《GIS程序设计实习》实习指导书v20.docx
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《GIS程序设计实习》实习指导书v20
《GIS程序设计实习》实习指导书
一、实习目的
通过GIS程序设计实习，使学生了解需求分析、项目管理方案设计、系统总体设计以及系统详细设计、系统实施、运行和维护等阶段要完成的具体工作；掌握在C#和ArcEngine环境下构建应用型地理信息系统的方法。
二、实习的内容与要求
熟悉开发环境：
VisualStudio2010;C#;ArcEngine10.1
功能需求分析
基于组件技术开发应用型地理信息系统
组件式技术已成为当今软件技术的潮流之一。
组件式GIS软件的基本思想是把GIS各大功能模块划分为几个控件。
各个GIS控件之间，以及GIS控件与其他非GIS控件之间，可以方便地通过可视化的软件开发工具集成起来，形成最终的GIS应用。
重点完成的工作包括：
1）建立ArcGISEngine应用程序框架；2）实现对矢量数据（ShapeFile格式）的访问；3）实现采用唯一值（UniqueValues）的方式实现对面状矢量数据进行渲染（Render）。
三、时间安排：
1、实习动员：
介绍本次实习的内容和安排，布置任务。
（1天）
2、以上2项实习内容。
（3天）
3、编写实习报告，上交成果。
（2天）
四、成绩评定
1、按学生的实习态度占10%。
2、独立动手能力20%。
3、实习成果70%。
五、实习报告内容：
1、实习目的
2、实习内容
3、实习步骤（原理，方法，如何操作）
4、实习结果
5、实习感受
实习一：
初识ArcGISEngine开发环境
1、新建Windows窗体应用程序
启动VS2008，选择“文件|新建|项目|Windos窗体应用程序”，在项目类型中选择VisualC#，再选择Windows应用程序模板，输入名称“MyMap”，点击确定。
2、查看ArcGISWindowsForms控件
3、添加地图控件
添加完这几个控件后，VS会自动为我们添加一些引用，这些应用如下，注意Version这个类库是ArcGISEngine新增加的，而且必不可少。
4、设置相应的属性
右击ToolbarControl控件，选择“属性|Items（选择工具）|AddCommands”，选择常用工具。
5、控件绑定：
设置控件之间的关联
通过以上步骤添加的控件还只是单独存在，而我们的程序需要各控件间协同工作，因此要进行控件绑定。
分别右击ToolbarControl、TOCControl控件，将Buddy设置为axMapControl1。
6、编译运行
按F5即可编译运行程序，至此桌面GIS应用程序框架基本框架已经搭建好了，你可以通过工具条的工具打开地图文档，浏览地图了。
实习二：
建立ArcGISEngine应用程序框架
2.1地图浏览
1、新建项目
启动VS2008，选择“文件|新建|项目|Windos窗体应用程序”，在项目类型中选择VisualC#，再选择Windows应用程序模板，输入名称“MyMapFrame”，点击确定。
在解决方案管理器中将“Form1.cs”重命名为“MyMap.cs”，在设计视图中，选中窗体，将其属性中的“Text”改为“MyArcGIS”。
2、添加控件
选择工具箱中的“菜单和工具栏|StatusStrip（状态栏）”，将其拖入到窗体。
选择工具箱中的“ArcGISWindowsForms”节，将“ToolbarControl”控件拖入窗体，并将其属性中的Dock设置为Top。
选择工具箱中的“容器|SplitContainer（容器）”拖入窗体，并将其属性中的Dock设置为Fill。
将TabControl控件拖入Panel1，将Alignment属性设置为Bottom，Dock属性设置为Fill。
点击TabPages属性右边的按钮，弹出TabPage集合编辑器，将tabPage1的Name设置为“Layer”，Text设置为“图层”；将tabPage2的Name设置为“Property”，Text设置为“属性”。
如下所示：
选择“图层”选项卡，拖入TOCControl控件，设置Dock属性为Fill。
选择“属性”选项卡，拖入所有Windows窗体|PropertyGrid控件，设置Dock属性为Fill。
拖入TabControl控件到Panel2，设置Dock属性为Fill。
并用上述类似的方法，将两个选项卡的Name和Text分别设置为：
（Map、地图）和（Layout，制版）。
选择“地图”选项卡，拖入MapControl控件，设置Dock属性为Fill。
选择“制版”选项卡，拖入PageLayoutControl控件，设置Dock属性为Fill。
最后将LicenseControl控件拖入到窗体的任意地方。
按F5编译运行，可以看到布局好的程序界面。
3、控件绑定
通过以上步骤添加的控件还只是单独存在，而我们的程序需要各控件间协同工作，因此要进行控件绑定。
分别右击ToolbarControl、TOCControl控件，将Buddy设置为axMapControl1，如下图所示。
4、添加工具
工具条中还没有任何工具，添加的方法也很简单。
右击ToolbarControl，选择“属性|Items”，点击Add，选择Commands选项卡中的Generic，双击Open、SaveAs、Redo、Undo即可将相应工具添加到工具条。
常见的工具有：
MapNavigation中的导航工具，MapInquiry中的查询工具，FeatureSelection中的选择工具，你可以根据需要酌情添加工具。
5、右键点击LicenseControl，点击属性菜单.
浏览弹出的对话框，其中ArcGISEngine已经选中，如果需要其它扩展模块的许可，可以在右侧选中对应的复选框，点击确定按钮。
5、编译运行
按F5即可编译运行程序，至此桌面GIS应用程序框架基本框架已经搭建好了，你可以通过工具条的工具打开地图文档，浏览地图了。
2.2添加shp数据
刚刚在2.1部分在没有写代码的情况下，我们生成了一个地图浏览小程序。
下面我们来使用代码的方式添加数据。
1、添加菜单控件并设置菜单属性
在VS2010的工具箱中，展开菜单和工具栏，双击MenuStrip控件，这样就在窗体上添加了一个菜单控件；同样双击添加openFileDialog控件，置于窗体任何位置.
在菜单上点击，输入“添加SHP数据”作为菜单的标题。
2、代码处理
2.1选中“添加SHP数据”菜单，在属性框中点击事件按钮，在事件列表中双击Click事件；或者双击“添加SHP数据”菜单.自动生成的事件处理方法如下图所示，我们将在方法内输入处理代码。
下面开始使用ArcGISEngine进行编码，首先需要添加ArcGIS的引用，在解决方案管理器中右键点击“添加引用”。
在MyMap.cs源代码文件中，在源代码的最顶部，输入如下代码，导入命名空间。
usingESRI.ArcGIS.Carto;
usingESRI.ArcGIS.Controls;
usingESRI.ArcGIS.esriSystem;
usingESRI.ArcGIS.Display;
usingESRI.ArcGIS.Geometry;
usingESRI.ArcGIS.SystemUI;
usingESRI.ArcGIS.DataSourcesRaster;
///////////////为SHP数据功能增加的类库
usingESRI.ArcGIS.DataSourcesFile;
usingESRI.ArcGIS.Geodatabase;
usingSystem.IO;
在菜单的Click事件处理方法中添加如下代码。
有多种方法添加shapefile文件到地图控件中，本示例的步骤如下：
1.创建工作空间工厂。
2.打开shapefile工作空间。
3.打开要素类。
4.创建要素图层。
5.关联图层和要素类。
6.添加到地图控件中。
示例代码：
openFileDialog1.Filter="shapefile文件（*.shp）|*.shp";
openFileDialog1.Multiselect=false;
DialogResultpDialogResult=openFileDialog1.ShowDialog（）;
if（pDialogResult!
=DialogResult.OK）
return;
stringpPath=openFileDialog1.FileName;
stringpFolder=System.IO.Path.GetDirectoryName（pPath）;
stringpFileName=System.IO.Path.GetFileName（pPath）;
IWorkspaceFactorypWorkspaceFactory=newShapefileWorkspaceFactory（）;
IWorkspacepWorkspace=pWorkspaceFactory.OpenFromFile（pFolder,0）;
IFeatureWorkspacepFeatureWorkspace=pWorkspaceasIFeatureWorkspace;
IFeatureClasspFC=pFeatureWorkspace.OpenFeatureClass（pFileName）;
IFeatureLayerpFLayer=newFeatureLayerClass（）;
pFLayer.FeatureClass=pFC;
pFLayer.Name=pFC.AliasName;
ILayerpLayer=pFLayerasILayer;
IMappMap=axMapControl1.Map;
pMap.AddLayer（pLayer）;
axMapControl1.ActiveView.Refresh（）;
3、在键盘上按F5键，运行调试。
点击“添加SHP数据”菜单，在弹出的对话框中，选中任意一个shp文件，点击确定，即可把shp文件加载到地图控件中。
实习三：
矢量要素符号化
3.1搭建符号化功能界面
在之前创建的MenuStrip上，新建“地图渲染”菜单，并新增“简单渲染”和“唯一值渲染”两个菜单项，如下图所示。
3.2代码处理
3.1选中“简单渲染”菜单，在属性框中点击事件按钮，在事件列表中双击Click事件；或者双击“简单渲染”菜单，自动生成的事件处理方法如下图所示，我们将在方法内输入处理代码。
重复相同的操作，为“唯一值渲染”菜单增加事件处理函数。
在菜单“简单渲染”的Click事件处理方法中添加如下代码。
privatevoidDefineSimpleRender（IFeatureLayerpFeatureLayer,stringsFieldName）
{
//设置用于渲染的颜色
IRgbColorpColor=newRgbColorClass（）;
pColor.Red=255;
pColor.Blue=0;
pColor.Green=0;
//设置用于渲染的符号的基本属性（面状符号）
ISimpleFillSymbolpSFSBase=newSimpleFillSymbolClass（）;
pSFSBase.Style=esriSimpleFillStyle.esriSFSSolid;//设置填充方式
pSFSBase.Outline.Width=0.4;//设置边框的宽度
pSFSBase.Color=pColorasIColor;
//设置简单渲染的相关属性
ISimpleRendererpSR=newSimpleRendererClass（）;
pSR.Symbol=pSFSBaseasISymbol;
//接口转换，对渲染方式进行设置
IGeoFeatureLayerpGFL=pFeatureLayerasIGeoFeatureLayer;
pGFL.Renderer=pSRasIFeatureRenderer;
//地图刷新
axMapControl1.Refresh（）;
}
在菜单“唯一值渲染”的Click事件处理方法中添加如下代码。
privatevoidDefineUniqueValueRender（IFeatureLayerpFeatureLayer,stringsFieldName）
{
//变量声明
boolbValFound;//判断要素值是否存在
intiFieldIndex;//用于存储字段所在的索引值
//设置颜色列表，用于随机生成颜色（用于填充面状要素）
//设置颜色的基本属性，包括色调（H）、饱和度（S）以及亮度（V）
IRandomColorRamppRCR=newRandomColorRampClass（）;
pRCR.StartHue=76;
pRCR.EndHue=188;
pRCR.MinSaturation=20;
pRCR.MaxSaturation=40;
pRCR.MaxValue=85;
pRCR.MaxValue=100;
pRCR.UseSeed=true;
pRCR.Seed=43;
//设置唯一值渲染的相关属性
IUniqueValueRendererpUVR=newUniqueValueRendererClass（）;
pUVR.FieldCount=1;
pUVR.set_Field（0,sFieldName）;
//遍历要素类的所有要素，并为每个要素设置基本的渲染形式
//遍历要素类中的所有要素
IFeatureClasspFC=pFeatureLayer.FeatureClass;
IFeatureCursorpFCursor=pFC.Search（null,false）;//通过遍历，返回要素指针（FeatureCursor）
IFeaturepFeature=pFCursor.NextFeature（）;//获取当前第一个要素
//获得指定字段的索引值
IFieldspFields=pFCursor.Fields;
iFieldIndex=pFields.FindField（sFieldName）;
//为不同的要素，设置不同的填充颜色
pRCR.Size=pFC.FeatureCount（null）;//获得应产生的颜色的数目
boolbOK;
pRCR.CreateRamp（outbOK）;//判断随机颜色生产是否成功？
//获得随机生成的颜色列表
IEnumColorspEnumColors=pRCR.Colors;
pEnumColors.Reset（）;
IColorpColorForFeature=pEnumColors.Next（）;
//开始遍历，为每个要素设置基本的渲染信息
while（pFeature!
=null）
{
//为每个要素设置基本的渲染符号
ISimpleFillSymbolpSFSForFeature=newSimpleFillSymbolClass（）;
pSFSForFeature.Style=esriSimpleFillStyle.esriSFSSolid;
pSFSForFeature.Outline.Width=0.4;
pSFSForFeature.Color=pColorForFeature;
//获得当前要素中指定字段的名称
stringsFeatureName;
sFeatureName=pFeature.get_Value（iFieldIndex）asstring;
//设置唯一值渲染的相关属性
pUVR.AddValue（sFeatureName,sFieldName,pSFSForFeatureasISymbol）;
pUVR.set_Label（sFeatureName,sFeatureName）;
pUVR.set_Symbol（sFeatureName,pSFSForFeatureasISymbol）;//设置该值渲染信息
//获得下一组要素和颜色
pFeature=pFCursor.NextFeature（）;
pColorForFeature=pEnumColors.Next（）;
}
//接口转换，对渲染方式进行设置
IGeoFeatureLayerpGFL=pFeatureLayerasIGeoFeatureLayer;
pGFL.Renderer=pUVRasIFeatureRenderer;
//地图刷新
axMapControl1.Refresh（）;
}
在菜单“分级渲染”的Click事件处理方法中添加如下代码。
privatevoidClassBreakRender（IFeatureLayerpFL,stringsFieldName）
{
IRandomColorRamppRCR=newRandomColorRampClass（）;
IClassBreaksRendererpCBR=newClassBreaksRenderer（）;
pRCR.StartHue=76;
pRCR.EndHue=188;
pRCR.MinSaturation=20;
pRCR.MaxSaturation=40;
pRCR.MinValue=85;
pRCR.MaxValue=100;
pRCR.UseSeed=true;
pRCR.Seed=43;
pCBR.Field=sFieldName;
pCBR.BreakCount=3;
IFeatureClasspFC=pFL.FeatureClass;
pRCR.Size=3;
boolbOK;
pRCR.CreateRamp（outbOK）;
if（bOK==true）
{
IEnumColorspEC=pRCR.Colors;
pEC.Reset（）;
IColorpColorForFeature=pEC.Next（）;
for（inti=0;i{
ISimpleFillSymbolpSFSForFeature=newSimpleFillSymbolClass（）;
pSFSForFeature.Style=esriSimpleFillStyle.esriSFSSolid;
pSFSForFeature.Outline.Width=0.4;
pSFSForFeature.Color=pColorForFeature;
switch（i）
{
case0:
pCBR.set_Break（i,30）;
pCBR.set_Label（i,"0-30"）;
pCBR.set_Description（i,"0-30"）;
pCBR.set_Symbol（i,pSFSForFeatureasISymbol）;
break;
case1:
pCBR.set_Break（i,60）;
pCBR.set_Label（i,"31-60"）;
pCBR.set_Description（i,"31-60"）;
pCBR.set_Symbol（i,pSFSForFeatureasISymbol）;
break;
case2:
pCBR.set_Break（i,100）;
pCBR.set_Label（i,"61-100"）;
pCBR.set_Description（i,"61-100"）;
pCBR.set_Symbol（i,pSFSForFeatureasISymbol）;
break;
}
pColorForFeature=pEC.Next（）;
}
IGeoFeatureLayerpGFL=pFLasIGeoFeatureLayer;
pGFL.Renderer=pCBRasIFeatureRenderer;
axMapControl1.Refresh（）;
}
}
3.3、在键盘上按F5键，运行调试。
点击“添加SHP数据”菜单，在弹出的对话框中，选中任意一个shp文件，点击确定，即可把shp文件加载到地图控件中。
⏹点击“简单渲染”菜单，渲染效果如下：
⏹点击“唯一值渲染”菜单，渲染效果如下：
⏹点击“分级渲染”菜单，渲染效果如下：
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