一种基于WebGIS的AutoCAD矢量数据实时发布方法

王 闪，彭清山，程 琦，周 亮，高能攀

（武汉市测绘研究院，湖北武汉 430022）

一、引 言

随着计算机、网络、数据库等技术的更新，GIS技术的发展呈现出新的特点和趋势，应用领域得到大幅拓宽，基于互联网的WebGIS就是其中之一。WebGIS［1］将 Internet和 GIS 技术结合在一起，以互联网为环境，把Web页面作为GIS软件的用户界面，可在计算机网络上实现地理数据的显示、浏览、查询、分析、辅助决策等功能［2］。WebGIS使用B/S架构，具有建设成本低、维护更新便捷、保密性能好等诸多优势，从而在工程勘测、设计和规划数据管理工作中得到广泛应用。构建WebGIS的软件种类繁多。其中，美国Esri公司的ArcGIS Server系列产品是目前我国市场上应用最为广泛的WebGIS平台，已成功应用于大量企业级GIS应用与服务系统的构建［3］。

AutoCAD是美国Autodesk公司于1982年开发的自动计算机辅助设计软件，现已经成为国际上广为流行的图形设计工具。AutoCAD在图形数据的采集和编辑方面拥有强大的功能，使其在测绘、国土、城市规划等领域得到了广泛应用［4］。AutoCAD最初开发的目的是为了满足机械、建筑等设计方面的需求，导致其在地图和地理信息的管理方面存在着诸多先天性的不足（如属性数据管理不便、没有严格的拓扑关系、空间分析难以实现），但是其在制图表现形式、绘制方式等方面却有着常规GIS系统无法比拟的强大优势［5-6］。因此，很多地理信息的数据采集、编辑工作使用AutoCAD完成。

随着WebGIS在工程设计、规划数据管理等领域应用的不断深入，设计人员常常需要将使用Auto-CAD系统生成的图形数据与WebGIS系统发布的地图进行叠加分析，以方便设计人员比较图形数据与地图底图两者在空间位置、大小上的差异，从而及时发现设计、规划数据的问题［7-8］。通常在C/S架构下客户端直接将AutoCAD矢量数据读取导入到ArcGIS平台并配以指定的空间参考即可实现数据叠加。但是B/S架构下客户端为浏览器，无法直接读取AutoCAD矢量数据［9-10］。因此，很少有WebGIS系统提供AutoCAD矢量数据的实时叠加功能，从而制约了叠加分析的实时性和效率，限制了WebGIS系统的应用范围。本文提出基于WebGIS平台，通过Auto-CAD矢量数据的实时发布，快速直观地实现了图形数据与GIS数据的在线叠加分析，提高了工作效率。

二、方法流程

为了实现将AutoCAD矢量数据与WebGIS系统发布的地图服务进行图形叠加，需要将AutoCAD图形文件从客户端上传至服务器，由服务器来负责读取并转换为MapService发布。本文采用方法是将AutoCAD矢量数据上传至ArcGIS Server服务器，服务器端读取数据并添加到MXD文档中，然后将该MXD文档发布为一个MapService。

整个AutoCAD矢量数据的发布流程为“图形文件上传→ArcObjects读取图形文件→赋予空间参考→使用MXD文档发布地图服务”4步。

1）客户端选择需要与WebGIS系统所发布的地图服务进行图形叠加显示的AutoCAD图形文件，系统通过实现文件上传功能的Web Service，将该文件上传至用以完成MapService服务发布的ArcGIS Server。

2）服务器新建一个空白的MXD文档后，使用ArcObjects将该AutoCAD图形文件整体作为一个CadLayer读取，或将AutoCAD图形文件中的要素分为点、线、面、注记等类分层作为FeatureLayer读取。

3）对于读取后的CadLayer（或FeatureLayer），赋予WebGIS系统发布的地图服务所使用的空间参考，将图层添加到MXD文档并保存。

4）使用服务器上拥有发布MapService权限的用户标识连接到ArcGIS Server后，新建一个MapS-ervice并对其进行必要的服务配置后，将MXD文档路径赋予该MapService并添加到该服务器后完成服务发布。客户端即可通过发布的 MapService和WebGIS系统所发布的地图服务进行叠加显示。

详细流程图如图1所示。

图1 AutoCAD矢量数据发布流程

三、系统关键技术及实现

1.文件上传

由于WebGIS系统采用的是B/S 3层架构，用户使用的客户端是浏览器，无法使用ArcObjects来完成AutoCAD矢量数据的读取。因此，需要将图形数据传输至用以发布MapService的服务器。

客户端负责读取需要发布的AutoCAD文件并将其变为字节流后，再将这些字节流按照一定的大小分批次地上传至服务器；服务器端新建一个空文件，将这些字节流按照顺序追加至此文件，最终完成文件上传功能。实现客户端读取AutoCAD文件的程序代码为:

2.读取AutoCAD矢量数据

ArcGIS Server不能直接将AutoCAD矢量数据发布为 MapService，因此需要使用 ArcObjects将AutoCAD矢量数据读取到CadLayer（或FeatureLayer）中，赋予特定的空间参考并添加至MXD文档中。利用ArcObjects读取AutoCAD矢量数据并赋予北京1954坐标系的空间参考的代码为:

3.服务发布

将AutoCAD矢量数据读取并保存MXD文档后，需要通过ArcGIS Server将MXD文档进行发布，客户端才能通过加载该MapService与WebGIS系统所发布的地图服务进行叠加比较。以下代码段将MXD文档发布为MapService:

4.应用实例

笔者以所在单位基于ArcGIS Server开发的“勘测成果一张图”系统为WebGIS平台，实现了实时发布AutoCAD矢量数据，完成了“AutoCAD图形文件上传→ArcObjects读取图形文件→赋予空间参考→使用MXD文档发布地图服务”一整套处理流程。

该系统运行在笔者所在单位的百兆局域网上，ArcGIS Server服务器使用Intel Xeon E5640至强处理器、4 GB内存、250 GB硬盘，操作系统为 Windows 2003 Server；客户端使用Intel P4 2.40 GHz处理器，1 GB内存、120 GB硬盘，操作系统为 Windows XP SP3。经多次测试，实现一个文件大小约1 MB、比例尺为1∶2000的全要素AutoCAD矢量数据从开始上传到最终发布叠加，所需时间少于10 s。由于能够快速地完成AutoCAD矢量数据实时发布，该功能在日常工作中得到了广泛的使用，极大地方便了工作人员对AutoCAD矢量数据与地图底图进行对比检查。叠加效果如图2所示（后端的地图为“勘测成果一张图”系统发布的地图底图，前端为需要进行叠加比较的AutoCAD图形设计文件），用户可直观地对AutoCAD图形文件与GIS地图进行对比分析。

图2 AutoCAD矢量数据发布

四、结束语

本文使用ArcObjects和ArcGIS Server能够快速将AutoCAD的矢量数据实时发布为MapService供用户叠加分析，解决了长期以来工程勘测、设计和规划数据管理工作中WebGIS系统无法实时将AutoCAD系统图形数据与WebGIS系统中GIS数据进行快速叠加分析的问题，并成功应用于“勘测成果一张图”系统，大大提高了叠加分析的工作效率。本文方法的局限在于:限制所读取的AutoCAD矢量数据空间参考系与WebGIS系统发布的地图服务的空间参考系一致。在后续工作中，可通过将空间参考转换功能植入服务器端程序中加以完善。

［1］ 韩敏，戴步成，郑丹晨，等.ArcGIS Server电子地图研究与应用［J］.测绘科学，2011，36（3）:204-206.

［2］ 财政部经济建设司，国土资源部财务司.土地开发整理项目预算定额标准［M］.北京:中国财政经济出版社，2012.

［3］ 周红波，赵建民，袁文翠.AutoCAD图形数据向ArcInfo数据格式转换问题的研究［J］.石油工业计算机应用，2010（2）:41-44.

［4］ 申胜利，李华.基于 ArcEngine的 ArcGIS与 AutoCAD数据转换研究［J］.测绘通报，2007（2）:41-43，60.

［5］ 安如，张琴，丁贤荣，等.长江河道AutoCAD数据转换为GIS数据的方法［J］.河海大学学报:自然科学版，2009，37（5）:523-528.

［6］ 陈能，施蓓琦.AutoCAD地形图数据转换为GIS空间数据的技术研究与应用［J］.测绘通报，2005（8）:11-14，34.

［7］ 任东风，徐立军，才艺.CAD到ArcGIS数据转换问题［J］.辽宁工程技术大学学报:自然科学版，2010，29（S1）:25-27.

［8］ 罗元颖.WEBGIS在测量规划中的应用［J］.贵州地质，2010，27（2）:155-156.

［9］ 郭敏，刘长星.AutoCAD向 GIS数据转换方法的研究［J］.技术与创新管理，2009，30（1）:102-104.

［10］ 曹国云，张伟.AutoCAD数据到GIS空间数据转换技术和方法的研究［J］.安徽农业科学，2006，34（22）:6035-6036，6064.