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[ASP.net教程]Winform实现Shp


前言:上学期GIS空间数据库课程设计时,老师让实现Shp-栅格图形文件的读取与显示,外加shp转WKB格式存入oracle,不使用第三方类库,花了一天时间在网上找了一些资料,实现了一个简单的栅格图形文件的显示。

有时候我们知道了一个文件的存储格式,便可以写个程序轻轻松松读取出来想要的数据,读取的时候自然要用到system.IO来操作IO流。这次我演示的地图矢量数据(实际上就是读取一些点,线,面坐标信息)的读取与可视化显示。下面开始进入正题。

0.成果演示

基本显示

坐标读取

1.什么是shp文件

shape文件由ESRI开发,一个ESRI(Environmental Systems Research Institute)的shape文件包括一个主文件,一个索引文件,和一个dBASE表。其中主文件的后缀就是.shp

2.shp文件的格式

百度文库详细解释 

(共享程序中根目录也有此文档-shp.txt)

3.共享程序解析

(1)首先读取的时候用什么IO类(中国矢量shp数据在共享文件夹中有,有兴趣的可以打开看一下)

BinaryReader用特定的编码将基元数据类型读作二进制值。(注意:文件是已流的形式进行读取的,如果某一些字节在你程序中没有使用价值时,你也要完
全读取过去,才能保证这个文件流继续下去)
  private void ReadFile(string filePath)    {      using (var reader = new StreamReader(filePath))      {        using (var br = new BinaryReader(reader.BaseStream))        {          //读取头文件          readerHead.ReadFileHead(br);                  }      }    } /// <summary>  ///   读取shp文件头类  /// </summary>  public class ReaderHead  {    //  文件长度  文件的实际长度  Integer  big    public int FileLength { get; set; }    //  版本号  1000  Integer  Little    public int FileBanben { get; set; }    //  几何类型  表示这个Shapefile文件所记录的空间数据的几何类型  Integer  Little    public int ShapeType { get; set; }    //  Xmin  空间数据所占空间范围的X方向最小值  Double  Little    public double Xmin { get; set; }    //   Ymax  空间数据所占空间范围的Y方向最大值  Double  Little    public double Ymax { get; set; }    //   Xmax  空间数据所占空间范围的X方向最大值  Double  Little    public double Xmax { get; set; }    //  Ymin  空间数据所占空间范围的Y方向最小值  Double  Little    public double Ymin { get; set; }    //  Zmin  空间数据所占空间范围的X方向最小值  Double  Little    public double Zmin { get; set; }    //   Zmax  空间数据所占空间范围的Y方向最大值  Double  Little    public double Zmax { get; set; }    //   Mmax  空间数据所占空间范围的X方向最大值  Double  Little    public double Mmax { get; set; }    //  Mmin  空间数据所占空间范围的Y方向最小值  Double  Little    public double Mmin { get; set; }     /// <summary>    ///   读取文件头信息    /// </summary>    /// <param name="fileStream">文件流</param>    /// <returns></returns>    public void ReadFileHead(BinaryReader fileStream)    {      //读取文件过程      //去除未使用的24个字节//      //起始位置  名称  数值  类型  位序      //0  File Code  9994  Integer  big      //4  Unused  0  Integer  big      //8  Unused  0  Integer  big      //12  Unused  0  Integer  big      //16  Unused  0  Integer  big      //20  Unused  0  Integer  big      fileStream.ReadBytes(24);      //24  文件长度  文件的实际长度  Integer  big      int FileLength = fileStream.ReadInt32();      // //28  版本号  1000  Integer  Little      //<0代表数据长度未知      int FileBanben = fileStream.ReadInt32();      //32  几何类型  表示这个Shapefile文件所记录的空间数据的几何类型  Integer  Little      ShapeType = fileStream.ReadInt32();      //36  Xmin  空间数据所占空间范围的X方向最小值  Double  Little      Xmin = fileStream.ReadDouble();      // 44  Ymax  空间数据所占空间范围的Y方向最大值  Double  Little      Ymax = -1*fileStream.ReadDouble();      // 52  Xmax  空间数据所占空间范围的X方向最大值  Double  Little      Xmax = fileStream.ReadDouble();      //60  Ymin  空间数据所占空间范围的Y方向最小值  Double  Little      Ymin = -1*fileStream.ReadDouble();     //  68*  Zmin  空间数据所占空间范围的Z方向最小值  Double  Little      Zmin = fileStream.ReadDouble();      //76*  Zmax  空间数据所占空间范围的Z方向最大值  Double  Little      Zmax = fileStream.ReadDouble();      //84*  Mmin  最小Measure值  Double  Little      Mmin = fileStream.ReadDouble();      //92*  Mmax  最大Measure值  Double  Little      Mmax = fileStream.ReadDouble();    }  } 

(2)根据读取的文件类型(点?线?面?)进行坐标信息的读取(继续文件流读取),

 switch (readerHead.ShapeType)          {            case (int) EnumShapeType.Point:              //清除上次打开的数据              points.Clear();              while (br.PeekChar() != -1)              {                Point point = Point.ReaderPoint(br);                points.Add(point);              }              //将读取的坐标信息存入本地Txt文件当中              WriteTxtFile.WriteTxtPoint(points, shpName);              break;            case (int) EnumShapeType.PolyLine:              //清除上次打开的数据              polylines.Clear();              while (br.PeekChar() != -1)              {                Polyline polyline = Polyline.ReaderPolyline(br);                polylines.Add(polyline);              }              //将读取的坐标信息存入本地Txt文件当中              WriteTxtFile.WriteTxtPolyline(polylines, shpName);              break;            case (int) EnumShapeType.Polygon:              //清除上次打开的数据              polygons.Clear();              while (br.PeekChar() != -1)              {                Polygon polygon = Polygon.ReaderPolygon(br);                polygons.Add(polygon);              }              //将读取的坐标信息存入本地Txt文件当中              WriteTxtFile.WriteTxtPolygon(polygons, shpName);              break;          }



 

以读取线为例子(简单来说就是把很多线分为一条一条线,再分为一个一个点存储起来。)

 

public class Polyline//线类  {    public double[] Box { get;set;}    //表示构成当前线目标的子线段的个数      public int NumParts{ get;set;}    //表示构成当前线目标所包含的坐标点个数    public int NumPoints{ get;set;}     //文件类型    public int ShpType { get;set;}    public List<int> Parts{ get;set;} //在部分中第一个点的索引    public List<Point> Points{ get;set;} //所有部分的点    public Polyline()    {      Box = new double[4];    }    public static Polyline ReaderPolyline(BinaryReader br)    {      var polyline = new Polyline();      polyline.Parts = new List<int>();      polyline.Points = new List<Point>();      //实体信息的内容 记录头的内容包括记录号(Record Number)和坐标记录长度(Content Length) 两个记录项。      uint RecordNum = br.ReadUInt32();      int DataLength = br.ReadInt32();      //读取第i个记录      //几何类型     polyline.ShpType= br.ReadInt32();      //坐标范围(Box)  表示当前线目标的坐标范围  double型  32   4  Little     for (int i = 0; i < 4; i++)     {       polyline.Box[i] = br.ReadDouble();     }      //子线段个数(NumParts)  表示构成当前线目标的子线段的个数  int型  4  1  Little      polyline.NumParts = br.ReadInt32();      //坐标点数(NumPoints)  表示构成当前线目标所包含的坐标点个数  int型  4  1  Little      polyline.NumPoints = br.ReadInt32();      // Parts数组  记录了每个子线段的坐标在Points数组中的起始位置  int型  4×NumParts  NumParts  Little      for (int i = 0; i < polyline.NumParts; i++)      {        var parts = new int();        parts = br.ReadInt32();        polyline.Parts.Add(parts);      }      // Points数组  记录了所有的坐标信息  Point型  根据点个数来确定  NumPoints  Little      for (int j = 0; j < polyline.NumPoints; j++)      {        var pointtemp = new Point();        pointtemp.X = br.ReadDouble();        pointtemp.Y = -1*br.ReadDouble();        polyline.Points.Add(pointtemp);      }      return polyline;    }  }

 

(3)文件的可视化显示

要在窗体中绘制显示,使用using System.Drawing既GDI绘图。绘图时的关键要找到可视范围的最大矩形,把所有数据都绘制到窗体中,我们在文件头信息

中可以看到这些信息,     Xmin Ymax Xmax Ymin ,这样我可计算出可视范围。

 

   double width = readerHead.Xmax - readerHead.Xmin;      double height = readerHead.Ymax - readerHead.Ymin;      showShp.ZooX = (float)(panel1.Width * 0.9 / width); //x轴放大倍数      showShp.ZooY = (float)(panel1.Height * 0.9 / height); //y轴放大倍数

 

在panel1_Paint中绘制图形

 private void panel1_Paint(object sender, PaintEventArgs e)    {      //显示当前文件      e.Graphics.DrawString("当前文件:" + shpName, Font, Brushes.Blue, new PointF(350, 0));      switch (readerHead.ShapeType)      {        case (int) EnumShapeType.Point: //点类型          foreach (Point p in points)          {            //转化为float类型            PointF pp = ShowShp.ToPointF(p, readerHead.Xmin, readerHead.Ymin, showShp.ZooX, showShp.ZooY);            e.Graphics.DrawEllipse(pen, pp.X, pp.Y, 1.5f, 1.5f);          }          break;        case (int) EnumShapeType.PolyLine: //线类型          foreach (Polyline p in polylines)          {            //用于产生线            PointF[] pointFsx = ShowShp.ToPointFs(p, readerHead.Xmin, readerHead.Ymin, showShp.ZooX,              showShp.ZooY);            e.Graphics.DrawLines(pen, pointFsx);          }          break;                   case (int) EnumShapeType.Polygon: //面类型          //用于产生线          foreach (Polyline p in polygons)          {            PointF[] pointFsm = ShowShp.ToPointFs(p, readerHead.Xmin, readerHead.Ymin, showShp.ZooX,              showShp.ZooY);            e.Graphics.DrawLines(pen, pointFsm);            e.Graphics.FillPolygon(Brushes.Pink, pointFsm);          }          break;      }    }

(4)读取坐标信息

这个比较简单,在文件读取的时候将点数据存储进去,这里不多说,有兴趣的可以看源码,我们来看一下坐标结构,

独立的点坐标:

517336.983662845,  2860942.68850762
517445.323959293,  2860897.87513047
线坐标:
线1:
    -431977923441.66,197606922425.44,0
    -3676407859.07796,46874200203.2439,0
线2:
    -295950832655.775,-179224883130.05,0
    112130439701.878,-50550608062.3219,0
线3:
    -338229523035.172,-919101964.769489,0
    294112628726.236,13786529471.5423,0
面坐标(实际上是首尾相连的面):

多边形2:
    517494.301149368,2861056.80072212,0
    517492.347002029,2861056.61300087,0
    517491.879999161,2861058.99200249,0
    517493.744001389,2861059.31100273,0
    517494.301149368,2861056.80072212,0
多边形3:
    517496.790002823,2861099.2650013,0
    517495.791894913,2861099.20348549,0
    517495.546682358,2861103.18202782,0
    517496.544790268,2861103.24354362,0
    517496.790002823,2861099.2650013,0
多边形4:
    517512.920000076,2861099.54700279,0
    517499.350999832,2861097.9810009,0
    517499.047838211,2861100.16797829,0
    517512.573999405,2861102.04300117,0
    517512.920000076,2861099.54700279,0

 

 (5)源码解析

结构应该还是挺明显的,就不多解释了,shp转WKB(OGC well-known binary)格式存入oracle,oracle连接配置文件存放在App.config下面,关于shp转WKB格式存入oracle中就不多解释是了,比较专业,如果有学GIS的同学可以参考一下。

有不懂得可以给我留言,或者有什么错误请指出,谢谢!!!

源码地址:http://pan.baidu.com/s/1boInPIR(含中国矢量地图数据)