AutoCAD与ArcGIS数据格式转换

 2022-02-28 20:58:04

论文总字数:34977字

摘 要

:ESRI公司的ArcGIS软件在国内GIS项目实施中得到了广泛的应用。GIS系统管理单位所积累的GIS数据越来越丰富。在GIS项目的建设过程中,在对数据采集时还是有很多用户仍采用了AutoCAD软件,形成大量的基于AutoCAD格式的数据文件,这就产生了ArcGIS数据与AutoCAD数据相互转换的需求。本文详细分析AutoCAD数据与ArcGIS数据存储的差异以及应用领域的差别,对AutoCAD与ArcGIS之间的数据转换进行了探讨。在研究ArcGIS数据转换功能后发现该转换方法的缺陷,因此开发了新的转换工具解决了数据转换中存在的问题,得到令人满意的效果。

关键词:ArcGIS,AutoCAD,数据转换

AutoCAD and ArcGIS data Conversion

Abstract: ESRI ArcGIS software in the domestic GIS has been widely used in project implementation.GIS system management unit GIS data accumulated more and more rich.in the process of GIS projects,data collection when there are still many users still using AutoCAD software, forming a large number of data based on AutoCAD format file, this creates a ARCGIS with AutoCAD data transformation requirements.This article details the differences of AutoCAD data with ARCGIS data storage and application in the field of difference, between the AutoCAD and ArcGIS data conversion are discussed in this paper.In the ArcGIS data conversion function after found that the conversion method of defect,thus developed a new conversion tool solves the problems that exist in the data transformation, get satisfactory effect.

KEYWORDS:ArcGIS, AutoCAD,Data conversion

目 录

摘要: I

Abstract: I

第一章绪论 1

1.1 AutoCAD与ArcGIS简介 1

1.2 常见的转换方法 2

1.3 数据转换的难点 2

1.4 技术路线与研究方法 3

1.5 论文结构 5

第二章数据格式与转换工具介绍 6

2.1 常规数据格式介绍 6

2.2 常规转换工具介绍 7

第三章格式转换的实现 13

3.1 软件的设计 13

3.2 关键技术介绍 15

3.3 软件各模块分析 16

3.4 软件的调试 17

第四章结果与分析 24

4.1转换结果 24

4.2 与常规转换工具的对比分析 27

4.3结论与展望 29

致谢 30

参考文献 31

参考源代码 32

第一章 绪论

AutoCAD和ArcGIS软件由于其卓越的性能,在国土测绘、地质勘查、城市规划、水利交通等诸多行业得到了广泛使用。由于工作需要,我们在日常工作中经常需要从AutoCAD文件提取相关元素到ArcGIS,但是因为两个软件生成的文件数据格式不一致,所以就涉及到文件格式转换的问题。本文着重研究了AutoCAD的DWG文件转换成ArcGIS的Geodatabase文件的不同方法,并对转换的效果进行了分析。

1.1 AutoCAD与ArcGIS简介

1.1.1AutoCAD

AutoCAD是目前世界上应用最广的CAD软件,其最新版本是AutoCAD 2016。软件具有完善的图形绘制功能,强大的图形编辑功能,良好的用户界面,支持多种硬件设备,支持多种操作平台,具有通用性、易用性,适用于各类用户。AutoCAD以其操作灵活、简单快捷的优点广泛应用于土木建筑、工业制图与装饰装潢等方面,也常应用于基础地理数据和规划编制成果数据的制作。AutoCAD的功能侧重于图纸的设计,主要用于生成标准的图纸,处理的对象多为规则几何图形及其组合,它的图形处理功能极强,但缺少空间拓扑的概念,属性处理功能相对较弱。

1.1.2ArcGIS

ArcGIS是由美国环境系统研究所(Environmental System Research Institute,ESRI)开发的新一代软件,是世界上应用最广泛的GIS软件之一。它除了具有地图生产、高级特征建构工具、动态投影、存储了矢量和栅格数据的数据管理系统(DBMS)等特征外,互联网技术的发展还使ArcGIS拥有了许多独有的功能。ArcGIS能帮助我们通过可视化手段将地理信息直观地展现给用户,其独特的地理分析功能和各种扩展模块可以帮助用户处理地理空间问题。除地图本身外,ArcGIS还能通过图表、表格、图片等方式展示分析结果。二次开发也让ArcGIS的实用性大大增强,ArcGIS的自定义环境,能让用户根据自己的需要来设计界面,设计自动执行的新工具,开发基于ArcGIS地图空间的独立程序。不过虽然ArcGIS也有完善的制图工具,但相对AutoCAD它的操作不免复杂了许多,因此测量人员很少用ArcGIS来参与制图。

1.1.3AutoCAD与ArcGIS功能分析

AutoCAD的开发目的是为了满足机械和建筑等方面的制图需求,在地理信息的管理和分析等方面有诸多不足之处。ArcGIS的数据量大,数据输入方式多样化,所用的空间地理数据分析功能是其独特的魅力所在,而AutoCAD对于大数据的文件处理功能存在明显不足,缺少空间分析功能。因此一个功能较全的AutoCAD,并不适合于完成GIS任务。如何将已有的AutoCAD格式的数据送入ArcGIS,如何充分利用AutoCAD的采集和编辑功能为ArcGIS准备数据,这都涉及AutoCAD和ArcGIS间的数据转换问题。AutoCAD数据转换为ArcGIS格式的制图数据,将有效拓宽地理空间基础框架数据的使用范围,提高地理信息部门的数据应用效率,具有较高的社会效益和经济效益。

1.2常见的转换方法

现在常见的AutoCAD与ArcGIS数据转换的方法多是利用DXF交换文件格式实现与ArcGIS数据的转换,通过ArcGIS软件的数据转换工具实现数据格式转换,还有利用开发工具创建程序直接读取DWG文件实现与ArcGIS数据的转换。例如分析AutoCAD图元与ArcGIS图元的异同,通过建立各种对照表如:点对照表、线对照表、注记对照表,编码对照表、图层名对照表、颜色对照表等,实现CAD的 DXF数据与ArcGIS数据共享的方法。研究CAD图形数据分层和编码的关键问题、基本图形元素的综合取舍、CAD与ArcGIS基本图形元素的一一对应、拓扑关系的自动生成方面的问题,开发转换工具实现数据共享的目的。通过批量修改GIS基础图形数据的方法,提出应用GIS数据中间件来实现CAD与GIS数据的无缝转换的办法。利用CAD的扩展数据(XDATA)实现CAD DXF与GIS属性数据的转换。利用FME通过建立语义映射实现了CAD数据与GIS数据的语义转换,达到无损转换的目的。

1.3数据转换的难点

实现AutoCAD数据与ArcGIS数据的共享工作是很困难的。具体表现为以下几点:

(1)AutoCAD和ArcGIS在数据模型方面存在很大差异。AutoCAD数据主要以文件形式存储,例如DXF、DWG文件,它以图元为单位记录数据,基本的图元要素有点、块、文本、线,以线型、线宽、图层、颜色、字体等来描述地理实体空间位置和几何形状。而ArcGIS数据多以关系数据库的方式存储。ArcGIS 中基本的图元要素分为点、线、面、注记 4 种类型,数据存储格式主要有Coverage、Shapefile和Geodatabase。其中Geodatabase建立在简单要素层模型基础之上,使用对象关系型数据库来存储空间数据,包含矢量数据、栅格数据、表及其他GIS对象。简而言之:AutoCAD 数据仅是图形,而ArcGIS数据是空间数据库。

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