如何基于C#GIS实现校园电子地图

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基于C# GIS也就是在C#平台上进行地理信息系统的校园电子地图，主要是存储和处理空间信息的高新技术。本系统一般分为两个部分，***部分为地图数据的设计和.GST地图文件的生成，第二部分为具体代码的设计。

1．基于C# GIS的校园电子地图简介

地理信息系统(Geographic Information System, GIS)是融计算机图形和数据于一体，存储和处理空间信息的高新技术。它是以地理空间数据库为基础，在计算机硬、软件环境的支持下，对空间相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示，并采用地理模型分析方法，适时提供多种空间和动态的地理信息，为地理研究、综合评价、管理、定量分析和决策服务而建立起来的一类计算机应用系统。校园电子地图是利用GIS技术实现对校园地物位置的实时显示，具有漫游，鹰眼，缩放，定位，量算，查询等功能。

本系统以中北大学校园地图信息为基础，在.NET环境下通过C#语言对MapX控件进行二次开发来实现的。MapX是MapInfo公司的地图化的ActiveX，在利用面向对象程序设计语言的开发应用中嵌入MapX，可以非常简便的使其应用程序具有强大的地图控制功能。在应用程序设计前期还用到了MapInfo Professional软件。MapInfo Professional是目前世界上比较完备、功能强大、全面直观的桌面地理信息系统，是一套强大的基于Windows平台的地图化信息解决方案。MapInfo Professional主要提供地图绘制、编辑、地理分析、网格影像等功能。

2．系统设计

本系统设计可分为两个部分，***部分为地图数据的设计和.GST地图文件的生成，第二部分为具体代码的设计。这样设计有以下目的：

1）当出现校园规划地图变更时，只需变更地图数据并重新生成.GST文件，然后覆盖应用程序下maps文件夹下的地图文件即可。

2）当地图软件功能变更时，需要开发人员进行相关功能的完善与增删。

采用这种设计可以使程序的代码量大大降低，便于维护，提高了程序运行性能。

2．1系统功能与目标

本系统设计目标是提供校园各地物的具体位置及相关地物信息阅览，为新生以及其他***次到访者提供便利的图文信息查询。为此，本系统功能主要如下：

1）实现校园电子地图功能并实现对其的各种基本操作，能够详细直观地表达校园各项空间信息和属性信息；

2）实现地图上的图元定位并显示相关属性信息；

3）实现鹰眼图功能；

4）实现地图上距离测量；

2．2系统空间模型设计

MapInfo采用空间数据与属性数据分开存储模式。空间数据是用来确定图形和制图特征的位置，这是以地球表面空间位置为参照的；属性数据用来反映与几何位置无关的属性，它一般是经过分类，命名，量算，统计等方法得到的。MapInfo根据不同专题将地图分层，然后按照一定顺序来组织地图。每一个图层都包含了地图的不同部分，它存储为若干文件。将这些图层按一定顺序叠加，就能看到整个地图信息。

本系统利用MapInfo Professional软件根据需要将校园地图绘制为7个图层，分别为教学区图层、住宿区图层、生活区图层、体育设施图层、道路图层、绿化带图层、背景图层。同时分别为这些图层做了适当的属性数据设计，通过属性数据来实现目标图元的查询与定位。 图1为教学区图层的属性数据表，其它图层数据表不再一一列出。

图1 教学区图层属性数据表

2．3利用Geoset Manager集成地图

在MapX中，地图是分层显示的，每一层对应一个.Tab文件。安装MapX5.0后，运行Geoset Manager，将MapInfo Professional生成的7个图层按照教学区图层、住宿区图层、生活区图层、体育设施图层、绿化带图层、道路图层、背景图层顺序添加，然后存储到一个.GST文件中，本系统存储为“nuc_1.gst”。这样在程序段Form1_Load中直接加载该.GST文件，不用依次加载各个图层，使编程工作更加简单。

2．4系统主要功能设计

2．4．1 电子地图基本功能的实现

电子地图基本功能包括放大、缩小、漫游等，MapX控件已经集成了这些工具，因此编程时C#只需要简单调用这些工具即可，具体代码如下：

private void toolStripButton1_Click(object sender, EventArgs e)  {  axMap2.CurrentTool = MapXLib.ToolConstants.miZoomInTool; //放大工具  }

其它工具调用类似，这里不再赘述。

2．4．2 鹰眼图实现

鹰眼图是GIS系统的一个基本功能，它是为了方便拥护浏览地图而设计的，其作用是显示主图中所显示的地图在整副地图中的位置。用户还可以在鹰眼图中鼠标单击任意区域，则在主图中同步显示该区域，从而实现快速浏览。

实现鹰眼图的思路为：首先在窗体上放两个MapX控件，分别为主图和鹰眼图，然后在鹰眼图上创建一个图层，并在其上添加一个矩形框，该矩形的大小随主图边界而变化。

C# GIS实现鹰眼图的代码如下：

private void axMap2_MapViewChanged(object sender, EventArgs e)  {  MapXLib.Feature tempFea; //声明一个图元，用于鹰眼图中创建的矩形框  MapXLib.Points tempPoints = new Points();   MapXLib.Style tempStyle = new Style();   MapXLib.Point ptMap_1 = new MapXLib.Point();  MapXLib.Point ptMap_2 = new MapXLib.Point();  MapXLib.Point ptMap_3 = new MapXLib.Point();  MapXLib.Point ptMap_4 = new MapXLib.Point();  //设置矩形框四角坐标为主图边框  ptMap_1.Set(axMap2.CtlBounds.XMin, axMap2.CtlBounds.YMin);  ptMap_2.Set(axMap2.CtlBounds.XMax, axMap2.CtlBounds.YMin);  ptMap_3.Set(axMap2.CtlBounds.XMax, axMap2.CtlBounds.YMax);  ptMap_4.Set(axMap2.CtlBounds.XMin, axMap2.CtlBounds.YMax);  //添加点到点集  tempPoints.Add(ptMap_1, 1);  tempPoints.Add(ptMap_2, 2);  tempPoints.Add(ptMap_3, 3);  tempPoints.Add(ptMap_4, 4);  //////////////以下创建临时图层/////////////////////////   MapXLib.LayerInfo tempLayerInfo = new MapXLib.LayerInfoClass();  MapXLib.Fields flds = new MapXLib.FieldsClass();  flds.AddStringField("Name", 100, false);  tempLayerInfo.Type = MapXLib.LayerInfoTypeConstants.miLayerInfoTypeTemp;  tempLayerInfo.AddParameter("Name", "Eagle");  tempLayerInfo.AddParameter("Fields", flds);  m_layer_Eagle = axMap1.Layers.Add(tempLayerInfo, 1); //为鹰眼图添加图层  //////////////以上创建临时图层//////////////////////////   //以下设置边框样式  tempStyle.RegionPattern = FillPatternConstants.miPatternNoFill;  tempStyle.RegionBorderColor = (uint)MapXLib.ColorConstants.miColorBlue;  tempStyle.RegionBorderWidth = 2;  //以下在临时图层添加大小为axMapx2的边界的Rectangle对象   try {  tempFea = axMap1.FeatureFactory.CreateRegion(tempPoints, tempStyle);//创建矩形框   m_feature_Eagle = axMap1.Layers._Item("Eagle").AddFeature(tempFea,  new MapXLib.RowValuesClass()); //添加边框到鹰眼图  }  catch (System.Exception ex)  {  MessageBox.Show(ex.ToString());  }  }

以下为鹰眼图导航功能的实现代码：

private void axMap1_MouseDownEvent(object sender, AxMapXLib.CMapXEvents_MouseDownEvent e)  {  double MapX = 0.0;  double MapY = 0.0;  axMap1.ConvertCoord(ref e.x, ref e.y, ref MapX, ref MapY, MapXLib.ConversionConstants.miScreenToMap); //将屏幕坐标转换为地图坐标  axMap2.CenterX = MapX; //将地图坐标付给主视图  axMap2.CenterY = MapY;  }

2．4．3 图元查找及定位功能的实现

首先，根据comboBox1选择图层，然后将该图层”Name”字段的值绑定到treeView1,双击treeView1中想要查找的图元，则在主图中心位置就会显示要查找的图元，并且将图元其他信息显示在主图下方label中。

主图中定位目标图元主要代码如下：

//查找定位Name字段为node.text的图元,node.text为treeView1双击查找的图元   string str = "Name=" + '"' + node.Text + '"'; //"Name"为图层的一个字段   string layer_name = comboBox1.SelectedItem.ToString(); //选定的图层名 FoundFeatures = axMap2.Layers._Item(layer_name).Search(str, null); //返回找到的图元   if (FoundFeatures.Count > 0) //若找到目标图元   {   axMap2.CenterX = FoundFeatures._Item(1).CenterX;//将目标图元中心坐标赋给主图   axMap2.CenterY = FoundFeatures._Item(1).CenterY;   }   Else //未找到目标图元，提示目标图元不存在   {   MessageBox.Show("查找信息不存在!");   }   将目标图元”Notes”字段值显示到label中，代码如下：   ///////////////////以下是在label4中显示图元Notes字段信息///////////   lyr = axMap2.Layers._Item(layer_name); //comboBox1中选择的图层MapXLib.Fields flds = new MapXLib.FieldsClass();   flds.Add("Name", "Name", MapXLib.AggregationFunctionConstants.miAggregationSum, MapXLib.FieldTypeConstants.miTypeString);   flds.Add("Notes", "Notes", MapXLib.AggregationFunctionConstants.miAggregationSum, MapXLib.FieldTypeConstants.miTypeString);   dts = axMap2.DataSets.Add(MapXLib.DatasetTypeConstants.miDataSetLayer, lyr, lyr.Name, 0, 0, 0, flds, false); //将flds内容添加到数据集   for (int i = 0; i < dts.RowCount; i++)   {   if (dts.get_Value(i, "Name").ToString() == node.Text) //查找“Name”字段

图2 中北大学电子地图界面

系统可分为4部分，顶部为工具栏实现缩放、漫游、测距功能，左侧树视图实现查找定位图元功能，左侧下部为鹰眼图实现导航功能，右侧为主图显示地图信息，右侧下部显示的是树视图中所查找图元其它信息。

4．结束语

本系统是根据校园的地理结构设计的，精确反映了校园内的各种地物信息，可以为新生和家长以及其他初次到访校园人员提供出行向导。系统界面友好、方便，可以作为校园网子系统使用，有助于校园规划建设和管理，为高校带来更好的社会效益。

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