2.1.3 电子海图系统解析及开发 海图解析 -- 新建电子海图解决方案

了解了电子海图的基础知识及数据模型，我们可以着手解析电子海图了。在此，我们新建如下解决方案，并添加一个类库项目S57Parser（用于解析电子海图）和控制台程序S57MapInfo（用于验证解析结果）。

新建解决方案

添加S57项目

电子海图允许的数据格式如下：

格式	精度=w	数据类型
A	*)	字符型
I	*)	整型
R	*)	浮点型
B		二进制位串
@		子字段标记
b1w	1, 2, 4	二进制式无符号整型
b2w	1, 2, 4	二进制式有符号整型

*） 用X(n)表示，其中n表示长度为n字节；若不指定n，则表示长度不定；

若未指定格式，则表示可变长度的字符串，该字符串结束标志为单元终止符。

字符串编码格式默认为ASCII，但为了能正常显示如中文等非ASCII语言，S-57中将字符集分为三级，第一级用不同的终止符以间隔子字段的值：

级别	字符集	单元终止符UT	字段终止符FT	删除符
级别0	ASCII文本	(1/15)	(1/14)	(7/15)
级别1	ISO 8859-1，拉丁字母（如西欧拉丁语）	(1/15)	(1/14)	(7/15)
级别2	通用字符集（Unicode）（如中文，日文等）	(0/0)(1/15)	(0/0)(1/14)	(0/0)(7/15)

为演示方便，S-57标准编码中涉及到的特殊的不可打印字符，用下列字符表示。

特殊字符	字节编码	表示字符
空格	(2/0)	□
单元终止符UT	(1/15)	△
字段终止符FT	(1/15)	▽
NULL	(0/0)	▪
二进制数		▲

电子海图都是由二进制编码的，因此需要新建一个工具类BytesHelper.cs，帮助读取二进制数据：

public class BytesHelper
{
    /// 

    /// 加载电子海图及其更新文件
    /// 
    /// 文件路径
    public static void Load(string filePath)
    {
        var fs = new FileStream(filePath, FileMode.Open, FileAccess.Read);
        Position = 0;
        ENCBytes = new byte[fs.Length];
        fs.Read(BytesHelper.ENCBytes, 0, (int)fs.Length);
        fs.Dispose();
    }

    public static int Position = 0;         //存储当前解析到的位置
    public static byte[] ENCBytes;          //存储的电子海图数据

    //字符集级别
    private static Encoding asciiEncoding = new ASCIIEncoding();                //级别0 Ascii
    private static Encoding latin1Encoding = Encoding.GetEncoding(28591);       //级别1 ISO 8859-1; 
    private static Encoding unicodeEncoding = new UnicodeEncoding(false, true); //级别2 unicode

    /// 

    /// 读取字节为字符串
    /// 
    /// 要读取的字节数
    /// 字符集级别
    /// 字符串
    public static string GetString(int len, int lexicalLevel = 0)
    {
        string str = null;
        if (lexicalLevel == 0)
        {
            str = asciiEncoding.GetString(ENCBytes, Position, len);
        }
        else if (lexicalLevel == 1)
        {
            str = latin1Encoding.GetString(ENCBytes, Position, len);
        }
        else
        {
            str = unicodeEncoding.GetString(ENCBytes, Position, len);

        }
        Position += len;
        return str;
    }

    /// 

    /// 读取一个字符
    /// 
    /// 字符
    public static char GetChar()
    {
        return (char)ENCBytes[Position++];
    }

    /// 

    /// 读取字节为整数
    /// 
    /// 字节数
    /// 整数
    public static int GetInteger(int len)
    {
        var num = 0;
        for (int j = 0; j < len; j++)
        {
            num = num * 10 + (ENCBytes[Position++] - 48);
        }
        return num;
    }

    /// 

    /// 读取字节为整数
    /// 
    /// 字节数
    /// 浮点数
    public static double GetDouble(int len)
    {
        return double.Parse(GetString(len));
    }

    /// 

    /// 读取二进制位串为长整型
    /// 
    /// 字节数
    /// 长整型
    public static ulong GetBitStr(int len)
    {
        ulong res = 0;
        for (int i = 0; i < len; i++)
        {
            res |= ((ulong)ENCBytes[Position++] << i * 8);
        }

        return res;
    }

    /// 

    /// 读取1字节为无符号整型
    /// 
    /// 无符号整型
    public static byte GetByte()
    {
        return ENCBytes[Position++];
    }

    /// 

    /// 读取2字节为无符号整型
    /// 
    /// 无符号整型
    public static UInt16 GetUInt16()
    {
        return (UInt16)(ENCBytes[Position++] | ENCBytes[Position++] << 8);
    }

    /// 

    /// 读取4字节为无符号整型
    /// 
    /// 无符号整型
    public static UInt32 GetUInt32()
    {
        return (ENCBytes[Position++] 
                | (UInt32)ENCBytes[Position++] << 8 
                | (UInt32)ENCBytes[Position++] << 16 
                | (UInt32)ENCBytes[Position++] << 24);
    }

    /// 

    /// 读取1字节为有符号整型
    /// 
    /// 有符号整型
    public static sbyte GetSByte()
    {
        return (sbyte)ENCBytes[Position++];
    }

    /// 

    /// 读取2字节为有符号整型
    /// 
    /// 有符号整型
    public static Int16 GetInt16()
    {
        return (Int16)(ENCBytes[Position++] | ENCBytes[Position++] << 8);
    }

    /// 

    /// 读取3字节为有符号整型
    /// 
    /// 有符号整型
    public static Int32 GetInt32()
    {
        return (ENCBytes[Position++] 
                | (Int32)ENCBytes[Position++] << 8 
                | (Int32)ENCBytes[Position++] << 16 
                | (Int32)ENCBytes[Position++] << 24);
    }
}