地理信息系统实验一 CAD数据转换为ArcGIS数据.docx

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地理信息系统实验一CAD数据转换为ArcGIS数据

测绘工程专业

地理信息系统实习报告

实习内容：

CAD数据转换为ArcGIS数据

班级：

12级测绘2班

学号：

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时间：

2015.4.1

一、实验内容

将给定的重庆交通大学地下车库1：

150地形图CAD文件转换为ArcGIS数据

二、实验目的

①通过对CAD地形图的分析，明白CAD中图层的概念，学会看懂地形图；

②明白CAD中存储地形图的方式与ArcGIS存储方式的异同点，从而更好地运用这两个软件；

③灵活运用ArcToolbox，属性各类要素之间的转换；

④提高审美意识，使地理数据更为精美；

⑤明白转换为ArcGIS地形图的意义，从而正确取舍有关数据，进行数据的整理与展现。

三、运用软件平台

AutoCAD2008

ArcGIS10.1

四、实验步骤

本次实验是将CAD数据转换为ArcGIS数据，两个软件不同之处在于：

CAD中主要是将所有的图形数据存储在一个文件当中，而ArcGIS中是以点、线、面处于不同的文件中进行存储的。

因此就要考虑到对点、线、面不同种类数据的分离。

主要思路有两种：

一是首先在CAD总对数据进行整理，对图形进行取舍，把同一类的点、线、面数据分别存储在一个CAD文件中，然后导入ArcGIS；二是将CAD数据文件直接导入ArcGIS，然后再对数据进行分类。

4.1方法一：

数据在CAD中进行分离，直接在ArcGIS中导入已分类的数据

4.1.1数据分析

由实验所给原始地形图得出，想要将本图在ArcGIS中展现出来，主要需要分离出来的数据有：

点——车库内的柱子（在CAD中为块，但ArcGIS中并没有块的概念，所以将其视为点），线——墙、边界线、道路中线、楼梯、窗户等，面——车位，整个车库。

4.1.2面的分离

（1）使所有的面边界闭合

在将CAD中面的边界数据导入ArcGIS之前，需要检查所有面的边界，即车位的边界是否是闭合的。

这是因为，若这些面没有闭合，则在由边界生成面时无法完整出现所有的面。

检查面边界是否闭合的方法有很多，现在只说明在实验过程中最简单的一种。

①在命令行中输入“pe”;

②按下键盘上的“↓”，选择“多条”（按M）；

③框选所有的车位，回车；

④问是否转为多段线，回车；

⑤选择“是”忽略绘图次序，此时已经将所有的线转化为多段线，ESC即可；

⑥框选所有车位，单击鼠标右键，选择“特性”，在特性对话框中最后一栏“其他”项，闭合改为“是”，即将所有面的边界闭合。

（2）复制图层

①“编辑”→“带基点复制”，指定基点输入“0”，框选所有车位对象，回车；

②新建一个CAD文件，作为存放车位这个面要素的文件。

“编辑”→“粘贴到原坐标”，命令行输入“z回车e，”即可看到复制过来的车位图形。

③在“我的电脑”里建立一个ArcGIS本次实验的专用文件夹（文件路径为英文，防止在ArcGIS中运行出错），然后将刚才新建的CAD文件保存在该文件夹内，命名为“chewei”（文件名最好不要用中文）。

这样就把原文件中的车位分离出来，成为一个独立的文件了。

4.1.3将独立的点、线、面数据导入ArcGIS

①准备工作

a.打开ArcCatalog，在“文件夹连接”单击右键，选择“连接到文件夹”，然后找到上一步中保存CAD文件的文件夹，确定，则“文件夹连接”下面会出现自己建立的文件夹

b.在该文件夹上右键，选择“新建”→“文件地理数据库”；

②面要素（车位）导入：

打开ArcMAP，如图所示单击ArcToolbox，在右侧菜单中选择“转换工具”→“转出至地理数据库”→“CAD至地理数据库”，然后找到刚才保存的CAD文件，单击选中，选择“添加”（不要直接双击），确定，即得到ArcMAP由面边界形成的面，效果如图所示。

图4-1-1面要素导入

③点要素导入：

根据实验要求，导入后柱子是以点的形式存在。

柱子在CAD中是以块的形式存在的，而ArcGIS中没有块的概念。

因此在导入过程中，发现柱子在导入ArcGIS后是面的形式。

想要把它变成点要素，只需在ArcToolbox中选择“数据管理工具”→“要素”→“要素转点”，选择刚才导入的柱子的面要素图层，即可得到以点的形式存在的柱子。

同理每次只将一个类型的地物对应的图层设置为可见，然后按上述方法复制粘贴到新的CAD文件中，再在ArcGIS中用ArcToolbox的上述转换功能转进地理数据库即可。

其他要素导入ArcGIS中，得到的效果图如下图所示：

图4-1-2各类要素导入效果图

4.2方法二直接将CAD数据导入ArcGIS中，然后进行分类

4.2.1图层的取舍

打开图层管理器，可以发现CAD原始图中的标注、标高、门等图层是不需要在ArcGIS地形图中展示的。

经过分析留下需要的数据。

经过取舍后的图层如图4-2-1所示，对应得到的CAD图如图4-2-2所示。

图4-2-1图层管理

图4-2-2取舍后的CAD图

4.2.2编辑并整理CAD图上各类要素

直接将图4-2-2中的数据导入ArcGIS中是不行的。

因为通过观察，可以发现道路引导线并不全面，图中只有大部分的道路中线而没有人行线（从楼梯到主路的线），此外可以做一些优化：

检查车位面要素的边界线是否闭合，内墙与防火墙等是否构成闭合的面，靠近外墙的柱子可以归到外墙的图层中等等。

编辑整理后的CAD图如图4-2-3所示。

图4-2-3整理后的CAD图

4.2.3整体导入ArcGIS地理数据库

如图4-2-4，在ArcGIS中新建一个文件地理数据库，然后在目录列表中连接到CAD图对应的文件夹，右键选中该CAD文件，“导出”→“转出至地理数据库（批量）”（图4-2-），可以看到CAD图被分类成了5种要素：

点、线、面、面填充、标注。

将这几个图层拖入内容列表，看到效果（图4-2-6）。

图4-2-4新建地理数据库

图4-2-5导出CAD数据

图4-2-6CAD数据导出至地理数据库

4.2.4各类要素的分离

这一步骤主要是针对上一步导出的线要素进行编辑。

因为无论是何种地物，都可以先对线要素进行编辑，然后通过转换工具转化为点和面。

ArcGIS中没有像CAD中把不同的地物存储在同一个要素集下。

所有的要素都被混合在了一起。

但是打开属性表就可以发现，有一个“Layer”字段，对应的就是每一个地物在CAD中对应的图层名称。

借用属性表中的“按属性选择”功能，选择处于同一类图层中的地物，然后将选中的数据导出，即可实现各类要素的分离。

以导出柱子为例，具体操作如下：

①打开属性表→按属性选择→例如提取柱子：

”Layer”=’柱’，（’柱’可在“获取唯一值”中选择），此时所有的柱子都被选中；

②导出所选数据：

图层右击→数据→导出数据→“导出”一栏选择“所选要素”，选定好路径即可成功导出所选数据。

同理分别导出挡墙、道路中线、楼梯、内墙、车位，得到的效果图如图所示（此过程导出的均为线要素）。

图4-2-7分离各类地物

4.2.5线要素转点、面要素

经过分析我们知道，在以上的六类地物中，道路中线为线要素，柱子为点要素，其余的均为面要素。

我们需要运用ArcToolbox的转换工具，将线转为点、面。

以车位为例，具体操作如下：

打开ArcToolbox→数据管理工具→要素→要素转面

转换后即出现了一个问题：

此过程中发现有个别车位并没有形成一个面，如图4-2-8所示。

这是由于线自身的特点（如没有闭合等原因）造成的。

此时需要在ArcGIS中对线进行编辑。

即在没有形成面的地方自行画出一个车位的面，或者画车位的轮廓线重新生成车位的面（图4-2-9）。

图4-2-8车位线转面出现的问题

图4-2-9ArcGIS中编辑地物

同理对其他地物进行线转面、线转点的工作。

为避免数据冗余，把原来的线要素删除即可。

注：

楼梯需要我们由线转面，然后填充线条。

填充时需注意填充线的方向有水平的也有竖直的。

因此要添加一个分类字段并赋予不同的属性。

此外，为了表现图中的一些房间（控制间、配电室等），需要新建一个面要素，然后画出每一个房间。

4.2.6整饬出图

最后为了使整幅图更加直观清晰，需要我们加入标注。

本图的标注分为三类：

一是车位号，二是每个房间对应的名称，三是出口处添加的出入口提示。

添加房间对应名称的方法是：

在房间对应的面要素类图层下打开属性表，添加一个字段为“房间名称”，开始编辑，将不同房间对应的名称输入，保存并停止编辑后右击房间图层，选择“标注要素”，适当设置放置属性、字号等，即可成功标注。

车位号标注的方法类似。

图4-2-10标注属性

出入口的提示文字就使用菜单栏下“插入”→“文本”即可。

最后加入图框图名等，最终得到的成果图如图4-2-11所示。

图4-2-11地下车库成果图

五、实验小结

本次实验对CAD的灵活运用与ArcGIS的熟知要求比较高。

只有通过灵活运用与透彻的理解，才能将本次的成果做得比较理想。

实验的要领在于我们首先要理解到CAD中的地形图与我们要转换的ArcGIS中的地形图的区别：

CAD中地形图所表达的信息非常详细，包括各类细小的地物、标注、标高等等，但是ArcGIS地形图旨在“示意”二字，这要求人们在拿到这个地形图时，可以清楚地明白这片区域的特点与行车、行人路线。

所以CAD地形图中的门、地下管道、标注标高等我们是需要删除的。

此外，在颜色表达上，此次的专题图与以往的地形图不同：

如同车位等重要信息，我们要着重突出，运用较为艳丽的颜色。

本次实验是地理信息系统这门课程的第一次实验，它也与上学期地图学的实验紧密联系。

而区别就是现在我们更要注重ArcGIS数据库中信息的管理。

比如刚开始我把点、线、面等数据分别建立了一个地理数据库，每个地理数据库都存储了点、线、面信息。

这就是数据的冗余。

数据的冗余使我们对数据的管理变得很不方便，也占用了内存，减慢了系统运行的速度。

对于今后要处理到的信息量比较巨大的地形图，减少数据冗余是尤为重要的。

所以我们现在就要养成良好的习惯，每一次的地形图均保存在一个地理数据库中，一方面便于编辑和管理，另一方面减少数据冗余，一目了然。

最后，本次实验的另一个体会就是“条条大路同罗马”，在ArcGIS中ArcToolbox里，将CAD数据转换进来的方法多种多样，实质上没有很大的区别。

在不断地尝试中，就会发现不同的方法。