GIS與CAD地理空間數據共享方法研究——以ArcGIS和AutoCAD為例.pdf

1、2009年美國ESRI公司提出了地理設計的概念，試圖將GIS技術與CAD融合，打破地理與設計之間的界限，為人們提供強大的制圖、數據管理、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，兩平臺間數據的共享一般通過直接轉換的方式完成，在數據轉換的過程中容易產生信息丟失、幾何圖形變形、轉換前后圖層不匹配等問題。究其原因，主要在于地理對象和地理現(xiàn)象的復雜性以及人們認知地理對象和地理現(xiàn)象的角度、興趣和方法的差異性，使得GIS與CAD

2、對同一地理對象和地理現(xiàn)象的描述方式不完全相同，因此兩平臺間的數據結構、組織方式、空間基準不同，進而導致兩平臺間地理空間數據的共享與互操作存在障礙。因此，亟需從兩平臺地理空間數據模型間的差異入手，解決地理空間數據的共享問題，實現(xiàn)統(tǒng)一的地理空間數據模型，為數據的跨平臺互操作奠定基礎。
　　鑒于此，本文以地理空間數據模型為研究對象，針對現(xiàn)有共享方法中存在的缺陷，對OGC標準、ISO規(guī)范和幾種常用軟件的地理空間數據模型進行對比分析，構建面

3、向共享的地理空間數據模型，建立面向共享的地理空間數據模型與ArcGIS、AutoCAD的地理空間數據模型的映射關系，提出一種基于面向共享的地理空間數據模型的共享方法，并通過實驗驗證面向共享的地理空間數據模型的兼容性，以及該共享方法的可行性，實現(xiàn)GIS與CAD兩平臺間數據的雙向共享，解決現(xiàn)有共享方法中存在的部分問題。
　　本文的研究內容與研究成果如下:
　　(1)面向共享的地理空間數據模型的構建。以GIS與CAD兩種平臺的地理

4、空間數據模型為切入點，從幾何圖元的組合方式、數據模型的描述能力、空間基準、可計算性、兼容性、數據組織方式和屬性數據組織七個方面對比分析GIS與CAD的地理空間數據模型。在此基礎上，構建面向共享的地理空間數據模型，實現(xiàn)兩平臺地理空間數據模型的統(tǒng)一描述。
　　(2) GIS與CAD地理空間數據的雙向映射方法。針對現(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據模型的共享方法，以ArcGIS和AutoCAD為例，建立面向共

5、享的地理空間數據模型與ArcGIS、與AutoCAD地理空間數據模型間的映射關系，實現(xiàn)了ArcGIS與AutoCAD數據的雙向映射。
　　(3)連續(xù)幾何圖形的統(tǒng)一表達與轉換。為實現(xiàn)地理空間數據模型中連續(xù)幾何曲線的統(tǒng)一表達，并且簡化涉及連續(xù)幾何對象的GIS算法，從現(xiàn)有地理空間數據模型中常見的四種連續(xù)幾何對象為切入點，研究地理空間數據中連續(xù)幾何對象的統(tǒng)一表達，實現(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