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牟乃夏《ArcGIS Engine地理信息系统开发教程》学习笔记1

news 来源：原创 2025/9/16 18:59:15

（适合GIS开发入门者，通俗解析核心知识点）

一、ArcGIS Engine是什么？

二、ArcGIS Engine能做什么？

三、ArcGIS Engine与ArcObjects的区别

四、开发资源与学习路径

五、对象模型图（OMD）入门

六、案例：基于ArcGIS Engine的简易地图查看器开发

1. 案例背景

2. 开发环境与工具

3. 实现步骤

Step 1：环境配置

Step 2：加载地图数据

Step 3：添加基础工具

Step 4：实现属性查询功能

4. 运行演示

5. 注意事项

6. 扩展思考

一、ArcGIS Engine是什么？

ArcGIS Engine（简称AE）是Esri公司提供的一套基于COM组件技术的GIS开发工具包，支持C#、Java、VB.NET等多种编程语言。它的核心价值在于：

独立开发：无需安装ArcGIS Desktop，可直接构建独立GIS应用程序。
功能嵌入：能将GIS功能（如地图显示、空间分析）集成到Word、Excel等非GIS软件中。
组件化设计：通过控件（如MapControl、ToolbarControl）和类库实现灵活开发。

核心组成：

开发工具包（Developer Kit）：包含控件、类库、示例代码和文档。

（开发工具包组成示意图）

运行时（Runtime）：应用程序运行的基础环境，需根据功能需求选择不同授权级别。

二、ArcGIS Engine能做什么？

AE封装了丰富的GIS功能，覆盖以下常见场景：

基础操作：地图缩放、平移、图层管理。
数据查询：属性查询、空间查询（如点击地图获取要素信息）。
数据分析：网络分析（最短路径）、空间统计、三维可视化。
数据编辑：矢量数据增删改、拓扑检查。
专题制图：生成分级符号图、热力图等专题地图。

三、ArcGIS Engine与ArcObjects的区别

两者功能相似，但定位不同：

对比项	ArcGIS Engine	ArcObjects
开发依赖	无需ArcGIS Desktop，独立开发	需安装ArcGIS Desktop
功能范围	核心功能（无部分UI工具）	包含ArcGIS Desktop完整功能
应用场景	轻量化独立程序、功能嵌入	深度定制ArcGIS桌面扩展
示例	缺少IGxDialog（数据对话框）	支持更多桌面交互接口

四、开发资源与学习路径

官方文档：安装AE后，通过ArcObjects Help for .NET查看接口说明和示例。
自带示例：安装目录下的Samples文件夹包含经典代码（如地图渲染、工具开发）。
在线资源：

Esri开发者社区：技术文档和论坛答疑。
GitHub开源项目：参考成熟项目结构。

4. 控件速览：

MapControl：地图显示与交互。
ToolbarControl：集成地图工具（如放大、查询）。
TOCControl：管理图层目录。

五、对象模型图（OMD）入门

OMD图用于描述ArcGIS Engine中类的继承、组合等关系，是理解组件架构的关键工具：

类类型：

抽象类（Abstract Class）：不能直接实例化（如Geometry）。
组件类（CoClass）：可直接创建对象（如QueryFilter）。
普通类（Class）：需通过其他类实例化（如Workspace通过WorkspaceFactory创建）。

2. 类关系：

继承：子类扩展父类功能（如Polyline继承Geometry）。

组合：对象生命周期绑定（如Map包含Layer，删除地图则图层消失）。

关联：对象间松散引用（如Map与Legend的关系）。

依赖：一个对象产生另一个对象的方式（如Create、open等）

六、案例：基于ArcGIS Engine的简易地图查看器开发

（实现地图加载、缩放、平移、属性查询基础功能）

1. 案例背景

假设我们需要为某环保部门开发一个简易GIS工具，用于快速查看区域污染源分布地图，并支持点击查询污染源属性信息。通过此案例，学习如何利用ArcGIS Engine的MapControl和ToolbarControl控件搭建基础地图应用。

2. 开发环境与工具

开发语言：C#（WinForm）
工具：Visual Studio 2019 + ArcGIS Engine 10.2
数据：Shapefile格式的污染源点数据（包含名称、类型、浓度等字段）

3. 实现步骤

Step 1：环境配置

安装ArcGIS Engine Runtime和SDK。
在Visual Studio中新建Windows窗体项目，添加AE的COM组件引用（ESRI.ArcGIS.Carto, ESRI.ArcGIS.Controls等）。
将MapControl和ToolbarControl拖入窗体，并绑定ToolbarControl的伙伴控件为MapControl。

Step 2：加载地图数据

// 在窗体加载事件中添加代码
private void MainForm_Load(object sender, EventArgs e)
{// 设置地图控件的坐标系（以WGS84为例）mapControl1.SpatialReference = new SpatialReferenceEnvironment().CreateGeographicCoordinateSystem((int)esriSRGeoCSType.esriSRGeoCS_WGS1984);// 加载Shapefile数据IWorkspaceFactory workspaceFactory = new ShapefileWorkspaceFactoryClass();IFeatureLayer featureLayer = new FeatureLayerClass();IWorkspace workspace = workspaceFactory.OpenFromFile(@"D:\PollutionData\", 0);IFeatureWorkspace featureWorkspace = (IFeatureWorkspace)workspace;featureLayer.FeatureClass = featureWorkspace.OpenFeatureClass("PollutionSources.shp");featureLayer.Name = "污染源分布";// 将图层添加到地图控件mapControl1.AddLayer(featureLayer);mapControl1.Refresh();
}

Step 3：添加基础工具

通过ToolbarControl绑定AE内置命令，快速实现地图交互：

// 在窗体初始化时添加工具按钮
private void InitializeToolbar()
{// 添加放大、缩小、平移、全图工具toolbarControl1.AddItem("esriControls.ControlsMapZoomInTool");toolbarControl1.AddItem("esriControls.ControlsMapZoomOutTool");toolbarControl1.AddItem("esriControls.ControlsMapPanTool");toolbarControl1.AddItem("esriControls.ControlsMapFullExtentCommand");
}

Step 4：实现属性查询功能

通过MapControl的点击事件，获取点击位置的要素属性：

private void mapControl1_OnMouseDown(object sender, IMapControlEvents2_OnMouseDownEvent e)
{// 定义查询参数IFeatureLayer featureLayer = mapControl1.get_Layer(0) as IFeatureLayer;ISpatialFilter spatialFilter = new SpatialFilterClass();spatialFilter.Geometry = mapControl1.ToMapPoint(e.x, e.y); // 将屏幕坐标转为地图坐标spatialFilter.SpatialRel = esriSpatialRelEnum.esriSpatialRelIntersects;// 执行查询IFeatureCursor featureCursor = featureLayer.Search(spatialFilter, false);IFeature feature = featureCursor.NextFeature();if (feature != null){// 弹出属性信息（例如名称、浓度）string message = $"污染源名称：{feature.get_Value(1)}\n浓度值：{feature.get_Value(3)}";MessageBox.Show(message);}
}

4. 运行演示

地图加载：污染源点数据以默认符号显示在MapControl中。
交互操作：通过工具栏按钮实现缩放、平移。
属性查询：点击任意污染源点，弹出属性对话框。

5. 注意事项

数据路径问题：需确保Shapefile路径正确，且文件未被占用。
控件初始化顺序：需先绑定ToolbarControl和MapControl，再添加工具。
异常处理：添加try-catch块避免因数据加载失败导致程序崩溃。

6. 扩展思考

添加更多工具：如绘制缓冲区、空间查询（统计某区域内的污染源数量）。
优化显示：根据浓度值分级渲染颜色（使用IFeatureRenderer接口）。

总结：通过此案例，可以快速掌握ArcGIS Engine开发的基本流程（控件使用、数据加载、事件交互），为后续复杂功能开发奠定基础。建议读者尝试修改代码参数（如查询字段、符号样式），观察不同效果！

参考：牟乃夏ArcEngine教程：第1章 ArcGIS Engine编程基（22页）-原创力文档

牟乃夏ArcEngine教程ArcGISEngine编程基.pptx - 人人文库（学习笔记完，可结合代码实操加深理解！）

以上为博主自己在学习过程中的学习笔记，用于学习和交流，欢迎大家批评纠正。

希望你越来越优秀！！

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