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基于地理信息建模的规划设计方法探索——以城市总体规划设计为例基于,设计,建模,城市规划,城市,地理信息,设计方法—,设计——以,——以,规划设计
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基于地理信息建模的规划设计方法探索——以城市总体规划设计为例
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地理视频数据模型设计及网络视频GIS实现
第 35 卷第 2 期2010 年 2 月武汉大学学报?信息科学版Geomatics and Information Science of Wuhan UniversityVo l. 35 No.2 Feb.2010文章编号 :10)02-0133-05文献标志码 :A地理视频数据模型设计及网络视频 GIS 实现孔云峰1， 2(1河南大学环境与规划学院，开封市.5004)(2河南大学中澳地理信息分析与应用研究所，开封市，摘要:在回顾地理视频与视频 GIS 的相关研究进展的基础上，提出了地理视频数据模型和视频 GIS 框架设计，包括地理视频的描述方法、数据处理流程，以及网络视频 GIS 技术标准、系统设计与实现技术方案，重点介绍了开发视频 GIS 的关键技术。基于 Google Maps 和 ArcGIS Server 平台，采用 Flash 视频，实现了网络地图环境中地理视频的查询、检索、播放和导航，表明本文提出的地理视频模型和网络视频 GIS 技术框架是可行的。关键词:地理视频;视频 GIS; 数据模型;系统设计 中固法分类号 :P208对地理空间的认知和表达是地理信息科学的 重要研究内容。主流的 G1S 将地理空间抽象为 离散对象模型或场模型，是对现实世界的高度抽象和简化 [1J 。在 G1S 软件日益成熟和地理信息绘系统，开发出了系列软硬件产品;微软 2006 年 推出了交互式街景浏览服务，模拟驾车或步行，提供地图位置和真实街景; Google 于 2007 年推出街景服务，可以在 Google Maps 中交互地浏览地图和街景; Seero 公司将手机实时视频服务与广泛应用的背景下，地理信息科学研究领域一直 在尝试突破以上挑战，多媒体或超媒体地图、多媒 体 G1S 己广泛应用，有学者提出了更一般化的地Google 地图集成，同步播放视频和地图。在我国，武汉大学、南京师范大学等机构正致力于相关 的研究，特别是李德仁院士等指出，将可量测地面实景影像与 4D 产品集成，可构建新一代基于可理超媒体概念与系统∞;三维 G1S 和虚拟地理环境在三维表达方面巳取得进展，增强现实也逐步引人到地理应用领域问。地理视频是近年提出的量测实景影像的空间信息服务体系凶。本文基于地理视频概念，提出了视频 G1S 的一个新概念，是将地理空间数据与视频影像数据 有机集成，提供空间位置与视频影像相结合的趣 媒体信息管理与应用服务。立足于多媒体、超媒体、 G1S 、 GPS 和网络技术的发展，视频 G1S 是采数据模型与系统框架;并在网络环境下整合Google 地图服务、 ArcG 1S Server 地理信息服务 和 Flash 视频资源，探讨了视频 G1S 的技术实现集、编辑、管理、分发和应用地理视频的信息系统。视频 G1S 不仅扩展了多媒体 G1S ，而且丰富了视方式。频的内涵，提供地理增强现实川和可量测实景影像[飞是 G1S 技术的创新性飞跃，在线性设施管1地理视频数据模型设计尽管有多种标准和格式存在，但在本质上，基理、地理教育、视频导航、大众生活等领域具有巨 大的应用潜力。 视频 G1S 的研究、开发和应用已有近十年的历史 [5 时，我国学者也进行了一些探索 [11-15J 。同础地理数据使用坐标表达位置，而视频数据使用时 间或帧组织数据。针对地理视频片断，建立视频帧与地理位置之间的对应关系，才能有效地组织数 据。视频帧与地理位置之间的对应关系如图 1 所 示，其中 ， t i 表示视频帧 (s) ， Xi 、 Yi 表示地理坐标 ， Zi时，视频 G1S 也引起了商家的高度重视。如美国Red Hen 公司于 1998 年推出影像多媒体地图测收稿日期 : ，项目来源:国家自然科学基金资助项目 () ;国家教育部博士学科点专项科研基金资助项目 ( 1)。134武汉大学学报?信息科学版2010 年 2 月表示高程 .mi 表示线性设施的参照值 ， Zi 和 mi 是可 选项。根据实际应用需求，还可进一步扩充针对视频的动态描述，如移动速度、摄像机方位等。在数据库系统中，可以使用文本、数据表、 XMLC 如 GML 、 KML 、 GeoRSS) 方式描述两者之间的关系。t1 ~ Xl迹生成专门的地理图层，图层属性包括视频标识符、名称、类别、日期时间、关键字、视频 URL 等，将轨迹图层叠加在地图中，使用 GIS 工具进行查询和检索(见图 2 Ca)) 。②为了对视频帧进行快 速定位，进一步为轨迹图层扩充线性参照，即将以 秒为单位的视频帧数值插值到视频轨迹中，使用,Yl(, (,Zj) (, m1 ) …半点飞 秽，曾 刽醺i…3t2 ~岛 ， YZZZ) ( ， r月2 )…..r*;-!，川勾)( , m3 )...i~~ 飞民\舔酬{~'大跚却由 「飞GIS 线性参照、工具可计算视频轨迹上任一地理位置的视频位置。如图 2Cb) 所示，所选择点位的地 理视频帧值为 102. 62 s 。③地理视频中具有丰富tn~x川 Yn (, zn) ( , m n )…的影像信息，如建筑物、公共设施、地理特征点等，这些信息往往是用户所关心的，为地理视频扩充 语义信息，不仅丰富了视频信息，而且方便按语义 检索地理视频。地理视频的语义信息有三个基本项:起始帧、结束帧和文字描述，可使用文本、数据 表、 XML 或字幕文件描述。图 1视频帧与地理位置之间的对应关系Fig.lRelationship Between Video Frames and Geographic Locations为方便地理信息与视频信息之间的交互检 索，还需要进一步扩充以上模型。①可将视频轨(a)(b)图 2 地理视频图层的查询与定位Fig. 2Query and Locating the Geo Video Map Layers以及相关的元数据。通过视频属性和语义信息检2视频 GIS 框架设计地理视频数据结构设计是视频 GIS 设计的索视频，也可通过空间参照和线性参照实现视频的空间检索。视频 GIS 的核心模块除 GIS 外，还 包括地理视频数据采集、地理视频编辑、地理视频核心内容。地理视频数据是针对视频片断扩充其管理、地理视频服务和应用系统。地理视频数据关系与视频 GIS 各模块之间的关系如图 3 所示。视 频地理位置描述、地理实体语义描述、视频轨迹图层m图 3地理视频数据关系与视频 GIS 原理图Fig.3GeoVideo Data Model and VideoGIS Architecture第 35 卷第 2 期孔云峰:地理视频数据模型设计及网络视频 GIS 实现135地理视频数据处理流程为 z ①数据采集，可单独使用摄像机和 GPS 分别采集视频和地理位3基于 Mashup 技术开发网络视频置数据，也可采用摄影测量工程车、车载移动视频 监控终端或类似于 Red Hen 的专用系统采集数据。若采用差分 GPS 终端，还需要进行数据后处GIS随着 Web 2.0 概念的流行，越来越多的网络应用采用 Mash叩开发方式。网络视频 GIS 可通过 J avaScript API 将 Google 地图服务、 ArcGIS理。②对原始数据进行必要的裁剪和格式转换，并整理视频片段的地理位置描述。无论采用何种数据采集方式，校正摄像机时间和 GPS 时间，采用线性插值或加速度恒定算法完成视频帧的地理地图服务和视频服务整合在一个应用界面中。首先， Google Maps 和 Google Earth 提供了开放的位置计算。③对地理视频扩充轨迹图层、语义描 述和元数据描述。采用目前流行的 GIS 软件均 可制作视频轨迹，并扩展视频图层的时间参照。API ，不仅能将 Google 地图嵌入到网页中，而且还提供地图扩展功能。其次，ArcG IS Server 支持网络地图服务、影像服务和地理处理服务，提供④将地理视频数据转化为适合网络传输的格式了丰富的地图设计、地图查询和空间分析功能，弥补了 Google Maps 和 Google Earth 的不足。(如 FLV 、 SWF) ，通过地理数据服务和视频数据服务的方式发布。 目前，数据库、 GIS 和视频技术日益成熟，ArcG IS Server 支持 OGC WxS 系列标准和. net 、Java 技术框架，并提供了与 Google Maps 、 Mi?Web 2. 0 技术与标准也逐步普及， Oracle 10 g 、 IBM DB2 、微软 SQL Server 2008 等数据库系统均支持地理数据和多媒体数据管理;多数 GIS 软 件支持网络地理数据管理与服务，特别是 Google地图、 Google 地球提供了丰富的数据资源和开放crosoft Virtual Earth 和 Adobe Flex 整合的 J avaScript API 扩展。第三，市场中有大量的数字视频软件， Adobe 系列产品 CFlash 、 AIR ， FMS 、 Flex 等)是该领域的领先者， Adobe SWF 和 FLV视频数据格式适合网络视频的应用开发。使用 JavaScript 可容易地将 Google Maps 、的开发环境;国际组织 W3C 制定的各种网络标 准和规范也被广泛接受 o 遵循开放技术架构与数 据标准化理念，可设计多种形式的网络视频 GIS 应用。笔者尝试了几种网络视频 GIS 技术方案:①整合 GoogleArcG IS Server 地图和 Flash 视频集成到 HTML网页中，并支持常见地图操作和地理视频的交互播放。关键技术如下:①使用 ArcG IS Server 发 布符合 OGC WxS 规范的地图服务 CMap Serv一Earth API 、 Google Y ouTube 视频，在 HTML 中调用视频地理描述，再播放地理视频(见图 4Ca)); ②采用 Adobe FLV 格式存储ices) ;②设计地理处理服务( Geoprocessing Service) ，如 Buffer 分析服务、线性参照服务，并发布该服务;③使用 Google和发布视频数据，使用 KML 标准描述地理位置， 在 Adobe Flex 网络多媒体开发环境中，通过 AIR技术整合 Adobe FMS 视频、 Google Maps 地图和Maps API 中的类GMap2 调用 Google 地图;④使用 ArcGIS 类 MapExtension 定义地图扩展，实现 ArcGIS 图层KML 数据，进行地理视频数据的管理、播放和导航等操作(见图 4Cb)); ③在 ArcGIS与 Google 地图的叠加;⑤使用 ArcGIS JavaS-Server 9.3.criptAPI 中的类 IdentifyTask 、 FindTask 、 QueryNET Web ADF 框架中，采用 Flash 视频，为 Arc? GIS Server 扩充地理视频功能(见图 4Cc)) ;④利用 Google Maps API 、 ArcG IS Server 地图服务和等进行地图查询，使用类 Geoprocessor 进行地理分析，查询或分析结果可添加到地图中(见图 5) 。 地理视频的处理方法如下:①将地理视频资 源发布到网络中，使用 SWF 文件发布视频，使用 文本文件描述视频的地理位置和视频语义。②制作视频轨迹图层，并利用线性参照技术为该图层扩展视频帧参照，将该图层加人 ArcGIS 地SWF Object 技术，在 Web 2.0 技术支持下，基于 J avaScript Mashup 技术实现地理视频的发布、交互操作和应用。费 幽 圃 醒 圃(a)图 4一…F?自D ~ 国 ? ? E 回 国 ? ? ?l lli 革u翩 翩|;图服务中;地理视频的轨迹可显示在地图中，使用地图查询工具均可查询到地理视频资源。③使用 ArcGIS 类 MapExtension 将查询添加到地圈， 或者灵活运用 Google 类 GMarker 、 Ginfo Window 和 G Info WindowOptions 定义信息窗口的各种表 现形式，包括文字、图像、视频等 HTML 所支持(b)几个网络视频 GIS 界面(c)Fig. 4 Several Interfaces of W eb-based VideoG IS136的要素(见图 5Cb) )。武汉大学学报?信息科学版2010 年 2 月迹图层中扩展了视频帧参照。其基本原理是使用GIS 线性参照功能，为线图层内插视频帧信息。 将视频轨迹图层加入困层中，通过线性参照地理处理服务直接获得某一特定点位的视频帧(见图 7Cb)) 。(a)图 5( KU、 ‘F，Google 地图与 ArcGIS 地图集成Fig.5Integration of Google Maps and ArcGIS Map Services(a). 、 、 ， ，ku)在网络 GIS 中进一步扩充地理视频的播放、交互检索和地图跟踪功能。在网页中嵌入SWFObject 控件设计地理视频播放器，通过图 7地理视频的查询、播放与地图跟踪Fig.7GeoVideo Query. Visualization and Map NavigationJ avaScript 编程控制视频播放和其他操作。SWFObject 提供了两种嵌入 Flash 内容的方法:用 HTML 标签嵌入 Flash 视频，或者通过 JavaS? cript 动态加载 Flash 视频。在网页上设计视频播本文设计的视频 GIS 具有以下特点:①充分利用 Google 地图资源扩充了 ArcGIS 地图显示、 空间查询和空间分析等功能;②实现了网络地图放控制所需的按钮、文本框、选择项等(见图 6Ca)) 。当 SWFObject 提供的功能不能满足应用需求时，可以使用 Adobe ActionScript 3 扩充环境中地理视频的检索、播放、地图眼踪;③地理数据和服务符合 OGC 标准(如 GML/KML 、 WxS系列) ，视频采用网络应用最广泛的 Flash 技术，系统架构开放，容易编程实现和功能扩充;④设 计了专用地理视频播放器，支持视频位置眼踪和FLV Player 设计功能灵活的视频播放器(见图 6Cb)) 。视频语义显示;⑤具有界面直观、操作简单的特 点，方便用户操作，有利于拓展地理视频的应用。 河南大学校园和开封市公路网络的地理视频测试 表明，本文提出的技术方案具有实际应用价值。r(a)‘ 飞a、 Ku ‘ ， /4结语本文基于 Google Maps 和 ArcGIS Server 平图 6地理视频播放器Fig. 6Geo Video Player台，采用 Falsh 视频技术，利用 JavaScript 进行采用两种方式使用地理视频播放器。第一种是在地图中将播放器作为新窗口调用，将地图查Mashup 技术集成。软件开发实践表明，本文提出的视频地理模型和视频 GIS 设计框架是可行询结果传递给播放器(见图 7 Ca)) 。其优点是不 占用地图位置，窗口大小可自由调节。第二种是将播放器作为 InfoWindow 嵌入在地图中(见图的。笔者认为，本文方案适合于使用普通摄像机 和 GPS 接收机采集地理视频数据，对于快速建立低成本的地理视频数据库、灵活开发网络视频7Cb) )。前者使用窗口操作函数调用，后者采用HTML 内联框架 IFrame 将播放器嵌入地图。地GIS 应用具有推广价值。也应当注意到，若要提 供可量测视频影像或地理增强现实，数据模型还理视频播放器还要支持播放器与地图之间的交互操作。 XMLHTTP 提供了浏览器和 Web 服务器需要进一步扩充和完善。参考文献之间的收发文本或 XML 数据，放弃采用该技术 动态获取视频片段的位置描述和语义描述，随视[1]Long ley P. Goodchild M F. Maguire D J. et a1. Geographical lnformation Systems 2005 and Science [M]. 2nd ed. New York: John Wiley and Sons.频播放显示视频提示或解释，并将位置数据传递给地图，在地图上跟踪当前视频的地理位置。为方便地理视频的空间检索，笔者在视频轨第 35 卷第 2 期孔云峰 2 地理视频数据模型设计及网络视频 GIS 实现137[2JStefanakis E , Peterson M p , Armenakis C , et a1. Geographic Hypermedia: phy , 2006 , 27:467 Concepts and& Systems[1]. Lecture Notes in Geoinformation and Cartogra-Video Metadata Supporting Video- GIS Integration [CJ. ICIP , Berkeley , 2004口 o J YOOH H , Kim S S. Construction of Facilities Man-agement System Combining Video and Geographical Information[3J杜清运，刘涛.户外增强现实地理信息系统原型设[JJ.Surveying and Geo-Spatial Infor2004 ，凯的 :435-442计与实现[1].武汉大学学报?信息科学版， 2007 ，mation Engineering ,32 (11) : [4J李德仁，胡庆武.基于可量测实景影像的空间信息 服务[J].武汉大学学报?信息科学版，口 1J 唐冰，周美玉.基于视频图像的既有线路地理信息 系统[J].铁路计算机应用， 2001 ， 10 (11) :31-33[12J 赵祥模，李娜，王国强，等.基于 GPS 的公路视频影 像信息系统口].中国公路学报，2007 , 32(5) :377-380 [5J [6J Berry J K. Capture ‘ Where' and ‘ When' on VideoBased GIS[ 1]. GEOWORLD , 2000(9) :26-27 Navarrete T , Blat J. VideoGIS: Segmenting and Indexing Video Based on Geographic Information[C]. The 5th AGILE Conference on Geographic Informa tion Science , Palma de Mallorca , Spain , 2002 [7J Navarrete T. Semantic Integration of Thematic Geographic Information in a Multimedia Context [DJ. Barcelona: Universitat Pompeu Fabra , 2006 [8J Hwang T H , Choi K H , Joo I H , et al. MPEG- 7 Metadata for Video- based GIS Applications [CJ. IGARSS , Toulouse , France , 2003 [9J Joo I H , Hwang T H , Choi K H. Generation of2006 , 19(3): 87[13J 孔云峰.一个公路视频 GIS 的设计与实现[J J. 公路，2007 (1) :118-122[14J 丰江帆，张宏，沙月进.基于 GPS 与 GIS 的视频直播系统[J].计算机工程，2007 , 33 (1 4) :230-232[15J 周永川，张嘉兴，何泰源，等. Video-GIS 技术于结构维护管理之应用[J].中华技术杂志， 2003 ， 57 (1) :21-30作者简介:孔云峰，毅嫂，博士，博士生导师，主要从事 GIS 设计与 管理、多媒侬 GIS 与应用研究。E-mail: yfkong@Design of Geo Video Data Model and Implementation of Web-?ased VideoGISKONG Yunfeng(11. 2College of Environment and Planning , HenanUniversi句，Kaifeng 475004 , China)(2China- Australia Cooperative Research Center for Geoinformation Analysis and Applications , Henan University , Kaifeng 475004 , China)Abstract: We present a data model for GeoVideo and a system framework for VideoGIS , including the data structure of GeoVideo data , the processing flow of Geovideo data , key modules of a VideoGIS , and the technical design and implementation issues. Several key technologies , such as Web map design , GeoVideo management , GeoVideo player design and system integration , are discussed in detai l. Utilizing Google Maps AP l, ArcGIS 9. 3 map services and Flash video standard , a prototype of VideoGIS is implemented. This VideoGIS provides flexible interfaces for GeoVideo query , index , visualization , navigation in the context of Web maps , and has verified the feasibility of the Geo Video data model and VideoGIS design. Key words: GeoV VideoGIS;system designAbout the author: KONG Yunfeng , professor , Ph. D , Ph. D supervisor , majors in GIS design and tions. E-mail: yfkong@manageme时.multlmedla GIS andappll臼?
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copyright &copyright 。文档资料库内容来自网络，如有侵犯请联系客服。第4卷第1期2006年3月；热带建筑；27；TROPICARCHITECTURE；ArcEngine中的图层对象创建；高娜李建成；(华南理工大学建筑CAD研究中心,广东广州510；摘要:本文介绍如何在ArcEngine中建立地图；关键词:ArcE图层;Shape文件；GAONaLIJiancheng；(ResearchCenterofCADinA
第4卷第1期2006年3月热带建筑27TROPICARCHITECTUREArcEngine中的图层对象创建高　娜　李建成(华南理工大学建筑CAD研究中心,广东广州510640)摘　要:本文介绍如何在ArcEngine中建立地图图层。在AE中,地图是由多个图层重叠而形成的,每个图层包含整幅地图的一个方面。图层引用地理数据,而地理数据则存储在shape文件或地理数据库中,所以每个图层的背后都隐含着一组属性,多个图层的组合也形成了多个属性的集合。其实,图层不过是一个引用地图数据的指针而已,它是不包含什么地理属性的。关键词:ArcE图层;Shape文件TheLayer’CreationofArcEngineGAONa　LIJiancheng(ResearchCenterofCADinArchitecture,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510640,China)Abstract:ThepaperrecommendshowtocreatemaplayersinArcEngine.Themapisoverlapofseverallayers,everylayerincludeoneaspectofthewholemap.ThegeographydataisexcerptedbythelayerandstoragedintheshapefilesorGeodatabase.Soeverylayercontainsagroupoffeatures,andthecombinationofseverallayersformtheaggregateofseveralfeatures.Actually,layerisanindexwhichexcerptsgeodata,butnotcontainthefeatures.Keywords:ArcEngine,layer,shapefile1　引言人类已经步入信息社会,各种各样的信息系统已经建设或正在建设或即将建设,其中地理信息系统(GIS)是发展最快、应用最广的系统之一。地理信息系统(GeographicalInformationSystem,简称GIS),是20世纪60年代开始迅速发展起来的地理学研究技术,是多种学科交叉的产物,是一种特定而十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬件、软件系统的支持下,以地理空间数据库为基础,采集、存储、管理、分析和描述整个或部分地球表面(包括大气层在内)与空间和地理分布有关的数据,为地理研究和地理决策服务的空间信息系统。地理信息系统处理、管理的对象是多种地理空间实体数据及其关系,包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据、属性数据等,用于分析和处理在一定地理区域内分布的各种现象和过程,解决复杂的规划、决策和管理问题。在众多GIS的产品中,ESRI公司的ArcGIS9拥有强大和完善的GIS服务架构,支持高度的可伸缩性二次开发。而ArcGIS体系中的核心模块ArcEngine的出现是ESRI划时代的突破,其优化了核心组件架收稿日期:2006年2月.作者简介:高　娜(1981-),女,硕士研究生.构,推出更强大的一系列二次开发控件,同时支持COM、Java和.net开发,并可将成果进行分发,从而大大降低了开发难度,也大大提高了GIS应用程序的开发效率。在地理系统的应用中,地图是必不可少的,而地图又是由一个个图层组成,所以图层的创建是使用地图的基础。在ArcGIS体系中引入了shape文件以存储地理数据,图层只是引用这些地理数据,这使得图层的创建具有更大的灵活性和可修改性。2　ArcEngine简介本论文中所讲述的图层创建是利用ArcEngine组建库,在VB6的环境下开发的。提到ArcEngine,我想有必要先介绍一下ArcObject(AO)。AO是ESRI公司ArcGIS家族中应用程序Arcmap、AcrCatalog和ArcS2cene的开发平台,包括大量的可编程组件,从细粒度的对象(例如单个的几何对象)到粗粒度的对象(例如与现有ArcMap文档交互的地图对象),涉及面极广,这些对象为开发者集成了全面的GIS功能。每一个使用ArcObject建成的ArcGIS产品都为开发者提供了一个应用开发的容器,包括桌面GIS(ArcGISDesk2　28热带建筑(2006)　第4卷top)、嵌入式GIS(ArcGISEngine)以及服务端GIS(ArcGISServer)。ArcGISEngine包含一个构建定制应用的开发包。图层。当我们生成简单的地图时,最有效的方法就是在地图内简单地生成需要的地图图层。但当我们与其他人共享图层时,最好以独立图层文件的形式来生成图层。3.1　图层是对地理数据的概括(抽象)程序设计者可以在自己的计算机上安装ArcGISEn2gine开发工具包,工作于自己熟悉的编程语言和开发环境中。ArcGISEngine通过在开发环境中添加控件、工具、菜单条和对象库,在应用中嵌入GIS功能。例如:一个程序员可以建立一个应用程序,里面包含一个ArcMap的专题地图、一些来自ArcGISEngine的地图工具和其他定制的功能。ArcGISEngine的开发包包括三个关键部分:控件、工具条和工具、对象库。控件是ArcGIS用户界面的组成部分,你可以嵌入并在你的应用程序中使用。例如:一个地图控件和一个内容表控件可以加在应用中来展示和交互式运用地图。工具条是GIS工具的集合,在应用程序中用它来和地图和地理信息交互。工具包括:平移、缩放、点击查询和与地图交互的各种选择工具。工具在应用界面上用工具条的方式展现。通过调用一套丰富的常规的工具和工具条,建立定制应用的过程被简化了。开发者可以很容易的将选择的工具拖放到定制应用中或创建自己定制的工具来实现与地图的交互。地图浏览工具条包括一组用于放大、平移、全屏和前一屏的交互式工具。对象库是可编程ArcObject组件的集合,包括几何图形到制图、GIS数据源和geodatabase等一系列库。在Windows、UNIX和Linux平台的开发环境下使用这些库,程序员图层只是对一系列地理数据的“引用”,实质上它并不存储地理数据。这样的工作方法有以下好处:??对于同一地理数据,你可以创建表达不同属性的图层,或者使用不同的符号化方法来创建图层。??可以对地理数据进行编辑,相应的地图图层在下次显示时也会做相应的更新。??图层之间可以共享同一地理数据文件而不需要制作副本拷贝。图层可以引用网络上任一位置的可以访问的数据。ArcGIS中,图层可以作为地图文档的一部分保存或以具有扩展名为.lyr的文件单独存储在硬盘上。图层,让用户能够制定绘图的方法、设置比例尺阈值(scalethreshold)、在视图中进行选择等。图层可以让用户指定地理数据集的任何一种绘图方法,但是,地理数据集并不包括绘制这些数据的指令。创建一个图层时,可以指定绘制这些数据的方法。对于同一数据集,可以创建同一个图层。每一个图层都可以表现一个属性值的情况。3.2　图层的类型地理信息在地图上可以用一系列不连续的要素、影像或栅格、表面来表示。下面将列出一些可以加到地图中的图层类型。大多数图层与地理数据库(geo2database)中的地理数据集有关联。(1)要素图层可以开发出从低级到高级的各种定制的应用。相同的GIS库也是构成ArcGIS桌面软件和ArcGISServer软件的基础。开发者可以在他们自己选择的集成开发环境下,开发ArcGISEngine应用程序,例如:对Windows开发者来说有MicrosoftVisualStudio或Delphi、VB6。对Java开发者来说有ECLIPSE,SunONEStudio或Borland’sJBuilder。开发者可以使用集成开发环境注册ArcGISEn2gine开发组件,然后建立一个基于窗体的应用,添加ArcGISEngine组件并编写程序代码构建自己的应用。我们知道,许多地理对象具有独特的形状。要素图层用某种特定的绘图方法来表达与某一要素类型相关的描述性信息。要素类型可以为点、线、多边形。点图层是geodatabase、coverage、shapefile、CAD文件、或其他数据集中具有单一坐标的要素集。线图层是一维要素类,如geodatabase中的线或边要素类、coverage中的弧段要素类或线shapefile。多边形图层是二维要素类,如geodatabase或cov2erage中的多边形要素类,或多边形shapefile。(2)栅格图层3　ArcGIS的图层图层(layer)是GIS在地图上地理表达的基本单位。GIS是按照地理要素组织图层的,因此图层是同类地理要素的集合。每个图层表达的是按照地图绘制者的规范绘制出的一系列有关联的地理数据。比如,可以创建表达溪流、政区界线、测量点位和公路的很多地理数据以遥感影像、航空相片或采样栅格的形式表达。一个栅格层用某种绘图方法来表达光谱信息或栅格的描述性信息。栅格层由具有属性值的象元的矩阵组成,是geodatabase中的栅格、ArcInfo工作空间中的格网(grid)或文件夹中的图像文件。第1期高　娜,等:ArcEngine中的图层对象创建　29(3)TIN图层TIN图层是geodatabase或ArcInfo工作空间中的TIN数据集。它用一种绘图方法表示格式,是那些含有点、多点(multipoint)、折线(poly2line)或多边形形状的同类要素的集合,可以满足简单要素数据集的需要。一个ESRIshape文件由主文件(.shp),索引文件(.shx),和一个dBASE表(.dbf)组成。主文件包含几何形状,是一个可以直接访问、长度可变的文件,在主文件中每条记录用一系列的点描述一个物体。主文件包含一个固定长度的文件头和一系列可变长的记录集,每一个可变长的纪录由一个固定长度的纪录头和一个可变长的纪录内容。索引文件包含数据的索引。在索引文件中,每条记录保存主文件中相应的物体相对主文件头的偏移量。在dBASE表中包含每条记录的属性,这种几何形状与属性一对一的关系是依据纪录的数量的,dBASE文件中的属性纪录和主文件中的纪录必须是顺序是一样的。字段的定义是可以修改的。前面讲过,图层只是对一系列地理数据的“引用”,并不存储地理数据,这些地理数据存储在shape文件中。那么要创建一副地图,首先就要创建存储地理数据的shape文件,即3.shp、3.shx和3.dbf文件,其中3.dbf中的属性字段是可以在程序中自己定义和修改的。出了不规则三角网(TIN)中Z值的变化,用来绘制地球表面的形状。一个TIN图层由一系列具有公共结点和边的三角形组成。另外还有注释图层,即gepdatabase、coverage或CAD数据集中的注释要素类。4　与其他系统图层的区别在这里,以mapinfo系统中的图层为例进行比较。在Mapinfo中,图层是一个透明层,每个图层对应的是一个可以地图化的表。在地图窗口中,Mapinfo把表按图层的方式一层层地叠加在一起,构成一副完整的地图。地图图层就像地层一样,一层层叠加就构成了地球。当打开一个或多个地图表后,用户就可以在图层控制对话框中对图层进行控制,如添加、删除、排序、可/不可显示、可/不可编辑等操作。在mapinfo系统中要创建一个图层要通过创建相应的地图化表来实现,每创建一个图层就要创建一个地图化的表,修改图层属性也即是要修改对应的地图化表,比较麻烦。而在ArcGIS中,图层只是对一系列地理数据的“引用”,实质上它并不存储地理数据。它是利用shape文件来存储地图属性,同时也通过修改shape文件的字段属性来改变地图图层的属性,这样就增强了图层的可修改性和可移植性,使图层的使用更加灵活、方便。这也是引入shape文件的优越性。6　Shape文件创建方法首先要创建一个简单的域集合,域集合里包涵新的域,对于新的域,我们要对它进行几何定义。我们要创建的图层主要是用来绘制地图的,是要素图层,所以在类型里面只给了点、线、面三个选项。如图1a。5　Shape文件介绍Shape文件是ESRI提供的存储地理数据的矢量　a)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　b)图1　　确定了图层的名字、类型和存放位置以后,程序开始创建shape文件。地理数据的属性是用字段表示的,这就需要我们自己添加相应的字段,以表示各种不同的图层,如图1b。要注意的是图层字段的名称是不能重复的。在程序中可以创建多个字段。程序结束后,在目的文件夹就会生成三个文件,即3.shp、3.shx和3.dbf文件。打开3.dbf文件可以看到下面的表,其中Aa、Bb、Cc即为字段的名称。　30热带建筑(2006)　第4卷　　pField.GeometryDef_2=pGeomDefpField.Name_2=\Shape\pFieldsEdit.AddField(pField)’ID字段pField=NewField图2pField.Type_2=esriFieldType.esriFieldTypeDou2blepField.Name_2=\ID\pFieldsEdit.AddField(pField)其实创建一个图层即是创建一个要素集合,因为图层对象是由要素集合(Features)组成的,而其中每个地理要素都有自己的属性与样式。要素集合由要素(Feature)对象组成,要素对象对应于地图中的点、线、面。也就是说我们可以在Aa、Bb、Cc中定义要素的属性与样式。例如:PublicFunctioncreateFeatureClass(ByValstr2WorkspaceAsString,ByValstrBrowseNameAsString,ByValgeomTypeAsesriGeometryType)AsIFeature2Class’打开工作空间DimpWSFAsIWorkspaceFactorypWSF=NewShapefileWorkspaceFactoryDimpWSAsIWorkspacepWS=pWSF.OpenFromFile(strWorkspace,0)DimpFWSAsIFeatureWorkspacepFWS=pWS’产生OID字段pField=NewFieldpField.Name_2=\D\pField.Type_2=esriFieldType.esriFieldTypeOIDpFieldsEdit.AddField(pField)’返回新建的要素类ReturnpFWS.CreateFeatureClass(strBrowseName,pFieldsEdit,Nothing,Nothing,riFTSimple,\Shape\,\\)EndFunctionesriFeatureType.es27　总结在ArcEngine中,要创建一个新的图层,首先就要创建一个要素集合,然后进一步定义每个地理要素的属性与样式。这些要素存储在Shape文件中,通过对这些要素的引用,创建了一个一个不同类型的图层,就组成了我们看见的地图,我们可以随时修改图层的属性。’设置GeometryDef属性,给SHAPE字段使用DimpGeomDefAsIGeometryDefEditpGeomDef=NewGeometryDefWithpGeomDef　　.GeometryType_2=geomType　　.SpatialReference_2=NewUnknownCoordi2nateSystemEndWith’新建字段DimpFieldAsIFieldEditDimpFieldsEditAsIFieldsEditpFieldsEdit=NewFields’几何字段pField=NewFieldpField.Type_2=esriFieldType.esriFieldTypeGeom2etry参考文献:1　朱恩利,李建辉.地理信息系统基础及应用教程[M].北京:机械工业出版社,2004.2　黄杏元等,地理信息系统概论[M].北京:高等教育出版社,2001.3　徐祖舰.GIS入门与提高[M].重庆:重庆大学出版社,2001.4　Http//:三亿文库包含各类专业文献、文学作品欣赏、高等教育、行业资料、幼儿教育、小学教育、各类资格考试、应用写作文书、ArcEngine中的图层对象创建47等内容。　
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