shapefile 输出的地理处理注意事项

多年来，ESRI 为存储地理信息开发了三种主要数据格式 - coverage 格式、shapefile 格式及地理数据库格式。其中，所开发的 Shapefile 为存储地理及属性信息提供了一种简单的非拓扑格式。正由于 shapefile 的简易性，使其成为一种非常流行的开放式数据转换格式。凭借其简易性，shapefile 似乎已成为人们的必然选择，然而，在其地理数据库地址应用中仍存在局限性。因此，使用 shapefile 时，应注意其局限性。概括如下：

地理数据不仅局限于 shapefile 可进行存储的简单要素和属性。例如：在地理数据库中，支持注记、属性关系、拓扑关系、属性域和子类型、坐标精度和分辨率以及很多其他功能，但在 shapefile 中则不支持这些内容。
由于 shapefile 是一种广泛用于数据转换的开放式格式，因此，许多非 ESRI 软件包都可输出 shapefile。（欲了解 shapefile 格式规范，请参阅 http://www.esri.com/library/whitepapers/pdfs/shapefile.pdf。）遗憾的是，这些软件包并不能总是创建格式正确的 shapefile。或许，您已遭遇过从其他源接收受损 shapefile 的麻烦。
Shapefile 利用 dBASE 文件格式（.dbf 文件）来存储属性。而 dBASE 是一种非 ESRI 格式，该格式是于二十世纪八十年代早期开发的，是当时在存储属性方面应用最广的格式。然而，它们的时代已悄然而逝，从那时起，数据制图表达方面的改进（如，Unicode 标准）不断涌现，以支持世界上大部分的书写系统。这就是 shapefile 无法使用非英语语言有效存储信息的原因之一。

正因为存在这些（或更多）问题，如果选用 shapefile 进行活动数据库管理将显得捉衣见肘 - 它们无法处理当今数据创建、编辑、版本管理及存档的生命周期。

何时使用 shapefile？

当导出数据供非 ESRI 软件应用程序使用时
当导出数据供 ArcView 3 或 ArcInfo Workstation 使用时
当需要快速写入简单要素及属性（例如，为获得 ArcGIS Server 地理处理服务而这样做）时（不过，您必须注意下面所述的局限性。）

何时不能使用 shapefile？

除以下列出的一些特例外，可以使用 shapefile 来存储简单的要素几何。不过，shapefile 的属性存在严重问题。例如，它们无法存储空值，无法向上舍入数字，对 Unicode 字符串的支持不足，字段名称最长只能为 10 个字符，且在同一字段中无法同时存储日期和时间。这些只是其中的主要问题。此外，它们不支持在地理数据库中发现的功能，如：域和子类型。因此，除非是简单的属性且不需要使用地理数据库功能，否则不得使用 shapefile。

Shapefile 组件与文件扩展名

Shapefile 存储在三个或更多个具有相同前缀的文件中，且位于同一系统文件夹（shapefile 工作空间）中。当您使用 Windows Explorer 而非 ArcCatalog 查看该文件夹时，可看到各文件。

扩展名	描述	必需的文件？
.shp	用于存储要素几何的主文件。此文件中未存储任何属性 - 仅有几何。	是
.shx	.shp 的配套文件，用于存储 .shp 文件中各个要素 ID 的位置。	是
.dbf	用于存储要素属性信息的 dBASE 表。	是
.sbn 和 .sbx	用于存储要素空间索引的文件。	否
.atx	为各 dBASE 属性索引（建立于 ArcCatalog 中）而创建。	否
.ixs 和 .mxs	读写 shapefile 的地理编码索引。	否
.prj	用于存储坐标系信息的文件。	否
.xml	ArcGIS 的元数据；用于存储 shapefile 的相关信息。	否

Shapefile 扩展名

几何限制

任何 shapefile 组件文件都有大小为 2 GB 的上限，可理解为可包含的点要素最多约为 7000 万个。shapefile 中可存储的线或面要素的实际数量取决于每个线或面中的折点数（一个折点相当于一个点）。
与地理数据库要素类相似，Shapefile 也不包含 x、y 容差。两坐标系被视为同一坐标系之前，x、y 容差就是它们之间的最小距离。当评估相同要素类中各要素之间的关系或评估多个不同要素类之间的关系时，会使用此 x、y 容差。编辑要素时，也会经常使用它。若所要执行的任意类型的操作涉及元素之间的比较（例如，使用叠加工具、裁剪工具、按位置选择图层工具或任何将两个或多个要素类作为输入的工具），则应使用地理数据库要素类（包含 x、y 容差）而非 shapefile。
由于形状压缩方法的不同，shapefile 所占用的空间可能为文件地理数据库或 SDE 的三到五倍。
Shapefiles 支持多面体，但不支持以下多面体的高级功能：
- 纹理坐标
- 纹理及部分色带
- 光线法向量
shapefile 的空间索引不足以与地理数据库要素类的空间索引进行对比。这就意味着，同地理数据库要素类相比，空间查询（如，选择面内的要素）耗时更长。当处理大量要素时，其唯一的明显不足之处就是效率低。
shapefile 不支持通过参数定义的曲线（也称为圆弧曲线）。如创建曲线中所述，将通过编辑数据库要素类来创建参数曲线。圆弧曲线利用数学公式绘制曲线。若您将含圆弧曲线的地理数据库要素类导出到 shapefile 中，就可将弯曲要素变换为简单线要素，并使空间上靠近的折点捕捉到弯曲的形状。

属性限制

与其他格式不同，shapefile 以字符格式（而非二进制格式）存储数值属性。对于实数（即，包含小数位的数字），这可能会导致舍入误差。因此，此限制不适用于形状坐标，而仅适用于属性。下表列出了各属性数据类型的字段宽度。

地理数据库数据类型	dBASE 字段类型	dBASE 字段宽度（字符数）
对象 ID	数字	9
短整型	数字	4
长整型	数字	9
浮点型	浮点型	13
双精度	浮点型	13
文本	字符	254
日期	日期	8

dBASE 中的字段宽度

dBASE 文件标准仅支持其字段名称及字段值中存在 ANSI 字符。ESRI 已针对 dBASE 文件新增了大量 Unicode 支持，以存储 Unicode 字段名称及字段值。但此附加支持仅适用于 ArcGIS，在非 ESRI 应用程序中则未提供这些支持。对于 ESRI 来说，对 dBASE 中 Unicode 的支持是一个持续进行的过程，这就意味着，新问题将不断出现，也将被不断地加以解决。

注意:

若您的字段名称或字段值需要支持 Unicode，则强烈建议您使用地理数据库，而非 shapefile。
数据字段既支持日期也支持时间，但在同一字段中不能同时支持两者。
shapefile 不支持空值。如果将含有空值的要素类转换为 shapefile，则空值会变为下列形式：

包含空值的数据类型	Shapefile 制图表达
数字 - 当工具需要输出“空值”、无穷大值或 NaN（非数字）时	-1.7976931348623158e+308（最大负值的 IEEE 标准）
数字（所有其他地理处理工具）	0
文本	“ ”（空白 - 无空格）
日期	存储为零，但显示为“<空>”

空值的 Shapefile 制图表达

字段名称的长度不能超过 10 个字符。
属性的最大记录长度为 4000 字节。记录长度是用于定义全部字段的字节数，而非用于存储实际值的字节数。
最大字段数为 255。若超出此上限，转换为 shapefile 时会转换前 255 个字段。
dBASE 文件必须至少包含一个字段。当您创建新 shapefile 或新 dBASE 表时，默认会创建一个整数 ID 字段。
dBASE 文件不支持类型 blob、guid、全局 ID、坐标 ID 或栅格字段类型。
dBASE 文件不支持 WHERE 子句，也不支持 SQL。
当您保存编辑时，属性索引会被删除，因此，必须重新创建属性索引。

不支持的功能

Shapefile 在工作空间或要素类级别无扩展数据类型，因此，从地理数据库要素类或其他格式转换为 shapefile 时会导致下列数据丢失：

子类型
属性域
几何网络
拓扑
注记

Shapefile 和地理处理

可通过任何能够输出要素类的地理处理工具来选择 shapefile 或地理数据库要素类作为输出格式。同样，可通过表输出工具来选择 dBASE 文件 (.dbf) 或地理数据库表作为输出。您应始终了解所使用的格式，以及将地理数据库输入转换为 shapefile 输出的后果。

地理处理工具可自动生成输出要素类或表。自动生成的输出基于使用当前及临时工作空间环境中所述的许多因素。若您的临时工作空间环境未设置为某个地理数据库，而是设置为了某个系统文件夹，则自动生成的输出要素类将为 shapefile 或 dBASE 文件，如下图所示。

建议您将临时工作空间设置为某个文件地理数据库，以便自动生成的输出不会被写入 shapefile 或 .dbf 表中，而是被写入文件地理数据库中。

了解有关地理处理环境的详细信息

由于 shapefile 些入速度快，可加快模型执行速度，因此，通常用它写入模型的中间数据。不过，写入文件地理数据库与写入 shapefile 的速度几乎相同，所以除非对执行速度的要求较高，否则应始终使用文件地理数据库写入中间数据及输出数据。若您一定要使用 shapefile，请注意上述限制，且仅将 shapefile 用于简单要素和属性。将 shapefile 用于中间数据的替代方法是将要素写入 in_memory 工作空间。