從MicroStation數據格式到ArcGIS數據格式轉換的研究

李海旭

(珠海市測繪院，廣東珠海 519000)

從MicroStation數據格式到ArcGIS數據格式轉換的研究

李海旭?

(珠海市測繪院，廣東珠海 519000)

隨著GIS技術的蓬勃發展，GIS在各個領域的應用日益廣泛，許多行業對GIS數據的需求不斷擴大，如何將現有的測繪數據或制圖數據轉換為GIS數據是獲得GIS數據的有效捷徑，本文通過分析MicroStation的數據格式，提出了如何利用軟件的二次開發接口來實現數據格式轉換的可行性方法，同時討論了該方法具有可擴展性。

MicroStation；ArcGIS；二次開發；數據轉換

1 引 言

MicroStation作為國際優秀的圖形設計平臺，被國內許多城市勘測單位所采用，主要用于測繪生產和建庫，而ArcGIS作為國際GIS領域的頂級優秀軟件，被廣泛地應用于各個行業，由此對GIS數據的需求日益增加。如果將現有的測繪數據及制圖數據全部或部分轉換為GIS數據，在很大程度上節約了人力和物力，是加工制作GIS數據的有效捷徑，對促進行業GIS的應用和發展具有重要的實際意義。

本文先對MicroStation及ArcGIS數據進行分析，然后利用MicroStation的MDL二次開發接口將圖形信息轉換為可用于交互的明碼信息，再利用ArcGIS軟件的二次開發接口將所提取的明碼信息轉換成ArcGIS的Shape矢量數據格式，這一轉換方法可應用于同類軟件數據格式的轉換。

2 數據格式說明

MicroStation是Bentley公司推出的一款功能強大的圖形設計平臺，MicroStation的數據格式為 Dgn文件。一個Dgn文件包含一個或多個模型，每個模型由直線、圓弧和多邊形等元素表示。

ArcGIS支持的矢量數據格式包括 Shape、Coverage、Geodatabase，Shape數據是ArcView 3.x的原生數據格式，屬于簡單要素類，用點、線、多邊形存儲要素的形狀，具有簡單、快速顯示的優點。Shape數據一般由?.shp、?.shx、?.dbf 3個文件組成。空間信息和屬性信息分別存儲于?.shp和?.dbf，空間索引存儲在?. shx文件中。

本文所要研究討論的就是要將 MicroStation的 Dgn數據格式通過二次開發轉換為ArcGIS的Shape矢量數據格式。

3 數據格式轉換流程

MicroStation數據格式(?.dgn)轉換為ArcGIS的Shape矢量數據格式流程如圖1所示。

圖1 數據格式轉換流程圖

4 明碼文件的提取方法

4.1 明碼文件說明

明碼文件是將地圖文件的空間信息如坐標、空間關系及其他相關的專題信息提取出來，按一定的順序存儲于文本文件中，以供二次開發或其他數據處理使用。

有些軟件(諸如MicroStation)的明碼文件信息提取的類別及存儲格式可以由開發者按照需要自行定義，可以選擇性的提取自己所需要的信息，這樣大大增加了靈活性。有些軟件(諸如MapGIS)的明碼信息由軟件自動提取，無法自定義提取。

第一種方式的優點是可以自定義明碼文件信息提取類別及存儲格式，缺點是不同用戶提取的明碼文件無法通用；第二種方式的缺點是無法自定義明碼文件信息提取類別及存儲格式，優點是不同用戶提取的明碼文件可以通用，并且可以直接導入到軟件來使用。本文所研究討論的是第一種方式。

4.2 MicroStation明碼文件提取方法

MDL(MicroStation Development Language)是 MicroStation的C環境開發語言，其功能強勁。事實上，MicroStation的很多功能都是用MDL開發的。MDL是MicroStation的“應用引擎(Application Engine)”，MDL可以直接在MicroStation中運行并且表現為MicroStation本身的一部分。許多MicroStation的命令都可以在MDL中應用。

利用MDL可以自定義提取MicroStation的明碼文件，由于篇幅所限，本文只給出要素提取函數ProcessElement的算法，算法描述如下:

提取明碼并將明碼存儲于文本文件 (?.pnt)中，用不同的標示符標記類別，比如點要素用P＋類別號(P211200)表示；線要素用L＋類別號表示(L211100)；單行注記用T表示，多行注記用TT表示，自定義類別符號便于在轉換時進行編程實現，所提取的明碼文件的樣例如圖2所示。

在定義明碼格式時需要注意以下幾個方面:

(1)統一數據分隔符。明碼文件中數據或字符間的分隔符要統一，比如統一用空格或統一用分號(；)，但不能混用，這樣不利于編程。

(2)統一數據精度。明碼文件中數據的精度要統一，且精度不能太低，比如圖2中的數據精度為6位，那么文件中所有數據統一保留6位，這樣可以減小誤差。

(3)統一命名規則。明碼文件可以按照比例尺及圖幅命名，圖2中文件名為kIV－23－4，代表500比例尺第四象限23行4列圖幅，這樣便于檢查比對。

圖2 提取的MicroStation明碼文件

5 明碼文件轉換為ArcGIS數據

5.1 ArcGIS開發環境簡介

ArcGIS Engine是一組完備的并且打包的嵌入式GIS組件庫和工具庫，開發人員可用來創建新的或擴展已有的桌面應用程序。

使用ArcGIS Engine，開發人員可以將GIS功能嵌入到已有的應用軟件中，如自定義行業專用產品；或嵌入到商業生產應用軟件中，還可以創建集中式自定義應用軟件，并將其發送給機構內的多個用戶。

本文主要調用 ArcEngine中 esriCarto類庫下的IGeometry、Ilayer及IFeatureLayer等接口；esriGeoDatabase類庫下的 IFeatures、IFeatureClass及 IWorkspace-Edit等接口。

5.2 明碼文件轉換為Shape數據實現

明碼文件生成Shape矢量數據主要通過對明碼文件利用ArcEngine二次開發實現矢量數據轉換，其中轉換的VB6關鍵部分代碼如下:

MicroStation數據格式Dgn包含點、線、注記等類別要素，不包含面要素，所以明碼轉換為Shape文件的要素類別為點或者線，如果需要轉換為面，需要對點線進行拓撲構面(ArcGIS Desktop提供拓撲工具)，明碼轉換為Shape文件的樣例如圖3所示。

實際工作中，先定義提取要素類別及存儲格式，然后根據定義好的明碼格式，利用MDL編程實現提取地圖要素，編寫程序時需要注意以下幾個方面:

(1)可以實現批量轉換。程序可以添加多個明碼文件進行轉換或指定目錄自動識別明碼文件進行轉換。

(2)可以實現增量轉換。根據需要可以將明碼文件轉換為一個Shape文件或多個Shape文件，比如要對Shape數據分層管理，將不同類別要素轉換為不同的Shape文件。

(3)避免重復轉換。如果重復選擇相同的明碼文件，自動識別已經轉換的明碼文件，停止重復轉換。

(4)對轉換數據的后續處理。一般需要對轉換后的數據進行接邊及拓撲等操作。

圖3 明碼文件轉換Shape文件樣例

6 總 結

本文主要給出了從MicroStation數據到ArcGIS矢量數據的轉換方法，即通過調用MicroStation的MDL提取明碼文件，然后利用ArcGIS二次開發接口將明碼文件轉換為Shape矢量數據格式。該方法具有很大的靈活性，可以選擇性的提取地圖要素，即可以定制轉換參數；同時該方法具有可擴展性，即同類軟件間數據轉換可參照該方法，比如 MapGIS的數據格式轉換為ArcGIS的數據格式；MapGIS的數據格式轉換為Super-Map的數據格式及MicroStation的數據格式轉換為SuperMap數據格式等都可參照該方法。

[1]宋關福.王爾琪 MicroStation開發語言(MDL)應用教程.中國科學院地理信息產業發展中心，1996.10

[2]劉仁義，劉南.ArcGIS開發寶典.北京:科學出版社[J]. 2006.

[3]ESRI，ArcGIS Engine Developer Help 9.2 C＋＋Help[M].

[4]ESRI.ArcGIS Desktop 9.2 Using Help[M].

Transform of Data Format From Microstation to ArcGIS

Li HaiXu
(ZhuHai Surveying and Mapping of Institute，ZhuHai 519000，China)

Following as technology of GIS’s rapid development，it have been largely applied in many fields.The data of GIS’s needs has become larger and larger.It is a shortcut to transform available surveying data or special map into data of GIS.The paper discusses and gives a feasible method by re－developed interface of microstatiion and arcgis.Finilly it discusses its extensity.

Microstation；ArcGIS；Re－developement；Data Tansfrom

1672－8262(2010)03－41－04

P208

B

2009—12—28

李海旭(1970—)，男，工程師，主要從事測繪與GIS數據處理工作。