基于ArcMap實現CAD與Google Earth間的轉換

李 忠 偉

(天津市西青區測繪中心，天津 300111)

當今世界，科學發展日新月異，世界各主要大國發射各類商業衛星遙感衛星越來越多，技術越來越高，分辨率越來越高，在互聯網技術的支撐下，獲取高分辨率地球影像變得快捷高效，市場上涌現出許多能夠獲取清晰地球影像的軟件，譬如奧維互動地圖、高德地圖、91衛圖助手、Google Earth等等，在測繪工作中一般是習慣于用Google Earth獲取清晰的分辨率地球影像，提高了測繪行業的發展動力，為測繪行業注入了新的活力，把傳統的測繪電子地形圖與谷歌影像圖疊加起來，可以直觀地看出測區所處的實地位置，實地的自然地理概況，為我們的決策人員從整體上把握工程的難易程度和完成時間提供了有利的保障，也為我們工程技術人員進行技術方案的設計，測繪的劃分，人員的配置等提供幫助，大大地提高了我們的勞動效率，本文就以貴州省某大型水庫水利樞紐工程為例，詳細介紹利用ArcGIS將西安80坐標系下的CAD數據導入ArcGIS以后，把CAD矢量圖轉換成Google Earth影像圖的過程。

1 南方CASS、谷歌地球和ArcMap的簡介

南方CASS軟件是廣州南方數碼科技股份有限公司在采用全球公認的最優秀圖形與設計平臺AutoCAD的基礎上二次開發出的一套關于地形測繪、地籍測繪、空間數據建庫、工程應用、土石方量算等功能為一體的軟件系統。目前是業內應用最廣、使用最方便快捷的應用軟件之一。谷歌地球是谷歌公司開發的一款虛擬地球軟件，能夠鳥瞰世界，可以免費瀏覽全球各地的高清晰度衛星照片，可以在3D地圖上搜索特定區域，放大縮小虛擬圖片，然后形成行車指南，還可以在影像圖上查看歷史影像，測量距離、面積、方位、查看經緯度、添加標記，導入導出等。ArcMap是ArcGIS Desktop的一個組成部分，是一款功能強大的用于數據輸入、編輯、查詢、分析等功能的軟件，是一款優秀的地理信息軟件，具有

基于地圖的所有功能，可以進行地圖制圖、地圖編輯、拓撲分析、編輯、查詢等功能，不但可以瀏覽、合成、輸入、輸出大部分流行的掃描點陣圖、等高線、矢量數據集的軟件，還可以轉換數據集的投影方式以符合不同要求的坐標系統。

2 工程概況

該地區山勢陡峭，森林覆蓋非常茂密，許多植被2 m多高，舉步維艱，夏天氣溫炎熱，攜帶紙質地圖進行測繪調繪非常的不方便，直接把淹沒區范圍線導入手機中就可免去攜帶紙質圖紙的繁瑣，該工程是銅仁市目前庫容量、投資規模最大的在建中型水利工程，工期非常緊張，必須加快前期的勘界工程，提高測繪作業效率，為后期的移民工作奠定基礎(見圖1，圖2)。

3 轉換的步驟方法

CAD矢量數據文件導入ArcMap中，轉換成SHP格式的文件以后，利用ArcMap中的添加坐標系、投影變換、轉KML等一系列轉換工具，實現二者之間按照工程需要的特定投影方式進行轉換，保證轉換的成果正確無誤，但是由于各種紛繁復雜的誤差不可避免，以使轉換出的成果存在一定的誤差，但是能夠滿足一般的外業測圖需求。下面就詳細地介紹把CAD格式數據轉換成Google Earth格式數據的步驟。

4 轉換步驟

1)以本人負責的貴州省銅仁市地區某大型水利樞紐工程水庫淹沒線為例，在ArcMap10.2中，打開該軟件以后，右鍵點擊左側的內容列表→圖層→添加數據，把所要套合的CAD數據導入ArcMap中，右鍵點擊后綴為“.dwg polyline”數據→導出數據，把數據保存在自己設定的文件夾下面，保存類型為“.shapefile”，轉換成“.shapefile”格式以后，ArcMap左側列表會添加一個Export_Output圖層，證明已經把CAD格式轉換成了ArcGIS格式。

2)打開工具箱→數據管理工具→投影和變換→定義投影，雙擊“定義投影”彈出對話框，這時候用鼠標拖動Export_Output圖層到“輸入數據集或要素類”中，“坐標系”對話框中選擇DWG圖對應的坐標系(比如1980西安坐標系，3°帶高斯投影，中央子午線108°)，點擊確定，這時候彈出對話框顯示已經成功完成轉換。這時候可以用右鍵查看左側列表中Export_Output圖層→屬性→圖層屬性→源，查看已定義坐標的情況。

3)同樣在工具箱里，數據管理工具→投影和變換→要素→投影，在投影對話框中拖動左側列表中的Export_Output到此對話框中，輸出坐標選擇WGS84坐標，地理變換選擇CAD圖坐標To WGS1984→確定，這是已經把平面坐標投影為經緯度坐標了(見圖3)。

4)工具箱里，轉換工具→轉為KML→圖層轉KML，雙擊彈出圖層轉KML對話框，把上一步轉換完成的shape格式的CAD圖形導入此對話框，然后輸出KML格式，此時就把一個CAD矢量數據套合到Google Earth的影像圖上了(見圖4)。

5 實現轉換的用途

在實現了CAD矢量數據和谷歌地球之間的轉換以后，把矢量數據準確的描繪在影像圖上，為測繪工作實現了各種便利，首先，

在出工前期給領導同事匯報該項目具體情況時，直觀醒目、一目了然，非常的具有視覺沖擊力，比二維圖形簡單易懂，其次，在勘察過程中，可以把鉆探的布孔位置與實地影像相結合，使孔位布置合理，避開影響鉆孔建筑物和構筑物等，從而使布孔更加符合實際和規范要求，相當于提前預知了施工中可能遇到的問題，可以提前就該問題而制定解決方案，避免因土地糾紛、自然條件等的限制而無法鉆孔或導致太多的棄孔，影響工期、進度和工程的效益。在進行測繪技術設計前，把測區范圍疊加在影像圖上有助于從全局上整體把握工程的難點，有助于合理布置測量控制點、水準路線、測繪的路線、測區的劃分和掌握測區的難易程度等，從而提高測繪的外業工作效率；有時候質檢部門在進行地形圖質量抽查的過程中也進行影像的疊加，能夠及時發現存在的明顯的質量問題。最后，把轉換完成的矢量和影像數據疊置圖也可以導入手機奧維互動地圖，此軟件是由國人團隊制作的一款全功能全平臺的地圖應用，它是一款集定位指南、語音導航、位置分享、軌跡記錄、實時路況等功能于一體的互動地圖，當我們進入野外或者無人區測量的時候，打開此軟件導入的矢量和影像數據疊置圖，可以隨時隨地進行定位，跟蹤，顯示測區范圍，還可以在圖上進行測量距離和面積，調繪等作業，為外業測繪提高了極大的工作效率。

6 結語

在長期利用ArcMap把CAD矢量數據與谷歌地球的轉換過程中，總結出了如下幾點：

1)在轉換前的準備過程中，有時候無法收集到準確的WGS84經緯度的時候，可以利用VRS在野外測量獲得數據，再結合影像圖進行評議旋轉，雖然存在一定的誤差，但是能夠滿足轉換后應用的需要。2)在轉換前的準備過程中，把CAD矢量數據集轉換到通用坐標系的時候，盡可能地選擇與原CAD一致的橢球參數和比例尺系數進行投影。3)實現CAD與Google Earth間的轉換方法有許多種，希望能為類似工程提供科學合理的參考。4)ArcMap的投影轉換功能很強大，還有很多值得深入研究的地方。