1.1.1 MapGIS源数据格式

1)MapGIS加密二进制格式(.wt, .wl, .wp)。MapGIS 数据格式的选择主要依据是该格式是否能包含所有的MapGIS所提供的属性信息, 即包括空间信息和属性信息。利用E00, shapfile等中间格式进行数据转换存在属性丢失等缺点。本文通过MapGIS开发包提供的接口读取MapGIS加密二进制格式文件的方式实现数据转换, 不经过第三方, 确保数据的空间对象图形坐标和属性值转换前后完全一致, 保证数据的正确性, 提高转换效率。

2)地质符号系统库格式(.lib)。在MapGIS平台下, 该格式用来存储地质符号(包括点符号、线符号、面符号)以及颜色库, 该地质符号系统库是地质符号转换的原始数据源。

3)可扩展标记语言(extensible markup language, XML)格式。由于MapGIS SDK没有提供可以读取系统库中符号的数据源的API, 所以使用XML文件存储符号库中的数据, 继而解析XML文件, 可以做到无属性丢失, 从而提高开发效率。

1.1.2 ArcGIS目标数据格式

1)shapefile文件格式(.shp)。ArcGIS数据格式的选择主要依据是该格式是否能保存MapGIS提供的所有信息, 即包括空间信息和属性信息。由于shapefile文件对于空间要素的存储方式是按照点、线、面进行存储的, 类似于MapGIS的数据存储结构, 同时也是MapGIS和ArcGIS都支持的中间文件, 故本文选择ArcGIS识别加载的shapefile文件数据格式来完成数据转换。

2)工程文件格式(.mxd)。shapefile文件无法渲染图形文件的颜色以及符号, 为避免属性信息丢失, 工程文件中不仅存储生成的shapefile文件信息, 还同时存储对shapefile文件进行渲染的信息。

3)图层文件格式(.lyr)。图层文件用来保存在ArcGIS中shapefile文件只保存了子图类点实体, 而没有被保存的注释类点实体, 故注释类点实体的渲染信息保存成图层文件。

GIS数据转换系统框架如图1所示。

图1

Fig.1

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	图1 系统框架Fig.1 System framework

使用MapGIS提供的SDK以及ArcGIS提供的Objects和COM组件, 运用VC++语言对MapGIS数据源进行读取, 以及对ArcGIS平台下文件进行写入和保存; 再运用C#语言读取Access数据库, 并使用GDI函数符号化地质符号。

通过MapGIS软件自身提供的功能, 将地质符号库转换为XML文件, 通过Dom4j解析器解析XML文件地质符号系统库^[6], 并将解析数据存储在Access数据库中对应的SubGrapeb表、Line表及Reg表中。此XML文件中数据包括点符号、线符号和面符号, 但是不含有颜色库, 因此颜色库中的颜色信息是通过_GetAColorRGBValue()函数得到MapGIS颜色号对应的RGB值, 并存储在Access数据库中的color表中。

ArcGIS绘制新的符号要实现Symbol类, 故要实现相应的ISymbol接口、IPersist接口、IPersiststream接口和IClone接口, 所有的地学符号都必须继承以上4个接口并在此基础上进行开发。ArcGIS平台下提供了PictureMarkerSymbol接口和MultiLayerMarkerSymbol接口用于绘制MapGIS下的地质点符号, 但是也有很多在MapGIS下不能绘制的符号, ArcGIS提供了对其可以扩展的接口。本文选择自定义的MarkerSymbol^[7], LineSymbol^[8]和FillSymbol类实现ISymbol接口来绘制, 绘制方法主要运用GDI函数进行。

地质点符号^{[9, 10]}转换如图2所示, 其中包含有子图的大小、角度及子图号等信息。

图2

Fig.2

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	图2 点符号转换对照Fig.2 Comparsion of point symbol conversion

MapGIS 数据文件转换的主要步骤:

1)通过MapGIS SDK提供的API调用相应的函数, 创建相应类型的shapefile文件, 并读入MapGIS数据文件数据。

2)将读取的空间信息、属性信息数据存储在新建的shapefile中。shapefile中包含空间信息文件(.shp)、属性信息文件(.dbf)和索引文件(.shx)。

3)根据要转换数据文件的类型, 来调用相应的函数, 生成相对应的渲染文件并保存在工程文件MXD中, 但是注释文件的渲染信息则保存在图层文件(.lyr)中。

3.1.1 点文件转换

MapGIS点文件进行转换, 要获取到点文件的空间信息和属性信息。转换后会生成相应的shapefile文件以及相应的MXD文件。首先读取点文件中图元的个数以及属性; 其次判断点类型, 如果是注释类点实体会被直接删除并压缩存盘, 否则会把子图类点实体的具体属性写入shapefile 文件中; 最后创建一个工程文件(.mxd), 根据ID号来索引出shapefile文件中相应的字段对每个点实体渲染, 保存在MXD文件中。点文件中点坐标获取代码为:

IPointPtr ipPoint(CLSID_Point);

ipPoint-> put_X(xy.x);

ipPoint-> put_Y(xy.y);

IGeometryPtr ipGeom = ipPoint;

3.1.2 线文件转换

线文件的转换类似于点文件转换。进行MapGIS 线文件转换, 先要获取线文件的空间和属性信息以及点文件的空间坐标信息; 转换后会生成相应的shapefile 文件以及相应的MXD文件。不同的是线坐标点信息(x, y)写入的方式, 由于线文件是由点文件组成的, Point是指连续线每个线段端点的x和y坐标, 所以线文件转换时先要获取线文件中起始点和终止点的坐标, 然后创建一个Line对象, 并设置Line对象的起始与终止点; 再创建一个Path对象, 通过ISegmentCollection接口为Path对象添加Segment对象; 最后创建一个Polyline对象, 通过IGeometryCollection为Polyline对象添加Path对象。部分代码如下:

ipPointFrom-> put_X(pDat[j-1].x);

ipPointFrom-> put_Y(pDat[j-1].y);

ipPointTo-> put_X(pDat[j].x);

ipPointTo-> put_Y(pDat[j].y);

ipLine-> PutCoords(ipPointFrom, ipPointTo);

pPath-> AddSegment(ipLine);

pPolyline-> AddGeometry((IGeometryPtr)pPath);

3.1.3 面文件转换

MapGIS面文件进行转换, 要获取面文件的空间信息和属性信息以及线文件和点文件的坐标信息。转换后会生成相应的shapefile文件以及相应的MXD文件。面符号转换过程与线文件转换过程类似, 面文件是分别由点文件以及线文件组成, Point是指多边形每个顶角的x和y坐标; 区别在于面坐标点信息(x, y)写入的方式, 当线方向为正方向时, 坐标点的信息是从起点到终点; 当线方向为逆方向时, 坐标点的信息是从终点到起点, 这样就可以围成一个封闭的区域, 即由多条边围成的一个闭合的路径形成的一个面。

当面文件中线方向为正方向时的实现代码为:

ipPointFrom-> put_X(lxy[k-1].x);

pPointFrom-> put_Y(lxy[k-1].y);

ipPointTo-> put_X(lxy[k].x);

ipPointTo-> put_Y(lxy[k].y);

当面文件中线方向为逆方向时实现代码为:

ipPointFrom-> put_X(lxy[k].x);

ipPointFrom-> put_Y(lxy[k].y);

ipPointTo-> put_X(lxy[k-1].x);

ipPointTo-> put_Y(lxy[k-1].y);

ipLine-> PutCoords(ipPointFrom, ipPointTo);

pRing-> AddSegment(ipLine);

pPolygon-> AddGeometry((IGeometryPtr)pRing)

3.1.4 注记文件转换

注记文件的转换类似于点文件的转换, 不同的是注释类会删除子图类, 并生成注释类图层文件(.lyr)的写入方式。下面是生成.lyr 文件的注释点实体VC代码描述: 首先, 创建一个LayerFile对象, 并创建一个空白图层文件; 然后创建一个FeatureLayer对象, 将为其添加渲染数据源, 即生成的shapefile文件; 最后创建Layer对象和GeoFeatureLayer对象, 将渲染后的Layer对象替换空白的LayerFile对象。部分实现代码如下:

ILayerFilePtr layerFile(CLSID_LayerFile);

layerFile-> New((_bstr_t)layerPath);

IFeatureLayerPtr pFeatureLayer(CLSID_FeatureLayer);

pFeatureLayer-> putref_FeatureClass(ipShape);

ILayerPtr ipLayer(pFeatureLayer);

IGeoFeatureLayerPtr ipGeoFeatureLayer = ipLayer;

layerFile-> ReplaceContents(ipGeoFeatureLayer);

layerFile-> Save();

注释类文件^{[11, 12]}中有些特殊注记内容需要处理, 如上下标(图中红色标注处), 倾斜等等。处理后点注记的DBF文件如图3所示, 图中Expression字段包含颜色、字体、大小、注记内容、上下标、空格、横竖方向、是否透明等渲染信息。

图3

Fig.3

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	图3 点文件中注记类的DBF文件Fig.3 DBF file of annotate class file in point file

MapGIS工程文件(.mpj)包含所有MapGIS文件的渲染信息和属性信息, 工程文件包含点文件(.wt)、线文件(.wl)和面文件(.wp)。转换时, 首先根据 _PRJGetItemType() 函数获取到文件的类型来判断图层文件是点文件、线文件还是面文件。

如果是点文件的话, 要利用PNTINFO.type来读取点符号的类型: 子图类型(PNT_SUB)和注记类型(PNT_NOTE)。本文采用的方式是将子图类实体和注记类实体分别存储在不同的图层文件中, 即一个点文件如果包含子图和注记, 会生成2个渲染图层文件。子图类型点实体转换操作为: 首先判断点文件中的点实体类型, 如果存在注记类型点实体, 就调用_DelPnt()函数删除, 并压缩存盘; 然后调用相应点文件转换函数ArcGIS ConvertPoint()生成相应的shapefile文件; 最后将渲染好的图层信息加载到工程文件MXD中。注记类型点实体转换操作为: 首先判断点文件中的点实体类型, 如果存在子图类型点实体, 就调用_DelPnt()函数删除, 并压缩存盘; 然后调用相应点文件转换函数ArcGIS ConvertAnnotate()生成相应的shapefile文件; 最后将渲染好的图层信息加载到图层文件(.lyr)中。

如果是线文件的话, 直接调用相应线文件转换函数ArcGIS ConvertLine()生成相应的shapefile文件, 将渲染好的图层加载到工程文件(.mxd)中。

如果是面文件的话, 直接调用相应面文件转换函数ArcGIS ConvertReg()生成相应的Shapefile文件, 将渲染好的图层加载到工程文件(.mxd)中。