警用基礎地理信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換問題研究

摘 要:由于CAD系統(tǒng)在數(shù)據(jù)結構上與GIS系統(tǒng)存在著較大的差異，這使得眾多基礎地理數(shù)據(jù)往往不能很好地滿足GIS的要求。本文以淄博市警用基礎地理信息(PGIS)平臺建設為切入點，通過對幾種常見數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換方法的研究，獲得最適合PGIS基礎地理信息數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換方法，確立了dwg數(shù)據(jù)—mif數(shù)據(jù)—shp數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換流程。

關鍵詞:PGIS CAD MIF SHP 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

中圖分類號:P208文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2012)08(b)-0039-01

DLG數(shù)據(jù)是GIS的基礎框架和主要的數(shù)據(jù)源。目前我們擁有的大量DLG數(shù)據(jù)是建設GIS的寶貴資源。

PGIS平臺是以公安信息網(wǎng)絡為基礎，以警用電子地圖為核心，以地理信息技術為支撐，以服務于公安業(yè)務管理、信息共享和決策支持的可視化為目標的重要信息化基礎設施。

1 幾種常用的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換方法

1.1 GIS軟件提供的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換功能

幾乎所有的GIS平臺都提供了面向其他平臺的雙向轉(zhuǎn)換工具，如Arc/Info提供了到AutoCAD、MapInfo等格式的雙向轉(zhuǎn)換工具，Maplnfo也提供了對Arc/Info和DWG、DXF格式數(shù)據(jù)的雙向轉(zhuǎn)換工具。但經(jīng)實驗證明，軟件提供的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換功能往往會造成一定的信息損失，格式的轉(zhuǎn)化僅僅達到顯示的目的。單純依靠GIS平臺提供的轉(zhuǎn)換工具，常常無法進行無數(shù)據(jù)丟失的轉(zhuǎn)換。必須提供完全徹底的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換工具，其一可以保證數(shù)據(jù)正確顯示;其二避免數(shù)據(jù)丟失;其三滿足面向GIS制圖的要求，從而達到對地圖顯示和分析的目的。

1.2 通過交換格式轉(zhuǎn)換

許多GIS軟件為了實現(xiàn)與其他軟件交換數(shù)據(jù)，制訂了明碼的交換格式，如Arc/Info的E00格式、ArcView的Shape格式、Maplnfo的Mif格式等。通過交換格式可以實現(xiàn)不同軟件之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。這種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模式的弊病也是顯而易見的，由于缺乏對空間對象統(tǒng)一的描述方法，從而使得不同數(shù)據(jù)格式描述空間對象時采用的數(shù)據(jù)模型不同，因而轉(zhuǎn)換后不能完全準確地表達原數(shù)據(jù)的信息，經(jīng)常性地造成一些信息丟失。

1.3 OpenGIS

數(shù)據(jù)互操作模式是OpenGIS Consortium(0GC)制定的規(guī)范。GIS數(shù)據(jù)互操作是指在異構數(shù)據(jù)庫和分布計算的情況下，GIS用戶在相互理解的基礎上，能透明地獲取所需的信息。OGC為數(shù)據(jù)互操作制定了統(tǒng)一的規(guī)范，從而使得一個系統(tǒng)同時支持不同的空間數(shù)據(jù)格式成為可能。但目前，還沒有商業(yè)化GIS軟件完全支持這一規(guī)范。

1.4 專用空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換工具

由于GIS軟件平臺沒有提供性能完善的轉(zhuǎn)換功能，通用格式、OpenGIS都遠未達到成熟并廣泛使用的程度。鑒于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換這一難題及極大的市場空間。國際上部分公司專門從事研發(fā)功能齊全使用靈活方便的專用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換軟件。最為出色的是FME(Formal Methods Europe)，它與多數(shù)主流GIS軟件提供商有密切的合作關系，能夠提供完善空間數(shù)據(jù)模型，能夠最優(yōu)最簡潔地完成多種數(shù)據(jù)相互轉(zhuǎn)換。

2 警用基礎地理信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法研究

2.1 通過對以上幾種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法的實驗分析，得出結論

a)ArcGIS、MapInfo、MapGIS等幾種常用的GIS軟件提供的轉(zhuǎn)換工具均不可直接使用，首先數(shù)據(jù)圖層無法控制，而且丟失線型、顏色等與顯示有關的諸多屬性。

b)由于AutoCAD數(shù)據(jù)本身就是非OpenGIS標準的數(shù)據(jù)，因此OpenGIS方式同樣不適用。

c)FME等專用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換軟件，雖然使用比較靈活方便，但都屬于商用軟件，而在本工程項目中，沒有此項經(jīng)費預算，因此只能放棄此種方法。

d)經(jīng)綜合驗證分析，決定對警用基礎地理信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換采用mif格式的中間交換文件來處理。首先在AutoCAD中，將需要轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)直接讀出，寫入到mif文件中，然后通過MapInfo提供的通用轉(zhuǎn)化器，將mif文件轉(zhuǎn)換成為shp格式。

2.2 Mif格式與Shp格式介紹

Mif格式是Mapinfo用來向外交換數(shù)據(jù)的一種中間交換格式。當用戶在Mapinfo中將一張Mapinfo地圖表以mif格式轉(zhuǎn)出到mif文件中，Mapinfo會同時在用戶指定的保存目錄下生成兩個文件(*.mif，*.mid)。其中*.mif文件保存了該Mapinfo表的表結構及表中所有空間對象的空間信息。而*.mid文件則按記錄順序保存了每個空間對象的所有屬性信息。

這兩個文件都為文本性質(zhì)的文件，因此我們可以通過相應的文件讀寫方法實現(xiàn)對文件內(nèi)容的讀寫。

Shp格式是美國ESRI公司所采用的一種矢量空間數(shù)據(jù)格式，也是PGIS平臺所需求的數(shù)據(jù)格式。該類型表征的是地理空間數(shù)據(jù)?？臻g圖形數(shù)據(jù)(shp文件)，索引數(shù)據(jù)(shx文件)和屬性數(shù)據(jù)(dbf文件)共同組成了shape文件。其中地理空間數(shù)據(jù)即shp文件是shape文件中的主文件，索引文件shx也是由一系列的記錄組成，其和主文件中的記錄一一對應的，在這樣的每個記錄中包含的是主文件中的相應記錄距離主文件頭的偏移值。

2.3 淄博市警用基礎地理信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換實例

以淄博市居民地建筑為例，驗證警用基礎地理信息數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換的實用性及正確性。

a)在AutoCAD中根據(jù)PGIS數(shù)據(jù)整理規(guī)范所規(guī)定的基礎地理信息數(shù)據(jù)加工整理要求進行數(shù)據(jù)整理，包括綜合取舍、房屋面閉合、正確處理與其他地物關系等等，獲得符合要求的dwg數(shù)據(jù)。

b)制作圖層對照表，以保證將dwg數(shù)據(jù)中屬性完整準確的寫入到mif文件中，同時可以將相同編碼的建筑統(tǒng)一賦上屬性，如國標碼、分類代碼、說明等，減少后面shp文件中屬性編輯的工作量。

c)通過AutoCAD二次開發(fā)接口，將dwg中的圖形數(shù)據(jù)寫入到mif中。

d)檢查mif和mid文件，看有無錯誤。

e)通過mapinfo的通用轉(zhuǎn)換器，將mif文件轉(zhuǎn)換為shp文件。

f)驗證轉(zhuǎn)換質(zhì)量及精度。

①通過人工檢查，檢查建筑數(shù)量、屬性值是否丟失，是否完全轉(zhuǎn)入。

②將轉(zhuǎn)入的shp文件，通過GIS軟件提供的轉(zhuǎn)換工具直接逆轉(zhuǎn)成dwg數(shù)據(jù)，然后插入到原數(shù)據(jù)文件中，看各節(jié)點的位置是否完全套合，以驗證空間位置精度是否有損失。

經(jīng)檢測，建筑數(shù)量、屬性值以及空間位置精度均達到要求，未出現(xiàn)丟失或位置偏差。通過此種方法，點(注記)、線(道路中心線等)、面(道路面、河流面等)要素轉(zhuǎn)換均通過驗證，證實mif中間文件轉(zhuǎn)換方法用來轉(zhuǎn)換警用地理信息基礎數(shù)據(jù)切實可行。

3 結語

本文以淄博市警用基礎地理信息數(shù)據(jù)為例，通過對當前幾種不同轉(zhuǎn)換方式的研究，認為通過外部數(shù)據(jù)交換格式(mif格式)進行間接轉(zhuǎn)換的方式在具體的工程應用中更具可操作性和現(xiàn)實性，與現(xiàn)實的技術及資金條件更相符，既能有效的避免數(shù)據(jù)要素丟失、保證精度，又能節(jié)約經(jīng)費、減少購買商業(yè)轉(zhuǎn)換軟件的開銷，不失為現(xiàn)階段解決CAD數(shù)據(jù)與GIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換問題的較好途徑。

參考文獻

[1]謝江平.CAD矢量數(shù)據(jù)向ArcGIS轉(zhuǎn)換的方法[J].地理空間信息，2010，8(4).