基于MapGIS和AutoCAD的GIS与CAD图形数据共享的探讨.pdf

第29卷 第4期 2006年08月 测绘与空间地理信息 GEOMATICS MapGIS;AutoCAD;联合开发 中图分类号 P208 文献标识码B 文章编号 1672 - 58672006 03 - 0112 - 03 Study on Graphic I nation Shari ng by Combi ned of Development MapGIS and AutoCAD L I AN Yong2hai 1 , WANG Hui 2 Physical Exploration Group of China Coal Geology, Xingtai 054000, China Abstract This paper analyzed the spatial data structure of the graphic objects applied on topographicmap and geologicalmap.It also discussed the technology realization of the ination sharing by combined of developmentMapGIS and AutoCAD. Key wordsgraphic ination sharing; MapGIS; AutoCAD; combined development 0 引 言 面对国内外GIS事业的蓬勃发展,优秀的GIS软件产 品也越加丰富,许多以前在CAD系统上的工作已由GIS 来替代,也有些GIS图形数据需要在CAD系统中另为它 用,这种多种系统中的图形数据交流一直是许多基层应 用的一道障碍。随着国内地理信息系统MapGIS在国内 土地、 地质、 测绘、 交通、 煤炭等行业中应用的不断普遍和 深入,AutoCAD与MapGIS之间的图形信息交流也越来越 多,虽然MapGIS系统带有读入DXF文件的功能,但限于 两种系统的区别,通过DXF转换往往不尽人意,丢失很多 宝贵信息。怎么样最广泛、 最有效地实现这两种系统之 间的数据共享是许多用户共同关注的问题。本文主要以 此为目的,探讨了两种系统中图形数据转换工具的开发 实现方法,引导和帮助基层工作者最大程度地从繁重的 矢量化和大量修改图形参数的工作中解脱。 1 图形数据转换存在的问题 虽然GIS软件都提供了与AutoCAD进行图形数据互 转的功能,但大部分都没有很好地解决两种系统中图形 数据的共享问题。限于AutoCAD与MapGIS图形数据最 直接的转换方式是通过DXF文件,这种转换方式丢失的 信息更多。 1. 1 数据应用目的的区别 目前,大部分CAD软件对矢量数据的管理都侧重图 面表示效果和输出效果,对数据与GIS的结合使用考虑很 少,既没有考虑地物的属性、 编码、 分层,也没有考虑到数 据的拓扑关系。随着GIS技术的发展, GIS系统对图形数 据有了更高的要求, GIS更多的要求在于基于图形数据的 应用分析以及图数关联管理。由于应用目的的区别导致 了同样的数据很难在两种系统中实现共享,这种基于软 件底层的区别决定了GIS和CAD两种系统中共享属性信 息的不现实性,而图形信息的可共享性就好很多。 1. 2 几何表示与几何空间要素一致性区别 CAD与GIS在数据结构上存在较大差异,这使得 CAD的图形数据不能很好地满足GIS的要求,图形数据 不能完整转换更谈不上在GIS系统中进一步应用了。比 如AutoCAD中的外部参照和复杂的块就无法顺利通过 DXF文件转换,即便是线类实体也只能够转换空间信息 而丢失线型及其他一些参数。AutoCAD表示一个水塔可 以通过各种图形表示方法来制作,只要模样符合标准就 不影响输出工作,但是在GIS系统中要求要对点进行符号 化。这样的几何表示和空间要素一致性的区别也给图形 数据的重复利用带来很大困难。 2 AutoCAD与MapGIS图形数据转换解决 方案 MapGIS也像其他GIS软件一样在平台中提供了对 AutoCAD的DXF文件的双向转换的功能,但限于DXF文 件在结构描述上的限制以及两种系统底层结构的区别, 多数情况下都不能很好地转换,有时候转换的结果就连 最基础的图形表示都很难满足或者转换过程繁琐、 不可 视。MapGIS提供有丰富的二次开发方式如 C 、API 函数、 类库、MapGIS组件、 控件等,用户可以采用Visual Basic、Visual C 、Delphi、C Builder等高级语言对 其进行开发,它们与平台共享内存地址效率高,也具有很 高的灵活性。AutoCAD同样可以采用ObjectARX、Auto2 CAD2000类库和Visual Basic、Visual C 来进行开发。 这里我们以Visual Basic结合MapGIS类库、 控件、Auto2 CAD2000类库进行开发为例探讨MapGIS与AutoCAD图 形数据转换程序的实现。 2. 1 图形分析 MapGIS中基本的图形要素分为点、 线、 面三种类型组 成。MapGIS中点的类型很丰富,只要在表示方式上以一 个点确定其位置的要素都可以认为是点,其中包括子图、 文字和版面等。线是多个坐标组成的线类实体,在Map2 GIS中有矩形、 折线、 曲线等很多种类。面在MapIGS中就 是指严格封闭的区域,包括带洞或者岛的区域。经过对 AutoCAD和MapGIS图形元素分类的对比分析设计出下 列图元对应表如表1所示,表2所示。 表1 AutoCAD图元在MapGIS中的对应 Tab. 1 The AutoCAD block correspondence toMapGIS AutoCAD图元AutoCAD类库图元MapGIS图元 块AcdbBlockReferance子图 单行文本AcdbText注释 多行文本AcdbMText版面 直线AcdbLine线 多段线,多边形,矩形双线AcdbPolyline线 二维多段线Acdb2dPolyline线 三维多段线Acdb3dPolyline线 圆AcdbCircleMapGIS点的圆 弧AcdbArcMapGIS点的弧 表2 MapGIS图元在AutoOCAD中的对应 Tab. 2 TheMapGIS block correspondence to AutoCAD MapGIS图元AutoCAD图元AutoCAD类库图元 子图块块参考AcdbBlock 注释多行文本、 单行文本AcdbText 版面多行文本AcdbMText 线多段线 AcdbPolyline Acdb2dPolyline 面多段线与图案的组合AcDbPolyline、AcdbHatch 2. 2 建立转换关系 2. 2. 1 转换过程设计 分析上面总结出的对应关系表,可以看出AutoCAD 和MapGIS图形数据的互转可以转化为两个系统中图库 资源的对应,从大的方面来看可以把AutoCAD中的块或 块参考和MapGIS中的子图库对应,AutoCAD中的线型和 MapGIS中的线型库对应,AutoCAD中的填充图案和线的 组合可以和MapGIS中面对应,图库之间的纽带即为图元 参数对应表。程序的转换过程只需要按照对照表进行图 元替换即可实现转换,如图1所示。 图1 AutoCAD到MapGIS的关系转换 Fig. 1 The conversion relationship from AutoCAD toMapGIS 为了使转换过程更精确、 灵活,能够最大程度保持图 形原貌,我们设计了更加细致的图元参数对照表,在该对 照表中不仅包括图元类型的对应还包括了图形图元实体 的参数对应信息,如把某子图转到AutoCAD中可以把 MapGIS中的子图高度、 宽度对应于AutoCAD中的横向比 例、 纵向比例,子图的角度对应到AutoCAD中块的角度, 311第4期廉永海等基于MapGIS和AutoCAD的GIS与CAD图形数据共享的探讨 子图的颜色对应于AutoCAD中块的颜色等。下面是已经 设计好的对应表结构如表3所示。 2. 3 程序实现 MapGIS提供有丰富的二次开发方式如 C 、API 函数、 类库、MapGIS组件、 控件等,用户可以采用Visual Basic、Visual C 、Delphi、C Builder等高级语言对 其进行开发,具有很高的灵活性。AutoCAD同样可以采 用ObjectARX、AutoCAD2000类库和Visual Basic、Visual C 来进行开发,它们与AutoCAD平台共享内存地址效 率高。笔者以VisualBasic结合MapGIS类库、 控件、Auto2 CAD2000类库进行开发完成了MapGIS和AutoCAD图形 数据转换工具。转换工具以AutoCAD为背景平台,把各 个转换模块以AutoCAD命令体现出来,操作方便简洁。 如图2所示。 表3 转换关系的对应表结构 Tab. 3 The correspondence table structure of the conversion relationship 点类对照表结构线类对照表结构面类对照表结构 子图号线型号图案号 子图高度线色图案高度 子图宽度线宽图案宽度 子图角度线类型图案颜色 颜色X系数填充颜色 图层Y系数图层 透明输出辅助线型号透明输出 点状地物名线型名称图案名 AutoCAD层AutoCAD颜色AutoCAD比例 AutoCAD横向比例透明输出AutoCAD图层 AutoCAD纵向比例AutoCAD比例AutoCAD弧段可见 AutoCAD角度AutoCAD宽度索引 AutoCAD颜色图层AutoCAD颜色 索引AutoCAD图层 辅助色 索引 图2 程序实现 Fig. 2 The program i mplementation 3 应用情况 转换工具已在实际工作中进行了大量土地、 测绘、 地 质图形数据的转换,总体体现了以下几点特性 1转换过程实现以提高效率为本,最大程度实现 AutoCAD与MapGIS图形数据共享,使工作人员从繁重的 矢量化和大量修改图形参数的工作中解脱。 2去了平常借助DXF格式的步骤,直接在dwg及 wl、wt、wp文件中进行数据交换,省去了在平台之间繁杂 的切换操作,比其他转换方式过程简单。 3转换过程提供可视化图库对应,最大程度实现图 形原样转换,保证转换后最小编辑工作量。工作人员可 以自己提前建立图库和对照表,实现批量自动对应,可进 行MapGIS批量图只进行一次对应即可完成转换。 4 结 语 随着MapGIS版本的不断更新,MapGIS与其他软件 的数据交流也更加强大。但目前MapGIS和AutoCAD之 间的数据交流还很受限,这是所有CAD数据和GIS数据 之间转换共同存在的问题。随着国产GIS的日益发展以 及国家空间数据格式的更加标准化,数据之间的共享将 不再是应用中的阻碍。 参考文献 [1] 蒋景瞳,刘若梅,贾云鹏.国外GIS标准化进展和我国的对策 [J ].遥感信息, 1996, 3 18 - 21. [2] 郝平,陆宝济. CAD和GIS数据双向转换技术的研究[J ].机 电工程,2001, 18 4 9 - 11. [3] MapGIS组件开发手册[ G].武汉武汉中地信息工程有限公 司, 2002. [4] 全国地理信息标准化技术委员会.地理信息国家标准手册 [ G].北京中国标准化出版社, [2000]. [5] 徐源,等. AutoCAD2000二次开发[M ].北京人民交通出版 社, [2001 ]. [责任编辑栾丽杰] 411 测绘与空间地理信息 2006年