韓正 張梅

（山東省魯南地質(zhì)工程勘察院，山東 濟(jì)寧 272100）

0.引言

地質(zhì)圖件在實(shí)施處理時(shí)，最為常見(jiàn)的兩種繪圖制作工具是MapGIS與CAD軟件。在眾多制圖軟件之中，MapGIS軟件所表現(xiàn)出的圖形處理能力較具綜合性，在處理圖件、繪制圖形、入庫(kù)以及編輯圖形時(shí)，具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。CAD軟件在繪制圖形時(shí)表現(xiàn)出良好的靈活性。在多數(shù)情況下，通過(guò)使用CAD制圖軟件可以保證較便捷地獲取地質(zhì)工作中所需要的圖件。除此之外，在繪制與測(cè)量領(lǐng)域中，CASS軟件的使用頻率也相對(duì)較高，且該軟件的形成基礎(chǔ)是CAD。換言之，通過(guò)使用CASS軟件繪制完成地形圖后，所呈現(xiàn)出的格式為CAD。因此，在處理地質(zhì)圖件時(shí)，需經(jīng)常性地進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換操作。

1.測(cè)繪工作中的圖形數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換

CAD軟件在測(cè)量與繪制圖形時(shí)，使用頻率較高。這款軟件的操作方式較簡(jiǎn)單，并且呈現(xiàn)出的結(jié)果相對(duì)簡(jiǎn)潔明了，具有較為實(shí)用的界面，繪制完成的圖形需要組合點(diǎn)和線(xiàn)。MapGIS軟件則不同，雖然在繪制圖形時(shí)仍然利用分層制，但是層數(shù)之間存在三個(gè)不同的類(lèi)型，分別為點(diǎn)、線(xiàn)、面。在繪制成圖時(shí)，需要將點(diǎn)連接成線(xiàn)，之后將線(xiàn)連接成面，最后將面形成塊，進(jìn)而有序?qū)崿F(xiàn)面積、周長(zhǎng)計(jì)算，明確輸入屬性[1]。

展點(diǎn)、文字、數(shù)字等元素均凝聚于CAD軟件中，點(diǎn)文件進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換后，在MapGIS中可得到點(diǎn)文件（*.wt）。轉(zhuǎn)化格式時(shí)，CAD平臺(tái)中的塊文件將于MapGIS平臺(tái)呈現(xiàn)出點(diǎn)面文件格式，其他的線(xiàn)條格式完成轉(zhuǎn)換工作后，在軟件中呈現(xiàn)出的格式為線(xiàn)文件格式（*.wp）。但是，在MapGIS軟件與CAD軟件中，只有*.dxf可以實(shí)現(xiàn)自由互換。在CAD軟件實(shí)施圖形保存時(shí)，可用*.dxf實(shí)現(xiàn)。在MapGIS軟件平臺(tái)內(nèi)，借助“文件轉(zhuǎn)換”功能完成面轉(zhuǎn)換，輸出GIS文件，添加點(diǎn)、線(xiàn)、面任務(wù)，此外還可輸出*.dxf格式文件[2]。

*.dxf格式文件提取尤為便捷，可以直接在CAD軟件中打開(kāi)，并完成保存。MapGIS軟件中裝入*.dxf格式文件，可自動(dòng)分類(lèi)點(diǎn)文件和線(xiàn)文件，即根據(jù)實(shí)際情況完成轉(zhuǎn)換前的分層多次轉(zhuǎn)換，同時(shí)實(shí)現(xiàn)疊加。

2.Map GIS文件格式與CAD文件格式之間的轉(zhuǎn)換

就建設(shè)完成的數(shù)據(jù)庫(kù)而言，MapGIS軟件不僅能實(shí)現(xiàn)單一的操作任務(wù)，而且能進(jìn)行交互編輯。例如，在常州市的地形測(cè)繪數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化作業(yè)中，共有5000多張1∶500及1∶1000的地形數(shù)據(jù)圖。若是使用計(jì)算機(jī)將其展開(kāi)并進(jìn)行自動(dòng)化處理，同時(shí)輔助人工與機(jī)器交互編輯，其處理結(jié)果將事半功倍。在批量處理數(shù)據(jù)入庫(kù)時(shí)，處理面數(shù)據(jù)及準(zhǔn)備系統(tǒng)文件的過(guò)程中，需具備一定的技巧和方法。在實(shí)施文件格式轉(zhuǎn)換時(shí)，其詳細(xì)的技術(shù)流程（如圖1所示）：

圖1 MapGIS文件格式與CAD文件格式轉(zhuǎn)換的技術(shù)流程圖

2.1 MapGIS文件格式轉(zhuǎn)換為CAD文件格式

在MapGIS軟件中實(shí)施文件格式轉(zhuǎn)換時(shí)，可以通過(guò)軟件自帶的三種轉(zhuǎn)換方式進(jìn)行展開(kāi)。在選擇轉(zhuǎn)換方式時(shí)需要以實(shí)際情況作為依據(jù)，并針對(duì)性地設(shè)計(jì)選擇。

在一般情況下，MapGIS數(shù)據(jù)獲取方式在*.dxf文件調(diào)用中的應(yīng)用較為適宜。圖形方式在MapGIS軟件中可以直接完成圖形制作，但是形成文件內(nèi)存較大。*.dxf文件輸出時(shí)，可以利用MapGIS軟件實(shí)現(xiàn)。這種方式可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)、線(xiàn)及漢字的轉(zhuǎn)換，從而形成CAD軟件中的單線(xiàn)字，較少部分圖形在輸出時(shí)的格式為*.dxf。單線(xiàn)字的修改可通過(guò)軟件中部分操作較為簡(jiǎn)單的編輯功能得以實(shí)現(xiàn)[3]。

在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時(shí)，其主要操作流程如下：

第一步，點(diǎn)擊MapGIS 6.7中的“輸出子系統(tǒng)”按鍵，再點(diǎn)擊“文件轉(zhuǎn)換”功能模塊；

第二步，點(diǎn)擊“文件”功能模塊，再將*.dxf格式的文件輸出。在選擇輸出方式時(shí)，應(yīng)以實(shí)際需求作為依據(jù)。待完成格式轉(zhuǎn)換后，再將中間文件進(jìn)行取名；

第三步，打開(kāi)CAD軟件，點(diǎn)擊“文件”功能模塊，再點(diǎn)擊“打開(kāi)圖形”，同時(shí)將所使用的文件格式選擇為*.dxf，在目標(biāo)文件中找到剛剛保存完成的文件，將其雙擊打開(kāi)，將文件格式重新保存即可。

2.2 CAD文件格式轉(zhuǎn)換為MapGIS文件格式

在MapGIS軟件中將CAD數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換，將出現(xiàn)線(xiàn)性庫(kù)編碼與顏色庫(kù)不同現(xiàn)象，且圖元在CAD軟件中將以塊狀形式展現(xiàn)。這種問(wèn)題的出現(xiàn)，勢(shì)必造成完成格式轉(zhuǎn)換后發(fā)生錯(cuò)位的情況，使兩邊難以實(shí)現(xiàn)正常對(duì)應(yīng)。所以，在完成轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)之前，要以?xún)煞N數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本特點(diǎn)為基礎(chǔ)，明確主要的塊與圖層、線(xiàn)型、顏色等之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。MapGIS軟件為格式轉(zhuǎn)換任務(wù)提供了一套對(duì)照表文件，文件在MapGIS安裝目錄SLIB中，這四個(gè)文件具有固定的名稱(chēng)[4]。

通過(guò)編輯工作逐漸形成表的文件，同時(shí)要將其存放在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)SLIB目錄之下，系統(tǒng)成批的文件或者是單個(gè)文件在實(shí)施轉(zhuǎn)換時(shí)，都必須以這些表格為依據(jù)進(jìn)行展開(kāi)，通過(guò)自動(dòng)轉(zhuǎn)換而得到最終的文件。其轉(zhuǎn)換的具體流程如下：

第一步，另存CAD軟件中的*.dwg文件，獲得新*.dxf文件；

第二步，完成MapGIS系統(tǒng)庫(kù)構(gòu)建；

第三步，編輯系統(tǒng)庫(kù)目錄SLIB下的對(duì)照表文件（如圖2所示），并且可以直接將其通過(guò)使用筆記本打開(kāi)；

圖2 編輯對(duì)照表文件

第四步，進(jìn)入“文件轉(zhuǎn)換”功能模塊，點(diǎn)擊“輸入”按鈕，將文件輸入.dxf之中。此時(shí)，系統(tǒng)將出現(xiàn)提醒，內(nèi)容為“選擇不轉(zhuǎn)出的圖層”。以實(shí)際情況進(jìn)行選擇后，系統(tǒng)將根據(jù)已經(jīng)完成設(shè)定的對(duì)照關(guān)系實(shí)施轉(zhuǎn)換[5]。在完成轉(zhuǎn)換后，再次單擊右鍵，將窗口復(fù)位，便于快速選擇合適的文件；

第五步，點(diǎn)擊“F文件”，并進(jìn)行“換名保存”，對(duì)文件實(shí)施重新命名，完成最終的保存工作。

3.數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵技術(shù)分析

3.1 屬性數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與圖形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換特點(diǎn)分析

CAD系統(tǒng)與MapGIS系統(tǒng)兩者之間的共同點(diǎn)是具有空間坐標(biāo)，皆可實(shí)現(xiàn)參考系統(tǒng)與目標(biāo)之間的聯(lián)系，同時(shí)又能較清楚地將屬性數(shù)據(jù)和圖形數(shù)據(jù)展開(kāi)詳細(xì)描述。兩個(gè)軟件的不同在于，CAD軟件主要是對(duì)圖形組合以及規(guī)則圖形進(jìn)行處理，三維圖形能力較強(qiáng)，圖形處理時(shí)宜以幾何坐標(biāo)系為依據(jù)，但屬性庫(kù)功能較弱。MapGIS較多處理自然目標(biāo)，處理圖形時(shí)的難度較高。MapGIS屬性結(jié)構(gòu)復(fù)雜，處理圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)時(shí)步驟繁瑣，專(zhuān)業(yè)度高，詳細(xì)對(duì)比內(nèi)容（如表1所示）：

表1 AutoCAD與MapGIS對(duì)比

CAD軟件具有強(qiáng)大基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理功能，但針對(duì)數(shù)據(jù)入庫(kù)管理方面仍存在較大缺陷。地理信息系統(tǒng)對(duì)于數(shù)據(jù)信息的要求尤為復(fù)雜，將其直接作為數(shù)據(jù)信息收集平臺(tái)存在一定的問(wèn)題。若每一步都需要對(duì)實(shí)體的拓?fù)涮卣鬟M(jìn)行考慮，同時(shí)還要思考屬性信息與空間信息之間的關(guān)聯(lián)性，數(shù)據(jù)信息采集時(shí)將大幅度降低工作效率。如今，我國(guó)大多數(shù)單位選用CAD軟件平臺(tái)，但是，由此獲得的數(shù)據(jù)信息將以圖形的方式存在，屬性數(shù)據(jù)將以圖形實(shí)體的擴(kuò)展屬性進(jìn)行存儲(chǔ)。

相較于CAD軟件，地理信息系統(tǒng)軟件在使用中存在較多的數(shù)據(jù)模型，它們具有拓?fù)潢P(guān)系以及編輯規(guī)則，并且更加強(qiáng)調(diào)制圖的高端性與空間分析。地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行管理與存儲(chǔ)，最為典型的地理信息系統(tǒng)應(yīng)用包含網(wǎng)絡(luò)分析與適應(yīng)性分析，最為關(guān)鍵的一點(diǎn)是地理信息系統(tǒng)與CAD在核心上存在不同，并且兩者之間存在互補(bǔ)性。若是建立起單一的CAD-GIS系統(tǒng)將存在較大缺陷。

在集成GIS數(shù)據(jù)與CAD數(shù)據(jù)時(shí)，常見(jiàn)三種方式：（1）轉(zhuǎn)換文件，使文件以全新的格式呈現(xiàn)，這是由于GIS與CAD之間的數(shù)據(jù)模型和文件格式有所差異，用戶(hù)要將兩者之間的映射關(guān)系予以明確；（2）將概念層次上的文件轉(zhuǎn)換進(jìn)行直接讀取，數(shù)據(jù)在內(nèi)存中動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換后獲得，無(wú)須中間格式轉(zhuǎn)換，僅在地理信息系統(tǒng)中的后臺(tái)進(jìn)行；（3）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的另一代替方式共享訪(fǎng)問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)，在系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置允許動(dòng)態(tài)訪(fǎng)問(wèn)數(shù)據(jù)的程序（如圖3所示）：

圖3 文件轉(zhuǎn)換流程圖

3.2 圖層間的相互轉(zhuǎn)換

圖層是CAD中的重要概念，每層均對(duì)應(yīng)一個(gè)專(zhuān)題。每層只能留有地物的某個(gè)專(zhuān)題屬性數(shù)據(jù)和圖形數(shù)據(jù)。如在相對(duì)復(fù)雜的CAD圖中，通過(guò)使用不同的圖層可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)、線(xiàn)、面數(shù)據(jù)信息的存儲(chǔ)。在MapGIS中，其文件類(lèi)型只能是*.wl、*.wt、*.wp等，即需將點(diǎn)、線(xiàn)、面等數(shù)據(jù)信息分別存儲(chǔ)于*.wl、*.wt、*.wp文件中。

數(shù)據(jù)間的轉(zhuǎn)換主要包含兩個(gè)方面：（1）將CAD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為GIS數(shù)據(jù)，以構(gòu)建圖形元素拓?fù)潢P(guān)系，并且將其與屬性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)融合為一體，完成空間管理與分析；（2）將GIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為CAD數(shù)據(jù)，通過(guò)使用CAD制圖功能及外部接口，便于將整體或?qū)ｎ}圖形輸出。有效實(shí)現(xiàn)兩者之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換不僅需解決數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)差異，還需完成元素對(duì)應(yīng)。在轉(zhuǎn)化時(shí)，需將CAD軟件中的圖形元素基于GIS文件所需的元素進(jìn)行分類(lèi)，如獨(dú)立地物點(diǎn)位置及控制點(diǎn)位置圖形中存在的點(diǎn)狀元素。水系系統(tǒng)和路網(wǎng)系統(tǒng)屬于線(xiàn)狀元素，地塊及建筑物屬于面狀元素。圖形元素在完成分類(lèi)分層后，一種是元素的幾何信息；另一種是特征信息。

4.基于Section的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

Section軟件是基于MapGIS6.7的二次開(kāi)發(fā)軟件，采用Section進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時(shí)，需要對(duì)線(xiàn)型對(duì)照表（cad＿map.lin）、塊和子圖對(duì)照表（cad＿map.pnt）進(jìn)行編輯（如圖4、圖5所示）：

圖4 符號(hào)對(duì)照表

圖5 線(xiàn)型對(duì)照表

利用Section轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)時(shí)，圖元顏色和層號(hào)采用自動(dòng)轉(zhuǎn)換，不需要再編輯對(duì)照表，所以在Section文件夾下不存在cad_map.clr、cad_map.tab。編輯線(xiàn)型對(duì)照表（cad_map.lin）時(shí)前面是CAD塊名稱(chēng)代號(hào)，后面是MapGIS子圖代號(hào)，編輯塊和子圖對(duì)照表（cad_map.pnt），編輯塊和子圖對(duì)照表的方法和編輯線(xiàn)型對(duì)照表是一樣的。在編輯2個(gè)對(duì)照表的過(guò)程中應(yīng)注意:要區(qū)分字母的大小寫(xiě)；CAD名稱(chēng)代號(hào)和MapGIS代號(hào)間至少需要1個(gè)空格隔開(kāi)，末尾用“Enter”鍵換行不能出現(xiàn)空格。

打開(kāi)Section軟件，首先，新建文件，使用“輔助工具”命令進(jìn)行加載DXF文件，完成DXF文件加載后，會(huì)顯示文件的圖形數(shù)據(jù)，然后依次保存點(diǎn)、線(xiàn)、區(qū)文件。如果生成的點(diǎn)、線(xiàn)、面文件在窗口無(wú)法顯示，是因在轉(zhuǎn)換過(guò)程中出現(xiàn)了飛點(diǎn)、飛線(xiàn)，需要在重新使用“輔助工具”選擇“刪除飛點(diǎn)飛線(xiàn)”命令，再保存文件。

完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后，根據(jù)具體需求，對(duì)照AutoCAD中屬性可利用“統(tǒng)改點(diǎn)（線(xiàn)、區(qū)）”進(jìn)行各文件中各類(lèi)子圖、線(xiàn)、區(qū)的修改，使MapGIS文件中各類(lèi)線(xiàn)型和子圖同樣的屬性信息與AutoCAD一致。

5.結(jié)束語(yǔ)

在地質(zhì)調(diào)查繪圖工作中，需CAD軟件和MapGIS軟件相互配合，兩者數(shù)據(jù)相互轉(zhuǎn)換，以提高工作效率，基于此，本文分析了CAD軟件和MapGIS軟件自身優(yōu)勢(shì)、數(shù)據(jù)特點(diǎn)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換涉及的關(guān)鍵技術(shù)，闡述了基于Section軟件的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法，分析得知：采用基于Section軟件的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法，轉(zhuǎn)換結(jié)果較好，圖形結(jié)果顏色基本一致，減少了對(duì)照表的編輯，節(jié)省了工作量，后續(xù)使用過(guò)程中僅需，簡(jiǎn)單編輯，結(jié)果準(zhǔn)確度較高，為地質(zhì)圖繪制提供了較大幫助。