空间数据具有三个基本特征：空间特征（定位）、属性特征（非定位）、时间特征（时间尺度）。
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空间数据是指用来表示空间实体的位置、形状、大小及其分布特征诸多方面信息的数据，它可以用来描述来自现实世界的目标，它具有定位、定性、时间和空间关系等特性。定位是指在已知的坐标系里空间目标都具有唯一的空间位置；定性是指有关空间目标的自然属性，它伴随着目标的地理位置 ；时间是指空间目标是随时间的变化而变化；空间关系通常一般用拓扑关系表示。空间数据是一种用点、线、面以及实体等基本空间数据结构来表示人们赖以生存的自然世界的数据。
CAD制图数据到GIS 数据的加工
一、现有基础测绘数据的生产状况：
基础测绘数据成果的情况，取决于当时生产所采用的设备情况和当时的技术要求。设备包括硬件和软件，当没有电子设备和计算机软硬件出现时，我们的成果只是一张白纸图。后来出现了电子设备，也出现了计算机软硬件，这时数据的成果很大程度上是取决于软件。目前，我们正处于这样的状况。现在，在我们基础测绘数据生产部门，一般使用两种软件，一种是CAD设计制图软件，如：AUTOCAD和MICROSTATION等，另一种是GIS软件，如ARCINFO、MAPINFO等，实际上这两种软件从底层设计上，都不是为空间数据所设计，而且两者有很大的差异。设计制图软件很注重于微观的事物，他更多的是考虑制图的精美，而很少考虑数据的结构化问题，他可以制作出精美的图，但只是为了看而已，计算机如何记录，如何分析，他没有太多的考虑。而GIS软件恰好相反，他比较注重于宏观，他是要做宏观的分析，要有好的拓扑结构，要为很多行业所应用，而没有太多考虑精美制图。故两者都没有办法做到空间数据的制图和GIS要求的统一。由于没有一套在全世界都流行的专注于空间数据的软件，因此，很多人只好把CAD设计制图软件拿来做二次开发，想尽办法来适应空间数据的要求，尤其是GIS的要求。结果，在制图方面没有问题，在适应GIS方面，很难走下去，实现起来实在是困难，或着效率很低。但目前这是我们大部分城市基础测绘数据生产部门的现状。再加上，以前的要求也低，因此现在的基础测绘数据，尤其是城市基础测绘数据大部分还是一个制图数据。
以上我们所谈到，大部分城市基础测绘数据目前还是处于一种初级的制图数据。但随着GIS技术的发展，许多部门如：土地、规划、水利、交通、电力、电信等都开始广泛的使用GIS技术，随之而来的是对数据提出了更高的要求，基础数据不但能够制图，而且能够符合GIS的要求，做GIS应用。然而，我们现在大部分基础数据生产部门还是不能提供GIS数据，因为没有做从制图数据到GIS数据的加工。因而，使用者只能自己去加工数据，要花费大量的人力、财力和时间。如某特大型城市防汛部门，花100万元买了城市的基础图，又花了30多万元进行数据加工，用了半年多的时间，而且数据更新时会更麻烦。单一家不要紧，然而要用到GIS数据的部门很多，每家都从基础做起，都是些重复性的工作，这实在是社会资源的浪费，而且会在时间上耽误很多工作。实际上，最需要做这个工作的是基础数据生产部门，因为基础数据生产部门只须做一次，应用部门就不会再做那么多的重复性工作，大大节省资金和时间。对于基础数据生产部门也有很大的好处，因为提供了非常好的数据，就会得到很多部门的认可，提高自己的知名度，更多的单位会购买，而且，可以提高一些价格，这客户完全是会接受，会带来很大的收益。我们可以把制图数据看作是一个粗加工的产品，GIS数据看作是一个精加工的产品，往往精加工的产品会带来更高的收益。现在城市基础数据也不一定具有垄断地位，很多城市，规划、土地都有基础数据，这也形成了一种竞争，那更需要提高数据产品的质量，有更强的竞争力。除了以上的原因，制图数据加工成GIS数据也是为建立大型省级或城市基础地理信息库做前期的数据预备。因此，制图数据向GIS 数据的加工，是基础测绘数据生产部门迫切要做的事情，抢占这个先机，会带来很大收获。
很多对数据不是很了解的人认为，制图数据到GIS数据是一个简单的工作，他认为不就是一个数据格式转换吗？但实际上，这种理解是十分狭隘的，他提的是一个转换，而我们提的是一种加工。这两者有着很大区别，加工包括了数据转换，更重要的是要根据要求做大量的编辑工作，这是因为GIS数据要求更为严格一些，因为他是要让电脑利用数据去分析，必须要有严格的数据模型，而制图只是人看看而已。在GIS数据中要求有代码、有属性、有严格的分层，实体要保持是一个整体，不能有不合理的悬挂点和伪节点，要构面、提取中心线等等严格的要求，因此他绝对不仅仅是一项数据转化那样简单的工作。举一个不太恰当的例子，但比较形象，对于GIS分析应用来说，制图数据简直就象是一堆垃圾，称之为垃圾，是因为不经加工，他是没有用的。数据转化，似乎是给这堆垃圾换了一个地方，但他本质的东西还是没有变化，还是没有价值，只有给他做了回收，进行再加工，他才能变成有用的，GIS所要求的数据。具体来讲：制图数据到GIS数据加工主要要做以下工作：1、 数据格式转换：由于受CAD制图软件和GIS软件数据结构差异的影响，想直接在CAD软件上加工GIS数据，非常困难，而且效率很低，一般是采用别的加工软件。数据转换首先是图的转换，这个比较简单，一般都能转过去，但要注重不能有丢失现象。假如CAD软件中已经有了编码（由于CAD软件不支持编码，故很多都把线形的编码放在厚度值中或用线形等来表示，点符号用块来表示），那要通过制作对照表，直接让软件把代码转换过来，按照新的方案，放入各自的层中。2、 进行图形检查、编辑处理，这主要有：① 检查没有代码或代码错误的地物，并处理② 检查给错层的地物，并处理③ 断线的连接，如等高线、水系、道路等④ 电力线、通讯线等的连通⑤ 检查悬挂点和伪节点，并处理⑥ 检查是否有重点和重线、线条是否有自相交或打折，并处理⑦ 道路中心线的提取⑧ 构面的建筑物要闭合⑨ 要构面的植被、水系等，周边的线条所围成的图形不能“漏气”⑩ 对于打散成基本图元的图形，要重新画，假如软件有矢量跟踪提取的功能，进行矢量提取3、 录入属性或注记转属性GIS数据要求是有属性的，可以通过人工录入，也可以对那些已有的注记，如房屋的结构、层数，高程点的注记，通过注记转属性的方法，（假如软件提供此功能）快速转换。4、 属性检查：根据数据的要求，检查属性值，如属性是否为空值，是否具有唯一性等。5、 拓扑构面 构面也是工作量比较大的工作，一般的是房屋、水系、植被构面，这里房屋、水系构面较为简单，只要闭合就可以了。最难处理的是植被构面，因为植被是由不同层不同地物所围成的，最传统的方法是再画一遍，这样效率太低，好的软件可以自动搜索周边的线条，会自动拷贝一些构面辅助线到植被层，从而直接构面。6、 拓扑检查检查有没有标识点，还是多于一个，并做处理；检查小于一定面积的拓扑面，并做处理；检查悬挂线，并做处理。7、 接边为了能形成无缝的地图，需要进行接边。接边的工作量也较大。不同的软件效率差别很大，要选择高效率的软件。8、 根据后端数据的要求，进行转换或入库以上为一般的制图数据到GIS数据加工的大致步骤，数据加工会因为标准要求不同，会在某些细节上有差别，但工作量的差别比较大。四、GEOWAY是制图数据到GIS 数据加工的良好选择
GEOWAY是由北京吉威数源信息技术有限公司经过多年的积累在GEOSCAN（国内闻名的扫描矢量化软件）基础上开发的一套空间数据生产、加工软件。此套软件从底层结构上就专门为空间数据而设计，综合考虑了空间数据的制图和GIS应用，吸取了CAD软件、GIS软件的优点，实现了一套数据，既可以做GIS应用，又可以制作精美的国家标准图和专题图的双重用途，解决了空间数据面临的一个巨大难题。 制图数据到GIS 数据加工是GEOWAY软件其中的一项功能，他的主要优势表现在以下几个方面：1、 GEOWAY有非常强的数据交换能力：GEOWAY不但可以和AUTOCAD（DXF）、MICROSTATION（DGN）、ARCINFO（E00）、ARCVIEW（SHP）、MAPINFO（MIF）、中国空间数据交换格式（VCT）、JX4（VTR）、VirtuoZo（XYZ）等常用数据格式进行图形无损交换，而且可以利用对照表，实现代码和属性的无损交换，这为数据加工奠定了一个良好的基础。2、 GEOWAY有很好的矢量跟踪能力： GEOWAY可以用矢量跟踪的方法把碎化的点、线符号快速提取出来，并赋予代码和属性，再不需要人工重新去画，大大提高工作效率。3、 GEOWAY有非常强大的编辑功能：GEOWAY的编辑功能是经过多年大量实践，而专门针对空间数据设计出来的，具有人性化和高效性。如等高线的连接，他不是简单的把两条线按距离连接起来，这样一方面可能会连错，把高程不同的连在一起，另外也不符合等高线是按高程点内插出来的弧线的要求。GEOWAY的做法是用构TIN的办法，把等高线反演出来，实现正确连接。4、 GEOWAY有非常强大的质检和处理能力：质检，以前的办法是通过人工来检查，这种检查只适用于制图数据的检查，而且非常费时，对于GIS数据，这种办法在很多时候不能解决问题，如：属性、拓扑、重线、重点、伪节点等的检查 。 GEOWAY 提供了强大的软件质检功能，检查的项目有很多：对图形的有：自相交和打折、两线相交、重线和重点、悬挂点和伪节点等;对属性的检查有：唯一性、长度、面积、高程、属性内容、空值等；对拓扑的检查有：标识点、拓扑面、悬挂线等；还有的检查有：等高线、凹地高程、编码、点线矛盾等。除了高效的检查出问题，还提供了批处理和人工交互的方法来快速处理这些问题。5、 GEOWAY可方便地实现注记转属性和属性转注记： 很多GIS要求的简单属性，如高程、建筑物结构和层数等，都在制图数据中的注记就有，假如我们把这些属性再重新人工录入一遍，那工作量之大可想而知。GEOWAY引入注记转属性的功能，经过一些设置，软件会自动把那些注记转到属性中。另外，假如录入了属性，也可以把他转为注记。6、 GEOWAY有很好的拓扑构面功能：现在大家公认的最好的拓扑结构就是：ESRI公司ARCGIS的拓扑结构，采用弧段的方式。GEOWAY的拓扑结构也是采用这一方法。此法构面工作量小，而且不是填充面，是真正的拓扑面。对较难的植被构面，GEOWAY提供了自动搜索边界，自动添加辅助线构面的功能。7、 GEOWAY有很好的接边功能：GEOWAY可实现多图幅同时带属性约束的智能接边，可以实时对接边对象进行编辑和处理。
我理解的你所谓的分层大致上有两个方面，不知道LZ讲的是哪个？以下分别列出：
1. 不同的空间要素类型进行分层显示
空间要素的集合类型包括点、线、面，而每一个几何类型都有各自的存储和显示的特点。分图层就是把不同的几何对象按照要素集合类型进行分类存储、显示和分析处理。在实际中可以建立不同的类（Class）来抽象不同种类的几何要素（点类，线类，面类等），然后派生出对象来代表不同的地理对象。
2. 多级别地图数据的分层
通常来说就是按照不同的比例尺进行地理数据的分级别显示。级别越高，显示的细节越多；级别越低，显示的细节越少。在GIS领域，细节层次模型（LOD）来专门处理数据缩放级别和显示的问题。
什么是GIS?
从学科的角度, GIS 是在地理学、地图学、测量学和计算机科学等学科基础上发展起来的一门学科,具有独立的学科体系； 从功能上, GIS 具有空间数据的获取、存储、显示、编辑、处理、分析、输出和应用等功能； 从系统学的角度, GIS 具有一定结构和功能,是一个完整的系统. 简而言之, GIS 是一个基于数据库管理系统（ DBMS ）的分析和管理空间对象的信息系统,以地理空间数据为操作对象是地理信息系统与其它信息系统的根本区别.
什么是地图数据库?
地图数据库（cartographic database）是以地图数字化数据为基础的数据库,是存储在计算机中的地图内容各要素（如控制点、地貌、土地类型、居民地、水文、植被、交通运输、境界等）的数字信息文件、数据库管理系统及其它软件和硬件的集合.
