基于AutoCAD图形实体身份证编码方法研究与实现

贺卫中，束 平，刘 军

(1.常州市土地勘测中心，江苏常州213001;2.常州市测绘院，江苏常州213002)

一、引 言

AutoCAD作为一个易操作平台，已被广泛的应用到地理信息系统(GIS)前端的数据采集中，我国现有的大比例尺数字化地形图(1∶500、1∶1000、1∶2000)的采集制图软件大部分选择了AutoCAD作为平台工具进行二次开发应用［1，7］。AutoCAD 的图形文件是以图元为单位记录数据的，一个图形通常只存储图元的几何数据和几何特征。同时 Auto-CAD还为用户提供了扩展对象数据(Xdata)，用户可以通过对AutoCAD对象扩展编码和其他文字、数字等扩展属性项，将空间数据和属性项关联保存到DWG文件中。通过数据转换程序，能够将图形数据和扩展属性数据无丢失的转换到通用商业GIS数据库中［2］。但由于在DWG数据中图形实体无统一标识码，因此会导致数据转换更新后GIS数据库要素标识码不一致，将不利于GIS的数据管理与应用。

为了能在GIS中方便地对地理要素进行唯一检索、定位查询及更有效的管理和操作各地理要素，以及实现空间矢量数据的属性与空间几何图形数据的对应，需要赋予每个地理要素唯一的标识码作为它在整个地理要素集合中的识别标志，这种方式可以使GIS用户在使用该数据时，能够将该标识码作为用户专题属性数据挂接的关键字［5］。

因此，就需要在数据采集时对地理要素进行统一编码。为科学规范地对AutoCAD基础地理信息数据库进行要素编码，本文参照我国居民身份证编码的方式，提出了一种在AutoCAD中要素编码方法——身份证法。

二、AutoCAD图形对象身份证法规则

AutoCAD实体对象的身份证编码与我国公民的身份证号码的编制相似，其特点是唯一性、确定性。对于一幅地形图、地籍图而言，它的图幅号是唯一的，对于街坊图的图号也是唯一的，下面按地形图与地籍图的分幅图举例说明。

AutoCAD实体对象的身份证编码层次由5层20位阿拉伯数字表示。其中，第1层为省、自治区、直辖市行政代码2位;第2层为地级市行政编码2位;第3层为区级行政代码2位;第4层为地形地籍图图幅号9位，位数不够的前面补“0”;第5层为图幅中AutoCAD的每个实体流水号5位，最大不超过“99999”，位数不够前面补“0”。AutoCAD图形对象身份证编码结构如图1所示。

图1 图形对象身份证编码结构

三、图形对象身份证编码实现

1.初始编码

根据本文实体对象的身份证编码，可以通过基于AutoCAD二次软件开发实现对实体对象的身份证赋值，并存储在对象的附加属性XDATA中。过程如下：首先，对已经通过质量检查的地形地籍图按结合表储存文件，储存文件名为合乎规定的数值;其次，对实体的附加扩展属性MapObjectID添加2个字段值“MapID”和“IDTime”，即“身份证号”和“发证时间”。其中，身份证号按编码规则编号，发证时间读取计算机系统时间。如图2所示，该AutoCAD图形对象身份证号为3204100124901104892，发证时间为20110322.1642，即 2011年 3月 22日 16点42分。

图2 实体的附加扩展属性MapObjectID

初始编码以图幅为单位，对图形对象编码进行程序流程图如图3所示。

图3 AutoCAD实体身份证初次编码流程图

2.修补测更新数据编码

城市大比例尺地形地籍图更新是测绘单位的日常工作，以笔者所在单位为例每天大约需要更新20～50幅1∶1000的地籍图，更新频率较快。本文采取将AutoCAD的DWG数据文件按二进制的方式将其存放在数据库中，当需要更新数据时，通过数据库管理系统下载原数据，同时锁定已下载图幅。外业修补测结束后，进行质检并按地形地籍图结合表分幅，然后通过内业检查，检查最后一步就是对更新数据进行编码处理，检测没有发生任何变化的对象保持MapID不变，对新增对象则进行编码，最后上传数据库。数据更新编码流程图如图4所示。

3.数据编辑编码处理

在地形地籍图数据更新时，势必会碰到对原图形数据编辑的问题，本文将原图编辑归类为4种类型：删除对象;增加对象;修改对象;修改扩展属性。4种类型编码处理过程如下：

1)对象删除，MapID和IDTime也随之删除。该身份证编码自然死亡，不再分配给其他对象。假如删除的对象是编号最大的一个实体，更新数据后新增第一个对象的编码就是删除的这个对象。这就是增加IDTime字段的原因，当在数据转换到Arc-GIS入库时，只有当MapID和IDTime字段都相同时才认为对象没有变化。当删除的对象是编号最大的n个实体时，处理方式相同。

图4 修补测更新数据编码流程

2)增加对象，构建ObjectAppend数据库监视器，新增对象不带MapID，如果用拷贝(阵列、镜像、打碎等)原图对象的方式增加对象，将新增对象置入监视器，构建命令监视器在执行 commandended、commandcancelled、lispEnded、lispCancelled 时触发清除MapObjectID扩展属性。在图幅通过质检后按更新数据编码方式对新增对象编码。

3)修改对象，修改了对象坐标或者修改了文字内容时，构建 ObjectModify数据库监视器，当Auto-CAD 执行 copy、move、break、ddedit、pedit、trim、mirror、offset、array、rotate、scale、stretch、lengthen、extend、chamfer、fillet等命令编辑对象，将编辑的对象置入监视器，构建命令监视器在执行 command ended、command can celled、lisp Ended、lisp Cancel led 时触发清除对象MapObjectID扩展属性。在图幅通过质检后按更新数据编码方式对修改对象编码。

4)修改扩展属性，通过编制VBA程序解决，假如修改了对象的属性数据，如图5所示。如果修改了房屋的楼层属性，程序直接删除MapObjectID扩展属性，数据采集日期变为当前日期，作业员变为当前用户。在图幅通过质检后按更新数据编码方式对该对象重新编码。

图5 修改了房屋的楼层属性

四、在数据转换和共享中的应用

1.AutoCAD到ArcGIS的转换

常规大比例尺地形地籍图数据转换和更新基本都是以图幅或固定区域为单元进行，即删除Arc-GIS库中本幅图的全部数据，将要更新的AutoCAD数据转换倒入ArcGIS库中，这种以图幅为最小单位更新的方式效率较低。通过对AutoCAD图形对象身份证编码，构建面向对象的图幅数据更新，在AutoCAD数据到ArcGIS数据转换过程中，只需比较更新图幅AutoCAD数据与ArcGIS数据中MapID和IDTime的差异，如果MapID和IDTime都一样判断为对象未变化，不需要更新。比较差异MapID和IDTime即可实现只更新变化的数据，同时保存历史数据。这样不仅提高了更新效率，同时大大减小了历史数据库的数据量。

2.数据共享与数据交换

地形地籍图对象叠加了身份证编码后，主要的目的在实现数据的共享和互换。

1)独立符号，不存在接边问题，用户单位增加的属性数据可以通过MapID进行关联直接实现数据共享和互换。

2)线对象和面对象，假如要进行接边处理，选取IDTime最新的MapID作为对象的MapID和IDTime，其余接边对象的MapID和IDTime放在元数据库中备查。笔者单位在使用ArcGIS数据时保存两个数据库，一个是按图幅存放不进行接边处理;另一个是对线、面进行接边处理的数据库。这样在对线、面进行接边处理时，只要检查MapID和IDTime一致即可判定对象是否需要更新。

3)如果在接边后的数据上叠加其他信息时，如房产部门在接边后的房屋属性中增加了房屋其他信息，通过MapID关联和IDTime确认就可将增加的房屋的信息反填到基础地理数据中，实现数据共享和互换。

3.实 例

笔者单位参加了“常州市应急警用地理信息系统”建设，该项目获2009年度中国地理信息优质工程金奖，在该项目中笔者负责常州市基础地理信息数据的生产加工，在数据生产加工过程中采用Auto-CAD图形对象身份证法对地理要素进行统一编码。基础地理数据提供给公安局后，公安局采集了全市区约3万个城市主干道报警路灯编号，并添加到路灯属性数据中。在与公安数据交换中，通过MapID和IDTime关联实现了公安报警路灯编号对基础地理数据信息的扩展(如图6所示)，目前该数据已经提供给120急救中心，用于急救定位。通过这种方式与其他数据使用单位进行的数据共享与交换，不仅丰富了现有基础地理信息数据，提高了数据质量，还扩展了数据使用范围。

图6 通过MapID与公安数据交换后的路灯数据

五、结束语

综上所述，通过对AutoCAD大比例尺地形数据进行身份证编码的研究和实践，实现了在AutoCAD中对图形实体的身份证编码，AutoCAD数据库到GIS数据库转换中实体编码的一致性。同时介绍了AutoCAD身份证编码体系在数据更新、数据共享和交换实践中的应用经验。实践证明，该方法提高了数据更新效率，解决了数据共享中数据交换问题，丰富了基础地理信息数据。

［1］张雪松，张友安，邓敏.AutoCAD环境中组织GIS数据的方法［J］.测绘通报，2003(11)：45-48.

［2］曾宪珪，徐昌荣.基于AutoCAD的数字地形图属性数据组织方案［J］.测绘通报，2005(2)：200-31.

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