浅析AutoCAD与GIS数据转换的研究

摘 要： 从AutoCAD数据转换过程中产生的问题进行了分析，探讨了AutoCAD数据向GIS数据转换的方法。

关键词：Auto CAD；GIS

中图分类号：P628+.4 文献标识码：A 文章编号：

随着信息化建设的发展，我国在测绘制图、城市规划、资源环境调查、灾害监测、交通、农业、林业等部门 已经积累了相当多的AutoCAD图形数据，而GIS软件对数据的管理有专门的格式，其各项分析功能都是基于其独有的数据格式进行的，所以AutoCAD到GIS的数据入库必须经过必要的数据转换。因此，探讨将AutoCAD数据导入GIS，并将其转化为GIS数据的内部文件具有重要的现实意义。本文就简单的分析了转化后易出现的问题，及转化的方法。一、 AutoCAD数据进入GIS后的问题

1、在数据转换过程中普遍存在着信息丢失。由于数字化成图系统大多基于CAD开发，它偏重于对空间集合信息的描述；而GIS则要求空间信息与属性信息联合存储与管理，这就导致了在数据转换中，不仅空间信息会有损失，属性信息损失的情况会更加严重。 2、建筑物线划图存在重复画线、部分线条没有闭合的问题，这将导致数据冗余。没有闭合的线条最终将不能生成建筑物，造成有用信息损失。 3、相邻的建筑物外间没有区分，有很多不同权属，不同楼层和结构的房屋都被画在一 起，只是用一些线条画在建筑物中间作为分界线，且分界线有的没有与建筑物的边界相交，有的还分布在其他图层里面。这将导致导入GIS中以后，被误以为是一栋建筑物。

二、 AutoCAD向GIS数据转换的方法1、地理数据编码的设计

（1） 遵从国家和行业标准。即现实行的规范、规程、图式等行业法规。 （2 ）方便应用。用户可根据不同的需求，分层和按专题要素提取基础地理要素信息，随 意定制专题显示及输出。 （3） 便于系统实现。在进行设计时可在《国家基础地形要素编码》的基础上加以扩充， 以满足系统的实际需要。 2、 AutoCAD数字地形图的检查

AutoCAD数据质量和数据转换的规范程度直接关系到数据库建立、建设和地理信息的精度 和可靠性。同时应对AutoCAD图形进行详细的校核和检查，剔除无用的数据。 （1） 图形数据的分层检查：为了满足GIS空间信息数据库的要求，首先对建筑物、道路、 河流等地形要素及其对应的注记层进行分层检查，以确保不同地物放置在相应图层，弥补相 邻要素接边的集合裂缝或逻辑裂缝，删除悬挂线。

(2) 图形数据的程序检查及处理：通过分层检查后，必须将不符合GIS拓扑结构要求的实 体挑选出来，再选择过滤掉。

(3) AutoCAD图层数据的规范化处理：按GIS对地理空间数据的要求进行规范化处理，在 这个过程中应注意以下几点：

①图形元素的整合。ArcGIS中的每一个图形元素都有其具体的 物理意义和属性信息，同时对AutoCAD中的对应的图形元素要根据其代表的地物或物理意义 进行整理和合并。例如在AutoCAD中，一条双线渠可能有数条线段组成，这并不影响其出图 效果，但转到ArcGIS中它就变成数条支渠。如果没有将构成边界的多线段进行闭合，则转化 后的图形只能成为线状图形，无法形成面。

②注记的属性化。当把AutoCAD数据添加到ArcGI S中时，ArcGIS会自动识别源图形元素的类型，并根据实体类型进行分配。如果注记为块的 属性，就会在对应的主题属性表中自动建立包含相应注记字符的属性字段，可以方便地转换 为Shape数据文件；如果注记为文字实体，则只能通过annotation建立联接主题，注记字符 串可缺省保存在“TEXT”属性字段中，显示为不可编辑的图形字符，但在转换为Shape数据 文件时，原文字实体转化为线对象，表示为注记丢失，只有在原图形对象相应的主题属性表 中重新建立属性字段或进行属性表联接。因此，对于需要显示为点主题的图形对象，例如控 制点的位置，其注记信息最好定义为同名属性，并把同一类型的图形元素修改为含属性的块 对象。

③图形元素的按类分层。ArcGIS的Shape文件只能代表一类图形元素，这与AutoCAD中 的图层有着明显的区别。虽然图层是两者管理图形数据最为接近的方式，且能自动按实体类 型进行图层元素的分配。但是转换后的图中将包含所有图层中的同一类型数据，如果类型相 同而性质不同的数据归与一个图层或同一性质的类型的数据归与不同图层都将给转换后的图 形管理造成混乱。应将AutoCAD的图形元素按性质进行分层，使每一图层与ArcGIS的相对应 。

（4） AutoCAD数字地形图要素的采集原则：

点状要素采集原则。点状要素的特点是在一 个定位点上画一个固定的不依比例尺变化的地物要求，这类要素形状和尺寸都是固定的。对 于复杂点状要素应以固定的线型提取其边界应注意线的连续性和整体性。

线状要素采集原 则。简单的线状要素应以“形”的方式采集，保证线要素的整体性属性的连续性。在线要素 采集过程中应注意线实体的方向性，这对于AutoCAD完全无碍。但用于GIS的分析往往产生严 重的后果，复杂线状要素应以“组”方式采集，按这种方式采集的数据可保证数据的完整性 和属性的逻辑一致性，也利于要素修改。

面状要素采集原则。面要素的采集相对点和线较 简单些，可直接用Polyline采集。

④属性数据采集原则。AutoCAD有非常强大的图形编辑功 能，但是与GIS系统软件相比，其属性库功能相对较弱。在AutoCAD数据库中，只是记录着表 示图形元素的几何位置、形状、大小的几何坐标和表示图形元素性质的辅助数据，其数据远 不能达到GIS的要求。如果能将图形元素的其他属性数据添加到数据库中，将大大提高AutoC AD的内部属性数据库功能，扩展图元数据的应用便可解决这一问题。 （5） 数据转换方式：为了与其他软件进行数据转换，通常定义一种外部数据交换格式， 如AutoCAD的DXF格式，Arc/Info的E00格式，MapInfo的MIF格式等，但AutoCAD与GIS还有本 质上的区别，需要进行大量的编程实现制图软件与GIS软件的无缝联结。当前，外部数据交 换模式在具体的工程应用中更具可操作性和现实性。外部数据交换模式是指其他数据格式经 专门的数据转换程序进行格式转换后，复制到当前系统中的数据库或文件中，例如，DWG格 式文件DXF文件ARCMAP格式文件，这样就可以完成转换应用。（ 6） 数据编辑整合，完成数据转换后，还应对转换后的数据进行检查。

质量检查是确保数据质量的一道重要工序，检查内容包括数据精度、图形信息、拓扑信息、 属性信息等四个方面，采用的方法有：

①叠合比较法：是空间数据正确与否和最佳检核方法 ，是把原图定位导入GIS软件中与数字地图进行观察比较。不完整和不正确的马上就可以发现。

检查法：是指在屏幕上用目视检查的方法，检查一些明显的数据误差和错误，包 括线段的过长或过短，多边形的重叠和裂口、线段的段裂等。

③逻辑检查法：是根据数据拓 扑不完整或位置误差，主要是GIS的图形编辑功能如删除、修改、插入等进行处理。

地图数据与地图符号库匹配的检查：空间数据转入GIS后，要素并不能以符号的形式显示， 只是点、线、面，不通过属性查询无法识别其是何种地物，所以符号匹配的开发是必不可少 的。地图符号分为点状符号、线状符号、面状符号三大类。在ArcGIS中可以设计和生成属于 自己的地图符号，按基本特性可以分为点状符号(Point Symbol)、线状符号(Line Symbol) 、面状符号(Fill Symbol)、文字符号(Text Symbol)。

综上所述：在数字城市的数据建库中，数据是GIS的血液，是决定GIS系统的成败的关键。AutoCAD 数据是GIS的数据主要来源，要利用AutoCAD软件优点制定出一系列的规则，使其图形附属上 部分属性，开发相应生成符号和进行拓扑处理的应用程序，满足GIS的要求。在实体的数据 采集系统，有必要制定出一套规范，使得地形图测绘和数字化成果即能满足传统地形图需要 ，又能满足各种GIS的应用，这将会大大推动我们测绘事业的发展。［参考文献］［1］ 汤国安，赵牡丹.地理信息系统［M］.北京：科学出版社，2004.