基于C# GIS的校園電子地圖具體實現方法
基于C# GIS也就是在C#平臺上進行地理信息系統(tǒng)的校園電子地圖，主要是存儲和處理空間信息的高新技術。本系統(tǒng)一般分為兩個部分，***部分為地圖數據的設計和.GST地圖文件的生成，第二部分為具體代碼的設計。
1．基于C# GIS的校園電子地圖簡介
地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System, GIS)是融計算機圖形和數據于一體，存儲和處理空間信息的高新技術。它是以地理空間數據庫為基礎，在計算機硬、軟件環(huán)境的支持下，對空間相關數據進行采集、管理、操作、分析、模擬和顯示，并采用地理模型分析方法，適時提供多種空間和動態(tài)的地理信息，為地理研究、綜合評價、管理、定量分析和決策服務而建立起來的一類計算機應用系統(tǒng)。校園電子地圖是利用GIS技術實現對校園地物位置的實時顯示，具有漫游，鷹眼，縮放，定位，量算，查詢等功能。
本系統(tǒng)以中北大學校園地圖信息為基礎，在.NET環(huán)境下通過C#語言對MapX控件進行二次開發(fā)來實現的。MapX是MapInfo公司的地圖化的ActiveX，在利用面向對象程序設計語言的開發(fā)應用中嵌入MapX，可以非常簡便的使其應用程序具有強大的地圖控制功能。在應用程序設計前期還用到了MapInfo Professional軟件。MapInfo Professional是目前世界上比較完備、功能強大、全面直觀的桌面地理信息系統(tǒng)，是一套強大的基于Windows平臺的地圖化信息解決方案。MapInfo Professional主要提供地圖繪制、編輯、地理分析、網格影像等功能。
2．系統(tǒng)設計
本系統(tǒng)設計可分為兩個部分，***部分為地圖數據的設計和.GST地圖文件的生成，第二部分為具體代碼的設計。這樣設計有以下目的：
1）當出現校園規(guī)劃地圖變更時，只需變更地圖數據并重新生成.GST文件，然后覆蓋應用程序下maps文件夾下的地圖文件即可。
2）當地圖軟件功能變更時，需要開發(fā)人員進行相關功能的完善與增刪。
采用這種設計可以使程序的代碼量大大降低，便于維護，提高了程序運行性能。
2．1系統(tǒng)功能與目標
本系統(tǒng)設計目標是提供校園各地物的具體位置及相關地物信息閱覽，為新生以及其他***次到訪者提供便利的圖文信息查詢。為此，本系統(tǒng)功能主要如下：
1）實現校園電子地圖功能并實現對其的各種基本操作，能夠詳細直觀地表達校園各項空間信息和屬性信息；
2）實現地圖上的圖元定位并顯示相關屬性信息；
3）實現鷹眼圖功能；
4）實現地圖上距離測量；
2．2系統(tǒng)空間模型設計
MapInfo采用空間數據與屬性數據分開存儲模式。空間數據是用來確定圖形和制圖特征的位置，這是以地球表面空間位置為參照的；屬性數據用來反映與幾何位置無關的屬性，它一般是經過分類，命名，量算，統(tǒng)計等方法得到的。MapInfo根據不同專題將地圖分層，然后按照一定順序來組織地圖。每一個圖層都包含了地圖的不同部分，它存儲為若干文件。將這些圖層按一定順序疊加，就能看到整個地圖信息。
本系統(tǒng)利用MapInfo Professional軟件根據需要將校園地圖繪制為7個圖層，分別為教學區(qū)圖層、住宿區(qū)圖層、生活區(qū)圖層、體育設施圖層、道路圖層、綠化帶圖層、背景圖層。同時分別為這些圖層做了適當的屬性數據設計，通過屬性數據來實現目標圖元的查詢與定位。 圖1為教學區(qū)圖層的屬性數據表，其它圖層數據表不再一一列出。
圖1 教學區(qū)圖層屬性數據表
2．3利用Geoset Manager集成地圖
在MapX中，地圖是分層顯示的，每一層對應一個.Tab文件。安裝MapX5.0后，運行Geoset Manager，將MapInfo Professional生成的7個圖層按照教學區(qū)圖層、住宿區(qū)圖層、生活區(qū)圖層、體育設施圖層、綠化帶圖層、道路圖層、背景圖層順序添加，然后存儲到一個.GST文件中，本系統(tǒng)存儲為“nuc_1.gst”。這樣在程序段Form1_Load中直接加載該.GST文件，不用依次加載各個圖層，使編程工作更加簡單。
2．4系統(tǒng)主要功能設計
2．4．1 電子地圖基本功能的實現
電子地圖基本功能包括放大、縮小、漫游等，MapX控件已經集成了這些工具，因此編程時C#只需要簡單調用這些工具即可，具體代碼如下：
- private void toolStripButton1_Click(object sender, EventArgs e)
- {
- axMap2.CurrentTool = MapXLib.ToolConstants.miZoomInTool; //放大工具
- }
其它工具調用類似，這里不再贅述。
2．4．2 鷹眼圖實現
鷹眼圖是GIS系統(tǒng)的一個基本功能，它是為了方便擁護瀏覽地圖而設計的，其作用是顯示主圖中所顯示的地圖在整副地圖中的位置。用戶還可以在鷹眼圖中鼠標單擊任意區(qū)域，則在主圖中同步顯示該區(qū)域，從而實現快速瀏覽。
實現鷹眼圖的思路為：首先在窗體上放兩個MapX控件，分別為主圖和鷹眼圖，然后在鷹眼圖上創(chuàng)建一個圖層，并在其上添加一個矩形框，該矩形的大小隨主圖邊界而變化。
C# GIS實現鷹眼圖的代碼如下：
- private void axMap2_MapViewChanged(object sender, EventArgs e)
- {
- MapXLib.Feature tempFea; //聲明一個圖元，用于鷹眼圖中創(chuàng)建的矩形框
- MapXLib.Points tempPoints = new Points();
- MapXLib.Style tempStyle = new Style();
- MapXLib.Point ptMap_1 = new MapXLib.Point();
- MapXLib.Point ptMap_2 = new MapXLib.Point();
- MapXLib.Point ptMap_3 = new MapXLib.Point();
- MapXLib.Point ptMap_4 = new MapXLib.Point();
- //設置矩形框四角坐標為主圖邊框
- ptMap_1.Set(axMap2.CtlBounds.XMin, axMap2.CtlBounds.YMin);
- ptMap_2.Set(axMap2.CtlBounds.XMax, axMap2.CtlBounds.YMin);
- ptMap_3.Set(axMap2.CtlBounds.XMax, axMap2.CtlBounds.YMax);
- ptMap_4.Set(axMap2.CtlBounds.XMin, axMap2.CtlBounds.YMax);
- //添加點到點集
- tempPoints.Add(ptMap_1, 1);
- tempPoints.Add(ptMap_2, 2);
- tempPoints.Add(ptMap_3, 3);
- tempPoints.Add(ptMap_4, 4);
- //////////////以下創(chuàng)建臨時圖層/////////////////////////
- MapXLib.LayerInfo tempLayerInfo = new MapXLib.LayerInfoClass();
- MapXLib.Fields flds = new MapXLib.FieldsClass();
- flds.AddStringField("Name", 100, false);
- tempLayerInfo.Type = MapXLib.LayerInfoTypeConstants.miLayerInfoTypeTemp;
- tempLayerInfo.AddParameter("Name", "Eagle");
- tempLayerInfo.AddParameter("Fields", flds);
- m_layer_Eagle = axMap1.Layers.Add(tempLayerInfo, 1); //為鷹眼圖添加圖層
- //////////////以上創(chuàng)建臨時圖層//////////////////////////
- //以下設置邊框樣式
- tempStyle.RegionPattern = FillPatternConstants.miPatternNoFill;
- tempStyle.RegionBorderColor = (uint)MapXLib.ColorConstants.miColorBlue;
- tempStyle.RegionBorderWidth = 2;
- //以下在臨時圖層添加大小為axMapx2的邊界的Rectangle對象
- try
- {
- tempFea = axMap1.FeatureFactory.CreateRegion(tempPoints, tempStyle);//創(chuàng)建矩形框
- m_feature_Eagle = axMap1.Layers._Item("Eagle").AddFeature(tempFea,
- new MapXLib.RowValuesClass()); //添加邊框到鷹眼圖
- }
- catch (System.Exception ex)
- {
- MessageBox.Show(ex.ToString());
- }
- }
以下為鷹眼圖導航功能的實現代碼：
- private void axMap1_MouseDownEvent(object sender, AxMapXLib.CMapXEvents_MouseDownEvent e)
- {
- double MapX = 0.0;
- double MapY = 0.0;
- axMap1.ConvertCoord(ref e.x, ref e.y, ref MapX, ref MapY, MapXLib.ConversionConstants.miScreenToMap); //將屏幕坐標轉換為地圖坐標
- axMap2.CenterX = MapX; //將地圖坐標付給主視圖
- axMap2.CenterY = MapY;
- }
2．4．3 圖元查找及定位功能的實現
首先，根據comboBox1選擇圖層，然后將該圖層”Name”字段的值綁定到treeView1,雙擊treeView1中想要查找的圖元，則在主圖中心位置就會顯示要查找的圖元，并且將圖元其他信息顯示在主圖下方label中。
主圖中定位目標圖元主要代碼如下：
- //查找定位Name字段為node.text的圖元,node.text為treeView1雙擊查找的圖元
- string str = "Name=" + '"' + node.Text + '"'; //"Name"為圖層的一個字段
- string layer_name = comboBox1.SelectedItem.ToString(); //選定的圖層名 FoundFeatures = axMap2.Layers._Item(layer_name).Search(str, null); //返回找到的圖元
- if (FoundFeatures.Count > 0) //若找到目標圖元
- {
- axMap2.CenterX = FoundFeatures._Item(1).CenterX;//將目標圖元中心坐標賦給主圖
- axMap2.CenterY = FoundFeatures._Item(1).CenterY;
- }
- Else //未找到目標圖元，提示目標圖元不存在
- {
- MessageBox.Show("查找信息不存在!");
- }
- 將目標圖元”Notes”字段值顯示到label中，代碼如下：
- ///////////////////以下是在label4中顯示圖元Notes字段信息///////////
- lyr = axMap2.Layers._Item(layer_name); //comboBox1中選擇的圖層MapXLib.Fields flds = new MapXLib.FieldsClass();
- flds.Add("Name", "Name", MapXLib.AggregationFunctionConstants.miAggregationSum, MapXLib.FieldTypeConstants.miTypeString);
- flds.Add("Notes", "Notes", MapXLib.AggregationFunctionConstants.miAggregationSum, MapXLib.FieldTypeConstants.miTypeString);
- dts = axMap2.DataSets.Add(MapXLib.DatasetTypeConstants.miDataSetLayer, lyr, lyr.Name, 0, 0, 0, flds, false); //將flds內容添加到數據集
- for (int i = 0; i < dts.RowCount; i++)
- {
- if (dts.get_Value(i, "Name").ToString() == node.Text) //查找“Name”字段
圖2 中北大學電子地圖界面
系統(tǒng)可分為4部分，頂部為工具欄實現縮放、漫游、測距功能，左側樹視圖實現查找定位圖元功能，左側下部為鷹眼圖實現導航功能，右側為主圖顯示地圖信息，右側下部顯示的是樹視圖中所查找圖元其它信息。
4．結束語
本系統(tǒng)是根據校園的地理結構設計的，精確反映了校園內的各種地物信息，可以為新生和家長以及其他初次到訪校園人員提供出行向導。系統(tǒng)界面友好、方便，可以作為校園網子系統(tǒng)使用，有助于校園規(guī)劃建設和管理，為高校帶來更好的社會效益。
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