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
(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oracle,oracle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!!!