基于FME的DWG高程数据到GIS数据的无损转换

李丹丹 陈晓辉

(吉林建筑大学城建学院，长春 130111)

1 DWG高程数据处理

FME(Feature Manipulation Engine空间数据操作引擎)是GIS数据转换平台，它能够实现150多种数据格式(模型)的相互转换［1］．而从技术层面上讲，FME不再将数据转换问题看作是从一种格式到另一种格式的变换，而是完全致力于将GIS要素同构化并向用户提供组件，以使用户能够将数据处理为所需的表达方式．事实上，许多GIS用户为了在同一系统中获得不同的数据表达方式，也使用FME来操纵数据．本次实验的数据源是1∶500比例尺的无属性地形图数据，通过对这些数据的数字化和检查来提供有相应属性的基础地理信息数据库．阐述基于FME的CAD到GIS数据“无损”转换方法研究．

DWG高程数据主要包括高程点和等高线两个图层，数字化成图时需要对高程点和等高线实体要素赋予相应的属性信息和高程信息［2］．本文实验主要应用CASS7．1软件进行1∶500比例尺高程数据的数字化，将无属性的高程信息(见图1)进行矢量化成有相应属性和高程的高程信息如图2所示．

图1 无属性编码等高线

等高线需要赋予属性，包括首曲线和计曲线，除此之外，还需对每条等高线标高按照高程点高程进行赋值．全部矢量化完成后需要对全图进行检查，应用软件中快速选择将标高为0的等高线重新处理．矢量化完成等高线如图3所示．

利用FME建立高程数据检查模型，主要检查高程点、等高线属性已经所在层的内容是否符合“DWG_GDB数据结构转换对应表”要求，并对检查后数据进行处理．利用FME处理CASS数据并转换到GIS数据库中，高程的转换需要对等高线，高程点分别进行转换，并且用FME进行检查，不合格的需重新进行数字化，再进行数据转换，直到合格为止．

图2 矢量化后有属性的等高线计曲线

图3 矢量化完成后高程数据

2 基于FME高程数据转换

2．1 FME中DEM转换模块

FME软件中的SurfaceModeller模块可以实现不同格式高程数据的相互转换，为不同的工程应用提供不同格式的DEM数据．在工程应用中主要应用DWG数据进行平整场地的土石方量计算、确定汇水面积、设计线路纵横断面图等，而在规划部门中常应用GIS数据进行设计规划和分析．相同地区不同格式的数据可以应用FME进行转换研究．转换主要分为以下步骤［3］:

(1)数据输入． 任何形式的高程数据，作为数据源时，均作为高程点和线元素输入，其中线素分为等高线和特征线．将源数据分成三类，可同时导入到SurfaceModeller中，多种源数据也可以同时导入共同参与计算，并实现格式的转换．

(2)数据转换． SurfaceModeller模块是一个封装的数据转换模块，只需要根据实际需要设置相关的参数，如DEM格网间．

2．2 高程点数据转换

FME对高程点数据进行转换时，高程值Z存放在点Geometry的Position Z中，使用FMESuite将多个离散的地形高程数据文件(Dwg，Dxf格式)构建合并，一般是以ESRI的 Geodatabase格式写入数据库［4］．

此模型功能:

(1)高程点缓冲附注记． 建立缓冲半径5，判断高程注记是否在缓冲半径圆内再赋值．缺点是容易附空值或不正确的值．转换模型如图4和图5所示．

(2)高程注记基点附注记． 高程注记赋值没用错误，但高程点位为其注记的基点．转换模型如图6所示．

图4 高程点缓冲附注记

图5 高程基点附注记

图6 FME高程点数据转换结果

2．3 等高线数据转换

FME应用Spatial ETL Tool工具进行等高线数据转换，在“Spatial ETL Tool”中在找到DGX等高线层所在的位置，设定Data Type的类型等高线转换模型如图7所示．

模型功能:

(1)自动连接线(模糊距离为0．1(可设置)的相邻线);

(2)自动赋予标高属性(前提必须在CASS下输入等高线标高)．

高程点和等高线分别经过FME模型转换成GIS数据后在ArcMap中显示如图8．

图7 等高线转换模型

图8 FME Universal Viewer中显示等高线

3 与ArcGIS的DWG高程数据转换方法比较

在南方CASS软件中DWG数据为分层存储，在转换时图层被严格分为点、线、面、注记进行转换，同时在ArcGIS中形成相应的要素类存储．FME转换时可以根据需要应用Joiner函数添加必要的属性信息将所有图层分别存储，同时可以检查错误数据或无属性数据．而ArcGIS针对DWG数据的转换较简单，只能进行视觉意义上的表达效果和原始的DWG数据一致，无法进行严格的数据质量控制，如图形拓扑检查、分类编码检查处理及接边一致性的检查等．

4 结论

通过以上实验分析，针对FME软件对高程数据的转换研究可以得出以下结论:根据“DWG_DGX数据结构转换对应表”定义规则，对GCD和DGX图层、编码、几何类型、GIS分类、字体大小可以进行错误检查，这是其他软件很难实现的功能;可以自动赋予等高线，高程点属性如线型、结构、名称、要素代码、长度、厚度、类型、入库日期等(同时保留CAD原要素的相关信息:图层、颜色、符号编码、要素类型等);接边分幅处等高线自动连接线;建立完整的等高线数据库，包括注记等内容．

［1］李瑞霞，杨 敏，邓喀中．基于FME的GIS到DWG数据“无损”转换［J］．测绘通报，2009(5):55-59．

［2］石木耀．Auto DWG数据与ArcGIS数据转换研究［D］．北京:中国地质大学，2010．

［3］王阳生．基于FME的DEM数据格式转换及应用［J］．科技资讯，2011(7):26-27．

［4］陈 影，程耀东，闫浩文．利用FME进行GIS数据的无损转换［J］．测绘科学，2007，32(2):75-77．