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1、MapCAD for MapInfo Professional - 跨越 CAD和 GIS的鸿沟Pitney Bowes MapInfo 产品经理 孙剑目前在全球，从各国政府的测绘、规划、国土、房地产部门到世界著名电信、导航、电子地图公司，MapInfo Professional 均是占主导地位的桌面电子地 图生产和制图工具。其粒度始中的几何模型，方便快捷的各类工具和友好的用户界面受到众多的数据开发工程师、制图员和商业分析师的青睐。在 MapInfo Professional产品的众多功能中，数据编辑是最普遍的功能需求之一。各个行业的用户均期望拥有良好的数据编辑工具帮助其完成高精度的几何对象的
2、创建、修改和编辑工作。从 MapInfo Professional 9.5版本起，每个 MapInfo Professional用户均会得 到一个免费但功能强大的CAD 工具包 MapCAD，该工具包提供了超过40 种图形创建、编辑工具，可满足各个行业工程师数据生产和编辑的需求，对于那些熟悉 CAD 软件的用户而言，他们不需要重新学习就可在MapInfo Professional使用其原本已经熟悉的功能。1、CAD和 GIS的渊源CAD 技术起步于 50年代后期。进入60年代，随着在计算机屏幕上绘图变 为可行而迅速发展。工程师们希望借助此项技术来摆脱繁琐、费时、绘制精度低的传统手工绘图。此时C
3、AD 技术的出发点是以点、线型和颜色等来表现极为 复杂的几何对象，最终以图纸为媒介进行交流，这就是CAD 的技术渊源。GIS基本上是同一个时期的技术，但其来源是来自土地和地籍管理需求， 那个时候大量的土地信息需要基于多边形进行表达和分析，经常需要完成诸如 多边形面积和多边形叠加的计算。与CAD 不同， GIS 的核心几何对象是多边形。同时， GIS还赋予每个几何对象相对应的属性信息，这就使得每个几何对象跨越了一般的图形意义，每一个几何对象与现实世界有了逻辑的关联。这也使得 GIS 一般是以信息化的技术手段如Web 浏览器来交流，这就是GIS的技术渊源。到今天为止， CAD 和 GIS 两个大的
4、技术家族已经在世界上并行存在超过了40 年，两大技术家族在诸多领域互有重叠，各自发展。由于CAD 较 GIS 而言， 有更强的普适性，在大尺度的空间数据采集领域仍然以CAD 软件为主导进行生产，也也就决定了CAD 是 GIS重要的数据来源。对CAD 数据和工程师的支持 程度也成了商用 GIS平台完整性的指标之一。2、CAD与 GIS的差异CAD 与 GIS的渊源不同，造成了二者之间在过去的40多年有无法逾越的 鸿沟，以下是二者差异的详述。应用目的的差异CAD 的主要表现方法是图纸或电子图纸，更多满足用户视觉的需求，用户 往往通过线性或颜色即可辨别其所属。而GIS则更多是用于分析和计算，满足 不
5、同行业的业务需求，所以存储几何对象相关的属性信息则成为必需。相对来说，GIS复杂度更高的核心原因。精度的差异由于 CAD 来自一个以厘米或英寸小数位计算工程公差的世界，因此十分注重在不丢失精度的情况下管理数据。例如，“ 艾菲尔铁塔位于法国” 是准确的， 但不精确。 “ 艾菲尔铁塔位于法国巴黎” 提高了精确性，而不是准确性。“ 用地理坐标表示，艾菲尔铁塔位于北纬 48 度 51.494 分，东经 002 度 17.661 分。” 最后一个表述与前两个表述同样准确，但更加精确。在地图绘制中，一张比例尺较小的世界地图可能是准确的，但肯定不够精确，而工程图形通常需要极度精确和准确。因此， CAD 的几
6、何对象存储都是双 精度型。使用者可以通过转换工具将双精度CAD 文件转为 GIS文件，但是如ESRI 的空间数据引擎ArcSDE 只支持整数存储，则当从ArcSDE 中转出时则面 临数据精度下降的问题。几何对象模型的差异由于 CAD 和 GIS系统的几何对象模型有极大差异，使得在CAD 环境下一 般不使用多边形来表现地物。例如一个地块在 CAD 中一般通过创建 4 条独立 的线来表现，因无迹象表明这 4 条线构成一个地块。如果移动了一个角，所有 相邻的线不会自动更新，就会出现问题。另外， CAD 的其他几何对象的更加丰富。由于GIS一般不带三维坐标 ,因 此无法转换 CAD 的三维实体，如XL
7、INE 、HATCH 等。数据存储差异当前， CAD 的存储和访问单一，CAD 主要基于文件进行数据存储和操作， 满足单用户的需求。而随着数据库技术的发展，各个行业中大量的业务系统都已基于数据库进行开发和应用，GIS也已经完全可以实现基于空间数据库的管 理，满足多人访问和操作。3、MapCAD 工具的介绍一直以来， MapInfo 公司都积极在MapInfo Professional上通过两种方式增 添 CAD 的价值，一种是通过数据互操作的方式，无缝并且完整的将主流的CAD 文件（如 DWG、DXF、DGN 等）转入到 GIS 环境中。这使得用户在CAD 上已有的数据资产得到保护。另外一种则
8、是功能上的支持，CAD 具有设 计真实世界对象的强大工具。这些工具使用户能够创建精确的几何对象，移动和编辑这些对象，而不会失去精度。通过提供强大的数据创建和编辑工具，使 得用户可以方便的在GIS 环境中完成类 CAD 的工作，对于熟悉CAD 的工程师 则可以在 MapInfo Professional环境中快速上手。从 MapInfo Professional 9.5版本开始无缝集成了德国GeoAS公司研发的 MapCAD 工具。德国 GeoAS公司成立于 1989年，一直是 MapInfo 在欧洲的重 要合作伙伴，该公司一直致力于基于MapInfo 产品的解决方案，该公司从1997 年开始研
9、发 MapCAD，通过 10多年在规划、测绘、设施设备管理领域的积累 研发成功 MapCAD，并在多个大型工程中应用。MapCAD 工具完全遵循MapInfo Professional 9.5工具的风格，采用MapBasic封装界面，实现了超过30 个 CAD 风格的数据创建和编辑工具。MapCAD 工具中包含了数据创建和对象操作两个工具条。如下图所示，通 过管理界面可以方便完成对两个工具条的定制。其中对象（ Objects）工具条中 部分功能是对 MapInfo Professional已有功能的封装，用户可以直接点击工具条 上的图标完成功能调用。图 1: MapCAD 在 MapInfo
10、Professional v9.5中可自由选择图 2 MapCAD工具栏图 3 MapCAD具体功能从上图中可以看到，MapCAD中提供的功能完全是遵循CAD的风格的，比如印章复制和粘贴功能，可以快速的复制几何对象， CAD中常用的“对象的移动和旋转”功能和“多边形切分”，“三点画圆”等功能。均可帮助用户快速完成地图制作和开发工作。4、MapCAD 工具的价值借助 MapInfo Professional已有的用户基础， MapCAD 会拥有更多的行业用 户，在传统的 GIS 行业领域，包括测绘、规划、国土、房地产等，这些行业有大量的 CAD 数据积累和 CAD 工程师。需要通过CAD 软件在
11、经过大量的基础 CAD 数据生产工作后，完成符合行业标准的地图成果，如1：2000 地形图， 1：2000的红线图或大比例尺房地产分丘平面图。而在设施设备管理领域如铁路、 电信、电力等，这些行业一般需要在基础地形图基础之上增加行业的专题数据， 如电缆、铁轨等。进而完成行业地图生产和业务系统应用的需求。现在上述这些行业都有了建设GIS应用的需求，如前文所说，由于几何模 型的不一致，用户基本都需要基于数据转换工具完成CAD 到 GIS格式转换工作后再进行 GIS 应用系统建设。一般来说CAD 到 GIS的转换后，用户还需要完成如拓扑构面、注记修改等工作，这将需要花费大量的时间和人力。通过该工具可以帮助这些行业工程师快速在MapInfo Professional环境中创建几何数据并赋予相应属性信息，进而加工为行业的专业图形，并在其基础上 充分利用 MapInfo Professional的已有可视化功能，生产出并符合行业图式要求的地图（如 1：2000地形图），再通过高质量的打印效果，打印出质量好的地形图。另外一方面，该数据可直接通过GIS 服务器产品发布或与其他业务系统 集成，完成 GIS 应用系统的建设，方便各类用户查询和分析，真正实现跨越CAD 和 GIS的鸿沟。
