摘要：在工程建设过程中使用的坐标系统往往不统一，因此工作人员经常要对数据进行坐标系统的转换，面临地理信息数据成果存在坐标系统不统一的现状，不同的地理信息数据的使用存在一定的局限性，无法有效地充分发挥作用。为使各种数据成果能够更好地满足国民经济建设各部门的需求，最大程度地发挥各种数据成果的应用价值，需对数据进行不同坐标系统的转换。
关键词：FME介绍和特点；数据转换；应用
1 FME介绍和特点
1.1 FME介绍
FME的英文全拼是Feature Manipulate Engine，是加拿大safeSoftware公司的产品，简单说FME就是空间数据操纵引擎，是一个空间数据的提取、转换、加载的强大工具。GIS数据转换平台，它能够实现100多种数据格式（模型)的相互转换。如果从技术层面上说，FME不再将数据转换问题看作是从一种格式到另一种格式的变换，而是完全致力于将GIS要素同构化并向用户提供组件以使用户能够将数据处理为所需的表达方式。事实上许多GIS用户为了在同一系统中获得不同的数据表达方式，也使用FME来操纵数据。FME--FeatureManipulateEngineFME是一套完整的访问数据的解决方案，可用于读写存储和转换各种空间数据。该软件是基于OpenGIS协会提出的新的数据转换理念"语义转换"（宽通道转换）来进行，通过提供在转换过程中数据重构的功能，实现不同空间数据格式（模型）之间的相互转换。不论是输入还是输出数据，语义转换提供了一个引擎（带有一种语言），能够重新定义数据。引擎的基础是一个丰富的数据模型，保持内部一致性和可扩展性。FME软件包含有6个功能模块：FMEWorkbench、FMEUniversalTranslator、FMEUniversalViewer、FMEPlug-in（SDK）、FMEObjectAPI、FMEApplicationExtenders。
1.2 FME特点
以FME为中心实现超过270多种GIS及CAD空间数据格式，如DWG、DXF、DGN、ArcInfo Coverage、Shape File、ArcSDE、Oracle、SDO等的相互转换；独立地直接浏览各种格式地空间数据，同时浏览图形、属性和坐标数据；提供为数据转换进行自定的图形化界面，能够可视化定义从原始数据到目标数据的图形与属性的对应关系；将数据转换与丰富的GIS数据处理功能结合在一起，如坐标系统转换、叠加分析、相互运算、构造闭合多边形、属性合并等；提供了FME Plug-in Builder API、FME Object API，用户可以为FME扩展新的数据格式，通过这些接口将FME嵌入到自己的应用系统中，实现方便的应用集成；支持海量数据处理，大型的数据转换通过编写脚本及批量处理模式高效运行，即使输入数据多达数千个甚至上万个文件。
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2 数据转换
2.1 FME为基础的GIS数据、CAD数据转换
预先处理CAD地形图，为科学提升转换数据的质量，应对数据进行合理组织，划分图层时应遵循以下几方面的原则：首先选择单一的图层要素，根据专题内容，分层存放要素，图层的命名必须规范，点、线、面3种元素只能涵盖一种；创建映射关系表，综合考虑数据组织、数据结构、符号、坐标以及拓扑之间的关系，创建合理的对应关系；创建Geodatabase数据库，GIS中包含要素集，不同要素集有自身子集，通过要素集代表CAD图层点、线、面三种元素时，应设计其对应关系，建立Geodatabase数据库；制定语义映射文件，首先打开FME软件，在Workbench上创建空白工作空间，点击工具栏中的数据增添按钮，添加GIS数据库；其次选择需要进行转换的图层，如转换等高线时，可选择DGX图层，并添加FME属性项，制定映射文件，重复操作，即可获得对应属性类型，转化得到本身的图像。
2.2 DEM数据转换及修正
由于目前无人机数据处理软件MAP-AT不是特别完善，支持的DEM数据格式比较单一，同时无法对生产的DEM数据中的错误点进行修正以及对DEM的精度做客观的评价，因此通过无人机数据处理软件直接获得的DEM数据不能满足后期的应用，需要对DEM数据错误点进行修正以及格式转换。通过MAP-AT软件可以获取其专有文本格式的DEM数据，需使用ArcMap软件的转换工具将DEM数据转换成通用的文本格式数据，并进行Flip变换，最后转换成Arc grid格式的DEM数据。获取的DEM数据的缺点，需要将其格式进行转换并同时生成三种格式DEM数据：等高线（*.dgn格式)、不规则三角网（*.dgn格式)以及栅格格式（*.img格式)。等高线数据主要用于与周边未开挖区域的已有地形数据进行比较，以总体评价DEM的精度。不规则三角网用于对错误点进行修正，栅格格式的DEM用于生成真实的三维场景。
2.3 CASS与SHP属性数据转换技术路线
FME包含了大量的数据结构，其中包括CAD与SHP的数据结构和模型。因此基于CAD开发的CASS数据可以通过FME的语义转换方式，达到其属性数据与SHP属性数据相互无损转换的目的。CASS与SHP属性数据转换包括两个方面，一个方面是CASS属性数据向SHP的转换；另一方面是SHP属性数据向CASS数据转换。因为FME无法直接支持CASS数据，所以在CASS属性数据向SHP数据转换的过程中，要通过曝露属性的方式来解析CASS属性数据；同样在SHP属性数据向CASS数据转换的过程中要在CAD的扩展属性中创建注册运用名，写入相应字段名和属性数据，使得最后成果能被CASS软件识别。CASS数据存储时，注册名对应SHP数据的字段名，紧跟注册名的数据内容对应SHP数据字段的内容，因此SHP属性数据转CASS的关键在于要将SHP数据的字段名写入到CASS扩展属性中的注册名。但是，FME只支持每次向CAD文件写入一个注册名，即默认注册名。通过此方式直接从SHP属性数据转到CASS数据，只能保留一个注册名，其他的属性则以扩展属性形式，直接写入到XDATA中。
3 应用
通过基于语义转换机制的FME，我们可以快速实现CASS属性数据和SHP属性数据间的无损转换，提高了操作人员的数据转换效率，解决了空间数据转换中属性数据迁移这一难题，对地图数据的共享有着重要的理论意义。同时FME提供的大量函数工具，支持用户在数据转换中对数据进行必要的编辑和处理，这具有巨大的灵活度，使得用户可以控制转换过程，以获取需要的目标数据。虽然FME本身不支持国内众多的GIS数据格式，使得国内用户在数据转换中需要做大量的数据属性暴露和映射设计工作，增加了数据操作难度，但是通过FME Plug-In SDK组件开发，可以支持国内更多的GIS数据格式。
4 结语
当前空间数据的转换，也就是点、线、面、曲线、圆弧等图形元素的转换已经能够通过相关平台很好的完成，但是属性数据的迁移还很难做到无损迁移。应用FME大大提高了空间数据处理、入库的效率，减少了工作量，保证了地理信息项目的顺利进行，也为空间数据加工项目提供了一个很好的思路。
参考文献：
[1]张鹏程，方锋.基于FME的多平台数据转换系统开发及实现.地理空间信息，2008，6，（2）：25～27.
论文作者:张来明
论文发表刊物:《基层建设》2018年第30期
论文发表时间:2018/11/15
标签：数据论文; 属性论文; 格式论文; 注册名论文; 坐标论文; 空间论文; 语义论文; 《基层建设》2018年第30期论文;