基于ArcEngine的信息管理系統關鍵技術研究

摘 要： 以某城市部件數據為對象，在分析ArcEngine組件技術基礎上，研究了基于ArcEngine的數字化城市部件信息管理系統設計與實現中的關鍵技術，其中包括視圖同步技術、圖層控制技術、數據查詢技術、空間分析等技術。以.NET為開發環境，采用C#語言開發了一套基于ArcEngine組件庫的數字化城市部件信息管理系統，實現了用戶對城市部件屬性數據和空間數據的管理。

關鍵詞： 數字化城市； GIS； 城市部件； ArcEngine； 空間數據庫； 信息管理系統； 組件式開發

中圖分類號： TN919?34； P226.3 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2013）12?0074?04

0 引 言

“數字化城市”是基于地理信息系統（GIS）、全球定位系統（GPS）、遙感系統（RS）等關鍵技術，深入開發和應用空間信息資源，建設服務于城市規劃、建設和管理的信息基礎設施和應用體系[1]。數字化城市的管理主要是指基于“萬米單元網格城市管理法”和“城市部件管理法”的一種城市管理新模式[2]。“城市部件管理法”是把物化的城市管理對象作為城市部件進行管理，運用地理編碼技術，將城市部件按照地理坐標定位到萬米單元網格圖上，通過網格化城市管理信息平臺對其進行分類管理的方法[3]。城市部件主要指城市市政管理的各項公用設施、公共設施和交通設施等。

本文以某城市部件數據為對象，著重研究了基于GIS軟件平臺上的組件式開發技術和基于ArcEngine的數字化城市部件信息管理系統設計與實現中的關鍵技術。

1 ArcEngine

ArcGIS是美國環境系統研究所開發的一個全面的、完善的、可伸縮的GIS軟件平臺，是世界上使用最廣泛的GIS軟件之一[4]。ArcGIS與其他GIS軟件相比具有以下特點：完善的空間數據模型；空間與非空間數據的一體化管理；支持MicroSoft的.NET平臺；支持多種數據格式；支持Web GIS應用；具有齊全、強大的空間分析和計算功能等。

ArcGIS Engine（ArcEngine）是開發人員用于建立自定義應用程序的嵌入式GIS組件的一個完整類庫。開發人員可以使用ArcEngine將GIS功能嵌入到現有的應用程序中，也可以建立能分發給眾多用戶的自定義高級GIS系統應用程序。ArcEngine由一個軟件開發工具包和一個可以重新分發的、為所有ArcGIS應用程序提供平臺的運行時組成[5?6]。ArcEngine由數據存取、地圖表達、開發組件、基本服務和運行時選件5個部分組成。

ArcEngine為輔助應用程序開發提供了地圖控件、工具條控件、閱讀者控件、頁面布局控件、內容列表控件、場景控件、球體控件、使用工具條等控件。ArcEngine開發人員可以將以上控件用于ActiveX，.Net和Java等開發者環境，并與其他開發控件和組件結合創建具有顯示多個地圖圖層、地圖漫游和縮放、識別地圖上的要素等定制功能的應用程序。

基于ArcEngine的信息管理系統關鍵技術包括視圖同步技術、圖層控制技術、數據查詢技術、空間分析等技術。

2 圖層控制技術

2.1 調整圖層顯示順序

調整圖層顯示順序功能的實現主要利用了TOCControl控件的OnMouseDown，OnMouseUp兩個事件和HitTest（），Update（）兩個方法；OnMouseDown事件方法的主要功能是獲得源圖層pMoveLayer，OnMouseUp事件方法的主要功能是：獲得目標圖層及其索引號；利用IMap提供的MoveLayer（pMoveLayer，Toindex）將源圖層pMoveLayer移到目標圖層（Toindex）的下方；使用ITOCControl提供的Updata（）方法更新TOCControl空間中顯示的內容。

2.2 鼠標右鍵獲得圖層屬性

2.3 鼠標右鍵獲得圖層標注[8]

ArcObjects中的文字標注分為2種：標注（Label）和注記（Annotation）。它們都是在要素圖層上以文字來揭示地圖要素的某些信息，如地名、人口等。前者較為簡單，后者較為復雜但功能更加強大，本系統采用了后者。

3 數據查詢技術

在基于ArcEngine的信息管理系統中，使用了基于空間要素和基于空間屬性2種查詢技術。

3.1 基于空間要素的查詢

3.2 基于空間屬性的查詢

基于空間屬性查詢空間對象，需要使用QueryFilter和FeatureCursor對象。QueryFilter對象用來構造屬性查詢條件，其實現了IQueryFilter接口。FeatureCursor是一個可以包含多個Feature對象，它實現了IFeatureCursor接口和ICursor接口，通過IFeatureCursor：：NextFeature方法可以遍歷所有的Feature對象，通過ICursor：：NextRow可以遍歷所有的屬性記錄。基于空間屬性查詢的部分關鍵代碼如下：

4 空間分析技術[9]

本系統具有兩種空間分析方法：緩沖區分析和最短路徑分析。緩沖區分析是在緩沖區概念上，以數據庫中的點、線、面為對象，自動建立其周圍一定范圍內的緩沖區多邊形，幫助解決臨近度的問題[10]。ArcEngine中已經封裝好了緩沖區運算的方法，設計人員只要根據緩沖區多邊形獲得需要的信息即可。

最短路徑分析是利用ArcCatalog中的工具建立好網絡拓撲，然后靜態加載已經創建好的網絡。當選擇了起始節點和終止節點后，系統便可以自動分析出最優路徑并以紅色高亮顯示。最短路徑分析部分關鍵代碼如下：

5 結 語

本文以.NET作為開發環境，采用高級編程語言C#開發了一套基于ArcEngine組件庫的數字化城市部件信息管理系統，實現了用戶對城市部件屬性數據和空間數據的管理。該系統不僅具有地圖瀏覽功能、圖層控制功能、要素和屬性查詢功能、空間分析等功能，而且人機界面友好、功能強大、操作簡便。本文所涉及的關鍵技術具有一定的通用性和實用性。

參考文獻

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