基于ArcEngine的CAD數據與ArcGIS數據互轉

任學申 張月香

(山東正元地球物理信息技術有限公司，山東濟南 250101)

基于ArcEngine的CAD數據與ArcGIS數據互轉

任學申 張月香

(山東正元地球物理信息技術有限公司，山東濟南 250101)

AutoCAD和ArcGIS兩種軟件在數據處理上各有其優點，為了充分利用這兩種軟件的數據，降低數據采集的費用，實現數據共享，以標準CASS的基礎地形圖為例，對AutoCAD數據與ArcGIS數據的無缺失相互轉換進行探討。

ArcEngine CASS ArcGIS 相互轉換

ArcGIS有強大的數據分析、數據管理等功能，在建立空間數據庫方面有其得天獨厚的優勢，但ArcGIS也具有圖層疊加不便、屏幕刷新緩慢、繪圖功能不足等缺點。AutoCAD具有強大的繪圖功能和處理矢量圖形的能力，大部分地形圖采用了AutoCAD為制圖平臺，不過，其處理數據間的拓撲關系較為簡單，處理對象屬性方面及空間分析功能欠缺。因此，為了使ArcGIS和AutoCAD軟件平臺發揮其最大的優點，進行CAD數據與GIS數據相互轉換方法的研究具有重要現實意義。

AutoCAD數據和ArcGIS數據在數據模型方面存在很大差異，兩種軟件描述數據的方式不同。傳統的數據轉換方法只考慮如何把AutoCAD數據轉換為ArcGIS數據，而沒有考慮在轉換之后的ArcGIS數據如何再轉為CAD數據，使轉換之后的CAD數據與原始CAD數據圖形屬性無丟失。本文探討標準CASS的基礎地形圖與 GIS數據相互轉換的邏輯組織及解決方案。

1 CAD與ArcGIS數據格式的差異

1.1 CAD數據格式

在AutoCAD數據中，包含了多種類型的圖形對象，包括：點、線段、折線、文字等，其中點、線為基本元素，其他的是由基本元素組合形成的復雜元素，這些元素都是矢量形式的，即由一組或多組X、Y、Z坐標確定圖形元素的幾何位置和形狀。在CAD的一個圖層上可以存放多種類型的圖形對象，而且每個圖形對象都可以設置獨有的顏色、線形、樣式等。

DXF 是Autodesk公司開發的用于AutoCAD與其他軟件之間進行CAD數據交換的CAD數據文件格式。DXF是一種開放的矢量數據格式，可以分為兩類：ASCII格式和二進制格式；ASCII可讀性好，但占有空間較大；二進制格式占有空間小、讀取速度快。DXF在表現圖形的大小方面十分精確，包含了AutoCAD圖形文件的所有信息。

1.2 ArcGIS數據格式

Geodatabase是一種采用標準關系數據庫技術來表現地理信息的數據模型。目前有兩種Geodatabase結構：Personal Geodatabase和Multiuser Geodatabase。Personal Geodatabase更像基于文件的工作空間，使用微軟的Access數據庫同時存儲空間數據和屬性數據，數據庫存儲量大小可伸縮，最大為2GB。Personal Geodatabase支持單用戶編輯，不支持版本管理。

2 CAD與GIS數據之間對應關系

2.1 圖層對應關系

在CAD中，不同的地理要素放在不同的圖層，比如水系、居民地、植被等，相同地理要素的注記、點、線、塊都是放在同一圖層，即一個圖層里可以放置擁有相同性質的若干元素，如一幅地形圖中的水系可以放在同一層中，居民地又可以放在另一層中。ArcGIS圖層由點、線、面、注記四種類型的數據組成，且每一個圖層里面只能存放一種類型的數據，如點圖層只能存放點數據，線圖層只能存放線數據。

根據CASS標準圖層及基礎地理信息要素分類及代碼(GB/T 13923-2006)對數據進行分類，共分為8大類，然后根據點、線、面、注記每類數據的要求，分為若干個不同類型的層，如表1所示。

表1 CASS圖層與ArcGIS圖層對應

2.2 要素對應關系

AutoCAD數據與ArcGIS數據在要素結構上有所不同，但兩個系統對要素的表達方式基本相同，即都是點、線、注記及其組合。

AutoCAD 和 ArcGIS之間的數據轉換可以轉化為要素之間的對應轉換，其轉換關系如表2所示。

表2 AutoCAD要素與ArcGIS要素對應關系

2.3 結構對應關系

表3 GIS數據結構

在標準CASS數據轉換為ArcGIS數據時，需要記錄標準CASS數據的屬性信息，以便在ArcGIS轉換為標準CASS數據時使用，其ArcGIS數據結構如表3所示。

2.4 編碼對應關系

GIS要素的分類編碼結構，在大類、中類、小類和子類的基礎上添加幾何特征碼及圖形特征碼，用以描述要素對象的幾何特征和圖形特征。

GIS要素大類、中類、小類的分類代碼采用基礎地理信息要素分類及代碼(GB/T 13923—2006)中規定的分類代碼；要素子類的分類代碼統一采用9位十進制數字碼，分別為按數字順序排列的大類碼、中類碼、小類碼、子類碼、幾何特征碼和圖形特征碼，具體代碼結構見圖1。

圖1 要素代碼結構

根據標準CASS數據的圖形、代碼描述和國家基本比例尺地圖圖式，建立兩系統的對照，如表4所示。

表4 標準CASS編碼與GIS編碼對應關系

建立編碼對應關系是為了在對ArcGIS符號化時，與AutoCAD數據保持一致，也是為了符合基礎地理信息要素的建庫標準。

3 數據轉換

3.1 AutoCAD轉ArcGIS

(1)轉換之前預處理

當轉換后的DXF中存在注記時，系統很有可能讀取到的內容是亂碼，因此需要轉換前把DXF文件使用記事本打開，然后使用UTF-8編碼另存為一份DXF文件，另存的DXF文件，可能使用AutoCAD打不開，因為記事本把DXF的文件頭破壞掉了，但不影響轉換，轉換之前標準CASS數據如圖2所示。

圖2 標準CASS數據

(2)轉換方法及實現

目前國內外實現數據轉換的方式大致有四種：外部數據交換模式、直接數據訪問模式、空間數據互操作模式、數據轉換平臺，本文采用第一種方法，即外部數據交換模式。首先把CASS的CAD數據轉換為DXF格式的數據，使用程序讀取DXF文件中的明碼，逐個分析，然后使用基于ArcEngine中的接口創建數據庫、圖層、要素等，逐個把實體記錄下來。關鍵代碼如下：

#region按類型讀取

switch (sValue)

{

case "MTEXT":

sFtType="注記";

VbContinue=ReadDXFMText(i， iEdSec， ref tPntInfoArr， ref sFldVal， ref Anno， ref Height， ref Angle， ref iFAliType);

bContinue=CreateMText(sLyrName， tPntInfoArr， sFldVal， Anno， Height， Angle， iFAliType);

break;

case "TEXT":

sFtType="注記";

bContinue=ReadDXFText(i， iEdSec， ref tPntInfoArr， ref sFldVal， ref Anno， ref Height， ref Angle， ref iHAliType， ref iVAliType);

bContinue=CreateText(sLyrName， tPntInfoArr， sFldVal， Anno， Height， Angle， iHAliType， iVAliType);

break;

case "POINT":

case "INSERT":

sFtType="點";

bContinue=ReadDXFPoint(i， iEdSec， ref tPntInfoArr， ref sFldVal);

bContinue=CreateGeoFeature(sLyrName， sFtType， i， iClose， tPntInfoArr， sFldVal);

break;

……

}

#endregion

轉換之后的ArcGIS數據如圖3所示。

圖3 轉換后的ArcGIS數據

3.2 ArcGIS轉AutoCAD

ArcGIS數據轉換為AutoCAD數據，需要注意的是轉換后的AutoCAD文件中，數據的位置、顏色、樣式、屬性等信息，需同原始CAD中數據相一致。

while (pFeature !=null)

{

string EntityType=GetFiledValue(clsFieldSysName.EntityType);

switch (EntityType)

{

case "MTEXT":

case "TEXT":

WriteTextEnt(pFeature.ShapeCopy as IPoint， sCADLayer， GetFiledValue(clsFieldSysName.FontText)， GetFiledValue(clsFieldSysName.FontX)， GetFiledValue(clsFieldSysName.FontY)， GetFiledValue(clsFieldSysName.FontZ)， GetFiledValue(clsFieldSysName.H)， GetFiledValue(clsFieldSysName.FontName)， GetFiledValue(clsFieldSysName.FontCenter)， GetFiledValue(clsFieldSysName.FontHor)， GetFiledValue(clsFieldSysName.FontVer)， GetFiledValue(clsFieldSysName.FontHight)， GetFiledValue(clsFieldSysName.FontWidth)， GetFiledValue(clsFieldSysName.EntityColor)， GetFiledValue(clsFieldSysName.CADAngle));

break;

case "POINT":

case "INSERT":

WritePointEnt(pFeature.ShapeCopy as IPoint， sCADLayer， GetFiledValue(clsFieldSysName.BlockName)， GetFiledValue(clsFieldSysName.CASSCode)， GetFiledValue(clsFieldSysName.PointXScale)， GetFiledValue(clsFieldSysName.PointYScale)， GetFiledValue(clsFieldSysName.PointZScale)， GetFiledValue(clsFieldSysName.CADAngle)， GetFiledValue(clsFieldSysName.H)， GetFiledValue(clsFieldSysName.EntityColor)， GetFiledValue(clsFieldSysName.AttHave));

break;

……

}

pFeature=pCursor.NextFeature();

}

轉換后的AutoCAD數據如圖4所示。

圖4 轉換后的AutoCAD數據

4 結論

(1)標準CASS的基礎地形圖與 GIS數據相互轉換，前提是GIS數據來源于CAD數據，或者具有CAD數據的一些圖形信息。

(2)標準CASS的基礎地形圖轉換為GIS數據，需要使用CAD的中間格式DXF，且DXF文件的編碼格式要明確。

(3)標準CASS數據的編碼需要與基礎地理信息要素代碼對應，以便對GIS數據符號化。

(4)GIS數據轉換為標準CASS數據需要DXF模板中存在較全的塊名、線形及字體。

(5)實現標準CASS數據到GIS數據，再到標準CASS數據無信息丟失的轉換，不但實現了兩種數據的共享，也降低了數據采集的費用，加大了數據的利用率。

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InterconversionofCADdataandGISdatabasedonArcEngine

REN Xue-shen ZHANG Yue-xiang

2014-07-10

任學申(1983—)，男，2010年畢業于江西理工大學地理信息系統專業，碩士，工程師。

1672-7479(2014)05-0008-04

P208

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