【-CAD-】什么是CAD数据？（笔记）

计算机辅助设计 (CAD) 是专业设计人员设计和记录实物时所使用的硬件和软件系统。目前，AutoCAD 和 MicroStation 是两个使用最为广泛的通用 CAD 平台。这两个系统适合各种各样的应用。涉及工程、建筑、测绘和建材行业的组织使用这些软件来提供各种服务。

AutoCAD(Autodesk Computer Aided Design)软件是由美国欧特克有限公司(Autodesk)出品的一款自动计算机辅助设计软件，可以用于绘制二维制图和基本三维设计，通过它无需懂得编程，即可自动制图。

Autocad的文件格式主要有:1)dwg格式，Autocad的标准格式;2)dxf格式， Autocad的交换格式;3)dwt格式，Autocad的样板文件。

MicroStation 是国际上和AutoCAD齐名的二维和三维CAD设计软件，第一个版本由Bentley兄弟在1986年开发完成。其专用格式是DGN，并兼容AutoCAD的DWG/DXF等格式。

ArcGIS Desktop 接受通过基于 AutoCAD 和 Microstation 的应用程序生成的数据。

一、关于 CAD 坐标系

比例方面的问题界定了 GIS 与 CAD 系统利用坐标系的根本区别。GIS 在区域或全球比例上对地球和地球上的物体进行建模。而 CAD 系统则以相对不受地球表面影响的比例建立实际物体的模型。在这种比例上，设计意图和几何准确度是分析的主要关注点，而实际的地理位置则是次要的。由此，CAD 数据通常比 GIS 数据的比例小，但却能够提供更高级别的细节信息。

坐标系

MicroStation 和 AutoCAD 使用的是以固定坐标定位数据的 2D 和 3D 笛卡尔坐标系。其 x-、y- 和 z-坐标本质上并不是地理位置；而是相对于任一几何原点 (0,0,0) 的位置。x 轴可以认为是向东的方向，y 轴可以认为是向北的方向，但不一定要转换为空间数据中的格网方向。

尽管可以创建对应于投影格网区域的 x,y 坐标的 CAD 数据，但大多数 CAD 数据在创建时都没有考虑这一点。通常，要素使用局部地面高程测量的距离来测量其相对于其他要素的距离。

线性单位

CAD 文件中的线性单位既不依赖于数据的坐标系也不由其定义，而是由创建数据的作者在开始创建之前决定绘制单位所代表的含义。

作为一般规则，所有 CAD 工程图（或模型）以完整比例 (1:1) 绘制。一个绘图单位可以代表任何线性测量单位，例如英寸、毫米、米或英尺。具体代表哪种单位通常取决于想要捕获的工程图详细级别。例如，建筑物内部空间的工程图单位通常是英寸或毫米，而测量地籍图或景观计划的工程图通常使用英尺或米。

绘制比例和打印介质

绘制比例是在绘制页面布局视图时所执行的显示功能。它独立于实际的 CAD 模型数据且通常对数据在 ArcGIS Desktop 中的显示方式没有影响。通常绘制单位和所分配的空间参考之间的不匹配（而不是绘图比例）是在 ArcGIS 中使用 CAD 数据时遇到比例差异的根本原因。

打印介质通常符合通用标准，例如建筑师和土木工程师使用的国际标准化组织 (ISO) 的标准或北美纸张尺寸标准。

二、CAD 工程图中用户创建的属性的类型

CAD 文件中用户创建的属性将非空间信息关联到几何。DWG/DXF 和 DGN 格式分别使用不同的方法存储用户创建的属性。

下面介绍使用这些数据集时可能遇到的用户创建的属性的类型。

DWG/DXF 格式

块参照和属性

DWG 块参照是视为单个元素或对象的图形元素和用户创建属性的命名集合。可以将一个或多个块参照实例插入（或复制）到工程图中。它们通常用于符号化点要素—类似于 ArcMap 中的标记符号。

块属性是块定义的嵌套组件。它是用于存储插入工程图中每个块信息的文本元素。块属性使用定义属性存储方式及可见性的属性定义来创建。它包含名称和值—类似于数据库表中的字段方案。

扩展的实体数据 (Xdata)

DWG 扩展实体数据 (Xdata) 存储类似于块属性的用户创建信息，不同之处在于 xdata 直接附加到几何。使用 Xdata 需要以 AutoLISP 或 .NET 语言编写的自定义编程。它可以通过编程方式或者由用户使用自定义对话框或命令提示符界面交互式附加到几何。

Xrecord

除基于对象且对软件开发人员限制较少外，DWG xrecord 类似于 Xdata。它们可以存储工程图级别的信息以及将信息链接到到几何。

DWG 文件中存储的要素类

DWG 文件中存储的要素类是标准 DWG 几何和共享相同属性及相同属性字段的其他本地 CAD 对象的命名集合。其方案和编码结构由 Esri CAD 映射规范（一种 CAD-GIS 互操作规范）定义。

这些要素类的类型在工程图级别作为空（仅方案）要素类定义存储。它们定义 ArcGIS Desktop 用于将特定几何子集标识为要素类的过滤条件。类似地，使用匹配方案附加到几何的属性也过滤为构成属性。

在编码级别，这些要素类包含存储在 DWG 对象字典标准化框架中的 DWG xrecord。

注：存储在 DWG 文件中的要素类可使用 Esri 插件 ArcGIS for AutoCAD 在基于 AutoCAD 的应用程序中创建，或者使用 ArcGIS 9.3 或更高版本中的“要素转 CAD”工具生成。

DGN 格式

标签

DGN 标签是用于链接信息到几何的文本元素。它使用几何的唯一 ID 链接。标签设置定义定义了如何存储标签及其是否可见。它包含名称和值—类似于数据库表中的字段方案。

MSLink

DGN MSLink 是将 DGN 文件中的几何链接到外部数据库表的非图形数据元素。其他使用 DGN 格式的软件应用程序也使用 MSLink，例如 Intergraph 的模块化 GIS 环境 (MGE) 解决方案。

注：在 ArcMap 中，MSLink 和 MSCtlg 值显示在虚拟属性表中。也可使用连接对话框将其引用的外部数据添加到 ArcMap 并附加到要素图层属性表中。

参考资料：

http://desktop.arcgis.com/zh-cn/arcmap/latest/manage-data/cad/what-is-cad-data.htm

http://desktop.arcgis.com/zh-cn/arcmap/latest/manage-data/cad/types-of-user-created-attributes-in-cad-drawings.htm

http://desktop.arcgis.com/zh-cn/arcmap/latest/manage-data/cad/exporting-features-to-cad-drawings.htm