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1、CAD数据向GIS入库数据的转换 戚孝文 袁晓霞【摘要】：本文分析了CAD向GIS数据转换过程中存在的问题，并以保证数据质量为前提，详细阐述了基于南方CASS、Geoway和Arcgis10.0下对CAD数据进行转换的流程，使之转换为标准的GIS入库数据。【关键词】：CAD；GIS；数据转换1、引言随着地理信息系统（GIS）技术的发展，特别是“数字城市”建设的推广，对地形图数据的使用不仅仅停留在浏览上，还需要进行大量的统计、查询、空间分析等操作，而这些都是传统的地形图不能支持的。为此，需要利用信息化测绘技术，对传统地形图进行整理和重构，构建满足GIS软件所需要的数据。GIS具有强大的查询统计功
2、能和空间分析能力，在数字产品的管理与应用方面明显优于CAD技术。虽然大部分GIS软件都提供了数据格式转换功能，但由于CAD软件在数据存储、图元定义、管理风格等方面同GIS软件的差别，其转换的效果不尽人意。因此，要解决的核心问题是CAD数据要进入GIS，如何进行数据转换和质量控制等。2、CAD到GIS数据转换的问题CAD到GIS数据的转换应该包括两个方面的内容：一是数据从现有的CAD格式数据转换到选定的GIS格式数据，其几何要素应一致;二是数据从现有的标准和成图方式，包括数据的分层、编码、封闭、接边和符号显示等，应无损地转换为新的分层结构标准和成图方式，并按GIS管理和分析的要求增加数据的属性结
3、构和内容。因此，CAD到GIS的数据转换就需要解决数据组织、拓扑关系、属性符号及坐标系统等方面的问题。2.1数据组织CAD数据组织方式松散，点、线、面定义及分层、编码没有严格的关系校验，一个dwg或dxf文件可以包含多个图层，一个图层可以包含许多专题的内容。而GIS空间数据具有严格的点、线、面及分层、编码定义域数据校验，并按专题分类、分层显示。因此，在将CAD图形数据转化为GIS数据之前，需要对CAD格式的图形数据进行重新组织，把CAD图形元素（点、线、多义线、圆、弧、块、文字等）按专题性质分类分层，以便使CAD图形中的一类专题对应于GIS中的一个图层。2.2 拓扑关系 CAD数据是以各种符号
4、和注记来表示实物的，它着重于各实物间的视觉表示，即几何位置、形状及大小等。而GIS强调对空间数据的分析，不仅有几何坐标，而且元素间的拓扑关系是不可缺少的内容。转换的主要内容就是建立CAD几何元素的拓扑关系。2.3属性和符号 在CAD中，点元素可以用不同的图形符号表示，线元素可以对应不同的线型；而在GIS中，图形数据只有点、线、面三大类，各个元素没有固定的符号。在CAD与GIS的数据转换中，CAD图形的一部分内容（几何坐标）需要转换成GIS的图形数据，另一部分内容（几何特征）则需要以属性的形式记录到属性表中，如图1、图2所示。图1 转换前的CAD数据 图2 转换后的GIS数据2.4坐标系统CAD
5、一般采用几何坐标系统，而GIS采用的是地理坐标系统。3、数据转换的流程CAD数据直接转换成GIS软件格式的数据，会造成许多重要的数据信息丢失，在转换过程中，我们利用南方CASS、Geoway和Arcgis10.0来对CAD数据处理加工，再转换为GIS数据。转换流程如下图3所示：制作对照表文件符号文件点、线数据导入Geoway3.6作业方案Geoway3.6中拓扑构建Geoway3.6自校质检数据修改、拓扑重建点、线、面数据加载到Arcgis10.0中CAD数据处理批量导出点、线数据AutoCAD输出DXF（另存为R12.DXF格式）DXF导入Arcgis10.0YES将点（注记）层的属性赋到相
6、应的线和面层NO数据一致性检查得到满足GIS要求的入库数据需要构面的线 图3 数据转换流程3.1 CAD数据处理外业补测或成图过程中的不规范或错误导致CAD图中存在大量的图形数据问题，主要表现在数据冗余或者缺失，线状要素碎化，要素描述错误、数据间的空间关系错误等等问题。比如房屋没有封闭，房屋与房屋中间有重复多余线，房屋的结构注记没有放到房屋边线内及实体没有属性或者属性错误等，这些问题对于基础数据的要素构面、GIS数据库的入库是必须避免和消除的，否则将影响到GIS应用的可信度。3.2 地物编码及编码转图层对没有属性及CASS码的地物赋CASS码，在Cass9.0菜单中选择数据/编辑实体地物编码（
7、如图4所示），对确定无用并没有属性的地物删除。做一个关于CASS码和GCID(原始分类码)的对照表，为编码-图层.txt，格式为CASS码，GCID（如141101,3103013）。再在Cass9.0菜单中地物编辑/图形属性转换/编码图层/批量处理，把编码转为图层。 图4 图53.3批量导出分层数据将处理好的图形另存为R12.DXF格式，加载到Arcgis10.0中（如图5），以点、线导出。1）将Annotation、Point、Polyline转shp格式2）给shp文件中的属性表赋GB值3）批量导出点、线数据，以电杆为例，在Python window中输入编辑好的脚本语言执行arcpy.
8、 Select _analysis(point, r E:pointpoint_510301.shp,GB = 510301),就可以输出510301数据。3.4 数据组织重构数据组织重构将所有的点线面数据分为定位基础(C)、水系及附属设施（H）、居民地及附属设施(R)、交通及附属设施（L）、管线（P）、境界与政区（B）、地貌与土质（T）、植被（V）、其他（O）和地名及注记(A)十大类，每大类又分为点、线、面共38个数据层。数据组织重构后的数据层属性项，包括各项的名称、宽度、类型、内容等。以LRD(道路多边形)为例。表一：LRD（道路多边形）属性项内容类型值域及说明是否必选ELEMID图元标识
9、码Char（30）唯一标识YesGB国标分类码Char（6）430501：主干道YesGCID原始分类码Char（7）NoNAME名称Char（60）NoTYPE类型Char（20）NoBRGLEV层数LongNo3.5在Geoway3.6平台下进行数据处理将点、线数据导入到Geoway3.6数据加工平台（如图6）中进行数据处理，具体如下： 图6（1）首先对所有线消除悬挂点和伪节点操作，并对所有数据做重点重线删除、自相交、打折及零线段处理。（2）按基础地理信息要素数据字典的要求，对需要按中心线表示的双线要素提取中心线，新建矢量图层并命名为原图层名+OTHL，如果边线要素需要表示，则原图层名不变
10、，不需要表示可删除此图层。以主干道430501为例，把430501单独显示出来，点矢量平行内插，把条数改为1，即可生成中心线，新建矢量图层并命名为line-4305012，把提取好的中心线剪切粘贴到line-4305012层中，原图层430501不变。（3）按基础地理信息要素数据字典的要求，对需要构面的要素构面，新建矢量图层并命名为原图层名+OTHL，如果边线要素需要表示，则原图层不变，不需要表示删除此图层。把需要构面的图层都以不同颜色显示出来，将相关要素的外围线提取复制到对应图层，对不封闭的要素，添加辅助线。需要构面的图层先设置自动添加标识点，再弧段预处理,最后拓扑构建。拓扑构建完成后删除拓
11、扑面，把需要构面的图层批量导出shp格式的数据。以建成房屋310301为例，如图7、图8。 图7 拓扑构建前 图8 拓扑构建后3.6 在Arcgis10.0中要素构面和赋属性值（以建成房屋310301为例）3.6.1要素构面（1）把需要构面的shp格式数据批量加载到Arcgis10.0中，然后分别执行ArcToolbox下Data Management Tools/Features/ Features To Polygon。（2）构面后打开属性表，添加字段GB、GCID，如图9、图10。GB赋值为310301，GCID赋值为3103013（第七位数字1代表点、2代表线、3代表面）。图9 图10
12、3.6.2将点层的属性值赋到对应的面层（1）将ann_310301和area-310301数据加载到Arcgis10.0中（2）给area-310301新建一个属性字段TID，使TID=FID。（3）通过Spatial Join（如图11），得到新的点文件AA.shp。在属性表检查TID的值，直到没有TID=0和TID值相同的，这样就可以确保area-310301内有且只有一个对应的点ann_310301。 图11 图12（4）将area-310301与AA.shp进行join（如图12），查看area-310301的属性表给需要的属性字段赋值，去除join，得到新的area-310301（如
13、图13）。 图133.6.3将点层的属性值赋到对应的线层以主干道中心线line-4305012为例，打开属性表，在属性表中添加路名、宽度等（如图14）。图14完成上述流程后，就可以得到满足GIS要求的入库数据。4、结束语本文利用南方CASS、Geoway和Arcgis10.0把CAD数据转换为GIS数据，有效的解决了数据信息的丢失，转换后的GIS数据满足GIS入库的要求，操作方便，具有较强的适用性。但工作量较大，主要是CAD数据不规范，地物没有编码或者编码不规范，增加了额外的工作量；一些线型不规则（如圆弧、二维多线段等），需要重新编辑，一般需要多次构面才能成功。因此，要从根本上解决CAD数据到
14、GIS数据的转换问题，还是需要规范标准的CAD数据，这样可以避免重复工作，提高质量和效率。参考文献1陈能. AutoCAD地形图数据转换为GIS空间数据的技术研究与应用J.测绘通报,2005(8)：12-13.2周勇前. GIS与CAD数据交换J.武汉科技,1996(3)：16-18.3 王铁军,麻玺琳,卜昭铭.从CAD到GIS的数据转换.东北测绘,1999,22(3)：12-13.4陈艳.基础地理信息数据分析与编码研究J.城市勘察,1997(1)：15-17. 5朱宏斌,陆海英,盛琦等.城市基础地理信息数据库更新方案研究J.测绘通报,2011(1)：25-27.作者简介戚孝文：2009年毕业于石河子大学资源环境与城乡规划管理专业地理信息系统方向，库尔勒天拓勘察测绘院助理工程师，主要从事测绘生产技术与管理。袁晓霞：2009年毕业于石河子大学资源环境与城乡规划管理专业地理信息系统方向，库尔勒天拓勘察测绘院助理工程师，主要从事航测内业的生产及地理信息系统等工作。通讯地址：库尔勒市香梨大道规划局五楼,邮编：841000。
