Winform实现Shp-栅格图形文件的读取与显示(外加shp转WKB格式存入oracle)附源码

前言:上学期GIS空间数据库课程设计时,老师让实现Shp-栅格图形文件的读取与显示,外加shp转WKB格式存入oracle,不使用第三方类库,花了一天时间在网上找了一些资料,实现了一个简单的栅格图形文件的显示。

有时候我们知道了一个文件的存储格式,便可以写个程序轻轻松松读取出来想要的数据,读取的时候自然要用到system.IO来操作IO流。这次我演示的地图矢量数据(实际上就是读取一些点,线,面坐标信息)的读取与可视化显示。下面开始进入正题。

0.成果演示

基本显示

坐标读取

1.什么是shp文件

shape文件由ESRI开发,一个ESRI(Environmental Systems Research Institute)的shape文件包括一个主文件,一个索引文件,和一个dBASE表。其中主文件的后缀就是.shp

2.shp文件的格式

百度文库详细解释 

(共享程序中根目录也有此文档-shp.txt)

3.共享程序解析

(1)首先读取的时候用什么IO类(中国矢量shp数据在共享文件夹中有,有兴趣的可以打开看一下)

BinaryReader用特定的编码将基元数据类型读作二进制值。(注意:文件是已流的形式进行读取的,如果某一些字节在你程序中没有使用价值时,你也要完
全读取过去,才能保证这个文件流继续下去)
   private void ReadFile(string filePath)
        {
            using (var reader = new StreamReader(filePath))
            {
                using (var br = new BinaryReader(reader.BaseStream))
                {
                    //读取头文件
                    readerHead.ReadFileHead(br);
                   
                }
            }
        }
 /// <summary>
    ///     读取shp文件头类
    /// </summary>
    public class ReaderHead
    {
        //    文件长度    文件的实际长度    Integer    big
        public int FileLength { get; set; }
        //    版本号    1000    Integer    Little
        public int FileBanben { get; set; }
        //    几何类型    表示这个Shapefile文件所记录的空间数据的几何类型    Integer    Little
        public int ShapeType { get; set; }
        //    Xmin    空间数据所占空间范围的X方向最小值    Double    Little
        public double Xmin { get; set; }
        //      Ymax    空间数据所占空间范围的Y方向最大值    Double    Little
        public double Ymax { get; set; }
        //      Xmax    空间数据所占空间范围的X方向最大值    Double    Little
        public double Xmax { get; set; }
        //    Ymin    空间数据所占空间范围的Y方向最小值    Double    Little
        public double Ymin { get; set; }
        //    Zmin    空间数据所占空间范围的X方向最小值    Double    Little
        public double Zmin { get; set; }
        //      Zmax    空间数据所占空间范围的Y方向最大值    Double    Little
        public double Zmax { get; set; }
        //      Mmax    空间数据所占空间范围的X方向最大值    Double    Little
        public double Mmax { get; set; }
        //    Mmin    空间数据所占空间范围的Y方向最小值    Double    Little
        public double Mmin { get; set; } 
        /// <summary>
        ///     读取文件头信息
        /// </summary>
        /// <param name="fileStream">文件流</param>
        /// <returns></returns>
        public void ReadFileHead(BinaryReader fileStream)
        {
            //读取文件过程
            //去除未使用的24个字节//
            //起始位置    名称    数值    类型    位序
            //0    File Code    9994    Integer    big
            //4    Unused    0    Integer    big
            //8    Unused    0    Integer    big
            //12    Unused    0    Integer    big
            //16    Unused    0    Integer    big
            //20    Unused    0    Integer    big

            fileStream.ReadBytes(24);
            //24    文件长度    文件的实际长度    Integer    big
            int FileLength = fileStream.ReadInt32();
            //  //28    版本号    1000    Integer    Little
            //<0代表数据长度未知
            int FileBanben = fileStream.ReadInt32();
            //32    几何类型    表示这个Shapefile文件所记录的空间数据的几何类型    Integer    Little
            ShapeType = fileStream.ReadInt32();
            //36    Xmin    空间数据所占空间范围的X方向最小值    Double    Little
            Xmin = fileStream.ReadDouble();
            //  44    Ymax    空间数据所占空间范围的Y方向最大值    Double    Little
            Ymax = -1*fileStream.ReadDouble();
            //  52    Xmax    空间数据所占空间范围的X方向最大值    Double    Little
            Xmax = fileStream.ReadDouble();
            //60    Ymin    空间数据所占空间范围的Y方向最小值    Double    Little
            Ymin = -1*fileStream.ReadDouble();
          //    68*    Zmin    空间数据所占空间范围的Z方向最小值    Double    Little
            Zmin = fileStream.ReadDouble();
            //76*    Zmax    空间数据所占空间范围的Z方向最大值    Double    Little
            Zmax = fileStream.ReadDouble();
            //84*    Mmin    最小Measure值    Double    Little
            Mmin = fileStream.ReadDouble();
            //92*    Mmax    最大Measure值    Double    Little
            Mmax = fileStream.ReadDouble();
        }
    } 

(2)根据读取的文件类型(点?线?面?)进行坐标信息的读取(继续文件流读取),

  switch (readerHead.ShapeType)
                    {
                        case (int) EnumShapeType.Point:
                            //清除上次打开的数据
                            points.Clear();
                            while (br.PeekChar() != -1)
                            {
                                Point point = Point.ReaderPoint(br);
                                points.Add(point);
                            }
                            //将读取的坐标信息存入本地Txt文件当中
                            WriteTxtFile.WriteTxtPoint(points, shpName);
                            break;
                        case (int) EnumShapeType.PolyLine:
                            //清除上次打开的数据
                            polylines.Clear();
                            while (br.PeekChar() != -1)
                            {
                                Polyline polyline = Polyline.ReaderPolyline(br);
                                polylines.Add(polyline);
                            }
                            //将读取的坐标信息存入本地Txt文件当中
                            WriteTxtFile.WriteTxtPolyline(polylines, shpName);
                            break;
                        case (int) EnumShapeType.Polygon:
                            //清除上次打开的数据
                            polygons.Clear();
                            while (br.PeekChar() != -1)
                            {
                                Polygon polygon = Polygon.ReaderPolygon(br);
                                polygons.Add(polygon);
                            }
                            //将读取的坐标信息存入本地Txt文件当中
                            WriteTxtFile.WriteTxtPolygon(polygons, shpName);
                            break;
                    }


 

以读取线为例子(简单来说就是把很多线分为一条一条线,再分为一个一个点存储起来。)

 

public class Polyline//线类
    {

        public double[] Box { get;set;}
       //表示构成当前线目标的子线段的个数    
        public int NumParts{ get;set;}
       //表示构成当前线目标所包含的坐标点个数
        public int NumPoints{ get;set;}
         //文件类型
        public int ShpType { get;set;}
        public List<int> Parts{ get;set;} //在部分中第一个点的索引

        public List<Point> Points{ get;set;} //所有部分的点

        public Polyline()
        {
            Box = new double[4];
        }

        public static Polyline ReaderPolyline(BinaryReader br)
        {
            var polyline = new Polyline();

            polyline.Parts = new  List<int>();

            polyline.Points = new List<Point>();

            //实体信息的内容  记录头的内容包括记录号(Record Number)和坐标记录长度(Content Length) 两个记录项。
            uint RecordNum = br.ReadUInt32();
            int DataLength = br.ReadInt32();
            //读取第i个记录
            //几何类型
          polyline.ShpType=  br.ReadInt32();
            //坐标范围(Box)    表示当前线目标的坐标范围    double型    32     4    Little
          for (int i = 0; i < 4; i++)
          {
              polyline.Box[i] = br.ReadDouble();
          }
            //子线段个数(NumParts)    表示构成当前线目标的子线段的个数    int型    4    1    Little
            polyline.NumParts = br.ReadInt32();
            //坐标点数(NumPoints)    表示构成当前线目标所包含的坐标点个数    int型    4    1    Little
            polyline.NumPoints = br.ReadInt32();
            // Parts数组    记录了每个子线段的坐标在Points数组中的起始位置    int型    4×NumParts    NumParts    Little
            for (int i = 0; i < polyline.NumParts; i++)
            {
                var parts = new int();

                parts = br.ReadInt32();

                polyline.Parts.Add(parts);
            }
            // Points数组    记录了所有的坐标信息    Point型    根据点个数来确定    NumPoints    Little
            for (int j = 0; j < polyline.NumPoints; j++)
            {
                var pointtemp = new Point();

                pointtemp.X = br.ReadDouble();

                pointtemp.Y = -1*br.ReadDouble();

                polyline.Points.Add(pointtemp);
            }
            return polyline;
        }
    }

 

(3)文件的可视化显示

要在窗体中绘制显示,使用using System.Drawing既GDI+绘图。绘图时的关键要找到可视范围的最大矩形,把所有数据都绘制到窗体中,我们在文件头信息

中可以看到这些信息,     Xmin Ymax Xmax Ymin ,这样我可计算出可视范围。

 

     double width = readerHead.Xmax - readerHead.Xmin;
            double height = readerHead.Ymax - readerHead.Ymin;
            showShp.ZooX = (float)(panel1.Width * 0.9 / width); //x轴放大倍数
            showShp.ZooY = (float)(panel1.Height * 0.9 / height); //y轴放大倍数

 

在panel1_Paint中绘制图形

  private void panel1_Paint(object sender, PaintEventArgs e)
        {
            //显示当前文件
            e.Graphics.DrawString("当前文件:" + shpName, Font, Brushes.Blue, new PointF(350, 0));


            switch (readerHead.ShapeType)
            {
                case (int) EnumShapeType.Point: //点类型

                    foreach (Point p in points)
                    {
                        //转化为float类型
                        PointF pp = ShowShp.ToPointF(p, readerHead.Xmin, readerHead.Ymin, showShp.ZooX, showShp.ZooY);
                        e.Graphics.DrawEllipse(pen, pp.X, pp.Y, 1.5f, 1.5f);
                    }
                    break;
                case (int) EnumShapeType.PolyLine: //线类型
                    foreach (Polyline p in polylines)
                    {
                        //用于产生线
                        PointF[] pointFsx = ShowShp.ToPointFs(p, readerHead.Xmin, readerHead.Ymin, showShp.ZooX,
                            showShp.ZooY);
                        e.Graphics.DrawLines(pen, pointFsx);
                    }
                    break;
                     
                case (int) EnumShapeType.Polygon: //面类型
                    //用于产生线
                    foreach (Polyline p in polygons)
                    {
                        PointF[] pointFsm = ShowShp.ToPointFs(p, readerHead.Xmin, readerHead.Ymin, showShp.ZooX,
                            showShp.ZooY);
                        e.Graphics.DrawLines(pen, pointFsm);
                        e.Graphics.FillPolygon(Brushes.Pink, pointFsm);
                    }
                    break;
            }
        }

(4)读取坐标信息

这个比较简单,在文件读取的时候将点数据存储进去,这里不多说,有兴趣的可以看源码,我们来看一下坐标结构,

独立的点坐标:

517336.983662845,  2860942.68850762
517445.323959293,  2860897.87513047
线坐标:
线1:
    -431977923441.66,197606922425.44,0
    -3676407859.07796,46874200203.2439,0
线2:
    -295950832655.775,-179224883130.05,0
    112130439701.878,-50550608062.3219,0
线3:
    -338229523035.172,-919101964.769489,0
    294112628726.236,13786529471.5423,0
面坐标(实际上是首尾相连的面):

多边形2:
    517494.301149368,2861056.80072212,0
    517492.347002029,2861056.61300087,0
    517491.879999161,2861058.99200249,0
    517493.744001389,2861059.31100273,0
    517494.301149368,2861056.80072212,0
多边形3:
    517496.790002823,2861099.2650013,0
    517495.791894913,2861099.20348549,0
    517495.546682358,2861103.18202782,0
    517496.544790268,2861103.24354362,0
    517496.790002823,2861099.2650013,0
多边形4:
    517512.920000076,2861099.54700279,0
    517499.350999832,2861097.9810009,0
    517499.047838211,2861100.16797829,0
    517512.573999405,2861102.04300117,0
    517512.920000076,2861099.54700279,0

 

 (5)源码解析

结构应该还是挺明显的,就不多解释了,shp转WKB(OGC well-known binary)格式存入oracleoracle连接配置文件存放在App.config下面,关于shp转WKB格式存入oracle中就不多解释是了,比较专业,如果有学GIS的同学可以参考一下。

有不懂得可以给我留言,或者有什么错误请指出,谢谢!!!

源码地址:http://pan.baidu.com/s/1boInPIR(含中国矢量地图数据)

posted @ 2016-03-26 15:19  ATtuing  阅读(2294)  评论(8编辑  收藏  举报