用于构建 GIS 应用程序的地图组件 (GisMap)

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引言

GisMap 是一个用于构建 GIS 和 CAM/CAD 应用的 .NET 组件。它是 MVisionTech VisiWorks 数据可视化框架的一部分。GisMap 使用 Canvas 绘制几何形状，并使用 GDAL 项目处理不同的地理矢量和栅格格式。

地图对于定位分布在广阔区域的物体至关重要。许多类型的应用需要数据的地理展示，例如行程安排器、资产管理系统、车队管理、GPS 跟踪等等。所有这些类型的系统构成了 GIS 或地理信息系统。

一个经典的 GIS 系统由包含与对象相关的数据记录的表格和代表对象的几何形状（如多边形和折线）组成。GIS 系统中的表格代表地图中的不同图层。一些图层代表不同的功能对象，例如道路、县和城市，而另一些图层代表相同功能图层的不同分辨率，例如高速公路、主要道路和所有道路。卫星图像和航拍照片经常与其他几何对象结合使用。地理数据有不同的来源，GIS 系统供应商使用不同的文件格式在其系统中存储数据。 GIS 市场的一些主要参与者是 ESRI、MapInfo 和 Oracle。

GisMap 使用名为 GDAL（地理数据抽象层）的开源库来访问不同来源的地理数据。 GDAL 通过其 OGR 库支持大多数栅格格式（图像）和主要矢量格式。它还提供了用于地理坐标系统转换的类。

地理坐标系统是另一回事，存在许多不同的系统，其中一些非常奇特。原因是地球是一个球体（或者说几乎），人们喜欢在测量东西时使用方形坐标。因此，为了测量，他们使用球体各个部分在平面上的投影。然后，这些不同的投影源自不同的地方，取决于测量的是州、国家还是大陆。

最流行的坐标系统是 WGS-84（具有经度和纬度的球坐标系统）和 UTM，UTM 是 WGS-84 的 60 个圆柱投影系统。

上图显示了美国的主要道路，以及德克萨斯州某地的航拍图像。当用户放大和缩小地图时，GisMap 从 TerraService web 服务获取适当的图像大小和分辨率，并显示来自本地存储的形状文件的矢量数据。矢量数据以图层组织，每个图层对应不同的地图分辨率。GisMap 具有相同地理数据的两种不同视图，一种用于导航，另一种用于浏览。两个视图是同步的；导航视图上的小蓝色矩形显示了第二个视图的位置。

图层控件可用于调整不同图层的顺序和可见性。对于每个图层，用户可以指定最小和最大比例以从粗略视图切换到详细视图。

GisMap 有一个 DataGrid，显示地图中地理对象的属性，当地图处于“查找”模式并且选择了对象时，GisMap 会显示与所选形状相关的记录。

使用代码

拥有地图组件的主要目的是在其他应用程序中使用它。

  // first we need a canvas to draw our maps:
  Canvas canvasGIS = new Canvas();
  ...
  // then we create an object GisSelector that binds 
  // graphical shape representation with its tabular data:
  GisSelector gisSelector = new GisSelector();
  gisSelector.setCanvas(canvasGIS);
  ...
  // To open vector geographical data 
  // (ESRI shape file for example) we use GisSelector,
  // openGisFile returns list of data layers 
  // availible in the file
  ArrayList al = gisSelector.openGisFile(fname);
  ...
  // To open GeoTif images or other raster 
  // formats supportes by GDAL library
  // we need to create image shape object derived 
  // from CanvasItem and attach it to the canvas:
  GeomModel.CanvasLayer lay1 = 
      new GeomModel.CanvasLayer("geo_image",Color.BlueViolet,0,true);
  GDalGIS.GdalImageCanvasItem geo_im = 
      new GdalImageCanvasItem(im_fname,lay1);
  canvasGIS.AddShape(geo_im);
  ...
 // There is another image object that encapsulates 
 // TerraService aireal photography Web Services:
  GeomModel.CanvasLayer lay2 = 
      new GeomModel.CanvasLayer("terra_image",Color.BlueViolet,0,true);
 TerraService.TerraServiceImage t_im = 
      new TerraService.TerraServiceImage(
          "http:// terraserver-usa.com/ogcmap.ashx",lay2);
 this.canvasGIS.AddShape(t_im);

设计

GisMap 使用 Canvas 组件创建图形，并使用 GDAL 数据抽象来访问地理数据。对于航拍照片，它使用微软的 TerraServise，这是一种美丽的东西。它覆盖了整个美国，分辨率为每像素 1 米。 GisMap 使用 OpenGIS Web Map 标准 (OGC Web Map Server) 来访问数据。

下面的类图显示了 GisMap 组件的主要类。它使用 Canvas 控件及其几何模型 (GeomModel) 来显示地图，并使用 GDAL 类来处理 GIS 数据、坐标系统和转换。