ArcGIS在地籍數據庫建設中的應用
——Shapefile與Geodatabase的轉換

廖寶全

(河北天元地理信息科技工程有限公司，河北廊坊065201)

一、引 言

在地理信息系統的應用和發展過程中，數據來源廣泛，空間數據也呈現出多樣化的特征，各個系統的數據模型與數據結構不一致，如何實現數據的共享是地理信息產業中的一個具有實際意義的關鍵性問題。就目前國土地籍調查來講，各個單位主要使用GIS軟件平臺是多種多樣的，各種軟件平臺的數據模型與數據結構也不一致，主要的GIS軟件平臺包括國產GIS軟件MapGIS、SuperMap等，國際化包括ArcGIS等。由于專業性和綜合性方面各具優勢，在國內市場都擁有很大的客戶群體，在平時工作中會針對不同的應用，往往需要集成二者優勢，達到快捷、高效的工作目標，因此實現二者之間數據的安全穩定轉換具有重要的實際意義。國產GIS軟件通用的存儲格式為Shapefile數據庫，最新版ArcGIS軟件的存儲格式為Geodatabase數據庫。筆者擬研究如何將兩種數據庫進行安全穩定轉換，從而達到數據資源共享的目的。

二、Shapefile與Geodatabase數據結構分析

1.Shapefile數據結構分析

Shapefile是美國環境系統研究所公司(Esri)開發的一種空間數據開放格式。目前，該文件格式已成為地理信息軟件界的一個開放標準。Shapefile也是一種重要的交換格式，它能夠在Esri與其他公司的產品之間進行數據互操作。

Shapefile屬于一種矢量圖形格式，它能夠保存幾何圖形的位置及相關屬性。但這種格式沒法存儲地理數據的拓撲信息。Shapefile文件指的是一種文件存儲的方法，實際上該種文件格式是由多個文件組成的。其中，要組成一個Shapefile，有3個文件是必不可少的，它們分別是 SHP、SHX、DBF。與".dbf"文件。表示同一數據的一組文件其文件名前綴應該相同。除了這3個必須的文件以外，還有8個可選的文件，使用它們可以增強空間數據的表達能力。所有的文件都必須位于同一個目錄之中。

2.Geodatabase數據結構分析

ArcGIS是地理數據的信息系統。和所有的信息系統一樣，ArcGIS有一個定義明確的處理數據的模型，這個模型統稱為Geodatabase它定義了所有在ArcGIS中可以被使用的數據類型，以及它們如何被顯示、訪問、存儲、管理和處理的。Geodatabase是一個被所有ArcGIS產品及應用程序共享的通用框架，是現代化GIS的數據模型，是Esri公司從多年的研究與發展和先前多次的實施應用而發展進化而來的。

ArcGIS是圍繞著Geodatabase數據庫構建的，它使用對象-關系型數據庫來存儲空間數據。Geodatabase是一個存儲數據集的容器，同時將空間數據和屬性綁定起來。拓撲數據也能夠存儲在Geodatabase中并對特性進行建模，如在表示道路交叉時可以對道路之間的相關性進行設定。在使用Geodatabase時，很重要的一點就是要理解要素類(Feature Class)，它就是一系列要素，以點、線或多邊形的形式呈現。在使用Shapefile格式時每個文件只能存儲一類要素然，而Geodatabase卻能夠在一個文件中存儲多個要素或多種類型的要素。

在ArcGIS中，Geodatabase可以以3種不同方式存儲，包括FGDB(File Geodatabase)、PGDB(Personal Geodatabase)，和ArcSDE Geodatabase。FGDB 在9.2版時被引進，它把信息儲存在一個擴展名為GDB的文件夾中，文件夾內部的文件和Coverage差不多但不一樣。和PGDB類似，FGDB也支持單一用戶，但與PGDB不同的是，FGDB沒有數據量大小的限制。默認情況下單一表的大小不能超過1 TB，但這實際是可以被改變的。PGDB用Microsoft Access文件存儲數據，將幾何數據存儲在二進制大對象字段中，OGR庫能夠處理這種文件類型并將它轉換其他文件格式。一些需要數據庫管理員完成的工作如管理用戶及備份等可以通過ArcCatalog完成。基于Microsoft Access的PGDB僅能在Windows操作系統下運行而其有2 GB數據量上限的限制;企業級的Geodatabase可以通過ArcSDE操作，它擁有可連接高端數據庫管理系統(DBMS)的接口，如Oracle、Microsoft SQL Server、DB2和Informix等。這些 DBMS能夠多方面地管理數據庫。

三、Shapefile與Geodatabase的轉換

以福建省龍巖市某鎮地籍數據庫為例。

1.Shapefile到Geodatabase

(1)創建一個新的地理空間數據庫

在ArcCatalog樹中選擇一個文件夾，單擊File菜單，或在選中的文件夾上單擊右鍵，選擇“新建”，再選擇“個人地理數據庫”，如圖1所示。輸入個人數據庫的名稱:福建某鎮地籍數據庫Geodatabase，這時該數據庫是空的。

(2)建立要素數據

首先在數據庫該鎮地籍數據庫Geodatabase上單擊右鍵，選擇“新建“，再選擇“要素類”，如圖2所示。輸入所要創建要素類名稱、別名，選擇所創建要素類的類型、坐標系統和高程系統，輸入各種限差標準。由于數據最終需要由Shapefile數據庫轉換而來，因此所有設定值必須與原Shapefile數據庫相一致。本地籍數據庫要素類設定為1980西安坐標系統，采用高斯-克呂格6°分帶投影，中央經線為117°，高程系統為 1985國家高程基準。如圖 3所示。

圖1

圖2

圖3

依照Shapefile數據庫數據對比建立Geodatabase數據庫各要素類，見表1。

表1 Shapefile與Geodatabase數據對應關系

(3)導入Shaprfile數據

選擇所要導入數據的要素類，如DLTB，右鍵單擊DLTB，選擇“加載”，再選擇“加載數據”，按要求加載與DLTB相對應的地類圖斑Shapefile數據。依照表1一一加載各要素類數據，數據全部加載完成后的該鎮地籍數據庫Geodatabase即為該鎮Geodatabase格式地籍數據庫，并能在ArcGIS等多種軟件平臺上進行顯示、編輯、修改等操作。如圖4所示。

圖4

2.Geodatabase轉換為Shapefile

在ArcCatalog樹中打開所要轉換的Geodatabase數據庫，右鍵單擊所要轉換要素類，如CLKZD，選擇“導出”，再選擇“轉換為 Shapefile(單個)”，如圖5所示。

圖5

在“要素類至要素類”對話框選擇輸出位置，添加輸出的Shapefile要素類名稱，以及選擇輸出要素類個字段類型，如圖6所示。

圖6

將Geodatabase數據庫各要素類對照表1依次導出為Shapefile數據，存儲在指定文件夾中。所有要素類全部導出完成后，此文件夾內數據即組成為該鎮Shapefile格式地籍數據庫。

四、結束語

如何使數據資源最大化地共享，如何充分達到軟件的優勢互補，優化數字化生產的工藝流程，降低生產成本，提高勞動生產率，是推動GIS行業向前發展的一個重要問題。本文通過對ArcGIS 10的簡單應用，實現Shapefile與Geodatabase數據的相互轉換，迅速提高數據使用效率，集成不同平臺功能與數據，為各級部門使用GIS數據提供了方便，使地理信息系統更符合實際工作中的要求。

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