地形數(shù)據(jù)快速建庫(kù)方法研究及應(yīng)用

熊小冬

（1.南京國(guó)圖信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司,江蘇 南京 210036；2.南京市地理信息應(yīng)用工程技術(shù)研究中心，江蘇 南京 210036）

地形數(shù)據(jù)快速建庫(kù)方法研究及應(yīng)用

熊小冬1,2

（1.南京國(guó)圖信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司,江蘇 南京 210036；2.南京市地理信息應(yīng)用工程技術(shù)研究中心，江蘇 南京 210036）

對(duì)AutoCAD的DWG格式地形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成符合入庫(kù)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)格式的方法進(jìn)行分析、研究，實(shí)現(xiàn)了一種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換較為快捷、方便、準(zhǔn)確的新方法，為當(dāng)前地形數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換提供參考。

地形數(shù)據(jù)；AutoCAD轉(zhuǎn)換；數(shù)據(jù)庫(kù)

目前，測(cè)繪市場(chǎng)上出現(xiàn)的地形數(shù)據(jù)普遍采用基于AutoCAD軟件開(kāi)發(fā)的數(shù)字化成圖軟件制作完成。但該制圖數(shù)據(jù)必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的預(yù)處理才能具備轉(zhuǎn)換為GIS數(shù)據(jù)的條件[1-3]，這種必備條件給日常的測(cè)繪生產(chǎn)帶來(lái)諸多不便。因此，通過(guò)地形數(shù)據(jù)快速建立符合標(biāo)準(zhǔn)的空間數(shù)據(jù)庫(kù)，成為迫切需要解決的問(wèn)題。本文結(jié)合AutoCAD的DWG格式數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，基于ArcEngine二次開(kāi)發(fā)工具，設(shè)計(jì)了一種較為快速、準(zhǔn)確、方便的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模式，探索出一條將地形數(shù)據(jù)進(jìn)行全要素轉(zhuǎn)換建庫(kù)的新方法。

1 對(duì)DWG格式數(shù)據(jù)進(jìn)行入庫(kù)前的預(yù)處理

1.1 地形數(shù)據(jù)要素的整理和完善

按照空間數(shù)據(jù)建庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，對(duì)數(shù)字化地形圖數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的預(yù)處理，包括數(shù)據(jù)分層、水系、房屋及植被等的構(gòu)面、擴(kuò)展屬性賦值、注記對(duì)齊方式修改一致及數(shù)據(jù)接邊等工作。

1）數(shù)據(jù)分層：數(shù)字化成圖軟件的分層代碼通常就是數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中的要素代碼，用此分層方式便于后續(xù)的要素質(zhì)檢。也有部分?jǐn)?shù)字化成圖軟件制作的要素帶有擴(kuò)展屬性，不同要素帶有不同的擴(kuò)展屬性，且擴(kuò)展屬性包含數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中的要素代碼及其他重要信息[4]。

2）植被及水系等構(gòu)面：空間特征表達(dá)為多邊形的要素類型，需要對(duì)要素進(jìn)行構(gòu)面。

3）擴(kuò)展屬性賦值：如控制點(diǎn)點(diǎn)名點(diǎn)號(hào)信息、水系名稱信息、房屋結(jié)構(gòu)及樓層信息、道路名稱及道路寬度等級(jí)等信息、輸電線線路名稱及伏數(shù)賦值、高程點(diǎn)及等高線的高程信息及內(nèi)圖框中賦圖名圖號(hào)等。

4）注記對(duì)齊方式修改統(tǒng)一，一般采取中間對(duì)齊方式。

5）分幅圖相鄰圖之間的接邊，保證地物的連貫、完整性。

6）刪除偽節(jié)點(diǎn)、刪除復(fù)合線多余點(diǎn)及刪除重復(fù)實(shí)體等。

7）滿足入庫(kù)要求的其他預(yù)處理工作。

1.2 地形數(shù)據(jù)要素的質(zhì)檢

經(jīng)過(guò)地形數(shù)據(jù)的預(yù)處理之后，還有必要進(jìn)行計(jì)算機(jī)檢查，及借助質(zhì)檢軟件進(jìn)行質(zhì)量檢查。質(zhì)量檢查主要包含以下幾個(gè)方面：

1）編碼正確性檢查：檢查地物是否存在編碼，編碼與地物類型是否匹配等。

2）圖層正確性檢查：檢查地物是否按規(guī)定的圖層放置[5]。

3）符號(hào)線型線寬檢查：檢查線狀地物所使用的線型是否正確。

4）線自相交檢查：檢查地物自身是否相交。

5）高程注記檢查：檢核高程點(diǎn)圖面高程注記與點(diǎn)位實(shí)際高程是否相符。

6）復(fù)合線重復(fù)點(diǎn)檢查：復(fù)合線的重復(fù)點(diǎn)檢查旨在剔除復(fù)合線中與相鄰點(diǎn)靠得太近又對(duì)復(fù)合線的走向影響不大的點(diǎn)，從而達(dá)到減少文件數(shù)據(jù)量，達(dá)到提高圖面利用率的目的。

7）極短線、極小面檢查：檢查圖中是否存在不合規(guī)范要求的極短線和極小面。

檢查未通過(guò)的項(xiàng)目，可以根據(jù)質(zhì)檢記錄進(jìn)行修改，直至所有項(xiàng)目通過(guò)質(zhì)檢。

2 DWG格式地形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

2.1 DWG格式地形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)

1）正確性：兩者之間轉(zhuǎn)換前后，地物地貌精度滿足要求。

2）一致性：兩者之間轉(zhuǎn)換前后，地物屬性一致，地物之間的關(guān)系一致。

3）完整性：轉(zhuǎn)換前后應(yīng)保證地物的完整性，盡可能地實(shí)現(xiàn)兩者之間的完全轉(zhuǎn)換，提高轉(zhuǎn)換效率，減少后續(xù)人工編輯工作量[6]。

2.2 DWG格式地形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換原理

通過(guò)逐個(gè)讀取DWG格式地形要素，提取地物的編碼，將編碼與預(yù)先制定的轉(zhuǎn)換對(duì)照表中要素代碼進(jìn)行比對(duì)，進(jìn)而以GIS的4種類型點(diǎn)、線、面及注記的坐標(biāo)分別轉(zhuǎn)換至相應(yīng)圖層，完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換[7]。轉(zhuǎn)換原理見(jiàn)圖1。

圖1 轉(zhuǎn)換原理圖

2.3 DWG格式地形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

DWG格式地形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換至GIS數(shù)據(jù)庫(kù)是采用AutoCAD與ArcEngine相結(jié)合的開(kāi)發(fā)方式。利用VB．NET對(duì)AutoCAD地形要素逐個(gè)讀取并識(shí)別地物類型，如點(diǎn)狀要素的塊參照、線狀要素（閉合或不閉合）及注記，分別獲取其坐標(biāo)，然后利用ArcEngine重新生成要素并填寫(xiě)相應(yīng)字段信息。如讀取及轉(zhuǎn)換塊參照要素的代碼（讀取線狀、面狀及注記要素的代碼從略）如下：

pFeatClsCONPT = pWorkspace．OpenFeatureClass ("CONPT") //打開(kāi)圖層

pFeaCur = pFeatClsCONPT．Insert(True)

pFeaBuf = pFeatClsCONPT．CreateFeatureBuffer()

YSDM = objBlockRef．Layer．ToString //圖層名稱為要素代碼

Dim pPoint As IPoint

pPoint = New Point

pPoint．PutCoords(塊參照的X坐標(biāo)，塊參照的Y坐標(biāo)) //讀取坐標(biāo)

Dim pGeo As IGeometry

pGeo = pPoint

pFeaBuf．Shape = pGeo //生成圖形

iFld = pFeaCur．FindField("YSDM")

pFeaBuf．Value(iFld) = YSDM //要素代碼字段賦值

…

2.4 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換效果

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換效果如圖2所示。

圖2 DWG分幅地形圖（左）和轉(zhuǎn)換形成的GIS數(shù)據(jù)庫(kù)示例（右）

圖中點(diǎn)狀地物為植被符號(hào)點(diǎn)、高程點(diǎn)、高程注記及其他點(diǎn)狀、注記地物，經(jīng)過(guò)比對(duì)原始的DWG地形圖，發(fā)現(xiàn)地物位置及數(shù)量與原圖一致，同時(shí)每一個(gè)地物都具備要素代碼等基礎(chǔ)屬性信息。

3 結(jié) 語(yǔ)

在測(cè)繪作業(yè)過(guò)程中往往會(huì)產(chǎn)生大量CAD數(shù)據(jù)不易管理和資源共享。隨著信息化進(jìn)程的加快，要求將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換人庫(kù)，以供查詢、統(tǒng)計(jì)分析及隨時(shí)更新、宏觀管理使用[8]。面對(duì)這種需求，運(yùn)用上述方法，只需結(jié)合AutoCAD環(huán)境及ArcEngine開(kāi)發(fā)資源，編寫(xiě)少量代碼，就可以完成。

[1] 王慶來(lái),張鵬飛,趙鋼． 地形圖CAD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為理正GIS數(shù)據(jù)格式經(jīng)驗(yàn)淺談[J]．城市勘測(cè)，2008(1)：154-157

[2] 琚鋒,錢(qián)強(qiáng)強(qiáng),錢(qián)中杰．清華山維SunwayGIS與南方CASS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換研究[J]． 地理空間信息,2011,9(3)：41-43

[3] 董景玲,李安群,嚴(yán)志新．?dāng)?shù)字化地形圖數(shù)據(jù)入庫(kù)的質(zhì)量控制[J]．工程勘察,2009(9)：108-110

[4] 劉彬,張瑞娟,王薇． CAD地形的數(shù)據(jù)入庫(kù)處理技術(shù)[J] ．,科技傳播，2012(15)：189-190

[5] 宗瑋,芮建勛,施蓓琦．大比例尺空間數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)生產(chǎn)及質(zhì)量控制[J]．株州師范高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2005,10(2):10-14

[6] 劉聰．南方CASS與清華山維EPS系統(tǒng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換[J]．浙江建筑,2010,27(3):27-29

[7] 鄭文忠．1∶10 000地形圖建庫(kù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)CAD格式程序設(shè)計(jì)[J]．山西建筑，2009，35(34):357-358

[8] 黃金鋒,方鋒,李長(zhǎng)輝．城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成應(yīng)用問(wèn)題[J]．工程勘察，2003(2)：45-47

P208

B

1672-4623（2014）05-0094-02

10.3969/j.issn.1672-4623.2014.05.034

熊小冬，工程師，主要從事地理信息系統(tǒng)研究與應(yīng)用開(kāi)發(fā)工作。

2013- 09- 24。

項(xiàng)目來(lái)源：海島（礁）測(cè)繪技術(shù)國(guó)家測(cè)繪地理信息局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金資助項(xiàng)目(2011B01)。