基于ComGIS的從Shape文件到Dxf文件格式轉換的方法

[摘要]：本文詳細分析了DXF和Shape文件結構，并介紹了一種從Shape文件到DXF文件轉換的簡單方法，解決了GIS系統軟件與AutoCAD制圖軟件之間的數據共享的問題。并經過作者實踐證明，該方法簡單有效。[關鍵詞]：DXF文件，Shape文件，MapObjectAWayofFormatTranslationfromShapeFiletoDxfFileonBaseofComGISKeywords：DxfFileShapeFileMapObject隨著軟件組件式開發技術的逐漸成熟，GIS組件（如ESRI的MapObject和MapInfo的MapX）在專業型地理信息系統開發中扮演了重要的角色[3]，然而GIS二次開發組件都具有其天生的局限性，即不同系統之間的數據轉換功能非常弱，特別是基本不具備從GIS數據到AutoCAD制圖系統的數據格式轉換功能，影響GIS的數據共享。因此為了實現數據的共享，必須進行數據格式的轉換，目前，通用的數據格式轉換方式有以下幾種：一、數據格式轉換方法1、常規的GIS數據格式轉化方法就是采用某種編程語言首先讀取源數據文件，提取源文件中的圖形信息和屬性信息，然后再寫入目標文件中去。這種方法需要同時非常熟悉兩種數據文件的格式，因此給數據轉換帶來了不小的難度。2、利用數據格式轉換工具這種方法簡單方便，但是通用數據格式轉換器難以避免的會丟失一些圖形信息，轉換出來的圖形一般還需要一些特別的處理，如圖形顏色設置，符號設置，區域填充設置。3、利用第三方數據文件訪問工具進行數據格式轉換這種方法靈活簡單，也具有很強的靈活性，開發難度小，代價就是需要第三方的數據訪問組件。隨著GIS組件式開發技術的逐漸成熟，各種GIS組件都具有訪問其本身的GIS數據的功能，如MapObject可以訪問ESRIShapeFiles、ArcInfoCoverage和VPF等矢量數據格式。利用GIS組件的這種特點可以靈活的自己編寫與其他數據格式轉換的程序，或者在GIS系統的二次開發中集成數據格式轉換的功能，實現GIS數據共享。本文研究的內容就是利用GIS組件（MapObject）進行由Shape到Dxf的格式轉換。二、基于ComGIS的從Shape文件到Dxf文件格式轉換的方法1、Shape文件結構ESRI的Shape文件是二進制文件，能夠同時存儲空間圖形數據和屬性數據。一個Shape文件包括三個文件：一個主文件(*.shp)，一個索引文件(*.shx)，和一個dBASE(*.dbf)表。主文件是一個直接存取變量記錄長度文件，其中每個記錄描述一個有它自己的vertices列表的shape。在索引文件中，每個記錄包含對應主文件記錄離主文件頭開始的偏移，dBASE表包含了實體的屬性數據。圖形數據和屬性數據通過索引號建立一一對應的關系。Shape文件是按照地物類型來組織的。地物類型可以分為簡單的分為點（Point）、線(Line)、面(Polygon)三種類型，一個Shape文件中只能包括一種類型的地物，即只能包括點、線或者面狀地物中的一種。點狀地物存儲的是一組坐標（X，Y），線包括簡單線和多段線，存儲的是一系列的坐標串（X1，Y1，X2，Y2…），面狀地物存儲的是一系列封閉的坐標串（X1，Y1，X2，Y2，…，X1，Y1）。2、DXF文件結構DXF文件有兩種格式：ASC碼文本格式和二進制格式。前者可以用記事本打開，簡單易讀，后者存儲效率高[2]。DXF文件最小組成單位是組（GROUP），一個DXF文件由多個組組成。每個組在DXF文件中占兩行。第一行是組碼（GROUPCODE），它是一個整數；第二行是組值（GROUPVALUE），它的數據類型取決于組碼的數值。例如X坐標的組碼為10，Y坐標的組碼為20，Z坐標的組碼為30。一個DXF文件分為多個節（SECTION），每個節均由多個組（GROUP）組成。每個節均由一個組值為字符串“SECTION”的0組開始，后跟組值為表示段名的字符串的2組，其后為組成該節的各個組，最后以組值為字符串“ENDSEC”的0組表示該節結束。所有節都結束后，在DXF文件的最后是組值為字符串EOF（ENDOFFILE）的0組作為文件的結束標志。一個完整的DXF文件由以下七個節（SECTION）組成：A．標題（HEADER）節：包括與圖形相關聯的變量的設置，例如圖形節最大、最小X坐標和最大、最小Y坐標($LIMMIN，$LIMMAX)，點顯示模式（$PDMODE），點尺寸（$PDSIZE）等。其中的每一個變量都通過組碼9給出變量名，并由其后的組碼提供變量值。B．類（CLASSES）節：類節保存由應用程序定義的類，而該類的實例則出現在塊節（BLOCKS）、實體節（ENTITIES）和對象節（OBJECTS）中。C．表（TABLE）節：包含命名項的定義，存放一系列表。包括線型（LTYPE）表、層（LAYER）表、文本字樣（STYLE）表、視（VIEW）表、用戶坐標系統（USC）表、視窗配制（VPORT）表、尺寸標注式樣（DIMSTYLE）表、應用標識（APPID）表。D．

塊（BLOCK）節：存放塊定義的實體。對圖形中每個塊引用，在塊節中都必需有一個條目與之對應。E．實體（ENTITIES）節：存放圖形實體，其中包括塊插入實體。DXF圖形文件中的所有圖元（包括點、線、面、插入塊，注記文字等實體）都將在ENTITIES節定義。F．實體（OBJECTS）節：存儲非圖形對象。G．

預覽圖像（THUMBNAILIMAGE）節：只有當預覽圖像被保存在DXF文件中時該節才存在。編寫一個構造完備的DXF文件的程序是比較困難且煩瑣的，因為必須保持圖形的一致性，以使AutoCAD能夠接受它，同時還必須保持信息的完整性。值得慶幸是一個DXF文件可以只包含以上七個節中的若干個節，而不是全部節。以上七個節中，最重要的是實體（ENTITIES）節，實體節存儲了DXF文件所有的圖形對象。一個最簡單的DXF文件可以只包含實體（ENTITIES）節，而不需要包含其他任何節。這樣就大大降低了DXF文件編寫的難度。3、Shape文件到DXF文件轉化的實現由于Shape文件是二進制文件，且文件格式復雜，直接使用編程語言讀取Shape文件具有一定的困難，由此作者使用第三方開發組件MapObject提供的對Shape文件的數據訪問接口來讀取Shape文件內容，大大降低了Shape文件到DXF文件格式轉化的編程工作量。MapObject是目前最優秀的GIS二次開發組件之一，他提供了一系列的GIS制圖功能和訪問ESRIShapeFiles的數據訪問接口[1]。利用MapObject對Shape文件的數據訪問功能來提取Shape的圖形信息，具有不丟失圖形信息、數據訪問簡單等優點。下面是Shape文件類型與DXF圖元類型對照表：圖1.Shape文件地物類型與DXF文件圖元類型對照表作者以某市地下管線Shape文件為例，實現了將管線Shape文件轉化為AutoCAD系統DXF文件，并將數據轉化功能集成到某市地下管線管理信息系統中，很好的解決了地下管線管理系統與AutoCAD制圖系統之間的數據格式共享問題。轉化過程中沒有丟失圖形信息。下面以地下管點Shape文件為例，簡單介紹如何將點圖元寫入DXF文件。點狀地物對應DXF文件的點圖元，但是由于Shape文件中點狀地物通常表示地圖上的一個獨立地物，如電線桿等，他具有某些特殊的符號，因此往往需要把Shape文件的點狀地物作為一個塊（Block）插入到DXF文件中，這也是通用的文件格式轉換工具所不能做到的。下面是一個插入圖塊的通用函數：PublicSubInsertBlock(lyrNameAsString，blkNameAsString，XAsDouble，YAsDouble)Print#fnum，0Print#fnum，"INSERT"‘插入圖塊組碼Print#fnum，8Print#fnum，lyrName‘插入圖塊的圖層名Print#fnum，100Print#fnum，"AcDbBlockReference"Print#fnum，2Print#fnum，blkName‘插入的圖塊名Print#fnum，10Print