关于CAD和GIS集成解决方案.doc

发展趋势 从目前主流的CAD和GIS厂商应用产品来看，CAD和GIS融合的趋势越来越明显，这也符合应用整合的发展需求。ESRI的桌面产品ArcGIS已集成了水晶报表、FME、PDF、Google等多项数据接口，对于CAD的数据集成也是各个版本全部集成。可以预料，只要有新的CAD版本出来，ESRI肯定会在新版本或以补丁的形式提供支持。而Bently公司更是推出MicrostationV8产品，号称提供DWG数据支持比AutoCAD软件做的更好，来强化不同数据格式间的融合。其实，在GIS的发展历程中，对于不同来源的数据整合从来就没有间断过，从OGC提供统一的数据规范，一直到各个软件厂商不断加强对其他数据格式的支持，可以毫不夸张地印证“数据就是GIS基础”这一不变命题。GIS到底是什么，能够为我们提供什么，这是很多用户迄今为止还在迷惑和深思的问题。投入巨大，收益又没有体现的特别明显，为什么？我想一个主要的原因，还是在于GIS的基础-数据这一关。GIS的发展从来都是一个系统工程，作为多源数据集成平台的角色也将越来越明显，因此各大厂商的集成整合方案都将是一个大而全的工具包，你想要的，以后将都会有。但是，我如果只是想喝杯奶，就非得养头牛吗？至少，我不用去开个养牛场才行吧。因此，对于很多应用而言，如何能针对目前的应用基础现状，提供一种切实可行的解决办法，才是用户真正需要和期待的。以下的讨论将主要就这个问题展开。 二、 CAD和GIS集成工具1 ESRI ArcSDE CAD Client ArcSDE CAD Client是ESRI提供一款ArcSDE免费扩展模块，用来提供AutoCAD和Microstation访问SDE数据的接口，这实际上是ESRI没有强调的CAD、GIS解决方案，原因在于CAD Client不能编辑ArcGIS Geodatabase。但是，在许多应用流程中只需要创建一个简单的GIS数据库（Geodatabase所具有的高级功能如拓扑等并不是必需的），而CAD环境作为一个实用熟悉的操作环境（我更相信GIS作为一个系统工程中人的决定性，不仅仅对于系统开发者，更是对于系统应用者，想想有多少用户愿意费心思去琢磨一个新玩意），可以借助于ArcSDE CAD Client，从AutoCAD和Microstation中访问SDE数据，允许你从ArcSDE数据库查询和取出数据到你客护端的CAD会话中，此外，CAD Client也允许你编辑和存储ArcSDE简单要素(对于ArcSDE Geodatabase要素只提供读功能)。 CAD Client在安装完成后，将自动集成到AutoCAD和Microstation的应用界面中，并提供了5个接口函数来提供SDE连接/断开、数据取出、存储、查询和设置功能。它不是一个GIS应用端程序，不提供数据编辑和空间分析及制图等功能（这部分工作由CAD来完成，CAD Client只是提供了SDE数据源）。CAD Client实际上是基于ArcSDE3.X技术，因此对于后来的Geodatabase数据模型无法支持，只提供简单要素和CAD实体的存储。目前，ArcSDE CAD Client提供对AutoCAD和Microstation主线产品所有版本的支持，包括AutoCAD2005、AutoCAD2006，以及最新的MicrostationV8。通常，用户在使用CAD Client时都需要利用其提供的5个接口函数，在CAD环境进行用户界面和应用流程定制。2 Bently ArcGIS Connector和AutoDesk CAD Client Bently基于ESRI的Arcobjects技术，采用了离线编辑的方式来提供对SDE Geodatabase数据模型的支持，并可将数据编辑后返回给ArcSDE geodatabase。由于采用了ArcObjects技术，该工具将是比较庞大的，分发和部署将存在问题，该工具是作为Bently的一套完整解决方案提供的，因此从费用上而言是昂贵的。此外，Autodesk也提供了一种CAD Client, 和ESRI的ArcSDE CAD Client类似，也是基于SDE C API技术。3 Oracle Spatial扩展模块 Bently和AutoDesktop公司都提供了基于Oracle Spatial扩展模块的接口，可以对利用Oracle Spatial存储和管理的GIS数据进行访问，而Oracle10G的发布使这一趋势越发加快。但是，由于数据存储为Oracle Spatial后，ESRI客户端将只能浏览数据，无法对数据进行编辑，而目前国内大多数GIS数据库都是基于ESRI技术建设的，因此这种解决方案将会遇到很大的障碍。4 基于文件数据格式的集成 目前，Bently和AutoDesktop公司都提供了对ESRI Shapefile文件格式的读写功能，可以在CAD环境中对Shape文件进行编辑和存储。但是从管理的需要而言，这种需求只能满足一些简单应用。5 通过WEB Service技术 基于快速发展的WEB Service，CAD客户可以将通过WEB发布的GIS数据集成到本地应用中来（如GOOGLE，ArcIMS，ArcGIS Server）。但是这种应用主要是GIS数据的查询和浏览，而且目前这种应用还没有太大的用途。三、 轻量级的CAD和GIS集成方案 以上解决方案，除了大规模部署存在的费用成本外，不可否认的是实用性困扰。现在的软件和解决方案是越做越大，诚如本文讨论的中心问题，“要喝奶，非得开个养牛场吗？。” 从用户需求的角度出发，大多时候应该是够用易用就可以了，而不是一个大而全的解决方案，因此轻量级的集成方案应该满足价格和实用两项要求。最近，接触了Bently公司的PowderDraft软件，这是一款轻量级的MicrostationV8，除了不支持三维建模等高级功能外，具有编辑制图打印等多种功能，最关键的是它是免费的，这对于规划、工程设计和市政设施管理等用户而言是有着巨大吸引力的。而GIS作为空间数据的基础平台，又为这些应用提供了强大的数据支持，那么从CAD到GIS的集成就是必须要解决的问题。由于ArcSDE CAD Client不支持Microstation和AutoCAD的轻量级产品，因此借助于ESRI CAD Client工具是无法完成的。ESRI SDE Client除了提供CAD Client工具外，也提供了SDE的C API和JAVA API，通过这些API函数，可以完成所有的CAD Client功能，并且提供更为高级的应用扩展。CAD Client采用了ActiveX自动化服务器技术，完成CAD和SDE的通信，在这里，我们采用了生成DLL的办法，即利用VC将SDE C API封装为多个接口函数，以DLL的形式提供给VBA和MDL等进行调用，通过MDL定义用户界面和显示制图及编辑，DLL只提供数据访问存取通道。通过DLL，在PowerDraft环境下可以完成SDE数据多种方式的调用（按图幅、自定义范围、属性、按缓冲区大小等），并可以在数据编辑完成后保存回SDE数据库。 对于后台SDE数据库的管理，我们开发了ArcSDE Manager软件（参见/SPARK-WANG/archive/2006/10/26/spark-wang.html）。利用ArcSDE M