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摘要：文章以1：10000国家基本比例尺地形图为例，全面介绍了借助MDB至CAD转换工具实现基础地理空间数据库至CAD制图数据快速转换的方法，并对图形符号、文字注记、图廓整饰的三个方面的转换思路进行了着重阐述。
关键词：基础地理空间数据库；制图数据；AutoCad；GeoWay；快速转换
【分类号】：P208
1.引言
随着国民经济的发展，各行各业对基础图件的需求日益剧增，以往测绘主管部门主要以栅格格式存储的标准地形图向社会服务。而以传统方式制作CAD格式制图数据所需的生产周期长，人工编辑量大，无法在短时间内提供大量数据，这种服务方式不能满足国土、规划等部门以CAD数据为主的需求。因此实现从基础地理空间数据到CAD制图数据的快速转化，形成一套具有自动化、批量化、标准化、可定制特点的作业方案，一直是业内的一个难题。作为“甘肃省面向信息化测绘的省级基础地理信息服务体系”的子项目，MDB至CAD制图数据快速转化软件（以下简称制图转换软件）实现了以上特点，目前已完成1：5000、1：10000、1：50000三种国家基本比例尺地形图的转换方案，转换成果基本达到国家基本比例尺地形图要求，大大提高了CAD格式制图数据的生产效率，其成果已在实际对外分发的过程中交付客户使用。
由于图、库数据图形表达的差异，要求数据制图转换软件从图形符号（含属性）、文字注记、图廓整饰三个方面进行转换。本文针对以上三个方面，以1：10000国家基本比例尺地形图为例重点介绍了转换的具体思路。
2.关键技术突破
2.1突破AutoCad平台限制的符号分级碎化机制
通过对AutoCad平台符号机制的分析发现，Gis软件中能够直接表达复杂符号，而AutoCad中只能表达点或简单线形，对于双线符号、带背景面的线符号以及复杂面等符号（如单个温室大棚）平台无法很好的展现。针对这几类疑难符号，考虑对骨架数据完整性的要求，采用符号分级碎化技术，对复杂符号进行局部拆分，基本原则是在保证骨架数据完整的基础上，对局部CAD不支持绘制的图元进行拆分。程序针对拆分后的图元进行符号展示，以此突破目标平台限制。
符号分级碎化由自身符号图元组成决定，点符号由各种点、线、面图元组成，线符号由基本线骨架和叠加的点、线符号组成，面符号由背景面和填充点组成。通过这种符号机制可以保证几何类型对应的点、线、面符号的完整性，又能对叠加的图元符号进行修改。
2.2空间数据映射机制
空间数据映射机制主要考虑三个方面：第一，基于数据模型进行映射，预定义数据模型和目标数据模型，实现依照目标数据模型的数据和符号组织形式；第二，实现一对一、一对多及多对一的符号、注记对照，与数据对应的符号、注记信息包括符号ID、属性（大小、颜色等），转换方案以符号映射表的形式实现数据与CAD符号注记样式的对照；第三，实现带坐标带属性转换，在空间数据交换的同时，记录每个对象的属性信息和坐标信息。
3.主要技术路线
该技术路线以符号碎化技术为核心，以数据转换技术为基础，以制图表达技术为保障。转换的具体思路是实现图形符号的自动对照、属性返注记自动输出以及图廓自动生成。
软件转换的生产作业方案确定包括2个模板和3个对照配置文件：2个模板即CAD制图模板和GWD工程模板，CAD制图模板包含需在CAD中挂接的所有符号，GWD工程模板配置了图层、地物类和符号信息，碎化过程将根据地物类配置的符号进行碎化；3个对照即图廓整饰对照、碎化符号对照及简单符号对照，三个对照文件都是说明原来格式中的地物类编码与CAD中的符号表达对应关系。
图1 CAD快速制图技术路线
3.1图形符号的自动对照
要完成图形符号的自动对照，首先需对所有地物类对应的符号进行分析，对于符号中哪些需要碎化、需要碎化为哪几类简单符号进行分析，整理出符号碎化方案。碎化后的结果要能在Autocad中表达，除了基础符号库的制作以外，必须在Autocad中根据碎化分析结果制作CAD制图模板。在完成上述两步之后，如何将地物类与其对应的符号进行关联，就需要在符号对照配置文件中进行设置。
3.1.1符号库制作
符号库的制作包括：1.GeoWay符号库制作。2. CAD制图模板中块及线形文件制作。
参照《国家基本比例尺地图图示第2部分：1：5000 1：10000地形图图式》制作GeoWay的符号库，为达到对复杂符号进行碎化的目的，对GeoWay符号库中相应符号进行点或线状符号的叠加处理，如下图中的建筑中国道符号需将两条边线分别进行叠加。
图2 GeoWay符号库中的叠加处理
基础符号库的复杂符号完成叠加处理后，经过GEOWAY基础平台碎化得到的简单符号按照配置文件中的设置便能關联到CAD制图模板中的相应符号，这样经过配置文件“组合”后的简单符号便能在Autocad中以复杂符号的形式得以展现。
CAD制图模板中的符号制作主要包括所有点状符号和线形文件这类简单符号。点状符号使用Autocad2010中的块制作功能按照图式要求进行制作，并以相应地物类编码对块命名。形文件的制作以Autodesk发布的linestyle.shp形文件为基础，依照其规则模拟绘制出所需线形，通过编译形成.shx格式文件，例如已定地级界中边沿点状符号的绘制代码为：
*9，29，RECT
3，10，2，8，（5，5），1，0A8，01C，0A0，01C，0A8，01C，0A0，01C，0A8，01C，0A0，01C，0A8，01C，0A0，01C，0A8，01C，0A0，01C，0A8，0
通过对基础线形的长度、间隔以及形文件之间的组合等设置形成一个新的线形文件所需的循环节代码，例如已定地级界的线形代码的组织方式为： *6402013，已定地级界
A，3.6，-1.4，[RECT，形文件.shx，s=0.4]，-1.4，3.6，-0.8
每个线形以*地物类编码，地物类名称区分。A，后的代码为该线形的具体表达方式：[RECT，形文件.shx，s=0.4]既为引用形文件.shx中名称为RECT的基本符号，其外以逗号进行分隔的数值，正数为长度为相应值长的实线，负数为间隔长度。完成所需线形代码编写后以*.lin格式进行存储，在CAD制图模板中使用线型管理器进行加载使用。
通过这种方式，符号化后的线形符号为一个整体，可编辑行更强，与传统方式制作的CAD格式制图符号有很大区别。
3.1.2符号配置文件编写
编写符号配置文件的主要思路为：简单符号通过简单符号配置文件直接关联CAD制图模板中的符号；复杂符号按照分析结果通过碎化符号配置文件将其分解为相应的简单符号，再通过简单符号配置文件关联CAD制图模板中的符号。
碎化符号配置文件设置，按层名->地物类编码的规则组织，设置方法以双线干河床符号为例，具体的配置方法填写图3中选中记录所示：
图3 复杂符号配置文件中的设置
Subtype字段中填写的双线干河床地物类GB码与ID字段中填写的GeoWay符号库中的相应符号编码对应。其中BoundarySymbolOutputConfig字段与FillVectorConfigs字段中分别记录双线干河床符号碎化出的边线与内部填充点符号的相应符号编码与地物类扩充编码的对应。其中地物类编码扩充原则为：原有GB码后扩充一位，对该地物类碎化出的每类符号进行编码，如双线干河床的外边线符号为碎化出的第三类符号，该字段应填写21030183，这样可有效保证编码的有序性和唯一性。由此，双线干河床符号便碎化成为相应三部分符号，每一部分符号便可依据其地物类编码在简单符号配置文件中。
简单符号配置文件设置，按层名->地物类编码的规则组织，实现简单符号与CAD制图模板中的相应符号关联。其中，Rotation字段描述点的角度值，有向点由制图转换软件直接读取角空间数据中的angle属性字段得来，无向点为0；Color字段记录该符号的RGB模式颜色值。
3.2属性返注记自动输出
借助注记配置模板对原始空间数据进行属性转注记操作，生成的独立注记层记录了注记配置模板对高级标注、避让等规则的设置。而注记的最终字大、颜色、宽高比等属性则在CAD制图模板中设置。通过配置简单符号配置文件，使注记层与CAD制图模板中的注记样式进行关联，实现属性返注记的自动输出。
3.3图廓整饰自动生成
首先必须解决例如图名、图号、坡度尺等变换元素的选择问题，这就必须制作包含以上变换元素信息的图幅信息表，而每一个图外整饰元素的内容、位置等信息由图廓整饰配置文件記录。最终，依靠转换程序对图廓整饰配置文件和图幅信息表的读取，实现图廓整饰自动生成。
4.结语
根据国家基础地理信息地形数据库和制图数据库集成管理的技术需求，实现数据库驱动的实时应急保障地图服务为大势所趋。基于基础地理空间数据库的CAD制图数据快速转换不仅实现了标准比例尺下库数据至图数据的快速转换，任意范围任意比例尺下也可成图，满足应急保障地图服务的需要。然而，对于境界跳绘、河流渐变等较高制图要求，该制图转换软件目前没有很好的方法自动实现，需要在今后继续寻求解决方案。
参考文献：
[1]王家耀.地图制图学与地理信息工程学科进展与成就[M]. 北京：测绘出版社，2011
[2]丁俊杰，薄伟伟，张戈兰.GIS数据建库与地图制图一体化方案研究与实现[J].华北水利水电学院学报，2013，34（6）：69-72
[3周卫，宋长松，黄伟明.AutoCAD地图制图与系统开发[M]. 北京：科学出版社，2008
[4]马晓萍.GB/T 20257.2-2006.国家基本比例尺地图图式第2部分：1：5000 1：10000 地形图图式[S]. 北京：中国标准出版社，2006
[5]胡耀锋，肖海威.基于AutoCAD的地形图符号制作的研究[J].城市勘测，2006，（1）：73-75
[6]蓝讫生.基于AutoLisp学习导引[M].北京：中国铁道出版社，2002
第一作者简介：宋钢，1986年，男，辽宁省庄河市，助理工程师，毕业于青岛科技大学计算机科学与技术专业，本科，主要从事数据库建库与地形图制图。
关键词：基础地理空间数据库；制图数据；AutoCad；GeoWay；快速转换
【分类号】：P208
1.引言
随着国民经济的发展，各行各业对基础图件的需求日益剧增，以往测绘主管部门主要以栅格格式存储的标准地形图向社会服务。而以传统方式制作CAD格式制图数据所需的生产周期长，人工编辑量大，无法在短时间内提供大量数据，这种服务方式不能满足国土、规划等部门以CAD数据为主的需求。因此实现从基础地理空间数据到CAD制图数据的快速转化，形成一套具有自动化、批量化、标准化、可定制特点的作业方案，一直是业内的一个难题。作为“甘肃省面向信息化测绘的省级基础地理信息服务体系”的子项目，MDB至CAD制图数据快速转化软件（以下简称制图转换软件）实现了以上特点，目前已完成1：5000、1：10000、1：50000三种国家基本比例尺地形图的转换方案，转换成果基本达到国家基本比例尺地形图要求，大大提高了CAD格式制图数据的生产效率，其成果已在实际对外分发的过程中交付客户使用。
由于图、库数据图形表达的差异，要求数据制图转换软件从图形符号（含属性）、文字注记、图廓整饰三个方面进行转换。本文针对以上三个方面，以1：10000国家基本比例尺地形图为例重点介绍了转换的具体思路。
2.关键技术突破
2.1突破AutoCad平台限制的符号分级碎化机制
通过对AutoCad平台符号机制的分析发现，Gis软件中能够直接表达复杂符号，而AutoCad中只能表达点或简单线形，对于双线符号、带背景面的线符号以及复杂面等符号（如单个温室大棚）平台无法很好的展现。针对这几类疑难符号，考虑对骨架数据完整性的要求，采用符号分级碎化技术，对复杂符号进行局部拆分，基本原则是在保证骨架数据完整的基础上，对局部CAD不支持绘制的图元进行拆分。程序针对拆分后的图元进行符号展示，以此突破目标平台限制。
符号分级碎化由自身符号图元组成决定，点符号由各种点、线、面图元组成，线符号由基本线骨架和叠加的点、线符号组成，面符号由背景面和填充点组成。通过这种符号机制可以保证几何类型对应的点、线、面符号的完整性，又能对叠加的图元符号进行修改。
2.2空间数据映射机制
空间数据映射机制主要考虑三个方面：第一，基于数据模型进行映射，预定义数据模型和目标数据模型，实现依照目标数据模型的数据和符号组织形式；第二，实现一对一、一对多及多对一的符号、注记对照，与数据对应的符号、注记信息包括符号ID、属性（大小、颜色等），转换方案以符号映射表的形式实现数据与CAD符号注记样式的对照；第三，实现带坐标带属性转换，在空间数据交换的同时，记录每个对象的属性信息和坐标信息。
3.主要技术路线
该技术路线以符号碎化技术为核心，以数据转换技术为基础，以制图表达技术为保障。转换的具体思路是实现图形符号的自动对照、属性返注记自动输出以及图廓自动生成。
软件转换的生产作业方案确定包括2个模板和3个对照配置文件：2个模板即CAD制图模板和GWD工程模板，CAD制图模板包含需在CAD中挂接的所有符号，GWD工程模板配置了图层、地物类和符号信息，碎化过程将根据地物类配置的符号进行碎化；3个对照即图廓整饰对照、碎化符号对照及简单符号对照，三个对照文件都是说明原来格式中的地物类编码与CAD中的符号表达对应关系。
图1 CAD快速制图技术路线
3.1图形符号的自动对照
要完成图形符号的自动对照，首先需对所有地物类对应的符号进行分析，对于符号中哪些需要碎化、需要碎化为哪几类简单符号进行分析，整理出符号碎化方案。碎化后的结果要能在Autocad中表达，除了基础符号库的制作以外，必须在Autocad中根据碎化分析结果制作CAD制图模板。在完成上述两步之后，如何将地物类与其对应的符号进行关联，就需要在符号对照配置文件中进行设置。
3.1.1符号库制作
符号库的制作包括：1.GeoWay符号库制作。2. CAD制图模板中块及线形文件制作。
参照《国家基本比例尺地图图示第2部分：1：5000 1：10000地形图图式》制作GeoWay的符号库，为达到对复杂符号进行碎化的目的，对GeoWay符号库中相应符号进行点或线状符号的叠加处理，如下图中的建筑中国道符号需将两条边线分别进行叠加。
图2 GeoWay符号库中的叠加处理
基础符号库的复杂符号完成叠加处理后，经过GEOWAY基础平台碎化得到的简单符号按照配置文件中的设置便能關联到CAD制图模板中的相应符号，这样经过配置文件“组合”后的简单符号便能在Autocad中以复杂符号的形式得以展现。
CAD制图模板中的符号制作主要包括所有点状符号和线形文件这类简单符号。点状符号使用Autocad2010中的块制作功能按照图式要求进行制作，并以相应地物类编码对块命名。形文件的制作以Autodesk发布的linestyle.shp形文件为基础，依照其规则模拟绘制出所需线形，通过编译形成.shx格式文件，例如已定地级界中边沿点状符号的绘制代码为：
*9，29，RECT
3，10，2，8，（5，5），1，0A8，01C，0A0，01C，0A8，01C，0A0，01C，0A8，01C，0A0，01C，0A8，01C，0A0，01C，0A8，01C，0A0，01C，0A8，0
通过对基础线形的长度、间隔以及形文件之间的组合等设置形成一个新的线形文件所需的循环节代码，例如已定地级界的线形代码的组织方式为： *6402013，已定地级界
A，3.6，-1.4，[RECT，形文件.shx，s=0.4]，-1.4，3.6，-0.8
每个线形以*地物类编码，地物类名称区分。A，后的代码为该线形的具体表达方式：[RECT，形文件.shx，s=0.4]既为引用形文件.shx中名称为RECT的基本符号，其外以逗号进行分隔的数值，正数为长度为相应值长的实线，负数为间隔长度。完成所需线形代码编写后以*.lin格式进行存储，在CAD制图模板中使用线型管理器进行加载使用。
通过这种方式，符号化后的线形符号为一个整体，可编辑行更强，与传统方式制作的CAD格式制图符号有很大区别。
3.1.2符号配置文件编写
编写符号配置文件的主要思路为：简单符号通过简单符号配置文件直接关联CAD制图模板中的符号；复杂符号按照分析结果通过碎化符号配置文件将其分解为相应的简单符号，再通过简单符号配置文件关联CAD制图模板中的符号。
碎化符号配置文件设置，按层名->地物类编码的规则组织，设置方法以双线干河床符号为例，具体的配置方法填写图3中选中记录所示：
图3 复杂符号配置文件中的设置
Subtype字段中填写的双线干河床地物类GB码与ID字段中填写的GeoWay符号库中的相应符号编码对应。其中BoundarySymbolOutputConfig字段与FillVectorConfigs字段中分别记录双线干河床符号碎化出的边线与内部填充点符号的相应符号编码与地物类扩充编码的对应。其中地物类编码扩充原则为：原有GB码后扩充一位，对该地物类碎化出的每类符号进行编码，如双线干河床的外边线符号为碎化出的第三类符号，该字段应填写21030183，这样可有效保证编码的有序性和唯一性。由此，双线干河床符号便碎化成为相应三部分符号，每一部分符号便可依据其地物类编码在简单符号配置文件中。
简单符号配置文件设置，按层名->地物类编码的规则组织，实现简单符号与CAD制图模板中的相应符号关联。其中，Rotation字段描述点的角度值，有向点由制图转换软件直接读取角空间数据中的angle属性字段得来，无向点为0；Color字段记录该符号的RGB模式颜色值。
3.2属性返注记自动输出
借助注记配置模板对原始空间数据进行属性转注记操作，生成的独立注记层记录了注记配置模板对高级标注、避让等规则的设置。而注记的最终字大、颜色、宽高比等属性则在CAD制图模板中设置。通过配置简单符号配置文件，使注记层与CAD制图模板中的注记样式进行关联，实现属性返注记的自动输出。
3.3图廓整饰自动生成
首先必须解决例如图名、图号、坡度尺等变换元素的选择问题，这就必须制作包含以上变换元素信息的图幅信息表，而每一个图外整饰元素的内容、位置等信息由图廓整饰配置文件記录。最终，依靠转换程序对图廓整饰配置文件和图幅信息表的读取，实现图廓整饰自动生成。
4.结语
根据国家基础地理信息地形数据库和制图数据库集成管理的技术需求，实现数据库驱动的实时应急保障地图服务为大势所趋。基于基础地理空间数据库的CAD制图数据快速转换不仅实现了标准比例尺下库数据至图数据的快速转换，任意范围任意比例尺下也可成图，满足应急保障地图服务的需要。然而，对于境界跳绘、河流渐变等较高制图要求，该制图转换软件目前没有很好的方法自动实现，需要在今后继续寻求解决方案。
参考文献：
[1]王家耀.地图制图学与地理信息工程学科进展与成就[M]. 北京：测绘出版社，2011
[2]丁俊杰，薄伟伟，张戈兰.GIS数据建库与地图制图一体化方案研究与实现[J].华北水利水电学院学报，2013，34（6）：69-72
[3周卫，宋长松，黄伟明.AutoCAD地图制图与系统开发[M]. 北京：科学出版社，2008
[4]马晓萍.GB/T 20257.2-2006.国家基本比例尺地图图式第2部分：1：5000 1：10000 地形图图式[S]. 北京：中国标准出版社，2006
[5]胡耀锋，肖海威.基于AutoCAD的地形图符号制作的研究[J].城市勘测，2006，（1）：73-75
[6]蓝讫生.基于AutoLisp学习导引[M].北京：中国铁道出版社，2002
第一作者简介：宋钢，1986年，男，辽宁省庄河市，助理工程师，毕业于青岛科技大学计算机科学与技术专业，本科，主要从事数据库建库与地形图制图。