GIS地图文件在路网生成算法中的应用
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摘 要：本文主要研究了基于gis和SQL Server的路网自动生成算法。文章首先分析了MapInfo数据格式的特点，并针对此特点通过MapX交换格式文件提取得到GIS属性信息，建立路网拓扑并存储于SQL Server数据库。然后通过SQL语句从数据库中动态获取所需数据，建立动态路网拓扑结构。
一、引言
空间数据的拓扑关系模型是地理信息系统的重要部分，当前商用地理信息系统中，主要采用 "空间实体+空间索引" 和POLYVRT结构两种模型[1]。MapInfo采用称作"空间实体+空间索引"的的拓扑关系模型。下面就对此两种模型拓扑关系模型做简要分析[2]，并以mapinfo文件格式为例进行实际分析。
二、GIS数据模型分析
GIS数据模型一般分为空间实体模型+空间索引模型的拓扑关系模型与基于POLYVRT结构的拓扑关系模型两种。空间实体是由点、线、面三种基本类型组成[3]，而每种空间实体内部包含其自身的各种空间属性，通过这种方式每个空间实体模型内部维护了自身空间信息，进而建立了空间的拓扑属性，例如MapX中的GetPart（）等方法便可获得具体对象的空间属性。
POLYVRT是由美国计算机图形与空间分析实验室（Laboratory for Computer Graphics and Spatial Analysis）研制的一种以弧段（ARC）（或链段）为基础的拓扑数据结构。弧段可以有任意多个中间节点但只有两个端点，同时弧段有左右两个多边形。以上两种数据模型最大的区别在于两者对于模型的拓扑关系的存储。基于以上分析，现有的基于关系数据库的地理信息系统全部采用空间实体模型，本文中所使用的MapInfo也正是建立在这样一种空间实体模型之上。
表1 模型分析
三、mid/mif文件分析及提取
*.mif和*.mid这两个文件都为文本性质的文件，用户可以通过相应的文件读写方法实现对文件内容的读写[4]。GIS地图数据转为SQL Server数据整体流程图如下图1所示。
图1 GIS地图数据提取流程图
1）在MapInfo中打开要转换的数据图层（*.tab）文件，然后利用MapInfo "导出交换文件"的功能生成相应的mid/mif数据文件。
2）判断是否为合法的文件格式，得到mid/mif文件的文件描述符，设置起始图元id为-1。
3）得到下一个图元id，判断id是否正确，如果不正确，则退出，否则进入第四步。
4）得到id对应图元对象，判断图元类型。
5）若为点图元，则直行此步骤。根据图元对象，得到具体点的经纬度坐标，与点名称，将数据写入数据库。
6）若为线图元，则直行此步骤。根据图元对象，得到具体起始点的经纬度坐标，与点名称，将数据写入数据库。
7）返回第二步继续操作。
四、实现
伪代码如下：
打开mif/mid文件
得到起始图元id
while（id ！= -1） {
根据id得到图元对象feature；
得到图元类型type；
switch（type） {
case折线：{
得到折线中点的个数ncount；
取得起点和终点坐标及相关mapid信息；
存入数据库；
Break；}
case 点：{
得到折线中点的个数ncount；
取得起点和终点坐标及相关mapid信息；
存入数据库；
break；}
得到下一个图元id；}
五、结果
根据以上分析本文对MFI格式地图进行测试，下图4以西安市南二环中段的道路为例，展现了该道路分别在GIS、mif、和SQL数据库中的三种不同表示方式，从而有利于动态路网的生成。
图2 三种地图表示比较
参考文献：
[1]李劲东，基于GIS的长线局光缆抢修流程优化研究[D].华南理工大学，2007.
[2]张巨，刘雨. MapInfo空间数据库技术分析[J].微型电脑应用，1999，（10）.
[3]陈晟，景宁，等.空间数据库实例分析[J].计算机工程与应用，1998，（9）.
[4]张燕梅，赵伟，MapInfo通用数据交换格式的解析与应用[J].编程语言，2009，（21）.
作者简介：程鑫（1990.10-），男，陕西西安人，长安大学信息工程学院，交通信息工程及控制，2012级硕士研究生；张恒（1990.1-），男，陕西西安人，长安大学信息工程学院，智能交通与信息系统工程，2012级硕士研究生；徐昊（1990.8-），男，陕西西安人，长安大学信息工程学院，通信与信息工程，2012级硕士研究生。