AutoCAD地形圖數(shù)據(jù)規(guī)整入庫的研究與應(yīng)用

　　提出一套在AutoCAD 環(huán)境下對地形圖數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)整的流程，闡述這一過程中地物編碼、圖形檢查和拓?fù)錂z查的方法。介紹AutoCAD 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為GIS 數(shù)據(jù)的原理與方法，并且通過編程開發(fā)實(shí)現(xiàn)兩種數(shù)據(jù)的直接轉(zhuǎn)換。試驗(yàn)結(jié)果顯示，AutoCAD 地形圖可以通過本系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)范整理并無縫轉(zhuǎn)到GIS 空間數(shù)據(jù)庫中，實(shí)現(xiàn)異構(gòu)數(shù)據(jù)的同化，具有較高的應(yīng)用價(jià)值。

一、引言

　　AutoCAD 具有強(qiáng)大的繪圖功能，在測繪地理信息部門的制圖系統(tǒng)中，大多是利用AutoCAD 作為軟件的開發(fā)平臺。目前，我國大多數(shù)城市的地形圖數(shù)據(jù)以AutoCAD 的數(shù)據(jù)格式( * . dwg) 存儲。為充分利用已有的數(shù)據(jù)資源，必須有一個(gè)切實(shí)可行的處理方法，將已有的AutoCAD 數(shù)字地形圖數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為適用的GIS數(shù)據(jù)，以便更高效地建立城市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫。張葉提出基于Geoway 實(shí)現(xiàn)CAD 數(shù)據(jù)到GIS 數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，鑒于AutoCAD 地形圖數(shù)據(jù)不規(guī)范( 如編碼不規(guī)范、地物拓?fù)潢P(guān)系錯(cuò)誤等) ，轉(zhuǎn)換結(jié)果不理想。由于生產(chǎn)模式和數(shù)據(jù)規(guī)范不斷完善，導(dǎo)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不一致，同時(shí)由于內(nèi)業(yè)制圖不嚴(yán)謹(jǐn)，需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一整理與加工。本文研究如何將AutoCAD 地形圖數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范整理并轉(zhuǎn)換到GIS 空間數(shù)據(jù)庫中去。

二、AutoCAD 地形圖規(guī)整

　　1、地形圖數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

　　由于現(xiàn)有數(shù)據(jù)往往是不同時(shí)期采集的，人工操作多，數(shù)據(jù)輸入操作不嚴(yán)謹(jǐn)，一般存在以下質(zhì)量問題: ① 地物編碼問題( 包括缺編碼、非法編碼、編碼與符號線型不一致) ; ② 地形圖分層不規(guī)范，甚至含垃圾圖層; ③ 編輯操作中地物要素分錯(cuò)層，或有不明地物; ④ 拓?fù)溴e(cuò)誤( 如面狀地物不封閉、線線非法交叉等) ; ⑤ 地物描述問題( 包括圖層及地物顏色不規(guī)范、點(diǎn)狀地物符號錯(cuò)誤、塊名稱與編碼不一致等) 。因此，AutoCAD 地形圖規(guī)范整理內(nèi)容主要有地物編碼分類、分層，編碼屬性檢查，空間拓?fù)潢P(guān)系檢查等。

　　本文的地形圖數(shù)據(jù)規(guī)范要求參考《東莞市1∶ 500、1∶ 1000、1∶ 2000 矢量地形圖數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》，主要有圖層分層設(shè)色標(biāo)準(zhǔn)、不同類別地物屬性表、塊文件符號表、地形圖要素信息及編碼對照表等。其中，地形圖要素信息及編碼對照表是標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的核心，其內(nèi)容主要包括地物類型、CAD 編碼、GIS 編碼、CASS 編碼、CAD 圖層、GIS 圖層、GIS 圖層幾何類型、塊文件的參考名、線寬、線型、注記字高等相關(guān)信息，見表1。

表1 地形圖要素信息及編碼對照表( 部分地物)

　　其中，每個(gè)地物的CAD 編碼、GIS 編碼、CAD 圖層、GIS 圖層、幾何類型都不可缺少，這些屬性關(guān)系到地物的分類以及在CAD 和GIS 庫中的分層。CAD 中點(diǎn)狀地物由默認(rèn)點(diǎn)或塊參照表示，用塊參照表示的需要其參考名信息; 線狀地物含有對應(yīng)的線型、線寬信息; 面狀地物輪廓線一般也有線型信息;注記類地物含有字高信息。

2、AutoCAD 中實(shí)體屬性數(shù)據(jù)的存儲

　　AutoCAD2000 以后的版本提供4 種表述圖形屬性數(shù)據(jù)的方式: 塊屬性數(shù)據(jù)、擴(kuò)展圖元數(shù)據(jù)、擴(kuò)展詞典和圖形詞典�？紤]到后期編程開發(fā)將數(shù)據(jù)導(dǎo)入GIS 中更便捷，本文采用擴(kuò)展詞典進(jìn)行存儲，將實(shí)體的屬性存儲在其對應(yīng)的擴(kuò)展記錄中，其存儲結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

　　圖形實(shí)體Entity 創(chuàng)建擴(kuò)展字典; 再在擴(kuò)展字典中創(chuàng)建自定義字典，命名為“DXTD”; 然后在該自定義字典下新建擴(kuò)展記錄Xrecord，以圖形的字段名進(jìn)行命名，擴(kuò)展記錄的Data 屬性存儲該字段的屬性值。要存儲信息包括實(shí)體的GIS 編碼及其他屬性字段，如房屋類地物一般包括房屋面積、房屋樓層等信息。

圖1 AutoCAD 中Entity 的屬性存儲結(jié)構(gòu)

五、結(jié)束語

　　本文提出了AutoCAD 地形圖數(shù)據(jù)的規(guī)整要求與步驟，設(shè)計(jì)了一套規(guī)整方法，在地物編碼方面，提供了一些自動(dòng)化編碼賦值工具，并在AutoCAD 環(huán)境下實(shí)現(xiàn)了拓?fù)錂z查; 在剖析了AutoCAD 地形圖模型與GIS 數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了Auto-CAD 數(shù)據(jù)模型直接無縫轉(zhuǎn)換為GIS 數(shù)據(jù)模型的方法; 最后通過自主開發(fā)的AutoCAD 地形圖規(guī)整入庫系統(tǒng)，以1∶ 1000 地形圖數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)例了驗(yàn)證。試驗(yàn)證明，通過本系統(tǒng)能夠有效地對CAD 地形圖進(jìn)行規(guī)范整理，并轉(zhuǎn)入GIS 空間數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)已經(jīng)在東莞市城鄉(xiāng)規(guī)劃局投入使用，本研究具有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。

　　雖然本文提出的AutoCAD 地形圖規(guī)整入庫方法有較好的應(yīng)用效果，但由于AutoCAD 數(shù)據(jù)圖形復(fù)雜，地形圖數(shù)據(jù)錯(cuò)誤種類多樣，一些新的質(zhì)量控制工具有待增加; 鑒于轉(zhuǎn)換模型中考慮的CAD 圖形類型有限，為不在轉(zhuǎn)換模型中將圖形類型遺漏，還需要進(jìn)一步優(yōu)化; 轉(zhuǎn)換模型目前仍借助ArcGIS Engine將轉(zhuǎn)換模型封裝成獨(dú)立模塊是下一步的工作任務(wù)。