| 标题 | 基于FME的CAD与GIS数据转换研究 |
| 范文 | 张黎黎 摘 要：将地图数据转变为GIS数据的本质在于把CAD数据转变为GIS数据，CAD软件属于常用的作图软件，与GIS软件相比，两者在管理特征、储存数据、定义图元等方面都存在一定的差异。受到多种内外部因素的影响，当前仍缺乏统一空间的数据参考标准，导致CAD信息在转化为GIS信息的过程中仍存在多种质量问题。研究人员应从此方面入手，不断发展GIS技术。本文从FME的角度出发，重点探究CAD与GIS数据转换方式。 关键词：CAD；GIS；FME；Geodatabase 中图分类号：TP391 文献标识码：A GIS技术（地理信息系统）可用于图像、数据处理过程中，实现GIS格式数据、CAD格式数据的共享，是当前研究GIS技术的核心、重点工作，其仍缺乏统一的数据参考标准，极大程度地增加了数据共享的难度。使得CAD技术科学转化为GIS数据，如果沿用传统方式，很有可能导致数据信息丢失或者过于庞大，在使用CAD系统、GIS技术前都需要重新进行加工，降低了数据整体质量，但如果两者之间无法转化，将会形成信息孤岛，浪费大量资源，从FME技术出发，转换CAD与GIS数据，不仅能够有效节省空间数据资源，减少数据整理过程的重复投入，还可促进空间信息产业的不断发展。 1.Geodatabase、CAD功能简析 Geodatabase属于当前应用较为广泛地理信息数据模型，用于多种GIS软件进行数据存储管理，以标准关系数据库技术为基础，具备大小可伸缩、支持多用户访问、支持DBMS结构等多种优势；CAD软件系统集工程应用、地形描绘、空间数据建库等多种功能于一身，是CAD数据生产的重要工具，两者是支持GIS与CAD数据转化的重要部件。 1.1 Geodatabase功能特征 （1）Geodatabase涵盖较大数据量，整个地理信息数据系统是较为复杂的综合体，需要通过数据描绘不同地理要素，特别是地理要素空间分布数据。 （2）数据应用范围较多，当前的应用领域有环境保护、土地规划、生态环境管理、市政管理、地理研究、市政基础设施管理等。 （3）Geodatabase不仅具备地理要素基本属性，还应涵盖空间数据，即用于描述不同地理要素空间分布的详细、可靠数据，数据之间的联系较为紧密。 1.2 CAD软件功能特征 （1）CAD软件的绘图方式操作简单、准确，在绘图时，软件会给出较为详细的提示流程，根据提示内容，操作人员只需输入对应文字、数字就可转换为地图，使得地物更加精准化、具体化。 （2）绘图的编辑功能强大，能够绘制出不同图形，且图形美观、可靠、实用。 （3）能够较为容易的修改、编辑图形。 从CAD数据与Geodatabase的功能特征而言，两者空间数据均存在拓扑关系，并且空间数据的拓扑关系以几何重合为基础，该种拓扑关系带有非强制性特征。但同时，Geodatabase能在要素集中创建拓扑关系，也允许多个几何要素或者专题要素同时进行拓扑关系定义，Geodatabase的拓扑关系能直接提供了较多类型的编辑工具与规则，极大程度地保护了空间数据的完整性；而CAD数据则要借助CAD软件以外的工具以实现拓扑关系定义。 1.3 GIS数据模型与CAD数据的联系与特征 CAD数据与CIS数据模型具备以下特征： （1）空间数据模型中带有点、线、面图形数据。 （2）CAD数据常以DWG格式存储，在传统应用过程中，DWG 仅作为图形数据，不存储属性数据，随着UI这一现代化科学技术的发展，使得该种管理方式逐步丰富，DWG已逐步进化为图形、属性数据兼备的数据格式。 1.4 GIS数据组织与CAD数据的联系与特征 CAD数据组织方式以图层为主，共有3种元素，即点、线、面，整个图层的组织缺乏统一标准，但就GIS数据组织而言，每个图层只可以表示一种元素，这也就意味着，当CAD在转变为GIS数据时，1个图层可以转变为3个以上的图层，同时，CAD分类也缺乏标准，为提升出图效果，很有可能把同一个元素转化为多种图层，该种转化方式都增加了GIS系统管理难度。 2.以CAD数据为基础创建Geodatabase实用数据库 2.1创建方法 Geodatabase与CAD进行数据转化，创建数据库时，可通过以下两种途径： （1）直接转换，借助Geodatabase本身的通用转化器，直接把CAD数据转化到Geodatabase，给对应数据添加属性后创建数据库，该种方式缺乏属性信息，需要通过再次添加属性，创建数据库，整個工作任务量大。 （2）间接转换，预先处理CAD数据，以编程代码为基础，连同属性共同转化到Geodatabase中，创建Geodatabase数据库，但该种方式存在易丢失的问题。 2.2以FME为基础的GIS数据、CAD转换方法 以FME平台（空间数据操作引擎）为基础的GIS数据、CAD数据转换，主要的工作原理为语义转换，该种技术允许操作人员在转换数据的过程中重新构建数据，可结合自身特殊要求，提取数据源对应层次的FME，支持多种格式数据的相互转换。 3.研究实例 为论证以FME为基础的GIS数据、CAD数据转换方法的可行性，本研究从以下几方面创建数据库： （1）预先处理CAD地形图，为科学提升转换数据的质量，应对数据进行合理组织，划分图层时，应遵循以下几方面的原则：首先，选择单一的图层要素，根据专题内容，分层存放要素，图层的命名必须规范，点、线、面3种元素只能涵盖一种。 （2）创建映射关系表，综合考虑数据组织、数据结构、符号、坐标以及拓扑之间的关系，创建合理的对应关系。 （3）创建Geodatabase数据库，GIS中包含要素集，不同要素集有自身子集，通过要素集代表CAD图层点、线、面三种元素时，应设计其对应关系，建立Geodatabase数据库。 （4）制定语义映射文件，首先，打开FME软件，在 Workbench上创建空白工作空间，点击工具栏中的数据增添按钮，添加GIS数据库；其次，选择需要进行转换的图层，如转换等高线时，可选择DGX图层，并添加FME属性项，制定映射文件，重复操作，即可获得对应属性类型，转化得到本身的图像。 结语 综上所述，本研究以CAD软件、CIS软件为例，深入探究该两大软件平台能够支持、维护的数据模型，从FME平台出发，详细分析CAD与GIS数据转化的方式，强调通过语义交换技术，科学解决存在的转化问题。但当前仍缺乏统一的数据参考标准，加之数据组织结构较为复杂、抽象，极大程度上影响到两者之间的数据质量，因此，研究人员应充分利用FME平台，实现CAD与GIS数据转化。 参考文献 [1]周玉文，杨伟明，王正吉，等.基于CAD 图纸信息自动构建SWMM水力模型方法研究[J].给水排水，2016，42（3）：125-128，129. [2]丁志政，王学进，张炜，等.AutoCAD格式转换到ArcGIS格式的关键问题研究[J].低碳地产，2016，2（16）：485-486. [3]张忠轩.基于 Teigha 组件和规则库的 CASS 地籍数据入库[J].测绘与空间地理信息，2015，14（9）：127-129，132. [4]庄严.基于Teigha.net for .dwg的GIS数据向CAD数据转换[J].中国科技信息，2015，25（11）：78-79. [5]郑江，闫世浩，陈宝枝，等.基于DWGdirect.NET与ArcGIS Engine的CAD地形图转换[J].测绘与空间地理信息，2015，31（2）：176-178. |
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