ArcGIS，MapInfo到MapGIS数据格式的转换

辛 蕊，赵瑞斌

(天津城市建设学院 a. 土木工程系；b. 天津市软土特性与工程环境重点实验室，天津 300384)

随着地理信息系统 GIS(geographic information systems)在我国各个领域日益广泛的应用，大量 GIS数据资源应运而生．但由于数据存储格式和结构的差异，使得数据的综合利用存在诸多不便．鉴于中国地质行业要求 MapGIS格式文件为资料汇交的标准格式，笔者从实用的角度出发，提出 ArcGIS，MapInfo向MapGIS数据转换的方法．

1 软件及相应数据格式概况

1.1 MapGIS软件及其数据格式

MapGIS是中地公司开发的工具型地理信息系统软件，它的特点是：输入、编辑、拓扑一体化．同时，在制图功能方面(包括各种专题图例符号的制作)较其他软件方便、灵活，但它对空间数据库的支持性能不太理想．

MapGIS的数据交换格式是 ASCII码的明码文件，其文件结构由文件头和数据区两部分组成．文件头记录的是文件的版本和类型信息，数据区记录的是实体的几何信息．明码文件按要素类型分为点(*.wt)、线(*.wl)、区(*.wp)3 种文件[1]．

1.2 ArcGIS软件及其数据格式

ArcGIS是美国环境系统研究所(ESRI)开发的旗舰产品，它对空间数据库的支持很强，但是地图编辑功能较弱．

与 MapGIS不同，ArcGIS的数据格式与表示特征的类型无关，针对全国地形图等常用资源，主要有shape，coverages两种格式：shape是一种矢量数据格式，本身支持点、线、区域的几何特征，不处理拓扑数据结构文件头[2]，通常由一个主文件、索引文件和dbase文件组成；coverages也是一种矢量数据格式，几何和空间拓扑关系存储在二进制文件中，与之相关的属性数据则被存放在 Info表或 RDBMS中，coverages是对要素类组织后的集合，每个要素类都是一些点、线、面或文本的集合，一个或多个 coverages要素被用于构造地理要素[3]．

1.3 MapInfo软件及其数据格式

MapInfo是美国 MapInfo公司推出的适用于不同平台的GIS系统，对空间数据管理采用无拓扑矢量结构．它的主要优势是：在空间数据库管理和分析方面简单、易学、实用，但 GIS空间分析能力较弱，且制图功能欠佳，对制作复杂的图件尤其存在明显不足，如点、线不能随比例尺缩放，打印控制不够精确等[4]．

在 MapInfo中每张地图被称为一个表．每个表由图形(空间对象)和数据(属性)构成，它们分别被存放到 tab(属性数据的表结构文件)，dat(属性数据文件)，map(空间数据文件)和 id(交叉索引文件)四个文件中．另外，MapInfo还给出了用于格式交换的数据结构，即mif文件与mid文件．其中，mif文件保存了该 MapInfo表的表结构及表中所有空间对象的空间信息：每个点对象的点位坐标、符号样式；每个线对象的节点个数、节点坐标、线样式；每个区域对象包含的子区域个数，每个子区域的节点数、节点坐标、填充模式．而mid文件则按记录顺序保存了每个空间对象的所有属性信息．这两个文件都为文本性质的文件，用户可以通过相应的读写方法实现对文件内容的读写．

2 文件转换方法

2.1 ArcGIS文件转换为MapGIS文件

常见的 ArcGIS文件主要有 coverages(*.adf)和shape(*.shp)两种，由于 coverages文件以二进制形式存储，需要将其先转化为shape文件．

2.1.1 coverages文件转化为shape文件

首先要创建一个空的shape文件．在ArcGIS的ArcCatalog模块目录树中，单击需要在其中创建shape文件的文件夹，在右键菜单中选择 New-Shapefile，打开Creat New Shapefile对话框，在Name和Feature Type中分别填入文件名及地理要素类型，在Spatial Reference中选择空间参考坐标类型．创建shape文件后，就可以在其属性对话框的Field选项板中定义其属性．在添加属性项之后，必须启动ArcMap的编辑功能才能定义这些属性项的数值[5]．

然后运行 ArcCatalog，打开 Arctoolbox工具栏中Data Manager Tool-General目录下的Append对话框，选择一个或多个要放在同一图层的文件作为输入数据，并选择上一步中创建的空 shape文件作为目标数据，在 Schema Type框的下拉菜单中选择NO_TEST，点击 OK，如图1所示，即完成了 coverages文件到shape文件的转换．

图1 coverages文件向shape文件转换界面

2.1.2 shape 文件转换为 wt，wl，wp 文件

在 MapGIS的主菜单中选择“图形处理”，然后点击“文件转换”，在打开窗口的菜单栏中选择“输入-装入 shape文件”，打开需要转换的文件，然后依据文件的点、线、面属性，在“文件”中将其保存为相应的MapGIS格式文件．

2.2 MapInfo文件转换为MapGIS文件

MapInfo文件主要有 tab和 mif两种，由于 mif文件的存储模式更适合数据交换，所以对于 tab文件，要先将其转化为mif文件．

2.2.1 tab文件转化为mif文件

首先在MapInfo的主菜单中选择File-Open Table，并打开需要转化的文件，再在 Table-Export中选择导出文件(*.mif)的保存路径，保存即可，如图2所示．

图2 tab文件向mif文件转换界面

2.2.2 mif文件转化为 wl，wp，wt文件

该转换步骤基本与 shape文件转换为 wt，wl，wp文件的步骤一致，不同的是在“输入”菜单中选择“装入MapInfo数据”，这样就完成了MapInfo文件的转化．

3 分析与改进

3.1 转换方法的选取

采用上述方法，将 ArcGIS和 MapInfo转换成的文件在同一MapGIS工程中打开，发现MapInfo转换成的MapGIS文件质量更高一些．通过对比三个软件的数据格式，发现mif文件的存储模式和MapGIS的点、线、区文件模式十分接近．tab文件的索引模式与shape文件比较接近，又因 MapInfo中的通用转换器能做到 shape等多种文件与 tab，mif文件之间的转化，如图3所示，故可利用 MapInfo文件作为中间文件进行转换．

图3 通用转换器转换界面

对于同一 shape文件，分别采用以下四种方式进行转换：①直接转为 MapGIS文件；②先转为 mif文件，再转为 MapGIS文件；③先转为 tab文件，再转为mif文件，最后转为 MapGIS文件；④先转为 mif文件，后转为 tab文件，再转为 mif文件，最后转为MapGIS文件．通过多次操作发现：采用方法①得到的文件属性数据缺失严重；采用方法②、③、④得到的数据与原数据基本吻合，但所有元素均表现为黑色，如表1所示．另外，相对于方法③、④，通过方法②得到的文件，部分图形符号不能正确显示，需在MapGIS中做出相应的调整；采用方法③时偶尔会出现转换失败的现象，而使用方法④的成功率较高．

表1 数据转换方式结果比较

综合分析以上转换方式，建议 shape文件向MapGIS文件转换的方法为：对于区文件，直接利用MapGIS文件转换模块输入转换为区文件(*.wp)；对于点文件和线文件，先利用 MapInfo的通用转换器将shape文件转换成mif文件，然后将mif文件转换成tab文件，再将tab文件转换成mif文件，最后利用MapGIS文件转换模块将mif文件转换为MapGIS标准数据格式．

3.2 图面误差整理

在空间数据处理过程中，容易在投影变换、数据抽象、建立拓扑关系、数据集成处理、数据的可视化表达等方面产生误差[6]．通过实际操作，发现在上述方法的转换过程中，数据抽象、投影变换和数据的可视化误差最为明显，进而提出相应的解决方法．

3.2.1 数据抽象

在数据转换过程中，比例尺及图形参数比例会发生一定变化，此时，数据所表达的空间特征位置也会相应产生误差．

修正这些比例参数的方法是：在MapGIS输入编辑模块里，选择工作台右键菜单中的“修改地图参数”，选择需要设置的文件，在弹出的“设置地图参数”对话框中修改比例参数即可．

3.2.2 投影变换

地图投影是开口的三维地球椭球面到二维场平面的拓扑变换．在不同投影形式下，地理特征的位置、面积和方向的表现会有差异．由于三个软件的坐标系统不同，转入MapGIS后的图件不具备任何坐标概念，如果想与已有的 MapGIS图件套合到一起，必须进行投影变换[7]．

投影转换有两种方法：一是在投影变换模块中应用成批文件投影变换，在“结果投影参数” 栏中填入目的投影坐标参数(此参数在“设置地图参数-坐标系-坐标系设置”的对话框中获得)，然后进行转换即可；二是用投影变换模块生成标准图框，用参数校正功能进行误差校正．第一种方法更为直接，但如果没有标准图件提供坐标参数，只能选择后者进行投影变换．

3.2.3 数据的可视化表达

在转换过程中，由于各个软件之间的符号库和字库不匹配，会造成点文件的子图和字库显示残缺，使得数据在可视化表达上产生误差．

若不能显示注释，则在“点编辑”菜单下选择“根据属性标注释”，标注域名选择 MapInfo表中的相应属性字段，然后在弹出的对话框中设置点参数即可；若不显示子图或符号不匹配，则在“点编辑”菜单下选择“修改点参数”，然后选择并修改相应点．

4 结 语

通过对MapGIS，ArcGIS，MapInfo三种软件的优缺点及其数据格式的存储原理的分析表明：MapInfo的文件与 MapGIS文件存储模式更为接近，对于ArcGIS的面文件可直接通过 shape文件转换为MapGIS文件，而对于点文件和线文件，应以MapInfo为中间软件进行转换．

实际转换效果说明，无论是国外还是国产GIS软件，虽然拥有各自的转换接口，但其数据转换功能却不尽完善，有待进一步改进．同时，由于软件在运行中具有随机性和不确定性，致使部分数据在转换前后的差异不可避免，若能运用 VC++和 LISP开发合理的输出模块，简化转换程序，将会更好地提升数据转换效率与精确度．

［1］ 陈 勇，刘 辉，史瑞芝，等. 数字图数据到MapGIS数据的格式转换[J]. 测绘学院学报，2004，21(2)：154-156.

［2］ 潘永地. 剖析 ARCGIS SHAPE文件及写入代码[J].贵州气象，2006，30(6)：36-37．

［3］ 王刚武. GIS空间数据转换方法探讨[J]. 广东土地科学，2004，3(1)：36-37．

［4］ 邓跃明，翟娅娟，刘治枝. 基于 MapInfo的专题地图制作[J]. 测绘通报，2001(7)：17-18．

［5］ 吴秀芹，张洪岩，李瑞改，等. ArcGIS9地理信息系统应用与实践[M]. 北京：清华大学出版社，2008．

［6］ 邬 伦，刘 瑜. 地理信息系统——原理、方法和应用[M]. 北京：科学出版社，2001.

［7］ 张玉杰，张继武，张 栋，等. MapGIS与 MapInfo的数据文件转换[J]. 黄金，2008，29(11)：32-33．