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1、免费查阅精品论文基于 FME 实现 CAD 到 GIS 的数据转换研究及实例冯文娟 1，毕继鑫 1，王睿博 21.山东科技大学，山东青岛 （266510）2.中国地质大学（北京），北京（100083）E-mail：摘要：FME（Feature Manipulate Engine）是一个强大的数据转换工具，它基于语义转换方 式可以方便快速地实现多种数据格式间的转换。针对目前，大量已存的 CAD 数据急需转化成 GIS 的数据格式，以便于实现空间数据的各种空间分析，本文以 CAD 的 DWG 格式转换到 ArcGIS 的 shapfile 格式为例，结合实例，详细分析 FME 数据转换的实现步骤。
2、 关键词：FME；数据转换；CAD；Shpfile；随着 GIS 应用逐步深入到各行各业，社会对 GIS 数据的需求越来越大，而原有的地图 数据绝大多数来源于测绘部门。由于传统测绘行业大都使用 CAD 类软件，因此大量数据都 以 CAD 的数据格式存储1。这就出现如何从 CAD 到 GIS 的数据格式转换的问题。尽管大 部分 GIS 软件都提供了数据格式转换功能，但是由于 CAD 软件在数据存储、图元定义、管 理风格等方面同 GIS 软件的差别，转换的效果也不尽如人意。因此迫切需要一个专业的高 效的软件来解决这一问题。1. 常规转化方法存在的问题通常的转化方法是，利用相关 GIS 软件平台自带
3、的数据转换功能，直接将 CAD 的数据 导入。数据被迫通过一个有限的数据模型进行转换。例如在 ArcGIS 软件中，通过数据转换 工具箱中，选择“CAD to Shapefile”工具，就可以实现 CAD 数据的导入。但是这种常规的转 化方法，会存在一些不足：1）要素丢失：CAD 中的图形数据结构，GIS 软件不接受，或者转换前后没有对应好数据间 的关系，使得要素的某些几何属性丢失，如颜色，线型等。2）要素变形：CAD 中图形数据结构定于与 GIS 不同。比如 CAD 中圆弧等在 GIS 中可能会 变为多边形表示。或者，CAD 中作业操作不规范，比如采点过多，间隔过密而造成的要素 变形。3）属
4、性信息不足：由于 CAD 数据主要的目的是为了定位和显示相对位置，而不注重分析 功能，因此数据只有很少的属性信息，造成转换后属性信息不足，而在转换后的数据进行追 加属性，又费时费力，而且准确率低。这这些转换的问题，在 FME（Feature Manipulate Engine）的转换实现过程中都得以改 进。在后面的实例中都有相应的体现。2.FEM简介FMEFeature Manipulate Engine 空间数据操纵引擎，是一个空间数据的提取、转换、 加载的强大工具 。FME 提供了丰富的数据模型（宽通道），比输入数据和输出数据都更为 强大，从而成为不同系统之间的通路2。- 3 -数据 A宽
5、通道语义转换数据 B图 1 FME 数据转换模型语义转换从一个不同的视角来解决转换的问题，它认为好的结果需要的不仅仅是简单的 数据重新格式化，还需要通过提供解决方案，使得用户在生产效率上获得提高。语义转换是 由 E,/5789 协会提出的一个术语，允许用户在数据转换过程中重新构造数据，用户可以根 据其特殊的需求，提取相同数据源的不同层面和内容，而不是以单一格式输入数据3。3. 实例分析图 2 新建 Shp 目标文件下面的实例以某城市的房屋建筑用地 CAD 数据为例，针对 CAD 中点要素和线要素的 提取，通过图表详细说明转化的实现过程。如图 2 所示，目的是将 CAD 中的房屋建筑边线 提取到
6、 shp 文件中，首先新建一个 shp 线文件。打开 FME 的 workbench 界面，将 CAD 数据 中包含房屋建筑边线的层都找出，然后与新建的 shp 线文件关联起来。图 3.建立 CAD 数据层与 shp 文件的关联如图 3 中所示的 CAD 图层，其中 27 层是各种点符号层，根据块名称可将各种点符号 分类提出。20 层为块层，需要转化到 shp 的面文件，而 CAD 中的高程层的高程点和属性值 需要分别提取到两个 shp 文件中，分别为 polygon 和 point 文件格式，然后通过 ArcGIS 的面 转点工具得到高程点层，最后通过 GIS 的 Addin 属性合并功能，
7、将这两个点层合并，自动 将距离每个高程点最近点的高程属性赋给高程点，从而使转化过程稍显繁琐。 建立关联时，设置转换映射关系，值得注意的是：1） 选择合适的 FME Transformer 转换构造器，如图 4 所示，例如在 20 层转换中，用 到了 Geographfilter，通过图形过滤，将点和面分别提出。图 4 建立映射关系2）将可能用到的原 CAD 数据源中的图形信息尽可能都提取出，以便于在 GIS 中统一查找 或赋值时使用。例如在范例 CAD 数据中，2120 指简易房，216 层棚房，211 层一般房屋， 这几层的数据转到 GIS 转换的同时，获取原 CAD 图层信息，便于在 GI
8、S 中统一赋属性值。 利用在 ArcMap 中，打开要素集的属性表，选择“选择集”选项，弹出一个由属性选择图形信息的窗口。在此可根据某一条件统一赋值，例如：在选择条件中选择“layer=2160”,就可以把“棚房”全部选择出，在属性表中高亮显示，此时，右键菜单中，可以统一对“棚房”赋属性 值，比如在地形编码字段中，统一赋“215”。如图：图 5 保持属性的完整性图 6 和图 7 分别为转换前后的数据截图，进行参照比较后可以发现，图形的空间和属 性都较好的实现了转换。图 6 转换前的 CAD 图图 7 转换完成之后的 shapefile 格式的数据4. 结论基于语义的数据转换比传统的数据转换方法
9、具有更强大的功能和灵活性，使数据在众- 5 -多格式间更加容易转换，而且转换后的结果具有较高的数据质量，转换后的数据经过少量处理或不用处理就可以达到预期的效果45。基于语义的 FME 为多数据源的集成管理、异构 数据的格式转换提供了一个强有效的工具。本文通过实例，在细节上描述了转换实现过程和 注意事项，对于 CAD 向 Shp 格式的转换实现有一定的参考意义。参考文献1李 刚，朱庆杰，张秀彦等 基于 FME 的城市 GIS 基础空间数据格式转换 测绘通报 2006，vo4 ：17202 FME空间数据操纵引擎/FME 语义映射文件语法 北京安图 2004 年3王厚之,肖剑平 基于建立基本地形数
10、据库建设方法研究 城市勘测 2006 年 No3 ：15184利用 FME 实现 GIS 与 CAD 的语义转换 曾巧玲，张书亮，姜永发等 计算机工程与应用 2005，13：2142175戴玫 甘肃农业 2006.vo6 ：344355Study of Translation from CAD to GIS Based on FME andExampleFeng Wenjuan1，Bi Jixin1，Wang Ruibo21.Geoinformation Science and Engineering College，SUST，Qingdao，Shandong(266510)2.China U
11、niversity of Geosciences（Beijing），Beijing（100083)AbstractFME is a strong toolbox of data translation. Its translate style is based on semantic, which can realize translation among many different data formats easily. And now, massive existed CAD data urgentlyneed to be transformed to GIS data format, so that can realize spatial analysis conveniently. This paper took CAD data format- DWG as an example, comprehensively analyzed the realization step of FME data conversion.Keywords：FME；data translation；CAD；Shpfile