2.1.4 电子海图系统解析及开发 海图解析 -- 数据集内部结构 头标区

海图文件和其更新文件，其结构符合ISO/IEC 8211标准。ISO/IEC 8211是一个以文件为基础的交换格式，该格式包含一个＂数据描述记录（Data Descriptive Record [DDR]）＂和若干个＂数据记录（Data Record [DR]）＂。

ISO/IEC 8211标准

DDR和DR数据结构一样，都包含三部分内容：

1. 头标区（Leader）：包括读取记录和相关参数。

   1. DDR头标区

   起始位	长度	项目名	内容
   0	5	记录长度	记录中的字节数
   5	1	交换级别	”3“
   6	1	头标区标识符	”L“
   7	1	代码指示符	”E“
   8	1	版本号	”1“
   9	1	应用指示符	□
   10	2	字段控制长度	”09“
   12	5	字段区基地址	字段区起始地址（即头标区和目录区字节数之和）
   17	3	扩充字符集指示符	□!□
   20	4	入口图	见下表

   DDR头标区入口图：

   起始位	长度	子项目名	内容
   20	1	字段长度字段的大小	取值范围1~9（由编码者定义）
   21	1	字段定位字段的大小	取值范围1~9（由编码者定义）
   22	1	保留字	”0“
   23	1	字段标识字段的大小	”4“

   为查看方便，在此推荐VSCode并安装一款插件hexdump for VSCode。安装完成后便可以二进制查看任何文件。我们挑选一幅最小的图用作测试，用VS Code的二进制方式将US4AK7IM.000打开，如下图所示，可以看出，文件中仍有部分数据是以字符串编码的。

   二进制查看000文件

   加载上述海图，并利用DDR头标区第5到11个字节组成的控制字符来判断文件是否是合法的电子海图文件。DDR头标区解析代码如下：

   public class S57DDRLeader
   {
      public int RecordLength;                   //0-5
      public char InterchangeLevel;              //5-1 ”3“
      public char LeaderIdentifier;              //6-1 "L"
      public char CodeExtensionIndicator;        //7-1 "E"
      public char VersionNumber;                 //8-1 "1"
      public char ApplicationIndicator;          //9-1 □
      public string FieldControlLength;          //10-2 2 "09"
      public int FieldAreaBaseAddress;           //12-5 Start adddress of field area
      public string ExCharacterSetIndicator;     //17-3 3 □!□
   
      public int FieldLengthSize;                //20-1 1~9
      public int FieldPositionSize;              //21-1 1~9
      public int Reserved;                       //22-1 0
      public int FieldTagSize;                   //23-1 4
   
      public int EntryMapWidth;                  //计算字段 入口图字段宽度
      public string FieldControlString;          //计算字段 控制字符串，判断文件合法性
   
      public S57DDRLeader()
      {
          RecordLength = BytesHelper.GetInteger(5);
          InterchangeLevel = BytesHelper.GetChar();
          LeaderIdentifier = BytesHelper.GetChar();
          CodeExtensionIndicator = BytesHelper.GetChar();
          VersionNumber = BytesHelper.GetChar();
          ApplicationIndicator = BytesHelper.GetChar();
          FieldControlLength = BytesHelper.GetString(2);
          FieldAreaBaseAddress = BytesHelper.GetInteger(5);
          ExCharacterSetIndicator = BytesHelper.GetString(3);
          FieldLengthSize = BytesHelper.GetInteger(1);
          FieldPositionSize = BytesHelper.GetInteger(1);
          Reserved = BytesHelper.GetInteger(1);
          FieldTagSize = BytesHelper.GetInteger(1);
   
          EntryMapWidth = FieldTagSize + FieldLengthSize + FieldPositionSize;
          FieldControlString = InterchangeLevel.ToString()+LeaderIdentifier.ToString()
                  + CodeExtensionIndicator.ToString() + VersionNumber.ToString()
                  + ApplicationIndicator.ToString() + FieldControlLength;
      }
   }
   

   检测工作是否正常：

   static void Main(string[] args)
   {
      BytesHelper.Load("..\\US4AK7IM.000");
      var dl = new S57DDRLeader();
   
      var header = dl.RecordLength.ToString() + dl.FieldControlString
          + dl.FieldAreaBaseAddress.ToString() + dl.ExCharacterSetIndicator
          + dl.FieldLengthSize.ToString() + dl.FieldPositionSize.ToString()
          + dl.Reserved.ToString() + dl.FieldTagSize.ToString();
   
      Console.WriteLine(header);
   
      Console.ReadKey();
   }
   

   返回结果如图，其与用二进制查看器得到的结果一致，说明DDR头标区解析正确。

   DDR 头标区解析结果
   2. DR头标区
      与DDR头标区基本一样，仅指示类之类的字符有差别，解析过程可利用DDR头标区的代码。

   起始位	长度	项目名	内容
   0	5	记录长度	记录中的字节数
   5	1	交换级别	□
   6	1	头标区标识符	”D“
   7	1	代码指示符	□
   8	1	版本号	□
   9	1	应用指示符	□
   10	2	字段控制长度	□□
   12	5	字段区基地址	字段区起始地址（即头标区和目录区字节数之和）
   17	3	扩充字符集指示符	□□□
   20	4	入口图	见下表

   DR头标区入口图：

   起始位	长度	子项目名	内容
   20	1	字段长度字段的大小	取值范围1~9（由编码者定义）
   21	1	字段定位字段的大小	取值范围1~9（由编码者定义）
   22	1	保留字	”0“
   23	1	字段标识字段的大小	”4“

   因此将S57DDRLeader重命名为S57Leader：

   public class S57DDRLeader
   {
        ......
   }