關(guān)于幾種繪圖軟件之間數(shù)據(jù)格式的研究

李羽峰

（中國(guó)冶金地質(zhì)總局西北地質(zhì)勘查院，陜西西安710119）

·地質(zhì)與礦業(yè)工程·

關(guān)于幾種繪圖軟件之間數(shù)據(jù)格式的研究

李羽峰*

（中國(guó)冶金地質(zhì)總局西北地質(zhì)勘查院，陜西西安710119）

現(xiàn)代礦產(chǎn)行業(yè)無(wú)論是最初的遙感探測(cè)、大型區(qū)域普查、地形地質(zhì)勘探，還是以后的槽樣設(shè)計(jì)、深井鉆探、儲(chǔ)量評(píng)估，都是為了在全行業(yè)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)評(píng)測(cè)，而對(duì)大量地理地質(zhì)數(shù)據(jù)集中處理、建立長(zhǎng)期完善的地質(zhì)礦產(chǎn)統(tǒng)計(jì)體系，則需要專業(yè)的地質(zhì)繪圖軟件提供正規(guī)化、系統(tǒng)化的處理，因此，熟練并明確地選擇各種輔助設(shè)計(jì)制圖軟件，并恰當(dāng)?shù)貞?yīng)用在不同的場(chǎng)合及處理對(duì)象是十分必要的。

繪圖軟件；Mapgis；Cad；Surfer；數(shù)據(jù)格式；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

常用繪圖軟件必須適應(yīng)各種系統(tǒng)環(huán)境，能夠在本行業(yè)專業(yè)制圖軟件和幾種常用辦公軟件之間實(shí)現(xiàn)相對(duì)較方便的數(shù)據(jù)切換，其數(shù)據(jù)格式設(shè)計(jì)在滿足便于輸入輸出設(shè)備和程序后臺(tái)間快速切換，盡量多的存儲(chǔ)后備的同時(shí)，還要能夠應(yīng)對(duì)一些突發(fā)狀況，使人工操作簡(jiǎn)捷容易、降低誤碼率，大多數(shù)圖形繪制工具E-R圖部分參考于如圖1所示。

下面是一些關(guān)于幾種繪圖軟件的使用體會(huì)。

1　Mapgis制圖軟件

Mapgis自發(fā)布6.7版本以來(lái)，作為圖形編輯軟件及矢量化軟件，屬于多方位工具型地理信息系統(tǒng)工具類，可準(zhǔn)確、有效、快速采集數(shù)字、文字、地圖遙感圖像等多源地學(xué)數(shù)據(jù)，進(jìn)行一模化管理、綜合空間表示以及可視化分析。對(duì)制作具有科研資料出版精度的復(fù)雜地質(zhì)圖，可海量無(wú)隙地進(jìn)行圖數(shù)據(jù)庫(kù)管理以及高效的空間排布。帶有強(qiáng)力的圖形編輯功能。通過(guò)使主流架構(gòu)技術(shù)與GIS數(shù)據(jù)中心相結(jié)合的技術(shù)理念，采用全新的“集中服務(wù)”方式構(gòu)建平臺(tái)，提供一個(gè)多層分布式拓?fù)浼軜?gòu)體系，從底層后臺(tái)內(nèi)核到客戶端交互問(wèn)答，均體現(xiàn)出優(yōu)秀的兼容拓展能力。是數(shù)據(jù)架構(gòu)、功能關(guān)聯(lián)、工作流一體化等機(jī)制與GIS、Web技術(shù)的有機(jī)融合。同時(shí)基于平臺(tái)的層次隔離體系結(jié)構(gòu)，支持文件分布式部署，便于實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)應(yīng)用。Mapgis軟件下數(shù)據(jù)存儲(chǔ)采用文件、商用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)、文件與商用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)相結(jié)合3種方式實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)包含空間與非空間數(shù)據(jù)，其中，空間數(shù)據(jù)采用實(shí)體與數(shù)據(jù)交錯(cuò)融合的空間模型。空間與非空間數(shù)據(jù)均可實(shí)現(xiàn)上述3種方式存儲(chǔ)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理主要依賴4部分：面向空間實(shí)體的數(shù)據(jù)模型、空間數(shù)據(jù)引擎（數(shù)據(jù)中間件）、數(shù)據(jù)庫(kù)模塊管理部、數(shù)據(jù)架構(gòu)倉(cāng)儲(chǔ)。不同格式不同存放方式的非空間數(shù)據(jù)一般通過(guò)數(shù)據(jù)訪問(wèn)協(xié)議直接訪問(wèn)，而空間數(shù)據(jù)的訪問(wèn)方式與其格式和存儲(chǔ)方式有關(guān)。以文件形式存在的異構(gòu)空間數(shù)據(jù)，需要采用相應(yīng)中間件，使不同格式的數(shù)據(jù)集進(jìn)行統(tǒng)一的系統(tǒng)映射。Mapgis便于建立交換式數(shù)據(jù)中心和綜合信息流服務(wù)管理平臺(tái)。

Mapgis以點(diǎn)、線、面文件3種數(shù)據(jù)類型為基本存儲(chǔ)單元。其中點(diǎn)圖元在存儲(chǔ)系統(tǒng)中以文字、子圖所在坐標(biāo)為存儲(chǔ)基址，以點(diǎn)的屬性為分類標(biāo)準(zhǔn)；線圖元以線首尾點(diǎn)坐標(biāo)及拐點(diǎn)坐標(biāo)兩者集合為對(duì)象保存；面圖元以弧段為邊界用陣列式存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)。上述3種圖元構(gòu)成的所有文件懸浮于工程文件底圖上方，形成層疊式的圖形形成方式，也因此Mapgis存在點(diǎn)、線、面圖元的相關(guān)順序排列。Mapgis的這種文件序列方式在區(qū)分地圖上的各種地物、地形等高線、地理狀況時(shí)有利。由其需求分析可知，尤其在礦產(chǎn)行業(yè)制圖中，在同時(shí)做地表、地下及兩者綜合處理過(guò)程中，便于分類繁雜的各種地圖單元，同時(shí)主要便于對(duì)地質(zhì)內(nèi)容進(jìn)行可視化管理。

2　CAD設(shè)計(jì)軟件

CAD軟件是一種通過(guò)以線單元為最小繪圖單元的繪圖軟件，在其數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)系統(tǒng)中，只保存線單元的起始、轉(zhuǎn)折、終止點(diǎn)的點(diǎn)位坐標(biāo)，如此做的好處是存儲(chǔ)格式較簡(jiǎn)單統(tǒng)一，便于數(shù)據(jù)的大量存儲(chǔ)，但在對(duì)Mapgis等軟件格式轉(zhuǎn)換過(guò)程中存在相應(yīng)一定問(wèn)題，尤其是某些文字等從Cad轉(zhuǎn)換到Mapgis時(shí)無(wú)法被識(shí)別成文字，因?yàn)镃ad是以“塊”（多線體結(jié)構(gòu)合成）為集合單元。這種模式尤其存在的歷史原因，早期Cad軟件多數(shù)服務(wù)于地形、工業(yè)零部件設(shè)計(jì)，當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)存容量較小，虛擬內(nèi)存機(jī)制尚不完善，硬盤系統(tǒng)讀寫受當(dāng)時(shí)材料技術(shù)影響不適于較長(zhǎng)時(shí)間高頻率讀寫，因此將文字與線條作為一種數(shù)據(jù)格式以空間點(diǎn)陣和鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)方式保存有利于頻繁高效的Cad圖形實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)。

當(dāng)Cad圖形轉(zhuǎn)換為Mapgis時(shí)，除點(diǎn)文件需重新手動(dòng)輸入，線型、線寬等需要更正確認(rèn)。

在制圖中，由于各種文字、點(diǎn)狀標(biāo)志、花紋由于都由相應(yīng)線條圈成，所以采用圖層式的分層管理模式，使每一種由不同線型、線寬、顏色的線束集合得到單一設(shè)置。這種屬性類管理辦法對(duì)繪圖模型標(biāo)準(zhǔn)化線型數(shù)量不過(guò)多的情形有利，方便快速成圖，在只要求單一類型方位與坐標(biāo)精度的地形等圖形生成中達(dá)到快速、準(zhǔn)確的要求。Cad在處理線圖元時(shí)有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，尤其在連續(xù)線條進(jìn)行多角度變換時(shí)，可簡(jiǎn)單精確地成圖，而向Mapgis等轉(zhuǎn)換時(shí)點(diǎn)圖元要進(jìn)一步處理，有些面圖元中紋飾需特別設(shè)置，避免Cad中的面文件在Mapgis中被誤認(rèn)為線。

3　Surfer物探繪圖軟件

Surfer采用為單個(gè)圖元賦屬性的方式來(lái)生成圖形，用基本數(shù)據(jù)文件型文件確定其空間位置、grd型文件設(shè)計(jì)其形狀組元、粘貼文件添加屬性、邊界文件決定閉合區(qū)范圍、空白文件區(qū)分邊界內(nèi)外性質(zhì)、分級(jí)文件指定各類圖形的等級(jí)及其屬性數(shù)據(jù)。主要應(yīng)用于地球物理探測(cè)方面。Surfer具有強(qiáng)大插值功能和繪制圖件能力，使它成為用來(lái)處理xyz數(shù)據(jù)的首選軟件，是地質(zhì)工作者必備的專業(yè)成圖軟件。提供11種數(shù)據(jù)網(wǎng)格化方法，包含幾乎所有流行的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)算方法，提供很多流行圖形圖像文件格式的輸入輸出接口以及GIS軟件文件格式的輸入輸出接口。

由于Surfer的獨(dú)特?cái)?shù)據(jù)格式，使其可以滿足大多類地質(zhì)制圖的要求，能生成各類型數(shù)據(jù)，分類管理系統(tǒng)可對(duì)點(diǎn)、線、面的文字、數(shù)據(jù)、屬性做出既集中統(tǒng)一又分類專設(shè)式管理和統(tǒng)計(jì)。此軟件在向如Mapgis轉(zhuǎn)換時(shí)，會(huì)發(fā)生部分?jǐn)?shù)據(jù)或?qū)傩栽贛apgis中無(wú)法識(shí)別的問(wèn)題，如需注意將點(diǎn)、線、面的數(shù)據(jù)或圖形分為幾種依次轉(zhuǎn)換，然后在Mapgis中重新設(shè)置，這樣更準(zhǔn)確明晰。

4　結(jié)束語(yǔ)

單述筆者從事的礦產(chǎn)行業(yè)，上面幾種軟件穿插從采集標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)直到最后模板式完整圖件生成的整個(gè)過(guò)程中，每種軟件在某段工作階段具有極強(qiáng)的針對(duì)性，而就全程繪制圖形而言，中間夾雜著大量不同軟件生成的各類數(shù)據(jù)的比較與歸整，各個(gè)項(xiàng)目經(jīng)常需要彼此借鑒數(shù)據(jù)圖形，工作繁雜，工時(shí)周期往往可達(dá)數(shù)年，這對(duì)專業(yè)的制圖人員提出了更高要求，甚至偶爾還要開發(fā)出適合本行業(yè)、本系統(tǒng)、本單位內(nèi)部獨(dú)特的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換工具。

P62

A

1004-5716（2016）03-0093-03

2015-07-31

2015-08-11

李羽峰（1982-），男（回族），陜西西安人，工程師，現(xiàn)從事地勘技術(shù)工作。