我国国土资源领域多年来一直把MapGIS作为指定的GIS软件平台, 对各类数据进行采集、加工和管理等工作。该平台目前发布的共享数据仅有MapGIS一种格式^{[1, 2]}。ArcGIS作为一款国际主流GIS软件, 在我国拥有相当庞大的用户群, 并且相比MapGIS而言, 在空间数据库一体化管理、空间分析等方面具有独到的优势^{[3, 4]}。为此, 开展两平台间数据格式精确转换的研究显得非常迫切。

当下数据转换方法主要有以下几种: ①利用MapGIS自身提供的转换模块功能直接将数据转换成ArcGIS的shapefile格式, 或先转换成E00, dxf或mapinfo等中间格式, 然后再转入ArcGIS中; ②采用某种编程语言直接读取MapGIS明码格式源文件, 再写入ArcGIS目标文件中^[5]; ③利用第三方软件如FME^{[6, 7]}等进行转换。笔者曾对这些方法做过试验和比较, 觉得它们后期编辑工作量太大, 信息丢失太多。为此, 本文在深入分析二者数据结构及其制图表达方式后, 提出了利用MapGIS sdk调用接口读取点、线、面的空间信息(即几何信息和参数信息)和属性信息, 通过ArcEngine实现shapefile文件写入的研究新思路。应用实践表明, 这种参数信息写入的方法为ArcGIS扩展插件的开发提供了便利, 明显提高了效率, 减少了人为工作量。

据所分析难点制定一套可行性转换方案, 具体流程如图3所示。

图3

Fig.3

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	图3 转换流程Fig.3 Conversion process

1)准备阶段。此阶段需对源格式数据进行精确检查, 如拓扑检查, 投影信息检查, 并将MapGIS提供的数据压缩存盘, 以确保转换之前数据的完整性。同时还需根据项目中用到的颜色、符号等(一般MapGIS源文件中会单独以pdf形式保存用到的颜色、符号等信息)信息建立从MapGIS到ArcGIS颜色映射表、符号映射表、字体映射表等, 在ArcGIS中制作符号库。这些映射表和符号库的建立非常有用, 对于无论用何种方法实现二者平台数据的转换都有很好的通用性。

2)文件转换及入库。基于前文对转换难点以及解决方案的分析, 调用二者开发包读取MapGIS空间以及属性信息。为了方便更好地在ArcGIS中渲染, 需将MapGIS特征要素的参数信息根据映射表做一定修改(如角度、字体等), 再写入shapefile文件中, 投影单独生成prj文件。转换工作数据的完整性非常重要, 几何修复(data management)和拓扑检查可以很好地保证这一要求。转换的shapefile数据格式没有拓扑关系, 所以需新建geodatabase, 然后导入shapefile。这一方面由于数据成果本来就需要入库, 另一方面也保证了在渲染前需进行的拓扑规则检查。拓扑规则需根据专题数据要求具体而定, 如解决常规的线重叠、悬挂线、面不封闭、相邻面不能相交等问题的规则。如果地图未经拓扑检查就渲染入库, 则可能会将有错误拓扑关系的线和面也渲染了, 那么保存的mxd文档与实际入库图形数据间就会有差别。所以, 地图必须在进行了拓扑检查后再渲染入库, 并保存一份mxd文档, 才能保证渲染地图文档与图形数据的一致。

3)地图渲染。ArcGIS中渲染分为简单要素渲染、复杂要素渲染以及标注的渲染等。点(子图号, 子图颜色, 字体大小)、线(线型、线颜色、线宽)、面(颜色、填充图案)的每个类型要素都需要利用唯一值、多个字段以及映射表进行渲染。为此, 笔者本次开发了要素渲染扩展插件, 实现了各类要素及标注的完美渲染, 简化了人为编辑工作量。插件示意图见图4。其中第一个文本框为标注的渲染代码文本文件, 第二个文本框为制作的ArcGIS符号库, 第三个文本框为MapGIS颜色号— RGB映射表。

图4

Fig.4

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	图4 ArcGIS插件示意图Fig.4 ArcGIS schematic diagram of the plug-in

4)优化地图。这是为了让地图与源数据更加贴合, 更加美观。如在标注引擎上ArcGIS提供了二种引擎, 选择maplex label engine会让标注更加美观; MapGIS利用还原显示开关以及静态标注提高了地图显示效率(原本ArcGIS的数据显示一般都为动态, 显示效率不高, 在ArcGIS中将标注转为注记以及设置标注层的“ Scale Range” 会明显提高地图显示的效率, 并且可以微调注记位置。需要注意的是依赖属性的动态标注时偶尔会出现遗漏, 而在标注转为注记时可自行检查遗漏的标注)。由于ArcGIS只提供了至多根据3个字段属性值进行符号化, 从而限制了转换过后地图的美化, 本文利用ArcGIS提供的高级制图表达representation, 在geodatabase格式数据的支持下, 不只是根据属性而是针对每个要素进行渲染, 很好地解决了这个问题。

本文提出的转换方案是针对“ 云南地质灾害详细调查” 数据转换项目而设计的, 转换后的地图基本达到需求, 现截取部分图作示意。图5为2个软件平台标注以及部分子图的转换对比, 包括标注颜色、字体、大小以及子图的方向、颜色等基本符号要求。图6为线型以及填充图案的对比, 涵盖了线宽、颜色、线型的方向, 填充图案的密度、颜色等信息。图7为云南省安宁市地质灾害防治图的局部区域对比。

图5

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	图5 点对比Fig.5 Point comparison

图6

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	图6 线及填充图案对比Fig.6 Line and fill patterncomparison

图7

Fig.7

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	图7 部分区域对比Fig.7 Comparison of partial area

针对项目数据分析各种转换难点开发出一个简易的转换工具, 针对转换工具转换后的数据特性开发的ArcGIS扩展插件明显减少了人为工作量, 依据符号库及映射表实现了一键标注及点、线、面要素的自动渲染。由于开发的扩展插件是针对特定的地图数据开发, 有一定的局限性, 但是各种映射表的建立将方便了以后转换者的使用, 具有一定的通用性。