GIS软件工程实习报告最短路径分析.docx
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GIS软件工程实习报告最短路径分析
AE开发之基于几何网络的最短路径分析
1、实习目的
本次实习目的在于熟练掌握ArcGISEngine开发工具并能够通过C#语言在VS2010开发环境中完成查询几何网络的最短路径分析的功能。
2、实习时间
2015年5月23日星期六
3、实习内容
3.1实验环境
操作系统：
Windows2007
二次开发平台：
VS2010开发环境、ArcGISDesktop10.0、AE开发组件
3.2实验任务
完成基于几何网络分析的最短路径查询功能，即实现通过在几何网络地图中指定起始点，能够查询经过起始点的最短路线，并能够通过缩放功能在地图窗口居中显示。
3.3实验步骤
3.3.1新建项目
选择\文件\新建项目，如图选择项目类型中VisualC#，再选择WindowsApplication，记为“FindShortPath”，点击确定。
3.3.2添加控件
3.3.3控件绑定
因为添加的控件只是单独存在，但是程序需要各控件间协同工作，因此要进行控件绑定。
3.3.4创建几何网络
1.在ArcCataLog中新建个人地理数据库—“甘地的个人地理数据库”，然后新建要素数据集“road”，接着，鼠标右键选择要素数据集“road”，选择“导入要素类”，导入需要创建几何网络的要素类“主要公路”，输出要素类的名字改为“road”，如下图所示:
2.鼠标右键选择要素数据集“road”，选择新建“几何网络”，则出现“新建几何网络”对话框，作如下图所示的一系列设置，最终得到几何网络“road_Net”。
至此，得到几何网络“road_Net”，如下图所示:
3.3.5代码实现最短路径分析
1 设置ToolStrip1
2 添加代码
privateIActiveViewm_ipActiveView;
privateIMapm_ipMap;//地图控件中地图
privateIGraphicsContainerpGC;//图形对象
privateboolclicked=false;
intclickedcount=0;
privatedoublem_dblPathCost=0;
privateIGeometricNetworkm_ipGeometricNetwork;
privateIPointCollectionm_ipPoints;//输入点集合
privateIPointToEIDm_ipPointToEID;
privateIEnumNetEIDm_ipEnumNetEID_Junctions;
privateIEnumNetEIDm_ipEnumNetEID_Edges;
privateIPolylinem_ipPolyline;
privateIMapControl3mapctrlMainMap=null;
privatevoidForm1_Load（objectsender,EventArgse）
{
//对象初始化
mapctrlMainMap=（IMapControl3）this.axMapControl1.Object;
m_ipActiveView=axMapControl1.ActiveView;
m_ipMap=m_ipActiveView.FocusMap;
clicked=false;
pGC=m_ipMapasIGraphicsContainer;
}
privatevoidFindpath_Click（objectsender,EventArgse）
{
mapctrlMainMap.CurrentTool=null;
//设置鼠标样式
axMapControl1.MousePointer=esriControlsMousePointer.esriPointerCrosshair;
if（axMapControl1.LayerCount==0）
{
MessageBox.Show（"请先加载几何网络数据！
"）;
return;
}
m_ipActiveView=axMapControl1.ActiveView;
m_ipMap=m_ipActiveView.FocusMap;
clicked=false;
pGC=m_ipMapasIGraphicsContainer;
ILayeripLayer=m_ipMap.get_Layer（0）;
IFeatureLayeripFeatureLayer=ipLayerasIFeatureLayer;
IFeatureDatasetipFDS=ipFeatureLayer.FeatureClass.FeatureDataset;
OpenFeatureDatasetNetwork（ipFDS）;
clicked=true;
clickedcount=0;
pGC.DeleteAllElements（）;
}
privatevoidSolvePath_Click（objectsender,EventArgse）
{
axMapControl1.MousePointer=esriControlsMousePointer.esriPointerDefault;
if（SolvePathGan（"Weight"））//先解析路径
{
IPolylineipPolyResult=PathPolyLine（）;//最后返回最短路径
clicked=false;
if（ipPolyResult.IsEmpty）
{
MessageBox.Show（"没有路径可到!
!
"）;
}
else
{
IRgbColorcolor=newRgbColorClass（）;
color.Red=255;
color.Blue=64;
color.Green=128;
LineElementClasselement=newLineElementClass（）;
ILineSymbollinesymbol=newSimpleLineSymbolClass（）;
linesymbol.Color=colorasIColor;
linesymbol.Width=3;
element.Geometry=m_ipPolyline;
element.Symbol=linesymbol;
pGC.AddElement（element,0）;
m_ipActiveView.PartialRefresh（esriViewDrawPhase.esriViewGraphics,null,null）;
axMapControl1.FlashShape（element.Geometry）;
MessageBox.Show（"路径经过"+m_ipEnumNetEID_Edges.Count+"条线"+"\r\n"+"经过节点数为"+m_ipEnumNetEID_Junctions.Count+"\r\n"+"路线长度为"+m_ipPolyline.Length.ToString（"#######.##"）+"\r\n","几何路径信息"）;
}
}
}
//路径缩放功能
privatevoidSuoFang_Click（objectsender,EventArgse）
{
if（m_ipPolyline==null）
{
MessageBox.Show（"当前没有执行路径查询！
！
！
请确认！
"）;
}
else
{
this.axMapControl1.Extent=m_ipPolyline.Envelope;
}
}
#region自定义路径查询函数
publicvoidOpenFeatureDatasetNetwork（IFeatureDatasetFeatureDataset）
{
CloseWorkspace（）;
if（!
InitializeNetworkAndMap（FeatureDataset））
Console.WriteLine（"打开network出错"）;
}
//关闭工作空间
privatevoidCloseWorkspace（）
{
m_ipGeometricNetwork=null;
m_ipPoints=null;
m_ipPointToEID=null;
m_ipEnumNetEID_Junctions=null;
m_ipEnumNetEID_Edges=null;
m_ipPolyline=null;
}
//初始化几何网络和地图
privateboolInitializeNetworkAndMap（IFeatureDatasetFeatureDataset）
{
IFeatureClassContaineripFeatureClassContainer;
IFeatureClassipFeatureClass;
IGeoDatasetipGeoDataset;
ILayeripLayer;
IFeatureLayeripFeatureLayer;
IEnvelopeipEnvelope,ipMaxEnvelope;
doubledblSearchTol;
INetworkCollectionipNetworkCollection=FeatureDatasetasINetworkCollection;
intcount=ipNetworkCollection.GeometricNetworkCount;
//获取第一个几何网络工作空间
m_ipGeometricNetwork=ipNetworkCollection.get_GeometricNetwork（0）;
INetworkipNetwork=m_ipGeometricNetwork.Network;
if（m_ipMap!
=null）
{
ipFeatureClassContainer=m_ipGeometricNetworkasIFeatureClassContainer;
count=ipFeatureClassContainer.ClassCount;
for（inti=0;i{
ipFeatureClass=ipFeatureClassContainer.get_Class（i）;
ipFeatureLayer=newFeatureLayerClass（）;
ipFeatureLayer.FeatureClass=ipFeatureClass;
for（intj=0;j{
if（m_ipMap.get_Layer（j）.Name.ToUpper（）==ipFeatureLayer.Name.ToUpper（））
{
continue;
}
}
}
}
count=m_ipMap.LayerCount;
ipMaxEnvelope=newEnvelopeClass（）;
for（inti=0;i{
ipLayer=m_ipMap.get_Layer（i）;
ipFeatureLayer=ipLayerasIFeatureLayer;
ipGeoDataset=ipFeatureLayerasIGeoDataset;
ipEnvelope=ipGeoDataset.Extent;
ipMaxEnvelope.Union（ipEnvelope）;
}
m_ipPointToEID=newPointToEIDClass（）;
m_ipPointToEID.SourceMap=m_ipMap;
m_ipPointToEID.GeometricNetwork=m_ipGeometricNetwork;
doubledblWidth=ipMaxEnvelope.Width;
doubledblHeight=ipMaxEnvelope.Height;
if（dblWidth>dblHeight）
dblSearchTol=dblWidth/100;
else
dblSearchTol=dblHeight/100;
m_ipPointToEID.SnapTolerance=dblSearchTol;
returntrue;
}
//返回路径的几何体
publicIPolylinePathPolyLine（）
{
IEIDInfoipEIDInfo;
IGeometryipGeometry;
if（m_ipPolyline!
=null）returnm_ipPolyline;
m_ipPolyline=newPolylineClass（）;
IGeometryCollectionipNewGeometryColl=m_ipPolylineasIGeometryCollection;//引用传递
ISpatialReferenceipSpatialReference=m_ipMap.SpatialReference;
IEIDHelperipEIDHelper=newEIDHelper（）;
ipEIDHelper.GeometricNetwork=m_ipGeometricNetwork;
ipEIDHelper.OutputSpatialReference=ipSpatialReference;
ipEIDHelper.ReturnGeometries=true;
IEnumEIDInfoipEnumEIDInfo=ipEIDHelper.CreateEnumEIDInfo（m_ipEnumNetEID_Edges）;
intcount=ipEnumEIDInfo.Count;
ipEnumEIDInfo.Reset（）;
for（inti=0;i{
string[]info;
info=newstring[count];
ipEIDInfo=ipEnumEIDInfo.Next（）;
ipGeometry=ipEIDInfo.Geometry;
ipNewGeometryColl.AddGeometryCollection（ipGeometryasIGeometryCollection）;
info[i]=m_ipPolyline.Length.ToString（）;
}
returnm_ipPolyline;
}
publicboolSolvePathGan（stringWeightName）
{
try
{
intintJunctionUserClassID;
intintJunctionUserID;
intintJunctionUserSubID;
intintJunctionID;
IPointipFoundJunctionPoint;
ITraceFlowSolverGENipTraceFlowSolver=newTraceFlowSolver（）asITraceFlowSolverGEN;
INetSolveripNetSolver=ipTraceFlowSolverasINetSolver;
if（m_ipGeometricNetwork==null）
{
returnfalse;
}
INetworkipNetwork=m_ipGeometricNetwork.Network;
ipNetSolver.SourceNetwork=ipNetwork;
INetElementsipNetElements=ipNetworkasINetElements;
if（m_ipPoints==null）
{MessageBox.Show（"请选择点!
!
"）;returnfalse;}
intintCount=m_ipPoints.PointCount;//这里的points有值吗？
////定义一个边线旗数组
//*********最近点***************//////////
IJunctionFlag[]pJunctionFlagList=newJunctionFlag[intCount];
for（inti=0;i{
INetFlagipNetFlag=newJunctionFlag（）asINetFlag;
IPointipJunctionPoint=m_ipPoints.get_Point（i）;
//查找输入点的最近的网络点
m_ipPointToEID.GetNearestJunction（ipJunctionPoint,outintJunctionID,outipFoundJunctionPoint）;
ipNetElements.QueryIDs（intJunctionID,esriElementType.esriETJunction,outintJunctionUserClassID,outintJunctionUserID,outintJunctionUserSubID）;
ipNetFlag.UserClassID=intJunctionUserClassID;
ipNetFlag.UserID=intJunctionUserID;
ipNetFlag.UserSubID=intJunctionUserSubID;
IJunctionFlagpTemp=（IJunctionFlag）（ipNetFlagasIJunctionFlag）;
pJunctionFlagList[i]=pTemp;
}
ipTraceFlowSolver.PutJunctionOrigins（refpJunctionFlagList）;
INetSchemaipNetSchema=ipNetworkasINetSchema;
INetWeightipNetWeight=ipNetSchema.get_WeightByName（WeightName）;
INetSolverWeightsipNetSolverWeights=ipTraceFlowSolverasINetSolverWeights;
ipNetSolverWeights.FromToEdgeWeight=ipNetWeight;//开始边线的权重
ipNetSolverWeights.ToFromEdgeWeight=ipNetWeight;//终止边线的权重
object[]vaRes=newobject[intCount-1];
//通过findpath得到边线和交汇点的集合
ipTraceFlowSolver.FindPath（esriFlowMethod.esriFMConnected,
esriShortestPathObjFn.esriSPObjFnMinSum,outm_ipEnumNetEID_Junctions,outm_ipEnumNetEID_Edges,intCount-1,refvaRes）;
m_dblPathCost=0;
for（inti=0;i{
doublem_Va=（double）vaRes[i];
m_dblPathCost=m_dblPathCost+m_Va;
}
m_ipPolyline=null;
returntrue;
}
catch（Exceptionex）
{
Console.WriteLine（ex.Message）;returnfalse;
}
#endregion
}
privatevoidaxMapControl1_OnMouseDown（objectsender,IMapControlEvents2_OnMouseDownEvente）
{
if（clicked!
=true）
return;
IPointipNew;
if（m_ipPoints==null）
{
m_ipPoints=newMultipoint（）;
}
ipNew=m_ipActiveView.ScreenDisplay.DisplayTransformation.ToMapPoint（e.x,e.y）;
objecto=Type.Missing;
m_ipPoints.AddPoint（ipNew,refo,refo）;
IElementelement;
ITextElementtextelement=newTextElementClass（）;
element=textelementasIElement;
clickedcount++;
textelement.Text=clickedcount.ToString（）;
element.Geometry=m_ipActiveView.ScreenDisplay.DisplayTransformation.ToMapPoint（e.x,e.y）;
pGC.AddElement（element,0）;
m_ipActiveView.PartialRefresh（esriViewDrawPhase.esriViewGraphics,null,null）;
}
3.4实验结果
在得到的窗口中加载“甘地的个人地理数据库”（在压缩包中有）中的几何网络“road_Net”，将几何网络地图加载到地图显示窗口中，如下图所示：
点击图标
添加起始点，效果如下图：
然后点击图标
，计算最短路径，效果如下图：
最后点击图标
得到最短路径的缩
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