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基于C# GIS的校园电子地图具体实现方法

时间:2010-09-27  来源:xrx1127

基于C# GIS的校园电子地图具体实现方法

    这里将介绍基于C# GIS的校园电子地图具体实现方法。校园电子地图在地理研究,定量分析和决策服务中应用很多。

    基于C# GIS也就是在C#平台上进行地理信息系统的校园电子地图,主要是存储和处理空间信息的高新技术。本系统一般分为两个部分,第一部分为地图数据的设计和.GST地图文件的生成,第二部分为具体代码的设计。

    1.基于C# GIS的校园电子地图简介

    地理信息系统(Geographic Information System, GIS)是融计算机图形和数据于一体,存储和处理空间信息的高新技术。它是以地理空间数据库为基础,在计算机硬、软件环境的支持下,对空间相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示,并采用地理模型分析方法,适时提供多种空间和动态的地理信息,为地理研究、综合评价、管理、定量分析和决策服务而建立起来的一类计算机应用系统。校园电子地图是利用GIS技术实现对校园地物位置的实时显示,具有漫游,鹰眼,缩放,定位,量算,查询等功能。

    本系统以中北大学校园地图信息为基础,在.NET环境下通过C#语言对MapX控件进行二次开发来实现的。MapX是MapInfo公司的地图化的ActiveX,在利用面向对象程序设计语言的开发应用中嵌入MapX,可以非常简便的使其应用程序具有强大的地图控制功能。在应用程序设计前期还用到了MapInfo Professional软件。MapInfo Professional是目前世界上比较完备、功能强大、全面直观的桌面地理信息系统,是一套强大的基于Windows平台的地图化信息解决方案。MapInfo Professional主要提供地图绘制、编辑、地理分析、网格影像等功能。

    2.系统设计

    本系统设计可分为两个部分,第一部分为地图数据的设计和.GST地图文件的生成,第二部分为具体代码的设计。这样设计有以下目的:

    1)当出现校园规划地图变更时,只需变更地图数据并重新生成.GST文件,然后覆盖应用程序下maps文件夹下的地图文件即可。

    2)当地图软件功能变更时,需要开发人员进行相关功能的完善与增删。

    采用这种设计可以使程序的代码量大大降低,便于维护,提高了程序运行性能。

    2.1系统功能与目标

    本系统设计目标是提供校园各地物的具体位置及相关地物信息阅览,为新生以及其他第一次到访者提供便利的图文信息查询。为此,本系统功能主要如下:

    1)实现校园电子地图功能并实现对其的各种基本操作,能够详细直观地表达校园各项空间信息和属性信息;

    2)实现地图上的图元定位并显示相关属性信息;

    3)实现鹰眼图功能;

    4)实现地图上距离测量;

    2.2系统空间模型设计

    MapInfo采用空间数据与属性数据分开存储模式。空间数据是用来确定图形和制图特征的位置,这是以地球表面空间位置为参照的;属性数据用来反映与几何位置无关的属性,它一般是经过分类,命名,量算,统计等方法得到的。MapInfo根据不同专题将地图分层,然后按照一定顺序来组织地图。每一个图层都包含了地图的不同部分,它存储为若干文件。将这些图层按一定顺序叠加,就能看到整个地图信息。

    本系统利用MapInfo Professional软件根据需要将校园地图绘制为7个图层,分别为教学区图层、住宿区图层、生活区图层、体育设施图层、道路图层、绿化带图层、背景图层。同时分别为这些图层做了适当的属性数据设计,通过属性数据来实现目标图元的查询与定位。 图1为教学区图层的属性数据表,其它图层数据表不再一一列出。

     

    图1 教学区图层属性数据表

    2.3利用Geoset Manager集成地图

    在MapX中,地图是分层显示的,每一层对应一个.Tab文件。安装MapX5.0后,运行Geoset Manager,将MapInfo Professional生成的7个图层按照教学区图层、住宿区图层、生活区图层、体育设施图层、绿化带图层、道路图层、背景图层顺序添加,然后存储到一个.GST文件中,本系统存储为“nuc_1.gst”。这样在程序段Form1_Load中直接加载该.GST文件,不用依次加载各个图层,使编程工作更加简单。

    2.4系统主要功能设计

    2.4.1 电子地图基本功能的实现

    电子地图基本功能包括放大、缩小、漫游等,MapX控件已经集成了这些工具,因此编程时C#只需要简单调用这些工具即可,具体代码如下:

    1. private void toolStripButton1_Click(object sender, EventArgs e)  
    2. {  
    3. axMap2.CurrentTool = MapXLib.ToolConstants.miZoomInTool; //放大工具  

    其它工具调用类似,这里不再赘述。

    2.4.2 鹰眼图实现

    鹰眼图是GIS系统的一个基本功能,它是为了方便拥护浏览地图而设计的,其作用是显示主图中所显示的地图在整副地图中的位置。用户还可以在鹰眼图中鼠标单击任意区域,则在主图中同步显示该区域,从而实现快速浏览。

    实现鹰眼图的思路为:首先在窗体上放两个MapX控件,分别为主图和鹰眼图,然后在鹰眼图上创建一个图层,并在其上添加一个矩形框,该矩形的大小随主图边界而变化。

    C# GIS实现鹰眼图的代码如下:

    1. private void axMap2_MapViewChanged(object sender, EventArgs e)  
    2. {  
    3. MapXLib.Feature tempFea; //声明一个图元,用于鹰眼图中创建的矩形框  
    4. MapXLib.Points tempPoints = new Points();   
    5. MapXLib.Style tempStyle = new Style();   
    6. MapXLib.Point ptMap_1 = new MapXLib.Point();  
    7. MapXLib.Point ptMap_2 = new MapXLib.Point();  
    8. MapXLib.Point ptMap_3 = new MapXLib.Point();  
    9. MapXLib.Point ptMap_4 = new MapXLib.Point();  
    10. //设置矩形框四角坐标为主图边框  
    11. ptMap_1.Set(axMap2.CtlBounds.XMin, axMap2.CtlBounds.YMin);  
    12. ptMap_2.Set(axMap2.CtlBounds.XMax, axMap2.CtlBounds.YMin);  
    13. ptMap_3.Set(axMap2.CtlBounds.XMax, axMap2.CtlBounds.YMax);  
    14. ptMap_4.Set(axMap2.CtlBounds.XMin, axMap2.CtlBounds.YMax);  
    15. //添加点到点集  
    16. tempPoints.Add(ptMap_1, 1);  
    17. tempPoints.Add(ptMap_2, 2);  
    18. tempPoints.Add(ptMap_3, 3);  
    19. tempPoints.Add(ptMap_4, 4);  
    20. //////////////以下创建临时图层/////////////////////////   
    21. MapXLib.LayerInfo tempLayerInfo = new MapXLib.LayerInfoClass();  
    22. MapXLib.Fields flds = new MapXLib.FieldsClass();  
    23. flds.AddStringField("Name", 100, false);  
    24. tempLayerInfo.Type = MapXLib.LayerInfoTypeConstants.miLayerInfoTypeTemp;  
    25. tempLayerInfo.AddParameter("Name""Eagle");  
    26. tempLayerInfo.AddParameter("Fields", flds);  
    27. m_layer_Eagle = axMap1.Layers.Add(tempLayerInfo, 1); //为鹰眼图添加图层  
    28. //////////////以上创建临时图层//////////////////////////   
    29. //以下设置边框样式  
    30. tempStyle.RegionPattern = FillPatternConstants.miPatternNoFill;  
    31. tempStyle.RegionBorderColor = (uint)MapXLib.ColorConstants.miColorBlue;  
    32. tempStyle.RegionBorderWidth = 2;  
    33. //以下在临时图层添加大小为axMapx2的边界的Rectangle对象   
    34. try 
    35. {  
    36. tempFea = axMap1.FeatureFactory.CreateRegion(tempPoints, tempStyle);//创建矩形框   
    37. m_feature_Eagle = axMap1.Layers._Item("Eagle").AddFeature(tempFea,  
    38. new MapXLib.RowValuesClass()); //添加边框到鹰眼图  
    39. }  
    40. catch (System.Exception ex)  
    41. {  
    42. MessageBox.Show(ex.ToString());  
    43. }  

    以下为鹰眼图导航功能的实现代码:

    1. private void axMap1_MouseDownEvent(object sender, AxMapXLib.CMapXEvents_MouseDownEvent e)  
    2. {  
    3. double MapX = 0.0;  
    4. double MapY = 0.0;  
    5. axMap1.ConvertCoord(ref e.x, ref e.y, ref MapX, ref MapY, MapXLib.ConversionConstants.miScreenToMap); //将屏幕坐标转换为地图坐标  
    6. axMap2.CenterX = MapX; //将地图坐标付给主视图  
    7. axMap2.CenterY = MapY;  

    2.4.3 图元查找及定位功能的实现

    首先,根据comboBox1选择图层,然后将该图层”Name”字段的值绑定到treeView1,双击treeView1中想要查找的图元,则在主图中心位置就会显示要查找的图元,并且将图元其他信息显示在主图下方label中。

    主图中定位目标图元主要代码如下:

    1. //查找定位Name字段为node.text的图元,node.text为treeView1双击查找的图元  
    2.  
    3. string str = "Name=" + '"' + node.Text + '"'//"Name"为图层的一个字段  
    4.  
    5. string layer_name = comboBox1.SelectedItem.ToString(); //选定的图层名 FoundFeatures = axMap2.Layers._Item(layer_name).Search(str, null); //返回找到的图元  
    6.  
    7. if (FoundFeatures.Count > 0) //若找到目标图元  
    8.  
    9. {  
    10.  
    11. axMap2.CenterX = FoundFeatures._Item(1).CenterX;//将目标图元中心坐标赋给主图  
    12.  
    13. axMap2.CenterY = FoundFeatures._Item(1).CenterY;  
    14.  
    15. }  
    16.  
    17. Else //未找到目标图元,提示目标图元不存在  
    18.  
    19. {  
    20.  
    21. MessageBox.Show("查找信息不存在!");  
    22.  
    23. }  
    24.  
    25. 将目标图元”Notes”字段值显示到label中,代码如下:  
    26.  
    27. ///////////////////以下是在label4中显示图元Notes字段信息///////////  
    28.  
    29. lyr = axMap2.Layers._Item(layer_name); //comboBox1中选择的图层MapXLib.Fields flds = new MapXLib.FieldsClass();  
    30.  
    31. flds.Add("Name""Name", MapXLib.AggregationFunctionConstants.miAggregationSum, MapXLib.FieldTypeConstants.miTypeString);  
    32.  
    33. flds.Add("Notes""Notes", MapXLib.AggregationFunctionConstants.miAggregationSum, MapXLib.FieldTypeConstants.miTypeString);  
    34.  
    35. dts = axMap2.DataSets.Add(MapXLib.DatasetTypeConstants.miDataSetLayer, lyr, lyr.Name, 0, 0, 0, flds, false); //将flds内容添加到数据集  
    36.  
    37. for (int i = 0; i < dts.RowCount; i++)  
    38.  
    39. {  
    40.  
    41. if (dts.get_Value(i, "Name").ToString() == node.Text) //查找“Name”字段 

    图2 中北大学电子地图界面

    系统可分为4部分,顶部为工具栏实现缩放、漫游、测距功能,左侧树视图实现查找定位图元功能,左侧下部为鹰眼图实现导航功能,右侧为主图显示地图信息,右侧下部显示的是树视图中所查找图元其它信息。

    4.结束语

    本系统是根据校园的地理结构设计的,精确反映了校园内的各种地物信息,可以为新生和家长以及其他初次到访校园人员提供出行向导。系统界面友好、方便,可以作为校园网子系统使用,有助于校园规划建设和管理,为高校带来更好的社会效益。

    出处:http://developer.51cto.com/art/200909/149108.htm

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