摘要：南方CASS地形地籍成圖軟件是基于AutoCAD平臺進行二次開發的數字化測圖系統。本文討論CASS軟件處理后的地形、地籍數據在AutoCADMap3D平臺下通過開發程序把數據轉到常規GIS平臺的方法。
　　關鍵詞：南方CASS，GIS，數據轉換，識別因子
　　1.背景
　　目前，南方CASS軟件大量應用于大比例尺地形地籍測繪，因此存在大量CASS格式的數據。而在進行后期數據庫建設時，就面臨數據轉換的問題，雖然數據轉換軟件很多，而方法對于數據應用的需求尤為關鍵。
　　本文就南方CASS格式數據在AutoCADMap3D平臺下編寫程序向常規GIS格式轉換的方法進行探討。
　　2.實現方法
　　實現數據格式轉換的流程如下：
　　圖表1實現流程圖
　　
　　2.1.創建識別表達式
　　如何判斷地物對象所對應的GIS對象，這是我們進行數據轉換時第一個需要考慮的問題。簡單的說，就是要找到地物對象的特征。可以根據這些特征區分出不同的地物對象。這類地物特征，我們稱之為識別因子。
　　一般來說，多個識別因子組合在一起，可以確定地物對象。對于一組識別因子，如果它能夠確定的對象是唯一的，我們稱這組識別因子為唯一識別表達式；如果一組識別因子所對應的對象不唯一，我們稱這組識別因子為模糊識別表達式，它所對應的地物對象，稱之為模糊對象。
　　依據唯一識別表達式，可以編寫程序把對象直接轉換為GIS對象。對于模糊對象，需要通過人機交互把對象轉換為GIS對象。下表是經常使用到的識別因子，
　　表格1常見識別因子列表
　　識別因子 備注 識別因子 備注
　　對象類型 關鍵因子 線寬 次要因子
　　圖層名稱 關鍵因子 顏色 次要因子
　　線型名稱 關鍵因子 注記高度 次要因子
　　塊名 關鍵因子 注記樣式 次要因子
　　CASS屬性代碼 關鍵因子 注記寬高比 次要因子
　　2.1.1.對象類型
　　AutoCAD包含多種不同對象類型，南方CASS使用到的類型并不多，常用的有如下幾種對象類型：
　　表格2常用對象類型列表
　　對象類型 說明 對象類型 說明 對象類型 說明
　　ARC 線對象 LINE 線對象 POLYLINE 線對象
　　CIRCLE 線類型 LWPOLYLINE 線對象 SHAPE 點對象
　　ELLIPSE 線對象 MLINE 線對象 SPLINE 線對象
　　INSERT 點對象 MTEXT 注記對象 TEXT 注記對象
　　2.1.2.圖層名稱
　　南方CASS使用到的圖層名稱列表如下：
　　表格3南方CASS圖層列表
　　圖層名稱 說明 圖層名稱 說明 圖層名稱 說明
　　ASSIST 骨架線層 GXYZ 管線設施層 SXSS 水系設施層
　　DGX 等高線層 JJ 境界線層 TK 圖框層
　　DLDW 獨立符號層 JMD 居民地層 ZBTZ 植被層
　　DLSS 交通設施層 JZD 界址點層 ZDH 展點號層
　　DMTZ 地貌土質層 KZD 控制點層 ZJ 漢字注記層
　　DSX 等深線層 MJZJ 面積注記層  
　　GCD 高程點層 SJW 三角網層  
　　2.1.3.線型名稱
　　南方CASS定義的線型名稱近百個，少量線型名稱對應唯一的地物對象，大部分線型名稱對應多個地物對象。
　　表格4南方CASS線型名稱（部分）
　　線型名稱 說明
　　72b 地面下的通信線
　　912a 省.直轄市已定界
　　continuous 實線，如一般房屋、游泳池、高速公路、等高線首曲線等
　　hs 線狀園地、行樹、花圃等
　　tl1 依比例一般鐵路、依比例電氣化鐵路、不依比例纜車軌道等
　　wall 依比例圍墻、防洪墻等
　　x5 破壞房屋、架空房屋、門廊、架空煙道、過街地道等
　　2.1.4.塊名
　　南方CASS定義的塊名二百多個，基本上每個塊名都可以對應唯一CASS地物對象。
　　表格5南方CASS塊名（部分）
　　塊名 說明 塊名 說明
　　gc004 蒙古包 gc098 旗桿
　　gc021 假石山 gc138 衛生所
　　gc092 石油.天然氣井 gc170 電桿
　　gc093 鉆孔 gc183 高柱色燈信號機
　　gc097 路燈 …… ……
　　2.1.5.CASS屬性代碼
　　南方CASS定義的屬性代碼近九百個，基本上每個CASS屬性代碼可以唯一對應CASS地物對象。CASS屬性代碼是最關鍵的識別因子。
　　表格6南方CASS屬性代碼（部分）
　　CASS屬性代碼 說明 CASS屬性代碼 說明
　　131100 三角點 158702 墳群邊界
　　141101 一般房屋 164300 小路
　　144500 籬笆 171400 電線架骨架線
　　152700 煙囪 181103 流向
　　154600 學校 ….. …...
　　2.1.6.其它次要的識別因子
　　對于次要的識別因子，大部分情況都是可以忽略的，只有當一組關鍵因子不能唯一識別地物對象，而補充上線寬、顏色等次要因子時，可以建立唯一識別表達式時才會用到。
　　2.1.7.識別表達式
　　根據CASS對象屬性及轉換后的對象要求，進行識別表達式定義。可能出現多種CASS對象轉換為一類對象，如混房屋、磚房屋都轉換為一般房屋；也可能出現一個對象轉換為多類對象，如泉水轉換為溫泉、礦泉、硫磺泉、噴泉等，需要對CASS對象和轉換后的對象進行一一比對。定義的識別表達式如下表所示：
　　表格7識別表達式
　　對象 類型 定義
　　GPS點 唯一 ((LAYEROBJECTTYPENAME)("KZD""INSERT""gc168"))
　　學校 唯一 ((LAYEROBJECTTYPENAMEXDATA)("DLDW""INSERT""gc136"(("SOUTH"(1000."154600")))))
　　溫泉 模糊 ((LAYEROBJECTTYPELINETYPE)("SXSS""LINE,POLYLINE,LWPOLYLINE""Continuous,BYLAYER"))
　　礦泉 模糊 ((LAYEROBJECTTYPELINETYPE)("SXSS""LINE,POLYLINE,LWPOLYLINE""Continuous,BYLAYER"))
　　2.2.數據預處理
　　AutoCAD本身支持的對象類型，在一些GIS軟件中是不存在對應的類型的。這就要求把GIS軟件不支持的對象，轉換為簡單的點、線、面對象，方便轉換為GIS格式數據。
　　部分GIS軟件甚至不支持弧、圓等對象，針對轉換后要求的格式，還需要先對此類對象轉換為簡單的點、線、面對象。
　　2.3.地物對象的識別與轉換
　　地物對象的識別與轉換分為兩種模式：可以唯一識別的對象，使用計算機直接識別轉換；無法唯一識別的對象，使用人機交互識別轉換。
　　先根據定義好的唯一類型識別表達式進行計算機直接識別轉換，再檢索未識別的對象，進行人工交互識別，直至所有對象識別完畢。
　　對識別過的對象，需要設置已識別的標志，并添加轉換過的屬性，常見的保存屬性的方法有：1、自定義XDATA擴展屬性數據；2、數據詞典；3、AutoCADMap3D的對象數據。前兩者需要自定義并解釋，AutoCADMap3D的對象數據可以直接定義表并設置屬性，使用相當簡單。
　　表格8對象屬性
　　對象 屬性
　　GPS點 (("控制點層"(("KZDMC"."")("KZDDJ"."")("X".'X)("Y".'Y)("KZDGC".'ELEV)("KZLX".130020))))
　　學校 (("地物點層"(("LAYERNAME"."Facility")("CLASS_ID".346020))))
　　溫泉 (("水體線層"(("LAYERNAME"."Water")("CLASS_ID".653111))))
　　礦泉 (("水體線層"(("LAYERNAME"."Water")("CLASS_ID".653211))))
　　對識別過的對象，除了設置轉換后的屬性和添加識別標志之外，有時候還需要進行一些其它處理。如設置拓撲關系標志，把一般房屋設置為房屋面的邊，房屋結構注記設置為房屋面的質心，用來進行后續的拓撲關系構建。
　　2.4.構建拓撲關系
　　南方CASS本身沒有提供拓撲處理功能。可以使用AutoCADMap3D的拓撲處理功能構建拓撲關系。
　　構建拓撲關系過程中，可以根據屬性選擇轉換后的拓撲邊界和拓撲質心，構建拓撲關系。也可以在轉換過程中，對要創建拓撲關系的對象，先設定標志，根據標志選擇對象構建拓撲。相對來說，小數據量時，使用前者，對軟件維護更簡單；數據量較大時，使用后者處理更方便。
　　2.5.地物對象轉換為GIS對象的方法
　　對于轉換后的數據，可以使用AutoCADMap3D平臺的輸出功能，轉換為常見的GIS格式數據，如SHAPE。在實踐過程中已經發現，部分對象的轉換有缺陷，如圓對象作為拓撲面的邊界時，轉換后的數據會出現重疊的兩個圓。
　　也可以通過編寫程序實現數據轉換，通過程序實現轉換的可控性更好。
　　3.存在的問題及處理方法
　　3.1.原始數據質量問題
　　大部分使用CASS軟件生成的數據，只滿足圖面要求，均沒有嚴格定義GIS檢查規則，很容易出現不符合GIS規范的錯誤。常見數據質量問題如下：
　　1、對象本身屬性錯誤或者不合理，如對象放到錯誤的圖層或者線型名稱、線寬、顏色、塊名錯誤；高程點、等高線的高程值異常等。
　　2、地物對象的CASS屬性或代碼錯誤或者不合理，如錯誤的代碼，未定義的代碼，無代碼，地物對象的代碼與地物本身不對應、屬性與注記不一致等。
　　3、多余的對象，如在作業過程中使用的輔助對象或者標記對象，插入的塊或外部參考等。
　　4、錯誤的對象，如無內容的注記。
　　以上問題可以通過規范化作業流程，嚴格進行CASS圖形實體檢查得以改善。
　　3.2.拓撲錯誤
　　在南方CASS中，重疊對象均多次采集，存在對象間出現微小錯位的情況，造成如房屋交叉、宗地重疊、房屋邊線與宗地有微小縫隙等拓撲錯誤。
　　此類情況在南方CASS中難以發現，可以使用支持拓撲關系的AutoCAD版本（如AutoCADMap）進行檢測并修改，也可以在轉換成功之后，使用GIS軟件進行處理。后者的處理流程更簡單，效率更高。
　　4.影響識別轉換的因素
　　能夠有效提高自動轉換的因素：
　　1、原始數據質量
　　原始數據越規范，自動轉換的效果越好。
　　2、轉換后GIS對象分類情況
　　轉換后GIS對象分類越細，能夠自動識別的效果越差；分類越少，計算機識別轉換的效果越好。
　　3、識別表達式
　　識別表達式定義細節超明確，計算機識別轉換的對象越多。
　　5.優勢與不足
　　相對于目前行業內已經出現的轉換方式，本方法有以下優點：
　　1、 可以根據項目要求進行自定義。
　　2、 數據識別轉換效率高。
　　3、 可以直接設置轉換后的屬性。
　　4、 可以進行人機交互識別，轉換所有對象。
　　本方法也存在一些不足之處，如：
　　1、 定義識別表達式的人員需要非常熟悉南方CASS軟件和AutoCAD平臺。
　　2、 轉換過程效率受數據量的影響極嚴重，大塊的數據需要細分為多塊進行處理。
　　6.應用情況
　　本文所述方法，已經成功應用于江蘇省無錫市、廣西柳州市的地形數據入庫工作。并在第二次土地調查項目中，已經應用到廣西玉州區、興賓區、容縣等九個縣區的城鎮地籍數據庫建設，取得極好的成績。
　　
　　【參考文獻】：
　　1、CASS2008參考手冊
　　2、AutoCAD2006DXF參考