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GIS设计与开发 第二章GIS基本功能开发技术 主要内容 ArcGIS开发平台介绍 ArcGIS Engine的组件 GIS基本功能开发 信息检索功能的设计与实现 1，ArcGIS 产品组成 四个关键部分： 1，ArcGIS 9产品组成 2，ArcObjects与ArcGIS产品 2，ArcObjects与ArcGIS产品 3，ArcObjects组件库 ArcObjects组件库有3000多个对象可供开发人员调用，其中有细粒度的小对象，例如：Geometry对象，也有粗粒度的大对象，例如：Map对象 可以通过ArcObjects来扩展ArcGIS Desktop，定制ArcGIS Engine应用，使用ArcGIS Server实现企业级GIS应用 采用ArcObjects可以在多种编程环境中开发，包括C++、支持COM的编程语言、.NET、Java等 3，ArcObjects组件库 可以应用ArcGIS Desktop SDK来扩展ArcGIS Desktop的功能，如添加新的工具、定制用户界面、增加新的扩展模块等，甚至对ArcGIS Desktop应用程序进行完全扩展以提高专业GIS生产能力 ArcGIS Server实现了一套标准的Web GIS服务，支持企业级应用，可以建立集中式的GIS服务器来实现GIS功能，发布基于Web的GIS应用，执行分布式GIS运算等 2.1.2 ArcGIS的开发方式 1）VBA开发 VBA自动包含了ESRI对象库参考，用户可以编写并调试在ArcMap或ArcCatalog中使用的VB宏以及ESRI的对象库，宏命令可以将VB的功能和GIS的功能集成起来。 可以使用ArcObjects的所有组； 其运行离不开ArcGIS系统框架； 2.1.2 ArcGIS的开发方式 2）插件开发 采用COM技术开发基于AE的标准DLL 3）基于COM的可执行应用程序开发 2.1.3 ArcGIS Engine简介 ArcGIS Engine是一个简单的、独立于应用程序的ArcObjects编程环境。其SDK提供了一系列嵌入式、应用于ArcGIS Desktop应用程序框架之外的ArcGIS组件。 ArcGIS Engine是开发人员用于建立自定义应用程序的嵌入式GIS组件的一个完整类库 一，ArcGIS Engine的功能 分图层显示专题图，如：道路，河流，行政边界等 浏览、缩放地图 查看地图上特征要素的信息 在地图上显示文本注记 在地图上叠加卫星影像或航摄影像 在地图上绘制点、线、面几何体 通过矩形、圆形或多边形选中地图上的要素 通过SQL语句查找要素 用各种渲染方式绘制图层，如分级渲染、柱状图渲染、点密度渲染、按比例尺渲染等 动态绘制实时数据 转换空间数据的坐标系 编辑空间数据 空间建模与分析 二，ArcGIS Engine的组成 基本服务-几乎所有GIS应用程序都需要的GIS核心模块ArcObjects构成，如几何要素和显示 数据存取-可以对栅格和矢量格式，包括Geodatabase进行数据的存取操作 地图表达-创建和显示带有符号、注记的地图和专题图 开发组件-快速开发应用程序的界面控件 扩展模块-ArcGIS Engine运行时，可以与标准功能或其他高级功能一起部署 二，ArcGIS Engine的组成 ArcGIS Engine Developer Kit 是一个基于组件的开发产品，主要面向开发人员，能与开发环境集成，提供了开发帮助、类库对象模型以及代码示例等 ArcGIS Engine的另一个组件就是其运行时。在部署应用程序时，必须安装相应版本的ArcGIS Engine运行时 二，ArcGIS Engine的组成 ArcGIS Engine的授权文件 *.ecp文件 授权文件控制用户可以使用哪些功能 例如：编辑空间数据 ArcGIS Engine开发包使得用户可以创建、修改或者删除在Geodatabase或者shapefile中的矢量要素。 标准ArcGIS Engine Runtime可以编辑shapefile和简单的Personal Geodatabase要素，若需要编辑Enterprise Geodatabase数据，则应使用Geodatabase Update扩展 第二节，ArcGIS Engine的组件 一，ArcGIS Engine包含的主要控件： MapControl PageLayoutControl SceneControl GlobeControl ToolbarControl TOCControl SymbologyControl LicenseControl ToolbarControl 二，组件的加载 示例： 如何使用MapControl， ToolbarControl， TOCControl 如何向工具栏添加ArcGIS Engine内置的工具和命令 三，MapControl控件 MapControl的功能 管理控件的外观、显示属性和地图属性 添加并管理控件中的数据层 装载Map文档（mxd）到控件中 从其他应用程序拖放数据到控件中 显示绘制图形 实现的主要接口 IMapControlDefault IMapControl2 IMapControl3 IMapControlEvents2（事件接口） 三，MapControl控件 IMapControlDefault接口 该接口是地图控件的缺省接口，多数开发环境自动使用这个接口定义的属性、方法，这个接口也代表了控件最新版本的接口 如果需要使用这个接口，则用如下代码： IMapControlDefault pMapControl; pMapControl = axMapControl1.Object as IMapControlDefault; 三，MapControl控件 IMapControl2接口 这个接口是任何一个与MapControl相关的任务的出发点，如设置控件外观，设置Map对象或控件的显示属性，添加或者管理数据图层、地图文档，在控件上绘制图形和返回Geometry等 控制控件外观界面的属性： Appearance、BorderStyle、BackColor 方法： 获取Geometry对象：TrackLine， TrackPolygon， TrackRectangle， TrackCircle 在控件上绘制图形：DrawShape，DrawText 三，MapControl控件 IMapControl3接口 该接口继承于IMapControl2，增加了8个属性和1个方法 CustomProperty：设置自定义控件属性 DocumentFilename：返回MapControl装入的地图文档的文件名 DocumentMap：返回MapControl最后装入的地图名称 KeyIntercept：返回或设置MapControl截取键盘按键的信息 Object：返回潜在的MapControl控件 三，MapControl控件 当使用IMapControl2接口时：  IMapControl2 pMapControl;  pMapControl = axMapControl1.Object as IMapControl2; 或  pMapControl = axMapControl1.GetOcx() as IMapControl2; 三，MapControl控件 ShowMapTips：确定是否显示地图的Map Tips TipDelay：设置Map Tips的延迟时间 TipStyle：设置Map Tips的显示样式 SuppressResizeDrawing（）：当控件尺寸发生变化时组织数据实时重绘 三，MapControl控件 IMapControlEvents2接口 事件接口，定义了MapControl能够处理的全部事件，如OnMouseDown， OnAfterDraw， OnMouseMove等，其他如OnAfterscreenDraw是绘屏结束后触发的事件，OnExtentUpdated是地图的Extent属性发生变化时触发的事件 四，PageLayoutControl控件 1）Page对象 ---管理PageLayout对象中页面 2）SnapGrid对象 ---用于摆放元素而设置的辅助点，便于使用者对齐元素 3）RulerSettings对象 ---辅助尺 4）MapSurround对象 五，ToolbarControl控件 主要用于提供操作地图对象的工具条，是一个集成多种控制地图操作的控件。 ToolbarControl上添加工具 1）通过向导添加； 2）通过代码添加； 五，ToolbarControl控件 主要接口：IToolbarControl， IToolbarControlDefault IToolbarControlEvents ToolbarControl上可以驻留三类命令： 1）实现了Icommand的单击命令； 2）实现了ICommand和ITool的命令工具； 3）实现了ICommand和IToolControl接口的工具控件，用户界面组件； 六，TOCControl控件  是一个集成图层控制操作的控件，一般是通过与其他几个地图显示控件相互关联一起工作。 SetBuddyControl（object obj） TOCControl通过上述函数来关联其他控件。 string strToolID = ""; strToolID = "esriControlTools.ControlsMapZoomInTool";  this.axToolbarControl1.AddItem(strToolID， -1， -1， false， 0， esriCommandStyleIconOnly); strToolID = "esriControlTools.ControlsMapZoomOutTool"; axToolbarControl1.AddItem(strToolID， -1， -1， false， 0， esriCommandStyles.esriCommandStyleIconOnly); strToolID = "esriControlTools.ControlsMapZoomInFixedCommand"; axToolbarControl1.AddItem(strToolID， -1， -1， false， 0， esriCommandStyles.esriCommandStyleIconOnly); strToolID = "esriControlTools.ControlsMapZoomOutFixedCommand"; axToolbarControl1.AddItem(strToolID， -1， -1， false， 0， esriCommandStyles.esriCommandStyleIconOnly); strToolID = "esriControlTools.ControlsMapPanTool"; this.axToolbarControl1.AddItem(strToolID， -1， -1， false， 0， esriCommandStyles.esriCommandStyleIconOnly); strToolID = "esriControlTools.ControlsMapFullExtentCommand"; axToolbarControl1.AddItem(strToolID， -1， -1， false， 0， esriCommandStyles.esriCommandStyleIconOnly); strToolID = "esriControlTools.ControlsMapZoomToLastExtentBackCommand"; axToolbarControl1.AddItem(strToolID， -1， -1， false， 0， esriCommandStyles.esriCommandStyleIconOnly); strToolID = "esriControlTools.ControlsMapZoomToLastExtentForwardCommand";  axToolbarControl1.AddItem(strToolID， -1， -1， false， 0， esriCommandStyles.esriCommandStyleIconOnly); 第二节，ArcGIS Engine的组件 2.2.7控件之间的关联 1）通过向导关联 2）通过代码关联 七，控件之间的关联 示例1： 1）通过向导关联 七，控件之间的关联 示例2： 2）通过代码关联 SetBuddyControl（Object 被关联控件）； 第三节 GIS基本功能的设计开发 2.3.1图层的加载  在ArcEngine中需要使用MapControl来显示地理数据，用TOCControl进行图层操作。  MapControl控件中可以添加各种常用数据格式，如：SHP、mdb、CAD数据、Coverage数据、TIN数据等。 Shapefile数据是一种比较常用的，而且是容易获得(从其他格式的数据转换而来)的文件数据格式。  Shapefile采用早期的dBase数据的管理模式，即以文件夹作为数据库，文件夹下的文件组成了数据库中的表，对于Shapefile文件来说就是图层。  一个Shapefile图层至少需要三个文件：*.SHP，*.SHX，*.DBF，它们分别用于存储空间数据、空间索引信息和属性数据。 使用属性向MapControl中添加图层  在窗体上添加MapControl控件成功后，在控件上点击右击查看其属性框。打开属性对话框的”Map”选项卡，点击   按钮可以任意加载几个图层。 使用程序动态地添加图层  图层的常规加载方法 首先向工程里添加如下引用： ESRI.ArcGIS.DataSourcesFile; ESRI.ArcGIS.GeoDataBase; ESRI.ArcGIS.Carto; 打开图层的常用步骤： 1.创建一个类工厂 2.使用类工厂创建一个要使用的工作区 3.使用工作区打开并得到图层的dataset 4.把dataset装入到新建的图层实例 5.把图层加载到MapControl控件 涉及的类和接口 相关类说明 WorkSpace类  WorkSpace类是一个包含空间数据集和非空间数据集的数据容器。根据数据集的物理存储形式可以分为三种类型： 1) 基于文件形式的FileSystemWorkspace 2) 基于本地数据库文件形式的LocalDatabaseWorkspace 3) 基于远程数据库管理系统(RDBMS)并通过ArcSDE访问的RemoteDatabaseWorkspace WorkSpaceFactory类  WorkSpaceFactory是工作空间分配者，用户进行相应的属性设置并通过它来连接各种工作空间。从该类中派生出了很多其他的类，如用于连接本地shp格式数据的ShapeFileWorkspaceFactory，以及用于连接远程SDE数据的SdeWorkspaceFactory还有： RasterWorkspaceFactory AccessWorkspaceFactory CadWorkspaceFactory ArcinfoWorkspaceFactory TinWorkspaceFactory等。 IWorkspaceFactory接口       该接口主要用于打开和创建工作空间，并提供Workspace的相关信息。该接口共提供了1种属性和11种方法。下面介绍其中两种方法。 Open方法  该方法通过连接属性打开工作空间，其形式为：  IWorkspace Open(IPropertySet propSet， int hWnd );  参数：   propSet—连接属性，IPropertySet对象。  hWnd—整型变量，一般为0。 OpenFromFile方法  通过文件路径和名称打开指定的本地工作空间，其形式为：  IWorkspace OpenFromFile (string fileName，int hWnd );  参数：  fileName—表示所要打开工作空间的路径文件名称。  hWnd—整型变量，一般为0。 IPropertySet接口  该接口提供了1种属性和7种方法来管理连接属性。常见属性和方法有：  SetProperty方法 该方法用于设置指定的连接属性值。  GetProperty方法 返回指定连接属性值。 IFeatureWorkspace： 提供创建和打开各种数据集等有关的功能。 OpenFeatureClass：打开一个要素类，就是存在于FeatureWorkspace里面的一个FeatureClass AddLayer:地图空间上添加指定图层。 用法：AddLayer (pLayer ) pLayer:是一个图层对象 AddLayerFromFile：将图层文件加载到地图控件上指定的位置。这里的位置是各图层在Mapcontrol上的Index。 用法： MapControl1.AddLayerFromFile ("C:\Temp\myLayer.lyr“，2 ); “C:\Temp\myLayer.lyr“：图层文件路径名称； 2：是在MapControl上的图层的显示指数； IWorkspaceFactory wsf = new ShapefileWorkspaceFactory(); IWorkspace ws=  wsf.OpenFromFile(@"E:\博湖县表三移动"， 2);       IFeatureWorkspace fws = ws as IFeatureWorkspace;       IFeatureClass fc= fws.OpenFeatureClass("博湖县调查点.shp");       IFeatureLayer fl = new FeatureLayerClass();       fl.FeatureClass = fc;       ILayer lyr = fl as ILayer;       lyr.Name = fc.AliasName;       this.axMapControl1.Map.AddLayer(lyr); 上面演示的是图层的常规加载方法，但是Shapefile作为一种应用非常广泛的地理数据格式，MapControl控件提供了更方便的加载方法，省去了建工作区、找数据集等步骤。可以用下面代码完成： object.AddShapeFile (Path， fileName ) Map Control1.AddShapeFile (“F:\\Shapefile”，“县界.shp"); 参数： F:\\Shapefile：是包含要打开的shp文件的路径； 县界.shp：是在上面的路径下shape文件的文件名。 向MapControl中加载栅格数据 ArcEngine支持的栅格数据格式有：IMG，TIF，JPG，SID，BMP等 ArcEngine的功能既强大也很灵活，直接从文件创建Raster图层也是被支持的：   using ESRI.ArcGIS.DataSourcesRaster;     //创建栅格图层类 IRasterLayer rasterLayer = new RasterLayerClass(); //从路径创建栅格图层rasterLayer.CreateFromFilePath(“E:\\test\\县界.tif”); //图层添加到地图控件this.axMapControl1.AddLayer(rasterLayer); 向MapControl中加载CAD数据 DWG数据是GIS的一个重要数据源，ArcEngine对CAD数据支持得非常好。 下面示例程序加载文件”F:\test\dl.dwg” 向MapControl中加载Coverage数据  Coverage数据的格式为”*.adf”  示例给出加载Coverage数据的一个方法： 向MapControl中加载TIN数据 示例代码如下：  IWorkspaceFactory pTinWSFactory;  ITinWokspace pTinWS;  ITinLayer pTinLyr; pTinWSFactory=new TinWorkspaceFactoryClass();  pTinWS=pTinWSFactory.OpenFromFile(“F:\TIN”，0);  pTinLyr=new TinLayerClass();  pTinLyr.Dataset=pTinWS.OpenTin(“地形”);  pTinLyr.Name=“地形”;  axMapControl1.AddLayer(pTinLyr); 图层的选择  MapControl通过对图层进行索引来定位图层，如果想得到索引为2的图层(首先保证其存在)，方法如下：  layer=axMapControl1.get_layer(2) ； 但在程序开发中，我们不容易知道具体的图层索引号，因此用名称来获取图层比较合适，下面定义的函数可用名称来获得图层，代码如下： 调用以上函数可以获得相应的图层。  private ILayer GetLayerByName(AxMapControl mapCtrl，string lyrName)         {             ILayer lyr=null;             for (int i = 0; i < mapCtrl.LayerCount;i++ )             {                 if (mapCtrl.get_Layer(i).Name == lyrName)                     lyr = mapCtrl.get_Layer(i);                 else                     lyr = null;             }                 return lyr;         } ILayer  lyer=GetLayerByName(axMapControl1，”分市州”); Lyer.Visible=false;   //隐藏分市州图层 axMapControl1.Refresh(); 图层的卸载  卸载指定图层：axMapControl1.DeleteLayer(3);  卸载所有图层：  axMapControl1.ClearLayers();  axMapControl1.Refresh(); 控制图层显示的范围 当MapControl中加载了很多图层之后，在缩放过程中，用户并不希望所有图层都显示，比如在浏览中国轮廓的时候，县级的行政区划就不必要再显示了，这样可以减小地图负载，使地图更清晰。 实现这个功能，具体的做法就是设置图层的可见比例尺范围，代码如下： axMapControl1.get_Layer(3).MaximumScale=500000; axMapControl1.get_Layer(3).MinimumScale=1000000; axMapControl1.Refresh(); 第三节 GIS基本功能的设计开发 2.3.2鹰眼功能的实现 ArcEngine实现鹰眼功能 下面给出一个简单鹰眼模块示例。 关于鹰眼的实现方式，最常用的是用一个 MapControl 控件显示地图全图，并在上面画一个红色矩形框表示当前地图的显示范围，并实现鹰眼 MapControl 与主窗体的 MapControl 互动。 1 、添加鹰眼控件 2、鹰眼的实现 当地图载入到主 Map 控件时，同时也载入到鹰眼控件，代码如下： ArcEngine实现鹰眼功能 1 、添加鹰眼控件 数据的同步加载OnMapReplaced  private void axMapControl2_OnMapReplaced (object sender， IMapControlEvents2_OnMapReplacedEvent e)         {             IMap pMap = this.axMapControl2.Map;             for (int i = 0; i 添加一个属性表窗体。 2> 为属性表窗体添加DataGridView控件，并修改控件Anchor属性为（Top， Bottom， Left， Right）。 3> 为属性表窗体编写相关代码，实现图层属性信息往属性表中的添加。 （构造函数和析构函数）     public partial class TableForm: Form      {         private ILayer layer;         public TableForm(ILayer lyr)  //对属性表窗口进行初始化         {             InitializeComponent();             layer = lyr;             this.Text = "\"" + layer.Name + "\" 属性表";          } ITable 接口 提供操作属性表有关的方法和属性。 获取方法： ILayer as Itable （ITable）ILayer IField 接口 提供操作属性表字段有关的方法和属性。 获取方法： table.Fields.get_Field(index); IFeature.Fields.get_Field(index) 过滤IFeatureCursor.FindField(name); 过滤IFeatureCursor.Fields.get_Field(index) private void TableForm_Load(object sender， EventArgs e)         {             try             {                 ITable lyrtable = (ITable)layer;                 DataTable table = new DataTable();                 IField field;                 for (int i = 0; i < lyrtable.Fields.FieldCount; i++)                 {                     field = lyrtable.Fields.get_Field(i);                     table.Columns.Add(field.Name);                 }                 object[] values = new object[lyrtable.Fields.FieldCount];                 IQueryFilter queryFilter = new QueryFilterClass();                 ICursor cursor = lyrtable.Search(queryFilter， true);                 IRow row; while ((row = cursor.NextRow()) != null)                 {                     for (int j = 0; j < lyrtable.Fields.FieldCount; j++)                     {                         object ob = row.get_Value(j);                         values[j] = ob;                     }                     table.Rows.Add(values);                 }                 this.dataGridView1.DataSource = table;             }             catch (Exception e1)             {                 MessageBox.Show("无法显示属性表！");                 this.Close();             }         } } 步骤4：建立图层控制菜单与属性表的连接，实现属性表界面的显示。双击图层控制菜单上的“显示属性表”菜单项，在响应的Click事件中添加如下代码：  private void menuItemShowTb_Click(object sender， EventArgs e)        {            TableForm tbfrm = new TableForm (layer);           tbfrm.Show(); } 步骤5：运行程序，查看图层属性。  

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