GIS图层的本质

手写地理信息组件系列 第9篇
图层的引入
难度指数：★★☆☆☆

Review:

在之前几篇的内容中，空间实体-点线面和要素(Feature)都已经定义。此一篇将对两种概念进行更高一层级的概括，形成图层(Layer)。

图层的引入

地图的显示是由许多独立的图层构成，每个图层，用以描述地理上的一类空间事物，并加之一系列的地图整饰元素。

其本质是由一系列相同地理实体对象构成的集合，例如界址点图层，宗地图层，核心就是一系列点实体、面实体构成的集合。

 

 

更完善的图层类体系

图层的核心概念很简单，类比要素的组成就更好理解了。

要素：

Geometry + Attribute = Feature

图层：

Feature + Feature + ··· + n个同类型 Feature = Layer

如此，就可以梳理出Layer对象的类体系。其中空心箭头代表继承，双线箭头代表组合。

 

Layer的必要成员是feature列表，而Extent是描述要素空间范围的辅助变量。

 public class Layer
 {
   string layerName;
   Extent extent;
 
   //图层存储的空间实体类型
   ShapeType shapeType;
 
   List features = new List();

   public List Features
   {
     get { return features; }
   }
 
   public string LayerName
   {
     get { return layerName; }
     set { layerName = value; }
   }
 
   public Extent Extent
   {
     get { return extent; }
   }

   public ShapeType ShapeType
   {
     get { return shapeType; }
   }
 
   public Layer(String layerName, Extent extent, ShapeType shapeType)
   {
     this.layerName = layerName;
     this.extent = extent;
     this.shapeType = shapeType;
   }
 
   public void Draw(Graphics graphics, Map map, string fieldName)
   {
     foreach (var f in Features)
     {
       f.Draw(graphics, map, fieldName);
     }
   }
}

类的定义很简单，构造函数、三个属性的访问器和一个绘图方法Draw。

其中绘图方法的fieldName为待绘制要素的属性字段名，如果指定，地图上将会绘制对应字段值。

引入Layer之后

在引入了图层对象以后，很多之前为了说明概念的蹩脚设计，就可以退出江湖了。在此之前，先整理下之前冗余的界面功能，砍掉测试控件部分，保留已实现了成型概念的功能。

清扫之后，现在集中精力做shp文件读取为图层的改造：

 public Layer ReadShapeFile(String filePath)
 {
   FileStream fs = File.Open(filePath, FileMode.Open);
   BinaryReader reader = new BinaryReader(fs);
 
   //读取文件头
   ShapeFileHeader shpHeader = new ShapeFileHeader(reader);
   extent = shpHeader.Extent;
 
   String name = Path.GetFileNameWithoutExtension(filePath);

   Layer layer = new Layer(name, extent, shpHeader.ShapeType);
 
   while (reader.PeekChar() != -1)
   {
     //读取记录头
     ShapeRecordHeader recHeader = new ShapeRecordHeader(reader);

     ShapeType type = shpHeader.ShapeType;
     switch (type)
     {
       case ShapeType.NullShape:
         break;
       case ShapeType.Point:
         {
           Geometry geom = ReadPoint(reader);
           Feature f = new Feature(geom, new Attribute());
           layer.Features.Add(f);
           break;
         }
       case ShapeType.Line:
         {
           List lineList =
             ReadLine(reader).Cast().ToList();
 
           foreach (var g in lineList)
           {
             Feature f = new Feature(g, new Attribute());
             layer.Features.Add(f);
           }
           break;
         }
       case ShapeType.Polygon:
         {
           List polygonList =
             ReadPolygon(reader).Cast().ToList();

           foreach (var g in polygonList)
           {
             Feature f = new Feature(g, new Attribute());
             layer.Features.Add(f);
           }
           break;
         }
       default:
         break;
     }
   }
   reader.Close();
   fs.Close();
   return layer;
}

若留意过之前此方法的定义，你会发现这里的改动是很小的。只是每种Type的读取结果，最后交给图层的Features做存储。

但是在交给要素列表之前，给的是一个空的Attribute。不过不要着急，空Attribute不会活过一集，下篇开始专攻shapefile的属性读取，这里留下口子。

最后的改造位于打开图形的按钮上，改动同样很小。

 private void btn_OpenShp_Click(object sender, EventArgs e)
 {
   OpenFileDialog ofd = new OpenFileDialog();
   ofd.Filter = "(*.shp)|*.shp";
   if (ofd.ShowDialog() == DialogResult.OK)
   {
     ShapeFile shp = new ShapeFile();
 
     Layer layer = shp.ReadShapeFile(ofd.FileName);

     if (mapExtent == null || mapExtent.Width < 1)
     {
       //以第一次加载地图的范围为基准
       mapExtent = shp.Extent;
       map.Update(mapExtent, this.ClientRectangle);
     }

     Graphics graphics = this.CreateGraphics();
     layer.Draw(graphics, map, "");
 
     graphics.Dispose();
   }
}

将之前读取到的Geometry列表以遍历的方式绘制，改为直接调取Layer.Draw做绘制，简洁了不少。

绘制图层

 

本篇完。

上一篇： 质心计算

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