换为GIS数据的条件[1-3]，这种必备条件给日常的测绘生产带来诸多不便。因此，通过地形数据快速建立符合标准的空间数据库，成为迫切需要解决的问题。本文结合AutoCAD的DWG格式数据的特点，基于ArcEngine二次开发工具，设计了一种较为快速、准确、方便的数据转换模式，探索出一条将地形数据进行全要素转换建库的新方法。
1 对DWG格式数据进行入库前的预处理
1.1 地形数据要素的整理和完善
按照空间数据建库标准的要求，对数字化地形图数据进行必要的预处理，包括数据分层、水系、房屋及植被等的构面、扩展属性赋值、注记对齐方式修改一致及数据接边等工作。
1）数据分层：数字化成图软件的分层代码通常就是数据标准中的要素代码，用此分层方式便于后续的要素质检。也有部分数字化成图软件制作的要素带有扩展属性，不同要素带有不同的扩展属性，且扩展属性包含数据标准中的要素代码及其他重要信息[4]。
2）植被及水系等构面：空间特征表达为多边形的要素类型，需要对要素进行构面。
3）扩展属性赋值：如控制点点名点号信息、水系名称信息、房屋结构及楼层信息、道路名称及道路宽度等级等信息、输电线线路名称及伏数赋值、高程点及等高线的高程信息及内图框中赋图名图号等。
4）注记对齐方式修改统一，一般采取中间对齐方式。
5）分幅图相邻图之间的接边，保证地物的连贯、完整性。
6）删除伪节点、删除复合线多余点及删除重复实体等。
7）满足入库要求的其他预处理工作。
1.2 地形数据要素的质检
经过地形数据的预处理之后，还有必要进行计算机检查，及借助质检软件进行质量检查。质量检查主要包含以下几个方面：
1）编码正确性检查：检查地物是否存在编码，编码与地物类型是否匹配等。
2）图层正确性检查：检查地物是否按规定的图层放置[5]。
3）符号线型线宽检查：检查线状地物所使用的线型是否正确。
4）线自相交检查：检查地物自身是否相交。
5）高程注记检查：检核高程点图面高程注记与点位实际高程是否相符。
6）复合线重复点检查：复合线的重复点检查旨在剔除复合线中与相邻点靠得太近又对复合线的走向影响不大的点，从而达到减少文件数据量，达到提高图面利用率的目的。
7）极短线、极小面检查：检查图中是否存在不合规范要求的极短线和极小面。
检查未通过的项目，可以根据质检记录进行修改，直至所有项目通过质检。
2 DWG格式地形数据转换
2.1 DWG格式地形数据转换标准
1）正确性：两者之间转换前后，地物地貌精度满足要求。
2）一致性：两者之间转换前后，地物属性一致，地物之间的关系一致。
3）完整性：转换前后应保证地物的完整性，尽可能地实现两者之间的完全转换，提高转换效率，减少后续人工编辑工作量[6]。
2.2 DWG格式地形数据转换原理
通过逐个读取DWG格式地形要素，提取地物的编码，将编码与预先制定的转换对照表中要素代码进行比对，进而以GIS的4种类型点、线、面及注记的坐标分别转换至相应图层，完成数据转换[7]。转换原理见图1。
图1 转换原理图
2.3 DWG格式地形数据转换
DWG格式地形数据转换至GIS数据库是采用AutoCAD与ArcEngine相结合的开发方式。利用VB．NET对AutoCAD地形要素逐个读取并识别地物类型，如点状要素的块参照、线状要素（闭合或不闭合）及注记，分别获取其坐标，然后利用ArcEngine重新生成要素并填写相应字段信息。如读取及转换块参照要素的代码（读取线状、面状及注记要素的代码从略）如下：
pFeatClsCONPT = pWorkspace．OpenFeatureClass ("CONPT") //打开图层
pFeaCur = pFeatClsCONPT．Insert(True)
pFeaBuf = pFeatClsCONPT．CreateFeatureBuffer()
YSDM = objBlockRef．Layer．ToString //图层名称为要素代码
Dim pPoint As IPoint
pPoint = New Point
pPoint．PutCoords(块参照的X坐标，块参照的Y坐标) //读取坐标
Dim pGeo As IGeometry
pGeo = pPoint
pFeaBuf．Shape = pGeo //生成图形
iFld = pFeaCur．FindField("YSDM")
pFeaBuf．Value(iFld) = YSDM //要素代码字段赋值
…
2.4 数据转换效果
数据转换效果如图2所示。
图2 DWG分幅地形图（左）和转换形成的GIS数据库示例（右）
图中点状地物为植被符号点、高程点、高程注记及其他点状、注记地物，经过比对原始的DWG地形图，发现地物位置及数量与原图一致，同时每一个地物都具备要素代码等基础属性信息。
3 结 语
在测绘作业过程中往往会产生大量CAD数据不易管理和资源共享。随着信息化进程的加快，要求将这些数据转换人库，以供查询、统计分析及随时更新、宏观管理使用[8]。面对这种需求，运用上述方法，只需结合AutoCAD环境及ArcEngine开发资源，编写少量代码，就可以完成。
[1] 王庆来,张鹏飞,赵钢． 地形图CAD数据转换为理正GIS数据格式经验浅谈[J]．城市勘测，2008(1)：154-157
[2] 琚锋,钱强强,钱中杰．清华山维SunwayGIS与南方CASS数据转换研究[J]． 地理空间信息,2011,9(3)：41-43
[3] 董景玲,李安群,严志新．数字化地形图数据入库的质量控制[J]．工程勘察,2009(9)：108-110
[4] 刘彬,张瑞娟,王薇． CAD地形的数据入库处理技术[J] ．,科技传播，2012(15)：189-190
[5] 宗玮,芮建勋,施蓓琦．大比例尺空间数据库数据生产及质量控制[J]．株州师范高等专科学校学报，2005,10(2):10-14
[6] 刘聪．南方CASS与清华山维EPS系统数据转换[J]．浙江建筑,2010,27(3):27-29
[7] 郑文忠．1∶10 000地形图建库数据转CAD格式程序设计[J]．山西建筑，2009，35(34):357-358
[8] 黄金锋,方锋,李长辉．城市基础地理信息系统数据集成应用问题[J]．工程勘察，2003(2)：45-47
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B
1672-4623（2014）05-0094-02
10.3969/j.issn.1672-4623.2014.05.034
熊小冬，工程师，主要从事地理信息系统研究与应用开发工作。
2013- 09- 24。
项目来源：海岛（礁）测绘技术国家测绘地理信息局重点实验室开放基金资助项目(2011B01)。
