基于FME Objects 的空间数据格式转换方法研究

周 飞

（江苏省测绘工程院，江苏南京 210013）

0 引言

地理信息数据的格式转换是相当普遍的。各主流数据处理软件能够实现一些简易的格式转换功能，但存在要素或属性丢失、图形变形的情况，无法满足无损转换的需要。

FME Objects 提供了一套软件组件用于处理空间数据。程序的二次开发引用软件安装生成的FME Objects Dot Net 4 库，该库包含了一整套处理空间数据的类、对象、常用变量、函数方法。本文利用FME Objects 读写数据、编辑数据、属性传递的特性及对多种数据格式支持、灵活嵌入其他系统的优势，开发集成了多源数据的格式转换工具，高效满足了各类数据源的统一使用。

1 FME软件简介

FME 主要功能由FME Data Inspector 与FME Workbench 实现。FME Data Inspector 主要用于查看数据的要素数量、组织结构、要素属性、图层分类。FME Workbench 是支持数据格式转换与处理的软件平台，可手动设置读模块、转换器、写模块3部分，用于数据的格式转换。FME 采用的是语义转换方法，支持多源数据的读取与相互转换，针对需求，调用丰富的函数转换器，处理坐标、图形、属性，在转换过程中实现数据重构的功能。“语义转换”运用映射文件的对应模型，提供了不同类型数据的流通通道，破除了数据之间的壁垒，有效避免了数据丢失或图形变形的发生，实现全过程自动化。FME凭借其强大的功能，封装了500 多种转换器（函数），实现了数据的多需求、多方向的格式转换。对于大批量数据格式的转换处理，借助开发链接库，运用程序定制处理同类型的数据转换是高效的。

2 程序运行

依托FME Objects 动态链接库，运用C#语言，在.NET 平台面向对象开发的程序界面如图1 所示。界面提供了选择源数据按钮、目标数据存储路径选择按钮、对应格式转换按钮，以及更新状态栏。软件主要包括dgn-＞shp、dgn-＞dwg、dgn-＞gdb、dgn-＞mdb、dwg-＞dgn、mdb-＞dgn、dwg-＞shp、gdb-＞dgn 八种格式转换功能。程序运行流程如图2 所示。

图1 程序界面图

图2 转换流程图

3 程序架构

3.1 窗体运行与设置

c#界面窗体的运行是以static void Main（）为起点，主要调用EnableVisualStyles（）、SetCompatibleTextRenderingDefault（false）、Run（new Form1（））这三个函数方法实现窗体的初步运行。

EnableVisualStyles（）函数实现窗体及设置控件的可视化；SetCompatibleTextRenderingDefault（false）函数的参数一般设置为false，此函数使用GDI 方式设置控件的显示文本；Run（new Form1（））则用于窗体标准消息的运行与循环。

窗体的设置主要包括button（按钮）、ListBox（列表盒）、StatusStrip（状态栏）、OpenFileDialog（打开对话框）。地理信息数据格式中的Geodatabase（简称gdb）是以文件夹形式表示的，应选用FloderBrowser Dialog 打开数据对话框。窗体设置的控件、对话框、状态栏主要用于触发函数的运行、显示数据的选择及状态等。

3.2 创建对象

FME Objects 运用接口定义了对象必须实现的成员变量。IFM EOSession 定义成员m_fmeSession并使其初始化，这是所有后续成员变量定义的起点。由于接口不能直接创建对象，所以对象m_fmeSession 由FME Objects 根类通过CreateSession（）方法创建，其他对象均由对象m_fmeSession 通过函数方法创建。次级生成的6 种对象主要包括图形操作工具、转换日志、对话框、要素、磁盘向量以及读写器，对象的关系及创建方法如图3 所示。

图3 对象关系及创建方法图

3.3 主要功能

3.3.1 释放内存函数

Dispose（）函数广泛用于释放界面对象的资源空间，如m_fmeSession 等对象在调用后释放资源避免报警，代码编写位于设计页面的void Dispose（bool disposing）函数中，伪代码如下：

if（m_fmeSession！=null）

｛ m_fmeSession.Dispose（）；

m_fmeSession=null；｝

其他各类对象的释放资源可参考m_fmeSession对象的操作，所有对象释放完成后调用系统基类的释放函数base.Dispose（）。

3.3.2 属性复制传递

地理信息数据的非图形属性是不可或缺的，FME 默认的转换通道不能直接实现此类属性的复制传递。我们以dgn 数据转换为shapefile 数据为例，实现在读取过程中加入属性参数。

如图3 所示，已阐述对象fmeReader 通过CreateReader（参数）创建，CreateReader（）方法主要包含m_dataInfo、m_createDirectives 两个变量和一个布尔值。m_dataInfo 用于设定数据导入的路径与数据格式，m_createDirectives 用于设置属性参数。由于两个参数是基于FME 的m_fmeDialog 对象设置的，而m_fmeDialog 是启用对话框形式实现参数与路径的传输，每次只能导入一个文件，限制了批量转换的可能性，故程序将对象m_fmeDialog 解构，分别设置两个变量的传入参数。

m_createDirectives 通过Add（）的方法加入属性参数，伪代码如下：

m_createDirectives.Add（“......DGNV8_EXPOSE_FORMAT_ATTRS，“entity_num_0，integer entity_num_1，integer link_type_0，char（40）link_type_1，char（40）”......”）；

加入属性参数设定后，程序根据属性名称依次复制属性值到目标数据，可灵活增添删除非图形类属性。Shapefile 文件由于对属性字段长度的限制，超过10 个字符的属性字段会被强制截取表示，故可导入mdb/gdb 数据库后另行操作。

3.3.3 读取数据与模式要素函数

FME 设计中同时读取数据要素与模式要素才能够完整地读取文件数据。数据转换系统将读取数据要素函数命名为readDataFeatures，读取模式要素函数命名为readSchemaFeatures。

readDataFeatures 函数运用while（fmeReader.Read（fmeFeature））的循环遍历数据特征并记录存储到数据字典中，读完每条信息后重建对象，同时在转换日志中记录每条信息。伪代码如下：

while（fmeReader.Read（fmeFeature））

｛m_fmeLogFile.LogFeature（fmeFeature，FMEOMessageLevel.Inform，-1）；

insertIntoFeatureTypeDictionary（fmeFeature）；

fmeFeature=m_fmeSession.CreateFeature（）； ｝

readSchemaFeatures 函数运用方法与readData-Features 类似。

为将完整的数据信息整合存入到字典中，需设置insertIntoFeatureTypeDictionary 函数。此函数通过FME OFeature 定义的成员对象pFeature 所收集字符串形式的信息与原库自定义的FeatureType 格式，实现数据字典格式的存储。伪代码如下：

string currFeatureType=pFeature.FeatureType；

IFMEOFeatureVectorOnDisk

currVectorOnDisk=m_featureTypeDictionary-

［currFeatureType］；

currVectorOnDisk.Append（pFeature）；

由已创建的对象fmeReader 实现数据的磁盘存储，伪代码如下：

StringCollection openParams=new

StringCollection（）；

fmeReader.Open（m_dataInfo.Dataset，

openParams）；

readSchemaFeatures（fmeReader，ref

schemaFeatureCount）；

readDataFeatures（fmeReader，ref featureCount）；

3.3.4 转换输出

数据的转换输出类似于数据的读取，创建打开FMEOWriter 对象，设定输出格式与路径，输出目标的数据和模式要素。伪代码如下：

StringCollection openParams=new

StringCollection（）；

fmeWriter.Open（m_dataInfo.Dataset，

openParams）；

writeSchemaFeatures（fmeWriter，ref

schemaFeatureCount）；

writeDataFeatures（fmeWriter，ref featureCount）；

3.4 状态栏更新

状态栏位于程序的左下角，用于更新数据转换的进度及数量，更新状态栏的代码如下：

private void updateStatusBar（string pText）

｛ toolStripStatusLabel1.Text=pText；

statusStrip1.Refresh（）；｝

为方便用户了解读取与转换的进程，每循环一次要素的读取，便通过numFeatures 计数。状态栏展示内容的更新代码如下：

while（fmeReader.Read（fmeFeature））

｛ numFeatures++；

updateStatusBar（" 已读取" + numFeatures.ToString（）+"要素......"）； ｝

3.5 要素数量检查

m_fmeLogFile 对象通过LogFeature（）函数输出转换日志，日志内容包含了源数据与目标数据的格式和路径、调用的动态库函数、读取要素的模式、读取要素量、转换线型的粗细颜色值、属性名字段、输出要素量等。但是要素是否丢失是最为关键的，故系统设置了用于对比要素读取量与转换量的检查文件，结合numFeatures 的计数功能，在读取函数和转换函数中嵌入文件流代码。伪代码如下：

string datacheck=@"D：datacheck.txt"；

streamWriter=new StreamWriter（fileStream）；

streamWriter.WriteLine（"第" +（i + 1）.ToString（）+ "个文件所有要素量为：" + numFeatures.ToString（））；//嵌入读取函数

streamWriter.WriteLine（"第" +（i + 1）.ToString（）+"个文件要素转换量为："+featureCount.ToString（））；//嵌入转换函数

检查文本示意图如图4 所示：

图4 要素数量检查文本

4 结语

本文基于FME Objects 动态链接库开发的格式转换软件，解析了FME Objects 应用的类对象、函数方法、成员变量。通过对带属性数据的格式归类与批量输入，软件实现了各类数据图形与属性的无损转换，促进了多源地理信息类文件的高效使用。随着自然资源机构改革的深入，原属国土、测绘、海洋、规划等行业数据的格式转换并叠加分析使用是必然的趋势。对于FME Objects 中涉及要素操作、坐标转换的程序处理则是下一步的研究点。