牟乃夏ArcEngine教程-第7章__矢量數(shù)據(jù)空間

1、牟乃夏牟乃夏 ArcGIS Engine 地理信息系統(tǒng)開發(fā)教地理信息系統(tǒng)開發(fā)教程程配套配套PPT-第7章 矢量數(shù)據(jù)空間分析目錄 1. 空間拓撲分析 2. 空間關系運算 3. 疊加分析 4. 數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換 5. 添加X Y數(shù)據(jù) 6. 使用GP工具進行空間分析1. 空間拓撲分析 通過一系列的基于一個或者多個幾何圖形間的邏輯比較，然后返回另外一些幾何圖形的過程就是空間幾何圖形的拓撲運算。它是空間分析的基礎，各種空間分析的結果都可以通過幾何圖形之間的拓撲運算實現(xiàn)。 相關類與接口（ITopologicalOperator接口） ITopologicalOperator接口的方法僅僅使用在高級別幾何對象上

2、，即Point、MultiPoint、Polyline和Polygon，如果要使用在低等級的幾何對象中，如Segment(Line，Circular，Arc，Elliptic Arc，Bezier Curve)、Path或Ring上，需要先將他們組合成高級別幾何對象才行。1. 空間拓撲分析 ITopologicalOperator接口的主要方法及屬性有： 1）Boundary屬性 2）Buffer方法 3）Clip方法 4）Union與ConstructUnion方法 5）ConvexHull方法 6）Cut方法 7）Difference方法與SymmetricDifference方法 8）I

3、ntersection方法 9）Simplify方法BoundaryBuffer方法Clip方法Union方法ConvexHull方法Cut方法Difference方法SymmetricDifference方法Intersection方法Simplify方法1. 空間拓撲分析 1.1 實例詳解-緩沖區(qū)分析 本例的目的是實現(xiàn)在地圖上點擊選擇任意一個多邊形要素，程序自動生成該多邊形一定范圍內(nèi)的緩沖區(qū)并渲染到地圖上。 實現(xiàn)的基本思路為： 添加緩沖區(qū)分析操作工具； 在其OnMouseDown方法中執(zhí)行點擊查詢要素操作； 將查詢結果要素通過ITopologicalOperator. Buffer方法進行

4、緩沖區(qū)生成操作； 將緩沖區(qū)生成結果利用空間要素渲染方式展示到地圖上。1. 空間拓撲分析 其程序設計具體步驟為： 向工程項目中添加繼承自BaseTool類的文件，該類實現(xiàn)了BaseCommand基礎類和ITool接口的所有方法； 添加ToolBufferAnalysis 類中的OnClick方法的實現(xiàn)代碼，用以判定是否符合緩沖區(qū)操作的前提條件（地圖中是否加載圖層），并修改鼠標樣式； 添加ToolBufferAnalysis 類的OnMouseDown方法的實現(xiàn)，生成緩沖區(qū)并將生成的緩沖區(qū)要素添加到地圖中；1. 空間拓撲分析 在主程序窗體的按鈕事件中，利用ICommand接口調(diào)用ToolBuffe

5、rAnalysis工具類，實現(xiàn)點擊選擇地理要素并生成緩沖區(qū)的操作；點擊選擇后的多邊形生成緩沖區(qū)效果展示1. 空間拓撲分析 1.2 實例詳解-獲取多邊形要素邊界 本例旨在實現(xiàn)通過在地圖上點擊選擇任意一個多邊形圖形要素，系統(tǒng)自動獲得該多邊形的邊界并渲染展示到地圖上。核心代碼2. 空間關系運算 相關類與接口（IRelationalOperator 接口） 幾何對象之間空間關系主要有：包含、相等、在內(nèi)部、相交等。矢量數(shù)據(jù)的空間關系運算需要用到IRelationalOperator接口，通過該接口的不同方法判定兩個幾何對象之間的關系是否存在。關系運算符用以比較兩個幾何體，并返回一個boolean型值來說

6、明某種空間關系是否存在。 空間包含關系（Contains、Within） 交叉（Crosses） 相離（Disjoint） 重疊（Overlaps） 相等（Equals） 相接（Touches）2. 空間關系運算 2.1 實例詳解-查找一多邊形要素的所有鄰接要素 本例通過在地圖上點擊選擇任意一個多邊形，系統(tǒng)自動獲取與該多邊形要素相鄰接的其它多邊形并顯示到地圖上。核心代碼3. 疊加分析 疊加分析（也稱疊置分析）是將同一區(qū)域，相同參考系統(tǒng)、相同比例尺的兩個或多個數(shù)據(jù)進行疊加產(chǎn)生一個新數(shù)據(jù)層的操作，其結果綜合了原來兩層或多層要素所具有的屬性信息，并且還能從已有的數(shù)據(jù)中提取空間隱含的信息。 相關類與接

7、口（IBasicGeoprocessor接口） 疊加分析所用到的主要接口是IBasicGeoprocessor接口，它提供了基本的矢量數(shù)據(jù)處理的方法和屬性，概括為疊置求交與疊置求和。該接口包括5個方法（Intersect、Union、Clip、Dissolve、Merge）和2個屬性（SpatialReference和CancelTracker）。3. 疊加分析Clip方法原理圖Dissolve方法原理圖Intersect方法原理圖Merge方法原理圖Union方法原理圖3. 疊加分析 實例詳解：兩相交面圖層的裁剪（Clip）分析 本例利用IBasicGeoprocessor接口的Clip方法

8、實現(xiàn)兩個相交面圖層的裁剪分析操作，通過輸入被裁剪要素圖層和裁剪要素圖層，獲得目標要素圖層，該圖層的數(shù)據(jù)結構同被裁剪要素的數(shù)據(jù)結構保持一致。 實現(xiàn)步驟如下： 主窗體中添加觸發(fā)裁剪操作按鈕事件的代碼，通過獲取裁剪圖層和被裁剪圖層，調(diào)用Clip公共方法，返回結果FeatureClass數(shù)據(jù)集，并加載到地圖中； 添加通過圖層名稱從地圖mapControl空間中獲取對應圖層公共方法函數(shù)GetLayerByName(string layerName)； 添加Clip裁剪公共方法，利用IBasicGeoprocessor接口中的Clip方法實現(xiàn)裁剪操作，生成ShapeFile數(shù)據(jù)作為保存在磁盤中，并輸出結果

9、FeatureClass作為返回結果數(shù)據(jù)；關于裁剪操作，在 7.1講解ITopologicalOperator接口時介紹了Clip方法，在IBasicGeoprocessor接口中也有Clip方法。這兩個方法的區(qū)別是：ITopologicalOperator是針對兩矢量空間要素進行圖形信息的裁剪；IBasicGeoprocesso主要針對矢量要素集（圖層），其結果綜合了原來兩層或多層要素所具有的屬性信息。4. 數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換矢量數(shù)據(jù)的格式轉(zhuǎn)換是GIS軟件常用的功能之一，在自己編寫的應用軟件中，也經(jīng)常用到該功能。常用的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換方法主要有ShapeFile文件和CAD文件、Coverage文件等

10、的轉(zhuǎn)換。相關類與接口（IFeatureDataConverter接口） 數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換操作主要用到IFeatureDataConverter接口，它包含三個方法：ConvertFeatureClass、ConvertFeatureDataset和ConvertTable，分別可以將要素類、要素集或表轉(zhuǎn)換成其它數(shù)據(jù)集，它不僅可以轉(zhuǎn)換單個的要素類或表，也可以轉(zhuǎn)換整個數(shù)據(jù)集（如ArcInfo Coverage）。 同時，F(xiàn)eatureDataConverter對象能夠使數(shù)據(jù)在Geodatabase，ShapeFile和Coverages等大多數(shù)的數(shù)據(jù)類型（除了標注）之間實現(xiàn)轉(zhuǎn)換。在把數(shù)據(jù)引入Geoda

11、tabase時，可以進行數(shù)據(jù)的條件篩選，只將符合條件的要素轉(zhuǎn)換到目標要素集；當進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入到ArcSDE Geodatabase中時，還可以通過配置ArcSDE的某些關鍵字來指定存儲參數(shù)。4. 數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換以ConvertFeatureClass方法為例說明，其轉(zhuǎn)換過程各參數(shù)意義如下：1）InputDatasetName（IFeatureClassName）參數(shù)用于指定輸入要素類的一個Name對象，以確定待轉(zhuǎn)換的矢量數(shù)據(jù)。2）InputQueryFilter（IQueryFilter）參數(shù)用于過濾要轉(zhuǎn)換的要素的QueryFilter對象，用以篩選待轉(zhuǎn)換的矢量數(shù)據(jù)。3）outputFDatase

12、tName（IFeatureDatasetName）參數(shù)轉(zhuǎn)換完成的要素類輸出的新數(shù)據(jù)結果集成到現(xiàn)有數(shù)據(jù)集的IFeatureDatasetName對象中。4）outputFClassName（IFeatureClassName）參數(shù)轉(zhuǎn)換完成后，輸出要素類的Name對象。5）OutputGeometryDef（IGeometryDef）參數(shù)用于指定輸出要素類的空間參考信息的GeometryDef對象。如果為null，就使用輸入要素類的空間參考信息。6）OutputFields（IFields）參數(shù)用于指定輸出要素類的字段集。如果把要素結果類輸出為同樣的數(shù)據(jù)格式，可以使用輸入的要素類的字段集。如果格

13、式有變化，建議使用FieldChecker以確保輸出的格式有效。7）configKey（string）參數(shù)用于指定ArcSDE配置關鍵字的字符串。4. 數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換 實例詳解-將ShapeFile數(shù)據(jù)導入到File Geodatabase 本實例通過IFeatureDataConverte接口的ConvertFeatureClass方法將ShapeFile格式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換導入到File Geodatabase數(shù)據(jù)庫中，并可以設置屬性篩選條件進行部分導入。 實例步驟：4. 數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換實例詳解-通過數(shù)據(jù)解析方式實現(xiàn)ShapeFile數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)CAD格式數(shù)據(jù) 實現(xiàn)思路：首先通過對ShapeFile數(shù)據(jù)的

14、遍歷以及屬性條件進行篩選，然后將符合條件的數(shù)據(jù)利用System.IO.TextWrite方法類進行CAD文件的寫入，實現(xiàn)數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)化。實現(xiàn)步驟：首先獲取地圖中加載的ShapeFile數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為ILayer接口的對象，然后選擇轉(zhuǎn)換成功后CAD格式數(shù)據(jù)的存儲路徑，調(diào)用封裝的ConvertShapeToDXF類中的轉(zhuǎn)換方法實現(xiàn)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成功后進行信息提示；獲取 FeatureLayer對象的數(shù)據(jù)最大范圍矩形，并據(jù)此進行CAD文件區(qū)域范圍的寫入； 初始化構建CAD文件屬性表；初始化構建CAD文件塊；初始化構建CAD文件實體，即將解析后的ShapeFile數(shù)據(jù)進行CAD文件格式的寫入，此過程可以針對寫

15、入的要素進行條件篩選；以Point對象為例，設置CAD對象的線長、顏色。此外，Polyline和Polygon也可以參照此方法進行設置，不過要比Point復雜，具體代碼請讀者參考隨書光盤；5. 添加X Y數(shù)據(jù) ArcGIS軟件中有添加X、Y數(shù)據(jù)的功能，目的是將以X、Y二維幾何坐標形式存儲的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為GIS中的圖形數(shù)據(jù)。 相關類與接口 實現(xiàn)將包含X、Y坐標的文本文件、Excel文件或者Access文件生成GIS的點數(shù)據(jù)的接口主要有：IXYEventSource、IXYEventSourceName和IXYEvent2FieldsProperties等。5. 添加X Y數(shù)據(jù)相關類與接口1）IXYE

16、ventSource接口IXYEventSourceName接口的Open方法執(zhí)行將X、Y數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為IFeatureClass的功能，形成空間數(shù)據(jù)。2）IXYEventSourceName接口IXYEventSourceName接口主要用于初始化XYEventSourceNameClass對象，利用其EventProperties屬性賦予IXYEvent2FieldsProperties初始化對象值，完成屬性的傳遞。同時IXYEventSourceName對象強制轉(zhuǎn)化為IName對象，借助IName對象的Open方法形成IXYEventSource空間要素數(shù)據(jù)集，即可強制轉(zhuǎn)化為IFeature

17、Class空間矢量要素數(shù)據(jù)集，然后可進行數(shù)據(jù)加載。3）IXYEvent2FieldsProperties接口IXYEvent2FieldsProperties接口主要用于賦予EventProperties屬性值，通過SpatialReference 屬性賦予坐標系統(tǒng)和EventTableName 屬性賦予事件數(shù)據(jù)結果表名稱。5. 添加X Y數(shù)據(jù)實例詳解-帶有X、Y字段的Excel數(shù)據(jù)表轉(zhuǎn)為點數(shù)據(jù)本例將帶有X、Y字段的Excel數(shù)據(jù)表轉(zhuǎn)化為點要素類，通過指定對應的數(shù)據(jù)字段和坐標參考將表對象轉(zhuǎn)化為IFeatureClass對象。實現(xiàn)的具體步驟為：向工程項目中添加自定義窗體，該窗體命名為“FrmXY

18、ToPoint”，其設計布局和屬性設置。利用打開Excel坐標文件的【打開】按鈕的Click方法實現(xiàn)通過OleDbConnection數(shù)據(jù)訪問類打開Excel數(shù)據(jù)，并讀取Excel中Sheet列表添加到“選擇坐標數(shù)據(jù)表”下拉列表控件中；利用“選擇坐標數(shù)據(jù)表”下拉列表中的SelectedIndexChanged事件讀取所選擇的Sheet表中字段集合并加載到X、Y字段選擇下列列表中；利用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化【成圖】按鈕的Click方法執(zhí)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化完成，帶有X、Y坐標字段的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成點數(shù)據(jù)。6. 使用GP工具進行空間分析ArcToolbox是所有工具的集合，提供工具運行的環(huán)境。在ArcGIS Engine編程過程中，可以通過調(diào)用GP工具來實現(xiàn)某些常用的功能。相關類與接口 調(diào)用GP工具主要應用了GeoProcessor類，這個類也可以調(diào)用我們