AutoCAD地形图数据规整入库的研究与应用

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)中山大学地理科学与规划学院 作者:袁源琳

  提出一套在AutoCAD 环境下对地形图数据进行规整的流程,阐述这一过程中地物编码、图形检查和拓扑检查的方法。介绍AutoCAD 数据转换为GIS 数据的原理与方法,并且通过编程开发实现两种数据的直接转换。试验结果显示,AutoCAD 地形图可以通过本系统进行规范整理并无缝转到GIS 空间数据库中,实现异构数据的同化,具有较高的应用价值。

一、引言

  AutoCAD 具有强大的绘图功能,在测绘地理信息部门的制图系统中,大多是利用AutoCAD 作为软件的开发平台。目前,我国大多数城市的地形图数据以AutoCAD 的数据格式( * . dwg) 存储。为充分利用已有的数据资源,必须有一个切实可行的处理方法,将已有的AutoCAD 数字地形图数据转换为适用的GIS数据,以便更高效地建立城市基础地理信息数据库。张叶提出基于Geoway 实现CAD 数据到GIS 数据的转换,鉴于AutoCAD 地形图数据不规范( 如编码不规范、地物拓扑关系错误等) ,转换结果不理想。由于生产模式和数据规范不断完善,导数据标准不一致,同时由于内业制图不严谨,需要对数据进行统一整理与加工。本文研究如何将AutoCAD 地形图数据进行规范整理并转换到GIS 空间数据库中去。

二、AutoCAD 地形图规整

  1、地形图数据标准规范

  由于现有数据往往是不同时期采集的,人工操作多,数据输入操作不严谨,一般存在以下质量问题: ① 地物编码问题( 包括缺编码、非法编码、编码与符号线型不一致) ; ② 地形图分层不规范,甚至含垃圾图层; ③ 编辑操作中地物要素分错层,或有不明地物; ④ 拓扑错误( 如面状地物不封闭、线线非法交叉等) ; ⑤ 地物描述问题( 包括图层及地物颜色不规范、点状地物符号错误、块名称与编码不一致等) 。因此,AutoCAD 地形图规范整理内容主要有地物编码分类、分层,编码属性检查,空间拓扑关系检查等。

  本文的地形图数据规范要求参考《东莞市1∶ 500、1∶ 1000、1∶ 2000 矢量地形图数据标准》,主要有图层分层设色标准、不同类别地物属性表、块文件符号表、地形图要素信息及编码对照表等。其中,地形图要素信息及编码对照表是标准规范的核心,其内容主要包括地物类型、CAD 编码、GIS 编码、CASS 编码、CAD 图层、GIS 图层、GIS 图层几何类型、块文件的参考名、线宽、线型、注记字高等相关信息,见表1。

表1 地形图要素信息及编码对照表( 部分地物)

地形图要素信息及编码对照表

  其中,每个地物的CAD 编码、GIS 编码、CAD 图层、GIS 图层、几何类型都不可缺少,这些属性关系到地物的分类以及在CAD 和GIS 库中的分层。CAD 中点状地物由默认点或块参照表示,用块参照表示的需要其参考名信息; 线状地物含有对应的线型、线宽信息; 面状地物轮廓线一般也有线型信息;注记类地物含有字高信息。

2、AutoCAD 中实体属性数据的存储

  AutoCAD2000 以后的版本提供4 种表述图形属性数据的方式: 块属性数据、扩展图元数据、扩展词典和图形词典。考虑到后期编程开发将数据导入GIS 中更便捷,本文采用扩展词典进行存储,将实体的属性存储在其对应的扩展记录中,其存储结构如图1 所示。

  图形实体Entity 创建扩展字典; 再在扩展字典中创建自定义字典,命名为“DXTD”; 然后在该自定义字典下新建扩展记录Xrecord,以图形的字段名进行命名,扩展记录的Data 属性存储该字段的属性值。要存储信息包括实体的GIS 编码及其他属性字段,如房屋类地物一般包括房屋面积、房屋楼层等信息。

AutoCAD 中Entity 的属性存储结构

图1 AutoCAD 中Entity 的属性存储结构

五、结束语

  本文提出了AutoCAD 地形图数据的规整要求与步骤,设计了一套规整方法,在地物编码方面,提供了一些自动化编码赋值工具,并在AutoCAD 环境下实现了拓扑检查; 在剖析了AutoCAD 地形图模型与GIS 数据模型的数据结构的基础上,设计了Auto-CAD 数据模型直接无缝转换为GIS 数据模型的方法; 最后通过自主开发的AutoCAD 地形图规整入库系统,以1∶ 1000 地形图数据进行实例了验证。试验证明,通过本系统能够有效地对CAD 地形图进行规范整理,并转入GIS 空间数据库。系统已经在东莞市城乡规划局投入使用,本研究具有较高的推广应用价值。

  虽然本文提出的AutoCAD 地形图规整入库方法有较好的应用效果,但由于AutoCAD 数据图形复杂,地形图数据错误种类多样,一些新的质量控制工具有待增加; 鉴于转换模型中考虑的CAD 图形类型有限,为不在转换模型中将图形类型遗漏,还需要进一步优化; 转换模型目前仍借助ArcGIS Engine将转换模型封装成独立模块是下一步的工作任务。

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