PAGE目錄摘要 IABSTRACT II1緒論 11.1選題的背景及意義 11.2研究的意義 11.3AutoCADMap3D國內外研究現狀 22地理信息系統軟件AutoCAD和AutodeskMap3D的概況 22.1AutoCAD相關技術概況 22.1.1Autodesk公司及其產品 22.1.2AutoCAD簡介 22.1.3三維AutoCAD系統的特性 32.2AutoCADMap3D相關技術概況 32.2.1AutoCADMap3D概述 32.2.2AutoCADMap3D功能 62.2.3AutoCADMap3D的主要技術特點 123三維空間數據采集背景 133.1三維空間信息概述 133.2三維GIS 143.2.1三維地理信息優勢 143.2.2三維GIS主要產品 153.3三維空間數據采集方法 164基于AutoCADMap3D的地理空間數據采集和可視化應用 164.1AutoCADMap3D的功能解決方案 164.2AutoCAD數字化采集地理空間數據 174.3AutoCADMap3D數據庫應用案例 184.3.1數據的輸入 194.3.2數據的編輯 195總結 22致謝 24參考文獻 25基于AutoCAD的三維空間數據采集和3D顯示PAGE26基于AutoCAD的三維空間數據采集和3D顯示摘要目前，幾乎全部的道路、建筑、規劃等的設計軟件都是在AutoCAD基礎上進行二次開發的，因此大部分數字制圖軟件也是基于AutoCAD開發的，例如目前被廣泛使用的南方測繪公司開發的CASS系列產品。但是AutoCAD軟件產品不能直接進入地理信息系統的數據庫，這在很大程度上影響了AutoCAD軟件產品的應用，使其在地理信息系統方面有很大的局限性。Autodesk公司推出的新產品AutodeskMap3D軟件很好地解決了這一問題。AutodeskMap3D構建在AutoCAD軟件的基礎上，可以創建、分析、維護和有效關聯包含在多個AutoCADMap圖形和相關外部數據中的地圖制圖信息，以滿足GIS專業人員和地圖制作人員的設計需求。因此，AutodeskMap3D可用于GIS的前端數據采集軟件，其在數字測繪和地理信息數據庫中具有廣泛的應用前景。關鍵詞AutoCAD三維空間數據GIS3DThree-dimensionalspacedataacquisitionand3DdisplayBasedonAutoCADABSTRACTAtpresent,thedesignofsoftwareofalmostalltheroads,construction,planning,aretwotimesthedevelopmentonthebasisofAutoCAD,somostofdigitalmappingsoftwareisdevelopedbasedonAutoCAD,forexample,hasbeenwidelyusedbydeveloperstothesouthofSurveyingandmappingcompanyCASSseriesproducts.ButAutoCADsoftwareproductscannotbedirectlyintothegeographicinformationsystemdatabase,thisaffectedtheapplicationofAutoCADsoftwareproductstoalargeextent,theonlydigitalproduction.AutodeskcompanylaunchedanewproductAutodeskMap3Dsoftwareisverygoodsolutiontotheproblem.AutodeskMap3DisconstructedbasedontheAutoCADsoftware,youcancreate,analysis,maintenanceandassociationmappinginformationcontainedinmultipleAutoCADMapgraphicsandrelevantexternaldata,inordertomeetthedesignrequirementsofGISprofessionalsandmapmaker.Therefore,AutodeskMap3Dcanbeusedforthefront-enddataacquisitionsoftwareGIS,whichhaswideapplicationprospectindigitalmappingandgeographicinformationdatabase.KEYWORDSAutoCADThree-dimensionalspacedataGIS3D1緒論1.1選題的背景及意義AutoCADMap3D是一個靈活的軟件開發平臺，面向土地規劃、專業地圖繪制和技術設施管理應用，它具備AutoCAD的所有功能，同時拓展了GIS方面的功能——空間數據的管理[1]，工作人員可通過AutoCADMap3D平臺，充分利用行業標準開發技術來進行二次開發并應用。其支持直接訪問來自各類資源信息的GIS、CAD和光柵數據格式，不需要數據轉換或拷貝。AutoCADMap3D軟件適用于GIS專家、GIS管理人員、規劃人員、地圖制作技術人員和基礎設施的設計人員以及管理人員，專供維護、創建和繪制地圖，設計基礎設施，使用GIS和CAD數據進行規劃和分析或集成各種類型文件格式的數據的工作人員使用。這些數據包括多種繪圖文件格式的光柵或矢量數據，以及來源不同的數據庫信息（屬性數據和幾何圖元）。用戶通常要利用多個圖形和大型數據集。其主要功能有：可作為GIS分析和規劃工具，相關行業數據建模和管理，發布和互操作性，地形數據訪問和編輯。而且AutoCADMap3D也提供了FDO技術，源代碼、MapGuide的架構、API，并能在此基礎上進行二次開發和應用。1.2研究的意義AutodeskMap3D不僅具有AutoCAD的全部功能，還為用戶提供了更有效的管理和分析特定數據的功能。AutodeskMap3D能快速輕松地清理CAD圖形，這有助于消除錯誤和重復的信息。專業人員可以建立分類，以創建符合標準的報告。使用AutodeskMap3D，多個用戶可以同時查詢多個DWG文件并立即查看所做的更改和更新，從而加快項目的完成速度，提高工作效率。而且，專業人員只需將各類資源數據按其原始格式（包括SHP和ODBC數據）拖到項目中即可，不需要進行數據轉換。利用AutodeskMap3D軟件中的全部GIS功能可為地圖制作專業或GIS工作人員提供更大、更多的數據集并進行空間分析，還可用來處理矢量數據和屬性數據，極大的提高了工作者的工作效率。AutoCADMap3D是集成CAD、土木工程和GIS的首選三維工具。其優勢在于提供了一個開放靈活的開發和應用環境，使我們幾乎可以處理任何格式的數據。所以，工作人員不但可以保護數據的投資，而且能從現有信息中獲得最大的價值。DWG和SHP格式是GIS、工程和CAD領域中最常用的兩種數據格式，使用AutoCADMap3D，我們不但可以管理、創建和共享這些格式或幾乎所有的行業標準格式，而且還能提高CAD系統的精度。1.3AutoCADMap3D國內外研究現狀AutoCADMap3D是基于AutoCAD的GIS軟件，所以它非常符合廣大工程開發和設計人員原有的作業習慣，加上設計所需的數據庫大部分是以AutoCAD格式存儲的，使Map可以實時準確地讀入這些各種來源不同的數據，真正的把數據分析計算、數據管理、數據更新結合在一起，很大程度上方便了相關職能部門的管理和決策。AutoCADMap3D不僅繼承了AutoCAD強大的編輯功能和基于編程語言的二次開發功能，還有其強大的數據庫連接功能和數據處理功能,雖然目前AutoCADMap3D在測繪行業和相關行業還沒有像AutoCAD那樣得到廣泛的應用，但是隨著數字化和信息化測繪的發展，數據建庫是數字化成圖的目標，所以最近幾年得到了快速的發展。2地理信息系統軟件AutoCAD和AutodeskMap3D的概況2.1AutoCAD相關技術概況2.1.1Autodesk公司及其產品Autodesk作為全球最大的地理信息系統軟件提供商之一，致力于為全球用戶提供優秀的地理信息系統解決方案。Autodesk有限公司是全球最大的二維、三維設計和工程軟件公司，為工程建設行業、制造業、基礎設施業以及傳媒娛樂業提供卓越的工程軟件服務和數字化設計和解決方案。Autodesk公司的主要產品和服務有：（1）計算機輔助設計軟件AutoCAD（2）AutoCADCivil3D：基于AutoCAD的功能全面的軟件包，其可廣泛應用于多種類型的土木工程和建筑項目中的設計，制圖及數據管理。（3）AutoCADMap3D：管理與創建空間數據的主要的工程GIS平臺。通過使用強大的AutoCAD工具使工作便捷化、流程化，以提高工作效率。（4）Autodesk3dsMax：可高度定制，可升級用于電影，電視，游戲并用于設計展示的3D動畫的渲染及建模平臺。（5）AutodeskMapGuideStudio：管理所有在互聯網上整理和收集的地理空間數據，并能迅速創造出空間信息應用。2.1.2AutoCAD簡介AutoCAD（AutoComputerAidedDesign）是地理信息軟件供應商之一的Autodesk公司首次于1982年生產的計算機輔助設計和開發軟件，可用于二維制圖、設計文檔、詳細繪制和基本三維設計。目前已經成為全球流行廣泛的繪圖工具和二次開發工具。AutoCAD具有非常好的用戶界面，通過命令行方式或交互菜單便可以進行各種操作。其多文檔設計環境，讓工作人員能很快地學會使用。在不斷實踐和探索的過程中更好地掌握AutoCAD的各種設計應用和二次開發技巧，從而不斷地提高用戶的工作效率。AutoCAD還具有廣泛的適應性，它可以在各種操作系統支持的工作站和微型計算機上運行。AutoCAD是美國Autodesk公司開發生產的一個自動計算機輔助設計軟件，并能在此基礎上進行二次開發應用，其廣泛應用于各類行業，尤其是測繪行業對AutoCAD的需求更大，但隨著信息化測繪的發展對AutoCAD系統的功能要求也越來越高。因為三維AutoCAD系統具有形象直觀、可視化程度高、設計效率高的特點，所以其在地理信息系統和3D顯示方面正得到廣泛的應用。了解近年來AutoCAD在三維空間數據和3D顯示方面的研究成果是非常必要的，也是非常有意義的。由于三維AutoCAD系統具有形象直觀、可視化程度高、設計效率高的特點[2,3]，目前正在逐步取代傳統的二維AutoCAD系統[4]。2.1.3三維AutoCAD系統的特性（1）三維AutoCAD系統的核心是三維模型。三維模型所表達的地理信息越來越全面和準確，能解決三維地理信息數據的范圍非常廣泛。基于三維AutoCAD系統生成的三維數字地形圖可直接投影成二維數字地形圖，實現兩種地形圖之間的轉換。（2）三維AutoCAD系統采用的參數化功能和三維特征還可以更加精確地表達三維地理信息，以滿足設計直觀、精細、真實的要求。（3）三維AutoCAD系統價格相對比較昂貴。需要巨大的數據和信息存儲空間，對硬件和系統的要求比較高。由于三維AutoCAD系統擁有巨大的優越性，隨著計算機軟件和硬件系統的發展，性價比的不斷提高，這種優越性將會越來越明顯。2.2AutoCADMap3D相關技術概況2.2.1AutoCADMap3D概述AutoCADMap3D是一款基于模型的地圖制作和GIS軟件，其可以直接訪問地圖制作和GIS數據，以支持設計、規劃和數據管理。智能模型和CAD工具可以幫助開發人員應用地區和行業特定的標準。GIS數據與我們的組織相集成有助于提高質量、工作效率和資產管理水平。AutoCADMap3D軟件是一款基于模型的基礎設施應用軟件，能以廣泛的方式訪問GIS和CAD數據，幫助GIS、規劃和工程設計專業人士評估、訪問和共享數據，從而制定合理的方案。此外，AutoCADMap3D具有信息管理和地圖制圖功能等強大的功能，在此基礎上不但可以做出逼真的地理信息模型而且還可以對屬性信息進行分析和管理。其可以作為GIS的前端數據采集軟件[5]，AutoCADMap3D采用先進的可視化界面和數據庫管理制圖機制，使得工作人員和計算機之間更加便捷和友善。AutodeskMap3D窗口AutoCADMap3D產品窗口的主要元素如下：（1）功能區。用于地圖制作任務的命令。（2）數據表。以表格格式顯示屬性數據。數據表用于查看地理空間要素的空間數據和屬性數據；數據視圖用于查看已鏈接到圖形對象的屬性數據。（3）任務窗格。任務窗格選項卡用于：①管理地圖和地圖數據②顯示數據圖層和為數據圖層設置樣式③引入和管理勘測數據④發布多頁地圖冊（4）狀態欄。檢查當前光標位置、更改放大和比例設置、在二維和三維之間切換，還可以使用常用工具。（5）動態輸入。在光標所在位置啟動命令和響應提示。有經驗的AutoCAD用戶可以在命令界面使用鍵盤輸入進行高效編輯。地圖文件和數據源（1）地圖定義AutoCADMap3D地圖文件是了解信息的窗口。它具有指向用戶包括在地圖中的所有數據和圖像的鏈接：①標準AutoCAD對象②來自數據庫或文件的空間數據③光柵圖像④屬性數據(2)顯示管理器可以使用顯示管理器整理地圖中的數據。每個數據集都是一個顯示管理器圖層。例如，光柵圖層可顯示某城市的鳥瞰照片。SDF圖層可顯示表示城市中地塊的SDF文件。圖形圖層可顯示目前圖形或附著的圖形文件中的對象。顯示管理器圖層與AutoCAD圖層不同。在顯示管理器中，您可以單獨為每個圖層設置樣式、更改圖層順序以及查看并打印結果。可以指定線條樣式、顏色和線寬；填充顏色和樣式；標簽等。（3）地圖文件內容每個AutoCADMap3D地圖文件均包含有關連接到數據源、圖形、光柵圖像和屬性數據內容的信息。也存儲查詢、對象數據、樣式信息、打印布局和所有自定義設置。（4）數據源內容數據源是可以在地圖中使用的任意信息的源。可以是以下任意內容：①使用Oracle、SQLServer或其他關系數據庫管理系統創建的空間數據②基于文件的空間數據存儲，例如AutodeskSDF或ESRISHP③AutoCAD圖形文件④包含屬性數據的電子表格或其他ODBC源⑤光柵圖像，例如TIFF或DEM文件源和地圖文件之間的關系是動態的。如果源文件中的數據有所更改，則這些更改將在地圖文件中更新。更改地圖文件中的對象時，可以將這些更改回存到其原始源。（5）已完成地圖的用處甚至可以與不具有AutoCADMap3D訪問權限的查看者共享地圖。例如，您可以通過以下方式共享地圖：①打印地圖②將地圖另存為DWF（可使用AutodeskDesignReview[可在Autodesk網站上獲得]查看）③將地圖發布到MapGuide④將所有數據轉換為AutoCADDWG數據⑤在Web上張貼地圖地圖文件和顯示內容地圖文件是連接到地圖的所有源的圖形，這些源包括地理空間要素、圖形對象、光柵圖像和屬性數據。每個地圖文件均可包含多個顯示地圖（用于打印或聯機分發），您從中可以有選擇地隱藏或顯示地圖中的項目。地圖僅作為概念結構存在，不是單獨的圖元或文件。技術人員可以基于數據、圖層和其他條件將樣式應用到顯示地圖中的項目。對地圖中項目的外觀所做的更改不影響地圖文件中的實際數據。地理空間要素和圖形要素使用AutoCADMap3D處理CAD對象和地理空間要素。可以將它們合并在地圖中，編輯任一類型的數據，以及將數據從一種格式移到另一種格式。（1）地理空間要素要素是實際實體（例如道路或電線桿）的空間描述。要素存儲在空間數據庫中，或者存儲為某種文件格式（例如Oracle、ArcSDE、SDF或SHP）。空間數據庫或文件統稱為要素源。使用開源FDO數據訪問技術，AutoCADMap3D可通過原生格式訪問空間數據。要使用要素，請連接數據庫或文件，然后選擇要包含在地圖中的要素（要素類）集。（2）圖形對象圖形對象是DWG文件中的任何對象（例如直線、圓或閉合的多段線）。在當前地圖中創建并儲存圖形對象，或將DWG文件附著到當前地圖并查詢其中的對象。AutoCADMap3D會記住對象的原始位置，并將編輯過的對象回存至其原始文件。2.2.2AutoCADMap3D功能AutoCADMap3D是一個靈活的開發平臺，面向專業土地規劃、地圖繪制和技術設施管理應用。開發和技術人員可以通過AutoCADMap3D平臺，充分利用行業標準開發工具和技術來開發應用。它支持直接訪問來自各類資源的CAD、GIS和光柵數據格式，無需數據拷貝或轉換。其可以訪問GIS圖像、點云和業務數據，借助AutoCADMap3D軟件，技術人員和開發者可以訪問和使用各種來源的CAD和GIS數據。借助天然氣、飲用水、污水和電氣行業全面的數據模型，可以更輕松地整合分散的資產信息并應用行業標準與業務需求。創建和指定地理坐標使用4,000多個真實世界坐標系或定義用戶自己的自定義坐標系。使用轉換、彈性拉伸和追蹤坐標等工具準確地對AutoCAD設計數據進行地理參考。使用AutoCADMap3D可以合并使用不同坐標系的地圖中的數據。要執行此操作，可以指定用于附著圖形和當前圖形的坐標系。將對象從附著圖形引入到當前圖形時，這些對象將轉換到當前圖形的坐標系。合并地理空間要素和圖形對象AutoCADMap3D軟件集成了計算機輔助設計(CAD)和地理信息系統(GIS)數據。處理數據之后，用戶可以將其保留在DWG文件中、將數據轉換為外部文件或將數據移動到空間數據庫中。（1）DWG數據地圖以DWG格式保存。直接打開AutoCAD圖形，或附著圖形并只查詢所需的對象。①將空間數據庫中的要素數據與CAD圖形中的對象、電子表格中的原始幾何圖形和光柵圖像合并。②要素和對象將自動轉換到地圖中的坐標系。（2）空間數據連接到要包括的數據：①直接訪問和編輯文件和數據庫中的空間數據。②無需數據轉換，可確保數據的完整性。③連接到可公開獲得的Web服務，例如Web地圖服務(WMS)和Web要素服務(WFS)。（3）光柵圖像添加鳥瞰照片、等高線地圖和DEM曲面：①地理參考的圖像顯示在正確的位置中。②曲面光柵覆蓋在高程上。從“任務窗格”連接到數據：①選擇數據源。②選擇要添加到地圖的要素類。③添加的每個要素類都將成為顯示管理器中的一個圖層。（4）輸入數據用戶可以輸入數據，而不是連接到數據。輸入會斷開與源的連接并將數據的“快照”添加到地圖中。如果在此之后更改了數據，則在地圖中將不會看到任何更改，除非再次輸入數據。無法在數據源中更新輸入的數據。同樣，輸出數據時，僅輸出當前數據。到活動數據的連接將會丟失。（5）集成數據庫信息用鏈接樣板將CAD對象關聯至常用的數據庫。使用關聯將地理空間數據關聯至ODBC數據存儲和數據庫。（6）添加勘測數據引入從AutodeskCivil3D輸出的點(LandXML)，或從GPS設備輸出的ASCII數據，使用“勘測”選項卡輸入和組織勘測數據。（7）添加點云數據從LIDAR航空勘測(.LAS)文件或ASCII(.XYZ)文件引入點云數據。使用點云管理器引入點云數據。創建和編輯要素及圖形對象連接到要素源時，地圖是顯示數據的窗口。所做編輯直接在源中進行。數據仍保留在源位置。用戶做的所有更改均顯示在源中。源中的所有更改會立即反映在用戶的地圖中。編輯來自附著圖形的對象時，AutoCADMap3D追蹤每個對象的原始位置，并將這些對象保存回其原始源。（1）使用AutoCAD工具編輯所有數據使用完整的AutoCAD編輯工具和命令添加或更改地圖對象。對象源是什么并不重要。編輯并不會轉換數據。AutoCADMap3D包括所有AutoCAD編輯工具，以及為創建地圖設計的工具（例如使用坐標幾何指定點）。借助GIS的易用性來查看和設置樣式，借助CAD的強大功能進行編輯。使用功能強大的高精度AutoCAD工具編輯要素，然后將更改保存回數據源。（2）鎖定數據，以進行安全編輯對于地理空間要素，用戶可以選擇如何保存更改。可以設置選項將更改自動保存到原始源，或脫機工作并在完成編輯時更新要素源。檢出要素，以針對其他用戶鎖定要素（如果要素源支持此選項）。將其檢回可使其再次可用。對于圖形對象，用戶可以鎖定源圖形，其他人便無法使用它們。可以使用保存集選項控制將更改保存回原始圖形還是只影響目前地圖。（3）清理圖形使用圖形清理工具，可以自動更正常見繪圖和數字化錯誤。刪除重復對象、更正未及點和懸掛對象等。（5）使用坐標幾何命令創建和測量直線、曲線、閉合多段線以及多邊形的簡單坐標幾何。繪制地段和現有條件時，通過方向角、方向、偏轉角度和方位角輸入圖形。查看和編輯屬性數據屬性數據是關于圖形對象或要素的非幾何圖形數據。例如，地塊圖形可具有屬性數據，其列出各地塊的所有者及利用情況。(1)對于圖形對象，可以執行以下操作：①輸入屬性數據。②向圖形對象附著外部數據鏈接。③將數據庫條目鏈接到已與圖形對象產生關聯的數據。④使用數據視圖在AutoCADMap3D中創建和管理屬性數據。⑤使用屬性數據作為查詢的基礎。⑥在地圖上以文本方式顯示屬性數據。⑦使用數據視圖查看鏈接到圖形對象的屬性數據。(2)對于地理空間要素數據，可以執行以下操作：①將屬性數據存儲關聯到現有要素類。②在AutoCADMap3D中創建和管理屬性數據。③使用屬性數據作為查詢的基礎。④在地圖上以文本方式顯示屬性數據。⑤使用數據表查看和編輯要素的屬性數據。（3）數據表使用數據表亮顯地圖中特定要素的數據。AutoCADMap3D維護空間數據和屬性數據之間的鏈接；在您更新屬性數據時，這些更新將動態反映在圖形中。數據表顯示要素的幾何圖形和屬性數據。可以根據要素源中的任何數據搜索要素和創建要素專題。（3）數據視圖若要將屬性數據鏈接至圖形對象，請將數據庫附著到目前地圖。然后使用鏈接樣板將數據連接到對象。將屬性數據鏈接到圖形對象，然后通過選擇表中已鏈接數據來亮顯地圖中的對象。設置數據樣式（1）設置圖形對象和要素的樣式。圖層樣式管理器如圖2-1所示：圖2-1關系圖設置顯示管理器中圖層的樣式（2）設置曲面的樣式直觀顯示和分析大比例地形信息（數字高程模型[DEM]和ESRI柵格文件）設置光柵曲面的樣式，以顯示高程，如圖2-2所示。①顯示高程、坡度和坡向。②創建等高線。③通過山體陰影執行光源研究。④在地形資料上覆蓋鳥瞰照片和矢量數據。⑤將結果發布至3DDWF文件，以在免費的Autodesk?DesignReview軟件中查看。不需要任何有關AutoCADMap3D的經驗。圖2-2光柵曲面高程示意圖（3）設置點云數據樣式按分類、高程、LiDAR強度和RGB值設置點云數據的樣式。管理數據（1）AutoCADMap3D起著作為管理大量空間數據的中心的作用；①使用模式編輯器創建新模式。②在現有模式中添加和刪除要素及特性。③使用數據連接在AutoCADMap3D中創建數據存儲。④輸出DWG數據為Oracle格式、ESRIArcSDE格式或AutodeskSDF。⑤將整個地圖輸出為DWG格式。⑥使用海量復制將數據從一個數據存儲復制到另一個數據存儲。（2）Spatial數據文件(SDF)Spatial數據文件(SDF)格式可讓用戶以基于文件的地理空間格式存儲幾何圖形和屬性信息。SDF可保留更多信息，并且比DWG具有更快的性能。SDF支持多種幾何圖形、多表格和空間索引。①使用數據連接直接連接到SDF文件。所做的任何編輯都體現在SDF文件上。②如果從SDF輸入數據，輸入的數據將成為地圖中的圖形對象，與SDF文件的活動連接將斷開。輸入是將數據從SDF轉換為DWG的一種方法。③可以使用海量復制將數據從其他地理空間格式復制為SDF格式，和從SDF復制為其他地理空間格式。共享和發布數據（1）共享數據AutoCADMap3D使在組織內部和外部共享數據更容易。（2）將地圖發送到現場①將單頁或多頁地圖打印到圖紙或文件。②使用“地圖冊”將大型地圖劃分為在單獨頁面上呈現的分幅。可以將圖例、標題和其他信息包括在每個頁面上。③使用AutodeskMapGuideEnterprise軟件將地圖發布到Internet。將發布地圖中的所有圖層、圖層定義、動態標簽、查詢、過濾器和樣式（包括點、直線、光柵和其他樣式）。如果為不同的縮放級別設置樣式，當最終用戶在Web瀏覽器中進行放大或縮小時，地圖的外觀將更改。縮放時，根據在AutoCADMap3D中建立的設置樣式規則更改外觀。④將地圖發布為單一HTML頁面。生成的結果是地圖的“快照”，每個人都可以在Web瀏覽器中查看。⑤以AutodeskDWF格式保存地圖，以與AutodeskDesignReview（可免費下載的瀏覽器）配合使用。在Web或Intranet上分布或發布結果。您可以使用DWF格式創建地圖冊。⑥輸出為其他格式，例如DGN或SHP。⑦創建如文本文件的以逗號分隔報告，其中列出有關附著的圖形文件中對象的信息。可以將報告文件輸入到電子表格、數據庫和文檔中。⑧使用“電子傳遞”打包地圖使用的所有文件,并將其發送給另一AutoCADMap3D用戶。使用開源和API擴展功能（1）使用開源獲得的擴展性通過FDO數據訪問技術的功能，用戶可以利用開源世界。FDO延伸了數據訪問。第三方和開源FDOProvider支持Autodesk目前不支持的數據存儲。（2）功能強大的APIAutoCADMap3D附帶有完善的.NET應用程序編程接口(API)，組織可使用它們創建自定義工具并自動執行常用的程序。AutoCADMap3D和AutodeskMapGuideEnterprise軟件共享統一的地理空間API，以及統一的FDO數據訪問技術。使用這些工具來建立共享業務邏輯和常用代碼的自定義應用程序。2.2.3AutoCADMap3D的主要技術特點（1）在AutoCADMap3D中處理對象數據，用戶將對象的信息存儲在DWG文件中，這樣的信息稱為對象數據，對象數據與圖形目標整合，并存儲在圖形文件中，你可以建立多欄的對象數據表并對不同的對象輸入相應的屬性值，對象數據和其他屬性相比更易于使用，因為對象數據能夠與任何對象共同工作，所以它可以運行基于對象數據的查詢程序，并應用對象數據創建專題地圖。（2）AutoCADMap3D可以輸入和輸出多種其他的格式文件，AutoCADMap3D的輸入/輸出引擎可支持所有主要的地理信息系統數據格式，使我們可以讀取、寫入和轉換行業標準格式，包括來自Coverage、E00、DGN、MIF/MID、Tab、VPF、SDTS和SDF等數據。數據處理完之后，可以將格式數據保留在AutoCADMap3D中進行有關數據的維護，也可以輸出到Oracle數據庫中或者外部文件中。（3）AutoCADMap3D具有強大的數據訪問能力，而這其中的關鍵技術就是FDO數據訪問技術，使用FDO數據訪問技術可以使AutoCADMap3D能夠直接無縫地訪問存儲于文件和關系數據庫以及基于web服務的三維空間數據，它允許開發人員、設計者和地理信息系統有關部門更加有效和準確地訪問和共享同一資源的數據。直接訪問而不需要進行數據格式的轉換，有助于確保數據的準確性，提高用戶的工作效率。（4）AutoCADMap3D具有多用戶編輯功能。使用該軟件的查詢功能，多個用戶可以同時訪問和編輯同一組文件或地圖，所有用戶都可以在整個過程中使用所有功能，從而有效、可靠的實現用戶之間地圖和數據的共享，使用戶能夠盡快的獲得自己需要的數據，提高辦公效率。（5）AutoCADMap3D具有強大的圖形編輯功能。因為AutodeskMap3D是在AutoCAD基礎上開發出來的，所以它擁有AutoCAD強大的圖形編輯能力，可快速地實現捕捉、刪除、移動等功能。3三維空間數據采集背景3.1三維空間信息概述數字地形圖廣泛應用于測繪相關行業,為了便于進行空間信息的分析和量測,工作人員在二維數字地形圖和DEM模型優點的基礎上,克服二維地理信息在空間表示、分析和應用方面的不足,提出了許多測繪和表達三維空間信息的想法,例如三維數字地形圖[6],三維景觀地圖，虛擬現實技術等。三維空間信息是指與所研究對象的三維空間特征和分布有關的時間與空間信息,它表示地表物體及其環境固有的形體特征、地理位置、相互關系。三維空間信息主要有：三維地物數據、三維地形數據以及地表和地物的紋理圖像數據,是對現實世界的三維空間模型的表示,也是虛擬環境建設的基礎。所需獲取的數據具體包括三維地物數據，三維地形數據以及紋理圖片等。其中三維地形數據是反映了地面高低起伏的數據,三維地物數據主要是反映地物的高度和立體形狀及屬性。三維空間數據的獲取,究其實質是空間定位數據采集[7]。三維空間數據模型主要有混合型數據模型(hybridmodel)、鑲嵌的數據模型(tessellatingmodel)、基于矢量的數據模型(vectormodel)和分析型數據模型(analyticalmodel)4種類型[8,9]。3.2三維GIS三維GIS：利用計算機技術、3S技術（GIS、GPS、RS）、三維可視化技術（VR）等對地球空間信息進行編碼、轉換、存儲、分析和顯示的信息系統，真三維描述、可視化和分析管理的地理信息系統。二維GIS、2.5維GIS、三維GIS對比如圖3-1：圖3-1二維GIS、2.5維GIS、三維GIS對比圖3.2.1三維地理信息優勢三維GIS不但為地理信息判讀和空間分析提供了更好的方法，而且為各個行業提供了更直觀的輔助方案支持。因此，三維GIS已日益成為GIS發展的重要方向之一。三維GIS擁有更逼真、豐富的平臺，利用這一平臺可使工作人員將抽象難懂的空間信息直觀化和可視化，再結合自己相關的工作經驗就可以弄明白，從而做出快速而準確的判斷。三維GIS有很多特點，其三個顯著的特點如表3-1所示：表3-1三維GIS三個顯著的特點直觀性巨大的數據量復雜的數據結構直觀性是三維GIS的最顯著的特點，通過三維可視化技術，用戶將得到更好的人機交互接口，更少的訓練時間，以及更多的空間信息。三維GIS應用通常具有海量數據(可達數百G)，這種巨大的數據量使得三維GIS需要得到數據庫的有效管理，具有高效的數據存取性能。三維GIS不是對二維GIS的簡單擴展，三維空間中增加了許多新的數據類型，空間關系變得更加復雜。3.2.2三維GIS主要產品現在，國內外三維GIS產品有很多種，其主要產品如表3-2所示：表3-2三維GIS主要產品產品名稱產品特點ArcGISESRI公司推出的ArcGIS不斷擴展了它的三維顯示與分析組件ArcGIS3DAnalyst。該組件提供用戶的功能可以實現基于TIN格式的DEM三維顯示和立體分析，數字城市的三維顯示、分析與管理，并提供三維建模工具。ERDASIMAGINEERDAS公司推出的ERDASIMAGINE系列產品是一個包括制圖和可視化核心功能在內的影像工具軟件。其擴充的VirtualGIS模塊可以實現實時三維飛行模擬和GIS分析等功能。VRMapVRMap是一個三維可視化平臺，可以在多種編程語言平臺下進行二次開發。IMAGISIMAGIS是一套以數字正射影像(DOM)，數字地面模型(DEM)、數字線劃圖(DLG)和數字柵格圖(DRG)作為綜合處理對象的虛擬現實管理的GIS系統。提供了三維顯示、數據庫查詢以及三維分析等模塊。CyberCityCyberCity是專為數碼城市建設開發而成的。該軟件的主要特點是基于數字攝影測量工作站DPW采集的城市三維編碼數據、GIS數據、CAD數據等自動建立三維模型，并具有大范圍海量數據三庫一體化管理和無縫三維實時漫游功能，并包含和拓展了常規GIS的空間信息查詢、表示、分析和決策功能。AutoCADMap3DAutodeskMap3D是全球領先的創建與管理空間數據的工程GIS平臺，使用FDO（FeatureDataObjects）技術對GIS數據的直接存取，其完全包含了AutoCAD的全部功能，能夠輕松地應用AutoCAD的工具編輯和維護地理空間信息。AutoCADMap3D是全球領先的創建與管理空間數據的工程GIS平臺，使用FDO技術對GIS數據的直接存取，而不必理會數據的如何保存以及以何種格式保存的。而且，AutoCADMap3D完全包含了AutoCAD的全部功能，使之能夠輕松地應用AutoCAD的工具編輯并維護地理空間信息。3.3三維空間數據采集方法三維空間數據的采集精度要求和二維數字地形圖的精度要求是一樣的,但信息和數據量大即采樣點相對比較密集[10]，目前數據采集的方法有很多，如全站儀測量技術、遙感技術、GPSRTK技術以及攝影測量技術[11]，三維數字地形圖的數據采集方法可以從成本、性能、時間、精度等方面進行評價。每一種方法都有各自的應用范圍，要選擇合適的數據采集方案，應從需求、精度、經費條件、設備條件等方面考慮。三維數據源采集方案對比如表3-3所示：表3-3三維數據源采集方案對比獲取方式DEM的精度速度成本更新程度應用范圍地面測量非常高（cm）耗時很高很困難小范圍區域攝影測量比較高(cm．m)比較快比較高周期性大的工程項目，大范圍測量立體遙感低很快低很容易國家范圍乃至全球范圍GPS比較高(cm．m)很快比較高容易小范圍，特別項目地形圖手扶跟蹤數字化比較低比較耗時低周期性國家范圍以及軍事應用，中小比例尺數據獲取地形圖掃描比較低非常快比較低周期性同上激光掃描、干涉雷達非常高(cm)很快非常高容易高分辨率、各種范圍4基于AutoCADMap3D的地理空間數據采集和可視化應用4.1AutoCADMap3D的功能解決方案AutoCADMap3D的功能解決方案如表3-4所示：表3-4AutoCADMap3D的功能解決方案使用基礎AutoCAD面臨的業務挑戰AutoCADMap3D擴展功能提供的解決方案由于有許多人處理CAD圖紙，或者這些圖紙數字化程度不高，因而無法保證準確性和完整性。強大的工具可以幫助您快速輕松地清理CAD圖紙，消除重復和錯誤信息。您需要同時處理CAD圖紙和來自承包商及其他部門的數據，但是這些數據不符合您現有的CAD標準（如圖層和屬性），因此難以使用。使用對象分類來創建標準，并在全部圖紙中保持一致。通過將分類應用于新對象或現有對象，可以確保對象符合數據和顯示標準。每次只能有一人處理圖紙，制約工作效率。多個用戶可以同時處理多個DWG?文件，直接記錄更新和變更，從而加快項目完成速度。您需要將現有圖紙與其他多種來源的數據集成到當前項目中，卻發現使用當前的軟件無法完成此任務。充分利用原始格式的現有文件。讀取和寫入多種行業標準格式（例如ESRI?SHP和ArcSDE、MapInfoMIF/MID?和TAB等等）的數據，并將數據集成到您的工作中。貴公司的GIS部門積壓了大量地理空間工作，但您無法負擔額外的人力成本或購買GIS軟件的費用。使用熟悉的AutoCADMap3D軟件，使受過CAD培訓的現有員工發揮最大作用。結合使用先進的CAD和可直接編輯地理空間數據的功能，從而消除工作積壓。您沒有必需的文件存取和轉換工具，或者這些工具非常繁瑣，難以使用。無需進行轉換，即可將各種數據按其原始格式（如ESRISHP）拖到項目中，以便將原有的地圖和數據用在當前工作中。您需要為地圖和設計提供真實環境。使用3,000多個真實坐標系準確為設計和圖紙設定地理參考。您需要一種快速簡單的方法來創建地圖和演示，以有效表達您的創意。輕松整合多種數據來源并為數據設置樣式，以亮顯道路和公用設施等對象，或使用專題地圖分析數據，以顯示各種要素特征（如根據土地價值以不同顏色表示的地塊）。從一般的地圖上升到高級的繪圖法和演示。您希望與整個公司內的用戶共享已完成的設計和地圖。使用不同方式分發地理空間數據、地圖和設計，以滿足公司的需求。使用AutodeskMapGuide軟件直接將地圖和設計發布到網上，或作為單獨的DWF文件或多頁的DWF地圖冊來分發。您需要為設計和GIS信息創建元數據（關于數據的數據）。自動為CAD和GIS數據創建元數據，以管理和維護您的公司在地理空間數據上的內部投資。4.2AutoCAD數字化采集地理空間數據采用AutoCAD軟件管理和開發地形圖數據是測繪及相關行業最常用的方法。由于AutoCAD的應用目的是為了繪制地形圖，一般我們把地物注記、高程注記等注記信息作為屬性數據，按注記文本的格式在AutoCAD中進行組織及管理。在這種組織管理方式下，圖形和屬性之間的聯系僅僅體現在平面位置的接近，所以繪制三維數字地形圖就需要解決三維空間信息的提取問題，通常利用AutoCAD所附的VBA、AutoLISP、VisualLISP、ObjectARX四種語言對AutoCAD進行二次開發應用[12]，實現直接從數字地形圖中提取地形、地物點的三維坐標.Dat文件[13]。AutoCAD具有很強的圖形編輯和繪制功能,現在大部分數字化測繪的內業工作都是在基于AutoCAD二次開發的軟件下進行的,下面參照有關技術提出了基于AutoCAD數字化采集GIS數據的方法。其工作流程如表3-5所示：表3-5工作流程基于AutoCAD數字化采集GIS數據的工作流程第一步外業采集數據外業采集第二步檢查與處理數據內業處理第三步數據轉入AutoCAD第四步數據轉出AutoCAD該方法需要解決以下3個問題：一是實體信息在AutoCAD圖形數據庫中的存放方法，二是地理實體屬性信息的編碼，三是數據從AutoCAD轉入GIS的方法。在AutoCAD3D中的矢量數據類型包括以下幾個方面：①需要參與建模的房屋建筑物是以體狀數據形式表達的，針對形狀不規則的房屋建筑物可以將其抽象為規則的體狀模型；②對于道路、電力線等以線狀數據形式表示；③對于草地、湖泊面以面狀數據形式表示；④對于獨立樹、路燈、電桿等以點狀數據形式表示對于道路、電力線等以線狀數據形式表示。4.3AutoCADMap3D數據庫應用案例4.3.1數據的輸入某城鎮在CASS7.0軟件中生產了前期地籍數，CASS是在AutoCAD平臺上進行二次開發的，因此輸入到AutoCADMap3D的數據是不會丟失和發生錯誤的，AutoCADMap3D和AutoCAD在圖形數據方面是完全相同的，在屬性數據方面，AutoCADMap3D采用的是對象數據(OData),而CASS采用的是擴展數據(XData)，所以需要將屬性數據從擴展數據轉換為對象數據，但是AutoCADMap3D并沒有提供擴展數據轉換為對象數據的工具，不過它給用戶提供了可進行二次開發的API接口，通過API接口的二次開發可以實現XData向OData的轉換,其實現的原理和方法如下：pEnt->xData(sAppName);//獲取XDade_oddefinetab(structresbuf*tab_defn);//創建OData表//給實體附著OData表.intade_odaddrecord(ads_nameename,char*table);//給實體添加指定OData表制定字段的值.intade_odsetfield(ads_nameename,char*table,char*field,intrecnum,structresbuf*value);通過以上程序代碼就完成了擴展數據轉換為對象數據的屬性數據格式的轉換，從而完成了第一步工作：數據的輸入。4.3.2數據的編輯AutoCADMap3D具有AutoCAD強大的數據編輯功能,另外，AutoCADMap3D還具有強大的拓撲處理、圖形清理功能,使用戶更方便和快捷的處理數據。采用AutoCADMap3D編輯地籍數據一般的步驟有:創建質心、圖形清理、創建拓撲、拓撲轉多邊形等,以ZD層為例介紹AutoCADMap3D處理城鎮地籍庫前數據的步驟:（1）創建質心程序會為選擇的每個多邊形創建一個質心點,并且會把多邊形的對象數據屬性賦值到質心上,如圖4-1所示,創建的質心用于后續創建拓撲使用。圖4-1創建質心（2）圖形清理圖形清理可以執行下列操作:延伸未及點、打斷交叉對象、捕捉聚合節點、融合偽節點、刪除懸掛對象、刪除重復項、零長度對象、簡化對象、刪除短對象、清理多段線等,如下圖所示執行上述清理動作有先后順序,根據不同的需求選擇合適的清理順序。執行完圖形清理可以消除圖形數據大部分拓撲錯誤。以城鎮地籍的宗地為例,執行了上述清理操作,就不會出現宗地之間有縫隙和交叉的錯誤。多個圖層一起清理可以消除層間的拓撲錯誤,比如城鎮地籍的宗地層和房屋層之間就有房屋跨宗地或者說宗地切割房屋的拓撲錯誤,我們把宗地層和房屋層一起清理,就不會存在這種錯誤。圖4-2圖形清理（3）創建拓撲圖形清理之后,圖形中只有點和線,通過創建拓撲,記錄點和線的位置關系、線與線的連通關系來構成面。創建拓撲的過程可能會出現錯誤,有錯誤就不會完成拓撲創建,AutoCADMap3D會根據不同的錯誤類型在錯誤的地方做不同的標記,根據標記修改完重新創建拓撲,如圖3所示。圖4-3創建拓撲（4）數據庫的鏈接AutoC