CN105279243B - 一种空间数据转换的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种空间数据转换的方法及系统，其方法包括：进行地物编码，对CAD数据采用存储地形要素的GIS编码进行标识；对标识后的CAD数据采用图形对应的特征重新绘制图形数据，使CAD数据得到规范化处理；对规范化处理后的CAD数据向GIS数据进行转换。通过本发明实施例提供了一整套处理流程，包括地物批量编码，拓扑检查及筛选特定的图层或全部导出为GIS等功能。
Description
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，具体涉及一种空间数据转换的方法及系统。
背景技术
现有的CAD城市基础数据到GIS转换的有关问题探讨，主要论述了城市基础CAD数据到GIS数据转换的一些问题，并介绍了基于Geoway进行CAD数据到GIS数据转换的方法，以及该方法还存在的一些缺陷。采用Geoway进行CAD数据到GIS数据转换具有很多优点，主要表现在：1)转换后的数据变形少，基本上保持了原有图形的几何形状和形态；2)转换过程可以批量处理，效率高；3)转换后的数据可以利用Geoway形成拓扑结构并产生属性表文件，得到的最后数据可以直接为G IS软件所使用。
在AutoCAD地形图数据转换为GIS空间数据的技术研究与应用中，为了高效地建立地理信息数据库，经常要将各类数字地形图数据转换为符合GIS要求的数据。以AutoCAD数据为例，介绍批量修改GIS基础图形数据的方法,分析CAD与GIS之间数据转换的各种模式，提出应用GIS数据中间件来实现CAD与GIS数据的无缝转换。并提出数据转换过程中的质量控制的办法。
在AutoCAD环境中组织GIS数据的方法中，先分析在AutoCAD环境中组织GIS数据的方法，包括图形链接属性数据的方法和CAD/GIS间数据转换的方法，然后指出传统的转换方法的不足之处，并给出一种数据解译器组成结构，从而可以有效地实现CAD/GIS数据的无缝转换。最后，以地籍信息系统为例，验证在AutoCAD环境中组织GIS数据能极大地提高专题GIS的整体性能。
现有文献中所涉及的CAD数据和GIS间接转换方法，这种通过中间数据格式进行的转换，由于不同数据格式描述空间对象时采用的数据模型不同,因而转换后不能完全准确地表达原数据的信息,经常性地造成一些信息丢失，而且用户必须详细地掌握交换格式的细节及应用系统数据格式的细节时，才能进行转换程序的设计工作，对用户的编程能力及工作量要求都很高，不利于无缝GIS快速获取多源数据。
现有文献中还涉及了一种CAD数据和GIS格式数据之间的转换方法。在CAD城市基础数据到GIS转换本方案的不足，主要是处理工作量比较大，处理时间长。主要有以下几方面的原因:1)AutoCAD数据不规范，重视图面的检查，有的地物厚度值没有编码，或者原来编码就不规范，按编码对照表转到Geoway中，就有很多数据没有分好类，从而产生额外的工作量。2)构面的工作量也非常大。由于一些线型不规则，需要重新编辑，一般需要几次重复构面后才能成功。
发明内容
针对现有CAD数据与GIS间数据转换的不足，提供了一种空间数据转换的方法及系统，充分利用已有的数据资源，并实现GIS的批量编辑，在总结和改进前人工作的基础上，提出了一套完善的CAD规划成果数据规整入库的解决方案，研究如何将AutoCAD地形图数据转换为GIS空间数据，以及利用非GIS软件赋值GIS数据的批量编辑，实现AutoCAD与GIS空间数据的异构聚合。
本发明提供了一种空间数据转换的方法，包括如下步骤：
进行地物编码，对CAD数据采用存储地形要素的GIS编码进行标识；
对标识后的CAD数据采用图形对应的特征重新绘制图形数据，使CAD数据得到规范化处理；
对规范化处理后的CAD数据向GIS数据进行转换，其中：所述对规范化处理后的CAD数据向GIS数据进行转换包括：
创建一个用于存储转换后数据的个人地理数据库，创建相应的要素集及其包含的所有点、线、面和注记图层，建立图层间的映射关系，并依据入库标准添加相应的图层属性字段；
实现CAD数据到GIS数据间的图形转换；
进行图形相应的属性转换和赋值，存储到对应图层的相应属性字段中；
遍历CAD数据的所有图形实体，根据规整时赋予的编码值判断出实体需转换成的几何类型及所属的GIS图层，得到几何信息和属性信息创建GIS要素，并插入到所属GIS图层中。
所述对CAD数据采用存储地形要素的GIS编码进行标识包括：
对含CASS编码的图形，读取CASS编码，通过地形图要素信息及编码对照表查找到对应的GIS编码，完成编码转换与存储；
对含厚度值的图形，读取厚度值，通过地形图要素信息及编码对照表查找到对应的GIS编码，完成编码转换与存储；
对无编码的图形通过目视判读及图形筛选赋值的方式完成地物编码赋值；
所述对标识后的CAD数据采用图形对应的特征重新绘制图形数据之前还包括：
在完成地物编码后，对编码进行检查；
在完成编码检查之后，进行拓扑检查；
对拓扑进行修正；
对属性进行编辑和存储。
所述对标识后的CAD数据采用图形对应的特征重新绘制图形数据，使CAD数据得到规范化处理包括：
对图层进行重命名，并进行分层设色；
更改为符号规范的线型；
对调用设定好的符号块。
所述实现CAD数据到GIS数据间的图形转换包括：
对于点和块参照实体，提取其位置的X和Y坐标，使用AE接口IPoint记录坐标信息；
对于直线实体，提取其起点和终点的位置，使用AE接口IPolyline记录两对坐标；
对于圆形实体，在获取其圆心位置和半径长度后，使用AE接口ICircularArc构建几何圆，并最终封装成IPolyline或IPolygon类型；
对于样条曲线实体，由几何知识可知，获取其起点、终点以及控制点数量，运用样条曲线的生成公式得到拟合的坐标串，最后使用AE接口IPolyline封装坐标串；
对于多段线实体，根据其分段类型逐段获取坐标信息，封装成IPolyline或IPolygon类型；
对于二维多段线实体，根据线段类型，坐标提取时只读取相应节点类型的坐标值，封装成IPolyline或IPolygon类型；
对于文字实体，将文字实体转换成注记类型。
所述将文字实体转换成注记类型还包括：
获得文字实体的旋转角度和字体高度，使用ITextElement和IFDOAttributeConversion等接口完成注记的生成。
相应的，本发明还提供了一种空间数据转换的系统，包括：
地物编码模块，用于进行地物编码，对CAD数据采用存储地形要素的GIS编码进行标识；
数据标准化模块，用于对标识后的CAD数据采用图形对应的特征重新绘制图形数据，使CAD数据得到规范化处理；
数据转换模块，用于对规范化处理后的CAD数据向GIS数据进行转换，其中数据转换模块包括：
映射单元，用于创建一个用于存储转换后数据的个人地理数据库，创建相应的要素集及其包含的所有点、线、面和注记图层，建立图层间的映射关系，并依据入库标准添加相应的图层属性字段；
图形转换单元，用于实现CAD数据到GIS数据间的图形转换；
属性字段单元，用于进行图形相应的属性转换和赋值，存储到对应图层的相应属性字段中；
遍历单元，用于遍历CAD数据的所有图形实体，根据规整时赋予的编码值判断出实体需转换成的几何类型及所属的GIS图层，得到几何信息和属性信息创建GIS要素，并插入到所属GIS图层中。
所述系统还包括：
编码检查模块，用于在完成地物编码后，对编码进行检查；
拓扑检查模块，用于在完成编码检查之后，进行拓扑检查；
拓扑修正模块，用于对拓扑进行修正；
属性编辑模块，用于对属性进行编辑和存储。
在本发明在数据规整方面，提供了一整套处理流程，包括地物批量编码，拓扑检查及筛选特定的图层或全部导出为GIS等功能。由于批量编码功能是通过配置表完成，只要预先设定好转换规则，即可自动实现转换，这里可以达到通用的效果，比现势的CASS或其他的软件只转换特定编码类型的数据具有较好的普及性。本系统提供了拓扑检查及图层要素筛选功能，CAD虽然具有很强的编辑修改功能，但是在空间分析处理方面还是很弱的，这里采用GIS提供的开发接口进行拓扑、叠置分析，可以提高筛选效率，并增加了可用性。本发明实现了CAD和GIS数据之间的无损转换功能，这里在研究二者数据格式、图形几何特性及二次开发技术基础上，结合AutoCAD.NET API组件和AE组件实现GIS数据的创建和入库。在格式转换过程中，由于CAD实体图形种类繁多，针对常见的各类实体的特性构建正确的转换算法，避免出现几何或属性信息的丢失，有效地实现数据格式的无损转换。在在属性存储和转换方面，本系统将属性信息存储在实体的扩展字典的扩展记录中，这种方式相较于以往直接存储在图形实体的XDATA中的方法在属性查询和读取方面会有很大提高，同时其可扩展性和易读性也大大提高了。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例中的空间数据转换的方法流程图；
图2是本发明实施例中的地物编码自动转换方法流程图；
图3是本发明实施例中的CAD数据转换为GIS数据的方法流程图；
图4是本发明实施例中的DWG格式的CAD数据和SHP格式的GIS数据在图层级别构建可逆映射关系示意图；
图5是本发明实施例中的图形转换示意图；
图6是本发明实施例中的空间数据转换的系统结构示意图；
图7是本发明实施例中的数据转换模块的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明中的一种空间数据转换的方法，主要包括：进行地物编码，对CAD数据采用存储地形要素的GIS编码进行标识；对标识后的CAD数据采用图形对应的特征重新绘制图形数据，使CAD数据得到规范化处理；对规范化处理后的CAD数据向GIS数据进行转换，其中：该对规范化处理后的CAD数据向GIS数据进行转换包括：创建一个用于存储转换后数据的个人地理数据库，创建相应的要素集及其包含的所有点、线、面和注记图层，建立图层间的映射关系，并依据入库标准添加相应的图层属性字段；实现CAD数据到GIS数据间的图形转换；进行图形相应的属性转换和赋值，存储到对应图层的相应属性字段中；遍历CAD数据的所有图形实体，根据规整时赋予的编码值判断出实体需转换成的几何类型及所属的GIS图层，得到几何信息和属性信息创建GIS要素，并插入到所属GIS图层中。
相应的，图1示出了本发明实施例中的空间数据转换的方法流程图，包括如下步骤：
S101、进行地物编码；
本发明实施例子中所提出的AutoCAD地形图数据的规整要求与步骤，在地物编码方面，提供了一些自动化编码赋值工具，并在AutoCAD环境下实现了拓扑检查；在剖析了AutoCAD地形图模型与GIS数据模型的数据结构的基础上，设计了Auto-CAD数据模型直接无缝转换为GIS数据模型的方法，通过本系统能够有效地对CAD地形图进行规范整理，并转入GIS空间数据库。
对地形要素赋编码是将要素的地理要素编码赋予要素的属性项中，以便唯一地标识地理要素和进行空间分析。本文通过存储地形要素的GIS编码来进行标识。
根据要素编码规则，同一层所有图形数据具有相同的要素编码。要素的手动编码赋值是一项工作量很大的工作，因此宜采用程序进行自动赋值。通过对实测地形图的调查研究发现，不少数字地形图由CASS软件编辑而成。由CASS软件编辑的图形一般存储有CASS编码及编码意义，一部分图形对应的CAD代码值存储在该图形的厚度属性中。
实施过程中所有待规整的图形分为两类:含编码图形和无编码图形，针对这两类图形，图2示出了相应的地物编码自动转换方法流程图，包括如下步骤：
S201、获取CAD数据；
S202、判断CAD数据中是否存在编码值，如果存在编码值则进入到S205，不存在编码值则进入到S203；
S203、编码方式的选择；
S204、目视解释或者智能筛选；
无编码的图形通过目视判读及图形筛选赋值的方式完成地物编码赋值。对于地物类型数量较少的地物采用直接目视判读的方法，通过手动选择图形进行赋值。
智能筛选是通过图形类型、图层、线型、线宽、注记内容等条件将同一类的地物筛选出来，进行多图形集体赋值。这里为了辅助编码设计了图层筛选面板、图形筛选面板和编码赋值面板。图层控制面板实现CAD图层的显示控制，包括图层打开和关闭、冻结和解冻、锁定和解锁。并可依照图层名称、颜色、线型等特性筛选图层。图形筛选面板可进一步检索同类型图形，如多段线、二维多段线、点、块参照、闭合线、非闭合线等，以提高工作效率。编码赋值面板用于选择单个或多个图形数据，并对选取的数据进行编码赋值，其中编码值写入图形的自定义扩展字典中，
S205、判断是否存在CASS码，如果存在CASS码，则进入到S207，如果不存在CASS码，则进入到S206；
S206、CAD编码转为GIS编码；
含厚度值的图形，读取厚度值(即CAD编码)，通过地形图要素信息及编码对照表查找到对应的GIS编码，完成编码转换与存储。
S207、CASS编码转为GIS编码；
含CASS编码的图形，读取CASS编码，通过地形图要素信息及编码对照表查找到对应的GIS编码，完成编码转换与存储。
S102、编码检查；
在完成地物编码流程后，需要对编码进行检查，直到修改无误为止。具体实施过程中：编码检查过程首先判断图形的编码值是否存在，其次是图形的编码是否正确，如果要素编码表中不存在该编码，说明使用了错误的赋值方法。另外，还要检查编码对应图形几何类型与图形的实际几何类型是否符合，如注记编码值不能赋到几何图形中，因此不符合类型的实体需修改。
S103、拓扑检查；
首先将CAD图形转换到临时个人地理数据库中，然后建立拓扑规则，最终检测并修改存在拓扑错误的图形。在拓扑检查中主要分为两种检查方式即简单拓扑检查和复杂拓扑检查。简单拓扑主要是对单要素进行检查，这里提供了伪/悬挂点检查、线段自相交检查，面图形闭合性检查等，对于复杂拓扑检查这里主要提供了重叠检查，包括面重叠检查、线重叠检查和点重叠检查等。
S104、拓扑修正；
对于检查到的拓扑错误，这里需要进行拓扑编辑修正处理，CAD提供了很强的编辑处理工具，但这里针对检查的具体拓扑错误，为修改拓扑错误的图形，规整工具提供了几种拓扑编辑功能，例如地块自动闭合、线段自动连接等。
S105、属性编辑；
在要素边界和拓扑检查完后，需要对属性进行编辑和存储，其整个过程包括：属性赋值、创建扩展字典、添加扩展记录、填充值实现扩展字典等等。由于各专题应用对属性的要求不同，其对应的属性字段也不相同。本发明采用图形的扩展字典(ExtensionDictionary)进行属性存储，将地物对应的属性字段名称存储在字典的扩展记录(Xrecord)的Name属性中，而属性值则记录在扩展记录的Data值内，从而实现图形数据和属性信息的无缝集成。相比较于以往直接存储属性信息在图形实体的XDATA方法，本方法既能满足属性存储的要求，同时其可扩展和易读性大大提高了。
S106、数据标准化；
由于各个单位的工作人员都可能编辑过未经审核的规划数据，导致CAD图纸上存在很多不满足规划绘图要求的错误和疏漏，如图层的名称、颜色、线型、线宽、符号块等不符合绘图规范。数据标准化就是利用要素编码值重新绘制图形的过程，既然要素编码是唯一的，其对应的CAD图层和图形特性也应是唯一的，因此我们利用编码值获取图形对应的特性，重新绘制图形数据，使CAD规划数据得到规范化处理。数据标准化处理：包括对图层、线型和符号库的处理。
对于图层的处理主要是对图层进行重命名，并进行分层设色。对于线主要是更改为符号规范的线型。对于符号块的设置，主要是调用设定好的符号块。这里所有操作程序均可自动完成。
S107、CAD数据转换为GIS数据。
数据规整后，将进行CAD数据向GIS数据的转换。在研究二者数据格式、图形几何特性及二次开发技术基础上，结合AutoCAD.NET API组件和AE组件实现GIS数据的创建和入库。在格式转换过程中，由于CAD实体图形种类繁多，应针对常见的各类实体的特性构建正确的转换算法，避免出现几何或属性信息的丢失，以便最有效地实现数据格式的无损转换。
图3示出了CAD数据转换为GIS数据的方法流程图，包括如下步骤：
S301、创建一个用于存储转换后数据的个人地理数据库，创建相应的要素集及其包含的所有点、线、面和注记图层，建立图层间的映射关系，并依据入库标准添加相应的图层属性字段；
在实施过程中，首先创建一个用于存储转换后数据的个人地理数据库，创建相应的要素集(IFeatureDataSet)及其包含的所有点(Point)、线(Polyline)、面(Polygon)和注记(Annotation)图层，这个需要建立图层间的映射关系，并依据入库标准添加相应的图层属性字段。
数据可逆映射关系是指两个数据模型之间数据元素之间的可逆对应关系。首先根据地形图数据的实际情况，可以按数据的不同层次将数据抽象为三种层次：数据集、数据层和数据对象。
假设原始数据为Ds，按照数据融合标准的目的数据为Dt，数据映射关系为F，则三者之间的关系为：
F(Ds)＝Dt (1)
根据数据的层次关系，F由数据集间的映射关系GC，数据层间的映射关系GL和数据对象间的映射关系GO复合而成：
F＝GC·GL·GO (2)
数据对象间的映射关系本质上就是数据对象的属性结构或者数据模式间的映射关系，它是数据映射中最为核心和复杂的部分。GC、GL、GO的定义分别如下所示：
数据集合间映射关系Gc，假设原始数据集合为(S1，S2，S3，……)，融合后的数据集合为(T1，T2，T3，…………)，则
Gc(S1,S2,S3,……)＝(T1,T2,T3,……) (3)
数据层之间的映射关系。数据层之间的映射关系是对数据集进行解构之后数据层之间的映射关系，即图层间的映射关系GL。假设原始数据层为
(S1(x1,x2,x3,……),S2(x1,x2,x3,……),S3(x1,x2,x3,……),……) (4)
融合后的数据模式为
(D1(y1,y2,y3,……),D 2(y1,y2,y3,……),D3(y1,y2,y3,……),……) (5)
则
Gf(S1(x1,x2,x3,……),S2(x1,x2,x3,……),S3(x1,x2,x3,……),……)＝(D1(y1,y2,y3,……),D 2(y1,y2,y3,……),D3(y1,y2,y3,……),……) (6)
数据对象间映射关系。数据对象映射关系本质上即数据模式间的映射关系。假设原数据模式为
(f1,f2,f3……) (7)
目标数据模式为
(f1′,f2′,f3′……) (8)
由原数据到目标数据间的映射关系为GO，则两者之间的关系为：
GO(f1,f2,f3……)＝(f1′,f2′,f3′……) (9)
基于上述抽象映射关系，DWG格式的CAD数据和SHP格式的GIS数据在图层级别可以构建如图4所示的可逆映射关系。
S302、实现CAD数据到GIS数据间的图形转换；
图形转换是转换流程中最容易产生信息丢失的一个环节，其关键是坐标信息的提取与重新组合，由于CAD实体(Entity)形式多样，其坐标提取较为复杂。常见的几类CAD实体图形包括点(DBPoint)、块参照(BlockReference)、直线(Line)、圆(Circle)、弧线(Arc)、样条曲线(Spline)、多段线(Polyline)、二维多段线(Polyline2d)和文字(DBText)。针对这些实体图形，需要读取其相关的特性信息，以提取或换算坐标。其具体转换方式如图5所示：
1)对于点和块参照实体，提取其位置(Position)的X和Y坐标即可。使用AE接口IPoint记录坐标信息。
2)对于直线实体，提取其起点(StartPoint)和终点(EndPoint)的位置，使用AE接口IPolyline记录两对坐标。
3)对于圆形实体，在获取其圆心(Center)位置和半径长度后，使用AE接口ICircularArc构建几何圆，并最终封装成IPolyline或IPolygon类型；而对于弧线实体，一般为圆的一部分，还需获取其对应的圆心角(TotalAngle)、自身的起点和终点位置，并使用相同的AE接口进行转换。
4)对于样条曲线实体，由几何知识可知，获取其起点、终点以及控制点数量，运用样条曲线的生成公式，即可得到拟合的坐标串，最后使用AE接口IPolyline封装坐标串。
5)对于多段线实体，一般由直线(Line)和弧线(Arc)分段构成，应根据其分段类型(SegmentType)逐段获取坐标信息，如为直线，使用方法(2)的坐标提取方法；如为弧线，则使用方法(3)，最后封装成IPolyline或IPolygon类型。
6)对于二维多段线实体，其线段类型(Poly2dType)包括SimplePoly、CubicSplinePoly、QuadSplinePoly、FitCurvePoly四种，根据线段类型，坐标提取时只读取相应节点类型(VertexType)的坐标值，最后封装成IPolyline或IPolygon类型。
7)对于文字实体，本文为了实现数据的无损转换以及保证数据的可读性，将其转换成注记类型。转换过程中除了读取文字的位置信息外，还需额外获得其旋转角度和字体高度。使用ITextElement和IFDOAttributeConversion等接口完成注记的生成。
S303、进行图形相应的属性转换和赋值，存储到对应图层的相应属性字段中；
在图形转换后，要进行相应的属性转换和赋值，图形的属性信息存储在实体扩展字典的扩展记录中，转换时先读取这部分的属性信息，最后存储到对应图层的相应属性字段(IField)中。
S304、遍历CAD数据的所有图形实体，根据规整时赋予的编码值判断出实体需转换成的几何类型及所属的GIS图层，得到几何信息和属性信息创建GIS要素，并插入到所属GIS图层中。
要素创建与入库，质量遍历CAD数据的所有图形实体，根据规整时赋予的编码值判断出实体需转换成的几何类型及所属的GIS图层，得到的几何信息和属性信息创建GIS要素(IFeature)，并插入到所属GIS图层中。直至所有实体转换完成，转换过程方可结束。
相应的，图6还示出了本发明实施例中的空间数据转换的系统结构示意图，该系统包括：
地物编码模块，用于进行地物编码，对CAD数据采用存储地形要素的GIS编码进行标识；
需要说明的是，该对CAD数据采用存储地形要素的GIS编码进行标识包括：对含CASS编码的图形，读取CASS编码，通过地形图要素信息及编码对照表查找到对应的GIS编码，完成编码转换与存储；对含厚度值的图形，读取厚度值，通过地形图要素信息及编码对照表查找到对应的GIS编码，完成编码转换与存储；对无编码的图形通过目视判读及图形筛选赋值的方式完成地物编码赋值。
数据标准化模块，用于对标识后的CAD数据采用图形对应的特征重新绘制图形数据，使CAD数据得到规范化处理；
需要说明的是，该数据标准化模块对对图层进行重命名，并进行分层设色；更改为符号规范的线型；对调用设定好的符号块。
数据转换模块，用于对规范化处理后的CAD数据向GIS数据进行转换。
图7还示出了本发明实施例中的数据转换模块的结构示意图，该数据转换模块包括：
映射单元，用于创建一个用于存储转换后数据的个人地理数据库，创建相应的要素集及其包含的所有点、线、面和注记图层，建立图层间的映射关系，并依据入库标准添加相应的图层属性字段；
图形转换单元，用于实现CAD数据到GIS数据间的图形转换；
需要说明的是，图形转换包括：
对于点和块参照实体，提取其位置的X和Y坐标，使用AE接口IPoint记录坐标信息；对于直线实体，提取其起点和终点的位置，使用AE接口IPolyline记录两对坐标；对于圆形实体，在获取其圆心位置和半径长度后，使用AE接口ICircularArc构建几何圆，并最终封装成IPolyline或IPolygon类型；对于样条曲线实体，由几何知识可知，获取其起点、终点以及控制点数量，运用样条曲线的生成公式得到拟合的坐标串，最后使用AE接口IPolyline封装坐标串；对于多段线实体，根据其分段类型逐段获取坐标信息，封装成IPolyline或IPolygon类型；对于二维多段线实体，根据线段类型，坐标提取时只读取相应节点类型的坐标值，封装成IPolyline或IPolygon类型；对于文字实体，将文字实体转换成注记类型。
属性字段单元，用于进行图形相应的属性转换和赋值，存储到对应图层的相应属性字段中；
遍历单元，用于遍历CAD数据的所有图形实体，根据规整时赋予的编码值判断出实体需转换成的几何类型及所属的GIS图层，得到几何信息和属性信息创建GIS要素，并插入到所属GIS图层中。
需要说明的是，该系统还包括：
编码检查模块，用于在完成地物编码后，对编码进行检查；
拓扑检查模块，用于在完成编码检查之后，进行拓扑检查；
拓扑修正模块，用于对拓扑进行修正；
属性编辑模块，用于对属性进行编辑和存储。
综上，在本发明在数据规整方面，提供了一整套处理流程，包括地物批量编码，拓扑检查及筛选特定的图层或全部导出为GIS等功能。由于批量编码功能是通过配置表完成，只要预先设定好转换规则，即可自动实现转换，这里可以达到通用的效果，比现势的CASS或其他的软件只转换特定编码类型的数据具有较好的普及性。本系统提供了拓扑检查及图层要素筛选功能，CAD虽然具有很强的编辑修改功能，但是在空间分析处理方面还是很弱的，这里采用GIS提供的开发接口进行拓扑、叠置分析，可以提高筛选效率，并增加了可用性。本发明实现了CAD和GIS数据之间的无损转换功能，这里在研究二者数据格式、图形几何特性及二次开发技术基础上，结合AutoCAD.NET API组件和AE组件实现GIS数据的创建和入库。在格式转换过程中，由于CAD实体图形种类繁多，针对常见的各类实体的特性构建正确的转换算法，避免出现几何或属性信息的丢失，有效地实现数据格式的无损转换。在在属性存储和转换方面，本系统将属性信息存储在实体的扩展字典的扩展记录中，这种方式相较于以往直接存储在图形实体的XDATA中的方法在属性查询和读取方面会有很大提高，同时其可扩展性和易读性也大大提高了。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、磁盘或光盘等。
以上对本发明实施例所提供的空间数据转换的方法及系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (5)
1.一种空间数据转换的方法，其特征在于，包括如下步骤：
进行地物编码，对CAD数据采用存储地形要素的GIS编码进行标识；
在完成地物编码后，对编码进行检查；
在完成编码检查之后，进行拓扑检查；
对拓扑进行修正；
对属性进行编辑和存储；
对标识后的CAD数据采用图形对应的特征重新绘制图形数据，使CAD数据得到规范化处理；
对规范化处理后的CAD数据向GIS数据进行转换，其中：所述对规范化处理后的CAD数据向GIS数据进行转换包括：
创建一个用于存储转换后数据的个人地理数据库，创建相应的要素集及其包含的所有点、线、面和注记图层，建立图层间的映射关系，并依据入库标准添加相应的图层属性字段，包括：根据地形图数据的实际情况，按数据的不同层次将数据抽象为三种层次：数据集、数据层和数据对象；设定原始数据为Ds，按照数据融合标准的目的数据为Dt，数据映射关系为F，则三者之间的关系为：F(Ds)＝Dt；根据数据的层次关系，F由数据集间的映射关系GC，数据层间的映射关系GL和数据对象间的映射关系GO复合而成：F＝GC·GL·GO；GC、GL、GO的定义分别如下所示：数据集合间映射关系Gc，设定原始数据集合为(S1，S2，S3，……)，融合后的数据集合为(T1，T2，T3，…………)，则Gc(S1，S2，S3，……)＝(T1，T2，T3，……)；基于抽象映射关系，DWG格式的CAD数据和SHP格式的GIS数据在图层级别构建可逆映射关系；
实现CAD数据到GIS数据间的图形转换；
进行图形相应的属性转换和赋值，存储到对应图层的相应属性字段中；
遍历CAD数据的所有图形实体，根据规整时赋予的编码值判断出实体需转换成的几何类型及所属的GIS图层，得到几何信息和属性信息创建GIS要素，并插入到所属GIS图层中；
所述对CAD数据采用存储地形要素的GIS编码进行标识包括：
对含CASS编码的图形，读取CASS编码，通过地形图要素信息及编码对照表查找到对应的GIS编码，完成编码转换与存储；
对含厚度值的图形，读取厚度值，通过地形图要素信息及编码对照表查找到对应的GIS编码，完成编码转换与存储；
对无编码的图形通过目视判读及图形筛选赋值的方式完成地物编码赋值。
2.如权利要求1所述的空间数据转换的方法，其特征在于，所述对标识后的CAD数据采用图形对应的特征重新绘制图形数据，使CAD数据得到规范化处理包括：
对图层进行重命名，并进行分层设色；
更改为符号规范的线型；
对调用设定好的符号块。
3.如权利要求2所述的空间数据转换的方法，其特征在于，所述实现CAD数据到GIS数据间的图形转换包括：
对于点和块参照实体，提取其位置的X和Y坐标，使用AE接口IPoint记录坐标信息；
对于直线实体，提取其起点和终点的位置，使用AE接口IPolyline记录两对坐标；
对于圆形实体，在获取其圆心位置和半径长度后，使用AE接口ICircularArc构建几何圆，并最终封装成IPolyline或IPolygon类型；
对于样条曲线实体，由几何知识可知，获取其起点、终点以及控制点数量，运用样条曲线的生成公式得到拟合的坐标串，最后使用AE接口IPolyline封装坐标串；
对于多段线实体，根据其分段类型逐段获取坐标信息，封装成IPolyline或IPolygon类型；
对于二维多段线实体，根据线段类型，坐标提取时只读取相应节点类型的坐标值，封装成IPolyline或IPolygon类型；
对于文字实体，将文字实体转换成注记类型。
4.如权利要求3所述的空间数据转换的方法，其特征在于，所述将文字实体转换成注记类型还包括：
获得文字实体的旋转角度和字体高度，使用ITextElement和IFDOAttributeConversion接口完成注记的生成。
5.一种空间数据转换的系统，其特征在于，包括：
地物编码模块，用于进行地物编码，对CAD数据采用存储地形要素的GIS编码进行标识，所述地物编码模块对含CASS编码的图形，读取CASS编码，通过地形图要素信息及编码对照表查找到对应的GIS编码，完成编码转换与存储；对含厚度值的图形，读取厚度值，通过地形图要素信息及编码对照表查找到对应的GIS编码，完成编码转换与存储；对无编码的图形通过目视判读及图形筛选赋值的方式完成地物编码赋值；
数据标准化模块，用于对标识后的CAD数据采用图形对应的特征重新绘制图形数据，使CAD数据得到规范化处理；
数据转换模块，用于对规范化处理后的CAD数据向GIS数据进行转换，其中数据转换模块包括：
映射单元，用于创建一个用于存储转换后数据的个人地理数据库，创建相应的要素集及其包含的所有点、线、面和注记图层，建立图层间的映射关系，并依据入库标准添加相应的图层属性字段，包括：根据地形图数据的实际情况，按数据的不同层次将数据抽象为三种层次：数据集、数据层和数据对象；设定原始数据为Ds，按照数据融合标准的目的数据为Dt，数据映射关系为F，则三者之间的关系为：F(Ds)＝Dt；根据数据的层次关系，F由数据集间的映射关系GC，数据层间的映射关系GL和数据对象间的映射关系GO复合而成：F＝GC·GL·GO；GC、GL、GO的定义分别如下所示：数据集合间映射关系Gc，设定原始数据集合为(S1，S2，S3，……)，融合后的数据集合为(T1，T2，T3，…………)，则Gc(S1，S2，S3，……)＝(T1，T2，T3，……)；基于抽象映射关系，DWG格式的CAD数据和SHP格式的GIS数据在图层级别构建可逆映射关系；
图形转换单元，用于实现CAD数据到GIS数据间的图形转换；
属性字段单元，用于进行图形相应的属性转换和赋值，存储到对应图层的相应属性字段中；
遍历单元，用于遍历CAD数据的所有图形实体，根据规整时赋予的编码值判断出实体需转换成的几何类型及所属的GIS图层，得到几何信息和属性信息创建GIS要素，并插入到所属GIS图层中；
编码检查模块，用于在完成地物编码后，对编码进行检查；
拓扑检查模块，用于在完成编码检查之后，进行拓扑检查；
拓扑修正模块，用于对拓扑进行修正；
属性编辑模块，用于对属性进行编辑和存储。
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