張黎黎

摘 要：將地圖數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)镚IS數(shù)據(jù)的本質(zhì)在于把CAD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)镚IS數(shù)據(jù)，CAD軟件屬于常用的作圖軟件，與GIS軟件相比，兩者在管理特征、儲存數(shù)據(jù)、定義圖元等方面都存在一定的差異。受到多種內(nèi)外部因素的影響，當前仍缺乏統(tǒng)一空間的數(shù)據(jù)參考標準，導致CAD信息在轉(zhuǎn)化為GIS信息的過程中仍存在多種質(zhì)量問題。研究人員應從此方面入手，不斷發(fā)展GIS技術。本文從FME的角度出發(fā)，重點探究CAD與GIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方式。

關鍵詞：CAD；GIS；FME；Geodatabase

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A

GIS技術（地理信息系統(tǒng)）可用于圖像、數(shù)據(jù)處理過程中，實現(xiàn)GIS格式數(shù)據(jù)、CAD格式數(shù)據(jù)的共享，是當前研究GIS技術的核心、重點工作，其仍缺乏統(tǒng)一的數(shù)據(jù)參考標準，極大程度地增加了數(shù)據(jù)共享的難度。使得CAD技術科學轉(zhuǎn)化為GIS數(shù)據(jù)，如果沿用傳統(tǒng)方式，很有可能導致數(shù)據(jù)信息丟失或者過于龐大，在使用CAD系統(tǒng)、GIS技術前都需要重新進行加工，降低了數(shù)據(jù)整體質(zhì)量，但如果兩者之間無法轉(zhuǎn)化，將會形成信息孤島，浪費大量資源，從FME技術出發(fā)，轉(zhuǎn)換CAD與GIS數(shù)據(jù)，不僅能夠有效節(jié)省空間數(shù)據(jù)資源，減少數(shù)據(jù)整理過程的重復投入，還可促進空間信息產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展。

1.Geodatabase、CAD功能簡析

Geodatabase屬于當前應用較為廣泛地理信息數(shù)據(jù)模型，用于多種GIS軟件進行數(shù)據(jù)存儲管理，以標準關系數(shù)據(jù)庫技術為基礎，具備大小可伸縮、支持多用戶訪問、支持DBMS結(jié)構(gòu)等多種優(yōu)勢；CAD軟件系統(tǒng)集工程應用、地形描繪、空間數(shù)據(jù)建庫等多種功能于一身，是CAD數(shù)據(jù)生產(chǎn)的重要工具，兩者是支持GIS與CAD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化的重要部件。

1.1 Geodatabase功能特征

（1）Geodatabase涵蓋較大數(shù)據(jù)量，整個地理信息數(shù)據(jù)系統(tǒng)是較為復雜的綜合體，需要通過數(shù)據(jù)描繪不同地理要素，特別是地理要素空間分布數(shù)據(jù)。

（2）數(shù)據(jù)應用范圍較多，當前的應用領域有環(huán)境保護、土地規(guī)劃、生態(tài)環(huán)境管理、市政管理、地理研究、市政基礎設施管理等。

（3）Geodatabase不僅具備地理要素基本屬性，還應涵蓋空間數(shù)據(jù)，即用于描述不同地理要素空間分布的詳細、可靠數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系較為緊密。

1.2 CAD軟件功能特征

（1）CAD軟件的繪圖方式操作簡單、準確，在繪圖時，軟件會給出較為詳細的提示流程，根據(jù)提示內(nèi)容，操作人員只需輸入對應文字、數(shù)字就可轉(zhuǎn)換為地圖，使得地物更加精準化、具體化。

（2）繪圖的編輯功能強大，能夠繪制出不同圖形，且圖形美觀、可靠、實用。

（3）能夠較為容易的修改、編輯圖形。

從CAD數(shù)據(jù)與Geodatabase的功能特征而言，兩者空間數(shù)據(jù)均存在拓撲關系，并且空間數(shù)據(jù)的拓撲關系以幾何重合為基礎，該種拓撲關系帶有非強制性特征。但同時，Geodatabase能在要素集中創(chuàng)建拓撲關系，也允許多個幾何要素或者專題要素同時進行拓撲關系定義，Geodatabase的拓撲關系能直接提供了較多類型的編輯工具與規(guī)則，極大程度地保護了空間數(shù)據(jù)的完整性；而CAD數(shù)據(jù)則要借助CAD軟件以外的工具以實現(xiàn)拓撲關系定義。

1.3 GIS數(shù)據(jù)模型與CAD數(shù)據(jù)的聯(lián)系與特征

CAD數(shù)據(jù)與CIS數(shù)據(jù)模型具備以下特征：

（1）空間數(shù)據(jù)模型中帶有點、線、面圖形數(shù)據(jù)。

（2）CAD數(shù)據(jù)常以DWG格式存儲，在傳統(tǒng)應用過程中，DWG 僅作為圖形數(shù)據(jù)，不存儲屬性數(shù)據(jù)，隨著UI這一現(xiàn)代化科學技術的發(fā)展，使得該種管理方式逐步豐富，DWG已逐步進化為圖形、屬性數(shù)據(jù)兼?zhèn)涞臄?shù)據(jù)格式。

1.4 GIS數(shù)據(jù)組織與CAD數(shù)據(jù)的聯(lián)系與特征

CAD數(shù)據(jù)組織方式以圖層為主，共有3種元素，即點、線、面，整個圖層的組織缺乏統(tǒng)一標準，但就GIS數(shù)據(jù)組織而言，每個圖層只可以表示一種元素，這也就意味著，當CAD在轉(zhuǎn)變?yōu)镚IS數(shù)據(jù)時，1個圖層可以轉(zhuǎn)變?yōu)?個以上的圖層，同時，CAD分類也缺乏標準，為提升出圖效果，很有可能把同一個元素轉(zhuǎn)化為多種圖層，該種轉(zhuǎn)化方式都增加了GIS系統(tǒng)管理難度。

2.以CAD數(shù)據(jù)為基礎創(chuàng)建Geodatabase實用數(shù)據(jù)庫

2.1創(chuàng)建方法

Geodatabase與CAD進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化，創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫時，可通過以下兩種途徑：

（1）直接轉(zhuǎn)換，借助Geodatabase本身的通用轉(zhuǎn)化器，直接把CAD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化到Geodatabase，給對應數(shù)據(jù)添加屬性后創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫，該種方式缺乏屬性信息，需要通過再次添加屬性，創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫，整個工作任務量大。

（2）間接轉(zhuǎn)換，預先處理CAD數(shù)據(jù)，以編程代碼為基礎，連同屬性共同轉(zhuǎn)化到Geodatabase中，創(chuàng)建Geodatabase數(shù)據(jù)庫，但該種方式存在易丟失的問題。

2.2以FME為基礎的GIS數(shù)據(jù)、CAD轉(zhuǎn)換方法

以FME平臺（空間數(shù)據(jù)操作引擎）為基礎的GIS數(shù)據(jù)、CAD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，主要的工作原理為語義轉(zhuǎn)換，該種技術允許操作人員在轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的過程中重新構(gòu)建數(shù)據(jù)，可結(jié)合自身特殊要求，提取數(shù)據(jù)源對應層次的FME，支持多種格式數(shù)據(jù)的相互轉(zhuǎn)換。

3.研究實例

為論證以FME為基礎的GIS數(shù)據(jù)、CAD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法的可行性，本研究從以下幾方面創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫：

（1）預先處理CAD地形圖，為科學提升轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的質(zhì)量，應對數(shù)據(jù)進行合理組織，劃分圖層時，應遵循以下幾方面的原則：首先，選擇單一的圖層要素，根據(jù)專題內(nèi)容，分層存放要素，圖層的命名必須規(guī)范，點、線、面3種元素只能涵蓋一種。

（2）創(chuàng)建映射關系表，綜合考慮數(shù)據(jù)組織、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、符號、坐標以及拓撲之間的關系，創(chuàng)建合理的對應關系。

（3）創(chuàng)建Geodatabase數(shù)據(jù)庫，GIS中包含要素集，不同要素集有自身子集，通過要素集代表CAD圖層點、線、面三種元素時，應設計其對應關系，建立Geodatabase數(shù)據(jù)庫。

（4）制定語義映射文件，首先，打開FME軟件，在 Workbench上創(chuàng)建空白工作空間，點擊工具欄中的數(shù)據(jù)增添按鈕，添加GIS數(shù)據(jù)庫；其次，選擇需要進行轉(zhuǎn)換的圖層，如轉(zhuǎn)換等高線時，可選擇DGX圖層，并添加FME屬性項，制定映射文件，重復操作，即可獲得對應屬性類型，轉(zhuǎn)化得到本身的圖像。

結(jié)語

綜上所述，本研究以CAD軟件、CIS軟件為例，深入探究該兩大軟件平臺能夠支持、維護的數(shù)據(jù)模型，從FME平臺出發(fā)，詳細分析CAD與GIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化的方式，強調(diào)通過語義交換技術，科學解決存在的轉(zhuǎn)化問題。但當前仍缺乏統(tǒng)一的數(shù)據(jù)參考標準，加之數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)較為復雜、抽象，極大程度上影響到兩者之間的數(shù)據(jù)質(zhì)量，因此，研究人員應充分利用FME平臺，實現(xiàn)CAD與GIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化。

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