Jak dodać pliki CAD do QGIS?

Cel artykułu: omówienie sposobów dodania danych CAD do QGIS i wiążących się z tym problemów.

Integracja plików CAD z systemem GIS (więcej na temat różnic między CAD i GIS w artykule: link) należy do częstych problemów, z którymi stykają się osoby pracujące na danych pozyskanych od architektów czy geodetów. Oba systemy nie są całkowicie kompatybilne ze sobą, mają jednak kilka elementów wspólnych. Pliki CAD służą zasadniczo do tworzenia rysunków technicznych w dwóch lub trzech wymiarach, szczegółowo określają wymiary obiektów. Są ‘prawą ręką’ projektantów oraz inżynierów podczas wizualizacji czy modelowania geometrycznego. Obiekty nie posiadają tabeli atrybutów, a jedynie krótkie opisy tekstowe dostępne we własnym projekcie, co należy do głównych różnic między plikami systemu GIS
i CAD.
Główną przewagą systemów CAD nad systemami GIS są zaawansowane narzędzia edycji geometrii. Najczęściej występującymi jednostkami plików CAD są milimetry lub centymetry w celu uzyskania precyzyjnego wymiarowania. Najczęściej spotykanymi rozszerzeniami są DXF oraz DWG, oba autorstwa firmy Autodesk. Formaty te zapisują dane wektorowe w dwóch lub trzech wymiarach. Poza oprogramowaniem AutoCAD, istnieje możliwość, aby tworzyć i eksportować pliki DXF czy DWG np. w programie C-GEO (opracowywanie wyników pomiaru terenowego, dziennik tachimetryczny, współrzędne punktów, dziennik niwelacji).

Największy problem między systemem CAD i GIS stanowią układy współrzędnych. W oprogramowaniu typu CAD (AutoCAD Civil 3D oraz AutoCAD Map 3D) istnieje możliwość, aby nadać układ odniesienia, jednak nie ma takiej konieczności. W Polsce dla danych geodezyjnych powinno stosować się układ 2000 (więcej o układach współrzędnych piszemy tutaj ).

Dodanie plików CAD do QGIS można wykonać w dwojaki sposób:

  1. Używając narzędzia „Import DWG/DXF” (Projekt -> Import DWG/DXF):
    • w oknie narzędzia tworzymy plik GeoPackage, do którego projekt będzie załadowany (rozszerzenie pliku to .gpkg). Wybieramy układ współrzędnych danych. W zakładce Rysunek wybieramy plik CAD, który ma zostać zaimportowany, czekamy aż załadują się wszystkie warstwy. Wybieramy warstwy, które mają zostać zaimportowane. Wpisujemy nazwę grupy naszych danych. Ponizej mamy możliwość, aby złączyć warstwy i utworzyć 4 grupy (punkty, linie, poligony, etykiety) lub pozostawić warstwy w takiej postać, jak właśnie się załadowały. Klikamy OK i dane powinny się wyświetlić w oknie mapy. Ten sposób wczytywania danych CAD ma tą zaletę, że zachwouje etykiety oraz style zapisane wcześniej w oprogramowaniu CAD. Tylko ten sposób wczytywania danych CAD umożliwia edycję danych. Aby tego dokonać należy kliknąć prawym przyciskiem myszy na warstwę i otworzyć Filtr. Następnie w oknie Wyrażenie filtrujące usunąć filtr, który został tutaj umieszczony. Potwierdzamy przyciskiem OK. Warstwa jest gotowa do edycji.
  2. Używając narzędzia  “Dodaj warstwę wektorową” – tak jak w przypadku pliku SHP. Istnieją następujące scenariusze zdarzeń:
    • Wszystko poszło OK. Przed pojawieniem się danych w oknie mapy ukazuje się okno “Select vector layers…” lub “Wybierz warstwy wektorowe do dodania…”, w którym należy wybrać obiekty spośród punktów, linii i poligonów jakie mają zostać dodane do QGIS (w jednym pliku CAD mogą być zapisane punkty, linie i poligony, natomiast QGIS wymaga, aby każdy typ geometrii był w innej warstwie ). Dane wczytują się we właściwym miejscu. Można pracować w QGIS na danych CAD.
    • Po wybraniu obiektów spośród punktów, linii i poligonów dane pojawiają się w QGIS, ale jednocześnie wyświetla się komunikat “Nie zdefiniowano układu współrzędnych. Domyślnie do układu współrzędnych EPSG:XXXX” (przeważnie WGS84, czyli EPSG:4326). Oznacza to, że dane w DXF miały nadany wcześniej układ współrzędnych, nie zostały jednak automatycznie rozpoznane przez QGIS. Sprawdzamy w oknie mapy czy zostały umieszczone we właściwym miejscu. Możemy porównać lokalizację danych z podkładem OSM wczytanym do projektu przy użyciu wtyczki OpenLayers. Jeżeli dane nie wyświetliły się we właściwym miejscu (lub w ogóle ich nie widać) należy we właściwościach warstwy zdefiniować nowy układ. Najczęściej używany układ dla plików CAD w Polsce to Państwowy Układ Współrzędnych Geodezyjnych 2000, podzielony na 4 strefy w układzie południkowym. Kody EPSG tych stref to: 2176 (strefa 5), 2177 (strefa 6), 2178 (strefa 7) oraz 2179 (strefa 8). Wybór jednego z wymienionych układów powinien przynieść pozytywny skutek, czyli odpowiednie umieszczenie danych na mapie. Sporadycznie pojawia się jeszcze w plikach CAD układ współrzędnych 1942. Polska została podzielona w nim na pasy o szerokości 3 lub 6 stopni zależnie skali mapy, oznaczony jest kodami EPSG 2171-2175. Poniższa mapa przedstawia podział Polski na strefy w układzie 2000.

Źródło: Geoforum

  • Pojawia się komunikat “Niepoprawne źródło danych. Plik jest nieprawidłowym lub nierozpoznanym źródłem danych”. Dane zostały wcześniej zapisane bez układu współrzędnych lub posiadają 3 wymiary, które nie są domyślnie odczytywane przez QGIS. Dane nie ładują się do QGIS, trzeba spróbować nadać układ w AutoCAD lub C-Geo. Jednocześnie jeżeli układ współrzędnych nie jest znany osobie, która pracuje w AutoCAD, istnieje możliwość wyeksportowania pliku graficznego z danymi i jego georeferencja w QGIS. W dalszej kolejności wektoryzacja danych.

 

Kiedy z sukcesem udało się zaimportować dane do QGIS, można je przekonwertować do pliku shapefile. Taką operację umożliwia wtyczka Dxf2Shp.

Istnieje możliwość, aby zapisać plik wektorowy w QGIS do formatu DXF. Należy pamiętać, że dane w CAD przechowywane są na jednej warstwie, niezależnie od geometrii. Dlatego też przy eksporcie danych jest możliwość, aby zdefiniować rodzaj geometrii (punkt, linia, poligon) lub wybrać typ geometrii ‚automatyczny’ lub ‚zbiór geometrii’.