通俗易懂的ArcGis開發快速入門

kiba518發表於2022-04-26

前言

本文主要介紹ArcGis的ArcEngine開發，學習時，我們需要放下心裡障礙，那就是Gis開發只是普通的軟體開發，並不需要專業的GIS知識，就是非常普通的，呼叫相關的C++開發的COM元件。

開發環境：VS2017。

ArcEngine版本：10.1。

基礎學習

正式使用ArcGis之前，需要先學習ArcGis一些基礎概念。

工作空間（IWorkspace）：

儲存ArcGis資料的物件，他可以從多種資料庫中讀取ArcGis資料，如oracle，mdb等等。

普通表（ITable）：

跟我們常用的表一樣，又稱物件類。由於ArcGis是C++寫的，所以讀取表資料的時候，要使用遊標一行一行的讀取；普通表（ITable）預設第一個欄位是主鍵，名稱為OBJECTID。

要素表（IFeatureClass）：

要素表有兩部分組成，一部分是影像，一部分是普通表，他在程式碼中是一個物件，但在資料中是以兩個表存在的，如下圖（test2和test2_SHAPE_Index）。

但我們要注意的是，要素表（FeatureClass）儲存影像的欄位是表test2的SHAPE，而不是在test2_SHAPE_Index表中；要素表（FeatureClass）預設第一個欄位是主鍵，名稱為OBJECTID，第二個欄位是影像欄位，預設名稱為SHAPE。

要素表的圖形(SHAPE欄位)：

要素表的圖形就是第二個欄位，預設名稱為SHAPE的影像欄位；影像欄位有很多種型別，其對應列舉為esriGeometryType，列舉值如下：

 esriGeometryType.esriGeometryAny://"任何型別（Any valid geometry）"               
 esriGeometryType.esriGeometryBag://"任意幾何型別的集合（GeometryBag）"               
 esriGeometryType.esriGeometryBezier3Curve:// "貝茲曲線（BezierCurve）"               
 esriGeometryType.esriGeometryCircularArc:// "圓弧（CircularArc）"               
 esriGeometryType.esriGeometryEllipticArc://"橢圓弧（EllipticArc）"               
 esriGeometryType.esriGeometryEnvelope://"外包（Envelope）"               
 esriGeometryType.esriGeometryLine:// "線段（Line）"               
 esriGeometryType.esriGeometryMultiPatch:// "表面幾何（MultiPatch）"               
 esriGeometryType.esriGeometryMultipoint://"多點（Multipoint）"               
 esriGeometryType.esriGeometryNull:// "未知型別（Unknown）"               
 esriGeometryType.esriGeometryPath://"路徑（Path）"               
 esriGeometryType.esriGeometryPoint://"點（Point）"               
 esriGeometryType.esriGeometryPolygon://"多邊形（Polygon）"               
 esriGeometryType.esriGeometryPolyline:// "多段線（Polyline）"               
 esriGeometryType.esriGeometryRay://"射線（Ray）"               
 esriGeometryType.esriGeometryRing://"環（Ring）"               
 esriGeometryType.esriGeometrySphere://"球體（Sphere）"               
 esriGeometryType.esriGeometryTriangleFan:// "三角扇形（TriangleFan）"               
 esriGeometryType.esriGeometryTriangleStrip://"三角帶（TriangleStrip）"               
 esriGeometryType.esriGeometryTriangles:// "三角形（Triangles）"

我們最常用的就是點（esriGeometryPoint），線（esriGeometryPolyline），面（esriGeometryPolygon）。

要素集（IFeatureDataset）：

要素集，顧名思義就是要素表的集合，建立要素集的時候要提供空間參考（SpatialReference），常規使用時，可以直接將地圖的空間參考提供給要素集，建立程式碼如下：

IFeatureWorkspace featureWorkspace = workspace as IFeatureWorkspace;
            ISpatialReference spatialReference = axMapControl1.ActiveView.FocusMap.SpatialReference;
//建立要素集
featureWorkspace.CreateFeatureDataset("Data2", spatialReference);

空間參考（SpatialReference）可以簡單理解為橫縱座標系，因為世界上有很多種座標系（如：北京54，西安80），所以在建立地圖的時候，要指明使用哪種座標系。

柵格資料（IRasterDataset）：

柵格資料雖然是以Dataset存在，但他並不是類似要素集的存在，而是一個是獨立存在的影像的檔案。比如，我們可以通過IRasterDataset.OpenFromFile(filePath)來開啟一個物理檔案。

注意事項

注1：非空間資料：非空間資料就是可以在地圖上展示或使用的業務資料；要素集中的非圖形欄位都是，普通表（ITable）儲存的全是非空間資料。

注2：空間資料：空間資料即圖形元素，又地圖物件；幾何資料類，要素類，關係類都是空間資料；空間資料可以被圖層載入，形成圖層物件，如：IFeatureLayer有個IFeatureClass屬性，只要為該屬性賦值要素類的物件，就成功載入了空間資料，此時，該圖層也可稱為要素圖層。（要素表（IFeatureClass）包含空間資料和非空間資料兩部分）。

ArcMap中各種元素展示如下：

注3：Arcgis專用的mdb會有一些表儲存Arcgis的專有資料，在資料庫中的展示，如下圖所示：

準備開發

首先安裝ArcGisEngine和ArcObjects Sdk，然後建立一個普通的Winform專案。

然後在Program.cs中新增如下程式碼：

static void Main()
{
    ESRI.ArcGIS.RuntimeManager.Bind(ESRI.ArcGIS.ProductCode.Engine);
    IAoInitialize aoInit = new AoInitializeClass();
    aoInit.Initialize(esriLicenseProductCode.esriLicenseProductCodeEngine);
    Application.EnableVisualStyles();
    Application.SetCompatibleTextRenderingDefault(false);
    Application.Run(new Form1()); 
}

注：Bind和Initialize函式要使用統一的Code，這裡我都使用的是ProductCode.Engine的Code。

因為是使用VS2017，所以在工具箱中我們看不到ArcGis的工具；需要我們手動引入ArcGis工具，工具箱—選擇項—.NET Framework元件，找到ESRI程式集下的工具，引入即可。

然後把引入的類庫的嵌入互操作型別熟悉修改為false，不然編譯的時候會提示錯誤——無法嵌入互操作型別。

如果我們在開發中發現有些ArcGis的類拋異常，那可以通過引用的方式，將ArcGis的Com元件引入進來，如，我們要開啟SDE資料庫，要使用ESRI.ArcGIS.DataSourcesGDB名稱空間，就要新增Esri DataSourcesGDB OBJECT Library 10.1這個Com元件。

功能開發

在匯入Arcgis的類庫後，我們會在工具欄總看到如下控制元件：

AxMapControl 就是 Map 地圖控制元件

AxPageLayouControl 是佈局地圖控制元件

AxTOCControl 是目錄控制元件

AxToolbarControl 是 GIS 工具欄控制元件

AxSceneControl 是 Scene 三維場景控制元件

AxGlobeControl 是 Globe 控制元件

AxLicenseControl 是許可控制元件

AxSymbologyControl 是符號選擇器控制元件

AxArcReaderControl 是 ArcReader 控制元件

AxArcReaderGlobeControl 是 ArcReaderGlobe 控制元件

如下圖：

本文主要使用AxMapControl （Map 地圖控制元件），AxPageLayouControl （是佈局地圖控制元件），AxTOCControl （目錄控制元件）。

首先向窗體裡新增這三個控制元件，然後設定控制元件AxPageLayouControl 和AxTOCControl 的buddy屬性為AxMapControl ，目的是AxPageLayouControl 和AxTOCControl成為AxMapControl 的夥伴控制元件，實現資料的同步和共享。

設定buddy屬性，需要右鍵控制元件，在下拉選單中選擇屬性，如下圖：

然後我們建立一個按鈕，匯入mdb資料庫，並實現讀取Mdb的要素集，要素類，表格資料，柵格資料等資料，並把名稱顯示在Listbox中。

程式碼編寫思路介紹：

首先通過AccessWorkspaceFactoryClass例項化一個IWorkspaceFactory介面，然後用他開啟一個mdb檔案，並返回一個IWorkspace物件；然後通過IWorkspace的get_Datasets方法獲取全部資料，(傳遞引數esriDatasetType.esriDTAny為獲取全部資料)，get_Datasets方法返回IEnumDataset，是一個列舉Dataset，這個物件不能for迴圈，只能使用Next函式獲取下一個，這個也是C++的特點；然後我們通過while迴圈，取出所有資料，並顯示在Listbox上；同時也做判斷如果資料是要素類IFeatureClass ，則定義一個FeatureLayerClass物件，並將他的FeatureClass屬性賦值，FeatureLayerClass新增進地圖，這樣就實現了將mdb的資料掛載進地圖的操作。

程式碼如下：

#region 讀取Mdb的要素集，要素類，表格資料，柵格資料等資料，並把名稱顯示在Listbox中
private void btnImportMDB_Click(object sender, EventArgs e)
{
    string WsName = SelectMdb();
    List<string> listBoxSource = new List<string>();
    if (WsName != "")
    {
        IWorkspaceFactory workspaceFactory = new AccessWorkspaceFactoryClass();
        workspace = workspaceFactory.OpenFromFile(WsName, 0);

        IEnumDataset enumDataset_workspace = workspace.get_Datasets(esriDatasetType.esriDTAny);
        IDataset dataset_Parent = enumDataset_workspace.Next();
        datalistBox.DataSource = null;
       
        while (dataset_Parent != null)
        {
          
            if (dataset_Parent.Type == esriDatasetType.esriDTFeatureClass)//要素類
            {
                listBoxSource.Add(dataset_Parent.Name + "-要素類-parent");
                IFeatureClass featureClass = dataset_Parent as IFeatureClass;//將IDataset強轉為IFeatureClass（要素物件） 
                AddLayer(featureClass);//將要素物件掛載在要素圖層上，並顯示在地圖上
            }
            else if (dataset_Parent.Type == esriDatasetType.esriDTFeatureDataset)//要素集
            {
                string parentName = dataset_Parent.Name;
                listBoxSource.Add(parentName + "-要素集-parent");
                IFeatureDataset featureDataset_workspace = dataset_Parent as IFeatureDataset;

                IEnumDataset enumDataset_Child = dataset_Parent.Subsets;//取出要素物件的集合
                IDataset dataset_item = enumDataset_Child.Next();
                int index = 0;
                while (dataset_item != null)
                {
                    listBoxSource.Add(dataset_item.Name + "-要素物件-父：" + parentName+"-" + dataset_item.Type);
                    Console.WriteLine("dataset_item.Type:" + dataset_item.Type);
                    IGeoDataset geoDataset = dataset_item as IGeoDataset; //也可以這樣強轉
                    IFeatureClass featureClass = dataset_item as IFeatureClass;//將IDataset強轉為IFeatureClass（要素物件）
               
                    AddLayer(featureClass);//將要素物件掛載在要素圖層上，並顯示在地圖上
                    index++;
                    dataset_item = enumDataset_Child.Next();
                }
            }
            else if (dataset_Parent.Type == esriDatasetType.esriDTTable)//資料表
            {
                string parentName = dataset_Parent.Name;
                listBoxSource.Add(parentName + "-資料表-parent");
                ITable table11_workspace = dataset_Parent as ITable;
                var count = table11_workspace.RowCount(new QueryFilterClass());
                Console.WriteLine("資料行數:" + count);

            }
            else if (dataset_Parent.Type == esriDatasetType.esriDTRasterDataset)//柵格資料
            {
               

                string parentName = dataset_Parent.Name;
                listBoxSource.Add(parentName + "-柵格資料-parent");
            }
            else
            {
                string parentName = dataset_Parent.Name;
                listBoxSource.Add(parentName + "-parent-" + dataset_Parent.Type.ToString());

            }

            dataset_Parent = enumDataset_workspace.Next();
        }
    } 
    datalistBox.DataSource = listBoxSource;
    datalistBox.Refresh();

    #region 重新整理地圖 
            axMapControl1.ActiveView.Refresh();//全圖重新整理 
            //axMapControl1.Map.MapScale = axMapControl1.Map.MapScale;
            //axMapControl1.Map.MapScale = 25000;
            Application.DoEvents();
           

            #endregion



}
//新增圖層
public void AddLayer(IFeatureClass featureClass)
{ 
    IFeatureLayer featureLayer = new FeatureLayerClass();
    featureLayer.Name = featureClass.AliasName;
    featureLayer.FeatureClass = featureClass;

    ILayerEffects layerEffects = featureLayer as ILayerEffects;
    layerEffects.Transparency = 1;//透明度設定

    IGeoFeatureLayer geoFeatureLayer = featureLayer as IGeoFeatureLayer;
    IFeatureRenderer featRender = geoFeatureLayer.Renderer;
    #region 樣式設定 
            if (featRender is ISimpleRenderer)
            {
                ISimpleRenderer simple = featRender as ISimpleRenderer;
                //Symbol一般不會為空，因為有預設值，這裡的圖層layer是新建的，這裡將IFeatureLayer轉換為IGeoFeatureLayer，然後取他的Renderer，而Renderer裡的Symbol就已經有值了。 
                IFillSymbol symbolFill = simple.Symbol as IFillSymbol;

                #region 獲取和設定圖層的符號的顏色
                if (symbolFill != null)//可以強轉為IFillSymbol，即為填充符號，即面符號
                {
                    RgbColor rgbColor = new RgbColor();
                    rgbColor.RGB = symbolFill.Color.RGB;
                    Color pSymbolColor = Color.FromArgb(rgbColor.Red, rgbColor.Green, rgbColor.Blue);
                    symbolFill.Color = ConvertToArcGisColor(Color.Green);  // 設定圖層的符號的顏色
                    //設定圖層的符號的邊框的顏色,這裡直接symbolFill.Outline.Color不好使，必須重新new一個線物件
                    symbolFill.Outline = new SimpleLineSymbolClass() {  Color= ConvertToArcGisColor(Color.Purple), Width = 1 }; 
                      
                    
                }
                else
                {
                    IMarkerSymbol symbolMarker = simple.Symbol as IMarkerSymbol;
                    if (symbolMarker != null)//可以強轉為IMarkerSymbol，即為標記符號，即點符號
                    {
                        RgbColor rgbColor = new RgbColor();
                        rgbColor.RGB = symbolMarker.Color.RGB;
                        Color pSymbolColor = Color.FromArgb(rgbColor.Red, rgbColor.Green, rgbColor.Blue);
                        symbolMarker.Color = ConvertToArcGisColor(Color.Red);  // 設定圖層的符號的顏色
                    }
                    else
                    {
                        ILineSymbol symbolLine = simple.Symbol as ILineSymbol;
                        if (symbolLine != null)//可以強轉為ILineSymbol，即為線符號
                        {
                            RgbColor rgbColor = new RgbColor();
                            rgbColor.RGB = symbolLine.Color.RGB;
                            Color pSymbolColor = Color.FromArgb(rgbColor.Red, rgbColor.Green, rgbColor.Blue);
                            symbolLine.Color = ConvertToArcGisColor(Color.Blue);  // 設定圖層的符號的顏色
                        }

                    }
                }
                #endregion

            }
            #endregion
  
    axMapControl1.Map.AddLayer(featureLayer);


}
//選擇檔案資料庫
public string SelectMdb()
{
    string WsFileName = "";
    OpenFileDialog OpenFile = new OpenFileDialog();
    OpenFile.Filter = "檔案資料庫(MDB)|*.mdb";
    DialogResult DialogR = OpenFile.ShowDialog();
    if (DialogR == DialogResult.Cancel)
    {

    }
    else
    {
        WsFileName = OpenFile.FileName;
    }
    return WsFileName;

}
#endregion

結果如下下圖所示：