全國第三次土地調查中數據轉換方法研究

摘 要：全國第三次土地調查中存在很多CAD格式的數據，將AutoCAD數據轉化為GIS 支持的文件成為必然。本文介紹了AutoCAD的DXF格式數據與ArcGIS的shp格式數據，以及它們的區別與聯系，這兩種格式數據轉換涉及的要素、問題，提出了解決數據格式轉換出現的問題的方法等

關鍵詞：DXF；shp；數據轉換

時下全國第三次土地調查全面開展，很多數據都是以CAD的格式存在的，而為實現對數據的分析與管理，同時為提高數據采集的效率、降低建設GIS的成本、縮短GIS的建設周期，將AutoCAD數據轉化為GIS 支持的文件成為必然。但是由于CAD軟件在數據存儲、圖元定義、管理風格等方面同GIS軟件的差別，數據轉換不可避免的存在著各種問題，不能符合GIS數據的入庫標準。如何解決這些問題是當前GIS人員面臨的主要的問題。本文主要論述由DXF格式轉換到Shp格式可能產生的問題與解決方法。

1、AutoCAD與GIS異同

計算機輔助設計（CAD，Computer-Aided Design）通過計算機輔助設計人員進行設計，提高設計的自動化程度，節省人力和時間。地理信息系統（GIS，Geographic Information System）是由計算機硬件、軟件和不同的方法組成的系統，該系統設計支持空間數據的采集、管理、處理、分析、建模和顯示，以便解決復雜的規劃和管理問題。二者存在較大差異：

1）操作對象的不同。CAD研究對象為人造對象、規則幾何圖形及其組合。GIS處理的數據大多來自現實世界，比之人造對象復雜，數據量更大，數據采集的方式更趨于多樣化。

2）CAD的圖形功能特別是三維圖形功能強，一般很少涉及屬性的內容。GIS的屬性庫結構復雜、功能強大。

3）CAD中的拓撲關系較為簡單或沒有拓撲，GIS強調對空間數據的分析，圖形屬性交互使用頻繁。CAD一般采用幾何坐標系，而GIS采用地理坐標系。

DXF（Drawing Exchange File）文件即標準圖形交換文件，是AutoCAD軟件的一種ASCII格式的文件。Shp（ESRI Shapefile）格式數據是可以建立元數據的數據類型。元數據是對數據進行描述和定義的數據，包括與空間數據相關的很多有用信息，如數據屬性全名、原始數據比例尺、定位精度和投影等。

2、DXF與shp格式數據轉換的內容轉換涉及AutoCAD的多種要素，主要包括：塊、單行文本、多行文本、直線、多段線、圓、弧、拓撲關系、坐標系統等，它們轉換到ArcGIS中對應的要素如圖1示：（其中的擴展數據主要包括單行文本、多行文本等）

AutoCAD以圖層組織圖形數據，不同類型的圖素，如點、線、多邊形等可以共層，一個DXF文件可以包含多個圖層。而在GIS中，每個視圖只包含一個專題。同類型、不同專業的空間數據（點、線、多邊形等）應分層存放，不能共存于同一個專題。在將CAD圖形數據轉化為GIS數據之前，要將它們按不同的專題重新組織。根據數據組織的不同得到GIS對應于CAD的圖層：

建立對應關系，將轉換前后的圖形實體建立一對一或多對一（如CAD中分層較詳細的幾個圖層轉換時可以合并為一層）的對應關系，防止丟失要素，某一類要素出現問題容易追本溯源，找出原因所在。對應關系寫在筆記本上，易于讀取檢查。

建立轉換對照表，尤其是圖元參數對應表，程序執行時只需按照對照表即可將復雜的圖元替換成GIS可以識別管理的地理實體。

充分利用CAD的圖形信息自動生成GIS的屬性信息、圖層信息可以轉換成要素類型編碼；注記可以生成許多屬性信息，如由名稱注記可以得到要素名稱屬性，可以大大減少屬性編輯的工作量。

3、DXF與shp格式數據轉換對比如下兩幅圖，圖2是Shp格式的GIS圖，圖1是轉換前與之相對應的AutoCAD的DXF格式圖。

4、結語

數據是GIS的血液，由于AutoCAD的廣泛應用，大量的數據以CAD的格式存在，所以實現DXF文件的轉換具有極大的實用價值。既提高了數據的采集效率、降低了GIS的建設成本，又縮短了GIS的建設周期。解決了轉換存在的問題也就具有極大的現實意義。

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作者簡介：

劉富民（1969-），研究方向：測繪技術、地理信息技術。