警用基礎地理信息數據轉換問題研究

摘 要:由于CAD系統在數據結構上與GIS系統存在著較大的差異，這使得眾多基礎地理數據往往不能很好地滿足GIS的要求。本文以淄博市警用基礎地理信息(PGIS)平臺建設為切入點，通過對幾種常見數據格式轉換方法的研究，獲得最適合PGIS基礎地理信息數據的轉換方法，確立了dwg數據—mif數據—shp數據的轉換流程。

關鍵詞:PGIS CAD MIF SHP 數據轉換

中圖分類號:P208文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2012)08(b)-0039-01

DLG數據是GIS的基礎框架和主要的數據源。目前我們擁有的大量DLG數據是建設GIS的寶貴資源。

PGIS平臺是以公安信息網絡為基礎，以警用電子地圖為核心，以地理信息技術為支撐，以服務于公安業務管理、信息共享和決策支持的可視化為目標的重要信息化基礎設施。

1 幾種常用的數據格式轉換方法

1.1 GIS軟件提供的數據格式轉換功能

幾乎所有的GIS平臺都提供了面向其他平臺的雙向轉換工具，如Arc/Info提供了到AutoCAD、MapInfo等格式的雙向轉換工具，Maplnfo也提供了對Arc/Info和DWG、DXF格式數據的雙向轉換工具。但經實驗證明，軟件提供的數據格式轉換功能往往會造成一定的信息損失，格式的轉化僅僅達到顯示的目的。單純依靠GIS平臺提供的轉換工具，常常無法進行無數據丟失的轉換。必須提供完全徹底的數據轉換工具，其一可以保證數據正確顯示;其二避免數據丟失;其三滿足面向GIS制圖的要求，從而達到對地圖顯示和分析的目的。

1.2 通過交換格式轉換

許多GIS軟件為了實現與其他軟件交換數據，制訂了明碼的交換格式，如Arc/Info的E00格式、ArcView的Shape格式、Maplnfo的Mif格式等。通過交換格式可以實現不同軟件之間的數據轉換。這種數據轉換模式的弊病也是顯而易見的，由于缺乏對空間對象統一的描述方法，從而使得不同數據格式描述空間對象時采用的數據模型不同，因而轉換后不能完全準確地表達原數據的信息，經常性地造成一些信息丟失。

1.3 OpenGIS

數據互操作模式是OpenGIS Consortium(0GC)制定的規范。GIS數據互操作是指在異構數據庫和分布計算的情況下，GIS用戶在相互理解的基礎上，能透明地獲取所需的信息。OGC為數據互操作制定了統一的規范，從而使得一個系統同時支持不同的空間數據格式成為可能。但目前，還沒有商業化GIS軟件完全支持這一規范。

1.4 專用空間數據轉換工具

由于GIS軟件平臺沒有提供性能完善的轉換功能，通用格式、OpenGIS都遠未達到成熟并廣泛使用的程度。鑒于數據轉換這一難題及極大的市場空間。國際上部分公司專門從事研發功能齊全使用靈活方便的專用數據轉換軟件。最為出色的是FME(Formal Methods Europe)，它與多數主流GIS軟件提供商有密切的合作關系，能夠提供完善空間數據模型，能夠最優最簡潔地完成多種數據相互轉換。

2 警用基礎地理信息數據轉換方法研究

2.1 通過對以上幾種數據轉換方法的實驗分析，得出結論

a)ArcGIS、MapInfo、MapGIS等幾種常用的GIS軟件提供的轉換工具均不可直接使用，首先數據圖層無法控制，而且丟失線型、顏色等與顯示有關的諸多屬性。

b)由于AutoCAD數據本身就是非OpenGIS標準的數據，因此OpenGIS方式同樣不適用。

c)FME等專用數據轉換軟件，雖然使用比較靈活方便，但都屬于商用軟件，而在本工程項目中，沒有此項經費預算，因此只能放棄此種方法。

d)經綜合驗證分析，決定對警用基礎地理信息數據轉換采用mif格式的中間交換文件來處理。首先在AutoCAD中，將需要轉換的數據直接讀出，寫入到mif文件中，然后通過MapInfo提供的通用轉化器，將mif文件轉換成為shp格式。

2.2 Mif格式與Shp格式介紹

Mif格式是Mapinfo用來向外交換數據的一種中間交換格式。當用戶在Mapinfo中將一張Mapinfo地圖表以mif格式轉出到mif文件中，Mapinfo會同時在用戶指定的保存目錄下生成兩個文件(*.mif，*.mid)。其中*.mif文件保存了該Mapinfo表的表結構及表中所有空間對象的空間信息。而*.mid文件則按記錄順序保存了每個空間對象的所有屬性信息。

這兩個文件都為文本性質的文件，因此我們可以通過相應的文件讀寫方法實現對文件內容的讀寫。

Shp格式是美國ESRI公司所采用的一種矢量空間數據格式，也是PGIS平臺所需求的數據格式。該類型表征的是地理空間數據。空間圖形數據(shp文件)，索引數據(shx文件)和屬性數據(dbf文件)共同組成了shape文件。其中地理空間數據即shp文件是shape文件中的主文件，索引文件shx也是由一系列的記錄組成，其和主文件中的記錄一一對應的，在這樣的每個記錄中包含的是主文件中的相應記錄距離主文件頭的偏移值。

2.3 淄博市警用基礎地理信息數據轉換實例

以淄博市居民地建筑為例，驗證警用基礎地理信息數據格式轉換的實用性及正確性。

a)在AutoCAD中根據PGIS數據整理規范所規定的基礎地理信息數據加工整理要求進行數據整理，包括綜合取舍、房屋面閉合、正確處理與其他地物關系等等，獲得符合要求的dwg數據。

b)制作圖層對照表，以保證將dwg數據中屬性完整準確的寫入到mif文件中，同時可以將相同編碼的建筑統一賦上屬性，如國標碼、分類代碼、說明等，減少后面shp文件中屬性編輯的工作量。

c)通過AutoCAD二次開發接口，將dwg中的圖形數據寫入到mif中。

d)檢查mif和mid文件，看有無錯誤。

e)通過mapinfo的通用轉換器，將mif文件轉換為shp文件。

f)驗證轉換質量及精度。

①通過人工檢查，檢查建筑數量、屬性值是否丟失，是否完全轉入。

②將轉入的shp文件，通過GIS軟件提供的轉換工具直接逆轉成dwg數據，然后插入到原數據文件中，看各節點的位置是否完全套合，以驗證空間位置精度是否有損失。

經檢測，建筑數量、屬性值以及空間位置精度均達到要求，未出現丟失或位置偏差。通過此種方法，點(注記)、線(道路中心線等)、面(道路面、河流面等)要素轉換均通過驗證，證實mif中間文件轉換方法用來轉換警用地理信息基礎數據切實可行。

3 結語

本文以淄博市警用基礎地理信息數據為例，通過對當前幾種不同轉換方式的研究，認為通過外部數據交換格式(mif格式)進行間接轉換的方式在具體的工程應用中更具可操作性和現實性，與現實的技術及資金條件更相符，既能有效的避免數據要素丟失、保證精度，又能節約經費、減少購買商業轉換軟件的開銷，不失為現階段解決CAD數據與GIS數據轉換問題的較好途徑。

參考文獻

[1]謝江平.CAD矢量數據向ArcGIS轉換的方法[J].地理空間信息，2010，8(4).