AutoCAD地形圖數據規整入庫的研究與應用

　　提出一套在A(yíng)utoCAD 環(huán)境下對地形圖數據進(jìn)行規整的流程，闡述這一過(guò)程中地物編碼、圖形檢查和拓撲檢查的方法。介紹AutoCAD 數據轉換為GIS 數據的原理與方法，并且通過(guò)編程開(kāi)發(fā)實(shí)現兩種數據的直接轉換。試驗結果顯示，AutoCAD 地形圖可以通過(guò)本系統進(jìn)行規范整理并無(wú)縫轉到GIS 空間數據庫中，實(shí)現異構數據的同化，具有較高的應用價(jià)值。

一、引言

　　AutoCAD 具有強大的繪圖功能，在測繪地理信息部門(mén)的制圖系統中，大多是利用AutoCAD 作為軟件的開(kāi)發(fā)平臺。目前，我國大多數城市的地形圖數據以AutoCAD 的數據格式( * . dwg) 存儲。為充分利用已有的數據資源，必須有一個(gè)切實(shí)可行的處理方法，將已有的AutoCAD 數字地形圖數據轉換為適用的GIS數據，以便更高效地建立城市基礎地理信息數據庫。張葉提出基于Geoway 實(shí)現CAD 數據到GIS 數據的轉換，鑒于A(yíng)utoCAD 地形圖數據不規范( 如編碼不規范、地物拓撲關(guān)系錯誤等) ，轉換結果不理想。由于生產(chǎn)模式和數據規范不斷完善，導數據標準不一致，同時(shí)由于內業(yè)制圖不嚴謹，需要對數據進(jìn)行統一整理與加工。本文研究如何將AutoCAD 地形圖數據進(jìn)行規范整理并轉換到GIS 空間數據庫中去。

二、AutoCAD 地形圖規整

　　1、地形圖數據標準規范

　　由于現有數據往往是不同時(shí)期采集的，人工操作多，數據輸入操作不嚴謹，一般存在以下質(zhì)量問(wèn)題: ① 地物編碼問(wèn)題( 包括缺編碼、非法編碼、編碼與符號線(xiàn)型不一致) ; ② 地形圖分層不規范，甚至含垃圾圖層; ③ 編輯操作中地物要素分錯層，或有不明地物; ④ 拓撲錯誤( 如面狀地物不封閉、線(xiàn)線(xiàn)非法交叉等) ; ⑤ 地物描述問(wèn)題( 包括圖層及地物顏色不規范、點(diǎn)狀地物符號錯誤、塊名稱(chēng)與編碼不一致等) 。因此，AutoCAD 地形圖規范整理內容主要有地物編碼分類(lèi)、分層，編碼屬性檢查，空間拓撲關(guān)系檢查等。

　　本文的地形圖數據規范要求參考《東莞市1∶ 500、1∶ 1000、1∶ 2000 矢量地形圖數據標準》，主要有圖層分層設色標準、不同類(lèi)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準規范的核心，其內容主要包括地物類(lèi)型、CAD 編碼、GIS 編碼、CASS 編碼、CAD 圖層、GIS 圖層、GIS 圖層幾何類(lèi)型、塊文件的參考名、線(xiàn)寬、線(xiàn)型、注記字高等相關(guān)信息，見(jiàn)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(lèi)型都不可缺少，這些屬性關(guān)系到地物的分類(lèi)以及在CAD 和GIS 庫中的分層。CAD 中點(diǎn)狀地物由默認點(diǎn)或塊參照表示，用塊參照表示的需要其參考名信息; 線(xiàn)狀地物含有對應的線(xiàn)型、線(xiàn)寬信息; 面狀地物輪廓線(xiàn)一般也有線(xiàn)型信息;注記類(lèi)地物含有字高信息。

2、AutoCAD 中實(shí)體屬性數據的存儲

　　AutoCAD2000 以后的版本提供4 種表述圖形屬性數據的方式: 塊屬性數據、擴展圖元數據、擴展詞典和圖形詞典�？紤]到后期編程開(kāi)發(fā)將數據導入GIS 中更便捷，本文采用擴展詞典進(jìn)行存儲，將實(shí)體的屬性存儲在其對應的擴展記錄中，其存儲結構如圖1 所示。

　　圖形實(shí)體Entity 創(chuàng )建擴展字典; 再在擴展字典中創(chuàng )建自定義字典，命名為“DXTD”; 然后在該自定義字典下新建擴展記錄Xrecord，以圖形的字段名進(jìn)行命名，擴展記錄的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(lèi)地物一般包括房屋面積、房屋樓層等信息。

圖1 AutoCAD 中Entity 的屬性存儲結構

五、結束語(yǔ)

　　本文提出了AutoCAD 地形圖數據的規整要求與步驟，設計了一套規整方法，在地物編碼方面，提供了一些自動(dòng)化編碼賦值工具，并在A(yíng)utoCAD 環(huán)境下實(shí)現了拓撲檢查; 在剖析了AutoCAD 地形圖模型與GIS 數據模型的數據結構的基礎上，設計了Auto-CAD 數據模型直接無(wú)縫轉換為GIS 數據模型的方法; 最后通過(guò)自主開(kāi)發(fā)的AutoCAD 地形圖規整入庫系統，以1∶ 1000 地形圖數據進(jìn)行實(shí)例了驗證。試驗證明，通過(guò)本系統能夠有效地對CAD 地形圖進(jìn)行規范整理，并轉入GIS 空間數據庫。系統已經(jīng)在東莞市城鄉規劃局投入使用，本研究具有較高的推廣應用價(jià)值。

　　雖然本文提出的AutoCAD 地形圖規整入庫方法有較好的應用效果，但由于A(yíng)utoCAD 數據圖形復雜，地形圖數據錯誤種類(lèi)多樣，一些新的質(zhì)量控制工具有待增加; 鑒于轉換模型中考慮的CAD 圖形類(lèi)型有限，為不在轉換模型中將圖形類(lèi)型遺漏，還需要進(jìn)一步優(yōu)化; 轉換模型目前仍借助ArcGIS Engine將轉換模型封裝成獨立模塊是下一步的工作任務(wù)。