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ArcGIS Engine空间分析学习 [复制链接]

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第六章 空间分析

  空间分析功能是GIS的主要功能之一,本章将为读者介绍一些GIS开发常用的功能涉及到的空间拓扑运算,空间关系运算,空间临近运算所使用到的接口。

6.1 目标

  熟悉ITopologicalOperator接口(用于空间拓扑运算)的使用;
  熟悉IRelationalOperator接口(用于空间拓扑运算)的使用;
  熟悉IProximityOperator接口(用于空间拓扑运算)的使用。

6.3 ITopologicalOperator接口

         ITopologicalOperator接口:用来通过对已存在的几何对象做空间拓扑运算,以产生新的结合对象。
         实现该接口的类又Point,Multipoint,Polygon,MultiPatch ,这些都是高级几何对象,另外GeometryBag也实现了该接口
         低级的构建几何对象如Segments(Line,Circular,Arc,Elliptic Arc,Bezier Curve),Path或者Rings 如果想使用该接口需要包装成高级几何对象
         ITopologicalOperator接口,通常GIS系统中 缓冲区分析,裁剪几何图形,几何图形差分操作,几何图形合并操作等都需要使用此接口
         ITopologicalOperator的主要方法:
              1、Boundary      几何图形对象的边界
              2、Buffer            对几何图形对象进行缓冲区空间拓扑操作
              3、Clip              对几何图形对象进行裁剪  空间拓扑操作
              4、ConstructUnion    高效的合并多个枚举几何对象与单个几何对象合并为单个几何对象,这对于大量几何对象的合并非常有效
              5、ConvexHull        构建几何对象的凸边形
              6、Cut               切割几何对象
              7、Difference        一个几何图形减去它与另一个几何图形相交的部分
              8、Intersect     两个同维度几何对象的交集部分
              9、Simplify      使几何对象拓扑一致
              10、SymmetricDifference      对称差分将两个几何图形的并集部分减去,减去两个几何图形交集部分
              11、Union        合并两个同维度的几何对象为单个几何对象

  1)Boundary属性:

    Polygon几何对象的Boundary是组成它的Polyline对象;

    Polyline几何对象的Boundary是组成它的顶点Point几何对象;

    而Point几何对象的Boundary是空对象。

  2)Buffer方法使用代码片段:

  1. /// <summary>
  2.         /// 获取缓冲区图形
  3.         /// </summary>
  4.         /// <param name="pGeometry">源几何图形</param>
  5.         /// <param name="distance">缓冲区半径</param>
  6.         /// <returns></returns>
  7.         private IGeometry GetBufferPolygon(IGeometry pGeometry, double distance)
  8.         {
  9.             ITopologicalOperator topoloticalOperator = pGeometry as ITopologicalOperator;
  10.             IPolygon pPolygon = topoloticalOperator.Buffer(distance) as IPolygon;// 擦,这就得到缓冲区了?
  11.             return pPolygon;
  12.         }
复制代码

  3)Clip 方法,用一个Envelope对象,对一个几何对象进行裁剪;
  4)ConvexHull方法,可以产生一个几何图形的最小的 边框凸多边形 (没有凹面包含几何图形的最小多边形);
  5)Cut方法,不支持GeometryBags几何对象,它可以指定一条切割曲线和一个几何图形,经过切割运算后把几何图形分为左右两部分,左右两部分是相对曲线的方向而言的。点与多点不能被切割,Polyline和Polygon只有与切割曲线相交时才能执行CUt方法;
  6)Difference方法 用于产生两个几何对象的差集 ,(两个几何对象,将一个作为保留对象,与另一个做交集,在保留对象上减去 交集部分 得到的对象就是差集);
  7)Union 是合并同维度的两个几何对象,ConstructUnion 的解释太模糊,没看懂,(看图理解的是,Union必须有交集才能合并,ConstructUnion 几何对象分离也能合并,作为一个整体几何对象);
  8)Intersect方法,用于返回两个同维度几何对象的交集,即两个几何对象的重合部分;
  9)SymetricDifference方法,用于产生两个几何图形的对称差分,即两个几何对象的并集减去 它们交集部分。

  10)IsSimple属性和Simplify方法
    a)IsSimple属性用于检测几何对象是否是拓扑正确,即为简化几何对象; ---拓扑正确的判断
    b)Simplify方法,用于简化几何对象,使几何对象的拓扑正确。     ---拓扑正确的操作

6.3.2 简化几何对象功能开发

  以下代码片段演示了如何使一个几何对象在拓扑上一致,例如在一个PointCollection对象中移除所有重合点;
  对于SegmentCollection移除所有重合线段,而相交的线段会变成非相交线段(即在相交处产生一个顶点);
  Polygon所有相交的环将被移除,未封闭的环将被封闭。

  1. /// <summary>
  2.         /// 简化几何对象
  3.         /// </summary>
  4.         /// <param name="pGeometry"></param>
  5.         private void SimplifyGeometry(IGeometry pGeometry)
  6.         {
  7.             try
  8.             {
  9.                 ITopologicalOperator pTopOperator = pGeometry as ITopologicalOperator;
  10.                 if (pTopOperator != null)
  11.                 {
  12.                     if (!(pTopOperator.IsKnownSimple))
  13.                     {
  14.                         if (!pTopOperator.IsSimple)
  15.                         {
  16.                             pTopOperator.Simplify();// 擦,又完成了
  17.                         }
  18.                     }
  19.                 }
  20.             }
  21.             catch (Exception)
  22.             {

  23.                 throw;
  24.             }
  25.         }
复制代码

6.4 IRelationalOperator接口

  几何对象之间都存在着某种关联关系,如包含,相等,在内部,相交,叠加等
  这些关联关系的获得都可以通过IRelationalOperator接口来获得,关系运算是在两个几何对象间进行的
  通过IrelationalOperator的某一个方法 ,返回一个布尔值,来说明这两个几何对象是否有这种关系!!!
  所有支持ITopologicalOperator的几何对象的类,也实现了IRelationalOperator接口,其中包括Envelope对象
  这意味着还可以对两个几何对象的Envelope进行关联关系检查

  IRelationalOperator 接口的方法:
    1、Contains  检查 A与B 是否是A包含B的关系
    2、Crosses    检查A与B是否相交
    3、Equal  检查A与B是否相等
    4、Touches   检查A与B是否是否相连
    5、Disjoint     检查A与B是否是否不相交
    6、Overlaps    检查A与B是否有重叠
    7、Relation        检查是否存在定义relationship(关系?)
    8、Within         检查两个几何图形,A是否包含于B中

6.4.2 判断几何对象包含关系功能开发

  以下代码片段演示如何 判断 几何图形A 是否包含 几何图形B

  1. /// <summary>
  2.         /// 判断 几何图形A 是否包含 几何图形B
  3.         /// </summary>
  4.         /// <param name="pGeometryA"></param>
  5.         /// <param name="pGeometryB"></param>
  6.         /// <returns></returns>
  7.         private bool CheckGeometryContain(IGeometry pGeometryA, IGeometry pGeometryB)
  8.         {
  9.             IRelationalOperator pRelOperator = pGeometryA as IRelationalOperator;
  10.             if (pRelOperator.Contains(pGeometryB))
  11.             {
  12.                 return true;
  13.             }
  14.             else
  15.             {
  16.                 return false;
  17.             }
  18.         }
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6.5 IProximityOperator接口

  IProximityOperator接口,用于获取两个几何图形的距离,以及给点一个Point,求另一个几何图形上离给定点最近的点。

  QueryNearestPoint,ReturnDistance,ReturnNearestPoint
  ReturnDistance方法用于返回两个几何对象间的最短距离,
  QueryNearestPoint方法用于查询获取几何对象上离给定输入点的最近距离的点的引用
  ReturnNearestPoint方法,用于创建并返回几何对象上离给定 输入点的最近距离的点

  以下代码片段演示如何使用IProximityOperator接口获取给定与要查询的几何图形的最近点。

  1. /// <summary>
  2.         /// 在pGeometry上返回一个 离pInputPoint最近的point
  3.         /// </summary>
  4.         /// <param name="pInputPoint">给定的点对象</param>
  5.         /// <param name="pGeometry">要查询的几何图形</param>
  6.         /// <returns></returns>
  7.         private IPoint NearestPoint(IPoint pInputPoint, IGeometry pGeometry)
  8.         {
  9.             try
  10.             {
  11.                 IProximityOperator pProximity = (IProximityOperator)pGeometry;
  12.                 IPoint pNearestPoint = pProximity.ReturnNearestPoint(pInputPoint, esriSegmentExtension.esriNoExtension);
  13.                 return pNearestPoint;
  14.             }
  15.             catch (Exception)
  16.             {
  17.                 return null;
  18.             }
  19.         }
复制代码

  以下代码片段演示如何使用IProximityOperator接口查询给定的两个几何对象的距离

  1. /// <summary>
  2.         /// 获取两个几何图形的距离
  3.         /// </summary>
  4.         /// <param name="pGeometryA">几何图形A</param>
  5.         /// <param name="pGeometryB">几何图形B</param>
  6.         /// <returns></returns>
  7.         private double GetTwoGeometryDistance(IGeometry pGeometryA, IGeometry pGeometryB)
  8.         {
  9.             IProximityOperator pProOperator = pGeometryA as IProximityOperator;
  10.             if (pGeometryA != null && pGeometryB != null)
  11.             {
  12.                 double distance = pProOperator.ReturnDistance(pGeometryB);
  13.                 return distance;
  14.             }
  15.             else
  16.             {
  17.                 return 0;
  18.             }
  19.         }
复制代码
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