利用FME實(shí)現(xiàn)MapGIS向ArcGIS的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

鄭士科，吳良林，陳務(wù)開，陳向奎

(廣西師范學(xué)院資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，廣西南寧530001)

利用FME實(shí)現(xiàn)MapGIS向ArcGIS的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

鄭士科，吳良林，陳務(wù)開，陳向奎

(廣西師范學(xué)院資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，廣西南寧530001)

通過對MapGIS和ArcGIS數(shù)據(jù)格式的分析以及傳統(tǒng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方式的探討，提出了利用FME實(shí)現(xiàn)MapGIS向ArcGIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的技術(shù)路線，對比分析了目標(biāo)數(shù)據(jù)中點(diǎn)、線、面要素與原數(shù)據(jù)的差異。大量實(shí)踐表明,通過轉(zhuǎn)換成 Geodatabase (MDB)是實(shí)現(xiàn)MapGIS向ArcGIS數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換的最佳途徑。

FME；MapGIS；A rcGIS；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

隨著地理信息系統(tǒng)技術(shù)的進(jìn)步，GIS在更多的領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。國內(nèi)使用比較廣泛的GIS軟件有MapGIS和ArcGIS。隨著GIS軟件的普遍應(yīng)用，兩者數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換問題就日趨明顯。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法是通過MapGIS自帶的文件轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行，常用的3種方法：1)通過轉(zhuǎn)換成Shape格式；2)通過轉(zhuǎn)換成E00格式；3)通過轉(zhuǎn)換成M IF格式。方法1)屬性轉(zhuǎn)換不完整；方法2)、3)轉(zhuǎn)換基本完整，但要通過多次轉(zhuǎn)換，效率低下，增加工作量。本文探討了基于 FME以及最新發(fā)布的FME擴(kuò)展集MyFME For MapGIS6x實(shí)現(xiàn)MapGIS數(shù)據(jù)向ArcGIS數(shù)據(jù)一次轉(zhuǎn)換的方法，從而在能夠保證質(zhì)量的前提下提高數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的效率。

1 數(shù)據(jù)格式分析

MapGIS是武漢中地?cái)?shù)碼科技有限公司開發(fā)的新一代面向網(wǎng)絡(luò)超大型分布式地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)軟件平臺(tái)。MapGIS把矢量地圖要素根據(jù)幾何特征分為三類：點(diǎn)數(shù)據(jù)、線數(shù)據(jù)、面數(shù)據(jù)。與之相對應(yīng)，文件的基本類型也分為三類：點(diǎn)文件 (*.WT)，線文件 (*.WL)和區(qū)文件 (*.WP)[1]。上述3類文件是MapGIS的工作區(qū)文件，其中點(diǎn)文件包括注釋和多種子圖符號；線文件包括各種線型；區(qū)文件包括由首尾相連的弧段組成的封閉圖形，并以顏色和花紋圖案填充封閉圖形所形成的區(qū)域。

ArcGIS是美國環(huán)境系統(tǒng)研究所ESRI開發(fā)的新一代軟件，是世界上應(yīng)用廣泛的GIS軟件之一，是一個(gè)全面的、完善的、可伸縮的GIS軟件平臺(tái)，能夠?yàn)橛脩魳?gòu)建完善的GIS系統(tǒng)提供完整的解決方案，其數(shù)據(jù)格式主要有Shape、Coverage、Geodatabase和E00[2]。一個(gè)Shapefiles由一組文件組成，其中必要的基本文件包括主文件 (.shp)、索引文件 (.shx)和屬性文件 (.dbf) 3個(gè)文件[3]。主文件用來存儲(chǔ)地圖要素坐標(biāo)數(shù)據(jù)及幾何數(shù)據(jù)；索引文件用來存儲(chǔ)地圖要素之間隸屬關(guān)系；屬性文件是以DBase關(guān)系數(shù)據(jù)文件的方式存儲(chǔ)各地圖要素的屬性。Coverage是一種矢量文件格式，幾何和空間拓?fù)潢P(guān)系存儲(chǔ)在二進(jìn)制文件中，與之相關(guān)的屬性數(shù)據(jù)則被存放在INFO表或RDBMS中,Coverage是對要素類組織后的集合，每個(gè)要素類都是一些點(diǎn)、線、面或文本的集合，一個(gè)或多個(gè)Coverage要素被用于構(gòu)造地理要素[4]。Geodatabase是按照層次型的數(shù)據(jù)對象來組織地理數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)對象包括對象類(ObjectClasses)、要素類 (Feature Classes)和要素?cái)?shù)據(jù)集 (Feature dataset)[5]。對象類在是指存儲(chǔ)非空間數(shù)據(jù)的表格(Table)；要素類是具有相同幾何類型和屬性要素的集合；要素?cái)?shù)據(jù)集是共享空間參考系并具有某種關(guān)系的多個(gè)要素類的集合。對象類、要素類和要素?cái)?shù)據(jù)集是Geodatabase中的基本組成項(xiàng)，當(dāng)在數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建了這些項(xiàng)目后，就可以向數(shù)據(jù)庫中加載數(shù)據(jù)，并進(jìn)一步定義數(shù)據(jù)庫，如建立索引、創(chuàng)建拓?fù)潢P(guān)系、創(chuàng)建子類、幾何網(wǎng)絡(luò)類、注釋類、關(guān)系類等。E00是一種用于不同平臺(tái)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)格式。

2 FME簡介

FME（FeatureManipulateEngine）Suite是由加拿大SafeSoftware公司開發(fā)的空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理系統(tǒng)，它是完整的空間ETL（數(shù)據(jù)提取、轉(zhuǎn)換和加載）解決方案。該軟件摒棄了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換軟件所使用的同構(gòu)轉(zhuǎn)換方式，而是基于OpenGIS組織提出的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換理念“語義轉(zhuǎn)換”，通過提供在轉(zhuǎn)換過程中數(shù)據(jù)重構(gòu)的功能，以實(shí)現(xiàn)多種不同空間數(shù)據(jù)格式(模型)之間的轉(zhuǎn)換。FME迄今已在我國的多個(gè)行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，為用戶進(jìn)行快速、高質(zhì)量、多需求的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換應(yīng)用提供了高效、可靠的手段。FME包含 6個(gè)功能模塊：1)FME Workbench：用于用戶定制自己的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；2)FME UniversalTranslator：獨(dú)立運(yùn)行的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序；3)FME Universal Viewer：用于快速預(yù)覽不同格式的數(shù)據(jù)；4) FME Plug-in（SDK）：利用該開發(fā)工具包能夠在 FME語義核心中加入自己定制的數(shù)據(jù)格式；5)FME Object API：該開發(fā)接口能把FME的數(shù)據(jù)訪問能力定制置入應(yīng)用模塊；6)FME Application Extenders：提供用戶直接訪問(讀、寫)多平臺(tái)GIS、CAD和數(shù)據(jù)庫格式的應(yīng)用[]。

目前的FME還不支持MapGIS數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換，本文中應(yīng)用了基于 FME最新開發(fā)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換擴(kuò)展集MyFME For MapGIS6x。MyFME For MapGIS6x主要針對國內(nèi)空間數(shù)據(jù)格式提供讀寫支持，實(shí)現(xiàn)國內(nèi)主流數(shù)據(jù)格式與其他數(shù)據(jù)格式的相互轉(zhuǎn)換。MyFME For Map-GIS6x對FME讀寫MapGIS文件數(shù)據(jù)格式（*.WP、*. WL、*.WT、*.WB）提供支持，實(shí)現(xiàn)對MapGIS數(shù)據(jù)格式與其他數(shù)據(jù)格式的之間的批量互轉(zhuǎn)換，并在轉(zhuǎn)換過程中利用FME進(jìn)行數(shù)據(jù)建模操作。

3 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的實(shí)施

3.1 轉(zhuǎn)換思路

根據(jù)FME軟件中提供的ArcGIS數(shù)據(jù)格式，從中選擇四種比較常見的數(shù)據(jù)格式來作為轉(zhuǎn)換的目標(biāo)數(shù)據(jù)類型，分別是：1)ESRI ArcInfo Coverage;2)ESRI ArcInfo Exprot(E00)；3)ESRIGeodatabase(MDB);4) ESRI Shape。

3.2 轉(zhuǎn)換實(shí)施

通過FME和MyFMEForMapGIS6x擴(kuò)展集編寫語義映射程序文件，建立MapGIS數(shù)據(jù)類型與ArcGIS數(shù)據(jù)類型各類要素的對應(yīng)關(guān)系，完成原數(shù)據(jù)到目標(biāo)數(shù)據(jù)的各要素映射 (如圖1所示)，從而達(dá)到MapGIS數(shù)據(jù)到ArcGIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的目的。

圖1 MapGIS到ArcGIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程

1)啟動(dòng) FME Workbench，進(jìn)入界面后創(chuàng)建一個(gè)Workspace。

2)讀入MapGIS6x原數(shù)據(jù)，再寫入ArcGIS目標(biāo)數(shù)據(jù)格式，F(xiàn)EM會(huì)自動(dòng)建立原數(shù)據(jù)和目標(biāo)數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)系，也就是自動(dòng)生成了語義映射，如圖2所示。

圖2 MapGIS向ArcGIS轉(zhuǎn)換的語義映射

3)在語義映射形成后可以在此基礎(chǔ)上修改原數(shù)據(jù)和目標(biāo)數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)系。

4)對上述4種ArcGIS數(shù)據(jù)格式分別進(jìn)行語義轉(zhuǎn)換，然后在ArcGIS中查看轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)效果。

3.3 轉(zhuǎn)換結(jié)果分析及建議

空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后的信息檢查包含空間定位信息、空間關(guān)系信息和空間屬性信息3個(gè)方面[7]。通過對ArcGIS的Shape、E00、Coverage及MDB 4種常見數(shù)據(jù)格式的大量轉(zhuǎn)換結(jié)果分析：1)轉(zhuǎn)換后4種目標(biāo)數(shù)據(jù)的空間定位均準(zhǔn)確；2)轉(zhuǎn)換后4種目標(biāo)數(shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系均存在；3)轉(zhuǎn)換后4種目標(biāo)數(shù)據(jù)屬性信息的差別比較明顯，如表1所示。

表1 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的屬性信息比較

上述結(jié)果是基于大量MapGIS數(shù)據(jù)到ArcGIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的。從中我們可以看到：

1)點(diǎn)、線、面要素的參數(shù)轉(zhuǎn)換前后不相同，轉(zhuǎn)換后的點(diǎn)、線、面要素的參數(shù)均是ArcGIS的缺省參數(shù)。這是因?yàn)镸apGIS和ArcGIS中的符號庫、線型庫、填充庫和顏色庫不相同，且沒有建立 2個(gè)軟件系統(tǒng)間的對照表。為減少轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)的修改編輯工作量，轉(zhuǎn)換前應(yīng)將原始數(shù)據(jù)在MapGIS內(nèi)嚴(yán)密組織，數(shù)據(jù)主題分層清楚，使之轉(zhuǎn)換到ArcGIS后圖層分類仍保持不變，以便利用ArcGIS的編輯功能對每一圖層統(tǒng)改參數(shù)。

2)在進(jìn)行轉(zhuǎn)換為目標(biāo)數(shù)據(jù)格式Shape中，出現(xiàn)了字段名不完整的情況。這是因?yàn)?MapGIS中字段名的長度超過5個(gè)漢字，因此在Shape中的字段名只剩下前5個(gè)漢字，其余的全部被刪除了。如果用Shape作為目標(biāo)數(shù)據(jù)格式來進(jìn)行轉(zhuǎn)換的話，字段名的長度不要超過5個(gè)漢字，最好采用簡短易懂的字母數(shù)字組合。

通過大量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換結(jié)果來看，MapGIS向ArcGIS轉(zhuǎn)換最理想的目標(biāo)數(shù)據(jù)格式是ESRIGeodatabase(MDB)。圖3是把MDB作為目標(biāo)數(shù)據(jù)格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換的圖形對比。

圖3 通過MDB格式轉(zhuǎn)換前后的圖形對比

4 結(jié) 語

MapGIS數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)ArcGIS數(shù)據(jù)格式的方法有多種，本文是在充分利用FME以及最新發(fā)布的FME擴(kuò)展集MyFME For MapGIS6x的基礎(chǔ)上提出的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法。利用上述方法把ESRIGeodatabase(MDB)作為ArcGIS的目標(biāo)數(shù)據(jù)格式，對廣西自治區(qū)巴馬瑤族自治縣10個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的 MapGIS土地利用現(xiàn)狀圖進(jìn)行了轉(zhuǎn)換，對轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)只需在ArcGIS中統(tǒng)改參數(shù)等少量編輯工作，就能得到完整的轉(zhuǎn)換圖形。從而我們既能利用MapGIS便捷的圖層編輯功能，又能利用ArcGIS強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)分析功能，采用FME從MapGIS到ArcGIS的轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)在不同軟件平臺(tái)上的共享，提高工作效率。

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Data Conversion from MapGIS to ArcGIS Using FME

by ZHENG Shike

Through the analysis of data formats of MapGIS and ArcGIS and the discussion of traditional methodsof data conversion,the paper proposed the technical route of using FME to achieve the transition from MapGIS data to ArcGIS data.Comparative analysed the differences of point,line,surface elements in target data and source data.A lot of practice shows that by converting into Geodatabase(MDB)is the best way to achieve the transition from MapGIS data format to ArcGIS data format.

FME；MapGIS；ArcGIS；Data conversion

2011-05-31

項(xiàng)目來源：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（40961004）。

P208

B

1672-4623(2011)06-0155-03

鄭士科，碩士，研究方向?yàn)檫b感與地理信息應(yīng)用。