ArcGISEngine开发入门：创建首个GIS桌面应用

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"AE开发指南(中文) 是一个关于ArcGISEngine基础开发的教程，由侯志伟整理，旨在教授如何创建和增强GIS桌面应用程序。教程内容包括使用Visual Studio创建MapControlApplication，加载GIS数据，以及实现编辑功能。" 本教程主要针对ArcGISEngine 9.3，它是一个强大的GIS组件库，允许开发者快速构建定制的GIS应用程序，无需从零编写所有基本功能的代码。开发者可以利用这些组件实现地图显示、数据加载、地图操作、高级编辑和空间分析等多种功能。教程的第一部分是创建第一个ArcGISEngine桌面应用程序。这一阶段的目标是搭建一个基础框架，包括加载必要的GIS控件，如MapControl、ToolBarControl、TocControl、LicenseControl等，以及一个.NET ToolStripMenuItem菜单控件。在Visual Studio 2005或2008中，通过选择ArcGIS Engine模板的MapControlApplication选项，可以轻松创建这个基础框架。准备工作需要安装IDE（如Visual Studio 2005/2008）以及ArcGISEngine Developer Kit 9.3。此外，还需要创建一个包含GIS数据的地图文档（MXD）。在ArcMap中加载所需数据，保存为MXD文件，以便在应用程序中使用。在设计流程中，开发者需要加载MXD文件到应用程序中。运行程序后，通过点击预设的“打开MXD”按钮，可以将MXD地图文档加载到MapControl中，从而在应用程序中展示地图内容。教程的下一步是为应用程序添加编辑功能。这部分可能涉及到对地图对象的选择、属性编辑、空间操作等，以增强应用程序的交互性和功能性。通过ArcGISEngine提供的API，开发者可以实现复杂的编辑操作，如添加、修改和删除地理特征。 "AE开发指南(中文)"为初学者提供了一个逐步的教程，涵盖了ArcGISEngine的基础使用和应用程序开发，适合那些希望进入GIS开发领域的人员学习。通过这个教程，开发者可以掌握使用ArcGISEngine构建GIS桌面应用的基本技能，并能够进一步扩展和定制化自己的GIS解决方案。

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WKSPointZ lowerLeft = new WKSPointZ();

WKSPointZ upperRight = new WKSPointZ();

WKSPointZ lowerRight = new WKSPointZ();

upperLeft.X = 0;

upperLeft.Y = 0;

upperLeft.Z = 0;

upperRight.X = 300;

upperRight.Y = 0;

upperRight.Z = 0;

lowerLeft.X = 0;

lowerLeft.Y = 0;

lowerLeft.Z = -100;

lowerRight.X = 300;

lowerRight.Y = 1;

lowerRight.Z = -100;

multiPatchCreator.SetWKSPointZ(0, ref upperRight);

multiPatchCreator.SetWKSPointZ(1, ref lowerRight);

multiPatchCreator.SetWKSPointZ(2, ref upperLeft);

multiPatchCreator.SetWKSPointZ(3, ref lowerLeft);

//设置贴图的点

WKSPoint textureUpperLeft = new WKSPoint();

WKSPoint textureLowerLeft = new WKSPoint();

WKSPoint textureUpperRight = new WKSPoint();

WKSPoint textureLowerRight = new WKSPoint();

textureUpperLeft.X = 0; textureUpperLeft.Y = 0;

textureUpperRight.X = 1; textureUpperRight.Y = 0;

textureLowerLeft.X = 0; textureLowerLeft.Y = 1;

textureLowerRight.X = 1; textureLowerRight.Y = 1;

multiPatchCreator.SetTextureWKSPoint(0, ref textureUpperRight);

multiPatchCreator.SetTextureWKSPoint(1, ref textureLowerRight);

multiPatchCreator.SetTextureWKSPoint(2, ref textureUpperLeft);

multiPatchCreator.SetTextureWKSPoint(3, ref textureLowerLeft);

//创建 MultiPatch 对象

IMultiPatch multiPatch = multiPatchCreator.CreateMultiPatch() as IMultiPatch;

return multiPatch;

}

catch (Exception Err)

{ MessageBox.Show(Err.Message, "提示", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Information);

}

2.4.9Geometry 集合接口

通过前边对于具体的 Geometry 对象的介绍可知，除了 Point 对象之外，其他几何对象都是通过其他几何对象集

合构建而成。如 MultiPoint 对象是点的集合，Path 对象是 Segment 对象的集合，Polyline 对象是 Path 对象的集

合，Polygon 对象是 Ring 对象的集合，Multipatch 对象是 Triangle Strip 和 Trangle Fan, Trangle,Ring 对象的集合。

ArcGIS Engine 提供了三个主要的几何图形集合接口用于对几何对象的操作，分别是

IPointCollection,ISegmentCollection 和 IGeometryCollection，这些接口揭示出 ArcGIS Engine 的几何模型的实质

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——它们是一种组合构成的模式，这种组合并不一定按照严格的层次结构组织。

在前面介绍一些几何对象的时候，也给大家演示了部分使用功能，这三个接口在程序开发中经常使用到，接下

来简单阐述以下这三个接口的使用方法。

2.4.9.1IGeometryCollection 接口

IGeometryCollection 接口被 Polygon,Polyline, Multipoint, Multipatch, Trangle,T rangle Strip,Trangle Fan 和

GeometryBag 所实现。IGeometryCollection 接口提供的方法可以让开发者对一个几何对象的组成元素即子对象

进行添加，改变和移除。例如：

组成 Polyline 对象的子对象是 Path 对象。

组成 Polygon 对象的子对象是 Ring 对象。

组成 Multipoint 对象的子对象是 Point 对象。

组成 MultiPatch 对象的子对象是 TrangleFan TrangleStrip,Triangle 或 Ring 对象。

组成 GeometryBag 对象的是任何类型的几何体对象，实际上 GeometryBag 是一个可以容纳任何类型几何对象的

容器。

IGeometryCollection 的 Geometry 属性可以通过一个索引值返回一个组成该几何对象的某个子对象，而

GeometryCount 返回组成该几何对象的子对象的数目。

IGeometry 的 AddGeometry 和 AddGeometries 方法都用于向一个几何对象添加子对象，它们的区别是前者一次

只能添加一个几何对象，而后者可以一次添加一个几何对象数组。除此之外，AddGeometry 方法可以将子对象

添加到几何的指定索引值的位置，而 AddGeometries 方法将子对象数组添加到集合的最后。

在使用 AddGeometry 方法添加子对象到 Polygon 对象的过程中，如果子对象即 Ring 出现覆盖现象，那么多边

形就没有封闭或出现了包含关系，那么这个 Polygon 就不是简单 Polygon，因此通过 IGometryCollection 来创建

一个 Polygon 时，需要使用 ITopologicalOperator 的 Simplify 方法保证其有效性。

通过 IGeometryCollection 创建一个 Polygon 对象的代码片段如下：

///<summary>

///构造 Polygon 对象

///</summary>

///<param name="pRingList">Ring 对象集合</param>

///<returns>返回一个 Polygon 对象</returns>

private IPolygon ConstructorPolygon(List<IRing> pRingList)

{ try

{ //创建一个 Polygon 对象

IGeometryCollection pGCollection = new PolygonClass();

object o = Type.Missing;

//遍历 Ring 集合

for(int i=0;i<pRingList.Count;i++)

{ //通过 IGeometryCollection 接口的 AddGeometry 方法向 Polygon 对象中添加 Ring 子对象

pGCollection.AddGeometry(pRingList, ref o, ref o);

}

//QI 至 ITopologicalOperator

ITopologicalOperator pTopological = pGCollection as ITopologicalOperator;

//执行 Simplify 操作

pTopological.Simplify();

IPolygon pPolygon=pGCollection as IPolygon;

//返回 Polygon 对象

return pPolygon;

}

catch (Exception Err)

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{ MessageBox.Show(Err.Message,"提示",MessageBoxButtons.OK,,MessageBoxIcon.Information);

return null;

}

同样可以通过 IGeometryCollection 的 AddGeometryCollection 方法可以将一个 Polygon 中的所有子对象 Ring 添

加到另外一个多边形中，这样就实现了合并两个多边形对象为一个多边形对象的功能，这非常有用。

以下代码片段演示如何合并两个 Polygon 对象为一个 Polgyone 对象:

///<summary>

///合并两个 Polygon

///</summary>

///<param name="firstPolygon">第一个 Polygon</param>

///<param name="SecondPolygon">第二个 Polygon</param>

///<returns>返回合并后的 Polygon</returns>

private IPolygon MergePolygons(IPolygon firstPolygon, IPolygon SecondPolygon)

{ try

{

//创建一个 Polygon 对象

IGeometryCollection pGCollection1=new PolygonClass();

IGeometryCollection pGCollection2 = firstPolygon as IGeometryCollection;

IGeometryCollection pGCollection3 = SecondPolygon as IGeometryCollection;

//添加 firstPolygon

pGCollection1.AddGeometryCollection(pGCollection2);

//添加 SecondPolygon

pGCollection1.AddGeometryCollection(pGCollection3);

//QI 至 ITopologicalOperator

ITopologicalOperator pTopological = pGCollection1 as ITopologicalOperator;

//执行 Simplify 操作

pTopological.Simplify();

IPolygon pPolygon=pGCollection1 as IPolygon;

//返回 Polygon 对象

return pPolygon;

}

catch (Exception Err)

{ MessageBox.Show(Err.Message,"提示",MessageBoxButtons.OK,,MessageBoxIcon.Information);

return null;

}

2.4.9.2ISegmentCollection 接口

ISegmentCollection 接口被 Path,Ring,Polyline 和 Polygon 四个类所实现，它们被称作是 Segment 集合对象，使用

这个接口可以处理组成 Segment 集合对象中的每一个子 Segment 对象。使用 ISegmentCollection 接口可以为一

个 Segment 集合对象添加，插入，删除 Segment 子对象。ISegmentCollection 接口 SetCircle 和 SetRectangle 方法

提供了一种简单不需要添加 Segment 的情况下构建一个完成的 Path,Ring,Polyline 和 Polygon 的方法。

2.4.9.3IPointCollection 接口

IPointCollection 可以被多个几何对象类所实现，这些对象都是由多个点构成如：

Mullipoint,Path,Ring,Polyline,Polygon,TriangleFan,TrangleStrip,Trangle,Multipatch 等，它们都可以称作

PointCollection 对象，通过 IPointCollection 接口定义的方法可以获取，添加，插入，查询，移除几何对象中的

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某个顶点。同以上两个接口一样它也定义了操作一个点集合对象的方法，例如通过 AddPoint 方法可以向

PointCollection 对象中的特定索引位添加一个点对象，如果不指定位置，则添加到最后。通过 IPointCollection

的 Point 属性通过顶点索引可以得到某一顶点。

在本章节最后的 Demo 实例将为大家演示 IPointCollection 提供的功能。

2.4.10 几何对象总结

在 Geometry 模型中的几何对象分为两种类型，一类是用来直接构建要素类的称为高级几何对象，一类用来构

建高级几何对象相对低一级的几何对象成为构建几何对象如下表所示：

几何对象名

称

所属类别构成子几何对象用于创建和编辑的接口

Polyline 高级 Path

IGeometryCollection,

IPointCollection

Polygon 高级 Ring

IGeometryCollection,

IPointCollection

MultiPoint 高级 Point

IGeometryCollection,

IPointCollection

MultiPatch 高级 TrangleFan,Ring ,TrangleStrip ,Trangle, IGeometryCollection,IPointCollection

Ring 低级 Segment

ISegmentCollection,

IPointCollection

Path 低级 Segment

ISegmentCollection,

IPointCollection

Segment 低级 Point IPoint,ILine, ICurve

TriangleFan 低级 Point

IGeometryCollection,

IPointCollection

TriangleStrip 低级 Point

IGeometryCollection,

IPointCollection

Triangle 低级 Point

IGeometryCollection,

IPointCollection

Point 高级/低级无 IPoint

2.5 空间参考

2.5.1 空间参考简介

空间参考（Spatial Reference）是 GIS 数据的骨骼框架，能够将我们的数据定位到相应的位置，为地图中的每一

点提供准确的坐标。在同一个地图上显示的地图数据的空间参考必须是一致的，如果两个图层的空间参考不

一致，往往会导致两幅地图无法正确拼合，因此开发一个 GIS 系统时，为数据选择正确的空间参考非常重要。

ArcGIS Engine 提供了一系列对象供开发者管理 GIS 系统的坐标系统。对大部分开发者而言了解

ProjectedCoordinateSystem, GeographicCoordinateSystem, SpatialReference Environment 这三个组件类是非常

有必要的，对于高级开发者而言，可能需要自定义坐标系统可以使用这些对象

Projection,Datum,AngularUnit,Spheriod,PrimeMeridian 和 GeoTransformation 等。

2.5.2 修改空间参考

以下代码片段演示了如何改变一个图层的空间参考。

/// <summary>

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