AutoCAD地形圖數據規整入庫的研究與應用

2014-11-29 袁源琳 中山大學地理科學與規劃學院

  提出一套在AutoCAD 環境下對地形圖數據進行規整的流程,闡述這一過程中地物編碼、圖形檢查和拓撲檢查的方法。介紹AutoCAD 數據轉換為GIS 數據的原理與方法,并且通過編程開發實現兩種數據的直接轉換。試驗結果顯示,AutoCAD 地形圖可以通過本系統進行規范整理并無縫轉到GIS 空間數據庫中,實現異構數據的同化,具有較高的應用價值。

一、引言

  AutoCAD 具有強大的繪圖功能,在測繪地理信息部門的制圖系統中,大多是利用AutoCAD 作為軟件的開發平臺。目前,我國大多數城市的地形圖數據以AutoCAD 的數據格式( * . dwg) 存儲。為充分利用已有的數據資源,必須有一個切實可行的處理方法,將已有的AutoCAD 數字地形圖數據轉換為適用的GIS數據,以便更高效地建立城市基礎地理信息數據庫。張葉提出基于Geoway 實現CAD 數據到GIS 數據的轉換,鑒于AutoCAD 地形圖數據不規范( 如編碼不規范、地物拓撲關系錯誤等) ,轉換結果不理想。由于生產模式和數據規范不斷完善,導數據標準不一致,同時由于內業制圖不嚴謹,需要對數據進行統一整理與加工。本文研究如何將AutoCAD 地形圖數據進行規范整理并轉換到GIS 空間數據庫中去。

二、AutoCAD 地形圖規整

  1、地形圖數據標準規范

  由于現有數據往往是不同時期采集的,人工操作多,數據輸入操作不嚴謹,一般存在以下質量問題: ① 地物編碼問題( 包括缺編碼、非法編碼、編碼與符號線型不一致) ; ② 地形圖分層不規范,甚至含垃圾圖層; ③ 編輯操作中地物要素分錯層,或有不明地物; ④ 拓撲錯誤( 如面狀地物不封閉、線線非法交叉等) ; ⑤ 地物描述問題( 包括圖層及地物顏色不規范、點狀地物符號錯誤、塊名稱與編碼不一致等) 。因此,AutoCAD 地形圖規范整理內容主要有地物編碼分類、分層,編碼屬性檢查,空間拓撲關系檢查等。

  本文的地形圖數據規范要求參考《東莞市1∶ 500、1∶ 1000、1∶ 2000 矢量地形圖數據標準》,主要有圖層分層設色標準、不同類別地物屬性表、塊文件符號表、地形圖要素信息及編碼對照表等。其中,地形圖要素信息及編碼對照表是標準規范的核心,其內容主要包括地物類型、CAD 編碼、GIS 編碼、CASS 編碼、CAD 圖層、GIS 圖層、GIS 圖層幾何類型、塊文件的參考名、線寬、線型、注記字高等相關信息,見表1。

表1 地形圖要素信息及編碼對照表( 部分地物)

地形圖要素信息及編碼對照表

  其中,每個地物的CAD 編碼、GIS 編碼、CAD 圖層、GIS 圖層、幾何類型都不可缺少,這些屬性關系到地物的分類以及在CAD 和GIS 庫中的分層。CAD 中點狀地物由默認點或塊參照表示,用塊參照表示的需要其參考名信息; 線狀地物含有對應的線型、線寬信息; 面狀地物輪廓線一般也有線型信息;注記類地物含有字高信息。

2、AutoCAD 中實體屬性數據的存儲

  AutoCAD2000 以后的版本提供4 種表述圖形屬性數據的方式: 塊屬性數據、擴展圖元數據、擴展詞典和圖形詞典?紤]到后期編程開發將數據導入GIS 中更便捷,本文采用擴展詞典進行存儲,將實體的屬性存儲在其對應的擴展記錄中,其存儲結構如圖1 所示。

  圖形實體Entity 創建擴展字典; 再在擴展字典中創建自定義字典,命名為“DXTD”; 然后在該自定義字典下新建擴展記錄Xrecord,以圖形的字段名進行命名,擴展記錄的Data 屬性存儲該字段的屬性值。要存儲信息包括實體的GIS 編碼及其他屬性字段,如房屋類地物一般包括房屋面積、房屋樓層等信息。

AutoCAD 中Entity 的屬性存儲結構

圖1 AutoCAD 中Entity 的屬性存儲結構

五、結束語

  本文提出了AutoCAD 地形圖數據的規整要求與步驟,設計了一套規整方法,在地物編碼方面,提供了一些自動化編碼賦值工具,并在AutoCAD 環境下實現了拓撲檢查; 在剖析了AutoCAD 地形圖模型與GIS 數據模型的數據結構的基礎上,設計了Auto-CAD 數據模型直接無縫轉換為GIS 數據模型的方法; 最后通過自主開發的AutoCAD 地形圖規整入庫系統,以1∶ 1000 地形圖數據進行實例了驗證。試驗證明,通過本系統能夠有效地對CAD 地形圖進行規范整理,并轉入GIS 空間數據庫。系統已經在東莞市城鄉規劃局投入使用,本研究具有較高的推廣應用價值。

  雖然本文提出的AutoCAD 地形圖規整入庫方法有較好的應用效果,但由于AutoCAD 數據圖形復雜,地形圖數據錯誤種類多樣,一些新的質量控制工具有待增加; 鑒于轉換模型中考慮的CAD 圖形類型有限,為不在轉換模型中將圖形類型遺漏,還需要進一步優化; 轉換模型目前仍借助ArcGIS Engine將轉換模型封裝成獨立模塊是下一步的工作任務。