■刘小玲

（广州市城市规划勘测设计研究院广东广州510663）

DXF文件到SHP文件批量转换研究

■刘小玲

（广州市城市规划勘测设计研究院广东广州510663）

本文在深入研究DXF文件与SHP文件格式及转换方法的基础上，以对输电线路中铁塔模型的数据格式转换为例，提出利用CAD平台对DXF数据进行批量分割，属性判断，信息重组，随后应用ArcToolbox工具箱将DXF数据批量转换为SHP格式的方法。该研究大幅提升了数据转换的工作效率。

三维GIS输电线路管理系统数据转换DXF

1　概述

随着我国经济建设的不断发展，电力资源管理系统重要性与日俱增。将二维GIS技术应用到输电线路运行管理系统中，搭建输电线路运行管理系统已经在国内外得到广泛应用［1］。然而二维地理信息系统的固有缺陷如不够完善的可视化场景和人机交互机制，不全面的空间分析能力限制了其在输电线路运行管理系统中进一步的发展。随着三维GIS技术在大规模地形显示、空间数据分析等方面的快速发展，将三维GIS技术引入输电线路运行管理系统可有效提高整个系统的可视化和交互性功能，已逐渐成为发展趋势。然而将大量不同类型的数据转化为地理信息系统专用格式（SHP）是建立三维GIS输电线路运行管理系统的亟需解决的关键问题之一。本文尝试在对DXF文件与SHP文件的存储方式及前人提出的转换方法深入研究的基础上，建立一套将DXF文件批量转换为SHP文件的工作流程，提高数据转换的工作效率。

2　数据格式与转换方法

2.1DXF与SHP数据的格式

DXF格式是用于AutoCAD与其他软件之间进行数据交换的数据文件格式，采用ASCII格式存储。完整的DXF文件由HEADER、CALSSES等七段构成。①HEADER段：包含图形的基本信息。如当前CAD的版本，图形范围的坐标等。在文件中的样例为：组码“0”、“SECTION”、组码“2”、“HEADER”。②CALSSES段：主要定义应用程序中类的相关信息。在文件中组码“2”，后面接类名。③TABLES段：主要是关于符号表的定义，如块参照表、图层表、线型表等。④BLOCKS段：包含图形中所有实体的块参照定义以及关于模型空间和图纸空间的块定义。在文件的结构为组码“8”，后面为块所在的图层，组码“2”后面接块名。⑤ENTITIES段：完整记录DXF文件中所有图形对象的组码。⑥OBJECTS段：主要记录DXF文件中的非图形对象的组码。⑦THUMBNAILIMAGE段：包含图形预览数据。

2.2数据转换中的问题

2.2.1要素丢失

DXF文件包含多种类型，如多面网格、三维多段线、块参照。如果图形实体数据结构与转换前后各层数据之间的对应关系发生遗漏，或者有些图形实体对应错误，就会导致要素丢失。

2.2.2要素变形

不同文件对图形实体的数据结构的定义并不相同，如CAD中定义的块参照，多面网格，在GIS中，只能变成点符号或者无法识别等。DXF中定义的块参照只能转换成SHP数据的点符号。

2.2.3数据冗余

图层安排不合理，会造成数据冗余。比如母线和符号没区分好，在转换过程中，符号有可能被当成母线转换成SHP文件。

2.2.4属性信息不够

DXF文件中对象的属性数据较少或没有。造成转换为SHP文件以后的属性信息不足导致转换后的SHP文件的查询、分析功能减弱［2］。

2.3DXF与SHP文件转换方法总结

DXF文件与SHP文件在数据存储、图元定义等方面的差别导致这两格式之间的数据转换存在大量问题［2］。目前数据转换方法可分为两类大，第一类是依靠商业软件，如：①使用ArcViewGIS 3.x中的内嵌集成工具；②使用ArcMap中的要素导出工具；③使用Arc-Catalog中的要素到要素类转换；④使用ArcToolbox中的要素到要素类转换；⑤使用MAPGIS转换。这类方法易于使用，对于简单数据类型有较好效果，但对于复杂的数据类型，如块参照、多面网格等，无法正确转换［3～4］。

第二类是从文件结构出发，编程读取DXF数据，按照SHP数据文件的结构输出。该类方法需要研究人员除了了解DXF中的ENTITIES段数据存储方式以外，还需要对另外五段数据的存储结构进行深入研究［3～4］。

3　对输电线路中铁塔模型的数据格式转换

本文以对输电线路中DXF格式的三维铁塔模型进行数据格式转换为例，提出一种新的DXF文件与SHP文件格式转换方法。具体解决如下问题：（1）将SHP文件不能识别的数据类型块参照和多面网格在不影响显示效果的情况下进行处理；（2）实现单个铁塔的信息与其他铁塔数据的分离，并根据坐标信息实现对单个铁塔的批量加载；（3）对数据进行优化，提高三维场景运行加载时的速度。

主要算法步骤包括：（1）将整个DXF文件读入，将前四段以及结尾一段复制。（2）找到切入点ENTITIES段，判断ENTITIES段中要素类型，并依次记录这些要素类型的坐标。（3）根据坐标判断这些要素类型是否属于同一个铁塔。将属于同一个铁塔的要素信息进行存储。（4）最后将之前存储的四段以及现在的铁塔要素、结尾一段合并成只有一个铁塔的完整DXF文件。

本文截取了33个铁塔进行验证。判断属性为同一铁塔的条件是X与Y坐标间距不超过80.0米。经验证，此方法可以在不损害铁塔结构的情况下，将整个DXF文件拆分为多个铁塔单个输出，优化了铁塔文件，减轻了三维场景加载模型的负担。

4　结论

本文以三维GIS输电线路运行管理系统为出发点，深入研究了数据转换的理论和DXF文件与SHP文件的存储方式，详细介绍了DXF数据转换为SHP数据的技术路线，并对转换结果进行了分析，有效提高了数据转换效率。

［1］杨宇，吴田.基于GIS的输电线路智能化运行与管理技术 ［J］.中国科技纵横，2010，24，93-94.

［2］孙晓莉，赵俊三.DXF文件到Shape文件无损转换方法的研究 ［J］.科学技术与工程，2011，11（14），3336-3341.

［3］冯世蓉，唐庆良.由AutoCAD DXF文件到ArcGIS SHP文件数据转换探析 ［J］.林业调查规划，2011，36（2），8-11.

［4］路晓峰，姜刚.GIS与CAD数据转换的方法探讨 ［J］.测绘技术装备，2006，4，20-22.

P2［文献码］ B

1000-405X（2016）-8-360-1