SHP文件格式的研究与应用

第31卷第6期2006

年11月

测绘科学

Sc i ence o f Survey ing and M app i ng

V o l 131N o 16

N ov 1

作者简介:刘锋(1980O ),男,中国测绘科学研究院摄影测量与遥感专业研究生,主要从事RS 和G IS 开发与应用研究。E O m a i:l li ufeng1980421@1261com 收稿日期:2006O 01O 05

基金项目:国土资源部土地资源遥感监测信息获取与处理软件开发(2003AA131010)

S HP 文件格式的研究与应用

刘锋,张继贤,李海涛

(中国测绘科学研究院,北京 100039)

【摘 要】在全国第二次土地详查中,土地利用基础图件大部分是以S H P 文件格式存储的,因此在对土地利用基础图件进行更新的过程中,首要的问题是对SHP 文件的访问。本文以解决这一问题为目标,以S HP 文件中常用的多边形元素为例,对S H P 文件中二进制格式的元素表示方法加以阐述,并以程序实现的方式对资料进行了访问,最终在项目中得到了充分的应用。【关键词】土地利用基础图件;S H P 文件格式;多边形元素【中图分类号】TP311 【文献标识码】A 【文章编号】1009O 2307(2006)06O 0116O 02

1 引 言

S H P 文件格式是美国ESR I 公司生产的A rcV iew 和A rc G IS 软件的专用资料格式,它将地理空间资料以坐标点串的形式存储起来。A rcV iew 以其易用性和灵活性受到大量用户的喜爱,占有极高的市场占有率,广泛应用于国土资源、环境、地学等领域中。现在S H P 文件格式已经成为G IS 界的一种标准格式,几乎所有的G IS 软件都支持对它的转换甚至支持对其直接进行读写操作,大量的工程项目也往往把SHP 文件格式作为首选格式,因而每个从事研究G IS 人员都应该详细的了解和掌握SHP 文件格式。

2 SHP 文件格式说明

通常开发人员可以采用自带的开发软件包对资料的采集、入库、查询以及分析进行编程。但是他们开发的地理信息软件包所处理的文件格式通常与S HP 格式不兼容。但是如果清楚了S H P 文件的编码方式就可以利用常用的开发工具(如V C ,V B)等将自定义文件格式转换为S H P 文件格式。

不同于其它各种转换文件格式如M IF 、M I D 、E00等,S H P 文件格式采用编码效率较高的二进制格式。点的坐标采用双精度保存,保证了点的精确度。S HP 文件系统由三个文件组成:S H P 文件、S HX 文件和DBF 文件。S H P 文件中存储每个地物的空间资料,S HX 文件主要存储了S HP 文件中每个地物元素的起始位置和所占字节的大小,D BF 文件存储每个地物元素的属性资料。相对于向量图形中的每个元素,S H P 文件中都有相应的一个段落与之对应,所以其资料格式有一定的复杂性。

每个S H P 文件都包含一百个字节的文件头信息,文件头记录了文件中常用的基本信息,信息如表1所示:

表1 主文件头的描述

位置域值类型字节次序

Byte 0文件代码9994整型B i g Byte 4未使用0整型B i g Byte 8未使用0整型B i g B yte 12未使用0整型B i g B yte 16未使用0整型B i g B yte 20未使用0整型B i g B yte 24文件长度文件长度整型B i g B yte 28版本1000整型Littl e B yte 32形状类型形状类型整型Littl e B yte 36边界盒X 坐标最小值双精度Littl e B yte 44边界盒Y 坐标最小值双精度Littl e B yte 52边界盒X 坐标最大值双精度Littl e B yte 60边界盒Y 坐标最大值双精度Littl e B yte 68边界盒Z 坐标最小值双精度Littl e B yte 76边界盒Z 坐标最大值双精度Littl e B yte 84边界盒M 最小值双精度Littl e B yte 92

边界盒

M 最大值

双精度

Littl e

其中,0-3字节表示文件代码,固定值为9994,字节排列方式为倒序排列;3-19字节为空,固定值为0,字节排列方式为倒序排列;19-23字节为文件的大小,取值为文件的长度,字节排列方式为倒序排列(并以十六b it 存储);24-27字节为文件的版本,固定值为1000,字节排列方式为正序排列;28-31字节为地物的形状类型,取值如表二所示(x,y 为二维坐标,m 为度量坐标,z 为高程坐标),字节排列方式为正序排列:

表2 形状类型

值形状类型描述

0NULL Shap e

空地物类型

1Poi n t 单点类型(包含x ,y 坐标)3Pol yL i ne 线类型(每个点包括x ,y 坐标)5

Polygon 多边形类型(每个点包括x ,y 坐标)8M ulti Po i nt 多点类型(每个点包含x ,y 坐标)11Poi n t Z 单点类型(包含x ,y ,m,z 坐标)13Po l yL i neZ 线类型(每个点包含x ,y ,m,z 坐标)15Pol ygonZ 多边形类型(每个点包括x ,y ,m,z 坐标)18M u lti P oi n t Z 多点类型(每个点包括x ,y ,m,z 坐标)

21

Poi n M t

单点类型(包括x ,y ,m 坐标)23Pol yL i ne M 线类型(每个点包括x ,y ,m 坐标)25Polygon M 多边形类型(每个点包括x ,y ,m 坐标)28M ulti P o i nM t

多点对象(每个点包括x ,y ,m 坐标)