CN117725255B - Gis数据与cad数据的转换方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种GIS数据与CAD数据的转换方法、装置、电子设备及存储介质，本发明在进行数据转换时，将GIS数据中所有几何对象的图形坐标都一一转换为了CAD坐标，如此，可保证转换的精度；另一方面，在进行属性映射时，建立了映射表，基于此，可基于映射表来进行各个几何对象在CAD与GIS之间的属性查找，从而可将CAD数据转换为GIS数据，实现了二者转换的可逆性；同时，在转换后，本发明还进行了数据损失验证，且只有在验证通过后才输出为最终的目标CAD文件，由此，可保证数据转换的完全性，避免转换缺失的问题；另外，整个过程无需手动操作，因此，降低了操作复杂度，节约了时间和劳动力成本；由此，本发明非常适用于在数据转换领域的大规模应用与推广。
Description
技术领域
本发明属于数据处理技术领域，具体涉及一种GIS数据与CAD数据的转换方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
CAD图纸作为工业用图依靠着精准灵活的优势，让许多大楼、园区等建筑工程选择用CAD图纸进行结构绘制，而GIS相对CAD数据有着更高的渲染效率，数据更加简单，可以对接全球地图系统等优势，因此，在实际应用中往往需要进行GIS数据与CAD数据之间的转换。
目前，传统的转换方式是将GIS文件提取出来，使用专业的GIS软件，如：arcmap，超图等，对文件数据进行转换，其存在以下不足：（1）存在数据损失问题；在GIS到CAD的转换过程中，地理信息系统中的某些数据可能会丢失或被简化（例如，属性数据、拓扑关系或地理坐标系信息可能不会完全保留），如此，可能造成转换不完全的问题；（2）不可逆性，传统技术一旦将GIS数据转换为CAD格式，通常无法再轻松地将其还原为GIS格式；（3）数据精度问题，CAD文件通常用于工程设计和制图，而GIS文件用于地理分析，因此，GIS数据中包含有更高的精度和坐标参考，但在转换时，传统技术需要适度的简化，这可能导致精度的损失；（4）转换复杂性高，传统技术需要手动操作转换过程，如进行属性等参数的设置，因此，大幅提高了转换操作复杂度，且在更新时，也需要手动执行，如此，则会花费大量的时间和劳动力。
由此基于前述不足，如何提供一种数据转换完全、精度高、具有可逆性以及转换操作简单的GIS数据与CAD数据的转换方法，已成为了一个亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种GIS数据与CAD数据的转换方法、装置、电子设备及存储介质，用以解决现有技术在进行GIS与CAD转换中所存在的数据缺失、不可逆、数据精度差以及操作复杂度高的问题。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，提供了一种GIS数据与CAD数据的转换方法，包括：
获取待转换的GIS数据集，其中，所述待转换的GIS数据集包含有待转换GIS文件中的地理空间数据信息、属性信息以及图层信息；
对所述待转换的GIS数据集进行格式转换处理，得到目标GIS数据集，其中，所述目标GIS数据集中任一GIS数据的格式为SrthJson格式，所述任一GIS数据包括几何对象的类型，几何对象的图形坐标以及几何对象的属性信息，且所述目标GIS数据集中的各个几何对象是利用所述地理空间数据信息得到的；
对所述目标GIS数据集中的各条GIS数据进行解析处理，得到所述待转换GIS文件中各个几何对象的类型、各个几何对象的图形坐标以及各个几何对象的属性信息；
对各个几何对象的图形坐标进行坐标转换处理，以将各个几何对象的图形坐标转换为CAD坐标，其中，任一图形坐标为经纬度坐标；
基于各个几何对象的类型和CAD坐标，创建各个几何对象的CAD实体，并将各个几何对象的属性信息通过映射表的方式映射至对应的CAD实体中，以完成各个几何对象的属性信息与对应CAD实体的关联，得到第一初始CAD数据；
根据所述待转换的GIS数据集中的地理空间数据信息和图层信息，确定出所述待转换GIS文件中各个几何对象所属的图层信息；
依据所述待转换GIS文件中各个几何对象所属的图层信息，将所述待转换GIS文件中的各个几何对象对应的图层信息映射至所述第一初始CAD数据中，以完成所述第一初始CAD数据中各个CAD实体的图层映射，得到第二初始CAD数据；
对所述第二初始CAD数据进行数据转换损失验证处理，得到损失验证处理结果，并判断所述损失验证处理结果是否为验证通过；
若是，则将所述第二初始CAD数据输出为目标CAD文件，以完成所述待转换GIS文件至CAD文件的转换。
基于上述公开的内容，本发明在获取到待转换的GIS数据集后，先对其进行格式转换，得到由几何对象的类型、属性以及图形坐标三部分组成的SrthJson格式的数据；如此，可便于在后续转换时进行GIS数据集中数据的提取，即：通过解析转化后的GIS数据集，则可得到待转换GIS文件中所有几何对象的类型，各个几何对象的图形坐标以及各个几何对象的属性信息；而后，即可对各个几何对象的图形坐标进行坐标转换，以将经纬度坐标转换为CAD坐标，基于此，本发明将所有图形坐标进行了一一转换，并未进行坐标简化，因此，可保证转换的精度；在完成坐标转换后，则可进行几何对象属性的映射以及图层的映射，其中，本发明通过映射表将各个几何对象的属性信息映射至对应的CAD实体中，得到第一初始CAD数据，然后再根据GIS数据集中各个几何对象所属的图层信息，来将各个图层信息映射至第一初始CAD数据中，得到第二初始CAD数据；最后，对第二初始CAD数据进行数据损失验证，并在验证通过后，则可将其输出为最终的目标CAD文件，从而完成GIS数据与CAD数据间的转化。
通过上述设计，一方面，本发明在进行数据转换时，将GIS数据中所有几何对象的图形坐标都一一转换为了CAD坐标，如此，可保证坐标转换的精度；另一方面，在进行属性映射时，建立了映射表，基于此，可基于映射表来进行各个几何对象在CAD与GIS之间的属性查找，从而可将CAD数据转换为GIS数据，实现了二者转换的可逆性；同时，在转换后，本发明还进行了数据损失验证，且只有在验证通过后才输出为最终的目标CAD文件，由此，可保证数据转换的完全性，避免转换缺失的问题；另外，整个转换过程无需用户手动操作，因此，大幅降低了操作复杂度，节约了时间和劳动力成本；由此通过前述设计，本发明非常适用于在数据转换领域的大规模应用与推广。
在一个可能的设计中，对各个几何对象的图形坐标进行坐标转换处理，以将各个几何对象的图形坐标转换为CAD坐标，包括：
获取地球半径信息；
对于任一图形坐标，基于所述地球半径信息和所述任一图形坐标中的经度数据，计算出所述任一图形坐标转换至CAD坐标系中的横坐标，以及根据所述地球半径信息和所述任一图形坐标中的纬度数据，计算出所述任一图形坐标转换至CAD坐标系中的纵坐标；
利用所述任一图形坐标转换至CAD坐标系中的横坐标和纵坐标，组成所述任一图形坐标对应的CAD坐标。
在一个可能的设计中，基于所述地球半径信息和所述任一图形坐标中的经度数据，计算出所述任一图形坐标转换至CAD坐标系中的横坐标，以及根据所述地球半径信息和所述任一图形坐标中的纬度数据，计算出所述任一图形坐标转换至CAD坐标系中的纵坐标，包括：
按照如下公式（1），计算出所述任一图形坐标转换至CAD坐标系中的横坐标，以及按照如下公式（2），计算出所述任一图形坐标转换至CAD坐标系中的纵坐标；
（1）
（2）
上述公式（1）中，表示所述任一图形坐标转换至CAD坐标系中的横坐标，/>表示所述地球半径信息，/>表示角度转换弧度函数，/>表示所述任一图形坐标的经度数据，/>表示圆周率；
上述公式（2）中，表示所述任一图形坐标转换至CAD坐标系中的纵坐标，/>表示所述任一图形坐标的纬度数据。
在一个可能的设计中，在对各个几何对象的图形坐标进行坐标转换处理，以将各个几何对象的图形坐标转换为CAD坐标后，所述方法还包括：
对于任一几何对象，判断所述任一几何对象的类型是否为体对象；
若是，则获取所述体对象中的连接点位置坐标，其中，所述连接点位置坐标为所述体对象中的杆塔和/或线路的连接点坐标；
对所述连接点位置坐标进行坐标校正处理，得到更新后的CAD坐标，以便基于所述任一几何对象的类型和更新后的CAD坐标，创建所述任一几何对象的CAD实体。
在一个可能的设计中，获取所述体对象中的连接点位置坐标，包括：
获取杆塔模型数据库，其中，所述杆塔模型数据库中存储有不同体对象的杆塔模型，且任一杆塔模型包含有该任一杆塔模型中的各个标准连接点位置坐标；
基于所述任一几何对象的体对象的类型，从所述杆塔模型数据库中筛选出与所述任一几何对象的体对象的类型相匹配的杆塔模型，以作为目标杆塔模型；
将目标杆塔模型中的各个标准连接点位置坐标，作为所述体对象中的连接点位置坐标。
在一个可能的设计中，对所述连接点位置坐标进行坐标校正处理，得到更新后的CAD坐标，包括：
基于所述待转换的GIS数据集，确定出所述任一几何对象的体对象的旋转角度；
根据所述旋转角度，对所述连接点位置坐标进行坐标校正处理，以得到更新后的CAD坐标。
在一个可能的设计中，对所述第二初始CAD数据进行数据转换损失验证处理，包括：
对所述第二初始CAD数据依次进行数据准确性验证处理、数据一致性验证处理、数据完整性验证处理以及数据关联性验证处理，以分别得到数据准确性验证处理结果、数据一致性验证处理结果、数据完整性验证处理结果和数据关联性验证处理结果；
利用数据准确性验证处理结果、数据一致性验证处理结果、数据完整性验证处理结果和数据关联性验证处理结果，组成所述损失验证处理结果。
第二方面，提供了一种GIS数据与CAD数据的转换装置，包括：
获取单元，用于获取待转换的GIS数据集，其中，所述待转换的GIS数据集包含有待转换GIS文件中的地理空间数据信息、属性信息以及图层信息；
格式转换单元，用于对所述待转换的GIS数据集进行格式转换处理，得到目标GIS数据集，其中，所述目标GIS数据集中任一GIS数据的格式为SrthJson格式，所述任一GIS数据包括几何对象的类型，几何对象的图形坐标以及几何对象的属性信息，且所述目标GIS数据集中的各个几何对象是利用所述地理空间数据信息得到的；
解析单元，用于对所述目标GIS数据集中的各条GIS数据进行解析处理，得到所述待转换GIS文件中各个几何对象的类型、各个几何对象的图形坐标以及各个几何对象的属性信息；
坐标转换单元，用于对各个几何对象的图形坐标进行坐标转换处理，以将各个几何对象的图形坐标转换为CAD坐标，其中，任一图形坐标为经纬度坐标；
数据转换单元，用于基于各个几何对象的类型和CAD坐标，创建各个几何对象的CAD实体，并将各个几何对象的属性信息通过映射表的方式映射至对应的CAD实体中，以完成各个几何对象的属性信息与对应CAD实体的关联，得到第一初始CAD数据；
数据转换单元，用于根据所述待转换的GIS数据集中的地理空间数据信息和图层信息，确定出所述待转换GIS文件中各个几何对象所属的图层信息；
数据转换单元，用于依据所述待转换GIS文件中各个几何对象所属的图层信息，将所述待转换GIS文件中的各个几何对象对应的图层信息映射至所述第一初始CAD数据中，以完成所述第一初始CAD数据中各个CAD实体的图层映射，得到第二初始CAD数据；
数据转换单元，用于对所述第二初始CAD数据进行数据转换损失验证处理，得到损失验证处理结果，并判断所述损失验证处理结果是否为验证通过；
若是，数据转换单元，则用于将所述第二初始CAD数据输出为目标CAD文件，以完成所述待转换GIS文件至CAD文件的转换。
第三方面，提供了另一种GIS数据与CAD数据的转换装置，以装置为电子设备为例，包括依次通信相连的存储器、处理器和收发器，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述收发器用于收发消息，所述处理器用于读取所述计算机程序，执行如第一方面或第一方面中任意一种可能设计的所述GIS数据与CAD数据的转换方法。
第四方面，提供了一种存储介质，存储介质上存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，执行如第一方面或第一方面中任意一种可能设计的所述GIS数据与CAD数据的转换方法。
第五方面，提供了一种包含指令的计算机程序产品，当指令在计算机上运行时，使计算机执行如第一方面或第一方面中任意一种可能设计的所述GIS数据与CAD数据的转换方法。
有益效果：
（1）本发明在进行数据转换时，将GIS数据中所有几何对象的图形坐标都一一转换为了CAD坐标，如此，可保证坐标转换的精度；另一方面，在进行属性映射时，建立了映射表，基于此，可基于映射表来进行各个几何对象在CAD与GIS之间的属性查找，从而可将CAD数据转换为GIS数据，实现了二者转换的可逆性；同时，在转换后，本发明还进行了数据损失验证，且只有在验证通过后才输出为最终的目标CAD文件，由此，可保证数据转换的完全性，避免转换缺失的问题；另外，整个转换过程无需用户手动操作，因此，大幅降低了操作复杂度，节约了时间和劳动力成本；由此通过前述设计，本发明非常适用于在数据转换领域的大规模应用与推广。
附图说明
图1为本发明实施例提供的GIS数据与CAD数据的转换方法的步骤流程示意图；
图2为本发明实施例提供的GIS数据与CAD数据的转换装置的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
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，下面将结合附图和实施例或现有技术的描述对本发明作简单地介绍，显而易见地，下面关于附图结构的描述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他的附图。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。
应当理解，尽管本文可能使用术语第一、第二等等来描述各种单元，但是这些单元不应当受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个单元和另一个单元。例如可以将第一单元称作第二单元,并且类似地可以将第二单元称作第一单元，同时不脱离本发明的示例实施例的范围。
应当理解，对于本文中可能出现的术语“和/或”，其仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况；对于本文中可能出现的术语“/和”，其是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况；另外，对于本文中可能出现的字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。
实施例：
参见图1所示，本实施例所提供的GIS数据与CAD数据的转换方法，能够将GIS数据完整、准确的转换为CAD数据，且在转换时，通过建立映射表的方式，来进行属性映射，如此，能够基于映射表来进行各个几何对象在CAD与GIS之间的属性查找，从而可将CAD数据转换为GIS数据，实现了二者转换的可逆性；另外，本方法全程无需人工手动操作，自动化程度高，可大幅降低转换的复杂度、时间以及人力成本，因此，本方法非常适用于在GIS数据与CAD数据转换领域的大规模应用与推广；其中，举例本方法可以但不限于在数据转换端侧运行，可选的，数据转换端可以但不限于为个人电脑，可以理解的，前述执行主体并不构成对本申请实施例的限定，相应的，本方法的运行步骤可以但不限于如下述步骤S1～S9所示。
S1. 获取待转换的GIS数据集，其中，所述待转换的GIS数据集包含有待转换GIS文件中的地理空间数据信息、属性信息以及图层信息；在本实施例中，待转换的GIS数据集可从GIS数据库中获得，其中，举例GIS数据库中包含有需要转换的各个GIS文件；同时，地理空间数据信息则包括有几何对象的类型及相应的经纬度坐标，如点对象、面对象、体对象等等，其为GIS数据中的基本数据结构，包含的详细内容在此不再一一赘述；更进一步的，举例属性信息则可以但不限于包括各个几何对象的颜色、线型、线宽等信息。
在获取到待转换的GIS数据集后，则可进行格式转换，以便将待转换的GIS数据集中的各条数据定义为由几何对象的类型、图形坐标以及属性信息所组成的数据格式，从而便于在后续转换时，进行各几何对象及其相关信息的提取；其中，格式转换过程如下述步骤S2所示。
S2. 对所述待转换的GIS数据集进行格式转换处理，得到目标GIS数据集，其中，所述目标GIS数据集中任一GIS数据的格式为SrthJson格式，所述任一GIS数据包括几何对象的类型，几何对象的图形坐标以及几何对象的属性信息，且所述目标GIS数据集中的各个几何对象是利用所述地理空间数据信息得到的；在具体应用时，相当于是利用Json对待转换GIS数据集中的所有数据进行整理，从而从地理空间数据信息中确定出待转换GIS文件中所有的几何对象及相应的经纬度坐标（经纬度坐标作为图形坐标）；然后，再确定出各几何对象对应的属性信息；最后，将前述确定出的数据转换为前述SrthJson格式，从而形成目标GSI数据集。
在完成待转换的GIS数据集的格式转换后，则可进行数据解析处理，从而解析得到待转换GIS文件中各个几何对象的类型、图形坐标和属性信息；其中，解析过程如下述步骤S3所示。
S3. 对所述目标GIS数据集中的各条GIS数据进行解析处理，得到所述待转换GIS文件中各个几何对象的类型、各个几何对象的图形坐标以及各个几何对象的属性信息。
在完成数据的解析后，则可进行GIS数据的转换，其中，转换过程主要包括有坐标的转换、几何对象对应CAD实体的建立，属性信息的映射以及图层信息的映射；其中，坐标转换过程可以但不限于如下述步骤S4所示。
S4. 对各个几何对象的图形坐标进行坐标转换处理，以将各个几何对象的图形坐标转换为CAD坐标，其中，任一图形坐标为经纬度坐标；在具体应用时，相当于是将经纬度坐标转换为CAD软件中坐标系下的坐标；其中，由于各个图形坐标的转换过程相同，下述以任一图形坐标为例，来具体阐述坐标转换过程，其过程可以但不限于如下述步骤S41～S43所示。
S41. 获取地球半径信息；在本实施例中，举例地球半径信息可以但不限于预先存储至数据转换端内，使用时读取即可；在得到地球半径信息后，即可基于此，来进行坐标转换，其转换过程如下述步骤S42和步骤S43所示。
S42. 对于任一图形坐标，基于所述地球半径信息和所述任一图形坐标中的经度数据，计算出所述任一图形坐标转换至CAD坐标系中的横坐标，以及根据所述地球半径信息和所述任一图形坐标中的纬度数据，计算出所述任一图形坐标转换至CAD坐标系中的纵坐标；在具体实施时，举例可以但不限于采用如下公式（1）来计算出前述横坐标，以及采用如下公式（2），来计算出前述纵坐标。
（1）
（2）
上述公式（1）中，表示所述任一图形坐标转换至CAD坐标系中的横坐标，/>表示所述地球半径信息，/>表示角度转换弧度函数，/>表示所述任一图形坐标的经度数据，/>表示圆周率。
上述公式（2）中，表示所述任一图形坐标转换至CAD坐标系中的纵坐标，/>表示所述任一图形坐标的纬度数据。
由此通过前述公式（1）和公式（2），计算出任一图形坐标在CAD坐标系中的横坐标和纵坐标后，即可利用该横坐标和纵坐标，来组成该任一图形坐标对应的CAD坐标，其过程如下述步骤S43所示。
S43. 利用所述任一图形坐标转换至CAD坐标系中的横坐标和纵坐标，组成所述任一图形坐标对应的CAD坐标。
通过前述步骤S41～S43，即可完成各个几何对象对应的图形坐标的转换，从而将经纬度坐标转换为CAD坐标；如此，由此每个经纬度坐标都进行了转换，并未进行数据简化，因此，可保证坐标转换的精度。
同时，前述就已说明，几何对象中可能包含有体对象，也就是具有长、宽和高的三维目标，而三维目标在进行实体连接时，存在至少一个连接点（如杆塔、线路、电缆等）；因此，为进一步的保证坐标转换精度，需要对各个连接点的位置坐标进行坐标修正；其中，坐标修正的过程可以但不限于如下述步骤S44～S46所示。
S44. 对于任一几何对象，判断所述任一几何对象的类型是否为体对象；在本实施例中，若几何对象为体对象，则需要先获取其连接点位置坐标，然后再对其进行校正，其中，连接点位置坐标的获取过程如下述步骤S45所示。
S45. 若是，则获取所述体对象中的连接点位置坐标，其中，所述连接点位置坐标为所述体对象中的杆塔和/或线路的连接点坐标；在具体实施时，由于杆塔等实体对象，其结构是固定的，且杆塔上连接线路的位置也固定，如单杆塔和双杆塔等，因此，可以预先在数据转换端内设置不同的杆塔模型，且在各个杆塔模型中标注对应的标准连接点位置坐标；然后，在使用时根据前述任一几何对象的类型进行模型的匹配即可，即：可以但不限于先获取杆塔模型数据库，（所述杆塔模型数据库中存储有不同体对象的杆塔模型，且任一杆塔模型包含有该任一杆塔模型中的各个标准连接点位置坐标）；然后，基于所述任一几何对象的体对象的类型，从所述杆塔模型数据库中筛选出与所述任一几何对象的体对象的类型相匹配的杆塔模型，以作为目标杆塔模型；最后，则可将目标杆塔模型中的各个标准连接点位置坐标，作为所述体对象中的连接点位置坐标。
在得到该任一几何对象对应的连接点位置坐标后，即可进行坐标校正，其中，校正过程可以但不限于如下述步骤S46所示。
S46. 对所述连接点位置坐标进行坐标校正处理，得到更新后的CAD坐标，以便基于所述任一几何对象的类型和更新后的CAD坐标，创建所述任一几何对象的CAD实体；在本实施例中，举例可以但不限于基于所述待转换的GIS数据集，确定出所述任一几何对象的体对象的旋转角度；然后根据所述旋转角度，对所述连接点位置坐标进行坐标校正处理，以得到更新后的CAD坐标；可选的，各个几何对象的旋转角度是记载至GIS数据中的，因此，使用时解析GIS数据即可，同时，根据旋转角度对坐标进行修正，也是坐标校正中的常用技术，其原理不再赘述。
由此通过前述步骤S44～S46，即可完成连接点位置坐标的校正；而在完成坐标的校正后，即可进行各个几何对象的CAD实体的创建，以及属性信息的映射；其中，前述过程可以但不限于如下述步骤S5所示。
S5. 基于各个几何对象的类型和CAD坐标，创建各个几何对象的CAD实体，并将各个几何对象的属性信息通过映射表的方式映射至对应的CAD实体中，以完成各个几何对象的属性信息与对应CAD实体的关联，得到第一初始CAD数据；在本实施例中，可以但不限于调用CAD的API接口或命令，并根据转换后的坐标创建相应的CAD实体对象，如线、多边形、块等，其具体的创建代码可以但不限于如下述所示。
doc.modlespace().add_point(coordinates) // 创建点；其中，coordinates则代表图形坐标，当然，包括校正后的连接位置点坐标。
doc.modlespace().add_lwpolyline(coordinates) // 创建线。
doc.modlespace().add_lwpolyline(coordinates, is_close=true) // 创建面。
当然，前述举例仅是示意，进行CAD实体创建的具体方式不限定于此。
同时，举例可以但不限于采用key-value形式（即关键字—键值）来创建GIS—CAD的属性映射表，以便根据关键字和键值，来完成GIS属性和CAD属性的双向查找；当然，也可使用其余形式的映射表，在此不限定于前述举例。
由此通过前述设计，本发明采用映射表的方式来完成各个几何对象属性的映射，基于此，可基于映射表来进行GIS和CAD属性的双向查找，如此，能够实现CAD数据与GIS数据的双向转换，从而使二者间转化具备可逆性，以增加使用的便捷性。
在基于前述步骤S5完成各个几何对象的CAD实体的创建以及属性信息的映射后，即可进行图层信息的映射；其中，图层信息的映射过程可以但不限于如下述步骤S6和步骤S7所示。
S6. 根据所述待转换的GIS数据集中的地理空间数据信息和图层信息，确定出所述待转换GIS文件中各个几何对象所属的图层信息；在本实施例中，相当于是确定出每个几何对象所属的图层，然后按照每个几何对象的类型，进行图层的映射；其中，具体的映射过程可以但不限于如下述步骤S7所示。
S7. 依据所述待转换GIS文件中各个几何对象所属的图层信息，将所述待转换GIS文件中的各个几何对象对应的图层信息映射至所述第一初始CAD数据中，以完成所述第一初始CAD数据中各个CAD实体的图层映射，得到第二初始CAD数据；在本实施例中，以一个实例来阐述前述步骤S7，如任一几何对象的类型为点对象A，其所属的图层信息为图层1，那么，则将图层1映射为点对象A的CAD实体在CAD软件中的图层信息，具体的，还包括图层属性的映射以及图层控制；当然，其余各个几何对象的图层映射的过程与前述举例相同，于此不再赘述。
在基于前述步骤S3～S7，完成各个几何对象的坐标转换，CAD实体创建，属性映射以及图层映射后，则可进行数据损失验证，以保证转换后数据的完整性、准确性以及一致性，从而避免数据缺失的问题；其中，数据损失验证过程如下述步骤S8所示。
S8. 对所述第二初始CAD数据进行数据转换损失验证处理，得到损失验证处理结果，并判断所述损失验证处理结果是否为验证通过；在具体应用时，举例可以但不限于对所述第二初始CAD数据依次进行数据准确性验证处理、数据一致性验证处理、数据完整性验证处理以及数据关联性验证处理，以分别得到数据准确性验证处理结果、数据一致性验证处理结果、数据完整性验证处理结果和数据关联性验证处理结果；而后，利用数据准确性验证处理结果、数据一致性验证处理结果、数据完整性验证处理结果和数据关联性验证处理结果，组成所述损失验证处理结果。
其中，举例数据准确性验证处理可以但不限于包括几何验证，以及尺寸和比例验证，其中，几何验证是检查CAD数据中的几何对象（如点、线、面等），是否与 GIS数据中的几何对象一致，而尺寸和比例验证则是检查第二初始CAD数据的尺寸和比例，与GIS数据是否相匹配。
同理，举例数据完整性验证处理可以但不限于包括：图层和实体完整性验证、属性匹配完整性验证，其中，图层和实体完整性验证是确保所有的图层和实体都被正确的转换并且没有丢失，而属性匹配完整性验证则是检查属性数据（如颜色、线型、线宽等），以确保其在CAD中正确显示。
更进一步的，举例数据一致性验证处理可以但不限于包括：坐标一致性验证，以及符号和标注一致性验证；其中，坐标一致性验证是检查坐标系统的一致性，确保数据在CAD中正确地定位，而符号和标注一致性验证则是确保符号和标注的一致性，以保持数据的可读性。
最后，举例数据关联性验证处理可以但不限于包括：实体关联验证处理以及层次结构关联验证处理，其中，实体关联验证是检查CAD中的实体之间的关联关系，确保它们在转换后仍然有效，而层次结构关联验证处理则是对于包含层次结构的数据，确保其对应的关联关系在CAD中得以保留。
如此，只要前述所有验证处理结果均验证通过，才能将第二初始CAD数据输出为最终的目标CAD文件，其中，输出过程如下述步骤S9所示。
S9. 若是，则将所述第二初始CAD数据输出为目标CAD文件，以完成所述待转换GIS文件至CAD文件的转换；在本实施例中，举例目标CAD文件的格式可以但不限于为DWG格式或DXF格式，同时，若前述一个或多个验证处理结果为不通过，那么整个损失验证结果则判定为验证不通过，此时，需要重新获取待转换的GIS数据集，并重新执行前述步骤S2～S8，直至损失验证通过时为止；如此，可保证数据转换的完整性、准确性以及可靠性，从而避免传统技术中所存在的容易出现数据缺失的问题。
另外，在本实施例中，在整个数据转换过程中，举例还可以记录数据转换的细节，包括坐标转换参数、数据处理步骤、输出文件信息等，并基于前述信息，来生成日志文档记录，从而便于追溯、查阅和共享。
由此通过前述步骤S1～S9所详细描述的GIS数据与CAD数据的转换方法，本发明能够将GIS数据完全、准确的转换为CAD数据，且在转换时，通过建立映射表的方式，来进行属性映射，如此，能够基于映射表来进行各个几何对象在CAD与GIS之间的属性查找，从而可将CAD数据转换为GIS数据，实现了二者转换的可逆性；另外，本发明全程无需人工手动操作，自动化程度高，可大幅降低转换的复杂度、时间以及人力成本，因此，本发明非常适用于在GIS数据与CAD数据转换领域的大规模应用与推广。
如图2所示，本实施例第二方面提供了一种实现实施例第一方面中所述的GIS数据与CAD数据的转换方法的硬件装置，包括：
获取单元，用于获取待转换的GIS数据集，其中，所述待转换的GIS数据集包含有待转换GIS文件中的地理空间数据信息、属性信息以及图层信息。
格式转换单元，用于对所述待转换的GIS数据集进行格式转换处理，得到目标GIS数据集，其中，所述目标GIS数据集中任一GIS数据的格式为SrthJson格式，所述任一GIS数据包括几何对象的类型，几何对象的图形坐标以及几何对象的属性信息，且所述目标GIS数据集中的各个几何对象是利用所述地理空间数据信息得到的。
解析单元，用于对所述目标GIS数据集中的各条GIS数据进行解析处理，得到所述待转换GIS文件中各个几何对象的类型、各个几何对象的图形坐标以及各个几何对象的属性信息。
坐标转换单元，用于对各个几何对象的图形坐标进行坐标转换处理，以将各个几何对象的图形坐标转换为CAD坐标，其中，任一图形坐标为经纬度坐标。
数据转换单元，用于基于各个几何对象的类型和CAD坐标，创建各个几何对象的CAD实体，并将各个几何对象的属性信息通过映射表的方式映射至对应的CAD实体中，以完成各个几何对象的属性信息与对应CAD实体的关联，得到第一初始CAD数据。
数据转换单元，用于根据所述待转换的GIS数据集中的地理空间数据信息和图层信息，确定出所述待转换GIS文件中各个几何对象所属的图层信息。
数据转换单元，用于依据所述待转换GIS文件中各个几何对象所属的图层信息，将所述待转换GIS文件中的各个几何对象对应的图层信息映射至所述第一初始CAD数据中，以完成所述第一初始CAD数据中各个CAD实体的图层映射，得到第二初始CAD数据。
数据转换单元，用于对所述第二初始CAD数据进行数据转换损失验证处理，得到损失验证处理结果，并判断所述损失验证处理结果是否为验证通过。
若是，数据转换单元，则用于将所述第二初始CAD数据输出为目标CAD文件，以完成所述待转换GIS文件至CAD文件的转换。
本实施例提供的装置的工作过程、工作细节和技术效果，可以参见实施例第一方面，于此不再赘述。
如图3所示，本实施例第三方面提供了另一种GIS数据与CAD数据的转换装置，以装置为电子设备为例，包括：依次通信相连的存储器、处理器和收发器，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述收发器用于收发消息，所述处理器用于读取所述计算机程序，执行如实施例第一方面所述的GIS数据与CAD数据的转换方法。
具体举例的，所述存储器可以但不限于包括随机存取存储器（random accessmemory，RAM）、只读存储器（Read Only Memory ，ROM）、闪存（Flash Memory）、先进先出存储器（First Input First Output，FIFO）和/或先进后出存储器（First In Last Out，FILO）等等；具体地，处理器可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器可以采用DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)、FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)、PLA(Programmable Logic Array，可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现，同时，处理器也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称CPU(Central ProcessingUnit，中央处理器)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。
在一些实施例中，处理器可以在集成有GPU(Graphics Processing Unit，图像处理器)，GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制，例如，所述处理器可以不限于采用型号为STM32F105系列的微处理器、精简指令集计算机（reduced instruction setcomputer,RISC）微处理器、X86等架构处理器或集成嵌入式神经网络处理器（neural-network processing units，NPU）的处理器；所述收发器可以但不限于为无线保真（WIFI）无线收发器、蓝牙无线收发器、通用分组无线服务技术（General Packet Radio Service，GPRS）无线收发器、紫蜂协议（基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议，ZigBee）无线收发器、3G收发器、4G收发器和/或5G收发器等。此外，所述装置还可以但不限于包括有电源模块、显示屏和其它必要的部件。
本实施例提供的电子设备的工作过程、工作细节和技术效果，可以参见实施例第一方面，于此不再赘述。
本实施例第四方面提供了一种存储包含有实施例第一方面所述的GIS数据与CAD数据的转换方法的指令的存储介质，即所述存储介质上存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，执行如实施例第一方面所述的GIS数据与CAD数据的转换方法。
其中，所述存储介质是指存储数据的载体，可以但不限于包括软盘、光盘、硬盘、闪存、优盘和/或记忆棒(Memory Stick)等，所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。
本实施例提供的存储介质的工作过程、工作细节和技术效果，可以参见实施例第一方面，于此不再赘述。
本实施例第五方面提供了一种包含指令的计算机程序产品，当所述指令在计算机上运行时，使所述计算机执行如实施例第一方面所述的GIS数据与CAD数据的转换方法，其中，所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种GIS数据与CAD数据的转换方法，其特征在于，包括：
获取待转换的GIS数据集，其中，所述待转换的GIS数据集包含有待转换GIS文件中的地理空间数据信息、属性信息以及图层信息；
对所述待转换的GIS数据集进行格式转换处理，得到目标GIS数据集，其中，所述目标GIS数据集中任一GIS数据的格式为SrthJson格式，所述任一GIS数据包括几何对象的类型，几何对象的图形坐标以及几何对象的属性信息，且所述目标GIS数据集中的各个几何对象是利用所述地理空间数据信息得到的；
对所述目标GIS数据集中的各条GIS数据进行解析处理，得到所述待转换GIS文件中各个几何对象的类型、各个几何对象的图形坐标以及各个几何对象的属性信息；
对各个几何对象的图形坐标进行坐标转换处理，以将各个几何对象的图形坐标转换为CAD坐标，其中，任一图形坐标为经纬度坐标；
基于各个几何对象的类型和CAD坐标，创建各个几何对象的CAD实体，并将各个几何对象的属性信息通过映射表的方式映射至对应的CAD实体中，以完成各个几何对象的属性信息与对应CAD实体的关联，得到第一初始CAD数据；
根据所述待转换的GIS数据集中的地理空间数据信息和图层信息，确定出所述待转换GIS文件中各个几何对象所属的图层信息；
依据所述待转换GIS文件中各个几何对象所属的图层信息，将所述待转换GIS文件中的各个几何对象对应的图层信息映射至所述第一初始CAD数据中，以完成所述第一初始CAD数据中各个CAD实体的图层映射，得到第二初始CAD数据；
对所述第二初始CAD数据进行数据转换损失验证处理，得到损失验证处理结果，并判断所述损失验证处理结果是否为验证通过；
若是，则将所述第二初始CAD数据输出为目标CAD文件，以完成所述待转换GIS文件至CAD文件的转换。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对各个几何对象的图形坐标进行坐标转换处理，以将各个几何对象的图形坐标转换为CAD坐标，包括：
获取地球半径信息；
对于任一图形坐标，基于所述地球半径信息和所述任一图形坐标中的经度数据，计算出所述任一图形坐标转换至CAD坐标系中的横坐标，以及根据所述地球半径信息和所述任一图形坐标中的纬度数据，计算出所述任一图形坐标转换至CAD坐标系中的纵坐标；
利用所述任一图形坐标转换至CAD坐标系中的横坐标和纵坐标，组成所述任一图形坐标对应的CAD坐标。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述地球半径信息和所述任一图形坐标中的经度数据，计算出所述任一图形坐标转换至CAD坐标系中的横坐标，以及根据所述地球半径信息和所述任一图形坐标中的纬度数据，计算出所述任一图形坐标转换至CAD坐标系中的纵坐标，包括：
按照如下公式（1），计算出所述任一图形坐标转换至CAD坐标系中的横坐标，以及按照如下公式（2），计算出所述任一图形坐标转换至CAD坐标系中的纵坐标；
（1）
（2）
上述公式（1）中，表示所述任一图形坐标转换至CAD坐标系中的横坐标，/>表示所述地球半径信息，/>表示角度转换弧度函数，/>表示所述任一图形坐标的经度数据，/>表示圆周率；
上述公式（2）中，表示所述任一图形坐标转换至CAD坐标系中的纵坐标，/>表示所述任一图形坐标的纬度数据。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在对各个几何对象的图形坐标进行坐标转换处理，以将各个几何对象的图形坐标转换为CAD坐标后，所述方法还包括：
对于任一几何对象，判断所述任一几何对象的类型是否为体对象；
若是，则获取所述体对象中的连接点位置坐标，其中，所述连接点位置坐标为所述体对象中的杆塔和/或线路的连接点坐标；
对所述连接点位置坐标进行坐标校正处理，得到更新后的CAD坐标，以便基于所述任一几何对象的类型和更新后的CAD坐标，创建所述任一几何对象的CAD实体。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，获取所述体对象中的连接点位置坐标，包括：
获取杆塔模型数据库，其中，所述杆塔模型数据库中存储有不同体对象的杆塔模型，且任一杆塔模型包含有该任一杆塔模型中的各个标准连接点位置坐标；
基于所述任一几何对象的体对象的类型，从所述杆塔模型数据库中筛选出与所述任一几何对象的体对象的类型相匹配的杆塔模型，以作为目标杆塔模型；
将目标杆塔模型中的各个标准连接点位置坐标，作为所述体对象中的连接点位置坐标。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对所述连接点位置坐标进行坐标校正处理，得到更新后的CAD坐标，包括：
基于所述待转换的GIS数据集，确定出所述任一几何对象的体对象的旋转角度；
根据所述旋转角度，对所述连接点位置坐标进行坐标校正处理，以得到更新后的CAD坐标。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述第二初始CAD数据进行数据转换损失验证处理，包括：
对所述第二初始CAD数据依次进行数据准确性验证处理、数据一致性验证处理、数据完整性验证处理以及数据关联性验证处理，以分别得到数据准确性验证处理结果、数据一致性验证处理结果、数据完整性验证处理结果和数据关联性验证处理结果；
利用数据准确性验证处理结果、数据一致性验证处理结果、数据完整性验证处理结果和数据关联性验证处理结果，组成所述损失验证处理结果。
8.一种GIS数据与CAD数据的转换装置，其特征在于，包括：
获取单元，用于获取待转换的GIS数据集，其中，所述待转换的GIS数据集包含有待转换GIS文件中的地理空间数据信息、属性信息以及图层信息；
格式转换单元，用于对所述待转换的GIS数据集进行格式转换处理，得到目标GIS数据集，其中，所述目标GIS数据集中任一GIS数据的格式为SrthJson格式，所述任一GIS数据包括几何对象的类型，几何对象的图形坐标以及几何对象的属性信息，且所述目标GIS数据集中的各个几何对象是利用所述地理空间数据信息得到的；
解析单元，用于对所述目标GIS数据集中的各条GIS数据进行解析处理，得到所述待转换GIS文件中各个几何对象的类型、各个几何对象的图形坐标以及各个几何对象的属性信息；
坐标转换单元，用于对各个几何对象的图形坐标进行坐标转换处理，以将各个几何对象的图形坐标转换为CAD坐标，其中，任一图形坐标为经纬度坐标；
数据转换单元，用于基于各个几何对象的类型和CAD坐标，创建各个几何对象的CAD实体，并将各个几何对象的属性信息通过映射表的方式映射至对应的CAD实体中，以完成各个几何对象的属性信息与对应CAD实体的关联，得到第一初始CAD数据；
数据转换单元，用于根据所述待转换的GIS数据集中的地理空间数据信息和图层信息，确定出所述待转换GIS文件中各个几何对象所属的图层信息；
数据转换单元，用于依据所述待转换GIS文件中各个几何对象所属的图层信息，将所述待转换GIS文件中的各个几何对象对应的图层信息映射至所述第一初始CAD数据中，以完成所述第一初始CAD数据中各个CAD实体的图层映射，得到第二初始CAD数据；
数据转换单元，用于对所述第二初始CAD数据进行数据转换损失验证处理，得到损失验证处理结果，并判断所述损失验证处理结果是否为验证通过；
若是，数据转换单元，则用于将所述第二初始CAD数据输出为目标CAD文件，以完成所述待转换GIS文件至CAD文件的转换。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：依次通信相连的存储器、处理器和收发器，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述收发器用于收发消息，所述处理器用于读取所述计算机程序，执行如权利要求1～7任意一项所述的GIS数据与CAD数据的转换方法。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，执行如权利要求1～7任意一项所述的GIS数据与CAD数据的转换方法。
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