专利名称：可选区域电子海图文件格式转换的装置及转换方法
技术领域：
本发明属于地理信息系统技术领域。涉及的是一种电子海图文件格式转换装置及 方法。
背景技术：
随着计算机技术、图形图像处理技术的迅猛发展.出现了越来越多的以数字形式 表示的电子海图文件格式，其具有功能丰富、灵活性高等特点。因此在现代海图制图中得到 了迅速的发展和广泛的应用。随着地理信息系统(GIS)软件开发平台和工具的不断出现， 不同的单位可能采用不同的开发平台，甚至同一个单位也可能采用多个开发平台，这就存 在不同图形格式数据之间转换的问题。当前，电子海图数据有多种存储格式，由于海图文件存储格式的不同，不同电子海 图显示系统下的海图文件无法实现相互移植，这样加大的电子海图显示系统开发的难度 和费用。现有的电子海图文件格式，有集成空间数据海图文件格式，如文本海图文件格式 (.txt文件格式)，有.dat海图文件格式等，这些格式的海图文件将空间数据和属性数据集 成存储，数据文件的管理与检索非常繁琐，使用起来非常不方便，而且无法保证数据的一致 性和完整性。另一种海图文件格式是标准的Shapefile文件格式，Shapefile文件是美国 环境系统研究所(ESRI)所研制的GIS文件系统格式文件，是工业标准的矢量数据文件。Shapefile格式作为一种标准的电子海图文件格式，在实际的电子海图显示系统 中应用最为广泛。它采用纯文件方式管理空间数据。这种方式将几何数据与属性数据各自 独立组织、管理与检索，通过标识符来建立它们之间的连接。由于Shapefile格式的电子海 图数据通常采用文件系统存储，所以很好的保证了数据的安全性、一致性、完整性.且数据 访问效率高。当前，国内相关公司和科研机构在研究从集成空间数据文件到shapefile文件格 式的转换，都是将整个集成空间数据文件转换为shapefile文件，而且无法保证数据的无 损转换。如胡顺全、谭向农的《Shapefile图形文件的数据导出方法研究》，刘伟、张海荣的 《基于GML从DXF文件到Shape文件格式转换方法的研究》等。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能实现电子海图显示能够随着海图显示比例尺的更 新而自动变化，能随着框选海图范围的变化而自动更新要转换的目标海图文件，实时准确 的从非标准海图文件中提取满足要求的海图要素，并将提取的海图要素转换为标准海图文 件，满足电子海图中海图文件格式统一的要求的可选区域电子海图文件格式转换的装置。 本发明的目的还在于提供一种可选区域电子海图文件格式转换的方法。本发明的目的是这样实现的本发明的可选区域电子海图文件格式转换的装置包括电子海图缩放显示模块、电 子海图可选区域框选模块、电子海层选择模块、电子海图要素信息读写模块；电子海图
4缩放显示模块，进行海图的放大和缩小，提供转图时框选的范围，并且在放大和缩小的过程 中自动改变、获取电子海图转换关系结构体，提供电子海图转换参数；电子海图可选区域框 选模块，获取所要转换电子海图区域的范围，即经纬度信息；电子海层选择模块，识别 指定区域电子海层要素信息，显示指定电子海图区域的图层要素信息，提供电子海图 图层的选择性转换需求；电子海图要素信息读写模块，通过电子海图缩放模块提供的电子 海图转换参数，读取集成电子海图文件，根据框选的转图范围，提取符合要求的图层要素信 息，并将提取的图层要素信息按标准海图文件格式写入文件中。本发明的可选区域电子海图文件格式转换的装置还可以包括这样一些特征1、所述电子海图要素信息读写模块进一步包括获取指定区域最佳海名模块、 获取海层模块、读取非标准海图文件、写入标准海图文件模块；获取指定区域最佳海图 图名模块，根据不同的海图显示缩放比例和框选的海图经纬度范围，选择最佳的海图文件 供电子海图文件格式转换系统进行转换，同时提供用于转换的参数；获取海层模块，获 取可选海图区域的的图层名称，供海图文件的选择性转换；读取非标准海图文件、写入标准 海图文件模块，读取满足要求的海层要素信息，并按标准海图文件格式写入对应的图 层文件中。2、所述电子海图缩放显示模块中独立封装一系列算法，自动选择最佳的海图文件 作为被转换文件，同时根据所要转换的不同的海图文件自动调整转换算法。3、所述电子海层选择模块中独立封装一系列算法，以自动识别所选区域的海 层。4、所述电子海图要素信息读写模块对用户提供一个统一的接口。本发明的可选区域电子海图文件格式转换方法为(1)显示海图更新步骤，在海图放大和缩小时，根据不同的显示比例尺自动调换最 佳的海图文件；(2)获取最佳目标海图文件步骤，转图框选指定海图区域时，根据当前显示海图比 例尺、框选范围、海图文件中框选范围内海图要素信息量，自动选择最佳海图文件作为要转 换的目标文件；(3)判断框选范围内海图要素步骤，框选指定海图区域时，根据框选范围内要素类 型选择不同算法，以决定某一要素是否在框选范围内；(4)生成shapefile文件步骤，从非标准海图文件中提取的符合要求的海图要素 转换生成标准海图文件shaprfile文件。所述生成shapefile文件步骤进一步包括Shapefile坐标文件(.shp)生成步骤，将提取的海图要素按坐标文件(.shp)的组 织生成坐标文件；Shapefile索引文件(.shx)生成步骤，将提取的海图要素按索引文件(.shx)的组 织生成索引文件；Shapefile属性文件(.dbf)生成步骤，将提取的海图要素按坐标文件(.dbf)的组 织生成属性文件。本发明在认真分析集成电子海图文件和Shapefile格式的电子海图数据组织结 构基础上，研究并提出了将集成电子海图文件转换成标准Shapefile海图文件的方法，以Windows为平台，在VC. NET环境下，设计了可选区域海图文件格式转换系统，实现了从集成 空间数据文件中提取海图显示范围内任意区域的海图要素，并将提取的要素无损的转换成 Shapefile文件格式存储，实现了可选区域集成空间数据文件到标准Shapefile海图文件 格式的转换。与现有技术相比，本发明提供的可选区域电子海图文件格式转换的装置及方法， 通过引入自适应调整的思想，实现了电子海图显示能够随着海图显示比例尺的更新而自动 变化，能随着框选海图范围的变化而自动更新要转换的目标海图文件，实时准确的从非标 准海图文件中提取满足要求的海图要素，并将提取的海图要素转换为标准海图文件，满足 了电子海图中海图文件格式统一的要求，达到了实用效果。
图1为本发明所述的可选区域电子海图文件格式转换的系统结构示意图；图2为本发明系统模块调用工作流程示意图；图3为本发明所述的可选区域电子海图文件格式转换的方法流程图；图4为本发明方法中获取最佳目标海图文件步骤的具体实施流程图；图5为本发明所述的框选海图区域的界面示意图；图6为本发明所述的电子海层获取、设置的界面示意图。
具体实施例方式下面结合附图举例对本发明做更详细地描述本发明为建立指定区域电子海图文件格式转换系统，实现在电子海图显示放大缩 小时，调用显示的海图同步更新的形态，在框选指定海图区域时，实现转换目标海图文件的 自动更新，达到无人干涉情况下转换目标海图文件自适应的变化以充分提取、转换框选区 域的电子海图要素信息，并将提取的海图要素写成标准海图文件。图1示出了本发明指定区域电子海图文件格式转换系统的主要结构，该系统包 括电子海图缩放显示模块10，用于电子海图显示系统海图的放大和缩小，提供转图时框 选的范围，并且在放大和缩小的过程中自动改变、获取电子海图转换关系结构体，提供电子 海图转换参数；电子海图指定区域框选模块11，用于获取所要转换电子海图区域的范围， 在本发明中是经纬度信息；电子海层选择模块12，用于识别指定区域电子海层要 素信息，显示指定电子海图区域的图层要素信息，提供电子海层的选择性转换需求；电 子海图要素信息读写模块13，作为该电子海图文件格式转换系统的核心模块，通过前面电 子海图缩放模块10提供的电子海图转换参数，读取集成电子海图文件，根据电子海图指定 区域框选模块11提供的可选范围，提取符合要求的图层要素信息，并将提取的图层要素信 息按标准海图文件格式写入文件中，完成指定区域的电子海图文件格式转换。电子海图要 素信息读写模块13进一步包括获取指定区域最佳海名模块131，用于根据不同的海 图显示缩放比例和框选的海图经纬度范围，选择最佳的海图文件供电子海图文件格式转换 系统进行转换，同时提供用于转换的参数；获取海层模块132，用于获取可选海图区域 的的图层名称，供海图文件的选择性转换；读取非标准海图文件、写入标准海图文件模块 133，用于读取满足要求的海层要素信息，并按标准海图文件格式写入对应的图层文件中。本发明还进一步提供了应用上述系统的可选区域电子海图文件格式转换的方法， 图3显示出了本方法的具体流程，本发明的可选区域电子海图文件格式转换的系统及方法 包括一下步骤S10，显示海图更新步骤，用于在海图放大和缩小时，根据不同的显示比例尺自动 调换最佳的海图文件；S11，获取最佳目标海图文件步骤，用于转图框选指定海图区域时，根据当前显示 海图比例尺、框选范围、海图文件中框选范围内海图要素信息量，自动选择最佳海图文件作 为要转换的目标文件；S12，判断框选范围内海图要素步骤，用于框选指定海图区域时，根据框选范围内 要素类型选择不同算法，以决定某一要素是否在框选范围内；S13，生成shapefile文件步骤，用于从非标准海图文件中提取的符合要求的海图 要素转换生成标准海图文件shaprfile文件。上述成shapefile文件步骤S13进一步包括S131，Shapefile坐标文件(.shp)生成步骤，将提取的海图要素按坐标文件 (.shp)的组织生成坐标文件；S132，Shapefile索引文件(.shx)生成步骤，将提取的海图要素按索引文件 (· shx)的组织生成索引文件；S133，Shapefile属性文件(.dbf)生成步骤，将提取的海图要素按坐标文件 (.dbf)的组织生成属性文件。图5、图6示意性的表示了可选区域电子海图文件格式转换过程中关键的几个步 骤。图5显示的是海图文件格式转换过程中框选海图区域的界面，其中红色的矩形区域为 框选的海图区域范围，在该海图区域的海图要素将被提取，并在图6中显示该区域的海图 要素图层；图6显示的是海图文件格式转换过程中对提取的海图要素的图层设置界面，其 中海图要素一共分为20个图层，复选框选中的表示框选区域此海图要素图层存在，可以根 据需要将选中的海图要素图层去掉，表示海图格式转换过程中此图层不需要转换；没有选 中的表示框选区域内该海图要素图层不存在，同时这时的复选框为灰色状态，表示该海图 要素图层不可选。经过这些设置后，海图格式转换过程中会将选择的海图要素图层写入 Shapefile 文件中。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，在不背离本发 明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和 变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
一种可选区域电子海图文件格式转换的装置，其特征是包括电子海图缩放显示模块、电子海图可选区域框选模块、电子海层选择模块、电子海图要素信息读写模块；电子海图缩放显示模块，进行海图的放大和缩小，提供转图时框选的范围，并且在放大和缩小的过程中自动改变、获取电子海图转换关系结构体，提供电子海图转换参数；电子海图可选区域框选模块，获取所要转换电子海图区域的范围，即经纬度信息；电子海层选择模块，识别指定区域电子海层要素信息，显示指定电子海图区域的图层要素信息，提供电子海层的选择性转换需求；电子海图要素信息读写模块，通过电子海图缩放模块提供的电子海图转换参数，读取集成电子海图文件，根据框选的转图范围，提取符合要求的图层要素信息，并将提取的图层要素信息按标准海图文件格式写入文件中。
2.根据权利要求1所述的可选区域电子海图文件格式转换的装置，其特征是所述电 子海图要素信息读写模块进一步包括获取指定区域最佳海名模块、获取海层模 块、读取非标准海图文件、写入标准海图文件模块；获取指定区域最佳海名模块，根据 不同的海图显示缩放比例和框选的海图经纬度范围，选择最佳的海图文件供电子海图文件 格式转换系统进行转换，同时提供用于转换的参数；获取海层模块，获取可选海图区域 的的图层名称，供海图文件的选择性转换；读取非标准海图文件、写入标准海图文件模块， 读取满足要求的海层要素信息，并按标准海图文件格式写入对应的图层文件中。
3.根据权利要求2所述的可选区域电子海图文件格式转换的装置，其特征是所述电 子海图缩放显示模块中独立封装一系列算法，自动选择最佳的海图文件作为被转换文件， 同时根据所要转换的不同的海图文件自动调整转换算法。
4.根据权利要求3所述的可选区域电子海图文件格式转换的装置，其特征是所述电 子海层选择模块中独立封装一系列算法，以自动识别所选区域的海层。
5.根据权利要求4所述的可选区域电子海图文件格式转换的装置，其特征是所述电 子海图要素信息读写模块对用户提供一个统一的接口。
6.一种可选区域电子海图文件格式转换方法，其特征是(1)显示海图更新步骤，在海图放大和缩小时，根据不同的显示比例尺自动调换最佳的 海图文件；(2)获取最佳目标海图文件步骤，转图框选指定海图区域时，根据当前显示海图比例 尺、框选范围、海图文件中框选范围内海图要素信息量，自动选择最佳海图文件作为要转换 的目标文件；(3)判断框选范围内海图要素步骤，框选指定海图区域时，根据框选范围内要素类型选 择不同算法，以决定某一要素是否在框选范围内；(4)生成shapefile文件步骤，从非标准海图文件中提取的符合要求的海图要素转换 生成标准海图文件shaprfile文件。
7.根据权利要求6所述的可选区域电子海图文件格式转换方法，其特征是所述生成 shapefile文件步骤进一步包括Shapefile坐标文件(.shp)生成步骤，将提取的海图要素按坐标文件(.shp)的组织生 成坐标文件；Shapefile索引文件(.shx)生成步骤，将提取的海图要素按索引文件(.shx)的组织生 成索引文件；Shapefile属性文件(.dbf)生成步骤，将提取的海图要素按坐标文件(.dbf)的组织生 成属性文件。
全文摘要
本发明提供的是一种可选区域电子海图文件格式转换的装置及转换方法。电子海图缩放显示模块，电子海图的放大和缩小、电子海图转换关系结构体的获取，提供电子海图转换参数；电子海图可选区域框选模块，获取所要转换电子海图区域的经纬度信息；电子海层选择模块，识别框选区域电子海层要素信息，显示指定电子海图区域的图层要素信息；电子海图要素信息读写模块，通过电子海图缩放模块提供的电子海图转换参数，读取自定义格式的电子海图文件，并且提取符合要求的图层要素信息，并将提取的图层要素信息按标准海图文件格式写入文件中。本发明实现了电子海图显示能够随着海图显示比例尺的更新而自动变化，满足了电子海图中海图文件格式统一的要求。
文档编号G06F17/30GK101908069SQ20101024783
公开日2010年12月8日 申请日期2010年8月9日 优先权日2010年8月9日
发明者刘厂, 张振兴, 沈志峰, 肖忠良, 赵玉新, 高峰 申请人:哈尔滨工程大学