本發(fā)明涉及一種基于AutoCAD數(shù)據(jù)源和ArcGIS工具的高程圖快速生成方法。屬于工程信息技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著數(shù)字化測繪在我國的不斷發(fā)展，產(chǎn)生了大量的數(shù)字化測繪成果。數(shù)字化成果的轉(zhuǎn)化是地理信息系統(tǒng)獲取基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)的主要途徑之一。為了充分利用現(xiàn)有的數(shù)字化成果，AutoCAD數(shù)據(jù)與ArcGIS數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換、利用ArcGIS對地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的利用和管理，成了當(dāng)下必須面對并解決的一大問題。

數(shù)據(jù)在CAD中有存在多種格式。AutoCAD是廣泛應(yīng)用于建筑、測繪、規(guī)劃等領(lǐng)域的計算機(jī)輔助繪圖軟件。國內(nèi)測繪行業(yè)中，數(shù)字化地形圖基本都以AutoCAD或其二次開發(fā)的第三方軟件繪制而成，并以其生成的dwg數(shù)據(jù)格式數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲和使用。ArcGIS是由美國ESRI公司研發(fā)的開放地理信息處理平臺，具有強(qiáng)大的地理數(shù)據(jù)管理、編輯、顯示、空間分析等功能。

dwg格式是通過點(diǎn)、線、面、注記以及符號來表達(dá)空間對象，通過顏色、圖層、注記等方式對空間實(shí)體元素進(jìn)行可視化表達(dá)。塊和圖層是AutoCAD軟件的關(guān)鍵設(shè)置，塊參照是在圖形的指定位置創(chuàng)建該塊對應(yīng)的圖形或符號，其本質(zhì)上為點(diǎn)對象；每一圖層均可以放置一種地物的所有數(shù)據(jù)內(nèi)容。CAD數(shù)據(jù)用來表示物體的位置、大小、分布等方面信息，其數(shù)據(jù)間的拓?fù)潢P(guān)系較為簡單。

Shapefile(shp)是ArcGIS中一種簡單的矢量數(shù)據(jù)格式。shp地理要素可通過點(diǎn)、線及面域來表示，存儲矢量要素的空間和屬性信息。一個shp要素主要由索引文(.shx)、坐標(biāo)文件(.shp)、屬性文件(.dbf)、投影文件(.prj)等文件組成。GIS數(shù)據(jù)的基本要素之間具有拓?fù)潢P(guān)系，并反映了實(shí)體間的結(jié)構(gòu)關(guān)系，這種關(guān)系對地理信息的數(shù)據(jù)處理及空間與網(wǎng)絡(luò)分析具有重要意義。

在實(shí)際工程應(yīng)用中，經(jīng)常需要將某地區(qū)地形的AutoCAD數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源，通過ArcGIS工具制作地區(qū)高程圖。而在使用ArcGIS工具導(dǎo)入dwg文件并生成高程圖的過程中，由于制作和存儲過程中的一些原因，經(jīng)常遇見的問題是：dwg格式的文件中，高程點(diǎn)以點(diǎn)的形式繪制在某一圖層中，而其對應(yīng)的高程值并未準(zhǔn)確標(biāo)注在點(diǎn)的高程屬性中，高程屬性值為空或錯誤數(shù)值，而正確的數(shù)值是以文本形式標(biāo)注在每一高程點(diǎn)附近，且這些文本標(biāo)注統(tǒng)一包含于另一圖層。這時，二者的分離使得導(dǎo)入ArcGIS后，需要重新對高程點(diǎn)的高程屬性(Elevation)按照標(biāo)注值進(jìn)行賦值，才能進(jìn)行后續(xù)高程圖制作。于是，對于較大規(guī)模的地區(qū)或者其他數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)量較大的情況，手動輸入工作量會非常大而耗時較長，嚴(yán)重影響工作進(jìn)度。因此本發(fā)明提出一種將AutoCAD作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源，在ArcGIS工具平臺上，充分利用ArcGIS中的地理信息處理工具，將高程點(diǎn)的高程值進(jìn)行自動賦值，以便快速高效生成高程圖的方法。該方法能夠批量操作，具有方便、快捷、精確的特點(diǎn)，可以大大減少工作量，節(jié)約時間，提高效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于：針對實(shí)際工程中遇到的在利用AutoCAD數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源，制作地區(qū)高程圖的過程中，因?yàn)楦叱厅c(diǎn)的高程屬性和高程值標(biāo)注分離，而導(dǎo)致在ArcGIS平臺上手動賦值工作量繁重、耗時長的問題，提出一種基于ArcGIS工具，對高程點(diǎn)進(jìn)行快速賦值來生成高程圖的方法。該方法能很好地保證高程賦值的效率和質(zhì)量。

為達(dá)到發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

一種基于AutoCAD數(shù)據(jù)源和ArcGIS工具的高程圖快速生成方法，所述方法包含以下步驟：

(1)篩選出dwg文件中與制作高程圖相關(guān)的圖層信息

在AutoCAD軟件中打開制作高程圖所依據(jù)的某一地區(qū)的dwg文件，篩選出其中與制作高程圖有關(guān)的圖層，另存為一個獨(dú)立的dwg文件備用。

(2)檢查高程點(diǎn)與對應(yīng)高程值的關(guān)聯(lián)情況

通過在AutoCAD中點(diǎn)擊查看高程點(diǎn)的特性選項(xiàng)，查看高程點(diǎn)Z坐標(biāo)屬性，觀察與實(shí)際高程值是否一致。若圖層中高程點(diǎn)的Z坐標(biāo)無誤，參考步驟(3)、(5)生成高程圖；若高程點(diǎn)的Z坐標(biāo)屬性空缺或賦值錯誤，而正確的高程值以注記形式標(biāo)注在高程點(diǎn)附近，且注記在另一圖層時，參考步驟(3)、(4)對高程重新賦值，然后參考步驟(5)，生成高程圖。

(3)將相關(guān)圖層導(dǎo)入ArcGIS中轉(zhuǎn)換為地理數(shù)據(jù)要素類shp文件

在ArcGIS中，點(diǎn)擊“添加數(shù)據(jù)”按鈕，將步驟(1)中備用的dwg文件導(dǎo)入ArcGIS中。則在ArcGIS平臺下，高程點(diǎn)存儲在Point圖層，注記在Annotation圖層中。此時生成的圖層是一種虛擬的數(shù)據(jù)模型，不能進(jìn)行編輯，因此需要利用工具箱ArcToolbox中“數(shù)據(jù)管理工具→要素→要素轉(zhuǎn)點(diǎn)”工具，分別將兩圖層轉(zhuǎn)換為shp格式的點(diǎn)要素層。轉(zhuǎn)換后，高程點(diǎn)存儲在Point要素層，注記存儲在Annotation要素層。

(4)利用ArcGIS工具對高程點(diǎn)的高程屬性快速賦值

通過遍歷查找距離每一個高程點(diǎn)最近的注記，將注記數(shù)值賦予該點(diǎn)高程屬性，來實(shí)現(xiàn)高程的快速賦值。具體為：

(4.1)利用ArcToolbox中“數(shù)據(jù)管理工具→要素→添加XY坐標(biāo)”工具，分別給步驟(3)生成的Point要素層、Annotation要素層的高程點(diǎn)和注記添加X/Y坐標(biāo)；利用ArcToolbox中“轉(zhuǎn)換工具→Excel→表轉(zhuǎn)Excel”工具，將Annotation要素層屬性表導(dǎo)出為xls格式的Excel表格，命名為表1。

(4.2)利用ArcToolbox中“分析工具→鄰域分析→生成鄰近表”工具，選擇Point要素層、Annotation要素層做鄰近分析。鄰近分析是在搜索半徑范圍內(nèi)，確定輸入要素層中的每個要素與鄰近要素層中的最近要素之間的距離。“輸入要素”選擇Annotation要素層，“鄰近要素”選擇Point要素層，并勾選“僅查找最近要素”，結(jié)果記錄在命名為“Generate_near”的輸出表中。則在生成的Generate_near表中，IN_FID一列表示Annotation要素層中每一注記要素的編號，NEAR_FID一列表示Point要素層中與該行IN_FID編號對應(yīng)注記距離最近的高程點(diǎn)要素編號，NEAR_DIST表示兩要素層中IN_FID和NEAR_FID編號所對應(yīng)的最近的兩要素之間的距離。

(4.3)利用ArcToolbox中“轉(zhuǎn)換工具→Excel→表轉(zhuǎn)Excel”工具，將Generate_near表導(dǎo)出為xls格式的Excel表格，命名為表2。表2依據(jù)Annotation要素層的IN_FID升序排序，將步驟(4.1)中的表1注記值列復(fù)制粘貼到表2中作為Text列。

(4.4)對Point要素層做“連接和關(guān)聯(lián)→連接”操作，“1.選擇該圖層中連接將基于的字段”選擇默認(rèn)編號“FID”；“2.選擇要連接到此圖層的表”選擇步驟(4.3)中生成的“表2”文件；“3.選擇此表中將要作為連接的基礎(chǔ)字段”選擇“NEAR_FID”。

點(diǎn)擊確定后，即完成了在Point點(diǎn)要素層中，將距離每個高程點(diǎn)最近的標(biāo)注文本連接給該點(diǎn)，原數(shù)值標(biāo)注字段“Text列”即為高程點(diǎn)對應(yīng)的高程值列，將其字段命名為Elevation完成賦值。

(5)生成高程圖

Point點(diǎn)要素層中的高程點(diǎn)已經(jīng)包含了完整X/Y/Z坐標(biāo)屬性，Z坐標(biāo)即Elevation屬性值；通過tin工具生成地形圖和柵格文件,即生成高程圖。

本發(fā)明所述的基于AutoCAD和ArcGIS工具的高程圖快速生成方法的有益效果主要體現(xiàn)在：

在制作高程圖的過程中，AutoCAD數(shù)據(jù)的高程點(diǎn)與其高程值標(biāo)注相分離時，該方法極大簡化了傳統(tǒng)的人工手動錄入數(shù)據(jù)的工作量，且保證了高程數(shù)據(jù)錄入的質(zhì)量，只需對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行一定處理，通過ArcGIS工具即可實(shí)現(xiàn)大批量高程數(shù)據(jù)賦值的自動化，具有高效、準(zhǔn)確、快捷的特點(diǎn)，提高了工作效率。同時本專利所述的方法可操作性強(qiáng)，無需進(jìn)行復(fù)雜程序的編寫，保證了本發(fā)明的可實(shí)施性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明方法的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖1和具體實(shí)例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

本發(fā)明是在基于AutoCAD基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料結(jié)合ArcGIS工具建立高程圖的過程中，針對實(shí)際情況，提出的一種高程點(diǎn)快速賦值制作高程圖的方法。具體的操作步驟如下：

1.在AutoCAD軟件中打開制作高程圖所依據(jù)的某一地區(qū)的dwg基礎(chǔ)數(shù)據(jù)文件，篩選出其中與制作高程點(diǎn)有關(guān)的圖層，另存?zhèn)溆谩?/p>

2.檢查高程點(diǎn)與對應(yīng)高程值的關(guān)聯(lián)情況。若關(guān)聯(lián)良好，可直接制作高程圖；若存在高程點(diǎn)和高程值分離的情況，準(zhǔn)備做進(jìn)一步處理。

3.在ArcGIS中，點(diǎn)擊“添加數(shù)據(jù)”按鈕，將備用的dwg文件導(dǎo)入ArcGIS中。此時生成的圖層是一種虛擬的數(shù)據(jù)模型，不能進(jìn)行編輯，因此需要利用工具箱ArcToolbox中“數(shù)據(jù)管理工具→要素→要素轉(zhuǎn)點(diǎn)”工具，分別轉(zhuǎn)換為地理數(shù)據(jù)庫類shp點(diǎn)要素文件。

4.利用ArcGIS工具對高程點(diǎn)的高程屬性快速賦值。其原理為：通過遍歷查找距離每一個高程點(diǎn)最近的標(biāo)注文本，將文本數(shù)值賦予對應(yīng)點(diǎn)的高程屬性。其中距離的計算方法是通過連接操作，可以實(shí)現(xiàn)將距離每一高程點(diǎn)最近的高程值標(biāo)注對應(yīng)連接到其高程屬性，以實(shí)現(xiàn)快速賦值。

5.利用已經(jīng)賦值完畢的高程點(diǎn)，即可生成高程圖及進(jìn)行其他后續(xù)數(shù)據(jù)管理操作。