ArcGIS在地籍數(shù)據(jù)庫建設中的應用
——Shapefile與Geodatabase的轉(zhuǎn)換

廖寶全

(河北天元地理信息科技工程有限公司，河北廊坊065201)

一、引 言

在地理信息系統(tǒng)的應用和發(fā)展過程中，數(shù)據(jù)來源廣泛，空間數(shù)據(jù)也呈現(xiàn)出多樣化的特征，各個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不一致，如何實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享是地理信息產(chǎn)業(yè)中的一個具有實際意義的關鍵性問題。就目前國土地籍調(diào)查來講，各個單位主要使用GIS軟件平臺是多種多樣的，各種軟件平臺的數(shù)據(jù)模型與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也不一致，主要的GIS軟件平臺包括國產(chǎn)GIS軟件MapGIS、SuperMap等，國際化包括ArcGIS等。由于專業(yè)性和綜合性方面各具優(yōu)勢，在國內(nèi)市場都擁有很大的客戶群體，在平時工作中會針對不同的應用，往往需要集成二者優(yōu)勢，達到快捷、高效的工作目標，因此實現(xiàn)二者之間數(shù)據(jù)的安全穩(wěn)定轉(zhuǎn)換具有重要的實際意義。國產(chǎn)GIS軟件通用的存儲格式為Shapefile數(shù)據(jù)庫，最新版ArcGIS軟件的存儲格式為Geodatabase數(shù)據(jù)庫。筆者擬研究如何將兩種數(shù)據(jù)庫進行安全穩(wěn)定轉(zhuǎn)換，從而達到數(shù)據(jù)資源共享的目的。

二、Shapefile與Geodatabase數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分析

1.Shapefile數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分析

Shapefile是美國環(huán)境系統(tǒng)研究所公司(Esri)開發(fā)的一種空間數(shù)據(jù)開放格式。目前，該文件格式已成為地理信息軟件界的一個開放標準。Shapefile也是一種重要的交換格式，它能夠在Esri與其他公司的產(chǎn)品之間進行數(shù)據(jù)互操作。

Shapefile屬于一種矢量圖形格式，它能夠保存幾何圖形的位置及相關屬性。但這種格式?jīng)]法存儲地理數(shù)據(jù)的拓撲信息。Shapefile文件指的是一種文件存儲的方法，實際上該種文件格式是由多個文件組成的。其中，要組成一個Shapefile，有3個文件是必不可少的，它們分別是 SHP、SHX、DBF。與".dbf"文件。表示同一數(shù)據(jù)的一組文件其文件名前綴應該相同。除了這3個必須的文件以外，還有8個可選的文件，使用它們可以增強空間數(shù)據(jù)的表達能力。所有的文件都必須位于同一個目錄之中。

2.Geodatabase數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分析

ArcGIS是地理數(shù)據(jù)的信息系統(tǒng)。和所有的信息系統(tǒng)一樣，ArcGIS有一個定義明確的處理數(shù)據(jù)的模型，這個模型統(tǒng)稱為Geodatabase它定義了所有在ArcGIS中可以被使用的數(shù)據(jù)類型，以及它們?nèi)绾伪伙@示、訪問、存儲、管理和處理的。Geodatabase是一個被所有ArcGIS產(chǎn)品及應用程序共享的通用框架，是現(xiàn)代化GIS的數(shù)據(jù)模型，是Esri公司從多年的研究與發(fā)展和先前多次的實施應用而發(fā)展進化而來的。

ArcGIS是圍繞著Geodatabase數(shù)據(jù)庫構(gòu)建的，它使用對象-關系型數(shù)據(jù)庫來存儲空間數(shù)據(jù)。Geodatabase是一個存儲數(shù)據(jù)集的容器，同時將空間數(shù)據(jù)和屬性綁定起來。拓撲數(shù)據(jù)也能夠存儲在Geodatabase中并對特性進行建模，如在表示道路交叉時可以對道路之間的相關性進行設定。在使用Geodatabase時，很重要的一點就是要理解要素類(Feature Class)，它就是一系列要素，以點、線或多邊形的形式呈現(xiàn)。在使用Shapefile格式時每個文件只能存儲一類要素然，而Geodatabase卻能夠在一個文件中存儲多個要素或多種類型的要素。

在ArcGIS中，Geodatabase可以以3種不同方式存儲，包括FGDB(File Geodatabase)、PGDB(Personal Geodatabase)，和ArcSDE Geodatabase。FGDB 在9.2版時被引進，它把信息儲存在一個擴展名為GDB的文件夾中，文件夾內(nèi)部的文件和Coverage差不多但不一樣。和PGDB類似，F(xiàn)GDB也支持單一用戶，但與PGDB不同的是，F(xiàn)GDB沒有數(shù)據(jù)量大小的限制。默認情況下單一表的大小不能超過1 TB，但這實際是可以被改變的。PGDB用Microsoft Access文件存儲數(shù)據(jù)，將幾何數(shù)據(jù)存儲在二進制大對象字段中，OGR庫能夠處理這種文件類型并將它轉(zhuǎn)換其他文件格式。一些需要數(shù)據(jù)庫管理員完成的工作如管理用戶及備份等可以通過ArcCatalog完成。基于Microsoft Access的PGDB僅能在Windows操作系統(tǒng)下運行而其有2 GB數(shù)據(jù)量上限的限制;企業(yè)級的Geodatabase可以通過ArcSDE操作，它擁有可連接高端數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)的接口，如Oracle、Microsoft SQL Server、DB2和Informix等。這些 DBMS能夠多方面地管理數(shù)據(jù)庫。

三、Shapefile與Geodatabase的轉(zhuǎn)換

以福建省龍巖市某鎮(zhèn)地籍數(shù)據(jù)庫為例。

1.Shapefile到Geodatabase

(1)創(chuàng)建一個新的地理空間數(shù)據(jù)庫

在ArcCatalog樹中選擇一個文件夾，單擊File菜單，或在選中的文件夾上單擊右鍵，選擇“新建”，再選擇“個人地理數(shù)據(jù)庫”，如圖1所示。輸入個人數(shù)據(jù)庫的名稱:福建某鎮(zhèn)地籍數(shù)據(jù)庫Geodatabase，這時該數(shù)據(jù)庫是空的。

(2)建立要素數(shù)據(jù)

首先在數(shù)據(jù)庫該鎮(zhèn)地籍數(shù)據(jù)庫Geodatabase上單擊右鍵，選擇“新建“，再選擇“要素類”，如圖2所示。輸入所要創(chuàng)建要素類名稱、別名，選擇所創(chuàng)建要素類的類型、坐標系統(tǒng)和高程系統(tǒng)，輸入各種限差標準。由于數(shù)據(jù)最終需要由Shapefile數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換而來，因此所有設定值必須與原Shapefile數(shù)據(jù)庫相一致。本地籍數(shù)據(jù)庫要素類設定為1980西安坐標系統(tǒng)，采用高斯-克呂格6°分帶投影，中央經(jīng)線為117°，高程系統(tǒng)為 1985國家高程基準。如圖 3所示。

圖1

圖2

圖3

依照Shapefile數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)對比建立Geodatabase數(shù)據(jù)庫各要素類，見表1。

表1 Shapefile與Geodatabase數(shù)據(jù)對應關系

(3)導入Shaprfile數(shù)據(jù)

選擇所要導入數(shù)據(jù)的要素類，如DLTB，右鍵單擊DLTB，選擇“加載”，再選擇“加載數(shù)據(jù)”，按要求加載與DLTB相對應的地類圖斑Shapefile數(shù)據(jù)。依照表1一一加載各要素類數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)全部加載完成后的該鎮(zhèn)地籍數(shù)據(jù)庫Geodatabase即為該鎮(zhèn)Geodatabase格式地籍數(shù)據(jù)庫，并能在ArcGIS等多種軟件平臺上進行顯示、編輯、修改等操作。如圖4所示。

圖4

2.Geodatabase轉(zhuǎn)換為Shapefile

在ArcCatalog樹中打開所要轉(zhuǎn)換的Geodatabase數(shù)據(jù)庫，右鍵單擊所要轉(zhuǎn)換要素類，如CLKZD，選擇“導出”，再選擇“轉(zhuǎn)換為 Shapefile(單個)”，如圖5所示。

圖5

在“要素類至要素類”對話框選擇輸出位置，添加輸出的Shapefile要素類名稱，以及選擇輸出要素類個字段類型，如圖6所示。

圖6

將Geodatabase數(shù)據(jù)庫各要素類對照表1依次導出為Shapefile數(shù)據(jù)，存儲在指定文件夾中。所有要素類全部導出完成后，此文件夾內(nèi)數(shù)據(jù)即組成為該鎮(zhèn)Shapefile格式地籍數(shù)據(jù)庫。

四、結(jié)束語

如何使數(shù)據(jù)資源最大化地共享，如何充分達到軟件的優(yōu)勢互補，優(yōu)化數(shù)字化生產(chǎn)的工藝流程，降低生產(chǎn)成本，提高勞動生產(chǎn)率，是推動GIS行業(yè)向前發(fā)展的一個重要問題。本文通過對ArcGIS 10的簡單應用，實現(xiàn)Shapefile與Geodatabase數(shù)據(jù)的相互轉(zhuǎn)換，迅速提高數(shù)據(jù)使用效率，集成不同平臺功能與數(shù)據(jù)，為各級部門使用GIS數(shù)據(jù)提供了方便，使地理信息系統(tǒng)更符合實際工作中的要求。

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