CN106294572B - 一种基于AutoCAD数据源和ArcGIS工具的高程图快速生成方法 - Google Patents

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Abstract

一种基于AutoCAD数据源和ArcGIS工具的高程图快速生成方法，属于工程信息技术领域。本发明提出一种将AutoCAD作为基础数据源，在ArcGIS工具平台上，充分利用ArcGIS中的地理信息处理工具，将高程点的高程值进行自动赋值，以便快速高效生成高程图的方法。该方法能够批量操作，具有方便、快捷、精确的特点，可以大大减少工作量，节约时间，提高效率。

Description

一种基于AutoCAD数据源和ArcGIS工具的高程图快速生成 方法
技术领域
本发明涉及一种基于AutoCAD数据源和ArcGIS工具的高程图快速生成方法。属于工程信息技术领域。
背景技术
随着数字化测绘在我国的不断发展，产生了大量的数字化测绘成果。数字化成果的转化是地理信息***获取基础空间数据的主要途径之一。为了充分利用现有的数字化成果，AutoCAD数据与ArcGIS数据的转换、利用ArcGIS对地理信息数据进行有效的利用和管理，成了当下必须面对并解决的一大问题。
数据在CAD中有存在多种格式。AutoCAD是广泛应用于建筑、测绘、规划等领域的计算机辅助绘图软件。国内测绘行业中，数字化地形图基本都以AutoCAD或其二次开发的第三方软件绘制而成，并以其生成的dwg数据格式数据进行存储和使用。ArcGIS是由美国ESRI公司研发的开放地理信息处理平台，具有强大的地理数据管理、编辑、显示、空间分析等功能。
dwg格式是通过点、线、面、注记以及符号来表达空间对象，通过颜色、图层、注记等方式对空间实体元素进行可视化表达。块和图层是AutoCAD软件的关键设置，块参照是在图形的指定位置创建该块对应的图形或符号，其本质上为点对象；每一图层均可以放置一种地物的所有数据内容。CAD数据用来表示物体的位置、大小、分布等方面信息，其数据间的拓扑关系较为简单。
Shapefile(shp)是ArcGIS中一种简单的矢量数据格式。shp地理要素可通过点、线及面域来表示，存储矢量要素的空间和属性信息。一个shp要素主要由索引文(.shx)、坐标文件(.shp)、属性文件(.dbf)、投影文件(.prj)等文件组成。GIS数据的基本要素之间具有拓扑关系，并反映了实体间的结构关系，这种关系对地理信息的数据处理及空间与网络分析具有重要意义。
在实际工程应用中，经常需要将某地区地形的AutoCAD数据作为基础数据源，通过ArcGIS工具制作地区高程图。而在使用ArcGIS工具导入dwg文件并生成高程图的过程中，由于制作和存储过程中的一些原因，经常遇见的问题是：dwg格式的文件中，高程点以点的形式绘制在某一图层中，而其对应的高程值并未准确标注在点的高程属性中，高程属性值为空或错误数值，而正确的数值是以文本形式标注在每一高程点附近，且这些文本标注统一包含于另一图层。这时，二者的分离使得导入ArcGIS后，需要重新对高程点的高程属性(Elevation)按照标注值进行赋值，才能进行后续高程图制作。于是，对于较大规模的地区或者其他数据点数量较大的情况，手动输入工作量会非常大而耗时较长，严重影响工作进度。因此本发明提出一种将AutoCAD作为基础数据源，在ArcGIS工具平台上，充分利用ArcGIS中的地理信息处理工具，将高程点的高程值进行自动赋值，以便快速高效生成高程图的方法。该方法能够批量操作，具有方便、快捷、精确的特点，可以大大减少工作量，节约时间，提高效率。
发明内容
本发明的目的在于：针对实际工程中遇到的在利用AutoCAD数据作为基础数据源，制作地区高程图的过程中，因为高程点的高程属性和高程值标注分离，而导致在ArcGIS平台上手动赋值工作量繁重、耗时长的问题，提出一种基于ArcGIS工具，对高程点进行快速赋值来生成高程图的方法。该方法能很好地保证高程赋值的效率和质量。
为达到发明目的，本发明所采用的技术方案如下：
一种基于AutoCAD数据源和ArcGIS工具的高程图快速生成方法，所述方法包含以下步骤：
(1)筛选出dwg文件中与制作高程图相关的图层信息
在AutoCAD软件中打开制作高程图所依据的某一地区的dwg文件，筛选出其中与制作高程图有关的图层，另存为一个独立的dwg文件备用。
(2)检查高程点与对应高程值的关联情况
通过在AutoCAD中点击查看高程点的特性选项，查看高程点Z坐标属性，观察与实际高程值是否一致。若图层中高程点的Z坐标无误，参考步骤(3)、(5)生成高程图；若高程点的Z坐标属性空缺或赋值错误，而正确的高程值以注记形式标注在高程点附近，且注记在另一图层时，参考步骤(3)、(4)对高程重新赋值，然后参考步骤(5)，生成高程图。
(3)将相关图层导入ArcGIS中转换为地理数据要素类shp文件
在ArcGIS中，点击“添加数据”按钮，将步骤(1)中备用的dwg文件导入ArcGIS中。则在ArcGIS平台下，高程点存储在Point图层，注记在Annotation图层中。此时生成的图层是一种虚拟的数据模型，不能进行编辑，因此需要利用工具箱ArcToolbox中“数据管理工具→要素→要素转点”工具，分别将两图层转换为shp格式的点要素层。转换后，高程点存储在Point要素层，注记存储在Annotation要素层。
(4)利用ArcGIS工具对高程点的高程属性快速赋值
通过遍历查找距离每一个高程点最近的注记，将注记数值赋予该点高程属性，来实现高程的快速赋值。具体为：
(4.1)利用ArcToolbox中“数据管理工具→要素→添加XY坐标”工具，分别给步骤(3)生成的Point要素层、Annotation要素层的高程点和注记添加X/Y坐标；利用ArcToolbox中“转换工具→Excel→表转Excel”工具，将Annotation要素层属性表导出为xls格式的Excel表格，命名为表1。
(4.2)利用ArcToolbox中“分析工具→邻域分析→生成邻近表”工具，选择Point要素层、Annotation要素层做邻近分析。邻近分析是在搜索半径范围内，确定输入要素层中的每个要素与邻近要素层中的最近要素之间的距离。“输入要素”选择Annotation要素层，“邻近要素”选择Point要素层，并勾选“仅查找最近要素”，结果记录在命名为“Generate_near”的输出表中。则在生成的Generate_near表中，IN_FID一列表示Annotation要素层中每一注记要素的编号，NEAR_FID一列表示Point要素层中与该行IN_FID编号对应注记距离最近的高程点要素编号，NEAR_DIST表示两要素层中IN_FID和NEAR_FID编号所对应的最近的两要素之间的距离。
(4.3)利用ArcToolbox中“转换工具→Excel→表转Excel”工具，将Generate_near表导出为xls格式的Excel表格，命名为表2。表2依据Annotation要素层的IN_FID升序排序，将步骤(4.1)中的表1注记值列复制粘贴到表2中作为Text列。
(4.4)对Point要素层做“连接和关联→连接”操作，“1.选择该图层中连接将基于的字段”选择默认编号“FID”；“2.选择要连接到此图层的表”选择步骤(4.3)中生成的“表2”文件；“3.选择此表中将要作为连接的基础字段”选择“NEAR_FID”。
点击确定后，即完成了在Point点要素层中，将距离每个高程点最近的标注文本连接给该点，原数值标注字段“Text列”即为高程点对应的高程值列，将其字段命名为Elevation完成赋值。
(5)生成高程图
Point点要素层中的高程点已经包含了完整X/Y/Z坐标属性，Z坐标即Elevation属性值；通过tin工具生成地形图和栅格文件,即生成高程图。
本发明所述的基于AutoCAD和ArcGIS工具的高程图快速生成方法的有益效果主要体现在：
在制作高程图的过程中，AutoCAD数据的高程点与其高程值标注相分离时，该方法极大简化了传统的人工手动录入数据的工作量，且保证了高程数据录入的质量，只需对原始数据进行一定处理，通过ArcGIS工具即可实现大批量高程数据赋值的自动化，具有高效、准确、快捷的特点，提高了工作效率。同时本专利所述的方法可操作性强，无需进行复杂程序的编写，保证了本发明的可实施性。
附图说明
图1为本发明方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图1和具体实例对本发明做进一步说明。
本发明是在基于AutoCAD基础数据资料结合ArcGIS工具建立高程图的过程中，针对实际情况，提出的一种高程点快速赋值制作高程图的方法。具体的操作步骤如下：
1.在AutoCAD软件中打开制作高程图所依据的某一地区的dwg基础数据文件，筛选出其中与制作高程点有关的图层，另存备用。
2.检查高程点与对应高程值的关联情况。若关联良好，可直接制作高程图；若存在高程点和高程值分离的情况，准备做进一步处理。
3.在ArcGIS中，点击“添加数据”按钮，将备用的dwg文件导入ArcGIS中。此时生成的图层是一种虚拟的数据模型，不能进行编辑，因此需要利用工具箱ArcToolbox中“数据管理工具→要素→要素转点”工具，分别转换为地理数据库类shp点要素文件。
4.利用ArcGIS工具对高程点的高程属性快速赋值。其原理为：通过遍历查找距离每一个高程点最近的标注文本，将文本数值赋予对应点的高程属性。其中距离的计算方法是通过连接操作，可以实现将距离每一高程点最近的高程值标注对应连接到其高程属性，以实现快速赋值。
5.利用已经赋值完毕的高程点，即可生成高程图及进行其他后续数据管理操作。

Claims (1)

1.一种基于AutoCAD数据源和ArcGIS工具的高程图快速生成方法，所述方法包含以下步骤：
(1)筛选出dwg文件中与制作高程图相关的图层信息
在AutoCAD软件中打开制作高程图所依据的某一地区的dwg文件，筛选出其中与制作高程图有关的图层，另存为一个独立的dwg文件备用；
(2)检查高程点与对应高程值的关联情况
通过在AutoCAD中点击查看高程点的特性选项，查看高程点Z坐标属性，观察与实际高程值是否一致；若图层中高程点的Z坐标无误，参考步骤(3)、(5)生成高程图；若高程点的Z坐标属性空缺或赋值错误，而正确的高程值以注记形式标注在高程点附近，且注记在另一图层时，参考步骤(3)、(4)对高程重新赋值，然后参考步骤(5)，生成高程图；
(3)将相关图层导入ArcGIS中转换为地理数据要素类shp文件
在ArcGIS中，点击“添加数据”按钮，将步骤(1)中备用的dwg文件导入ArcGIS中；则在ArcGIS平台下，高程点存储在Point图层，注记在Annotation图层中；此时生成的图层是一种虚拟的数据模型，不能进行编辑，因此需要利用工具箱ArcToolbox中“数据管理工具→要素→要素转点”工具，分别将两图层转换为shp格式的点要素层；转换后，高程点存储在Point要素层，注记存储在Annotation要素层；
(4)利用ArcGIS工具对高程点的高程属性快速赋值
通过遍历查找距离每一个高程点最近的注记，将注记数值赋予该点高程属性，来实现高程的快速赋值；具体为：
(4.1)利用ArcToolbox中“数据管理工具→要素→添加XY坐标”工具，分别给步骤(3)生成的Point要素层、Annotation要素层的高程点和注记添加X/Y坐标；利用ArcToolbox中“转换工具→Excel→表转Excel”工具，将Annotation要素层属性表导出为xls格式的Excel表格，命名为表1；
(4.2)利用ArcToolbox中“分析工具→邻域分析→生成邻近表”工具，选择Point要素层、Annotation要素层做邻近分析；邻近分析是在搜索半径范围内，确定输入要素层中的每个要素与邻近要素层中的最近要素之间的距离；“输入要素”选择Annotation要素层，“邻近要素”选择Point要素层，并勾选“仅查找最近要素”，结果记录在命名为“Generate_near”的输出表中；则在生成的Generate_near表中，IN_FID一列表示Annotation要素层中每一注记要素的编号，NEAR_FID一列表示Point要素层中与该行IN_FID编号对应注记距离最近的高程点要素编号，NEAR_DIST表示两要素层中IN_FID和NEAR_FID编号所对应的最近的两要素之间的距离；
(4.3)利用ArcToolbox中“转换工具→Excel→表转Excel”工具，将Generate_near表导出为xls格式的Excel表格，命名为表2；表2依据Annotation要素层的IN_FID升序排序，将步骤(4.1)中的表1注记值列复制粘贴到表2中作为Text列；
(4.4)对Point要素层做“连接和关联→连接”操作，“1.选择该图层中连接将基于的字段”选择默认编号“FID”；“2.选择要连接到此图层的表”选择步骤(4.3)中生成的“表2”文件；“3.选择此表中将要作为连接的基础字段”选择“NEAR_FID”；
点击确定后，即完成了在Point点要素层中，将距离每个高程点最近的标注文本连接给该点，原数值标注字段“Text列”即为高程点对应的高程值列，将其字段命名为Elevation完成赋值；
(5)生成高程图
通过tin工具生成地形图和栅格文件,即生成高程图。
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