基于CASS的DWG文件转SHP文件的方法探究

摘要：随着社会的发展，越来越多的用户采用南方公司的地形地籍成图软件CASS采集数据，而许多管理系统普遍采用GIS平台进行空间矢量化数据的处理。文章主要研究由CASS地形图图形数据格式转主流GIS图形数据格式的方法及内容。

关键字：CASS；SHP数据；数据转换

中图分类号：A715文献标识码： A

0．引言

“地理信息系统”（Geographic Information System，简称GIS）是在计算机硬件、软件及网络支持下，对有关空间数据进行预处理、输入、存储、查询检索、处理、分析、显示、更新和提供应用的技术系统，具有集成管理海量空间数据和属性数据的能力[1]。随着社会的进步，人们对于GIS的应用越来越广泛，许多管理系统普遍采用GIS平台处理空间矢量化数据。

南方CASS是南方测绘仪器公司基于AutoCAD平台开发的新一代地形地籍成图软件，它在成图效率、地物编辑、符号用户化、电子平板、DTM建模及等高线绘制、地籍应用、工程应用、数字地图与GPS集成等诸多方面都有突破性进展，特别是通过近几年的不断发展，从而使CASS在使用及实用功能上逐渐强大且日趋完善。CASS软件经过十几年的稳定发展，市场和技术十分成熟，用户遍及全国各地，涵盖了测绘、国土、规划、房产、市政、环保、地质、交通、水利、电力、矿山及相关行业，得到了用户的一致好评[2]。

在GIS应用系统中，不同来源间数据格式的转换，以达到不同系统间实现数据共享的目的，是当前GIS应用研究的一个前沿问题，通过有效地进行数据的转换，不仅可以大大缩短系统基础数据库建设的时间；而且还可以减少数据采集的资金投入，提高系统建设的投资效益。南方CASS经过近几年的开发与应用，使其在测绘行业的应用发挥了巨大作用并成为了用户量最大、升级最快、服务最好的主流成图系统。因此，进行CASS到GIS数据转换的研究具有重要的现实意义和经济价值。

1．空间数据结构

空间数据是指表征地理空间内事物的数量、质量、分布、内在联系和变化规律的图形、图像、符号、文字和数据等。空间数据结构（也称为图形数据格式），包括矢量结构和栅格结构两种[4]。

矢量结构是通过记录坐标的形状来表示地理实体（表现为点、线、面），坐标空间设为连

续，允许任意位置、长度、面积的精确定义。栅格结构是将地球表面划分为大小相等的网格阵列，每个网格作为一个像素或像元（一个栅格单元，由其所在的行号、列号来定义），同时它还包括一个代码（用于表示其属性）或指向其属性记录的指针。其优缺点见表1。

表1 矢量数据结构与栅格数据结构的比较

2.数据共享和图形运算易实现

3.与遥感数据易结合 1.图形数据量大

2.图形精度低

3.空间拓扑关系难表现

Shape文件格式是美国ESRI公司开发的ArcView和ArcGIS软件的数据格式，它将地理空间数据以坐标点串的形式存储起来。不同于其它各种转换文件格式，Shape文件格式采用编码效率较高的二进制格式，能够同时存储空间图形数据和属性数据。它在一个数据集中存储了空间特征的非拓扑几何信息和属性信息，非拓扑空间几何信息是以一系列矢量坐标组成的形状来保存的，而属性信息则放在dBASE形式的表格中，每一条属性记录和相应的几何要素是一一对应的[3]。由于Shape文件不必处理拓扑数据结构，占用磁盘空间小，比其他的数据格式具有更快的绘图和编辑速度，读写速度也更快。总的来说，Shape文件是一种矢量数据格式，包括三部分：一个主文件部分（shp），一个索引文件部分（shx）和一个数据库文件部分（dbf）。

2．DWG转GIS数据格式的基本思想

由CASS到GIS数据格式的转换，实际上就是这两个系统数据模型之间的转换。两系统能否进行数据转换以及转换的效果如何，取决于两模型之间的关系。如何在不同系统之间进行实现转换，目前存在着3种转换方式。第1种是外部数据转换，即通常定义一种外部数据转换格式，如AutoCAD的DXF，GIS的E00格式等。与其他软件的数据转换采用输入\输出方式；第2种是数据互操作，即制定一个各方都能接受的空间数据格式标准，遵循这一标准，不同软件就可以共享对方的数据。第3种是地理信息互操作，与此相对应的开放式地理信息系统，是为了在异构分布数据库中实现信息共享而采取的方法，这是一种最好的空间数据共享方式。但目前实现起来比较困难[4]。

3．DWG转SHP文件的方法探究

本文主要讨论了第1 种方法，即基于CAD平台上的数据互操作。基于CAD平台上开发的CASS软件作图往往突出强调最终的出图效果，也即是图面上的效果，对各种地物的线型、颜色、编码、图层以及汉字注记等要求不严，直接转换成与GIS系统相衔接的中间文件时，会产生数据丢失或不符合GIS格式要求等情况，因此必须对已有的测量成果进行改造，即严格按照同一类型的地物赋予相同的编码、图层、颜色、线型等相同的地物属性是面状地物还应严格闭合且单一物体不重复出现，对各种文字注记也应赋予相应的编码。

（1） CASS数据入库检查[5] 。地理信息系统具有强大的地理分析及处理功能，因而对数据的要求也很高。虽然AutoCAD的编辑功能强大，但是检查功能并不突出，与GIS相比数据结构缺乏严密性。对于地籍测量图形而言AutoCAD强调的只是表面上的东西。有些图形看似闭合，实际上不闭合。转GIS环境后只要对照原图就很容易发现问题：为了确保成果的准确性，在转入GIS系统后应安排专业人员全面检查。从AutoCAD到Arc/info平台的GIS的数据转换。质量检查是至关重要的一个环节，检查的内容主要分为格式检查、逻辑检查、属性检查与地物的全面性检查。数据整理是确保数据库建库成功的关键，也是数据建库的第一步。

（2）数据转换。数据入库检查合格后的数

字化成果，通过SHP数据格式转换，就可以生产出满足Arc/info平台的GIS系统应用数据成果。

GIS版CASS7.0特别提供E00文件接口功能[6]。文本格式的SHP文件是Arc/info系统自定义的数据格式，与其Coverage图层文件完全对应， CASS7.0直接解读SHP文件。符号化后进行编辑，入库也直接提交SHP文件，较提交DXF文件入库，节省时间、快捷简便。由于Arc/info系统对数据有很高的要求，如地物放错图层、代码值错误、面状地物不封闭即有悬挂点、伪节点等错误均不能允许，故对入库图的精确性、准确性要求较高，不同于一般的机助制图。

4．结语

本文所研究的数据转换方法是在使用CASS成图软件快速、准确的进行数字化成图的基础之上，通过数据入库检查提高数字化成图精度，然后通过SHP格式数据转换，生产出满足Arc/info平台应用的GIS 数据成果。

参考文献：

[1] 李建松.地理信息系统原理.武汉:武汉大学出版社,2006.

[2] 宋芒果.浅析CASS软件的应用现状.2009.

[3] 常德娥,程俊,基于CASS软件的数字化成图及SHP数据转换方法,2011.

[4] 张新长,马林兵,张青年.地理信息系统数据库.北京:科学出版社,2005.

[5] 李玉宝,曹智翔,余代俊,刘星,周波.大比例尺数字化测图技术.成都:西南交通大学出版社,2009.

[6] CASS7.0成图软件参考手册[M].南方测绘仪器公司.2002.

作者简介：

赵继萍（1990-），女，在读硕士研究生，重庆交通大学土木建筑学院，摄影测量与遥感专业

何鱼（1988-），男，在读硕士研究生，重庆交通大学土木建筑学院，大地测量学与测量工程专业