全国第三次土地调查中数据转换方法研究

2019-09-10刘富民

科学导报·学术 2019年4期

摘要：全国第三次土地调查中存在很多CAD格式的数据，将AutoCAD数据转化为GIS 支持的文件成为必然。本文介绍了AutoCAD的DXF格式数据与ArcGIS的shp格式数据，以及它们的区别与联系，这两种格式数据转换涉及的要素、问题，提出了解决数据格式转换出现的问题的方法等

关键词：DXF；shp；数据转换

时下全国第三次土地调查全面开展，很多数据都是以CAD的格式存在的，而为实现对数据的分析与管理，同时为提高数据采集的效率、降低建设GIS的成本、缩短GIS的建设周期，将AutoCAD数据转化为GIS 支持的文件成为必然。但是由于CAD软件在数据存储、图元定义、管理风格等方面同GIS软件的差别，数据转换不可避免的存在着各种问题，不能符合GIS数据的入库标准。如何解决这些问题是当前GIS人员面临的主要的问题。本文主要论述由DXF格式转换到Shp格式可能产生的问题与解决方法。

1、AutoCAD与GIS异同

计算机辅助设计（CAD，Computer-Aided Design）通过计算机辅助设计人员进行设计，提高设计的自动化程度，节省人力和时间。地理信息系统（GIS，Geographic Information System）是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。二者存在较大差异：

1）操作对象的不同。CAD研究对象为人造对象、规则几何图形及其组合。GIS处理的数据大多来自现实世界，比之人造对象复杂，数据量更大，数据采集的方式更趋于多样化。

2）CAD的图形功能特别是三维图形功能强，一般很少涉及属性的内容。GIS的属性库结构复杂、功能强大。

3）CAD中的拓扑关系较为简单或没有拓扑，GIS强调对空间数据的分析，图形属性交互使用频繁。CAD一般采用几何坐标系，而GIS采用地理坐标系。

DXF（Drawing Exchange File）文件即标准图形交换文件，是AutoCAD软件的一种ASCII格式的文件。Shp（ESRI Shapefile）格式数据是可以建立元数据的数据类型。元数据是对数据进行描述和定义的数据，包括与空间数据相关的很多有用信息，如数据属性全名、原始数据比例尺、定位精度和投影等。

2、DXF与shp格式数据转换的内容转换涉及AutoCAD的多种要素，主要包括：块、单行文本、多行文本、直线、多段线、圆、弧、拓扑关系、坐标系统等，它们转换到ArcGIS中对应的要素如图1示：（其中的扩展数据主要包括单行文本、多行文本等）

AutoCAD以图层组织图形數据，不同类型的图素，如点、线、多边形等可以共层，一个DXF文件可以包含多个图层。而在GIS中，每个视图只包含一个专题。同类型、不同专业的空间数据（点、线、多边形等）应分层存放，不能共存于同一个专题。在将CAD图形数据转化为GIS数据之前，要将它们按不同的专题重新组织。根据数据组织的不同得到GIS对应于CAD的图层：

建立对应关系，将转换前后的图形实体建立一对一或多对一（如CAD中分层较详细的几个图层转换时可以合并为一层）的对应关系，防止丢失要素，某一类要素出现问题容易追本溯源，找出原因所在。对应关系写在笔记本上，易于读取检查。

建立转换对照表，尤其是图元参数对应表，程序执行时只需按照对照表即可将复杂的图元替换成GIS可以识别管理的地理实体。

充分利用CAD的图形信息自动生成GIS的属性信息、图层信息可以转换成要素类型编码；注记可以生成许多属性信息，如由名称注记可以得到要素名称属性，可以大大减少属性编辑的工作量。

3、DXF与shp格式数据转换对比如下两幅图，图2是Shp格式的GIS图，图1是转换前与之相对应的AutoCAD的DXF格式图。

4、结语

数据是GIS的血液，由于AutoCAD的广泛应用，大量的数据以CAD的格式存在，所以实现DXF文件的转换具有极大的实用价值。既提高了数据的采集效率、降低了GIS的建设成本，又缩短了GIS的建设周期。解决了转换存在的问题也就具有极大的现实意义。

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