牟乃夏ArcEngine教程-第7章矢量数据空间分析

牟乃夏ArcGISEngine地理信息系统开发教程配套PPT---第7章矢量数据空间分析目录•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XY数据•6.使用GP工具进行空间分析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，EllipticArc，BezierCurve)、Path或Ring上，需要先将他们组合成高级别几何对象才行。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SymmetricDifference方法•8）Intersection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：①添加缓冲区分析操作工具；②在其OnMouseDown方法中执行点击查询要素操作；③将查询结果要素通过ITopologicalOperator.Buffer方法进行缓冲区生成操作；④将缓冲区生成结果利用空间要素渲染方式展示到地图上。1.空间拓扑分析•其程序设计具体步骤为：①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；②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；③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；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ToolBufferAnalysis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，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）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）。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3.叠加分析•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：①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；②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(stringlayerName)；③添加Clip裁剪公共方法，利用IBasicGeoprocessor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。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，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ArcInfoCoverage）。•同时，FeatureDataConverter对象能够使数据在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ArcSDEGeodatabase中时，还可以通过配置ArcSDE的某些关键字来指定存储参数。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）InputQueryFilter（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。4.数据格式转换•实例详解-将ShapeFile数据导入到FileGeodatabase•本实例通过IFeatureDataConverte接口的ConvertFeatureClass方法将ShapeFile格式的数据转换导入到FileGeodatabase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：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：①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；②获取FeatureLayer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；③初始化构建CAD文件属性表；④初始化构建CAD文件块；⑤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；⑥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；5.添加XY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。5.添加XY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EventProperties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名称。5.添加XY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