CAD基礎(chǔ)數(shù)據(jù)整理入庫技術(shù)研究

1、CAD基礎(chǔ)數(shù)據(jù)整理入庫技術(shù)研究 摘要:基礎(chǔ)數(shù)據(jù)入庫是建設(shè)數(shù)字城市的重要環(huán)節(jié)，本文主要論述了CAD基礎(chǔ)數(shù)據(jù)入庫會出現(xiàn)的一些問題。在此基礎(chǔ)上，采用基于iData的數(shù)據(jù)入庫技術(shù)，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)項(xiàng)目，得出結(jié)論:該技術(shù)方法能夠解決傳統(tǒng)技術(shù)存在的問題。 關(guān)鍵詞:CAD;iData;數(shù)據(jù)入庫 隨著地理信息技術(shù)及科技的迅猛發(fā)展，數(shù)字城市已成為城市發(fā)展的必然趨勢，基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)是地理信息系統(tǒng)分析和處理的對象，是構(gòu)建數(shù)字城市的重要基礎(chǔ)。目前，很多城市的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)大部分仍是以CAD數(shù)據(jù)格式進(jìn)行存儲，然而CAD地形圖數(shù)據(jù)在地理空間數(shù)據(jù)的管理、處理和操作上存在明顯不足13。因此，很有必要結(jié)合實(shí)際情況，制定入庫標(biāo)準(zhǔn)

2、，使CAD基礎(chǔ)數(shù)據(jù)能轉(zhuǎn)換到一個(gè)完全面向GIS標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫。 1CAD基礎(chǔ)數(shù)據(jù)入庫的問題 11CAD數(shù)據(jù)與GIS數(shù)據(jù)的比較 CAD數(shù)據(jù)是以圖層的形式對空間圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行分要素組織，各個(gè)地物類別之間主要通過不同的顏色、線型、線寬及符號等加以區(qū)分表示;屬性庫功能十分薄弱，屬性信息存儲有限，地物的屬性通常用注記來表示;而且沒有面的概念，拓?fù)潢P(guān)系不全，邏輯性不強(qiáng)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與GIS標(biāo)準(zhǔn)相去甚遠(yuǎn)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)應(yīng)用時(shí)在查詢、分析方面有一定的缺陷。GIS具有公共的空間定位基礎(chǔ)以及具備采集、管理、分析和輸出多種空間信息的能力，其以分要素幾何類型形式組織數(shù)據(jù)，按要素或代碼+幾何類型進(jìn)行數(shù)據(jù)分層，屬性結(jié)構(gòu)豐富。GIS數(shù)據(jù)建

3、立了嚴(yán)密的拓?fù)潢P(guān)系，同時(shí)系統(tǒng)以空間分析模型驅(qū)動，具有極強(qiáng)的空間綜合分析和動態(tài)預(yù)測能力，并能產(chǎn)生高層次的空間信息，以提供空間信息為目的，是一個(gè)人機(jī)交互式的空間決策支持系統(tǒng)48。 12CAD數(shù)據(jù)到GIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的問題 CAD數(shù)據(jù)整理入庫通常會遇到以下問題:1)一般情況下，CAD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時(shí)都會存在信息的丟失。比較常用的是使用軟件的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，如ArcGIS的ArcTool中的ConversionTools模塊可以將一幅CAD圖轉(zhuǎn)換成Geodatabase模型中的文件地理數(shù)據(jù)庫(FileGeo-database);MapGIS可轉(zhuǎn)入CAD數(shù)據(jù)的交換格式*dxf文件;SuperMapDeskPro支持

4、導(dǎo)入CAD的*dwg格式、*dxf格式數(shù)據(jù)。由于數(shù)據(jù)間相差大和用戶特定需求，使得數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的效果及靈活性達(dá)不到預(yù)期效果，而且通常要經(jīng)過幾個(gè)復(fù)雜操作過程，這在坐標(biāo)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)組織、符號顯示、拓?fù)潢P(guān)系及屬性等方面尤其凸顯910。2)即使CAD數(shù)據(jù)能大部分轉(zhuǎn)換過去，但會發(fā)現(xiàn)這只是一種表面意義上的轉(zhuǎn)換，因其線型可能已不再具有原本的含義1112。再加上各種基于CAD的成圖軟件，基本上都無法對圖形進(jìn)行檢核，以至于很難發(fā)現(xiàn)線段連接處的不閉合及線段疊蓋等情形，數(shù)據(jù)冗余嚴(yán)重。同時(shí)，若建筑物的線條未閉合，將不能轉(zhuǎn)換成面實(shí)體，造成有用信息丟失，后期的編輯修改工作量是巨大的。3)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中有些存在不同權(quán)屬、不同結(jié)構(gòu)和樓層

5、的房屋被整合在一處，分界線只是用線條來表示，而且有些分界線并未與建筑物邊界相交，有的甚至還在其他圖層中。這就會導(dǎo)致數(shù)據(jù)入庫后，被錯誤地當(dāng)作是一棟建筑物。4)通過編程可解決大量數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換問題，避免重復(fù)操作和轉(zhuǎn)換后的再處理，但這對編程者的要求極高，同時(shí)缺點(diǎn)是功能單一，程序開發(fā)量大1315。 2基于iData數(shù)據(jù)工廠的CAD數(shù)據(jù)整理入庫流程 iData數(shù)據(jù)工廠軟件是以空間數(shù)據(jù)庫MDB(PersonalGeodatabase)為數(shù)據(jù)存儲格式，搭配完美的符號化效果，真正實(shí)現(xiàn)先庫后圖、以庫管圖的圖庫一體化作業(yè)方式。同時(shí)支持直接讀寫SHP、GDB、DWG等矢量格式，支持與CASS數(shù)據(jù)之間的相互轉(zhuǎn)換。由于iD

6、ata數(shù)據(jù)工廠能很好地解決上述出現(xiàn)的問題，它以ArcGIS原生空間數(shù)據(jù)庫格式為數(shù)據(jù)格式的數(shù)據(jù)生產(chǎn)方式，確保空間數(shù)據(jù)位置信息、空間拓?fù)湟约皩傩缘耐暾院蜏?zhǔn)確性。CAD基礎(chǔ)數(shù)據(jù)入庫技術(shù)流程如圖1所示。圖1基礎(chǔ)數(shù)據(jù)入庫技術(shù)流程Fig1Dataloadingprocess與一般CAD數(shù)據(jù)整理入庫相比較，基于iData的模式能減少數(shù)據(jù)在不同格式與不同平臺下的多次轉(zhuǎn)換和流轉(zhuǎn)，從而保證數(shù)據(jù)入庫的標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量。 3實(shí)例應(yīng)用 筆者所在單位負(fù)責(zé)市中心城區(qū)的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)整理入庫工作，數(shù)據(jù)以基于CASS軟件的DWG數(shù)據(jù)組織模式存儲。入庫數(shù)據(jù)基于廣東省15001100012000基礎(chǔ)地理信息要素分類代碼與屬性表(試行)標(biāo)

7、準(zhǔn)(簡稱“省標(biāo)”)的要素分類編碼及屬性結(jié)構(gòu)設(shè)置，并進(jìn)行必要的擴(kuò)充。 31CAD基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的規(guī)整 為確保CAD數(shù)據(jù)能無損轉(zhuǎn)換為GIS數(shù)據(jù)，必須首先對CAD數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)整、檢測，進(jìn)行CAD數(shù)據(jù)規(guī)整檢測的主要內(nèi)容包括:1)非法實(shí)體規(guī)整對影響格式轉(zhuǎn)換的實(shí)體類型進(jìn)行處理，包括復(fù)雜線轉(zhuǎn)多段線、多行文字分解、圖案填充提取邊界、解除對象編組等操作。2)要素編碼規(guī)范化按照CASS編碼與省標(biāo)編碼的對照表建立編碼轉(zhuǎn)換配置方案DCPConfigmdb，批量進(jìn)行要素編碼轉(zhuǎn)換。CASS編碼與省標(biāo)編碼的對照規(guī)則如下:CASS編碼和省標(biāo)編碼所指完全相同的進(jìn)行一對一編碼對照。省標(biāo)中是一個(gè)地物要素編碼，而CASS編碼中進(jìn)行了地物要素

8、細(xì)分，對照時(shí)需要將多個(gè)CASS編碼對照到一個(gè)省標(biāo)碼中。如:CASS中的“一般房屋、砼房屋、磚房屋、鐵房屋、鋼房屋、木房屋、混房屋”統(tǒng)一對照到省標(biāo)編碼中的“建成房屋”，其建筑結(jié)構(gòu)信息在后續(xù)處理中作為房屋擴(kuò)展屬性信息錄入。CASS是一個(gè)地物要素編碼，在省標(biāo)中進(jìn)行了地物要素細(xì)分，該類要素編碼不做對照處理，需要在后續(xù)處理中結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行人工判讀處理。由于數(shù)據(jù)源各有不同，各數(shù)據(jù)在原CASS軟件定義的編碼上會有少量擴(kuò)充，不同批數(shù)據(jù)的擴(kuò)充編碼存在相互沖突不統(tǒng)一的情況，針對此情況，不同批次數(shù)據(jù)需根據(jù)實(shí)際設(shè)置不同的編碼對照配置方案DCPConfigmdb，在編碼轉(zhuǎn)換時(shí)根據(jù)數(shù)據(jù)批次選擇相應(yīng)的配置方案。在數(shù)據(jù)整理

9、的全過程中，也可通過判讀新增的CASS編碼與省標(biāo)編碼的對照關(guān)系及時(shí)補(bǔ)充到DCPConfigmdb配置方案中，方便以后的數(shù)據(jù)編碼轉(zhuǎn)換。3)擴(kuò)展屬性錄入要求對所有具有省標(biāo)編碼的圖面要素批量賦擴(kuò)展屬性，建立相應(yīng)屬性項(xiàng)，應(yīng)用注記轉(zhuǎn)屬性工具將圖面文字注記內(nèi)容批量轉(zhuǎn)換為相關(guān)要素的屬性值(如房屋建筑結(jié)構(gòu)和層數(shù)注記轉(zhuǎn)為房屋屬性)，應(yīng)用高程點(diǎn)高程轉(zhuǎn)屬性、控制點(diǎn)高程轉(zhuǎn)屬性、等高線高程轉(zhuǎn)屬性、注記轉(zhuǎn)屬性、角度轉(zhuǎn)屬性等工具將圖面信息批量轉(zhuǎn)化為要素的擴(kuò)展屬性。4)圖形規(guī)整進(jìn)行去除空注記及碎線、清除冗余點(diǎn)等操作，減少數(shù)據(jù)在圖形上的冗余。5)圖層規(guī)范化對CAD數(shù)據(jù)圖層進(jìn)行規(guī)整，規(guī)整后圖層見表1。 32定制模板 在iData

10、平臺上創(chuàng)建一個(gè)工程時(shí)，是以“技術(shù)規(guī)則”為依據(jù)的，這使得圖形數(shù)據(jù)規(guī)范化，可全面滿足入庫標(biāo)準(zhǔn)。這個(gè)技術(shù)規(guī)則我們稱為“模板”，包含了符號化模板與數(shù)據(jù)庫模板，它定義了數(shù)據(jù)的分類編碼、分層、顏色、線型、圖例庫、比例尺、坐標(biāo)系統(tǒng)、屬性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、圖幅分幅方案與數(shù)據(jù)輸入輸出轉(zhuǎn)換對照等內(nèi)容，是數(shù)據(jù)所執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)和控制作業(yè)規(guī)范化的約定。筆者依據(jù)相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，分別定制了符號化模板與數(shù)據(jù)庫模板。 33定制方案 通過對方案的編寫，能夠?qū)崿F(xiàn)十分復(fù)雜的自動處理功能，如自動構(gòu)面(居民地、水系交通及植被等)、自動接邊、自動刪除相同編碼重疊地物、自動糾正拓?fù)溴e誤、自動處理懸掛線、自動糾正圖屬不一致問題及自動賦屬性等。而對于不能自動處理的項(xiàng)目，則可編寫質(zhì)檢規(guī)則來檢測其錯誤位置，并可點(diǎn)擊錯誤列表快速在圖面上定位，方便人工進(jìn)行修改。此外，通過數(shù)據(jù)自動處理、質(zhì)檢模塊編寫的各類操作項(xiàng)，能夠系統(tǒng)地根據(jù)流程組合成樹狀列表，從而指示出這個(gè)數(shù)據(jù)處理流程的每一個(gè)步驟及順序。通過這樣的流程，在進(jìn)行數(shù)據(jù)整理時(shí)能夠更為具體而直觀地了解到整個(gè)處理流程，方便按照標(biāo)準(zhǔn)流程進(jìn)行每一步需要的處理、質(zhì)檢步驟，讓處理過程更加流程化、透明化、規(guī)范化。筆者所在單位基于iData完成了250多km2的CAD基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的入庫工作，并且順利通過了數(shù)字測繪成果質(zhì)量檢查與驗(yàn)收