可選區域電子海圖文件格式轉換的裝置及轉換方法
2023-05-23 10:51:01
專利名稱：可選區域電子海圖文件格式轉換的裝置及轉換方法
技術領域：
本發明屬於地理信息系統技術領域。涉及的是一種電子海圖文件格式轉換裝置及 方法。
背景技術：
隨著計算機技術、圖形圖像處理技術的迅猛發展.出現了越來越多的以數字形式 表示的電子海圖文件格式，其具有功能豐富、靈活性高等特點。因此在現代海圖製圖中得到 了迅速的發展和廣泛的應用。隨著地理信息系統(GIS)軟體開發平臺和工具的不斷出現， 不同的單位可能採用不同的開發平臺，甚至同一個單位也可能採用多個開發平臺，這就存 在不同圖形格式數據之間轉換的問題。當前，電子海圖數據有多種存儲格式，由於海圖文件存儲格式的不同，不同電子海 圖顯示系統下的海圖文件無法實現相互移植，這樣加大的電子海圖顯示系統開發的難度 和費用。現有的電子海圖文件格式，有集成空間數據海圖文件格式，如文本海圖文件格式 (.txt文件格式)，有.dat海圖文件格式等，這些格式的海圖文件將空間數據和屬性數據集 成存儲，數據文件的管理與檢索非常繁瑣，使用起來非常不方便，而且無法保證數據的一致 性和完整性。另一種海圖文件格式是標準的Shapefile文件格式，Shapefile文件是美國 環境系統研究所(ESRI)所研製的GIS文件系統格式文件，是工業標準的矢量數據文件。Shapefile格式作為一種標準的電子海圖文件格式，在實際的電子海圖顯示系統 中應用最為廣泛。它採用純文件方式管理空間數據。這種方式將幾何數據與屬性數據各自 獨立組織、管理與檢索，通過標識符來建立它們之間的連接。由於Shapefile格式的電子海 圖數據通常採用文件系統存儲，所以很好的保證了數據的安全性、一致性、完整性.且數據 訪問效率高。當前，國內相關公司和科研機構在研究從集成空間數據文件到shapefile文件格 式的轉換，都是將整個集成空間數據文件轉換為shapefile文件，而且無法保證數據的無 損轉換。如胡順全、譚向農的《Shapefile圖形文件的數據導出方法研究》，劉偉、張海榮的 《基於GML從DXF文件到Shape文件格式轉換方法的研究》等。
發明內容
本發明的目的在於提供一種能實現電子海圖顯示能夠隨著海圖顯示比例尺的更 新而自動變化，能隨著框選海圖範圍的變化而自動更新要轉換的目標海圖文件，實時準確 的從非標準海圖文件中提取滿足要求的海圖要素，並將提取的海圖要素轉換為標準海圖文 件，滿足電子海圖中海圖文件格式統一的要求的可選區域電子海圖文件格式轉換的裝置。 本發明的目的還在於提供一種可選區域電子海圖文件格式轉換的方法。本發明的目的是這樣實現的本發明的可選區域電子海圖文件格式轉換的裝置包括電子海圖縮放顯示模塊、電 子海圖可選區域框選模塊、電子海層選擇模塊、電子海圖要素信息讀寫模塊；電子海圖
4縮放顯示模塊，進行海圖的放大和縮小，提供轉圖時框選的範圍，並且在放大和縮小的過程 中自動改變、獲取電子海圖轉換關係結構體，提供電子海圖轉換參數；電子海圖可選區域框 選模塊，獲取所要轉換電子海圖區域的範圍，即經緯度信息；電子海層選擇模塊，識別 指定區域電子海層要素信息，顯示指定電子海圖區域的圖層要素信息，提供電子海圖 圖層的選擇性轉換需求；電子海圖要素信息讀寫模塊，通過電子海圖縮放模塊提供的電子 海圖轉換參數，讀取集成電子海圖文件，根據框選的轉圖範圍，提取符合要求的圖層要素信 息，並將提取的圖層要素信息按標準海圖文件格式寫入文件中。本發明的可選區域電子海圖文件格式轉換的裝置還可以包括這樣一些特徵1、所述電子海圖要素信息讀寫模塊進一步包括獲取指定區域最佳海名模塊、 獲取海層模塊、讀取非標準海圖文件、寫入標準海圖文件模塊；獲取指定區域最佳海圖 圖名模塊，根據不同的海圖顯示縮放比例和框選的海圖經緯度範圍，選擇最佳的海圖文件 供電子海圖文件格式轉換系統進行轉換，同時提供用於轉換的參數；獲取海層模塊，獲 取可選海圖區域的的圖層名稱，供海圖文件的選擇性轉換；讀取非標準海圖文件、寫入標準 海圖文件模塊，讀取滿足要求的海層要素信息，並按標準海圖文件格式寫入對應的圖 層文件中。2、所述電子海圖縮放顯示模塊中獨立封裝一系列算法，自動選擇最佳的海圖文件 作為被轉換文件，同時根據所要轉換的不同的海圖文件自動調整轉換算法。3、所述電子海層選擇模塊中獨立封裝一系列算法，以自動識別所選區域的海 層。4、所述電子海圖要素信息讀寫模塊對用戶提供一個統一的接口。本發明的可選區域電子海圖文件格式轉換方法為(1)顯示海圖更新步驟，在海圖放大和縮小時，根據不同的顯示比例尺自動調換最 佳的海圖文件；(2)獲取最佳目標海圖文件步驟，轉圖框選指定海圖區域時，根據當前顯示海圖比 例尺、框選範圍、海圖文件中框選範圍內海圖要素信息量，自動選擇最佳海圖文件作為要轉 換的目標文件；(3)判斷框選範圍內海圖要素步驟，框選指定海圖區域時，根據框選範圍內要素類 型選擇不同算法，以決定某一要素是否在框選範圍內；(4)生成shapefile文件步驟，從非標準海圖文件中提取的符合要求的海圖要素 轉換生成標準海圖文件shaprfile文件。所述生成shapefile文件步驟進一步包括Shapefile坐標文件(.shp)生成步驟，將提取的海圖要素按坐標文件(.shp)的組 織生成坐標文件；Shapefile索引文件(.shx)生成步驟，將提取的海圖要素按索引文件(.shx)的組 織生成索引文件；Shapefile屬性文件(.dbf)生成步驟，將提取的海圖要素按坐標文件(.dbf)的組 織生成屬性文件。本發明在認真分析集成電子海圖文件和Shapefile格式的電子海圖數據組織結 構基礎上，研究並提出了將集成電子海圖文件轉換成標準Shapefile海圖文件的方法，以Windows為平臺，在VC. NET環境下，設計了可選區域海圖文件格式轉換系統，實現了從集成 空間數據文件中提取海圖顯示範圍內任意區域的海圖要素，並將提取的要素無損的轉換成 Shapefile文件格式存儲，實現了可選區域集成空間數據文件到標準Shapefile海圖文件 格式的轉換。與現有技術相比，本發明提供的可選區域電子海圖文件格式轉換的裝置及方法， 通過引入自適應調整的思想，實現了電子海圖顯示能夠隨著海圖顯示比例尺的更新而自動 變化，能隨著框選海圖範圍的變化而自動更新要轉換的目標海圖文件，實時準確的從非標 準海圖文件中提取滿足要求的海圖要素，並將提取的海圖要素轉換為標準海圖文件，滿足 了電子海圖中海圖文件格式統一的要求，達到了實用效果。
圖1為本發明所述的可選區域電子海圖文件格式轉換的系統結構示意圖；圖2為本發明系統模塊調用工作流程示意圖；圖3為本發明所述的可選區域電子海圖文件格式轉換的方法流程圖；圖4為本發明方法中獲取最佳目標海圖文件步驟的具體實施流程圖；圖5為本發明所述的框選海圖區域的界面示意圖；圖6為本發明所述的電子海層獲取、設置的界面示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖舉例對本發明做更詳細地描述本發明為建立指定區域電子海圖文件格式轉換系統，實現在電子海圖顯示放大縮 小時，調用顯示的海圖同步更新的形態，在框選指定海圖區域時，實現轉換目標海圖文件的 自動更新，達到無人幹涉情況下轉換目標海圖文件自適應的變化以充分提取、轉換框選區 域的電子海圖要素信息，並將提取的海圖要素寫成標準海圖文件。圖1示出了本發明指定區域電子海圖文件格式轉換系統的主要結構，該系統包 括電子海圖縮放顯示模塊10，用於電子海圖顯示系統海圖的放大和縮小，提供轉圖時框 選的範圍，並且在放大和縮小的過程中自動改變、獲取電子海圖轉換關係結構體，提供電子 海圖轉換參數；電子海圖指定區域框選模塊11，用於獲取所要轉換電子海圖區域的範圍， 在本發明中是經緯度信息；電子海層選擇模塊12，用於識別指定區域電子海層要 素信息，顯示指定電子海圖區域的圖層要素信息，提供電子海層的選擇性轉換需求；電 子海圖要素信息讀寫模塊13，作為該電子海圖文件格式轉換系統的核心模塊，通過前面電 子海圖縮放模塊10提供的電子海圖轉換參數，讀取集成電子海圖文件，根據電子海圖指定 區域框選模塊11提供的可選範圍，提取符合要求的圖層要素信息，並將提取的圖層要素信 息按標準海圖文件格式寫入文件中，完成指定區域的電子海圖文件格式轉換。電子海圖要 素信息讀寫模塊13進一步包括獲取指定區域最佳海名模塊131，用於根據不同的海 圖顯示縮放比例和框選的海圖經緯度範圍，選擇最佳的海圖文件供電子海圖文件格式轉換 系統進行轉換，同時提供用於轉換的參數；獲取海層模塊132，用於獲取可選海圖區域 的的圖層名稱，供海圖文件的選擇性轉換；讀取非標準海圖文件、寫入標準海圖文件模塊 133，用於讀取滿足要求的海層要素信息，並按標準海圖文件格式寫入對應的圖層文件中。本發明還進一步提供了應用上述系統的可選區域電子海圖文件格式轉換的方法， 圖3顯示出了本方法的具體流程，本發明的可選區域電子海圖文件格式轉換的系統及方法 包括一下步驟S10，顯示海圖更新步驟，用於在海圖放大和縮小時，根據不同的顯示比例尺自動 調換最佳的海圖文件；S11，獲取最佳目標海圖文件步驟，用於轉圖框選指定海圖區域時，根據當前顯示 海圖比例尺、框選範圍、海圖文件中框選範圍內海圖要素信息量，自動選擇最佳海圖文件作 為要轉換的目標文件；S12，判斷框選範圍內海圖要素步驟，用於框選指定海圖區域時，根據框選範圍內 要素類型選擇不同算法，以決定某一要素是否在框選範圍內；S13，生成shapefile文件步驟，用於從非標準海圖文件中提取的符合要求的海圖 要素轉換生成標準海圖文件shaprfile文件。上述成shapefile文件步驟S13進一步包括S131，Shapefile坐標文件(.shp)生成步驟，將提取的海圖要素按坐標文件 (.shp)的組織生成坐標文件；S132，Shapefile索引文件(.shx)生成步驟，將提取的海圖要素按索引文件 (· shx)的組織生成索引文件；S133，Shapefile屬性文件(.dbf)生成步驟，將提取的海圖要素按坐標文件 (.dbf)的組織生成屬性文件。圖5、圖6示意性的表示了可選區域電子海圖文件格式轉換過程中關鍵的幾個步 驟。圖5顯示的是海圖文件格式轉換過程中框選海圖區域的界面，其中紅色的矩形區域為 框選的海圖區域範圍，在該海圖區域的海圖要素將被提取，並在圖6中顯示該區域的海圖 要素圖層；圖6顯示的是海圖文件格式轉換過程中對提取的海圖要素的圖層設置界面，其 中海圖要素一共分為20個圖層，複選框選中的表示框選區域此海圖要素圖層存在，可以根 據需要將選中的海圖要素圖層去掉，表示海圖格式轉換過程中此圖層不需要轉換；沒有選 中的表示框選區域內該海圖要素圖層不存在，同時這時的複選框為灰色狀態，表示該海圖 要素圖層不可選。經過這些設置後，海圖格式轉換過程中會將選擇的海圖要素圖層寫入 Shapefile 文件中。雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，在不背離本發 明精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本發明作出各種相應的改變和 變形，但這些相應的改變和變形都應屬於本發明所附的權利要求的保護範圍。
權利要求
一種可選區域電子海圖文件格式轉換的裝置，其特徵是包括電子海圖縮放顯示模塊、電子海圖可選區域框選模塊、電子海層選擇模塊、電子海圖要素信息讀寫模塊；電子海圖縮放顯示模塊，進行海圖的放大和縮小，提供轉圖時框選的範圍，並且在放大和縮小的過程中自動改變、獲取電子海圖轉換關係結構體，提供電子海圖轉換參數；電子海圖可選區域框選模塊，獲取所要轉換電子海圖區域的範圍，即經緯度信息；電子海層選擇模塊，識別指定區域電子海層要素信息，顯示指定電子海圖區域的圖層要素信息，提供電子海層的選擇性轉換需求；電子海圖要素信息讀寫模塊，通過電子海圖縮放模塊提供的電子海圖轉換參數，讀取集成電子海圖文件，根據框選的轉圖範圍，提取符合要求的圖層要素信息，並將提取的圖層要素信息按標準海圖文件格式寫入文件中。
2.根據權利要求1所述的可選區域電子海圖文件格式轉換的裝置，其特徵是所述電 子海圖要素信息讀寫模塊進一步包括獲取指定區域最佳海名模塊、獲取海層模 塊、讀取非標準海圖文件、寫入標準海圖文件模塊；獲取指定區域最佳海名模塊，根據 不同的海圖顯示縮放比例和框選的海圖經緯度範圍，選擇最佳的海圖文件供電子海圖文件 格式轉換系統進行轉換，同時提供用於轉換的參數；獲取海層模塊，獲取可選海圖區域 的的圖層名稱，供海圖文件的選擇性轉換；讀取非標準海圖文件、寫入標準海圖文件模塊， 讀取滿足要求的海層要素信息，並按標準海圖文件格式寫入對應的圖層文件中。
3.根據權利要求2所述的可選區域電子海圖文件格式轉換的裝置，其特徵是所述電 子海圖縮放顯示模塊中獨立封裝一系列算法，自動選擇最佳的海圖文件作為被轉換文件， 同時根據所要轉換的不同的海圖文件自動調整轉換算法。
4.根據權利要求3所述的可選區域電子海圖文件格式轉換的裝置，其特徵是所述電 子海層選擇模塊中獨立封裝一系列算法，以自動識別所選區域的海層。
5.根據權利要求4所述的可選區域電子海圖文件格式轉換的裝置，其特徵是所述電 子海圖要素信息讀寫模塊對用戶提供一個統一的接口。
6.一種可選區域電子海圖文件格式轉換方法，其特徵是(1)顯示海圖更新步驟，在海圖放大和縮小時，根據不同的顯示比例尺自動調換最佳的 海圖文件；(2)獲取最佳目標海圖文件步驟，轉圖框選指定海圖區域時，根據當前顯示海圖比例 尺、框選範圍、海圖文件中框選範圍內海圖要素信息量，自動選擇最佳海圖文件作為要轉換 的目標文件；(3)判斷框選範圍內海圖要素步驟，框選指定海圖區域時，根據框選範圍內要素類型選 擇不同算法，以決定某一要素是否在框選範圍內；(4)生成shapefile文件步驟，從非標準海圖文件中提取的符合要求的海圖要素轉換 生成標準海圖文件shaprfile文件。
7.根據權利要求6所述的可選區域電子海圖文件格式轉換方法，其特徵是所述生成 shapefile文件步驟進一步包括Shapefile坐標文件(.shp)生成步驟，將提取的海圖要素按坐標文件(.shp)的組織生 成坐標文件；Shapefile索引文件(.shx)生成步驟，將提取的海圖要素按索引文件(.shx)的組織生 成索引文件；Shapefile屬性文件(.dbf)生成步驟，將提取的海圖要素按坐標文件(.dbf)的組織生 成屬性文件。
全文摘要
本發明提供的是一種可選區域電子海圖文件格式轉換的裝置及轉換方法。電子海圖縮放顯示模塊，電子海圖的放大和縮小、電子海圖轉換關係結構體的獲取，提供電子海圖轉換參數；電子海圖可選區域框選模塊，獲取所要轉換電子海圖區域的經緯度信息；電子海層選擇模塊，識別框選區域電子海層要素信息，顯示指定電子海圖區域的圖層要素信息；電子海圖要素信息讀寫模塊，通過電子海圖縮放模塊提供的電子海圖轉換參數，讀取自定義格式的電子海圖文件，並且提取符合要求的圖層要素信息，並將提取的圖層要素信息按標準海圖文件格式寫入文件中。本發明實現了電子海圖顯示能夠隨著海圖顯示比例尺的更新而自動變化，滿足了電子海圖中海圖文件格式統一的要求。
文檔編號G06F17/30GK101908069SQ20101024783
公開日2010年12月8日 申請日期2010年8月9日 優先權日2010年8月9日
發明者劉廠, 張振興, 沈志峰, 肖忠良, 趙玉新, 高峰 申請人:哈爾濱工程大學