基于AutoCAD Map3D和FME圖庫一體化在地圖制圖職業技能競賽中的應用

尹言軍，劉昊

(武漢市測繪研究院，湖北 武漢 430022)

1 引言

第三屆全國測繪地理信息行業職業技能競賽即將舉行，筆者參加了湖北省于2013年4月27日～28日舉辦的第三屆測繪地理信息行業職業技能競賽選拔賽。根據競賽要求地圖制圖職業技能競賽采取理論知識考試和技能操作考核相結合的方法，其中理論知識考試占30%，技能操作考核占70%，本文主要探討技能操作考核方面的內容。

2 競賽技術方案的選擇及技術路線

2.1 競賽要求

根據地圖制圖競賽技術綱要，本次競賽提供的數據資料為［1］:

(1)某一區域1∶2000比例尺的矢量數據:數據格式為AutoCAD 2000 DWG格式，要素層碼按《基礎地理信息要素分類與代碼》分類。平面坐標系為2000國家大地坐標系，高斯—克呂格投影，3°分帶。高程基準為1985國家高程基準。

(2)外業調繪資料:包括調繪底圖和補測數據。調繪底圖包括紙質和掃描數據，掃描數據格式為JPG;補測數據為AutoCAD 2000 DWG格式。

(3)測量控制點成果:數據為文本文件(txt)，坐標系與立體測量矢量數據同。

(4)方正字庫。

(5)相關技術要求。

提交成果要求:

(1)成果包括建庫數據和制圖數據:建庫數據為ArcGIS 9.3版本的MDB格式;制圖數據為PDF格式。

(2)所使用的字體字庫。

2.2 競賽技術路線的選擇

按照競賽要求，數據提交主要成果為建庫數據和制圖數據，且在考核評分細則中要求建庫數據與制圖數據一致性，因此競賽軟件平臺優先選擇圖庫一體化軟件。當前武漢市測繪研究院正使用AutoCAD Map3D和FME進行武漢市 1∶500的圖庫一體化生產，因此在此圖庫一體化作業平臺基礎上按照競賽要求及《1千2千地形要素代碼》對制圖與符號化程序、要素代碼進行修改，使之符合競賽要求。

本次競賽的軟件平臺為:AutoCAD Map3D、基于AutoCAD Map3D的制圖與符號化程序和FME;制圖與符號化程序如圖1所示。

圖1 制圖與符號化程序界面

AutoCAD Map3D是Autodesk公司在AutoCAD的基礎上推出的地圖制作與管理工具。AutoCAD Map3D具有AutoCAD的所有功能與特性，并增加了地理信息和地圖管理的功能，采用了開源的要素數據對象(FDO)技術，支持用戶直接訪問設計和地理信息系統(GIS)中廣泛應用的領先數據格式，并支持用戶使用AutoCAD軟件的工具來維護各種空間信息;并且在AutoCAD中開發的一些程序，可以繼續使用;軟件的操作習慣與AutoCAD相似，能在較短時間里熟悉該軟件。

FME(Feature Manipulate Engine)，是一個空間數據提取、轉換的強大工具，用戶可以根據自己的實際需求建立具有自身特色的空間數據處理、轉換平臺，實現不同格式數據間的互轉及數據處理;利用FME建好的模板可將AutoCAD Map3D數據快速生成標準的建庫數據。

競賽是要在規定的時間里，交出符合要求的數據成果，因此選擇合適的技術路線、理順流程尤為關鍵;而利用AutoCAD Map3D和FME的作業平臺與平時生產流程基本一致，需要的是熟悉軟件功能，理順流程、做到技術路線可行。本次參賽的技術路線如圖2所示。

圖2 技術路線

3 數據整理、更新

根據競賽要求由于提供數據的要素分類代碼與所提供的地形要素代碼標準不完全一致，需要進行要素分類代碼整理，并進行相應的數據整理、屬性關聯、數據更新等工作。

3.1 數據整理

(1)要素分類代碼整理

按照競賽要求，所提供的數據要素分類代碼應按《基礎地理信息要素分類與代碼》分類，經對比與所提供《1千2千地形要素代碼》有所不同的:

《1千2千地形要素代碼》是對《基礎地理信息要素分類與代碼》的細化，是競賽所要求的代碼分類，它們主要不同之處在于《基礎地理信息要素分類與代碼》中的要素代碼所表示的地物不同，如分類代碼420301在《基礎地理信息要素分類與代碼》內為縣道，而在《1千2千地形要素代碼》中應為縣道中心線;由于競賽準備時間比較短，沒有用程序實現，筆者主要是依據《1千2千地形要素代碼》找出它們不同的要素代碼，利用AutoCAD Map3D圖層過濾功能選擇出有該類地物，并手工改為軟件平臺所采用的《1千2千地形要素代碼》。在實際競賽中，所提供的分類代碼完全不同于上述兩種分類代碼，為“分類名稱+分類代碼+要素分層”，如“地面河流+210101+HYDA”。

(2)數據整理

將分類代碼整理好的數據進行數據規范性整理，主要為:面狀要素構面、構中心線，要素符號化、數據規范化等操作。筆者按照定位基礎、水系及附屬設施、居民地及設施、交通、管線、境界與政區、地貌與土質、植被、地名及注記這九類分別進行整理，使數據符合規范要求，為下一步數據屬性關聯打好基礎。例如:雙線依比例尺表示的水系，除了構面外還需要構相應的水系結構線。由于AutoCAD Map3D在構面方面效率不高，在競賽過程中可根據實際情況ARCGIS或AutoCAD Map3D中構面和構水系結構線。筆者的做法是利用圖層過濾選出需要構面、構水系結構線的分類代碼，若要素較多則利用ARCGIS批量處理，較少則直接在AutoCAD Map3D中處理。植被(除常年和非常年積水水生作物地外)在制圖中不需要范圍線僅需要植被符號，因此植被可單獨構面并入庫。

3.2 數據屬性關聯

根據競賽提供的數據庫屬性定義與內容要求，在AutoCAD Map3D中建立各要素分類的屬性項、數據類型、字段長度等內容，并形成模板。將整理好的數據導入AutoCAD Map3D數據模板進行屬性關聯，該模板的作用是利用程序將分類代碼與對應的屬性字段關聯，并將分類代碼自動寫入對應的屬性項。屬性字段模板如圖3所示，屬性字段關聯結果如圖4所示。

圖3 為建立的屬性模板

圖4 為屬性字段關聯結果

3.3 數據更新、屬性錄入

數據經屬性關聯后，根據所提供的資料進行數據更新、屬性錄入。AutoCAD Map3D可直接讀取帶坐標的圖像文件，在數據更新時可將校正后的圖像文件文件置后，進行數據更新、屬性錄入等操作。

4 數據入庫和制圖整理整飾

經過更新、屬性錄入后的數據方可進行數據入庫和制圖整理整飾工作。

4.1 數據入庫

(1)數據入庫前的數據檢查與處理

數據入庫前應進行檢查，確保數據符合建庫要求并能順利入庫。筆者主要采取人工檢查和AutoCAD Map3D數據清理相結合的方法來實現。

人工處理主要對點、線、面狀要素進行分類處理，面狀要素主要檢查面狀要素的封閉性;線狀要素主要檢查非封閉性，由于FME會默認封閉圖形為面狀要素，針對特殊要素(如閉合的等高線等)在FME轉換時應作相應的設置;點狀要素主要檢查是否先存在非點狀要素。

AutoCAD Map3D數據清理可實現刪除重復項、刪除短對象、打斷交叉對象、延伸未及點、外觀交點、捕捉節點簇、融合偽節點、刪除懸掛對象、簡化對象、零長度對象、清理多段線等操作，在數據清理時可擇要選擇并處理。

(2)數據入庫

將檢查后的數據利用FME建好的模板進行數據入庫，如遇到某一類要素無法順利入庫，則可關閉該類要素入庫，在AutoCAD Map3D中單獨導成SHP再進行數據入庫，利用FME模板入庫如圖5所示。

圖5 利用FME模板入庫

(3)數據庫編輯

在完成數據入庫后，對數據庫進行必要的拓撲檢查、必填項檢查等操作，部分屬性可進行批量處理，如拼音等。

4.2 制圖數據整理整飾

在數據經過更新、屬性錄入后針對部分要素不符合制圖要求，需要進行相應的制圖整理與整飾，最后輸出競賽要求格式PDF。

(1)制圖數據整理整飾

對經過更新、屬性錄入后的數據進行制圖數據整理整飾，達到制圖要求，如等高線注記調整、山體注記調整、調整注記壓蓋、圖廓整飾等。

(2)制圖數據輸出

將整理整飾好的制圖數據以打印的形式輸出PDF即可。

5 總結

在短時間的集訓過程中，選擇適合的技術路線，理順流程是很有必要的，特別是熟悉軟件環境、提高速度和正確有效的處理競賽中出現的問題。由于筆者對軟件的功能了解不夠深入，軟件的許多功能沒有發掘出來，在競賽中繞了很多彎路，但利用AutoCAD Map3D和FME的圖庫一體化作業平臺在競賽中還是發揮了優勢。該平臺的優點:①基于AutoCAD Map3D的地圖符號化程序在作業過程中兼顧了圖形數據和庫數據的要求;②建庫數據利用FME將圖形與屬性數據一并入庫，且數據庫結構組織符合競賽要求;③制圖數據與建庫數據在數據整理、更新過程中可以兼顧，保證了圖庫一致性的要求。

不足之處:①AutoCAD Map3D的構面、拓撲等功能不足，導致數據頻繁轉換增加了工作量;②軟件所提供的數據清理功能作用有限;③軟件沒有數據屬性檢查功能，后期生產中可考慮添加該功能，以提高建庫數據的質量;④數據屬性的關聯較繁瑣，在操作時易丟失要素代碼。

［1］第三屆全國測繪地理信息行業職業技能競賽地圖制圖競賽技術綱要［R］.2013.1.

［2］呂寶奇，王瑞芳，方樂道.AutoCAD Map3D在城鎮地籍數據庫建設中的應用［J］.城市勘測，2010(6).

［3］袁生禮，羅方方，仉明.基于AutoCAD Map3D地形圖信息圖形化技術研究［J］.城市勘測，2011(8).

［4］陳年松.基于FME的CAD與GIS數據共享研究［D］.南京師范大學，2008.

［5］白昕.基于FME和ArcGIS的福州市轄區城鎮土地調查建庫技術研究［J］.城市勘測，2010(12).

［6］陳影，程耀東，閆浩文.利用FME進行GIS數據的無損轉換［J］.測繪科學，2007(3).