基于FME的CAD测绘规划成果入库一体化

城乡院（广州）有限公司 顾桂珍

CAD技术是较为常见的一种计算机辅助设计工具，在城市规划及建设设计中发挥着重要的作用。但由于CAD数据与GIS数据在结构及储存表达上存在一定的差异，二者在进行转化时有较大的障碍。因此，急需要寻求一种快速便捷且信息保护性良好的转换方式。基于此，文章就CAD及FME技术及CAD测绘规划数据质量，明确入库标准，并在此基础上构建FME质量检测体系框架，为基于数据批量自动化的FME规范化模板设计提供基本思路，提升测绘成果入库一体化的质量。

CAD这个软件主要是在城市规划以及建筑设计的应用中进行使用。同时他的一个广泛使用并不仅在城市规划以及建筑设计过程中，一些基础的地理数据或者是成功数据的编制也可以使用它。城市建设的深入发展，在测绘数据的转化上有了更多的要求。FME作为一种数据交互平台，能够更快速地实现数据的转化，极有较高的准确性，但在实际运用中由于缺乏规范，也在一定程度上影响了准确性，不利于完成测绘规划成果入库一体化。

CAD——计算机辅助设计（Computer Aided Design）指的是工程技术人员采用计算机辅助工作未完成产品设计的各项工作。例如草图的绘制、零件的设计、装配的设计、工装的设计以及工程分析等。当前CAD技术在功能上，是由在设计人员进行产品概念设计的基础上，开展产品的几何造型分析。此外，CAD他指的是一种建模的基础，它可以将一些物理的模型转化为实际的产品数据。并将建立的数据模型储存于计算机上，便于后期计算机辅助技术的共享，驱动产品生产周期的全过程。

FME（Feature Manipulate Engineering）是由加拿大Safe Softwaer公司设计的一款空间数据转换处理体系，是基于Open GIS组织提出的“语义转换”发展出来的，具有数据重构的功能，可以实现250种以上的不同数据空间格式的转换，有利于为数据转换提供更为高效、可靠的方式。

当前CAD转化为GIS的方式通常有以下的几种方式：（1）可以使用FME软件本身进行数据的转换；
（2）可以使用内嵌ArcGIS的一个转换工具；
（3）可以使用FME Work Bench该模块进行制作转换方式；
（4）可以使用专门的转换插件；
（5）可以使用该FME Objects应用进行二次开发，然后快速的进行批量转化。

分析当前CAD规划成果的数据状况，主要是由于人工失误、规划能力等方面的原因导致的数据属性造成的问题，进而导致的各种线线交叉、重叠等错误性问题的发生。属性方面的问题主要体现在名称不符合标准、属性为空、属性值无意义、属性超过限定值等，甚至对一些GIS文字、标准等出现多余描述性问题。因此要求需要有明确的标准开展质量检测工作，CAD规划数据量GIS需要符合GIS空间建库的一系列条件，其主要包括了以下几个方面：（1）符合国际规定，CAD数据入库与国际规定中的各项城市规划要求相适应；
（2）空间参考、水准高程等数学元素与GIS在测绘方面各项要求相适应；
（3）空间数据库组织，要求要素集中包括关系、拓扑以及网络等多种元素；
（4）要素命名规范与各种标准相适应，细化到各项要素分类中，字母表达清晰易理解；
（5）数据结构在CAD数据基础结构上建立，更改拓展味数据结构；
（6）符号表达与GIS空间入库符号的制图表达要求相适应；
（7）对应的空间在专项规划空间分析，满足数据空间条件分析要求，确保数据划分功能发挥。

3.1 整体性检测

整体性检测是指数据在进行检测入库的时候进行一个数据的整体分析。他的整体组织有大类、小类以及不同素的一个组合命名，它主要是通过这ListBuilder及ListRenamer两个应用进行支持，它的空间参考主要是从要素到单个要素属性进行一个分析。通过空间投影的方式能够实现不同要素的组合，比如说可以采用这Coordinate System Setter、ESRIR Eproiector、Reprojector三个软件应用进行设计，它的结果只有两种：成功和失败。都是通过图形的方式进行输出。

3.2 完整性检测

完整性的检测它包括了一个空间属性的逻辑性要保持一致，以及空间图形的拓扑属性要保持一致。他的文档表格是很规范，并且具有一个合理的工作流程。在进行完整性的检测之中，主要包括了以下几个环节，首先，第一个对于点面叠加的操作进行标记，并做出对应的操作判断。确定他的范围，然后属性、条件、判断等。空间的拓扑会描述对应的点线面是否跟索要描述的空间，结构有关联。这Topology Builder、Spatial Relator、Logger三个应用分别进行这三种关系的判断。第一个是进行是否建立拓扑关系，第二个是进行要素间的同步关系确定，最后一个是进行记录详细的流程。

3.3 标准性检测

标准性的检测是对涉及内容是否符合国家标准以及对应的地区标准进行判断，并做出对应的修改。它的相关要素一定是符合对区的一个设计要求，并且它的结构已经实际需求会进行匹配。然后进行样本的抽样然后匹配内容会进行一个匹配的调查，做出对应的测试集的测试。

3.4 属性检测

属性测试是要去表达整个基本信息的核心内容的数据，通常是没有一个具体的内部属性结构，它的表达意愿并不是特别的迫切，但是所必须要具备的一些东西，我们会把里面不容易识别的一些属性重新更改名字，它是一个空值的属性。可以修改或者创建。暴露出来的属性或者是其他的元素可以使用这个进行过滤，过滤的属性内容或者是选择一定范围的属性内容，可以组合其他属性的内容，并且可以对属性进行剪裁、扩展或者是技术，这些组成的属性检测是一个必备的函数。

3.5 空间检测

空间检测是进行空间关联的最核心的部分，也是接地内部空间关联的一个基本问题。在GIS进入到数据库之前，会对他的各个角度进行拓扑的检测。分为常规的和空间的分析，主要是检测前者的点线面或者是一些复杂的元素是否具有一个关联性，从而做出检测，后者为经过缓冲、叠置、网络甚至三维分析后是否进行拓扑的检测。

4.1 模范设计

通常在GIS的标准下，我们会将规划的成果组织分为以下五个大类，分别是这总规、控规、分规、修详、红线五个，并且将它进行一个独立的分层处理。每一个规划中会有自己的一个小型的规划，并且遵循了城市的规划标准。每个模块在分层的设计上会分成几个小类以及大类的标准。模板在这个分层的基础上对每个大类进行设计，并依照几何类型进行分区，结合相应的之间标准体系以及GIS数据标准，对不同规划与几何分型制定对应的规范化模板。如表1所示，为基本图层分类表。

表1 基本图层分类代码[7]Tab.1 Basic layer classification codes[7]

将不同代码根据实际图层设计进行数据入库操作，并根据控规中对应的图层分类做小类模板的设计，主要用于道路、基础设施、用地规划以及项目范围等建设规划当中。最后将控规对应的模板进行规范化分类，完成设计过程。

4.2 入库方式

入库方式是一个自动化的入库，它是对多批的数据入库以及规范化的模板进行数据处理。其中这个TCL文件是该Script File应用的一个控制内容，它是以这种BAT文件的形式进行应用。在进行入库的操作，具体的步骤是以下的五个步骤，第一个是FME Desktop Hlep，第二个是FME Work bench，第三个是Workspace Basics，第四个是Running and Debugging Workapaces，第五个是Running a Batch Translation。之后会进行相关性内容的寻找，在FME Work Bench完成了对应的FME制作标准之后，一个File—Batch Deploy向导式的步骤会把这BAT和TCL两个数据脚本进行输出，数据源会进行一个增加数据目录及文件库，之后该Tools—Create Batch应用创建FME Quick，对应的数据员会把对应的目录和文件进行设置，生成一系列的BAT文件。FME文件的开头会执行对应的控制内容，该文件除了对应的工作原始数据，格式日志等基本属性之外，还可以使用查看和改动的。功能脚本运行该文件时可以进行批量化的自动处理。并且该应用是在主程序的执行下进行处理，具体操作以下六步，第一个是FME Desktop Help，第二个是FME Work Bench，第三个是Workspace Basics，第四个是Running and Debugging Workspaces，第五个是Working with Command Files。批量转化的关键是进行一个参数动态的处理，用户发布的数据会决定整个工作的运行过程以及状态，在完成了对应的FME规范处理之后，会实现一个工具及程序的自动化处理入库。

4.3 更新维护

以往CAD测绘规划成果入库更新中存在一些问题，如直接删除更新法，会导致历史记录的丢失；
成本进行插件更新及二次开发，难度相应的增加。数据转化处理后进行对比，再将更新记录更新至GIS之中，这种方式较为困难，且处理起来比较复杂。FME为其更新维护提供了新的思路，也就是将检测数据“Reader/Writer”至GIS的SDE库中，实现一体化自动转换。

在FME更新当中主要分为两种方式，其中Feature Type Level是一种要素级别的更新模式；
Able Type Level是一种表级的更新模式。FME转换器Transformer数据更新是通过FME转换函数来执行的。

综上所述，FME的CAD测绘规划成果入库一体化方案，能够实现测绘规划CAD数据成功到GIS的成果转化，构建起一套完整的工作体系，充分发挥了FME的强大功能，确保了数据质量的同时，保证了数据更新的顺利，能够为数据转换方案提供丰富的时间内容及新颖的方法，同时为实际测绘地理信息工作提供相应的参考。

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