使用数据转换器或中介格式进行转换

3.1.1　使用数据转换器或中介格式进行转换

空间数据转换，目前主要通过外部数据交换文件进行。这种转换方法非常繁琐。首先，数据的统一违背了数据分布和独立性的规律，如果数据来源是多个代理或企业单位，这种方法需要所有权的转让等问题；其次，这种数据转换标准还不能完全概括空间对象的不同描述方法，并且还不能统一为各个层次及不同应用领域的空间数据转换提供统一的标准，只是完全集中在数据上；再次，没有提供转换过程，没有为数据的集中和分布式处理提供解决方案，所有的数据仍需要经过格式转换复制到系统中，不能自动同步更新，有可能使他们从同一数据得到不同信息；最后，数据与数据之间需要设计转换器，造成了信息损失，转换后不能完全准确表达多源数据的信息。

目前，空间数据转换标准有美国国家空间数据协会（NSDI）制定的统一的空间数据格式规范SDTS（Spatial Data Transformation Standard）和“中华人民共和国国家标准地球空间数据交换格式”（CN S2DTF）等，其中包括几何坐标、投影、拓扑关系、属性数据、数据字典与栅格格式、矢量格式等不同的空间数据格式转换标准。

基于不同数据模型的GIS软件工具对空间数据的管理方式是不同的，从而导致了空间数据在表达上的复杂性，这种复杂性使得在不同的数据集和软件系统之间实现互操作非常困难。针对这一问题，通常的解决方法是在不同系统之间进行数据转换，即通过一个标准的中间格式作为中介，将两个不同的系统连接起来。一般地，数据转换采用以下三种方式。

第一，直接转换-相关表方式。

这种直接转换方式即在两个系统之间通过关联表实现（如图3-1所示），其主要方法即直接将输入数据转换成输出数据。这种方法是记录之间的转换，只对小的转换量才有意义，而且由于它是单个记录地进行转换，没有存贮功能，也不能保证转换过程中语义的正确性。

图3-1　直接转换-关联表方式模型

第二，直接转换-转换器。

另一种直接转换方法通过转换器实现（如图3-2所示），所谓的转换器是一个内部数据模型，通过将输入数据类型及值按照某种转换规则进行转换，从而得到指定的数据模型及值。与使用关联表相比，通过转换器的方式它具有更详细的语义转换功能，也具有一定的存贮功能，具有一定的优越性。

图3-2　直接转换-转换器模型

第三，基于空间数据转换标准的转换。

无论采用关联表还是采用转换器进行直接转换，它仅仅是两系统之间达成的协议，即两个系统之间都必须有一个转换模型，而且为了使另一系统和该系统进行直接转换，必须公开各自的数据结构及数据格式。为此，采用一种空间数据的转换标准来实现GIS数据的转换，转换标准是一个大家都遵守、并且很全面的一系列规则。通过这个中间桥梁，将所有不同系统中的数据转换成统一的标准格式，供其他系统调用（如图3-3所示）。

图3-3　直接转换-空间数据转换标准模型

为了实现转换，空间数据的转换标准必须能够表示现实世界空间实体的一系列属性和关系，同时它必须提供转换机制，以保证对这些属性和关系的描述结构不会改变，并能被接收者正确地调用。

数据转换模式主要存在的问题是：

（1）由于缺乏对空间对象统一的描述方法，从而使得不同数据格式描述空间对象时采用的数据模型不同，因而转换后不能完全准确地表达源数据的信息。

（2）这种模式需要将数据统一起来，违背了数据分布和独立性的原则；如果数据来源是多个代理或企业单位，这种方法需要所有权的转让等问题。