基于FME實(shí)現(xiàn)CASS數(shù)據(jù)到GIS數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換

方俊+鄧越+鐘濱+龍惠芳

摘要：本文通過分析CASS數(shù)據(jù)本身結(jié)構(gòu)及其擴(kuò)展屬性的特點(diǎn)，通過FME workbench建立數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模板，研究了FEM workbench中數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模板和屬性暴露等方法。通過對實(shí)例數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后的檢查，實(shí)現(xiàn)了CASS數(shù)據(jù)到GIS數(shù)據(jù)的無損、批量轉(zhuǎn)換。

關(guān)鍵詞：GIS；FME；CASS；轉(zhuǎn)換模板

引言：隨著土地調(diào)查鋪開與土地確權(quán)登記工作的推進(jìn)，外業(yè)測量、調(diào)繪數(shù)據(jù)與GIS數(shù)據(jù)間交叉應(yīng)用也越發(fā)廣泛，兩種數(shù)據(jù)經(jīng)常需要進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換、疊加分析、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、屬性分析、要素提取等繁瑣的數(shù)據(jù)加工工作。如何建立CASS外業(yè)測量數(shù)據(jù)到GIS內(nèi)業(yè)編輯數(shù)據(jù)的無損、高效轉(zhuǎn)換模板是實(shí)現(xiàn)批量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的重要環(huán)節(jié)。本文以某鎮(zhèn)的CASS地籍調(diào)查數(shù)據(jù)為案例，實(shí)現(xiàn)了FME對CASS至GIS數(shù)據(jù)間的格式變換。

1.基于FME的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)路線

CASS是在AutoCAD為基礎(chǔ)平臺，進(jìn)行二次開發(fā)擴(kuò)展的測量內(nèi)外業(yè)采編一體的軟件。在農(nóng)經(jīng)權(quán)、不動產(chǎn)調(diào)查、地籍、工程、測量等領(lǐng)域有著較大市場的占有率。CASS數(shù)據(jù)是通過AutoCAD 進(jìn)行屬性擴(kuò)充而得來的矢量數(shù)據(jù)，其屬性存儲在擴(kuò)展屬性extended_data_list列表中，拓?fù)潢P(guān)系不嚴(yán)密。 FME是一家由加拿大Safe Software公司開發(fā)的軟件[1]，其對各種格式件的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換有著深入的研究，并能夠?yàn)橛脩籼峁┱椎?Extract-Transform-Load（ETL）解決方案。

該方案是由OpenGIS組織提出的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換理念“語義轉(zhuǎn)換”擴(kuò)展而來，利用轉(zhuǎn)換器對數(shù)據(jù)進(jìn)行加載、抽取、清理、變換等功能，對300多種國內(nèi)外不同軟件數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了相互轉(zhuǎn)換，支持的數(shù)據(jù)格式在逐年的增加，為用戶實(shí)現(xiàn)自定義的數(shù)據(jù)應(yīng)用需求[2]。本文通過FME中workbench應(yīng)用模塊中的屬性暴露和工程模板的搭建，實(shí)現(xiàn)了CASS到GIS空間與屬性數(shù)據(jù)的“無損”交換[5]。

2.CASS數(shù)據(jù)與GIS數(shù)據(jù)的特點(diǎn)分析

CASS數(shù)據(jù)與GIS數(shù)據(jù)在要素類型、拓?fù)潢P(guān)系、屬性結(jié)構(gòu)等方面都存在比較大的差異[6]。CASS數(shù)據(jù)中要素幾何類型比較豐富、多樣，支持點(diǎn)、文字、線、多段線、面、橢圓、弧段等多種幾何類型[3]。GIS數(shù)據(jù)中幾何類型較為簡單一般僅支持點(diǎn)、線、面、注記。在拓?fù)潢P(guān)系中CASS是數(shù)據(jù)拓?fù)潢P(guān)系不嚴(yán)密，GIS數(shù)據(jù)則非常嚴(yán)謹(jǐn)，對于拓?fù)潢P(guān)系中的重疊、相交、壓蓋等錯誤能夠前置修改編輯和完善。在屬性存儲方面也有較大區(qū)別，CASS中對于數(shù)據(jù)屬性結(jié)構(gòu)的存儲放置在CAD的二次開發(fā)擴(kuò)展的字段extended_data的列表中，而GIS數(shù)據(jù)的屬性結(jié)構(gòu)則是直接表示在各個要素中。

從幾何對比表中可以得出CASS數(shù)據(jù)與GIS數(shù)據(jù)存在一對一、多對一的關(guān)系，比如在線要素表示中。通過FME的幾何過濾轉(zhuǎn)換器GeometryFilter可以快速對CASS數(shù)據(jù)進(jìn)行整合歸類。

3.數(shù)據(jù)實(shí)例

3.1實(shí)例分析

以某鎮(zhèn)的城鎮(zhèn)地籍CASS圖為例，主要包含JMD、JZD、GCD等要素層。數(shù)據(jù)在進(jìn)行轉(zhuǎn)換前需要對數(shù)據(jù)微短線、偽節(jié)點(diǎn)、懸掛點(diǎn)、面邊線不閉合、無編碼屬性等問題進(jìn)行處理，處理完成后通過檢查確保數(shù)據(jù)幾何與實(shí)體編碼的一致性。轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)時主要是通過GeometryFilter轉(zhuǎn)換器與暴露extended_data_list的列表屬性來保證數(shù)據(jù)幾何與屬性的正確轉(zhuǎn)換。數(shù)據(jù)在FME Data Inspector中的預(yù)覽如下圖1所示：

3.2數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

本次將提取JDZ層進(jìn)行轉(zhuǎn)換，其他數(shù)據(jù)可參照J(rèn)DZ進(jìn)行批量轉(zhuǎn)換。首先將數(shù)據(jù)在FME Workbench進(jìn)行轉(zhuǎn)換，其次添加讀模塊并選擇Autodesk AutoCAD DWG/DXF為讀模塊數(shù)據(jù)格式，加載模式中選擇分類讀取，讀取完成后要素將以CASS圖層的形式進(jìn)行加載，在工具箱中依次添加AttributeExposer、AttributeManager、GeometryFilter等轉(zhuǎn)換器，最后在寫模塊選擇需要寫入的格式（mdb、shape）并依次確定寫入的幾何類型如 點(diǎn)、線、面。具體流程如下圖2所示：

數(shù)據(jù)經(jīng)過轉(zhuǎn)換后需要對有數(shù)據(jù)進(jìn)行核查，如JDZ層中懸掛的多段線不能構(gòu)成拓?fù)涿?，懸掛線從GeometryFilter轉(zhuǎn)換器當(dāng)中的line端口進(jìn)行輸出，可以通過line端口輸出的線在CASS中對數(shù)據(jù)進(jìn)行定位修改。

3.3數(shù)據(jù)對比分析

轉(zhuǎn)換完成后需要與原始的CASS數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對比，在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后的幾何精度、數(shù)量、屬性項(xiàng)等方面進(jìn)行核查。下圖3為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換前后的對比圖，從對比的分析結(jié)果得出數(shù)據(jù)在轉(zhuǎn)換前后在數(shù)據(jù)精度、數(shù)量、屬性上都能滿足轉(zhuǎn)換要求，并為要素構(gòu)面并填寫屬性等方面節(jié)約了時間，較大了提升了處理效率。

結(jié)論：本文利用FME的worbench的模板搭建，以CASS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為例，建立了CASS數(shù)據(jù)到GIS數(shù)據(jù)的矢量和屬性的無損轉(zhuǎn)換的工程模板[4]。實(shí)例驗(yàn)證了FME在GIS空間數(shù)據(jù)與CAD矢量數(shù)據(jù)相互轉(zhuǎn)換中的強(qiáng)大功能，在質(zhì)量與效率方面表現(xiàn)的都較為出色。具有在跨數(shù)據(jù)平臺間的數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)過濾、構(gòu)建拓?fù)?、屬性賦值等方面的優(yōu)勢，省去了平臺間數(shù)據(jù)間處理的重復(fù)性工作，為數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)地理空間數(shù)據(jù)共享與相互轉(zhuǎn)換提供了一種較為可靠的方法，對后期數(shù)據(jù)整理、建庫、入庫等工作提供批量處理的平臺。

參考文獻(xiàn)

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