shp文件格式.docx

1、shp文件格式shp文件格式 发信人: liuwenjin (bull), 信区: GIS 标 题: shp文件格式 发信站: 两全其美 BBS (Mon Aug 29 23:36:04 2005), 本站() SHAPE 文件格式 SDE,ARC/INFO,PC ARC/INFO,Data Automation Kit(DAK)和ArcCAD软件提供了shape 到coverage的数据转换器，ARC/INFO同样提供了coverage到shape的转换器。为了和其他数据格式交换，shape文件的格式在本报告中被出版。其他数据流，比如来自全球定位系统(GPS)接收机的数据能同样被存为shap

2、e文件或X,Y事件表。 Shape文件技术描述计算机程序能通过使用本节的技术描述来产生，读，写shape文件。 一个ESRI的shape文件包括一个主文件，一个索引文件，和一个dBASE表。主文件是一个直接存取，变量记录长度文件，其中每个记录描述一个有它自己的vertices列表的shape。在索引文件中，每个记录包含对应主文件记录离主文件头开始的偏移，dBASE表包含一feature一个记录的feature的特征。几何和属性间的一一对应关系是基于记录数目的。在dBASE文件中的属性记录必须和主文件中的记录是相同顺序的。 命名习惯所有文件名都符合8.3命名习惯。主文件，索引文件和dBASE文件

3、有相同的前缀。前缀必须是由字符或数字（a-Z,0-9）开始，后跟0到7个字符（a-Z,0-9，_,）主文件的后缀是.shp，索引文件的后缀是.shx，dBASE表的后缀是.dbf。文件名中的所有字母在对文件名敏感的操作系统中都是小写的。 例子 主文件：counties.shp 索引文件:counties.shx dBASE表： ounties.dbf数字类型一个shape文件存储整数和双精度数，本文档的余数指以下类型： 整数：有符号32位整数（4字节） 双精度：有符号64位IEEE双精度浮点数（8字节）浮点数必须是数字的值。负无穷，正无穷和非数字（NaN）值在shape文件不被允许。然而sha

4、pe文件支持没有数据的值这样的概念，但是目前只用于衡量。某些小于1038被shape文件读取程序用来代表没有数据的值。 下面的第一节描述shape文件的总体结构和组织。第二节描述shape文件支持的每种shape类型的记录容。 主文件的组织 主文件（.shp）由固定长度的文件头和接着的变长度记录组成。每个变长度记录是由固定长度的记录头和接着的变长度记录容组成。图1图解了主文件的结构。 图 1 主文件的结构 文件头 记录头 记录容 记录头 记录容 记录头 记录容 记录头 记录容 …… …… 记录头 记录容 Shape文件中所有的容可以被分为二类：

5、与数据相关的： 。主文件记录容 。主文件头的数据描述域（Shape 类型，边界盒等） 与文件管理相关的： 。文件和记录长度 。记录偏移等 整数和双精度整数在文件头中组成数据描述域，在主文件的记录容是小ndian（PC或Intel）字节顺序。组成文件的其余部分和文件管理的整数和双精度浮点数是大endian（Sun或Motorola）字节顺序。 主文件头 主文件头100字节长。表1显示带有字节位置，值，类型和字节顺序的文件头中的域。 在此表中，位置是相对于文件的开始。 表 1 主文件头的描述 位置 域 值 类型 字节顺序 0字节 文件代码 9994 整数 大 4字节 未被使用 0 整数 大 8字节

6、 未被使用 0 整数 大 12字节 未被使用 0 整数 大 16字节 未被使用 0 整数 大 20字节 未被使用 0 整数 大 24字节 文件长度 文件长度 整数 大 28字节 版本 1000 整数 小 32字节 Shape类型 Shape类型 整数 小 36字节 边界盒 Xmin 双精度 小 44字节 边界盒 Ymin 双精度 小 52字节 边界盒 Xmax 双精度 小 60字节 边界盒 Ymax 双精度 小 68字节* 边界盒 Zmin 双精度 小 76字节* 边界盒 Zmax 双精度 小 84字节* 边界盒 Mmin 双精度 小 92字节* 边界盒 Mmax 双精度 小 *未被使用，值为

7、0.0，若没有被衡量或是Z轴。 文件长度的值是在16位字下文件的总长度（包括组成文件头的50个16位字）。在shape文件中的所有非空shape被需要是同种shape类型。Shape类型的值如下： 值 shape类型 0 空shape 1 点 3 多线 5 多边形 8 多点 11 点Z 13 多线Z 15 多边形Z 18 多点Z 21 点M 23 多线M 25 多边形M 28 多点M 31 多斑块 没有被定义的Shape 类型值（2，4，6等直到33）为将来可能的使用而保留。目前shape文件被局限于包含以上定义的同种shape类型。在将来shape文件可以被允许包含多于一种shape类型。若

8、混合shape类型被实现，文件头中的shape类型将标识该文件。 主文件头的边界盒存储文件中shape的实际幅度。最小边界X和Y直交的（潜在的M,Z）长方形包含了所有的shape。若shape文件是空的（没有记录），min,Ymin,Xmax,Ymax的值是未被定义的。Mmin和Mmax能包含shape文件用来衡量不包含衡量的shape类型的没有数据的值（参见2页的数字类型），记录头 每个记录的头存储了记录的数目和记录容的长度。记录头有一个固定长度8字节。表 2显示文件记录头中域的字节位置，值，类型和字节顺序。在表中，位置是相对于记录的开始的。 表 2 主文件记录头文件的描述 位置 域 值 类

9、型 字节顺序 0字节 记录数目 记录数目 整数 大 4字节 容长度 容长度 整数 大 记录数目从1开始。 一个记录的容长度是按16位字衡量的记录容长度。每个记录因此为文件的总长度贡献（4容长度）个16位字，正如文件头是24字节一样。 主文件记录容 Shape文件记录容包含一个shape类型和接着的该shape的几何数据。记录容的长度依赖于在一个shape中部分和vertices的数目。对每种shape类型，我们首先描述该shape然后是它在磁盘上的存储镜像。在表3到16，位置是相对于记录容的开始。 空shape shape类型为0指代一种不带几何数据的空shape，每种要素类型（点，线，多边形

10、等）都支持空，在同一个shape文件中有点和空的点是有效的。常常空shape是放东西的地方；在shape文件产生时被使用和在产生后更被广泛地使用。 表 3 空shape记录容 位置 域 值 类型 数目 字节顺序 0字节 shape类型 0 整数 1 小 在X,Y位置的Shape类型 点 一个点包括一对以X,Y顺序排列的双精度的坐标 Point Double X /X坐标 Double Y /Y坐标 表 4 点记录容 位置 域 值 类型 数目 字节顺序 0字节 shape类型 1 整数 1 小 4字节 X X 双精度 1 小 12字节 Y Y 双精度 1 小 多点 一个多点代表一个点的集合： M

11、ultiPoint Double4 Box /边界盒 Integer NumPoints /点的数目 PointNumPoints Points /在集合中的点 边界盒以Xmin,Ymin,Xmax,Ymax存储。 表 5 多点记录容 位置 域 值 类型 数目 字节顺序 0字节 shape类型 8 整数 1 小 4字节 Box Box 双精度 4 小 36字节 NumPoints NumPoints 整数 1 小 40字节 Points Points 点 NumPoints 小 PolyLine 一条PolyLine是指一条包含一个或多个部分的有序的vertices的集合。一个部分是指二个或多

12、个点彼此连接的顺序。部分间彼此相连或不连。部分间彼此可能相交或不相交。 因为该定义没有禁止有确定坐标的连续点，shape文件的读程序必须掌握这样的情况。在另外，退化(degenerate)和可能导致零长度的结果是不被允许的。 PolyLine Double4 Box /边界盒 Integer NumParts /部分的数目 Integer NumPoints /点的总数目 IntegerNumParts Parts /在部分中第一个点的索引 PointNumPoints Points /所有部分的点 PolyLine的域在以下为更详细的描述： Box 被存储的PolyLine的边界盒，以Xmi

13、n,Ymin,Xmax,Ymax的顺序存储。 NumParts 在PolyLine中部分的数目。 NumPoints 所有部分的点的总数目。 Parts NumParts长度的数列。为每条PolyLine存储它在点数列中的第一个点的索引。数列索引是从0开始的。 Points NumPoints长度的数列。在PolyLine中的每一部分的点被尾到尾存储。部分2的点跟在部分1的点之后，如此下去。部分数列对每一部分保持开始点的数列索引。 在部分间点之间没有界限。 表 6 PolyLine记录容 位置 域 值 类型 数目 字节顺序 0字节 shape类型 3 整数 1 小 4字节 Box Box 双精

14、度 4 小 36字节 NumParts NumParts 整数 1 小 40字节 NumPoints NumPoints 整数 1 小 44字节 Parts Parts 整数 NumParts 小 X字节 Points Points 点 NumPoints 小 注意：X=44+4* NumParts多边形 一个多边形包含一个或多个环。一个环是四或多个点彼此相连组成的一个闭合的彼此不相交的环。一个多边形可能包括多个外环，一个环的vertices的顺序和方向指示环的哪一边是多边形的部。在多边形中的洞的环的vertices是逆时针方向的。一个环组成的多边形总是顺时针方向的。一个多边形的环是被做为它的

15、一部分的。因为该定义没有禁止有确定坐标的连续的点，shape文件读程序必须解决这种情况。在另外，退化(degenerate)和可能导致零长度的结果是不被允许的。多边形的结构被定义为PolyLine结构，正如下文： Polygon Double4 Box /边界盒 Integer NumParts /部分的数目 Integer NumPoints /点的总数目 IntegerNumParts Parts /在部分中第一个点的索引 PointNumPoints Points /所有部分的点 多边形的域在以下为更详细的描述： Box 被存储的多边形的边界盒，以Xmin,Ymin,Xmax,Ymax的

16、顺序存储。 NumParts 在多边形中环的数目。 NumPoints 所有环的点的总数目。 Parts NumParts长度的数列。为每条环存储它在点数列中的第一个点的索引。数列索引是从0开始的。 Points NumPoints长度的数列。在多边形中的每一个环的点被尾到尾存储。环2的点跟在环1的点之后，如此下去。部分数列对每一环保持开始点的数列索引。在环间点之间没有界限。 图 2中的例子图演示了多边形的表现。该图中的多边形有一个洞，总共是8个vertices。 关于多边形shape有以下重要注意事项： 环是闭合的（第一个和最后一个vetex必须是一样的）在点数列中环的顺序是不重要的。 存储

17、在shape文件中的多边形必须是clean，一个clean的多边形是指这样的一个多边形： 1 没有自交。这意味着属于一个环的一段可能不与另一个环的一段相交。一个多边形 的环可能在vetices处彼此相交，但不是在沿段处。重合的段被认为是相交的。 2 在定义多边形的线的正确一边有多边形的部。一个观察者以vertex顺序沿环走时，右边的邻居是多边形的部。一个独环的多边形的vertices因此都是顺时针的。在这些多边形中的洞有一个逆时针的方向。当定义在多边形中的洞同样是顺时针时，发生Dirty多边形错误。这会导致部的重叠。 图 2 一个多边形的实例 在此例中，NumParts等于2,NumPoint

18、s等于10。注意洞多边形的点的顺序是逆序的。 0 5 部 分 ： 0 5 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 点 ： v1 v2 v3 v4 v1 v5 v8 v7 v6 v5 表 7 多边形记录容 位置 域 值 类型 数目 字节顺序 0字节 shape类型 5 整数 1 小 4字节 Box Box 双精度 4 小 36字节 NumParts NumParts 整数 1 小 40字节 NumPoints NumPoints 整数 1 小 44字节 Parts Parts 整数 NumParts 小 X字节 Points Points 点 NumPoints 小 注意：X=44+4* Num

19、Parts 在X,Y空间中衡量的shape类型该种shape有一个额外的坐标 M，注意没有数据的值可以被指定为M的一个值。 PointM 一个PointM包括一对以X,Y顺序排列的双精度的坐标，再加上衡量M。 PointM Double X /X 坐标 Double Y /Y 坐标 Double M /M 衡量 表 8 PointM记录容 位置 域 值 类型 数目 字节顺序 0字节 shape类型 21 整数 1 小 4字节 X X 双精度 1 小 12字节 Y Y 双精度 1 小 20字节 M M 双精度 1 小 多PointM 一个多PointM代表一个PointM的集合： MultiPo

20、int Double4 Box /边界盒 Integer NumPoints /点的数目 PointNumPoints Points /在集合中的点 Double2 M Range /衡量M的上下界 DoubleNumPoints M Array /衡量 多PointM的域在以下为更详细的描述： Box 被存储的多PointM的边界盒，以Xmin,Ymin,Xmax,Ymax的顺序存储。 NumPoints 点的总数目。 Points NumPoints长的点的数列。 M Range 以Mmin,Mmax顺序存储的多PointM的最小，最大值。 M Array NumPoints长的衡量的数组

21、。 表 9 多PointM记录容 位置 域 值 类型 数目 字节顺序 0字节 shape类型 28 整数 1 小 4字节 Box Box 双精度 4 小 36字节 NumPoints NumPoints 整数 1 小 40字节 Points Points 点 NumPoints 小 X*字节 Mmin Mmin 双精度 1 小 X+8*字节 Mmax Mmax 双精度 1 小 X+16*字节 Marry Marry 双精度 NumPoints 小 注意：X 40（16* NumPoints） *可选的 多LineM 一条shape文件的多LineM包含一个或多个部分。指一条包含一个或多个部分的

22、有序的vertices的集合。一个部分是指二个或多个点彼此连接的顺序。部分间彼此相连或不连。部分间彼此可能相交或不相交。 PolyLineM Double4 Box /边界盒 Integer NumParts /部分的数目 Integer NumPoints /点的总数目 IntegerNumParts Parts /在部分中第一个点的索引 PointNumPoints Points /所有部分的点 Double2 M Range /衡量M的上下界 DoubleNumPoints M Array /所有点的衡量 PolyLineM的域在以下为更详细的描述： Box 被存储的PolyLineM的

23、边界盒，以Xmin,Ymin,Xmax,Ymax的顺序存储。 NumParts 在PolyLineM中部分的数目。 NumPoints 所有部分的点的总数目。 Parts NumParts长度的数列。为每条PolyLineV存储它在点数列中的第一个点的索引。数列索引是从0开始的。 Points NumPoints长度的数列。在PolyLineM中的每一部分的点被尾到尾存储。部分2的点跟在部分1的点之后，如此下去。部分数列对每一部分保持开始点的数列索引。 在部分间点之间没有界限。 M Range 以Mmin,Mmax顺序存储的多PointM的最小，最大值。 M Array NumPoints长的

24、衡量的数组,在多PointM每部分的衡量被被尾到尾存储部分2的点跟在部分1的点之后，如此下去。部分数列对每一部分保持开始点的数列索引。在部分间点之间没有界限。 表 10 PolyLineM记录容 位置 域 值 类型 数目 字节顺序 0字节 shape类型 23 整数 1 小 4字节 Box Box 双精度 4 小 36字节 NumParts NumParts 整数 1 小 40字节 NumPoints NumPoints 整数 1 小 44字节 Parts Parts 整数 NumParts 小 X字节 Points Points 点 NumPoints 小 Y*字节 Mmin Mmin 双精

25、度 1 小 Y+8*字节 Mmax Mmax 双精度 1 小 Y+16*字节 Marry Marry 双精度 NumPoints 小 注意：X=44+4* NumParts Y 40（16* NumPoints） *可选的 多边形M 一个多边形M包含一个或多个环。一个环是四或多个点彼此相连组成的一个闭合的彼此不相交的环。注意相交是在X,Y空间计算，而不是在X,Y,M空间。一个多边形可能包括多个外环，一个多边形的环是被做为它的一部分的。 多边形M的结构被定义为PolyLineM结构，正如下文： PolygonM Double4 Box /边界盒 Integer NumParts /部分的数目 I

26、nteger NumPoints /点的总数目 IntegerNumParts Parts /在部分中第一个点的索引 PointNumPoints Points /所有部分的点 Double2 M Range /衡量M的上下界 DoubleNumPoints M Array /所有点的衡量 多边形M的域在以下为更详细的描述： Box 被存储的多边形的边界盒，以Xmin,Ymin,Xmax,Ymax的顺序存储。 NumParts 在多边形M中环的数目。 NumPoints 所有环的点的总数目。 Parts NumParts长度的数列。为每条环存储它在点数列中的第一个点的索引。数列索引是从0开始的

27、。 Points NumPoints长度的数列。在多边形中的每一个环的点被尾到尾存储。环2的点跟在环1的点之后，如此下去。部分数列对每一环保持开始点的数列索引。在环间点之间没有界限。 M Range 以Mmin,Mmax顺序存储的多PointM的最小，最大值。 M Array NumPoints长的衡量的数组,在多PointM每部分的衡量被被尾到尾存储部分2的点跟在部分1的点之后，如此下去。部分数列对每一部分保持开始点的数列索引。在部分间点之间没有界限。 关于PolygonM shape有以下注意事项： 环是闭合的（第一个和最后一个vetex必须是一样的）在点数列中环的顺序是不重要的。 表 1

28、1 多边形M的记录容 位置 域 值 类型 数目 字节顺序 0字节 shape类型 5 整数 1 小 4字节 Box Box 双精度 4 小 36字节 NumParts NumParts 整数 1 小 40字节 NumPoints NumPoints 整数 1 小 44字节 Parts Parts 整数 NumParts 小 X字节 Points Points 点 NumPoints 小 Y*字节 Mmin Mmin 双精度 1 小 Y+8*字节 Mmax Mmax 双精度 1 小 Y+16*字节 Marry Marry 双精度 NumPoints 小 注意：X=44+4* NumParts Y

29、 40（16* NumPoints） *可选的在X,Y,Z空间中衡量的shape类型该种shape有一个额外的坐标 M，注意没有数据的值可以被指定为M的一个值。 PointZ 一个PointZ包括一对以X,Y,Z顺序排列的双精度的坐标，再加上衡量M。 PointM Double X /X 坐标 Double Y /Y 坐标 Double Z /Z 坐标 Double M /M 衡量 表 12 PointZ记录容 位置 域 值 类型 数目 字节顺序 0字节 shape类型 21 整数 1 小 4字节 X X 双精度 1 小 12字节 Y Y 双精度 1 小 20字节 Z Z 双精度 1 小 28

30、字节 Measure M 双精度 1 小 多PointZ 一个多PointZ代表一个PointZ的集合： MultiPoint Double4 Box /边界盒 Integer NumPoints /点的数目 PointNumPoints Points /在集合中的点 Double2 Z Range /Z的上下界 DoubleNumPoints Z Array /Z的值 Double2 M Range /衡量M的上下界 DoubleNumPoints M Array /衡量 边界盒是以Xmin,Ymin,Xmax,Ymax的顺序存储。Z Range是以Mmin,Mmax顺序存储的，M Range是以Mmin,Mmax顺序存储的。 表 9 多PointM记录容 位置 域 值 类型 数目 字节顺序 0字节 shape类型 28 整数 1 小 4字节 Box Box 双精度 4 小 36字节 NumPoints NumPoints 整