試論基于MAPGIS下DWG格式數據轉換研究
摘要：本論文重點(diǎn)闡述了兩者的數據格式的差異與聯(lián)系，轉換的具體操作過(guò)程和在轉換過(guò)程中遇到的問(wèn)題及解決的方法。實(shí)現兩者的數據轉換不僅是為了實(shí)現它們之間的數據共享，更重要的是要掌握數據轉換的基本方法，那就是比較兩種數據各自的特點(diǎn)，通過(guò)對照從而實(shí)現轉換。
關(guān)鍵詞：AutoCAD;DWG;DXF;MAPGIS;MPJ;數據轉換
第1章緒論
目前DWG格式已經(jīng)成為二維CAD圖紙的標準保存格式，在現代各項工程領(lǐng)域中的應用極為廣泛。在使用的過(guò)程中，一般需要將DWG格式的數據進(jìn)行相應的轉換，以便利用其他格式來(lái)實(shí)現更好的應用，這就需要通過(guò)一定的數據轉換軟件來(lái)實(shí)現。目前來(lái)講，通常使用的DWG格式數據轉換軟件是南方測繪CASS系列軟件，而本文中所探討的MAPGIS軟件則是一個(gè)相對較新的格式轉換軟件，其所具備的性能更加優(yōu)良，應用范圍更加廣泛。文章正是通過(guò)對CASS系列軟件和MAPGIS軟件進(jìn)行對比分析，來(lái)對MAPGIS軟件下的DWG格式數據轉換進(jìn)行研究。
CASS系列軟件是由南方測繪公司研發(fā)的一種用于數字化圖形數據轉換的工程應用軟件，這一軟件是在A(yíng)utoCAD的基礎上進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)的，用于對AutoCAD技術(shù)應用中所得到的各種數字化數據信息進(jìn)行相應的采集與分析。
而MAPGIS軟件則是近期才又武漢中地數碼科技有限公司自主研發(fā)而成的一種新型智能軟件，其不但融合了先進(jìn)的圖形、圖像、地質(zhì)、地理、遙感、測繪、人工智能、計算機等科學(xué)，而且還把早期的地圖制圖軟件、數據庫軟件以及數據分析軟件匯集到一個(gè)統一的軟件平臺上，從而為多元地學(xué)數據的綜合評價(jià)與分析創(chuàng )造了一個(gè)理想的環(huán)境。所以研究南方CASS與MAPGIS數據格式的轉換具有一定的代表意義，同時(shí)也有其實(shí)際意義。
第2章簡(jiǎn)介CASS7.0成圖軟件
CASS地形地籍成圖軟件是南方測繪儀器公司在A(yíng)utoCAD上開(kāi)發(fā)的新一代數字化地形地籍成圖軟件，其主要特色是面向GIS，徹底打通了數字化成圖系統與GIS的接口。對于這一特色的主要支撐技術(shù)，包括在CASS屬性編碼基礎上，進(jìn)一步研究開(kāi)發(fā)的骨架線(xiàn)實(shí)時(shí)編輯、簡(jiǎn)碼用戶(hù)化、GIS用戶(hù)碼用戶(hù)化等。 CASS在成圖效率、地物編輯、符號用戶(hù)化、電子平板、DTM建模及等高線(xiàn)繪制、數字地圖與GPS集成等諸多方面都有突破性進(jìn)展。自CASS軟件推出以來(lái)，已經(jīng)成長(cháng)成為用戶(hù)量最大、升級最快、服務(wù)最好的主流成圖系統。
第3章 MAPGIS軟件簡(jiǎn)介
MAPGIS是中國地質(zhì)大學(xué)信息工程學(xué)院武漢中地信息工程有限公司自行研制開(kāi)發(fā)的地理信息系統軟件，是國產(chǎn)的桌面GIS軟件，它屬于矢量數據結構GIS 平臺， MAPGIS平臺提供了強大而實(shí)用、完整的圖形輸入編輯功能，將空間數據數字化輸入、編輯、拓撲一體化;具有強大的制圖功能，包括各種專(zhuān)題圖例符號的制作較其它軟件方便靈活得多;基本上完成了GIS方方面面的分析功能。
第4章 CASS7.0與MAPGIS數據的轉換
由于CASS系列軟件與MAPGIS軟件的程序編寫(xiě)有很大差異，因此兩者在進(jìn)行數據轉換時(shí)所進(jìn)行的步驟也有很大差異。本章中主要以CASS7.0為例，來(lái)對CASS與MAPGIS的特點(diǎn)、對照表編寫(xiě)、轉換步驟進(jìn)行了詳細的對比。
4.1數據特點(diǎn)對比
4.1.1數據的格式
由于CISS7.0是在A(yíng)utoCAD的平臺上進(jìn)行研發(fā)的GIS軟件，因此其能夠支持AutoCAD平臺上任何一種數據格式，如*.DWG、*.DXF、*.CAS等等。在這些常用的數據格式中，*.CAS是唯一一種文本格式，也是CASS系列在進(jìn)行圖文轉換時(shí)所用的標準格式，主要作用是用文本信息來(lái)解釋相應的圖紙數據。
而MAPGIS則是自主研發(fā)的GIS軟件，其不受其他產(chǎn)品平臺的限制與影響，可以支持更多的數據文件格式。其中WT格式主要用來(lái)記載各種文字標注、子圖等圖形要素;WL主要是指各種線(xiàn)型圖形要素;WP主要是指經(jīng)拓撲重建構成各種面域的圖形要素。這三種格式是MAPGIS最常用的矢量圖形格式。
4.1.2圖形與屬性信息
無(wú)論是CASS7.0，或是MAPGIS，都是屬于 GIS軟件，都是為了處理測繪圖形而使用。因此兩者都具有一定的地理坐標系，也能夠將測繪目標和對照物關(guān)聯(lián)在一起，并能夠對圖形數據的拓撲關(guān)系進(jìn)行詳細描述，能夠對屬性信息等非圖形數據進(jìn)行一定的處理。但是在具體的應用中，兩者在圖形數據處理和屬性信息處理上還是存在一定的區別。首先是CASS7.0所處理的數據圖形大都是規則的幾何圖形，因而其在處理起來(lái)較為簡(jiǎn)單，所以CASS7.0對圖形數據的處理能力非常強。然而不足的是其屬性功能卻很弱。與之不同，MAPGIS所處理的圖形一般都是未經(jīng)規劃過(guò)的自然目標，圖形并不規則，有一定的分維特征，因此其在處理起圖形數據時(shí)所遇到的難度要比CASS7.0 要大，處理能力就略顯薄弱。但是其屬性功能卻非常強大，擁有非常豐富的屬性庫，因此在進(jìn)行非圖形的屬性信息時(shí)，可以實(shí)現各個(gè)信息之間的相互作用，分析處理結果更專(zhuān)業(yè)。再加上MAPGIS在進(jìn)行測繪圖紙數據分析時(shí)一般都是采用大地坐標，因而其空間層次更多，需要對其進(jìn)行空間疊置分析，所以這就要使圖形和屬性之間進(jìn)行更多次的相互作用，這是與CASS7.0的主要區別之一。所以我們在運用兩者軟件對圖紙數據進(jìn)行處理時(shí)，若需要進(jìn)行相互之間的轉換，則應該盡量由 CASS向MAPGIS轉換，這樣更利于保留原始的屬性信息。
4.1.3 圖層、塊和符號庫
在CASS中，層(layer)是一個(gè)非常重要的概念，每層一般對應于地形中的一個(gè)專(zhuān)題。而MAPGIS的圖層只能是點(diǎn)、線(xiàn)、面、文本之中的一種，或是復合類(lèi)型。在轉換過(guò)程中，將多個(gè)圖層放到一個(gè)圖層就很容易。
在CASS環(huán)境中，一個(gè)塊就是圖形文件中的一個(gè)實(shí)體(由多個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)體組成的復雜實(shí)體)，可以充分使用。在MAPGIS中有豐富點(diǎn)狀符號庫。所以在從AutoCAD和MAPGIS 間數據轉換時(shí)，要注意AutoCAD塊與MAPGIS點(diǎn)狀符號間的對應。
4.1.4線(xiàn)型和顏色
在CASS中，一般是不同的專(zhuān)題放在不同圖層，所在層的信息也就隱含著(zhù)它所使用線(xiàn)型的信息，而MAPGIS有線(xiàn)型庫。所以在CASS和MAPGIS間數據轉換時(shí)，要注意CASS線(xiàn)型圖層與MAPGIS線(xiàn)型庫間的對應。
在CASS和MAPGIS中都用顏色來(lái)表示各種專(zhuān)題，但對于同一種顏色，兩者的顏色碼是不一樣，所以在轉換過(guò)程中，要做顏色的對應。
4.1.5文件類(lèi)型
AutoCAD有兩種常用的數據格式，即DWG和DXF。MAPGIS的數據文件類(lèi)型很多， 如WT、WL、WP、MP和RBM等一共三十多種文件。了解兩種的數據格式特點(diǎn)，是進(jìn)行數據轉換前必須搞清楚的。根據兩者的數據特點(diǎn)，在轉轉換過(guò)程中，要注意塊與符號的對照、線(xiàn)型對照、顏色對照和圖層對照。
5.1開(kāi)發(fā)過(guò)程中的問(wèn)題
在CASS文件中面狀地物是利用CAD中“塊”的概念制作的，在生成的交換文件中只表現為該點(diǎn)的平面坐標和代碼，而在MAPGIS中是沒(méi)有“塊”的概念的，所以在轉換的過(guò)程中無(wú)法正確表達其拓撲關(guān)系。通過(guò)“自動(dòng)剪斷線(xiàn)——線(xiàn)轉弧段——拓撲重建”。這樣，既保證了塊文件轉換后的完整性，又可以保證兩種數據格式在轉換前后的拓撲一致性。
5.1.1 線(xiàn)型的對應
在CASS7.0中查詢(xún)線(xiàn)型的時(shí)候，會(huì )發(fā)現有許多線(xiàn)型是連續的，自然就會(huì )把全部連續線(xiàn)型都找到其在MAPGIS中對應的線(xiàn)型，其實(shí)不用考慮連續線(xiàn)型也可以轉換，因為在數據轉換過(guò)程中，不只是一個(gè)對照表只控制其相應的轉換，是相互作用，而實(shí)現轉換。連續線(xiàn)型是否寫(xiě)入對照表都不會(huì )影響轉換后的結果的，因為DXF格式的文件中的層中有大量的信息，層對應正確，其中的信息也同樣會(huì )轉換過(guò)去的。
5.1.2 轉換后的線(xiàn)型均為直線(xiàn)
在轉換后，有時(shí)轉換后的線(xiàn)型均為直線(xiàn)。仔細檢查對照表也沒(méi)有發(fā)現問(wèn)題，這種情況可能就是因為疏忽而在打開(kāi)轉換圖像是沒(méi)有將還原顯示打開(kāi)，解決辦法就是把還原顯示打開(kāi)。
5.1.3 符號的顏色變化
5.1.4 顏色的對應
經(jīng)常使用CASS7.0的技術(shù)人員都知道，其在進(jìn)行顏色表達時(shí)所使用的顏色內容較為豐富，但是在MAPGIS中則不是如此，因為MAPGIS的顏色表達通常都默認為1.這樣一來(lái)，對于常用的七種顏色的對應關(guān)系是非常好找的，但是其他的顏色對應關(guān)系的尋找有些小問(wèn)題，為了解決這一問(wèn)題，可以使用的方法是：現將CASS7.0軟件中的圖層特性管理器點(diǎn)擊開(kāi)來(lái)，并點(diǎn)擊顏色選項，此時(shí)就會(huì )有一個(gè)選擇顏色的窗口彈出，在這個(gè)窗口中選中需要的顏色位置，并察看其附近的顏色及其變化趨勢，然后在此基礎上，打開(kāi)MAPGID的選擇顏色窗口，根據CASS7.0中所選中的顏色位置來(lái)尋找該顏色在MAPGIS上的顏色位置。
5.1.5對照表
在GIS軟件的應用中，常常會(huì )產(chǎn)生一些信息量較大的圖紙數據，這時(shí)對其進(jìn)行轉換時(shí)就需要用較大的圖進(jìn)行轉換，以保證圖紙上的地物都能全部顯示。而正是因為圖紙大、地物多，才使得轉換時(shí)很容易編寫(xiě)錯誤的對照表。為了解決這一問(wèn)題，筆者建議可以先將大圖紙進(jìn)行份幅處理，然后再對每一幅進(jìn)行轉換，最后再依次整理在一起。在此過(guò)程中，若發(fā)現對照表編寫(xiě)錯誤，就可以隨時(shí)進(jìn)行改正。通過(guò)這種不斷的改正，不斷的添加新地物，來(lái)實(shí)現大圖紙數據的全部轉換。另外，在實(shí)際應用中還會(huì )發(fā)現一個(gè)問(wèn)題，即在轉換后發(fā)現有些新添加的地物沒(méi)有在轉換后的文件上顯示出來(lái)，而察看對照表又沒(méi)有任何問(wèn)題，這種現象多為沒(méi)有重啟MAPGIS軟件所致，因為如果不重新啟動(dòng)MAPGIS，MAPGIS依然會(huì )使用修改之前的對照表進(jìn)行轉換。
5.1.6 圖層的對應
在運用 CASS7.0軟件對圖紙數據進(jìn)行轉換時(shí)，圖紙上的每個(gè)層次都含有大量的地物信息，若轉換時(shí)沒(méi)有使層與層相互對應，就會(huì )嚴重影響到轉換結果，造成轉換失敗的現象。為此筆者建議，在進(jìn)行轉換時(shí)，可以先對圖紙中的每一層編制一定的序號和線(xiàn)型對照表，并做好記錄，轉換完成后再一一對照分析，以保證圖層之間的對應。
5.1.7 文字
用CASS繪圖時(shí)，有時(shí)文字不在一個(gè)圖層，這樣就會(huì )導致某些文字在轉換過(guò)程中出現顏色的改變，解決的方法就是把文字改到統一的圖層中。
5.1.8 樣條曲線(xiàn)
在圖中出現樣條曲線(xiàn)時(shí)，轉換后不能顯示出原有的形狀，通常的方法是做爆破處理，這樣處理后雖然可以解決但圖形文件數據量比較大。我的設想是通過(guò)編寫(xiě)轉換程序進(jìn)行樣條曲線(xiàn)的轉換，但由于各種原因沒(méi)有實(shí)現。
5.2 本章小結
在編寫(xiě)對照表和實(shí)際轉換過(guò)程中還存在很多問(wèn)題，在這里詳細說(shuō)明了解決辦法。這些問(wèn)題大多是圍繞著(zhù)對照表而出現的，由此可見(jiàn)對照表在整個(gè)轉換過(guò)程中的重要性。還有一些因系統的特點(diǎn)和操作不當引發(fā)的問(wèn)題，這些問(wèn)題在熟練轉換后是可以避免的。還有一些問(wèn)題像樣條曲線(xiàn)這樣的，雖然可以解決但解決后還是存在著(zhù)一定的問(wèn)題，需要進(jìn)一步的研究。
第6章 結論
通過(guò)對CASS和MAPGIS兩個(gè)系統明碼交換文件的結構進(jìn)行研究，結合兩個(gè)系統的功能，通過(guò)編程實(shí)現CASS到MAPGIS的數據轉換，并對圖形實(shí)體數據進(jìn)行重分類(lèi)、分層及可視化，在不同的應用系統中實(shí)現數據共享，從而最大限度地降低GIS應用系統的建設成本，提高GIS系統建設的效率。因進(jìn)行不同系統之間數字格式的完全轉換，可以加快工作效率，實(shí)現優(yōu)勢互補，所以進(jìn)行數據格式轉換的研究有著(zhù)諸多實(shí)際意義。
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