基于ArcEngine的信息管理系统关键技术研究

摘 要： 以某城市部件数据为对象，在分析ArcEngine组件技术基础上，研究了基于ArcEngine的数字化城市部件信息管理系统设计与实现中的关键技术，其中包括视图同步技术、图层控制技术、数据查询技术、空间分析等技术。以.NET为开发环境，采用C#语言开发了一套基于ArcEngine组件库的数字化城市部件信息管理系统，实现了用户对城市部件属性数据和空间数据的管理。

关键词： 数字化城市； GIS； 城市部件； ArcEngine； 空间数据库； 信息管理系统； 组件式开发

中图分类号： TN919?34； P226.3 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2013）12?0074?04

0 引 言

“数字化城市”是基于地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）、遥感系统（RS）等关键技术，深入开发和应用空间信息资源，建设服务于城市规划、建设和管理的信息基础设施和应用体系[1]。数字化城市的管理主要是指基于“万米单元网格城市管理法”和“城市部件管理法”的一种城市管理新模式[2]。“城市部件管理法”是把物化的城市管理对象作为城市部件进行管理，运用地理编码技术，将城市部件按照地理坐标定位到万米单元网格图上，通过网格化城市管理信息平台对其进行分类管理的方法[3]。城市部件主要指城市市政管理的各项公用设施、公共设施和交通设施等。

本文以某城市部件数据为对象，着重研究了基于GIS软件平台上的组件式开发技术和基于ArcEngine的数字化城市部件信息管理系统设计与实现中的关键技术。

1 ArcEngine

ArcGIS是美国环境系统研究所开发的一个全面的、完善的、可伸缩的GIS软件平台，是世界上使用最广泛的GIS软件之一[4]。ArcGIS与其他GIS软件相比具有以下特点：完善的空间数据模型；空间与非空间数据的一体化管理；支持MicroSoft的.NET平台；支持多种数据格式；支持Web GIS应用；具有齐全、强大的空间分析和计算功能等。

ArcGIS Engine（ArcEngine）是开发人员用于建立自定义应用程序的嵌入式GIS组件的一个完整类库。开发人员可以使用ArcEngine将GIS功能嵌入到现有的应用程序中，也可以建立能分发给众多用户的自定义高级GIS系统应用程序。ArcEngine由一个软件开发工具包和一个可以重新分发的、为所有ArcGIS应用程序提供平台的运行时组成[5?6]。ArcEngine由数据存取、地图表达、开发组件、基本服务和运行时选件5个部分组成。

ArcEngine为辅助应用程序开发提供了地图控件、工具条控件、阅读者控件、页面布局控件、内容列表控件、场景控件、球体控件、使用工具条等控件。ArcEngine开发人员可以将以上控件用于ActiveX，.Net和Java等开发者环境，并与其他开发控件和组件结合创建具有显示多个地图图层、地图漫游和缩放、识别地图上的要素等定制功能的应用程序。

基于ArcEngine的信息管理系统关键技术包括视图同步技术、图层控制技术、数据查询技术、空间分析等技术。

2 图层控制技术

2.1 调整图层显示顺序

调整图层显示顺序功能的实现主要利用了TOCControl控件的OnMouseDown，OnMouseUp两个事件和HitTest（），Update（）两个方法；OnMouseDown事件方法的主要功能是获得源图层pMoveLayer，OnMouseUp事件方法的主要功能是：获得目标图层及其索引号；利用IMap提供的MoveLayer（pMoveLayer，Toindex）将源图层pMoveLayer移到目标图层（Toindex）的下方；使用ITOCControl提供的Updata（）方法更新TOCControl空间中显示的内容。

2.2 鼠标右键获得图层属性

2.3 鼠标右键获得图层标注[8]

ArcObjects中的文字标注分为2种：标注（Label）和注记（Annotation）。它们都是在要素图层上以文字来揭示地图要素的某些信息，如地名、人口等。前者较为简单，后者较为复杂但功能更加强大，本系统采用了后者。

3 数据查询技术

在基于ArcEngine的信息管理系统中，使用了基于空间要素和基于空间属性2种查询技术。

3.1 基于空间要素的查询

3.2 基于空间属性的查询

基于空间属性查询空间对象，需要使用QueryFilter和FeatureCursor对象。QueryFilter对象用来构造属性查询条件，其实现了IQueryFilter接口。FeatureCursor是一个可以包含多个Feature对象，它实现了IFeatureCursor接口和ICursor接口，通过IFeatureCursor：：NextFeature方法可以遍历所有的Feature对象，通过ICursor：：NextRow可以遍历所有的属性记录。基于空间属性查询的部分关键代码如下：

4 空间分析技术[9]

本系统具有两种空间分析方法：缓冲区分析和最短路径分析。缓冲区分析是在缓冲区概念上，以数据库中的点、线、面为对象，自动建立其周围一定范围内的缓冲区多边形，帮助解决临近度的问题[10]。ArcEngine中已经封装好了缓冲区运算的方法，设计人员只要根据缓冲区多边形获得需要的信息即可。

最短路径分析是利用ArcCatalog中的工具建立好网络拓扑，然后静态加载已经创建好的网络。当选择了起始节点和终止节点后，系统便可以自动分析出最优路径并以红色高亮显示。最短路径分析部分关键代码如下：

5 结 语

本文以.NET作为开发环境，采用高级编程语言C#开发了一套基于ArcEngine组件库的数字化城市部件信息管理系统，实现了用户对城市部件属性数据和空间数据的管理。该系统不仅具有地图浏览功能、图层控制功能、要素和属性查询功能、空间分析等功能，而且人机界面友好、功能强大、操作简便。本文所涉及的关键技术具有一定的通用性和实用性。

参考文献

[1] 陈平.网格化城市管理新模式[M].北京：北京大学出版社， 2006.

[2] 王洪深，吴强华，许欣.数字化城市管理新模式信息系统设计与开发[J].地理信息世界，2008，37（4）：22?23.

[3] 王建强.城市部件数字化调查系统的研究与实现[J].测绘与空间地理信息，2009，30（3）：56?62.

[4] 李德仁，龚健雅，边馥荃.地理信息系统导论[M].北京：测绘出版社，1993.

[5] 何建国，吕从，刘伟，等.基于ArcGIS Engine的城市基础地理信息数据库系统开发研究[J].测绘科学，2007，13（4）：67?79.

[6] XU Han?wei， BADAWI R， FAN Xiao?hu， et al. Research for 3D visualization of digital city based on SketchUp and ArcGIS [J]. Proceedings of SPIE， 2009， 7492： 111?116.

[7] CHEN Hua， LI Xiao?bing， XU Guang?hui. Design and realization of geographic information service system based on SuperMap GIS [J]. Computer Engineering and Design， 2009， 13（20）： 100?103.

[8] XU Han?wei， LIU Zhi?hui， BADAWI R， et al. Research on models of digital city geo?information sharing platform [J]. Proceedings of SPIE， 2009， 7492： 7?13.

[9] 李赢.空间数据格式转换方法的研究[J].职教研究，2009（3）：9?13.

[10] 贾鹏鹏.空间数据库实现理论与应用研究[J].硅谷，2010，34（10）：8?11.