GIS與CAD地理空間數(shù)據(jù)共享方法研究——以ArcGIS和AutoCAD為例.pdf

1、2009年美國(guó)ESRI公司提出了地理設(shè)計(jì)的概念，試圖將GIS技術(shù)與CAD融合，打破地理與設(shè)計(jì)之間的界限，為人們提供強(qiáng)大的制圖、數(shù)據(jù)管理、空間分析和顯示工具。然而，現(xiàn)階段GIS與CAD的集成程度較低，兩平臺(tái)間數(shù)據(jù)的共享一般通過直接轉(zhuǎn)換的方式完成，在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的過程中容易產(chǎn)生信息丟失、幾何圖形變形、轉(zhuǎn)換前后圖層不匹配等問題。究其原因，主要在于地理對(duì)象和地理現(xiàn)象的復(fù)雜性以及人們認(rèn)知地理對(duì)象和地理現(xiàn)象的角度、興趣和方法的差異性，使得GIS與CAD

2、對(duì)同一地理對(duì)象和地理現(xiàn)象的描述方式不完全相同，因此兩平臺(tái)間的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、組織方式、空間基準(zhǔn)不同，進(jìn)而導(dǎo)致兩平臺(tái)間地理空間數(shù)據(jù)的共享與互操作存在障礙。因此，亟需從兩平臺(tái)地理空間數(shù)據(jù)模型間的差異入手，解決地理空間數(shù)據(jù)的共享問題，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的地理空間數(shù)據(jù)模型，為數(shù)據(jù)的跨平臺(tái)互操作奠定基礎(chǔ)。
　　鑒于此，本文以地理空間數(shù)據(jù)模型為研究對(duì)象，針對(duì)現(xiàn)有共享方法中存在的缺陷，對(duì)OGC標(biāo)準(zhǔn)、ISO規(guī)范和幾種常用軟件的地理空間數(shù)據(jù)模型進(jìn)行對(duì)比分析，構(gòu)建面

3、向共享的地理空間數(shù)據(jù)模型，建立面向共享的地理空間數(shù)據(jù)模型與ArcGIS、AutoCAD的地理空間數(shù)據(jù)模型的映射關(guān)系，提出一種基于面向共享的地理空間數(shù)據(jù)模型的共享方法，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證面向共享的地理空間數(shù)據(jù)模型的兼容性，以及該共享方法的可行性，實(shí)現(xiàn)GIS與CAD兩平臺(tái)間數(shù)據(jù)的雙向共享，解決現(xiàn)有共享方法中存在的部分問題。
　　本文的研究?jī)?nèi)容與研究成果如下:
　　(1)面向共享的地理空間數(shù)據(jù)模型的構(gòu)建。以GIS與CAD兩種平臺(tái)的地理

4、空間數(shù)據(jù)模型為切入點(diǎn)，從幾何圖元的組合方式、數(shù)據(jù)模型的描述能力、空間基準(zhǔn)、可計(jì)算性、兼容性、數(shù)據(jù)組織方式和屬性數(shù)據(jù)組織七個(gè)方面對(duì)比分析GIS與CAD的地理空間數(shù)據(jù)模型。在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建面向共享的地理空間數(shù)據(jù)模型，實(shí)現(xiàn)兩平臺(tái)地理空間數(shù)據(jù)模型的統(tǒng)一描述。
　　(2) GIS與CAD地理空間數(shù)據(jù)的雙向映射方法。針對(duì)現(xiàn)有共享方法中存在的缺陷，提出了一種基于面向共享的地理空間數(shù)據(jù)模型的共享方法，以ArcGIS和AutoCAD為例，建立面向共

5、享的地理空間數(shù)據(jù)模型與ArcGIS、與AutoCAD地理空間數(shù)據(jù)模型間的映射關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了ArcGIS與AutoCAD數(shù)據(jù)的雙向映射。
　　(3)連續(xù)幾何圖形的統(tǒng)一表達(dá)與轉(zhuǎn)換。為實(shí)現(xiàn)地理空間數(shù)據(jù)模型中連續(xù)幾何曲線的統(tǒng)一表達(dá)，并且簡(jiǎn)化涉及連續(xù)幾何對(duì)象的GIS算法，從現(xiàn)有地理空間數(shù)據(jù)模型中常見的四種連續(xù)幾何對(duì)象為切入點(diǎn)，研究地理空間數(shù)據(jù)中連續(xù)幾何對(duì)象的統(tǒng)一表達(dá)，實(shí)現(xiàn)了三次NURBS曲線與圓及圓弧、與橢圓及橢圓弧、與二次及三次Bezier