ArcGIS数据与CASS数据的相互转换

西北大学学报(自然科学网络版)2013年1月，第11卷，第1期ScienceJournalofNorthwestUniversityOnlineJan.2007，Vol.11，No.1                      收稿日期：2012-11-20 审稿人：许伍第，男，西安建筑科技大学建筑学院副教授，从事测绘与地理信息系统研究。 ArcGIS数据与CASS数据的相互转换李永胜1，宫东海2，李楠楠1，袁勘省1（1.西北大学城市与环境学院，陕西西安710127；2.京山县国土资源勘测规划设计院，湖北京山431800）摘要：针对AutoCAD与ArcGIS两种软件平台的数据共享问题，研究各自的数据在存储、信息表达方面的特点，分析了两种数据互转并还原显示的实现方法，并以土地利用数据和地形图数据作为实例予以验证。该研究基于各自软件自身功能实现了两种数据格式的相互转换，一定程度上解决了数据转换后的还原显示问题，提高了数据共享程度，实现了数据的最大化利用。关键词：AutoCAD、ArcGIS、CASS、数据互转、还原显示中图分类号：P228文献标识码：A文章编号：1000-274X(2013)0523-10ThemutualconversionbetweenArcGISdataandCASSdataLIYong-sheng1,GONGDong-hai2，LINan-nan1*，YUANKan-sheng1(1.CollegeofUrbanandEnvironmentalScience,NorthwestUniversity,Xi’an710127,China;2.JingshanCountyLandandResourcePlanningandDesignInstitute,Jingshan431800,China)Abstract：ThecharacteristicsofdatastorageandinformationexpressionproducedbyAutoCADandArcGIStwosoftwareplatformsarestudied,andtherealizationmethodoftransformationandreduceddisplaybetweentwodataformsaswell,theimplementprocessesisdemonstratedbyintroducingdetaillandusedataandtopographicmaps.Thereducedisplayofdataconversionisresolvedtosomedegreeandthemaximumusageofdataisachieved.Keywords：AutoCAD,ArcGIS,CASS,DataMutualConversion,RestoreDisplay数据是地理信息系统重要的组成部分，被称为地理信息系统的“血液”。ArcGIS数据和AutoCAD数据是GIS领域应用非常广泛的两种数据[1,2,4,8]。通过对比可以发现两者各具优势：ArcGIS数据具有便捷的地图显示、地理信息查询和强大的空间分析功能，AutoCAD数据则以其操作简单、易于编辑、出图美观等特点广泛应用于诸多行业[3,5]。对于GIS工作者来说，常希望实现这两种数据的相互转换，以使数据价值得到最大化利用。AutoCAD数据到ArcGIS数据的转换，侧重于数据的分层和属性的构建，主要目的是进行基于GIS的高级分析、检查以及数据建库等。而ArcGIS数据到AutoCAD数据的转换则可以更充分的利用已有数据，有助于GIS数据应用于更多领域，实现数据的最大化利用[6,9]。本研究基于ArcGIS和CASS软件自身的功能，一定程度上实现了ArcGIS数据与CASS数据的相互转换与还原显示，进而使数据价值得到了最大化利用。   ‐ 2 ‐  1信息表达方式分析CASS软件是通过ObjectARX对AutoCAD平台二次开发的一套集地形、地籍、空间数据建库、工程应用、土石方量算等功能为一体的软件系统。CASS数据为AutoCAD数据的扩展，除了图层、颜色、线型、线宽、填充、图块等基本属性利用AutoCAD的传统模式来存储外，其余要素属性都以扩展字段的形式存储与XDATA中，并用“实体编码”这一扩展属性来控制图形的符号化显示[5,10,11]。CASS数据的分层机制是按照业务逻辑进行，将某一类应用的要素分到一个图层，同一图层内可以包括点、线、面等多种几何类型[7,8]。ArcGIS数据基于关系数据库，注重空间图形与非空间属性的结合[6]。为了更好的展现所包含的信息，每个图形都包含与之相对应的属性，并根据要素属性通过调用符号库实现符号化显示。其数据分层严格按照几何类型划分，同一图层中只能含有一种几何类型。CASS数据图层(Layer)按逻辑名称划分，层名代表现实意义；而ArcGIS平台与AutoCAD平台数据管理机制不同，ArcGIS数据图层(FeatureClass)按要素的物理结构，如点、线、面等几何类型划分。因此，数据转换过程势必进行图层重组。2转换思路2.1CASS数据向ArcGIS数据的转换与还原显示CASS数据转入ArcGIS数据，实质是制图数据的逆符号化过程，即将符号化表示的地物重新抽象为点、线、面等几何类型的地理要素。该过程是对制图数据的解译，并将解译结果用ArcGIS数据模型重新存储与表达。CASS数据一般包含地理要素、数学要素和辅助要素三类内容。数学要素包括地图投影和比例尺，辅助要素包括图名或图号、文字说明和图廓、接图表等内容，这些内容在CASS数据中以注记和图形的方式显性表达。在ArcGIS中这些内容则是隐性表达：投影类型和坐标系统以空间参考的形式存在于数据中，方里网和指北针在制图时动态生成。对不同的要素需要采取不同的转换方式，如地理要素以及控制点等数学要素直接作为地理数据转换到ArcGIS数据中，坐标网等数学要素作为空间参考内容转入ArcGIS数据中。CASS向ArcGIS数据转换总体框架如图1所示。数据转换过程如下：首先分析CASS数据各种地物的表达方式及其在ArcGIS中对应的各种地物的表达方式，并根据地理要素符号的相关特征对其进行解译，将图形数据转换至ArcGIS下；对几何图形要素直接进行筛选并转入ArcGIS图形数据，属性数据根据CASS编码以及数据的图层、颜色、线形等进行编码转入ArcGIS属性数据。数据转换完成后，ArcGIS通过调用符号库，根据要素属性内容实现数据的符号化显示。CASS向ArcGIS数据转换实现思路如图2所示。   ‐ 3 ‐  图1.CASS数据向ArcGIS数据转换总体框架Fig1.TheframeworkofdataconversionfromCASSdatatoArcGISdata图2CASS向ArcGIS数据转换实现思路Fig.2TherealizationofideasfordataconversionCASStoArcGIS2.2ArcGIS数据向CASS数据的转换与还原显示该过程为CASS数据向ArcGIS数据转换的逆过程，将ArcGIS数据的图形要素转换为CASS的单纯图形要素，同时依据ArcGIS数据的属性要素对转出的CASS图形进行制图符号化，从而实现ArcGIS数据向CASS制图数据的转换与还原显示。在转换过程中图形转换与制图符号化往往同时进行，即图形转换的同时也进行了制图符号化（还原显示）。ArcGIS数据向CASS数据转换的实质是ArcGIS数据在CASS系统下符号化的过程。即将ArcGIS数据中抽象为点、线、面的地理要素转入CASS中并符号化表示的过程。CASS中通过图层组织、形状、颜色、结构（线型）、厚度、高程等特性来反映ArcGIS数据中的属性实现制图符号化。   ‐ 4 ‐  ArcGIS数据向CASS数据转换总体框架如图3所示。图3ArcGIS数据向CASS数据转换总体框架Fig.3TheframeworkofdataconversionfromArcGISdatatoCASSdata数据转换过程：分析ArcGIS数据中各种要素的表达方式及其在CASS中对应的表达方式（制作或调用相应的符号）；图形转换与依据属性制图符号化或者把ArcGIS数据中的属性转换为CASS编码（AutoCAD数据的XDATA），通过编码实现制图符号化。ArcGIS数据向CASS数据转换实现思路如图4所示。图4ArcGIS数据向CASS数据转换实现思路Fig4.TheRealizationofideasfordataconversionArcGIStoCASS3实验分析3.1ArcGIS到CASS的转换本文中的实验数据为ArcGIS格式的土地利用数据，所有试验操作均基于ArcGIS9.3.1和CASS2008forAutoCAD2004进行。ArcGIS数据向CASS格式数据显示效果如图5：实验过程如下：   ‐ 5 ‐  1）建立ArcGIS数据要素相应属性与CASS编码、图层、线型、颜色、线宽、高程等的属性对照表如表1：图5地类图斑在ArcGIS下显示效果Fig.5ThedisplayoflandcategoriesinArcGIS表1属性对照表（部分）Tab.1ThetableofattributecomparisonCASSBMCASS图层CASS线形CASS填充GISSX说明211100ZBTZ1161gc120011稻田211900ZBTZ1161gc330012水浇地211200ZBTZ1161gc119013旱地212100ZBTZ1161gc325021果园212200ZBTZ1161gc205023桑园212300ZBTZ1161gc206022茶园213100ZBTZ1161gc326031成林   ‐ 6 ‐  213201ZBTZ1161gc160032大面积灌木林213300ZBTZcontinuousgc208033疏林214100ZBTZcontinuousgc121041天然牧草地214300ZBTZcontinuousgc164042人工牧草地215300ZBTZcontinuousgc213043荒草地206400ZBTZcontinuousgc088124盐碱地206600ZBTZcontinuous*gc201125龟裂地206200ZBTZcontinuousgc090126沙砾滩206300ZBTZcontinuous0.2127石块地163300DLSScontinuous0.3102县道乡道164202DLSSX20104不依比例乡道181102SXSSX00111河流水面182100SXSScontinuous0112湖泊水面2）添加XData到ArcGIS数据的属性表中在ArcGIS数据属性表中添加字段“CASSBM”，并依据对照表用ArcGIS的字段计算器为其赋值。打开ArcToolbox，定位到ConversionToolsÆToCADÆCreateCADXData，执行CreateCADXData生成XDList字段。XDList的结构如下：CADXDataCADRegAppDRegApp='SOUTH'（SOUTH是CASS中的实体扩展名）ADEfalse/ADEDXFCode1000/DXFCodeColNameCASSBM/ColNameValue141161/Value/CADRegApp/CADXData以上ADEfalse/ADE(Traditional)和ADEtrue/ADE的实体扩展部分区别如表2所示：表2.实体扩展部分区别表Tab2.ThedistinctiontableofEntityextensionADETraditional10011001SouthSouth10001000Code=141161141161注意：在本实验中必须选