1软件及相应数据格式概况 1.1 MapGIS软件及其数据格式 MapGIS是中地公司开发的工具型地理信息系 统软件,它的特点是:输入、编辑、拓扑一体化.同时, 在制图功能方面(包括各种专题图例符号的制作)较 其他软件方便、灵活,但它对空间数据库的支持性能 不太理想. MapGIS的数据交换格式是 ASCII码的明码文件,其文件结构由文件头和数据区两部分组成.文件头记录的是文件的版本和类型信息,数据区记录的是实体的几何信息.明码文件按要素类型分为点 (*.wt)、线(*.wl)、区(*.wp)3种文件[1]. 1.2 ArcGIS软件及其数据格式 ArcGIS是美国环境系统研究所(ESRI)开发的旗舰产品,它对空间数据库的支持很强,但是地图编辑功能较弱.与 MapGIS不同,ArcGIS的数据格式与表示特征的类型无关,针对全国地形图等常用资源,主要有 shape,coverages两种格式:shape是一种矢量数据格式,本身支持点、线、区域的几何特征,不处理拓扑数据结构文件头[2],通常由一个主文件、索引文件和 dbase文件组成;coverages也是一种矢量数据格式,几何和空间拓扑关系存储在二进制文件中,与之相关 的属性数据则被存放在 Info表或 RDBMS中, coverages是对要素类组织后的集合,每个要素类都是一些点、线、面或文本的集合,一个或多个 coverages要素被用于构造地理要素[3]. 1.3 MapInfo软件及其数据格式 MapInfo是美国 MapInfo公司推出的适用于不同平台的 GIS系统,对空间数据管理采用无拓扑矢量结构.它的主要优势是:在空间数据库管理和分析方面简单、易学、实用,但 GIS空间分析能力较弱,且制图功能欠佳,对制作复杂的图件尤其存在明显不足,如点、线不能随比例尺缩放,打印控制不够精确等[4].在 MapInfo中每张地图被称为一个表.每个表由图形(空间对象)和数据(属性)构成,它们分别被存放到 tab(属性数据的表结构文件),dat(属性数据文件),map(空间数据文件)和 id(交叉索引文件)四个文件中.另外, MapInfo还给出了用于格式交换的数据结构,即 mif文件与 mid文件.其中, mif文件保存了该 MapInfo表的表结构及表中所有空间对象的空间信息:每个点对象的点位坐标、符号样式;每个线对象的节点个数、节点坐标、线样式;每个区域对象包含的子区域个数,每个子区域的节点数、节点坐标、填充模式.而 mid文件则按记录顺序保存了每个空间对象的所有属性信息.这两个文件都为文本性质的文件,用户可以通过相应的读写方法实现对文件内容的读写. 2文件转换方法 2.1 ArcGIS文件转换为 MapGIS文件常见的 ArcGIS文件主要有 coverages(*.adf)和 shape(*.shp)两种,由于 coverages文件以二进制形式存储,需要将其先转化为 shape文件. 2.1.1 coverages文件转化为 shape文件首先要创建一个空的 shape文件.在 ArcGIS的 ArcCatalog模块目录树中,单击需要在其中创建 shape文件的文件夹,在右键菜单中选择 NewShapefile,打开 Creat New Shapefile对话框,在 Name和 Feature Type中分别填入文件名及地理要素类型,在 Spatial Reference中选择空间参考坐标类型.创建 shape文件后,就可以在其属性对话框的 Field选项板中定义其属性.在添加属性项之后,必须启动 ArcMap的编辑功能才能定义这些属性项的数值[5].然后运行 ArcCatalog,打开 Arctoolbox工具栏 中 Data Manager Tool-General目录下的 Append对话框,选择一个或多个要放在同一图层的文件作为输入数据,并选择上一步中创建的空 shape文件作为目标数据,在 Schema Type框的下拉菜单中选择 NO_TEST,点击 OK,如图 1所示,即完成了 coverages文件到 shape文件的转换. 2.1.2 shape文件转换为 wt,wl,wp文件 在 MapGIS的主菜单中选择“图形处理”,然后点击“文件转换”,在打开窗口的菜单栏中选择 “输入-装入 shape文件”,打开需要转换的文件,然后依据文件的点、线、面属性,在“文件”中将其保存 为相应的 MapGIS格式文件. 2.2 MapInfo文件转换为 MapGIS文件 MapInfo文件主要有 tab和 mif两种,由于 mif文件的存储模式更适合数据交换,所以对于 tab文件,要先将其转化为 mif文件. 2.2.1 tab文件转化为 mif文件 首先在 MapInfo的主菜单中选择 File-Open Table,并打开需要转化的文件,再在 Table-Export中选择导出文件( *.mif)的保存路径,保存即可, 2.2.2 mif文件转化为 wl,wp,wt文件 该转换步骤基本与 shape文件转换为 wt,wl,wp文件的步骤一致,不同的是在“输入”菜单中选择“装入 MapInfo数据”,这样就完成了 MapInfo文件的转化. 3分析与改进 3.1转换方法的选取 采用上述方法,将 ArcGIS和 MapInfo转换成的文件在同一 MapGIS工程中打开,发现 MapInfo转换成的 MapGIS文件质量更高一些.通过对比三个软件的数据格式,发现 mif文件的存储模式和 MapGIS的点、线、区文件模式十分接近.tab文件的索引模式与 shape文件比较接近,又因 MapInfo中的通用转换器能做到 shape等多种文件与 tab,mif文件之间的转化,故可利用 MapInfo文件作为中间文 件进行转换. 对于同一 shape文件,分别采用以下四种方式进行转换:①直接转为 MapGIS文件;②先转为 mif文件,再转为 MapGIS文件;③先转为 tab文件,再转为 mif文件,最后转为 MapGIS文件;④先转为 mif文件,后转为 tab文件,再转为 mif文件,最后转为 MapGIS文件.通过多次操作发现:采用方法①得到的文件属性数据缺失严重;采用方法②、③、④得到的数据与原数据基本吻合,但所有元素均表现为黑色,另外,相对于方法③、④,通过方法②得到的文件,部分图形符号不能正确显示,需在 MapGIS中做出相应的调整;采用方法③时偶尔会出现转换失败的现象,而使用方法④的成功率较高. 文件类型通过 shape转换通过 mif转换点文件符号不匹配,需重新 修改符号大小;属性数据错误,不能显示注释;不能正确读取高程 符号相符,需适当修改符号大小;属性数据正确,能显示注释;能正确读取高程 线文件 图形、属性数据部分 丢失;不能正确读取 高程 水系图层属性字段内 容错乱;其他图形、属 性数据均吻合;能正 确读取高程 区文件 图形数据基本一致; 属性数据错误;相邻 区域之间用随机颜 色区分 图形数据部分丢失; 属性数据错误;所有 区域均为黑色 综合分析以上转换方式,建议 shape文件向 MapGIS文件转换的方法为:对于区文件,直接利用 MapGIS文件转换模块输入转换为区文件(*.wp);对于点文件和线文件,先利用 MapInfo的通用转换器将 shape文件转换成 mif文件,然后将 mif文件转换成 tab文件,再将 tab文件转换成 mif文件,最后利用 MapGIS文件转换模块将 mif文件转换为 MapGIS标准数据格式. 3.2图面误差整理 在空间数据处理过程中,容易在投影变换、数据抽象、建立拓扑关系、数据集成处理、数据的可视化表达等方面产生误差[6].通过实际操作,发现在上述方法的转换过程中,数据抽象、投影变换和数据的可视化误差最为明显,进而提出相应的解决方法. 3.2.1数据抽象 在数据转换过程中,比例尺及图形参数比例会发生一定变化,此时,数据所表达的空间特征位置也会相应产生误差.修正这些比例参数的方法是:在 MapGIS输入编辑模块里,选择工作台右键菜单中的“修改地图参数”,选择需要设置的文件,在弹出的“设置地图参数”对话框中修改比例参数即可. 3.2.2投影变换 地图投影是开口的三维地球椭球面到二维场平面的拓扑变换.在不同投影形式下,地理特征的位置、面积和方向的表现会有差异.由于个软件的坐标系统不同,转入 MapGIS后的图件不具备任何坐标概念,如果想与已有的 MapGIS图件套合到一起,必须进行投影变换[7]. 投影转换有两种方法:一是在投影变换模块中应用成批文件投影变换,在“结果投影参数”栏中填入目的投影坐标参数(此参数在“设置地图参数-坐标系-坐标系设置”的对话框中获得),然后进行转换 即可;二是用投影变换模块生成标准图框,用参数校正功能进行误差校正.第一种方法更为直接,但如果没有标准图件提供坐标参数,只能选择后者进行投影变换. 3.2.3数据的可视化表达 在转换过程中,由于各个软件之间的符号库和字库不匹配,会造成点文件的子图和字库显示残缺,使得数据在可视化表达上产生误差. 若不能显示注释,则在“点编辑”菜单下选择“根据属性标注释”,标注域名选择 MapInfo表中的相应属性字段,然后在弹出的对话框中设置点参数即可;若不显示子图或符号不匹配,则在 “点编辑”菜单下选择“修改点参数”,然后选择并修改相应点. |