AutoCAD地形图数据转换为ArcGIS空间数据库相关质量问题分析研究

论文摘要

随着信息化建设的发展,地理信息数据对于城市的建设和社会持续发展的重要性日益凸显,对地理信息源数据的需求也日益增大,而地形图数据是GIS基础框架的重要数据源,我国地图制图系统大多以AutoCAD平台开发,很多数据都以CAD格式存储。在CAD的数据模型中,点、线、面等几何要素以二进制形式保存于文件中,相关的注记、颜色、线形等属性也跟几何数据放在一起,处理这些数据时都被系统调入内存,故其具有强大的绘图功能和处理矢量图形的能力,因此这种格式的数据还将广泛应用在测绘制图、国土、规划、交通等部门。但从空间地理信息系统的角度来看,CAD缺乏较强的对空间数据信息的描述和分析功能。而地理信息系统(GIS),特别是Geodatabase空间地理数据模型在空间信息分析方面发挥着巨大的作用,能对已存在的空间数据进行建模、分析和管理,能够在一个统一的模型框架下处理和表达GIS地理空间要素。本文对数字地形图数据模型和GIS数据模型之间的差异性进行了深入的分析研究,提出了AutoCAD数字地形图数据向ArcGIS GeoDatabase数据模型转换的必要性、讨论了CAD数据格式与GeoDatabase数据模型在数据结构、概念内容、应用方向、精度要求等方面的差异,重点分析了CAD地形图数据转换到ArcGIS空间数据过程中存在的问题;在CAD环境下利用VBA技术开发了一套辅助工具软件实现了对要素封闭性检测、重复要素的删除、要素编码和扩展属性等功能;充分研究了两种数据格式的特点及转换技术,探讨了数据质量的主要内涵,围绕AutoCAD地形图数据入库到GeoDatabase空间数据库这一课题,以CAD数据转换到ArcGIS数据存在的问题为出发点,采用C#语言和COM组件技术,利用ArcGIS的GeoDatabase数据模型,对其中关键性问题——数据导入到GeoDatabase空间数据库后跨图幅要素的合并、要素属性的合并、转换后图形要素精度分析以及可视化表达等问题进行了研究分析,提出了相应的模型和算法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究现状
• 1.2.1 基础地理信息系统建设现状及制约瓶颈
• 1.2.2 AutoCAD地形图数据到GIS空间数据转换及相关质量问题研究现状
• 1.2.3 图幅间要素合并问题研究现状
• 1.3 本文研究内容
• 1.3.1 数据质量的主要内涵
• 1.3.2 主要研究内容及意义
• 1.4 基于组件开发的技术支持
• 1.4.1 面向对象技术
• 1.4.2 COM技术
• 1.4.3 基于接口的编程
• 1.4.4 组件式GIS系统的特点
• 1.5 开发环境和开发语言选择
• 第二章 数字地形图数据与GIS空间数据差异性分析
• 2.1 数字地形图数据模型
• 2.1.1 数字地形图数据模型的概念
• 2.1.2 数字地形图数据模型的特点
• 2.1.3 数字地形图的表现
• 2.2 GIS空间数据模型
• 2.2.1 空间数据模型的概念
• 2.2.2 拓扑关系数据模型
• 2.2.3 Geodatabase空间数据模型
• 2.3 数字地形图数据模型与GIS数据模型的差异性分析
• 2.3.1 数据概念和数据内容的存在差异性
• 2.3.2 数据结构和数据格式存在差异性
• 2.3.3 地理要素的表达存在差异性
• 2.3.4 地理数据的精度要求存在差异性
• 2.3.5 应用重点的差异性
• 第三章 数字地形图数据转换到空间数据库关键技术
• 3.1 CAD数据转换前预处理及相关工具开发
• 3.1.1 地形要素的封闭性检测
• 3.1.2 重复地形要素的清理
• 3.1.3 对带状线性地理要素的处理
• 3.1.4 地形图图元数据属性匹配
• 3.2 地形图数据转换到GIS数据格式的方法
• 3.3 要素清理与编辑功能的开发
• 3.4 转变格式后数据质量的检查与分析
• 第四章 要素合并功能的设计与算法流程
• 4.1 接边模块设计及算法框架
• 4.1.1 分幅数据预处理模块
• 4.1.2 跨图幅要素合并算法框架设计
• 4.1.3 误差配赋方法
• 4.2 系统详细设计
• 4.2.1 线要素接边融合
• 4.2.2 面要素接边融合
• 4.2.3 算法流程及关键代码
• 4.3 要素合并质量检查与误差分析
• 4.3.1 空间数据误差来源
• 4.3.2 合并图形误差分析
• 第五章 要素符号可视化功能的实现
• 5.1 使用ArcGIS9.2制图表达符号化要素
• 5.1.1 制图表达的定义
• 5.1.2 制图表达规则传统符号的区别
• 5.1.3 制图表达的生成
• 5.1.4 制图表达在Geodatabase中的存储方式
• 5.2 地图要素符号化过程
• 5.3 要素符号化功能的实现
• 第六章 结论
• 6.1 论文取得的成果
• 6.2 存在的几个问题
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历在学期间发表的学术论文与研究成果