賈文祥

（河南理工大學(xué)測繪與國土信息工程學(xué)院，河南焦作 454000）

MapGIS向ArcGIS土地數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換研究

賈文祥

（河南理工大學(xué)測繪與國土信息工程學(xué)院，河南焦作 454000）

針對當(dāng)前各個國土信息管理系統(tǒng)中土地信息數(shù)據(jù)采集、存儲的格式及標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，互相轉(zhuǎn)換方法眾多,但效果各異等情況，著重研究利用MapGIS軟件自帶功能進(jìn)行MapGIS與ArcGIS數(shù)據(jù)之間的格式轉(zhuǎn)換，并利用土地面狀數(shù)據(jù)進(jìn)行實驗驗證。結(jié)果表明：利用MapGIS軟件自帶功能將MapGIS數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換為Shape格式，Shape格式可以被ArcGIS軟件直接讀取，對面狀要素數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后，定位準(zhǔn)確，屬性完整。

數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換；MapGIS；ArcGIS；Shape

引言

GIS不同數(shù)據(jù)之間的格式轉(zhuǎn)換工作隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展以及GIS的廣泛應(yīng)用顯得越來越重要。不同國土信息管理部門采集、存貯數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)及格式采用各部門的標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致對同一對象進(jìn)行描述的空間數(shù)據(jù)存在差異。目前，國內(nèi)MapGIS和ArcGIS是兩個較為常用的GIS平臺，為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，充分利用好現(xiàn)有數(shù)據(jù)資源，實施MapGIS和ArcGIS之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換是必不可少的[1]。周順平等通過研究MapGIS和E00兩種數(shù)據(jù)組織形式，總結(jié)出兩者之間的映射關(guān)系，提高了MapGIS向E00數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換效率[2]。陳影等借助FME軟件修改語義映射文件，實現(xiàn)了DWG數(shù)據(jù)格式向Shape數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換[3]。本文對于不同數(shù)據(jù)格式差異及轉(zhuǎn)換進(jìn)行了研究并進(jìn)行了實驗分析，著重利用MapGIS軟件自帶功能進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。

1.數(shù)據(jù)格式分析

MapGIS和ArcGIS是目前兩種在國土信息部門等比較常見的地理信息系統(tǒng)軟件。現(xiàn)對這兩種軟件及其相應(yīng)的數(shù)據(jù)格式作簡單介紹。

1.1 MapGIS數(shù)據(jù)格式

MapGIS是一款完全由武漢中地公司自主研發(fā)、推廣以及在國土資源部門廣泛使用的一款國產(chǎn)GIS軟件。該軟件主要存儲矢量數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)分為點、線、面三類數(shù)據(jù)。其表示方式為：點文件為(*.WT)、線文件為(*. WL)、區(qū)文件為(*.WP)[4-5]。一系列子圖符號和注釋構(gòu)成了點文件，點文件可以對單點空間實體進(jìn)行描述；各種線型組成了線文件，線文件可以用來描述道路、河流、行政區(qū)界線等；首尾相連的弧段組成的封閉區(qū)域是區(qū)文件，對于區(qū)文件可以用各種顏色和花紋圖案進(jìn)行填充，不同的顏色和花紋可以代表不同的面狀實體，例如：路面可以用白色閉合區(qū)域來表示，草坪可以用綠色的閉合區(qū)域表示。

1.2 ArcGIS數(shù)據(jù)格式

ArcGIS是美國公司ESRI研究開發(fā)的一種GIS軟件，與其它GIS軟件相比，其功能強大，解決相同的GIS問題結(jié)果更為全面、完整。該軟件主要支持Shapefile、Coverage、Geodatabase和E00四種數(shù)據(jù)格式。

Shapefile是一種基于文件進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲的數(shù)據(jù)格式，該數(shù)據(jù)格式將空間信息和屬性信息分開存儲。其主要由主文件、索引文件、屬性文件3個文件組成。以(. shp)為擴(kuò)展名的主文件主要存儲各類要素的幾何學(xué)特征，以(.shx)為擴(kuò)展名的文件保留了要素幾何特征的索引信息，屬性文件(.dbf)存儲數(shù)據(jù)的屬性信息。Coverage是一種拓?fù)鋽?shù)據(jù)格式，一個Coverage包含多個要素類，空間數(shù)據(jù)被存儲在擁有索引的二進(jìn)制文件中，屬性數(shù)據(jù)則被保存在RDBMS表中。一方面，此數(shù)據(jù)格式保持空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性，另一方面，也保留了矢量數(shù)據(jù)間的拓?fù)潢P(guān)系。Geodatabase是一種利用RDBMS進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲的數(shù)據(jù)格式。主要分為Personal Geodatabse和ArcSDE Geodatabse兩種類型。Personal Geodatabse主要存儲小數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)，ArcSDE Geodatabse可以將大量數(shù)據(jù)存儲到Oracle，Sql Serve中。對象類、要素類、要素數(shù)據(jù)集三部分構(gòu)成了Geodatabase模型結(jié)構(gòu)。對象類是一種表示某種特定記錄關(guān)系的表，其沒有空間特征，例如：某個房子的主人，“房子”和“主人”可以建立相應(yīng)的對應(yīng)關(guān)系；要素類是指同類空間要素組成的集合，例如：河流、鐵路、道路等；具有相同空間參考的不同要素類根據(jù)專題歸類的需要或者基于其它各類需求組合到一起形成的集合就稱為要素數(shù)據(jù)集。E00是一種兼容性較強的數(shù)據(jù)格式，它支持多種數(shù)據(jù)操作的軟件平臺，支持MapGIS、ArcGIS等[6-7]。

2.數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法

為了能夠使不同時期、不同格式的數(shù)據(jù)得到充分利用，必須消除數(shù)據(jù)之間的差異，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，這是GIS系統(tǒng)開發(fā)、研究的熱點問題。目前國內(nèi)外進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的方法歸納起來主要有以下四種[8-9]。

（1）直接數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模式。它是通過轉(zhuǎn)換程序?qū)ⅹ毩⒌南到y(tǒng)間的專用數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)出工作。此方法可以避開繁瑣的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程，但是，不同系統(tǒng)邏輯規(guī)范不同及數(shù)據(jù)模型差異往往會造成數(shù)據(jù)損失。

（2）外部數(shù)據(jù)交換模式。它是當(dāng)前國內(nèi)主要采用的方法，它直接讀寫其它軟件的內(nèi)部格式、外部格式或轉(zhuǎn)出某種標(biāo)準(zhǔn)格式。中間格式發(fā)揮了很重要的作用，可以實現(xiàn)不同格式之間轉(zhuǎn)換，但會造成信息丟失。

（3）空間數(shù)據(jù)互操作模式。它是在異構(gòu)數(shù)據(jù)庫和分散計算的情況下，GIS在相互理解的基礎(chǔ)上，能夠獲取所需信息。

（4）通用軟件轉(zhuǎn)換工具。此種方法是指采用第三方的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換軟件，是一種GIS數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換平臺，將GIS要素同構(gòu)化，向用戶提供數(shù)據(jù)處理的組件模型，不產(chǎn)生公共的數(shù)據(jù)格式。

3.實驗實例

3.1 轉(zhuǎn)換思路

位置、坐標(biāo)信息轉(zhuǎn)換、不同空間實體對象之間關(guān)系信息轉(zhuǎn)換和空間實體屬性信息轉(zhuǎn)換構(gòu)成了空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的3大方面。MapGIS與ArcGIS的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)模型不同，空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后存在一些差異。對于定位信息和屬性信息，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換以后，丟失信息較少。但是，空間數(shù)據(jù)由中間格式轉(zhuǎn)換后，其中線與面的拓?fù)潢P(guān)系基本丟失。

MapGIS和ArcGIS是GIS中應(yīng)用較為廣泛的兩種軟件。土地一調(diào)時期數(shù)據(jù)中，部分?jǐn)?shù)據(jù)采用MapGIS進(jìn)行存儲，2007年國家進(jìn)行了土地二調(diào)的工作，要求采集存儲數(shù)據(jù)為ArcGIS軟件支持格式。將一調(diào)數(shù)據(jù)中，MapGIS格式轉(zhuǎn)換成ArcGIS是其中的一項工作。MapGIS和ArcGIS兩種軟件均有自己的存儲標(biāo)準(zhǔn)，兩者不能相互讀取。因此，借助兩者兼容的中間格式可以實現(xiàn)轉(zhuǎn)換，總體上來說，可以利用如下方法實現(xiàn)兩者轉(zhuǎn)換。

（1）將MapGIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成dxf數(shù)據(jù)格式，然后利用ArcMap可以直接讀取此類型的數(shù)據(jù)文件。

（2）利用MapGIS文件轉(zhuǎn)換模塊將拓?fù)涮幚砗玫狞c、線、面要素圖層數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成MDB文件、Shape和E00文件，ArcGIS可直接讀取這些數(shù)據(jù)格式。

（3）將MapGIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成Arc/Info數(shù)據(jù)格式，Arc/ Info是一種標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式，在ArcGIS軟件中可直接讀取該數(shù)據(jù)格式。

3.2 轉(zhuǎn)換步驟

本文采用MapGIS軟件自帶的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換模塊，進(jìn)行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換。將ArcGIS不能讀取的MapGIS數(shù)據(jù)通過先轉(zhuǎn)換成中間數(shù)據(jù)格式Shape，接著利用ArcGIS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取。本實驗數(shù)據(jù)采用某省市2008年地類圖斑狀況利用圖數(shù)據(jù)，具體操作步驟如下。

（1）在MapGIS軟件中，添加原數(shù)據(jù)，如圖1。

圖1 某市轉(zhuǎn)換前MapGIS數(shù)據(jù)格式的地類圖斑圖片

（2）選擇輸出為Shape格式，就可以將MapGIS格式轉(zhuǎn)換為ArcGIS數(shù)據(jù)格式，如圖2。

圖2 某市轉(zhuǎn)換后ArcGIS數(shù)據(jù)格式的地類圖斑圖片

（3）進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換以后，轉(zhuǎn)換結(jié)果圖形顏色與原圖形顏色有差異。在ArcGIS中，雙擊圖層，彈出修改圖層符

號參數(shù)，可以選擇圖層需要的顏色，如圖3。

圖3 圖層符號參數(shù)截圖

（4）通過符號選擇器進(jìn)行顏色修改，最終得到某市ArcGIS數(shù)據(jù)格式地類圖斑，如圖4。

圖4 顏色修改后某市ArcGIS數(shù)據(jù)格式地類圖斑圖片

將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)加載到ArcGIS軟件中，相互比較可以看出來，轉(zhuǎn)換后圖形與轉(zhuǎn)換前圖形形狀保持一致，沒有發(fā)生變換；打開屬性表可以查看地類圖斑屬性數(shù)據(jù)沒有發(fā)生變化；屬性表中少于5個漢字的字段名轉(zhuǎn)換后字段名完整，多于5個漢字的字段名轉(zhuǎn)換后字段名不完整，轉(zhuǎn)換后需對字段名進(jìn)行重新修改。

4.結(jié)論

利用MapGIS軟件自帶的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊可以對點、線、面圖層要素進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，本文以面狀要素數(shù)據(jù)進(jìn)行了實驗分析與驗證。結(jié)果表明：轉(zhuǎn)換后圖形要素定位準(zhǔn)確，屬性信息完整，利用此方法進(jìn)行面狀數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，過程簡單、易操作，大大節(jié)省了工作時間，保留了原始數(shù)據(jù)大部分信息。本文對于不同數(shù)據(jù)格式的土地數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換具有一定的參考價值。

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（責(zé)任編輯 陳永康）

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A

1008－7257（2015）02－0108－03

2014－11－25

賈文祥（1988-），男，河南新鄉(xiāng)人，河南理工大學(xué)碩士研究生，研究方向為礦區(qū)開采沉陷與土地復(fù)墾。