基于ComGIS的從Shape文件到Dxf文件格式轉(zhuǎn)換的方法

基于ComGIS的從Shape文件到Dxf文件格式轉(zhuǎn)換的方法

[摘要]：本文詳細(xì)分析了DXF和Shape文件結(jié)構(gòu)，并介紹了一種從Shape文件到DXF文件轉(zhuǎn)換的簡(jiǎn)單方法，解決了GIS系統(tǒng)軟件與AutoCAD制圖軟件之間的數(shù)據(jù)共享的問(wèn)題。并經(jīng)過(guò)作者實(shí)踐證明，該方法簡(jiǎn)單有效。[關(guān)鍵詞]：DXF文件，Shape文件，MapObjectAWayofFormatTranslationfromShapeFiletoDxfFileonBaseofComGISKeywords：DxfFileShapeFileMapObject隨著軟件組件式開(kāi)發(fā)技術(shù)的逐漸成熟，GIS組件（如ESRI的MapObject和MapInfo的MapX）在專業(yè)型地理信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中扮演了重要的角色[3]，然而GIS二次開(kāi)發(fā)組件都具有其天生的局限性，即不同系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能非常弱，特別是基本不具備從GIS數(shù)據(jù)到AutoCAD制圖系統(tǒng)的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換功能，影響GIS的數(shù)據(jù)共享。因此為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享，必須進(jìn)行數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換，目前，通用的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換方式有以下幾種：一、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換方法1、常規(guī)的GIS數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)化方法就是采用某種編程語(yǔ)言首先讀取源數(shù)據(jù)文件，提取源文件中的圖形信息和屬性信息，然后再寫(xiě)入目標(biāo)文件中去。這種方法需要同時(shí)非常熟悉兩種數(shù)據(jù)文件的格式，因此給數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換帶來(lái)了不小的難度。2、利用數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換工具這種方法簡(jiǎn)單方便，但是通用數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換器難以避免的會(huì)丟失一些圖形信息，轉(zhuǎn)換出來(lái)的圖形一般還需要一些特別的處理，如圖形顏色設(shè)置，符號(hào)設(shè)置，區(qū)域填充設(shè)置。3、利用第三方數(shù)據(jù)文件訪問(wèn)工具進(jìn)行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換這種方法靈活簡(jiǎn)單，也具有很強(qiáng)的靈活性，開(kāi)發(fā)難度小，代價(jià)就是需要第三方的數(shù)據(jù)訪問(wèn)組件。隨著GIS組件式開(kāi)發(fā)技術(shù)的逐漸成熟，各種GIS組件都具有訪問(wèn)其本身的GIS數(shù)據(jù)的功能，如MapObject可以訪問(wèn)ESRIShapeFiles、ArcInfoCoverage和VPF等矢量數(shù)據(jù)格式。利用GIS組件的這種特點(diǎn)可以靈活的自己編寫(xiě)與其他數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換的程序，或者在GIS系統(tǒng)的二次開(kāi)發(fā)中集成數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換的功能，實(shí)現(xiàn)GIS數(shù)據(jù)共享。本文研究的內(nèi)容就是利用GIS組件（MapObject）進(jìn)行由Shape到Dxf的格式轉(zhuǎn)換。二、基于ComGIS的從Shape文件到Dxf文件格式轉(zhuǎn)換的方法1、Shape文件結(jié)構(gòu)ESRI的Shape文件是二進(jìn)制文件，能夠同時(shí)存儲(chǔ)空間圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)。一個(gè)Shape文件包括三個(gè)文件：一個(gè)主文件(*.shp)，一個(gè)索引文件(*.shx)，和一個(gè)dBASE(*.dbf)表。主文件是一個(gè)直接存取變量記錄長(zhǎng)度文件，其中每個(gè)記錄描述一個(gè)有它自己的vertices列表的shape。在索引文件中，每個(gè)記錄包含對(duì)應(yīng)主文件記錄離主文件頭開(kāi)始的偏移，dBASE表包含了實(shí)體的屬性數(shù)據(jù)。圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)通過(guò)索引號(hào)建立一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。Shape文件是按照地物類型來(lái)組織的。地物類型可以分為簡(jiǎn)單的分為點(diǎn)（Point）、線(Line)、面(Polygon)三種類型，一個(gè)Shape文件中只能包括一種類型的地物，即只能包括點(diǎn)、線或者面狀地物中的一種。點(diǎn)狀地物存儲(chǔ)的是一組坐標(biāo)（X，Y），線包括簡(jiǎn)單線和多段線，存儲(chǔ)的是一系列的坐標(biāo)串（X1，Y1，X2，Y2…），面狀地物存儲(chǔ)的是一系列封閉的坐標(biāo)串（X1，Y1，X2，Y2，…，X1，Y1）。2、DXF文件結(jié)構(gòu)DXF文件有兩種格式：ASC碼文本格式和二進(jìn)制格式。前者可以用記事本打開(kāi)，簡(jiǎn)單易讀，后者存儲(chǔ)效率高[2]。DXF文件最小組成單位是組（GROUP），一個(gè)DXF文件由多個(gè)組組成。每個(gè)組在DXF文件中占兩行。第一行是組碼（GROUPCODE），它是一個(gè)整數(shù)；第二行是組值（GROUPVALUE），它的數(shù)據(jù)類型取決于組碼的數(shù)值。例如X坐標(biāo)的組碼為10，Y坐標(biāo)的組碼為20，Z坐標(biāo)的組碼為30。一個(gè)DXF文件分為多個(gè)節(jié)（SECTION），每個(gè)節(jié)均由多個(gè)組（GROUP）組成。每個(gè)節(jié)均由一個(gè)組值為字符串“SECTION”的0組開(kāi)始，后跟組值為表示段名的字符串的2組，其后為組成該節(jié)的各個(gè)組，最后以組值為字符串“ENDSEC”的0組表示該節(jié)結(jié)束。所有節(jié)都結(jié)束后，在DXF文件的最后是組值為字符串EOF（ENDOFFILE）的0組作為文件的結(jié)束標(biāo)志。一個(gè)完整的DXF文件由以下七個(gè)節(jié)（SECTION）組成：A．標(biāo)題（HEADER）節(jié)：包括與圖形相關(guān)聯(lián)的變量的設(shè)置，例如圖形節(jié)最大、最小X坐標(biāo)和最大、最小Y坐標(biāo)($LIMMIN，$LIMMAX)，點(diǎn)顯示模式（$PDMODE），點(diǎn)尺寸（$PDSIZE）等。其中的每一個(gè)變量都通過(guò)組碼9給出變量名，并由其后的組碼提供變量值。B．類（CLASSES）節(jié)：類節(jié)保存由應(yīng)用程序定義的類，而該類的實(shí)例則出現(xiàn)在塊節(jié)（BLOCKS）、實(shí)體節(jié)（ENTITIES）和對(duì)象節(jié)（OBJECTS）中。C．表（TABLE）節(jié)：包含命名項(xiàng)的定義，存放一系列表。包括線型（LTYPE）表、層（LAYER）表、文本字樣（STYLE）表、視（VIEW）表、用戶坐標(biāo)系統(tǒng)（USC）表、視窗配制（VPORT）表、尺寸標(biāo)注式樣（DIMSTYLE）表、應(yīng)用標(biāo)識(shí)（APPID）表。D．

塊（BLOCK）節(jié)：存放塊定義的實(shí)體。對(duì)圖形中每個(gè)塊引用，在塊節(jié)中都必需有一個(gè)條目與之對(duì)應(yīng)。E．實(shí)體（ENTITIES）節(jié)：存放圖形實(shí)體，其中包括塊插入實(shí)體。DXF圖形文件中的所有圖元（包括點(diǎn)、線、面、插入塊，注記文字等實(shí)體）都將在ENTITIES節(jié)定義。F．實(shí)體（OBJECTS）節(jié)：存儲(chǔ)非圖形對(duì)象。G．

預(yù)覽圖像（THUMBNAILIMAGE）節(jié)：只有當(dāng)預(yù)覽圖像被保存在DXF文件中時(shí)該節(jié)才存在。編寫(xiě)一個(gè)構(gòu)造完備的DXF文件的程序是比較困難且煩瑣的，因?yàn)楸仨毐３謭D形的一致性，以使AutoCAD能夠接受它，同時(shí)還必須保持信息的完整性。值得慶幸是一個(gè)DXF文件可以只包含以上七個(gè)節(jié)中的若干個(gè)節(jié)，而不是全部節(jié)。以上七個(gè)節(jié)中，最重要的是實(shí)體（ENTITIES）節(jié)，實(shí)體節(jié)存儲(chǔ)了DXF文件所有的圖形對(duì)象。一個(gè)最簡(jiǎn)單的DXF文件可以只包含實(shí)體（ENTITIES）節(jié)，而不需要包含其他任何節(jié)。這樣就大大降低了DXF文件編寫(xiě)的難度。3、Shape文件到DXF文件轉(zhuǎn)化的實(shí)現(xiàn)由于Shape文件是二進(jìn)制文件，且文件格式復(fù)雜，直接使用編程語(yǔ)言讀取Shape文件具有一定的困難，由此作者使用第三方開(kāi)發(fā)組件MapObject提供的對(duì)Shape文件的數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口來(lái)讀取Shape文件內(nèi)容，大大降低了Shape文件到DXF文件格式轉(zhuǎn)化的編程工作量。MapObject是目前最優(yōu)秀的GIS二次開(kāi)發(fā)組件之一，他提供了一系列的GIS制圖功能和訪問(wèn)ESRIShapeFiles的數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口[1]。利用MapObject對(duì)Shape文件的數(shù)據(jù)訪問(wèn)功能來(lái)提取Shape的圖形信息，具有不丟失圖形信息、數(shù)據(jù)訪問(wèn)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。下面是Shape文件類型與DXF圖元類型對(duì)照表：圖1.Shape文件地物類型與DXF文件圖元類型對(duì)照表作者以某市地下管線Shape文件為例，實(shí)現(xiàn)了將管線Shape文件轉(zhuǎn)化為AutoCAD系統(tǒng)DXF文件，并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化功能集成到某市地下管線管理信息系統(tǒng)中，很好的解決了地下管線管理系統(tǒng)與AutoCAD制圖系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)格式共享問(wèn)題。轉(zhuǎn)化過(guò)程中沒(méi)有丟失圖形信息。下面以地下管點(diǎn)Shape文件為例，簡(jiǎn)單介紹如何將點(diǎn)圖元寫(xiě)入DXF文件。點(diǎn)狀地物對(duì)應(yīng)DXF文件的點(diǎn)圖元，但是由于Shape文件中點(diǎn)狀地物通常表示地圖上的一個(gè)獨(dú)立地物，如電線桿等，他具有某些特殊的符號(hào)，因此往往需要把Shape文件的點(diǎn)狀地物作為一個(gè)塊（Block）插入到DXF文件中，這也是通用的文件格式轉(zhuǎn)換工具所不能做到的。下面是一個(gè)插入圖塊的通用函數(shù)：PublicSubInsertBlock(lyrNameAsString，blkNameAsString，XAsDouble，YAsDouble)Print#fnum，0Print#fnum，"INSERT"‘插入圖塊組碼Print#fnum，8Print#fnum，lyrName‘插入圖塊的圖層名Print#fnum，100Print#fnum，"AcDbBlockReference"Print#fnum，2Print#fnum，blkName‘插入的圖塊名Print#fnum，10Print