CAD制图数据与DLG建库数据的转换

冉 花，王 哲，王 莉

（1.长安大学 地质工程与测绘学院，陕西 西安 710054）

CAD制图数据与DLG建库数据的转换

冉 花1，王 哲1，王 莉1

（1.长安大学 地质工程与测绘学院，陕西 西安 710054）

CAD制图数据和DLG建库数据是对空间对象的不同描述，CAD数据侧重于地图显示与输出，DLG数据侧重于空间分析。利用现有的CAD数据建立DLG 数据库，可实现高效、快速的数据转换。研究了2种数据的本质区别，指出了制图过程导致的差异，从概念角度提出了数据转换的方法，并以实例验证了数据转换的可行性。

CAD数据；DLG数据；制图过程；数据转换

CAD制图数据主要用于地图显示与输出，DLG建库数据具有存储、分析、显示和传输空间信息的功能。CAD与DLG的转换，不仅仅是2种软件的数据文件转换，更是2种数据概念与内容的转换。目前从方法和技术上分析这种转换问题的文章较多，在技术上可实现CAD数据到空间数据的转换，但需要大量的检查处理及编辑，而数据模型的差异是转换的难点。本文研究了CAD数据与DLG 数据的本质区别，从概念的角度分析了两者的差异，提出了数据转换的方法，并以某地区1∶500 CAD地形图为数据源建立DLG数据库为例进行了验证。

1 2种数据的分析

1.1 2种数据的概念

CAD数据是通过在二进制文件中存储点、线、面的地理数据来描述地理空间实体的，缺乏对属性数据的支持[3]。它主要用于地图的表达，注重线条颜色、线型和图形质量，通过图块、线型和填充等可视化方式来表达实体，达到地图显示的目的。

DLG将现实世界以要素的形式表示，是地形图要素的矢量数据集，且保存地理客体的几何位置、要素间的空间关系及属性信息。DLG面向地形地物，不规定要用什么符号来表示，强调的是空间分析，对地理位置的精度和逻辑一致性要求较高。

1.2 2种数据的差异

CAD数据面向的是地图符号，以制图为目的，主要考虑图面效果。地图数据主要分为矢量和栅格，CAD数据属于矢量数据[3]。DLG面向的是空间要素，用空间信息和属性信息来表达地理信息。制图中的地图表达决定了CAD数据的特点，而DLG的特点是由建库数据的要求决定的。2种数据的差异性主要表现为：

1）空间共位。CAD数据中，同一位置只能表达一个实体符号，而DLG允许要素之间保持空间共位的关系。例如，道路与河流相交时，道路与河流用桥连接，河流相应地断开。而DLG中，河流、道路相互贯通，道路与桥保持共位关系[4]。CAD数据与DLG的这种差异不难理解，在CAD地图上道路断开用桥连接，人们理解为道路是贯通的，为了保证在计算机中进行空间分析，DLG必须保持数据的连续性。

2）制图表达的不完整。为了在有限的图幅范围内传递足够的符号信息，会造成CAD图形的不完整，如等高线遇到高程注记不连续，线状地物如道路、陡坎等遇到高程点、汉字注记时断开，面状地物如建筑物、水系也不一定完全闭合[5]。在CAD地图中，属性信息通过注记来表达，且标注在图形的附近，必然会造成实体图形的不完整。DLG用点、线、面来表达要素的图形，其他信息通过属性项获得，保持了图形信息的完整性。

3）地图目标的不完整，是指由于地图信息载负量和其他因素造成地图目标实体的地理信息缺失现象[6]。实体只能用符号传达基本信息，但是不满足DLG的要求。例如，CAD数据中植被用填充符号表示，填充符号的分布和周围其他线状实体共同来说明该植被范围；而DLG中植被用一个闭合面来表示，要素编码确定植被类型，属性项表达植被要素的其他信息。

4）几何类型的不对应。2种数据表达同一要素的几何类型不同，CAD数据中采用2条线绘制水渠符号，而在DLG中，水渠用面来表示。制图过程的不严密导致了2种数据中同一地物的几何类型不一致。

2 2种数据转换的方法

2.1 对应关系的建立

CAD数据中，按专题要素来组织图层[7]，即同一图层可放置不同几何类型的专题数据，如房屋层放置填充房屋面、房屋的文字注记、房屋设施点状符号等。而DLG中，同一几何类型的专题数据放在一个图层中，图层的分类及要素定义是根据国家数据字典来制定的。图层管理模式的不同是建立对照关系时首先要考虑的问题，解决方法是忽视CAD数据中的图层，直接以实体为单位提取需要的符号，转换为DLG中对应层中的要素，建立CAD实体与DLG数据库中要素的对应关系。

CAD中的实体与DLG中的要素通过对照表，实现2种不同模型的转换。对照表是建立在CAD实体与DLG要素之间比较宽容的关系，可随时修改。其主要有3种对应方式：一对一、多对一和一对多，即CAD制图数据的一个实体与DLG的一个要素对应，如路灯图块符号唯一对应到路灯点要素上；CAD制图数据的多个实体对应到DLG的一个要素，如铁路符号由2条线和图块共同表示，对应到DLG中的一个单线铁路线要素；CAD制图数据的一个实体对应到DLG中的多个要素，如公路线实体对应到DLG中的道路边线、道路面和道路中心线。

2.2 图形数据的转换

基于不同模型的数据转换时，首先考虑的是几何类型的对应。DLG的几何类型为点、线、面；而CAD的几何类型有点、线、面和注记，用图块、线型、填充和文字表示地图符号。把CAD中实体的图形对应到DLG中的要素，提取图块的点位坐标对应到点要素，线型对应到线状要素。面实体分为2种表达方式，多义线或多边形表示和填充符号表示。CAD制图数据只需达到表达地图信息的目的，对数据的准确性要求低，因此，面状实体中存在图形不闭合的情况，或者线段与图廓线相连接，也是不闭合的图形。而填充符号没有边界线，不能表达闭合的面，因此不能对应到面要素，需要通过一定的编辑确定闭合面来表达正确的面状要素。在图形转换中，抽取CAD数据中的地理信息骨架图形与基本属性，进一步编辑DLG数据，建立合格的数据库。

2.3 属性数据的转换

CAD以制图模型为基础建模，几何类型分为点、线、面和注记4种；而DLG只有点、线、面3种几何类型，注记要转换为要素属性。CAD的文字注记一般标注在该图形一定范围内，因此，通过文字注记的位置判断该注记属于哪个要素，实现标注自动属性化。把文字注记转换为点要素，这样不会造成信息的遗漏，再通过点要素的值转换到相应要素的属性中，即可完成属性数据的转换。

3 转换实例分析

以某地区1∶500建库任务为例，说明以CAD为数据源建立DLG数据库的方法。以控制点、电力线和植被面为例，说明数据转换的方法。

图1 CAD数据

1）控制点的处理。如图1所示，CAD中控制点的符号、等级信息及高程值按照图式规范表示。控制点符号用图块表示，该图块通过对应表转换到控制点要素，图形信息转换后，再将注记转为属性，完整地表达控制点要素，结果如图2所示，属性项TERG和ELEV填写相应的注记值。

图2 控制点要素

图3 房屋要素

2）电力线的处理。图1中电力线用连续的多义线和图块符号共同表示，通过图形转换，多义线转为DLG中电力线要素的定位线，图块符号删除；再经过属性转换，建立电力线要素。

3）植被面的处理。图1中果园填充符号表示果园实体，果园符号的分布和周围围墙实体说明该果园的范围。而DLG中果园要素用一个闭合面来表示，用要素编码确定果园，在属性项表达要素的其他信息。图4是经过数据转换后合格的DLG数据。

图4 DLG数据

4 结 语

针对CAD制图数据和DLG建库数据的特征和差异，从概念角度分析了数据转换的原理。2种数据表达同一地理空间要素，在这种一致性的基础上，以某一地区的数据转换为例，验证转换的理论方法，为快速构建地理信息数据库提供了切实可行的建库方法。

[1] 曹国云,张伟.AutoCAD数据到GIS空间数据转换技术和方法的研究[J].安徽农业科学,2006(22):35-36

[2] 宋宗孝,周利平,万波，等. CAD数据在GIS中的集成研究[J].测绘通报,2008(12):60-63

[3] 艾自兴,龙毅.计算机地图制图[M].武汉:武汉大学出版社,2005

[4] 尹章才.地图表达机制及其基于可扩展标记语言的描述[D].武汉:武汉大学，2005

[5] 胡胜华,何宗宜,陶利佳.AutoCAD与GIS数据转换的研究[J].测绘通报,2007(12):44-47

[6] 龙毅,杜清运,邬国峰，等.数字地图制图向地理信息系统发展的若干问题分析[J].理论与探索，2003(6):30-31

[7] 李成,谭海樵,徐雷.基于DXF文件建立GIS空间数据库方法研究[J].矿山测量,2009(5):46-47

Research on Convertion between CAD Cartographic Data and DLG Library Data

byRAN Hua

They’re different descriptions to spatial objects between CAD cartographic data and DLG library data. CAD data focuses on the map show and output, while DLG data emphasis on the spatial analysis. It could be high efficiency and fast data convertion to use current CAD data to build the DLG database. This paper studied their essential differences and indicated the differences caused by cartographic process. Furthermore, it proposed a method of data convertion on the point of concept and proved the feasibility of data convertion with an example.

CAD data, DLG data, cartographic process, data convertion

P208

B

1672-4623（2013）02-0163-02

10.11709/j.issn.1672-4623.2013.02.054

2012-08-13。

项目来源：中央高校基本科研专项资金资助项目（CHD2012JC05）；数字制图与国土应用工程国家测绘地理信息局重点实验室开放研究基金资助项目（GCWD201109）。

冉花，硕士，研究方向为地理信息系统。