基于FME的CAD測繪規劃成果入庫一體化

城鄉院（廣州）有限公司 顧桂珍

CAD技術是較為常見的一種計算機輔助設計工具，在城市規劃及建設設計中發揮著重要的作用。但由于CAD數據與GIS數據在結構及儲存表達上存在一定的差異，二者在進行轉化時有較大的障礙。因此，急需要尋求一種快速便捷且信息保護性良好的轉換方式。基于此，文章就CAD及FME技術及CAD測繪規劃數據質量，明確入庫標準，并在此基礎上構建FME質量檢測體系框架，為基于數據批量自動化的FME規范化模板設計提供基本思路，提升測繪成果入庫一體化的質量。

CAD這個軟件主要是在城市規劃以及建筑設計的應用中進行使用。同時他的一個廣泛使用并不僅在城市規劃以及建筑設計過程中，一些基礎的地理數據或者是成功數據的編制也可以使用它。城市建設的深入發展，在測繪數據的轉化上有了更多的要求。FME作為一種數據交互平臺，能夠更快速地實現數據的轉化，極有較高的準確性，但在實際運用中由于缺乏規范，也在一定程度上影響了準確性，不利于完成測繪規劃成果入庫一體化。

1 CAD和FME技術概述

CAD——計算機輔助設計（Computer Aided Design）指的是工程技術人員采用計算機輔助工作未完成產品設計的各項工作。例如草圖的繪制、零件的設計、裝配的設計、工裝的設計以及工程分析等。當前CAD技術在功能上，是由在設計人員進行產品概念設計的基礎上，開展產品的幾何造型分析。此外，CAD他指的是一種建模的基礎，它可以將一些物理的模型轉化為實際的產品數據。并將建立的數據模型儲存于計算機上，便于后期計算機輔助技術的共享，驅動產品生產周期的全過程。

FME（Feature Manipulate Engineering）是由加拿大Safe Softwaer公司設計的一款空間數據轉換處理體系，是基于Open GIS組織提出的“語義轉換”發展出來的，具有數據重構的功能，可以實現250種以上的不同數據空間格式的轉換，有利于為數據轉換提供更為高效、可靠的方式。

當前CAD轉化為GIS的方式通常有以下的幾種方式：（1）可以使用FME軟件本身進行數據的轉換；（2）可以使用內嵌ArcGIS的一個轉換工具；（3）可以使用FME Work Bench該模塊進行制作轉換方式；（4）可以使用專門的轉換插件；（5）可以使用該FME Objects應用進行二次開發，然后快速的進行批量轉化。

2 CAD測繪規劃數據質量及入庫標準的建立

分析當前CAD規劃成果的數據狀況，主要是由于人工失誤、規劃能力等方面的原因導致的數據屬性造成的問題，進而導致的各種線線交叉、重疊等錯誤性問題的發生。屬性方面的問題主要體現在名稱不符合標準、屬性為空、屬性值無意義、屬性超過限定值等，甚至對一些GIS文字、標準等出現多余描述性問題。因此要求需要有明確的標準開展質量檢測工作，CAD規劃數據量GIS需要符合GIS空間建庫的一系列條件，其主要包括了以下幾個方面：（1）符合國際規定，CAD數據入庫與國際規定中的各項城市規劃要求相適應；（2）空間參考、水準高程等數學元素與GIS在測繪方面各項要求相適應；（3）空間數據庫組織，要求要素集中包括關系、拓撲以及網絡等多種元素；（4）要素命名規范與各種標準相適應，細化到各項要素分類中，字母表達清晰易理解；（5）數據結構在CAD數據基礎結構上建立，更改拓展味數據結構；（6）符號表達與GIS空間入庫符號的制圖表達要求相適應；（7）對應的空間在專項規劃空間分析，滿足數據空間條件分析要求，確保數據劃分功能發揮。

3 FME質量檢測體系的框架

3.1 整體性檢測

整體性檢測是指數據在進行檢測入庫的時候進行一個數據的整體分析。他的整體組織有大類、小類以及不同素的一個組合命名，它主要是通過這ListBuilder及ListRenamer兩個應用進行支持，它的空間參考主要是從要素到單個要素屬性進行一個分析。通過空間投影的方式能夠實現不同要素的組合，比如說可以采用這Coordinate System Setter、ESRIR Eproiector、Reprojector三個軟件應用進行設計，它的結果只有兩種：成功和失敗。都是通過圖形的方式進行輸出。

3.2 完整性檢測

完整性的檢測它包括了一個空間屬性的邏輯性要保持一致，以及空間圖形的拓撲屬性要保持一致。他的文檔表格是很規范，并且具有一個合理的工作流程。在進行完整性的檢測之中，主要包括了以下幾個環節，首先，第一個對于點面疊加的操作進行標記，并做出對應的操作判斷。確定他的范圍，然后屬性、條件、判斷等。空間的拓撲會描述對應的點線面是否跟索要描述的空間，結構有關聯。這Topology Builder、Spatial Relator、Logger三個應用分別進行這三種關系的判斷。第一個是進行是否建立拓撲關系，第二個是進行要素間的同步關系確定，最后一個是進行記錄詳細的流程。

3.3 標準性檢測

標準性的檢測是對涉及內容是否符合國家標準以及對應的地區標準進行判斷，并做出對應的修改。它的相關要素一定是符合對區的一個設計要求，并且它的結構已經實際需求會進行匹配。然后進行樣本的抽樣然后匹配內容會進行一個匹配的調查，做出對應的測試集的測試。

3.4 屬性檢測

屬性測試是要去表達整個基本信息的核心內容的數據，通常是沒有一個具體的內部屬性結構，它的表達意愿并不是特別的迫切，但是所必須要具備的一些東西，我們會把里面不容易識別的一些屬性重新更改名字，它是一個空值的屬性。可以修改或者創建。暴露出來的屬性或者是其他的元素可以使用這個進行過濾，過濾的屬性內容或者是選擇一定范圍的屬性內容，可以組合其他屬性的內容，并且可以對屬性進行剪裁、擴展或者是技術，這些組成的屬性檢測是一個必備的函數。

3.5 空間檢測

空間檢測是進行空間關聯的最核心的部分，也是接地內部空間關聯的一個基本問題。在GIS進入到數據庫之前，會對他的各個角度進行拓撲的檢測。分為常規的和空間的分析，主要是檢測前者的點線面或者是一些復雜的元素是否具有一個關聯性，從而做出檢測，后者為經過緩沖、疊置、網絡甚至三維分析后是否進行拓撲的檢測。

4 基于數據批量自動化的FME規范化模板設計

4.1 模范設計

通常在GIS的標準下，我們會將規劃的成果組織分為以下五個大類，分別是這總規、控規、分規、修詳、紅線五個，并且將它進行一個獨立的分層處理。每一個規劃中會有自己的一個小型的規劃，并且遵循了城市的規劃標準。每個模塊在分層的設計上會分成幾個小類以及大類的標準。模板在這個分層的基礎上對每個大類進行設計，并依照幾何類型進行分區，結合相應的之間標準體系以及GIS數據標準，對不同規劃與幾何分型制定對應的規范化模板。如表1所示，為基本圖層分類表。

表1 基本圖層分類代碼[7]Tab.1 Basic layer classification codes[7]

將不同代碼根據實際圖層設計進行數據入庫操作，并根據控規中對應的圖層分類做小類模板的設計，主要用于道路、基礎設施、用地規劃以及項目范圍等建設規劃當中。最后將控規對應的模板進行規范化分類，完成設計過程。

4.2 入庫方式

入庫方式是一個自動化的入庫，它是對多批的數據入庫以及規范化的模板進行數據處理。其中這個TCL文件是該Script File應用的一個控制內容，它是以這種BAT文件的形式進行應用。在進行入庫的操作，具體的步驟是以下的五個步驟，第一個是FME Desktop Hlep，第二個是FME Work bench，第三個是Workspace Basics，第四個是Running and Debugging Workapaces，第五個是Running a Batch Translation。之后會進行相關性內容的尋找，在FME Work Bench完成了對應的FME制作標準之后，一個File—Batch Deploy向導式的步驟會把這BAT和TCL兩個數據腳本進行輸出，數據源會進行一個增加數據目錄及文件庫，之后該Tools—Create Batch應用創建FME Quick，對應的數據員會把對應的目錄和文件進行設置，生成一系列的BAT文件。FME文件的開頭會執行對應的控制內容，該文件除了對應的工作原始數據，格式日志等基本屬性之外，還可以使用查看和改動的。功能腳本運行該文件時可以進行批量化的自動處理。并且該應用是在主程序的執行下進行處理，具體操作以下六步，第一個是FME Desktop Help，第二個是FME Work Bench，第三個是Workspace Basics，第四個是Running and Debugging Workspaces，第五個是Working with Command Files。批量轉化的關鍵是進行一個參數動態的處理，用戶發布的數據會決定整個工作的運行過程以及狀態，在完成了對應的FME規范處理之后，會實現一個工具及程序的自動化處理入庫。

4.3 更新維護

以往CAD測繪規劃成果入庫更新中存在一些問題，如直接刪除更新法，會導致歷史記錄的丟失；成本進行插件更新及二次開發，難度相應的增加。數據轉化處理后進行對比，再將更新記錄更新至GIS之中，這種方式較為困難，且處理起來比較復雜。FME為其更新維護提供了新的思路，也就是將檢測數據“Reader/Writer”至GIS的SDE庫中，實現一體化自動轉換。

在FME更新當中主要分為兩種方式，其中Feature Type Level是一種要素級別的更新模式；Able Type Level是一種表級的更新模式。FME轉換器Transformer數據更新是通過FME轉換函數來執行的。

5 結語

綜上所述，FME的CAD測繪規劃成果入庫一體化方案，能夠實現測繪規劃CAD數據成功到GIS的成果轉化，構建起一套完整的工作體系，充分發揮了FME的強大功能，確保了數據質量的同時，保證了數據更新的順利，能夠為數據轉換方案提供豐富的時間內容及新穎的方法，同時為實際測繪地理信息工作提供相應的參考。