牟乃夏ArcEngine教程矢量数据空间分析PPT课件

1、牟乃夏 ArcGIS Engine 地理信息系统开发教程配套PPT-第7章 矢量数据空间分析,1,精品课件,目录,1. 空间拓扑分析 2. 空间关系运算 3. 叠加分析 4. 数据格式转换 5. 添加X Y数据 6. 使用GP工具进行空间分析,2,精品课件,1. 空间拓扑分析,通过一系列的基于一个或者多个几何图形间的逻辑比较，然后返回另外一些几何图形的过程就是空间几何图形的拓扑运算。它是空间分析的基础，各种空间分析的结果都可以通过几何图形之间的拓扑运算实现。 相关类与接口（ITopologicalOperator接口） ITopologicalOperator接口的方法仅仅使用在高级别几何对象

2、上，即Point、MultiPoint、Polyline和Polygon，如果要使用在低等级的几何对象中，如Segment(Line，Circular，Arc，Elliptic Arc，Bezier Curve)、Path或Ring上，需要先将他们组合成高级别几何对象才行。,3,精品课件,1. 空间拓扑分析,ITopologicalOperator接口的主要方法及属性有： 1）Boundary属性 2）Buffer方法 3）Clip方法 4）Union与ConstructUnion方法 5）ConvexHull方法 6）Cut方法 7）Difference方法与SymmetricDiffere

3、nce方法 8）Intersection方法 9）Simplify方法,Boundary,Buffer方法,Clip方法,Union方法,ConvexHull方法,Cut方法,Intersection方法,Simplify方法,4,精品课件,1. 空间拓扑分析,实例详解-缓冲区分析 本例的目的是实现在地图上点击选择任意一个多边形要素，程序自动生成该多边形一定范围内的缓冲区并渲染到地图上。 实现的基本思路为： 添加缓冲区分析操作工具； 在其OnMouseDown方法中执行点击查询要素操作； 将查询结果要素通过ITopologicalOperator. Buffer方法进行缓冲区生成操作； 将缓冲

4、区生成结果利用空间要素渲染方式展示到地图上。,5,精品课件,1. 空间拓扑分析,其程序设计具体步骤为： 向工程项目中添加继承自BaseTool类的文件，该类实现了BaseCommand基础类和ITool接口的所有方法； 添加ToolBufferAnalysis 类中的OnClick方法的实现代码，用以判定是否符合缓冲区操作的前提条件（地图中是否加载图层），并修改鼠标样式； 添加ToolBufferAnalysis 类的OnMouseDown方法的实现，生成缓冲区并将生成的缓冲区要素添加到地图中；,6,精品课件,1. 空间拓扑分析,在主程序窗体的按钮事件中，利用ICommand接口调用ToolB

5、ufferAnalysis工具类，实现点击选择地理要素并生成缓冲区的操作；,点击选择后的多边形生成缓冲区效果展示,7,精品课件,1. 空间拓扑分析,实例详解-获取多边形要素边界 本例旨在实现通过在地图上点击选择任意一个多边形图形要素，系统自动获得该多边形的边界并渲染展示到地图上。,核心代码,8,精品课件,2. 空间关系运算,相关类与接口（IRelationalOperator接口） 几何对象之间空间关系主要有：包含、相等、在内部、相交等。矢量数据的空间关系运算需要用到IRelationalOperator接口，通过该接口的不同方法判定两个几何对象之间的关系是否存在。关系运算符用以比较两个几何体

6、，并返回一个boolean型值来说明某种空间关系是否存在。 空间包含关系（Contains、Within） 交叉（Crosses） 相离（Disjoint） 重叠（Overlaps） 相等（Equals） 相接（Touches）,9,精品课件,2. 空间关系运算,实例详解-查找一多边形要素的所有邻接要素 本例通过在地图上点击选择任意一个多边形，系统自动获取与该多边形要素相邻接的其它多边形并显示到地图上。,核心代码,10,精品课件,3. 叠加分析,叠加分析（也称叠置分析）是将同一区域，相同参考系统、相同比例尺的两个或多个数据进行叠加产生一个新数据层的操作，其结果综合了原来两层或多层要素所具有的属

7、性信息，并且还能从已有的数据中提取空间隐含的信息。 相关类与接口（IBasicGeoprocessor接口） 叠加分析所用到的主要接口是IBasicGeoprocessor接口，它提供了基本的矢量数据处理的方法和属性，概括为叠置求交与叠置求和。该接口包括5个方法（Intersect、Union、Clip、Dissolve、Merge）和2个属性（SpatialReference和CancelTracker）。,11,精品课件,3. 叠加分析,Clip方法原理图,Dissolve方法原理图,Intersect方法原理图,Merge方法原理图,Union方法原理图,12,精品课件,3. 叠加分析,

8、实例详解：两相交面图层的裁剪（Clip）分析 本例利用IBasicGeoprocessor接口的Clip方法实现两个相交面图层的裁剪分析操作，通过输入被裁剪要素图层和裁剪要素图层，获得目标要素图层，该图层的数据结构同被裁剪要素的数据结构保持一致。 实现步骤如下： 主窗体中添加触发裁剪操作按钮事件的代码，通过获取裁剪图层和被裁剪图层，调用Clip公共方法，返回结果FeatureClass数据集，并加载到地图中； 添加通过图层名称从地图mapControl空间中获取对应图层公共方法函数GetLayerByName(string layerName)； 添加Clip裁剪公共方法，利用IBasicGe

9、oprocessor接口中的Clip方法实现裁剪操作，生成ShapeFile数据作为保存在磁盘中，并输出结果FeatureClass作为返回结果数据；,关于裁剪操作，在 7.1讲解ITopologicalOperator接口时介绍了Clip方法，在IBasicGeoprocessor接口中也有Clip方法。这两个方法的区别是：ITopologicalOperator是针对两矢量空间要素进行图形信息的裁剪；IBasicGeoprocesso主要针对矢量要素集（图层），其结果综合了原来两层或多层要素所具有的属性信息。,13,精品课件,4. 数据格式转换,矢量数据的格式转换是GIS软件常用的功能之一

10、，在自己编写的应用软件中，也经常用到该功能。常用的数据格式转换方法主要有ShapeFile文件和CAD文件、Coverage文件等的转换。 相关类与接口（IFeatureDataConverter接口） 数据格式转换操作主要用到IFeatureDataConverter接口，它包含三个方法：ConvertFeatureClass、ConvertFeatureDataset和ConvertTable，分别可以将要素类、要素集或表转换成其它数据集，它不仅可以转换单个的要素类或表，也可以转换整个数据集（如ArcInfo Coverage）。 同时，FeatureDataConverter对象能够使数

11、据在Geodatabase，ShapeFile和Coverages等大多数的数据类型（除了标注）之间实现转换。在把数据引入Geodatabase时，可以进行数据的条件筛选，只将符合条件的要素转换到目标要素集；当进行数据转入到ArcSDE Geodatabase中时，还可以通过配置ArcSDE的某些关键字来指定存储参数。,14,精品课件,4. 数据格式转换,以ConvertFeatureClass方法为例说明，其转换过程各参数意义如下： 1）InputDatasetName（IFeatureClassName）参数 用于指定输入要素类的一个Name对象，以确定待转换的矢量数据。 2）InputQ

12、ueryFilter（IQueryFilter）参数 用于过滤要转换的要素的QueryFilter对象，用以筛选待转换的矢量数据。 3）outputFDatasetName（IFeatureDatasetName）参数 转换完成的要素类输出的新数据结果集成到现有数据集的IFeatureDatasetName对象中。 4）outputFClassName（IFeatureClassName）参数 转换完成后，输出要素类的Name对象。 5）OutputGeometryDef（IGeometryDef）参数 用于指定输出要素类的空间参考信息的GeometryDef对象。如果为null，就使用输入要

13、素类的空间参考信息。 6）OutputFields（IFields）参数 用于指定输出要素类的字段集。如果把要素结果类输出为同样的数据格式，可以使用输入的要素类的字段集。如果格式有变化，建议使用FieldChecker以确保输出的格式有效。 7）configKey（string）参数 用于指定ArcSDE配置关键字的字符串。,15,精品课件,4. 数据格式转换,实例详解-将ShapeFile数据导入到File Geodatabase 本实例通过IFeatureDataConverte接口的ConvertFeatureClass方法将ShapeFile格式的数据转换导入到File Geodata

14、base数据库中，并可以设置属性筛选条件进行部分导入。 实例步骤：,16,精品课件,4. 数据格式转换,实例详解-通过数据解析方式实现ShapeFile数据转CAD格式数据 实现思路：首先通过对ShapeFile数据的遍历以及属性条件进行筛选，然后将符合条件的数据利用System.IO.TextWrite方法类进行CAD文件的写入，实现数据格式的转化。 实现步骤： 首先获取地图中加载的ShapeFile数据转换为ILayer接口的对象，然后选择转换成功后CAD格式数据的存储路径，调用封装的ConvertShapeToDXF类中的转换方法实现转换，转换成功后进行信息提示； 获取 FeatureL

15、ayer对象的数据最大范围矩形，并据此进行CAD文件区域范围的写入； 初始化构建CAD文件属性表； 初始化构建CAD文件块； 初始化构建CAD文件实体，即将解析后的ShapeFile数据进行CAD文件格式的写入，此过程可以针对写入的要素进行条件筛选； 以Point对象为例，设置CAD对象的线长、颜色。此外，Polyline和Polygon也可以参照此方法进行设置，不过要比Point复杂，具体代码请读者参考随书光盘；,17,精品课件,5. 添加X Y数据,ArcGIS软件中有添加X、Y数据的功能，目的是将以X、Y二维几何坐标形式存储的数据转换为GIS中的图形数据。 相关类与接口 实现将包含X、Y

16、坐标的文本文件、Excel文件或者Access文件生成GIS的点数据的接口主要有：IXYEventSource、IXYEventSourceName和IXYEvent2FieldsProperties等。,18,精品课件,5. 添加X Y数据,相关类与接口 1）IXYEventSource接口 IXYEventSourceName接口的Open方法执行将X、Y数据转化为IFeatureClass的功能，形成空间数据。 2）IXYEventSourceName接口 IXYEventSourceName接口主要用于初始化XYEventSourceNameClass对象，利用其EventProper

17、ties属性赋予IXYEvent2FieldsProperties初始化对象值，完成属性的传递。同时IXYEventSourceName对象强制转化为IName对象，借助IName对象的Open方法形成IXYEventSource空间要素数据集，即可强制转化为IFeatureClass空间矢量要素数据集，然后可进行数据加载。 3）IXYEvent2FieldsProperties接口 IXYEvent2FieldsProperties接口主要用于赋予EventProperties属性值，通过SpatialReference 属性赋予坐标系统和EventTableName 属性赋予事件数据结果表

18、名称。,19,精品课件,5. 添加X Y数据,实例详解-带有X、Y字段的Excel数据表转为点数据 本例将带有X、Y字段的Excel数据表转化为点要素类，通过指定对应的数据字段和坐标参考将表对象转化为IFeatureClass对象。 实现的具体步骤为： 向工程项目中添加自定义窗体，该窗体命名为“FrmXYToPoint”，其设计布局和属性设置。 利用打开Excel坐标文件的【打开】按钮的Click方法实现通过OleDbConnection数据访问类打开Excel数据，并读取Excel中Sheet列表添加到“选择坐标数据表”下拉列表控件中； 利用“选择坐标数据表”下拉列表中的SelectedIndexChanged事件读取所选择的Sheet表中字段集合并加载到X、Y字段选择下列列表中； 利用数据转化【成图】按钮的Click方法执行数据转换过程； 数据转化完成，带有X、Y坐标字段的数据转换成点数据。,20,精品课件,6. 使用GP工具进行空间分析,ArcToolbox是所有工具的集合，提供工具运行的环境。在ArcGIS Engine编程过程中，可以通过调用GP工具来实现某些常用的功能。 相关类与接口 调用GP工具主要应用了GeoProcessor类，这个类也可以调用我们自定义的工具。 在使用GeoPro