GIS二次开发几何对象与空间参考
GIS地理信息与二次开发专业面试宝典(130912)
GIS地理信息系统与二次开发专业面试宝典一、简述题1、什么是GIS：GIS（geographic information system），即地理信息系统，是利用现代计算机图形技术和数据库技术，输入、存储、编辑、分析、显示空间信息及其属性信息的地理资料系统。
在地GIS信息数据分两大类：第一类是地图数据，即图形数据。
第二类是属性信息，即属性数据(也可称为文字数据，非图形数据)。
通过GIS 系统这两类信息的特有管理方式，在它们之间建立双向对应关系，实现图形和数据的互查互用。
2、GIS与CAD系统的区别：首先，GIS 是图形和属性的结合体，而CAD 是单纯的图形，很难和大数据量的属性信息关联；其次，GIS 中的图形有拓扑信息，可以进行各种复杂的空间分析，而CAD 图形要素之间的关系是松散的，没有空间的概念；再次，GIS 可以做多种基于图形或属性的查询统计，也能制作各种表现形式的专题图，而CAD 一般不能；最后，GIS 能理大数据量，甚至是高达数十G 的海量数据，也能读写存储于数据库中的空间图形，而CAD 不能。
二、名词解释3．地理参考系统（geographic Coordinate system）：地理信息包含有明确的地理参照系统，例如经度和纬度坐标，或者是国家网格坐标。
4.地图投影：地图投影就是指建立地球表面上的点与投影平面上点之间一一对应关系的数学方法。
地图投影是解决地球椭球面上地物绘制到平面图纸上的问题。
5. 空间分析：是基于空间对象的位置和形态特征的空间数据分析技术。
常见的有拓扑叠加分析、缓冲区分析、网格分析和地形分析等。
6.1954 年北京坐标系Beijing Geodetic Coordinate System l9541954 年我国决定采用的国家大地坐标系，实质上是由原苏联普尔科沃为原点1942 年坐标系的延伸。
7．1956 年黄海高程系统Huang hai Vertical Datum l956以青岛验潮站根据1950 年8.1985 国家高程基准National Vertical Datum 1985：1987 年颁布命名的，以青岛验潮站1952 年一1979 年验潮资料计算确定的平均海面作为基准面的高程基准。
GIS习题及参考答案(2)
“地理信息系统教程”习题及参考答案第一章绪论1.什么是数据和信息？它们有何联系和区别？定义：数据是指某一目标定性、定量描述的原始资料，包括数字、文字、符号、图形、图像以及它们能够转换成的数据等形式。
信息是向人们或机器提供关于现实世界新的事实的知识，是数据、消息中所包含的意义。
联系和区别：信息与数据是不可分离的。
信息由与物理介质有关的数据表达，数据中所包含的意义就是信息。
信息是对数据解释、运用与解算，数据即使是经过处理以后的数据，只有经过解释才有意义，才成为信息；就本质而言，数据是客观对象的表示，而信息则是数据内涵的意义，只有数据对实体行为产生影响时才成为信息。
数据是记录下来的某种可以识别的符号，具有多种多样的形式，也可以加以转换，但其中包含的信息内容不会改变。
即不随载体的物理设备形式的改变而改变。
信息可以离开信息系统而独立存在，也可以离开信息系统的各个组成和阶段而独立存在；而数据的格式往往与计算机系统有关，并随载荷它的物理设备的形式而改变。
数据是原始事实，而信息是数据处理的结果。
不同知识、经验的人，对于同一数据的理解，可得到不同信息。
2.什么是地理信息系统（GIS）?与地图数据库有什么异同?与地理信息的关系是什么?GIS定义：GIS是一个发展的概念。
不同领域、不同专业对GIS的理解不同，目前没有完全统一的被普遍接受的定义。
定义①：是对地理环境有关问题进行分析和研究的一门学科，它将地理环境的各种要素，包括它们的空间位置形状及分布特征和与之有关的社会、经济等专题信息以及这些信息之间的联系等进行获取、组织、存储、检索、分析，并在管理、规划与决策中应用。
定义②：是在计算机软硬件支持下，以采集、存储、管理、检索、分析和描述空间物体的定位分布及与之相关的属性数据，并回答用户问题为主要任务的计算机系统。
定义③：是为了获取、存储、检索、分析和显示空间定位数据而建立的计算机化的数据库管理系统。
定义④：地理信息系统是一种决策支持系统。
PostGIS操作geometry方法
PostGIS操作geometry⽅法WKT定义⼏何对象格式：POINT(0 0) ——点LINESTRING(0 0,1 1,1 2) ——线POLYGON((0 0,4 0,4 4,0 4,0 0),(1 1, 2 1, 2 2, 1 2,1 1)) ——⾯MULTIPOINT(0 0,1 2) ——多点MULTILINESTRING((0 0,1 1,1 2),(2 3,3 2,5 4)) ——多线MULTIPOLYGON(((0 0,4 0,4 4,0 4,0 0),(1 1,2 1,2 2,1 2,1 1)), ((-1 -1,-1 -2,-2 -2,-2 -1,-1 -1))) ——多⾯GEOMETRYCOLLECTION(POINT(2 3),LINESTRING((2 3,3 4))) ——⼏何集合常⽤函数：wkt转geometry st_geomfromtext(wkt,wkid)geometry转wkt st_astext(geom)获取点对象x、y坐标值 st_x(geom)、st_y(geom)获取线/⾯对象四⾄ st_xmin(geom)、st_ymin(geom)、st_xmax(geom)、st_ymax(geom)计算两点之间距离 st_distance(geom,geom) / st_distance(wkt,wkt)计算线的长度 st_length(geom) / st_length(wkt)计算⾯积 st_area(geom) / st_area(wkt)缓冲区计算 st_buffer(geom,distance) / st_buffer(wkt,distance)管理函数：添加⼏何字段 AddGeometryColumn(, , , , , )删除⼏何字段 DropGeometryColumn(, , )检查数据库⼏何字段并在geometry_columns中归档 Probe_Geometry_Columns()给⼏何对象设置空间参考（在通过⼀个范围做空间查询时常⽤） ST_SetSRID(geometry, integer)⼏何对象关系函数：获取两个⼏何对象间的距离 ST_Distance(geometry, geometry)如果两个⼏何对象间距离在给定值范围内，则返回TRUE ST_DWithin(geometry, geometry, float)判断两个⼏何对象是否相等（⽐如LINESTRING(0 0, 2 2)和LINESTRING(0 0, 1 1, 2 2)是相同的⼏何对象） ST_Equals(geometry, geometry)判断两个⼏何对象是否分离 ST_Disjoint(geometry, geometry)判断两个⼏何对象是否相交 ST_Intersects(geometry, geometry)判断两个⼏何对象的边缘是否接触 ST_Touches(geometry, geometry)判断两个⼏何对象是否互相穿过 ST_Crosses(geometry, geometry)判断A是否被B包含 ST_Within(geometry A, geometry B)判断两个⼏何对象是否是重叠 ST_Overlaps(geometry, geometry)判断A是否包含B ST_Contains(geometry A, geometry B)判断A是否覆盖 B ST_Covers(geometry A, geometry B)判断A是否被B所覆盖 ST_CoveredBy(geometry A, geometry B)通过DE-9IM 矩阵判断两个⼏何对象的关系是否成⽴ ST_Relate(geometry, geometry, intersectionPatternMatrix)获得两个⼏何对象的关系（DE-9IM矩阵） ST_Relate(geometry, geometry)⼏何对象处理函数：获取⼏何对象的中⼼ ST_Centroid(geometry)⾯积量测 ST_Area(geometry)长度量测 ST_Length(geometry)返回曲⾯上的⼀个点 ST_PointOnSurface(geometry)获取边界 ST_Boundary(geometry)获取缓冲后的⼏何对象 ST_Buffer(geometry, double, [integer])获取多⼏何对象的外接对象 ST_ConvexHull(geometry)获取两个⼏何对象相交的部分 ST_Intersection(geometry, geometry)将经度⼩于0的值加360使所有经度值在0-360间 ST_Shift_Longitude(geometry)获取两个⼏何对象不相交的部分（A、B可互换） ST_SymDifference(geometry A, geometry B)从A去除和B相交的部分后返回 ST_Difference(geometry A, geometry B)返回两个⼏何对象的合并结果 ST_Union(geometry, geometry)返回⼀系列⼏何对象的合并结果 ST_Union(geometry set)⽤较少的内存和较长的时间完成合并操作，结果和ST_Union相同 ST_MemUnion(geometry set)⼏何对象存取函数：获取⼏何对象的WKT描述 ST_AsText(geometry)获取⼏何对象的WKB描述 ST_AsBinary(geometry)获取⼏何对象的空间参考ID ST_SRID(geometry)获取⼏何对象的维数 ST_Dimension(geometry)获取⼏何对象的边界范围 ST_Envelope(geometry)判断⼏何对象是否为空 ST_IsEmpty(geometry)判断⼏何对象是否不包含特殊点（⽐如⾃相交） ST_IsSimple(geometry)判断⼏何对象是否闭合 ST_IsClosed(geometry)判断曲线是否闭合并且不包含特殊点 ST_IsRing(geometry)获取多⼏何对象中的对象个数 ST_NumGeometries(geometry)获取多⼏何对象中第N个对象 ST_GeometryN(geometry,int)获取⼏何对象中的点个数 ST_NumPoints(geometry)获取⼏何对象的第N个点 ST_PointN(geometry,integer)获取多边形的外边缘 ST_ExteriorRing(geometry)获取多边形内边界个数 ST_NumInteriorRings(geometry)同上 ST_NumInteriorRing(geometry)获取多边形的第N个内边界 ST_InteriorRingN(geometry,integer)获取线的终点 ST_EndPoint(geometry)获取线的起始点 ST_StartPoint(geometry)获取⼏何对象的类型 GeometryType(geometry)类似上，但是不检查M值，即POINTM对象会被判断为point ST_GeometryType(geometry)获取点的X坐标 ST_X(geometry)获取点的Y坐标 ST_Y(geometry)获取点的Z坐标 ST_Z(geometry)获取点的M值 ST_M(geometry)⼏何对象构造函数：参考语义：Text：WKTWKB：WKBGeom:GeometryM:MultiBd:BuildAreaColl:Collection ST_GeomFromText(text,[])ST_PointFromText(text,[])ST_LineFromText(text,[])ST_LinestringFromText(text,[])ST_PolyFromText(text,[])ST_PolygonFromText(text,[])ST_MPointFromText(text,[])ST_MLineFromText(text,[])ST_MPolyFromText(text,[])ST_GeomCollFromText(text,[])ST_GeomFromWKB(bytea,[])ST_GeometryFromWKB(bytea,[])ST_PointFromWKB(bytea,[])ST_LineFromWKB(bytea,[])ST_LinestringFromWKB(bytea,[])ST_PolyFromWKB(bytea,[])ST_PolygonFromWKB(bytea,[])ST_MPointFromWKB(bytea,[])ST_MLineFromWKB(bytea,[])ST_MPolyFromWKB(bytea,[])ST_GeomCollFromWKB(bytea,[])ST_BdPolyFromText(text WKT, integer SRID)ST_BdMPolyFromText(text WKT, integer SRID)。
基于ArcGISEngine的地理信息系统二次开发原理和方法_金靖
测绘与空间地理信息
GEOMATICS ＆ SPATIAL INFORMATION TECHNOLOGY
Vol． 35，No． 3 Mar． ，2012
基于 ArcGIS Engine 的地理信息系统 二次开发原理和方法
Байду номын сангаас金靖
（ 湖北省鄂州市勘测院，湖北 鄂州 436000）
第3 期
金 靖： 基于 ArcGIS Engine 的地理信息系统二次开发原理和方法
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开发的原理和 方 法，以 期 为 相 关 地 理 信 息 系 统 的 开 发 和 建设提供参考。
1 COM 原理
COM（ Component Object Model，组件对象模型） 是一 种以组件为发 布 单 元 的 对 象 模 型，它 可 作 为 一 种 跨 平 台 的客户服务器系统开发技术，具有开放的体系结构，它不 仅定义了组件 程 序 之 间 进 行 交 互 的 标 准，并 且 也 提 供 了 组件程序运行所需的环境［7］。COM 提供了编写组件的一 种标准方法，只要遵循 COM 标准的组件就可以组合起来 以形成应用程序。COM 接口是一组逻辑上相互关联的操 作，这些操作定 义 了 某 种 行 为，即 这 组 操 作 的 规 范，而 非 特定的实现，实 质 是 接 口 代 表 了 接 口 调 用 者 和 实 现 者 之 间的一种约定，当两个应用程序通信时，一个应用程序初 始化二者之 间 的 关 系，这 个 应 用 程 序 被 称 为 COM 客 户 机，或 COM 控制器，而另一个应用程序被称为 COM 服务 器，COM 客户机访问由 COM 服务器提供的服务［9 － 11］。
3 ArcGIS Engine 开发实例
gis空间分析原理与方法
gis空间分析原理与方法GIS（地理信息系统）是一种以地理空间数据为基础，利用计算机技术进行数据管理、空间分析和空间可视化的系统。
GIS空间分析是GIS系统中最核心和重要的功能之一，它基于地理空间数据，通过一系列的理论和方法，揭示地理现象之间的空间关系和规律。
本文将介绍GIS空间分析的原理和方法。
一、GIS空间分析的原理GIS空间分析的原理包括空间对象和空间关系。
1. 空间对象在GIS中，地理空间数据可以表示为不同的空间对象，如点、线、面等。
每个空间对象都有其特定的几何形状和属性信息。
2. 空间关系空间关系指的是空间对象之间的相对位置和相互作用。
常见的空间关系有邻接关系、包含关系、重叠关系等。
空间关系能够帮助我们理解地理现象之间的联系和相互影响。
二、GIS空间分析的方法GIS空间分析方法包括空间查询、空间统计、空间插值和空间模型等。
1. 空间查询空间查询是根据特定的空间条件，在地理空间数据集中提取与条件匹配的数据信息。
常见的空间查询操作有点查询、线查询和面查询等。
2. 空间统计空间统计是通过对地理空间数据的属性信息进行统计和分析，揭示地理现象的空间分布和规律。
常见的空间统计方法有点密度分析、热力图和聚类分析等。
3. 空间插值空间插值是通过已知的有限样本点，推算未知位置处的属性值。
常见的空间插值方法有反距离加权插值法、克里金插值法和样条插值法等。
4. 空间模型空间模型是对地理现象和过程进行建模和模拟，从而预测和分析未来的空间变化。
常见的空间模型有流域模型、土地利用模型和城市增长模型等。
三、GIS空间分析的应用GIS空间分析在各个领域都有广泛的应用，如城市规划、环境保护、农业管理和风险评估等。
1. 城市规划GIS空间分析可以帮助城市规划师分析和评估不同用地类型之间的空间关系，进行最优用地布局和交通规划。
2. 环境保护GIS空间分析可以用于环境监测和评估，分析污染源的扩散范围和影响程度，制定环境保护措施和应急预案。
gis二次开发 几何形体对象Geometry
Path几何对象 Path是连续的Segment的集合，除了路径的第一个Segment和最后一个 Segment外其余的Segment的起始点都是前一个Segment的终止点，即 Path对象的中的Segment不能出现分离，Path可以是任意数的Segment 子类的组合。
Path几何对象 该Path对象有很多我们经常用到的方法，如平滑曲线，对曲线抽稀等操作， 如下图： 。
IEnvelope接口
• 属性
– 空间坐标XMax XMin YMax YMin Height Width – 四个角点的坐标：UpperLeft UpperRight LowerLeft LowerRight – – – – – – – PutCoords：构造包络线的方法 QueryCoords：查询包络线的 Expand：按比例缩放包络线的范围 offset：偏移包络线本身 CenterAt：改变包络线的中心点 Intersect：两个包络线相交的方法 Union：两个包络线对象的并集
Polyline几何对象 Polyline是有序path组成的集合，可以拥有M、Z和ID属性值，Polyline对象的 IPointCollection接口包含了所有的节点信息，IGeometryCollection接口可以获取 polyline的paths，ISegmentCollection接口可以获取 polyline的segments。 一个Polyline对象必须满足以下准则： 1.组成Polyline对象的所有Path对象必须是有效的。 2.组成Polyline对象的所有Path对象不能重合，相交或自相交。 3.组成Polyline对象的多个Path对象可以连接与某一点，也可以分离。 4.Path对象的长度不能为0. IPolyline是Polyline类的主要接口，IPolyline的Reshape方法可以使用一个Path对象为 一个Polyline对象整形，IPolyline的SimplifyNetwork方法用于简化网络。 Polyline对象可以使用IGeometryCollection接口添加Path对象的方法来创建，使用该 接口需注意以下情况： 1.每一个Path对象必须是有效的，或使用IPath::Simplify方法后有效。 2.由于Polyline是Path对象的有序集合，所以添加Path对象时必须注意顺序和方向。 3.为了保证Polyline是有效的，可以创建完Polyline对象后使用 ITopologicalOperator接口的Simplify方法。
comgis13
Private Sub Check1_Click() • If Check1.Value = 1 Then • Check1.Caption = "在道路上点击查询所属县." • Else • Check1.Caption = "标注道路名称(关闭)" • End If End Sub
Private Sub Command3_Click() • Dim recs As MapObjects2.Recordset • Set recs = yers("云南道路 prj").Records • recs.AutoFlush = False • Do While Not recs.EOF • recs.Edit • recs.Fields("所属州").Value = "" • recs.Update • recs.MoveNext • Loop • recs.StopEditing • MsgBox "赋空值！！" End Sub
实例5.7：根据空间关系赋值
• 数据库和图层
用户界面（运行期间）
Private Sub Command2_Click() • Dim roadsLayer As MapObjects2.MapLayer • Dim roadRecs As MapObjects2.Recordset • Dim cityRecs As MapObjects2.Recordset • Set roadsLayer = yers("云南道 路prj") • Set cityRecs = yers("云南州界 prj").Records
Private Sub Map1_AfterTrackingLayerDraw(…) • If mapPt.x <> 0 Then • Map1.DrawText cityname, mapPt, tsym • End If End Sub
GIS空间数据结构课件
椭球体与基准面之间的关系是一对多的关 系，也就是基准面是在椭球体基础上建立 的，但椭球体不能代表基准面，同样的椭 球体能定义不同的基准面，如前苏联的 Pulkovo 1942、非洲索马里的Afgooye基 准面都采用了Krassovsky椭球体，但它们 的基准面显然是不同的。
我国3个椭球体参数如下
3）对数据处理信息的说明，如量纲的转换等；
4）对数据转换方法的描述；
5）对数据库的更新《G、IS空集间数据成结构等》PP的T课件说明。
3、元数据的主要作用
1）帮助数据生产单位有效地管理和维护空间数据、 建立数据文档，并保证即使其主要工作人员离退 时，也不会失去对数据情况的了解；
2）提供有关数据生产单位数据存储、数据分类、 数据内容、数据质量、数据交换网络及数据销售 等方面的信息，便于用户查询检索地理空间数据；
《GIS空间数据结构》PPT课件
2、1980年中国国家大地坐标系，具体参数 为：
赤道半径（a）＝6378140.0000000000m 极半径（b）＝6356755.2881575287m 地球扁率（f）＝（a－b）/a＝1/298.257 1980年中国国家大地坐标系的大地原点，
设在陕西省泾阳县永乐镇，称西安原点。
《GIS空间数据结构》PPT课件
二、矢量数据的特点
➢ 可以利用拓扑数据作为工具，重建地理实体。 例如建立封闭多《G边IS空形间数据，结构实》P现PT课道件 路的选取，进行 最佳路径的计算等等。
2．3 空间数据的计算机表示
以ARC/INFO矢量数据模型的系统为例 ➢ 首先，从逻辑上将空间数据抽象为不同的专题或层 。
《GIS空间数据结构》PPT课件
其次，将一个专题层的地理要素或实体分解 为点、线或面状目标 。每个目标的数据由 定位数据、属性数据和拓扑数据组成。具 有相同的分类码的同类目标组成类型，— 类或相近的若干类构成数据层，若干数据 层构成图幅，全部数据组成数据库。
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国土信息工程系
交集
国土信息工程系
并集
国土信息工程系
IEnvelope运算
object Missing = Type.Missing;
IEnvelope penv, penv2, penv3;
penv = (IEnvelope)g1.Envelope;
penv2 = (IEnvelope)g2.Envelope;
5.1 几何对象概述
Geometry对象用于表达要素或元素的几何形状。 ArcGIS的几何对象被分为两个层次
一是构成要素形状的几何图形，称为“高级 几何对象”
另一种是组成这些高级几何对象的构件
国土信息工程系
GEOMETRY模型图
国土信息工程系
国土信息工程系
国土信息工程系
高级几何对象包括以下类型：
Point：具有X、Y坐标值，以及可选的属性，如高程(Z 值)，测量值(M)和ID号。
Multipoint：是无序点的群集，它用于表示具有相同属 性设置的同一组点。
Polyline：是一个有序路径(Path)的集合，这些路径既可 以是连续的，也可以是离散的。
Polygon：是环(Ring)的集合，环是一种封闭的路径。 Polygon可以由一个或者多个环组成，甚至环内套环， 形成岛环的情况，但是内外环之间不能重叠。
Points are used to build Segments or Polyline
Points
图 Polyline及相关对象结构图
国土信息工程系
Polygon对象
Polygon(多边形)对象是一个有序环对象的集合， 这些环可以是一个或者多个。多边形对象通常可 以用于描述具有面积的多边形离散矢量对象。
pP2.PutCoords(150, 150);
IPointCollection lp;
lp = new MultipointClass() ;
lp.AddPoint(pP1, ref Missing, ref Missing);
lp.AddPoint(pP2, ref Missing, ref Missing);
5.1.5.1 CircularArc
国土信息工程系
国土信息工程系
国土信息工程系
国土信息工程系
5.1.5.2 Line 对象
国土信息工程系
构造线段
pLine1.FromPoint = pPoint1; pLine1.ToPoint = pPoint2; pLine2.FromPoint = pPoint2; pLine2.ToPoint = pPoint3; ISegmentCollection pPath; pPath = new PathClass(); pPath.AddSegment(pLinel); pPath.AddSegment(pLine2);
sequences of vertices connected by segments.
Polyline(多义线)对象是相连或不相连的路径对象的有序集 合，它可以分别是单个路径、多个不相连的路径和多个相连 路径的集合。
国土信息工程系
路径是连续Segment对象的集合，除了路径的第一个和最 后一个Segment外，每一个Segment的起始点都是前一个 片断的终止点，即路径对象中的Segment不能出现分离的 情况。路径可以是任意数目的Line、CircularArc、 EllipticArc和BezierCurve的组合。一个或多个路径对象组 成一个Polyline对象。
国土信息工程系
Geometry
Curve
PolyCurve
Line
Polyline Paths
Segments
Is composed of Paths Are composed of Segments Segments can be of 4 different Types
CircularArc EllipticArc BezierCurve
国土信息工程系
一个几何对象的每个顶点，除了有XY坐标值 外，还可以有其它可选属性，如Z值、M值和 ID。 IZAware IMAware IPointIDAware
国土信息工程系
画单个点
IPoint pnt = new PointClass() as IPoint; pnt.PutCoords(100, 100); IZAware zAware = pnt as IZAware; zAware.ZAware = true; pnt.Z = 11.1; axMapControl1.DrawShape(pnt);
国土信息工程系
5.1.1 Point 与 Multipoint 对象
国土信息工程系
5.1.2 Point对象
可参看组件对象模型图
国土信息工程系
国土信息工程系
沿线构造法
国土信息工程系
角平分线构造法
国土信息工程系
构造角度交点
国土信息工程系
构造角度距离点
国土信息工程系
构造角度偏转交点
国土信息工程系
Envelope：是一个矩形，它用于表示要素的空间范围。 它覆盖了几何对象的最小坐标和最大坐标、Z值和M值的 变化范围。
国土信息工程系
几何构件：Paths, Rings and Segments用于构建 polylines 和polygons. Polylines contain paths and polygons contain rings. Paths and Rings are
MessageBox.Show(penv2.XMax.ToString());
penv2.Intersect(penv);
MessageBox.Show(penv2.XMax.ToString());
国土信息工程系
5.1.5 曲线(Curve)
国土信息工程系
5.1.5 Segment
国土信息工程系
5.1.3 Multipoint 对象
国土信息工程系
国土信息工程系
画两个单独的点
object Missing = Type.Missing;
IPoint pP1, pP2;
pP1 = new PointClass();
pP2 = new PointClass();
pP1.PutCoords(100, 100);
axMapControl1.DrawShape(lp as IGeometry);
国土信息工程系
构造圆弧点
国土信息工程系
构造等长度点
国土信息工程系
构造交点
国土信息工程系
产生一个点的曲.4 包络线 Envelope
国土信息工程系
几何图形的包络线
国土信息工程系