從AutoCAD到ArcGIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的實(shí)踐
長(zhǎng)久以來(lái)共享空間數(shù)據(jù)是一個(gè)效率低、易出錯(cuò)的過(guò)程，且容易丟失大量有價(jià)值的細(xì)節(jié)和屬性。因此研究將AutoCAD 數(shù)據(jù)移植到ArcGIS，從而確保最大程度保留空間屬性以及合理利用AutoCAD 數(shù)據(jù)優(yōu)勢(shì)的各種方法，以便于空間數(shù)據(jù)共享、交換與分析，顯得極為重要。在剖析AutoCAD 與ArcGIS 空間數(shù)據(jù)格式特征的基礎(chǔ)上，簡(jiǎn)要介紹AutoCAD Map 3D 與ArcGIS 的空間數(shù)據(jù)集成現(xiàn)狀，并通過(guò)試驗(yàn)對(duì)基于AutoCAD Map 3D 與ArcGIS 實(shí)現(xiàn)從AutoCAD 數(shù)據(jù)到ArcGIS 空間數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換的常用方法進(jìn)行比較。
隨著空間科學(xué)的迅速發(fā)展，雖然AutoCAD 可以與ArcGIS 一同利用基于圖層的地理信息模型來(lái)表征和描述地理世界，以及通過(guò)地圖來(lái)顯示和利用地理信息，然而AutoCAD 與ArcGIS 相比，不利于提供一套全面的分析和數(shù)據(jù)變換工具，用于執(zhí)行空間分析和數(shù)據(jù)處理。因此將AutoCAD 數(shù)據(jù)移植到ArcGIS 對(duì)于空間數(shù)據(jù)共享與交換顯得極具意義。本文基于AutoCAD Map 3D 與ArcGIS，研究從AutoCAD 到Arc-GIS 常用空間數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換，并通過(guò)試驗(yàn)比較2 種方法的可行性。
1、相關(guān)數(shù)據(jù)格式簡(jiǎn)介
1.1、CAD 數(shù)據(jù)格式
常見(jiàn)的CAD 文件有AutoCAD 線畫(huà)文件( DWG) 、Autodesk 線畫(huà)交換格式( DXF) 、MicroStation 設(shè)計(jì)文件( DGN) 。其中DWG 文件包括點(diǎn)折線、面、多面體以及注記五要素，由諸如顏色、線型、線寬、符號(hào)等靜態(tài)圖形特征組織后的圖層集合構(gòu)成。其圖層結(jié)構(gòu)并非ArcGIS 中的圖層那樣組織嚴(yán)密，實(shí)體或元素都包含在單一的文件中，要素屬性表是一個(gè)虛擬表，屬性數(shù)據(jù)的描述主要依據(jù)圖層和注記。
DWG 文件被廣泛用來(lái)支持工程、規(guī)劃和制圖，但無(wú)法為其指定地理參考信息; DXF 用于AutoCAD 與其它軟件進(jìn)行CAD 數(shù)據(jù)交換，DXF 是一種開(kāi)放的矢量數(shù)據(jù)格式，可分為ASCII 格式和二進(jìn)制格式，ASCII具有較好可讀性，但占有空間較大，二進(jìn)制格式占有空間小、讀取速度快; DGN 為Bentley 公司的MicroStation和Intergraph 公司的Interactive Graphics Design System 程序所采用和支持的CAD 文件，基于Intergraph標(biāo)準(zhǔn)文件格式( ISFF) 定義，盡管DGN 在使用上不如DWG 文件格式那樣廣泛，但在工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域及許多大型工程中均有廣泛應(yīng)用。
1. 2、Shapefile 數(shù)據(jù)格式
Shapefile 為ArcGIS 中一種用于存儲(chǔ)地理要素的位置、形狀和屬性的矢量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式。Shapefile存儲(chǔ)在一組相關(guān)文件中且包含一個(gè)要素類，每個(gè)Shapefile 文件僅可存儲(chǔ)一種空間數(shù)據(jù): 點(diǎn)、直線、文字或多邊形，文本文件中包含與點(diǎn)關(guān)聯(lián)的屬性文本。由于其不存儲(chǔ)拓?fù)湫畔ⅲ虼讼鄬?duì)于其它空間數(shù)據(jù)格式占用較小的存儲(chǔ)空間，顯示和訪問(wèn)效率高。Shapefile 文件可存儲(chǔ)要素的幾何圖形和屬性數(shù)據(jù)，一個(gè)Shapefile 文件最多可以包含5 個(gè)文件名相同但擴(kuò)展名不同的物理文件:
. shp — 幾何數(shù)據(jù)
. shx — 地圖要素的幾何索引
. dbf — 與地圖要素關(guān)聯(lián)的屬性數(shù)據(jù)
. prj — 投影和坐標(biāo)系數(shù)據(jù)
. idx — 標(biāo)識(shí)相關(guān)Shapefile 文件的索引字段，是Shapefile 文件中每個(gè)圖元的唯一標(biāo)識(shí)符。
2、AutoCAD 與ArcGIS 數(shù)據(jù)互操作
2.1、在ArcGIS 中使用AutoCAD 數(shù)據(jù)
ArcGIS 軟件支持對(duì)AutoCAD DWG、ASCII 文本和二進(jìn)制格式的Autodesk DXF、MicroStation DGN 數(shù)據(jù)的直接讀取，但是通常要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯，就必須將其轉(zhuǎn)換為ArcGIS 所能編輯的數(shù)據(jù)格式，例如Shapefile、Coverage、Geodatabase。在ArcGIS 中可將AutoCAD 要素或圖層為輸入對(duì)象通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)地理處理工具導(dǎo)入，ArcMap 內(nèi)容列表的快捷菜單提供對(duì)復(fù)制要素工具、導(dǎo)入CAD 注記工具和CAD 至地理數(shù)據(jù)庫(kù)( Geodatabase) 工具的訪問(wèn)支持，ArcToolBox 中同時(shí)提供了諸多轉(zhuǎn)換工具。此外，在ArcGIS 10 中，為AutoCAD 新增了簡(jiǎn)化后的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換工具、可批量加載CAD 數(shù)據(jù)集、簡(jiǎn)化了ArcMap 中的字段顯示及支持樣條幾何。
由于AutoCAD 只是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯分層，在物理存儲(chǔ)上與Shapefile、Coverage、Geodatabase 數(shù)據(jù)的要素類結(jié)構(gòu)不同，所以在轉(zhuǎn)換時(shí)將CAD 的各層要素獨(dú)立識(shí)別與存儲(chǔ)。在ArcMap 中AutoCAD 數(shù)據(jù)被獨(dú)立識(shí)別為點(diǎn)、折線、面、多面體以及注記五類要素，且轉(zhuǎn)換時(shí)被分別獨(dú)立存儲(chǔ)。
2.2、在AutoCAD 中訪問(wèn)ArcGIS 數(shù)據(jù)
AutoCAD Map 3D 可以訪問(wèn)ArcGIS 中現(xiàn)有的空間和屬性數(shù)據(jù)，這些文件不但存儲(chǔ)要素的幾何圖形，而且存儲(chǔ)要素的屬性。
1) 訪問(wèn)Shapefile: 在AutoCAD Map 3D 中可通過(guò)數(shù)據(jù)連接直接在Shapefile 文件中查看、編輯、清理數(shù)據(jù)或創(chuàng)建DWG 文件，AutoCAD Map 3D 將每個(gè)Shapefile 和關(guān)聯(lián)的DBF 文件識(shí)別為具有單個(gè)幾何圖形特性的要素類。
2) 輸入Arc /INFO Coverage: AutoCAD Map 3D 支持輸入及輸出Arc /INFO 7. 2、7. 3、8. x 版本Coverage交換格式( E00) ，但不能使用數(shù)據(jù)連接訪問(wèn)它們。Arc /INFO 將Coverage 作為文件目錄存儲(chǔ)在本地，在Coverage 目錄中，每個(gè)文件都包含有屬于Coverage 的特定數(shù)據(jù)。
3) 訪問(wèn)來(lái)自ArcSDE 的要素: 在AutoCAD Map 3D 中針對(duì)ArcSDE 提供了一個(gè)直接連接選項(xiàng)，可將客戶端直接連接到Oracle 或SQL Server 據(jù)庫(kù)引擎，而不是通過(guò)常規(guī)連接中使用的單獨(dú)ArcSDE 進(jìn)程。用戶可以在現(xiàn)有的ArcSDE 模式中插入、選擇、更新及刪除要素?cái)?shù)據(jù)，但不能在AutoCAD Map 3D 中創(chuàng)建或修改ArcSDE 模式。
5、結(jié)論與建議
AutoCAD 和ArcGIS 結(jié)合對(duì)于實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的集成、交換與共享具有十分重要的意義。然而隨著對(duì)空間數(shù)據(jù)要求的不斷提高，在執(zhí)行空間析和數(shù)據(jù)處理時(shí)，AutoCAD 與ArcGIS 相比不利于提供一套全面的分析和數(shù)據(jù)變換工具，從而降低了AutoCAD 這一具有過(guò)渡地理數(shù)據(jù)庫(kù)屬性產(chǎn)品的可利用程度。本文分別基于AutoCAD Map 3D 與ArcGIS 實(shí)現(xiàn)從AutoCAD DWG 數(shù)據(jù)到ArcGIS Shapefile 文件格式轉(zhuǎn)換，經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，在ArcMap 中執(zhí)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和采用AutoCAD Map 3D 執(zhí)行輸出操作導(dǎo)出Shapefile 文件均具有可行性。當(dāng)AutoCAD DWG 數(shù)據(jù)要素較為復(fù)雜時(shí)，在ArcMap 中執(zhí)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換其結(jié)果難以進(jìn)行區(qū)分及有效利用，建議在進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換前在AutoCAD 中完成數(shù)據(jù)整理; 而采用AutoCAD Map 3D 依次按不同幾何要素分別執(zhí)行Shapefile 文件輸出，能最大限度地保留AutoCAD 數(shù)據(jù)在ArcGIS 中的合理利用程度。
