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在GIS的数据来源中,CAD数据是十分重要的渠道之一,在图形数据的采集以及编辑处理等方面,CAD软件具有较大的优势,因此CAD常被用作数据采集的平台。因此,测绘、规划、国土等行业的工程设计部门产生了大量的CAD数据文件。为了更方便管理数据,需要对原先的管理方式进行改进,使得数据能够更好的转入到GIS平台环境中。而设计界仍以CAD的应用为主,设计部门和报建审批单位的建筑设计,路网调整等工作仍然习惯在AutoCAD平台上进行。因此,对这些有需求的部门,又希望将这些GIS平台管理的数据库转变为原先的CAD格式。然而,由于两种数据对于同一个实体的描述方式不同,使得两种数据平台之间的数据结构、地理实体描述、数据组织方式、坐标体系等存在差别,从而导致两种数据的双向转换存在障碍,因此,实现GIS与CAD数据的相互转换问题一直是GIS技术发展中核心的问题之越来越引起人们的关注和重视,是急需解决的问题。鉴于此,本文针对GIS与CAD数据之间的差异性,以及现有转换方法存在的问题与缺陷,着重研究地理空间模型中对于地理图元与实体的描述方法,构建顾及图元与实体关系的地理空间数据模型,并建立ArcGIS、AutoCAD地理空间数据数据与该模型之间的双向映射关系,提出顾及地理图元与实体关系的转换规则,并通过设计原型系统进行试验,验证该转换方法的正确性与有效性,实现GIS与CAD两种空间数据的双向转换,从而解决了现有的一些转换方法中存在的些许问题。本文的主要研究内容如下：(1)构建顾及地理图元与实体关系的空间数据模型。本文从GIS实体与CAD图元的关系的研究入手,分析GIS与CAD数据模型,即数据结构、数据组织、拓扑关系、地图符号表达、坐标系统等差异性,重点研究CAD图元与GIS实体的组合关系、包含关系。在此基础上建立顾及图元与实体关系的地理空间数据模型。(2)地理图元与实体编码方案设计。针对CAD与GIS数据的结构、组织、拓扑等差异,研究CAD图元与GIS实体的统一编码方法,提出一种实体编码算法,利用该方案提现图元与实体的关系,并为后期数据处理提供依据。(3) AutoCAD与ArcGIS地理空间数据之间的双向映射方法。针对现有的转换方法中存在的问题,提出一种顾及图元与实体关系的地理空间数据转换规则,以ArcGIS与AutoCAD为例,建立顾及图元与实体关系的地理空间数据模型与ArcGIS和AutoCAD地理空间数据的映射关系。