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第1章 ArcGISEngine基礎(chǔ)

1.1 ArcGISEngine概述

ArcObjects是ESRI公司ArcGIS系列產(chǎn)品的開發(fā)平臺，它是基于MicrosoftCOM技術(shù)構(gòu)

建的一系列COM組件產(chǎn)品，屬于二次開發(fā)軟件。開發(fā)人員利用ArcObjects組件，可以開發(fā)

出功能強(qiáng)大的GIS系統(tǒng)。在ArcGIS9.0以前的版本，ArcObjects還不是一個獨立的應(yīng)用產(chǎn)品，

利用它開發(fā)的GIS軟件，不能脫離ArcGIS平臺獨立運行。出于產(chǎn)品戰(zhàn)略上的考慮，ESRI為

了進(jìn)一步開拓市場，就將ArcObjects中的一些組件單獨打包，并將其命名為ArcGISEngine。

ArcGISEngine是一套用于構(gòu)建應(yīng)用的嵌入式GIS程序的組件庫，利用它開發(fā)軟件，不需要

安裝ArcGIS桌面程序，只需要購買單獨的運行許可(Runtime)就可以運行。這套產(chǎn)品在靈

活性和費用上都很有優(yōu)勢，軟件開發(fā)人員利用ArcGISEngine可快速構(gòu)建針對特定行業(yè)的GIS

系統(tǒng)，以降低開發(fā)的難度、成本和費用，為GIS在具體行業(yè)的推廣應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。

1.2 ArcGISEngine組件庫

ArcGISEngine是一套龐大的COM組件集合，為有效管理ArcGISEngine中數(shù)目眾多的

COM對象，ESRI將它們放在不同的組件庫中，在.NET開發(fā)環(huán)境下，它們被組織在了不同的

命名空間內(nèi)。

組件庫是對一個或多個COM組件中所有的組件類、接口、方法和類型的描述，這種描

述是屬于二進(jìn)制級別的。所有這些組件庫的組件都位于\com文件夾中，

但其真正實現(xiàn)卻是在\bin文件夾的眾多DLL文件中。

命名空間將功能相同或相似的COM對象在邏輯上松散組織起來。在ArcGISEngine中，

眾多的組件被放在不同的命名空間內(nèi)。若要進(jìn)行地理數(shù)據(jù)操作，需要引入GeoDatabase等相

關(guān)的命名空間；若要涉及對幾何形體對象的處理，則需要引入Geometry等命名空間。通過這

種方式，軟件開發(fā)人員在尋找具體的COM對象時將更具有目標(biāo)性。

ArcGISEngine有數(shù)目龐大的組件庫，不同的組件庫功能各不相同，軟件開發(fā)人員要熟

悉每個組件庫相對比較困難，但有必要了解一些基本的組件庫，然后在實際軟件開發(fā)過程中，

再逐步學(xué)習(xí)需要掌握的組件庫。學(xué)習(xí)ArcGISEngine開發(fā)的過程就是不斷了解這些組件庫本

身及其庫與庫之間關(guān)系的過程。以下簡要介紹ArcGISEngine的基本組件庫，以便能夠開始

ArcGISEngine軟件開發(fā)。若要詳細(xì)了解每個組件庫，請讀者參閱ArcGISEngineDeveloper

Guide。

1.System類庫

System類庫，即ESRI.ArcGIS.esriSystem命名空間，是ArcGIS體系結(jié)構(gòu)中最底層的類庫。

System類庫包含了為構(gòu)成ArcGIS其他類庫提供服務(wù)的組件，如數(shù)組(Array)、集合(Set)、

Xml對象、Stream對象、分級(Classify)和數(shù)字格式(NumberFormat)對象等。數(shù)組和集

合均是基本的數(shù)據(jù)單元，Xml對象給ArcGISEngine提供了操作Xml類型文件的功能，Stream

對象則可以將數(shù)據(jù)以流的形式保存為任何格式的文件。分級和數(shù)字格式對象與數(shù)值數(shù)據(jù)有關(guān)，

前者使用統(tǒng)計函數(shù)將數(shù)值數(shù)據(jù)進(jìn)行不同類型的分級，大多使用在分級著色中；后者可以使輸

出的數(shù)值格式互相轉(zhuǎn)換，如弧度轉(zhuǎn)角度、設(shè)置小數(shù)點等。

System類庫中定義了大量開發(fā)者可以實現(xiàn)的接口。例如，AoInitializer對象就是在System

類庫中定義的，所有的開發(fā)者必須使用這個對象來初始化ArcGISEngine和解除ArcGIS

Engine的初始化。開發(fā)者不能擴(kuò)展這個類庫，但可以通過實現(xiàn)這個類庫中包含的接口來擴(kuò)展

ArcGIS系統(tǒng)。

2.SystemUI類庫

SystemUI類庫，即ESRI.ArcGIS.SystemUI命名空間，包含了用戶界面組件接口的定義，

這些用戶界面組件可以在ArcGISEngine中進(jìn)行擴(kuò)展。包含ICommand、ITool和IToolControl

接口。開發(fā)者用這些接口來擴(kuò)展UI組件，ArcGISEngine開發(fā)人員自己的組件將使用這些UI

組件。這個類庫中包含的對象是一些實用工具對象，開發(fā)人員可以通過使用這些對象簡化用

戶界面的開發(fā)。開發(fā)者不能擴(kuò)展這個類庫，但可以通過實現(xiàn)這個類庫中包含的接口來擴(kuò)展

ArcGIS系統(tǒng)。

3.Geometry類庫

Geometry類庫，即ESRI.ArcGIS.Geometry命名空間。它包含了核心幾何形體對象，如

點、線、面幾何類型和定義等。在ArcGISEngine中的要素和圖形元素的幾何形體都可以在

這個組件庫中找到。這個庫還包含了空間參考對象，包括地理坐標(biāo)系統(tǒng)(Geographic

CoordinateSystem)、投影坐標(biāo)系統(tǒng)(ProjectedCoordinateSystem)和地理變換對象

(GeoTransformations)等。

4.Display類庫

Display類庫，即ESRI.ArcGIS.Display命名空間，包含在輸出設(shè)備上顯示圖形所需的組

件對象，如Display、Color、ColorRamp、DisplayFeedback、RubberBand、Tracker和Symbol

等對象。這個庫中的對象主要負(fù)責(zé)GIS數(shù)據(jù)的顯示，如Color和ColorRamp對象可以產(chǎn)生顏

色，它們配合Symbol對象，就能對地理數(shù)據(jù)進(jìn)行符號化操作，以便產(chǎn)生豐富多彩的地圖。

Symbol對象，用于修飾幾何形體對象，任何幾何形體對象都必須用某種符號才能顯示在地圖

上。DisplayFeedback是ArcGISEngine中可以使用鼠標(biāo)與地理數(shù)據(jù)進(jìn)行交互的對象，可完成

圖形的繪制和移動等高級任務(wù)。RubberBand對象相當(dāng)于"橡皮筋"，可用于在Display上繪制

豐富的幾何形體對象，如Circle、Rectangle、Polyline和Polygon等。

5.Server類庫

Server類庫包含了允許用戶連接并操作ArcGISServer的對象。開發(fā)人員用GISServer

Connection對象來訪問ArcGISServer。通過GISServerConnection可以訪問ServerObjects

Mananger對象。用這個對象，開發(fā)人員可以操作ServerContext對象，以處理運行于服務(wù)器

上的ArcObjects。開發(fā)人員還可以用GISClient類庫與ArcGISServer進(jìn)行交互。

6.Output類庫

Output類庫用于創(chuàng)建圖形輸出到諸如打印機(jī)和繪圖儀等設(shè)備及諸如增強(qiáng)型元文件和柵格

圖像格式文件。開發(fā)人員可用這個類庫中的對象及ArcGIS系統(tǒng)的其他部分來創(chuàng)建圖形輸出，

通常是Display和Carto類庫中的對象。開發(fā)者可以為自定義設(shè)備和輸出格式擴(kuò)展Output類庫。

7.GeoDatabase類庫

GeoDatabase類庫，即ESRI.ArcGIS.GeoDatabase命名空間，包含的COM組件對象用于

操作地理數(shù)據(jù)庫。地理數(shù)據(jù)庫是一種在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫和面向?qū)ο笮蛿?shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上發(fā)展起來的

全新的數(shù)據(jù)庫模型，被稱為"第三代地理數(shù)據(jù)庫"。這個庫中包括工作空間(Workspace)和數(shù)

據(jù)集(DataSet)等核心的地理數(shù)據(jù)對象，也包含了幾何網(wǎng)絡(luò)、拓?fù)洹IN數(shù)據(jù)、版本對象和

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等多方面的內(nèi)容。

8.GISClient類庫

GISClient類庫允許開發(fā)者使用Web服務(wù)，這些Web服務(wù)可由ArcIMS和ArcGISServer

提供。GISClient類庫中包含了用于連接GIS服務(wù)器以使用Web服務(wù)的對象。該類庫支持

ArcIMS的圖像和要素服務(wù)，GISClient類庫提供以無態(tài)方式直接操作或通過Web服務(wù)目錄操

作ArcGISServer對象的通用編程模型。在ArcGISServer上運行的ArcObjects組件不能通過

GISClient接口來訪問。要直接訪問在服務(wù)器上運行的ArcObjects，開發(fā)人員應(yīng)使用Server類

庫中的功能。

9.DataSourcesFile類庫

DataSourcesFile類庫，即ESRI.ArcGIS.DataSourcesFile命名空間。地理數(shù)據(jù)保存在

Coverage、Shapefile或CAD等不同形式的文件中，為了在GIS程序中獲取這些數(shù)據(jù)，需要

使用DataSourceFile庫中的工作空間工廠(WorkspaceFactory)對象來打開這些數(shù)據(jù)。

10.DataSourcesGDB類庫

DataSourcesGDB類庫，即ESRI.ArcGIS.DataSourcesGDB命名空間，該庫中的COM對

象用于打開數(shù)據(jù)源為Access的數(shù)據(jù)庫或任何ArcSDE支持的大型關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的地理數(shù)據(jù)，

庫中的對象不能被開發(fā)人員擴(kuò)展。DataSourcesGDB庫中的主要對象是工作空間工廠，一個工

作空間工廠可以讓用戶在設(shè)置了正確的連接屬性后打開一個工作空間，而一個工作空間就代

表一個數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫中保存著一個或多個數(shù)據(jù)集對象。數(shù)據(jù)集包括表、要素類和關(guān)系類等。

這個庫的對象主要有AccessWorkspaceFactory，用于打開一個基于Access數(shù)據(jù)庫的Personal

GeoDatabase。ScratchWorkspaceFactory，用于產(chǎn)生一個臨時的工作空間，以存放選擇集對象。

SdeWorkspaceFactory，用于打開SDE數(shù)據(jù)庫。

11.GeoDatabaseDistributed類庫

GeoDatabaseDistributed類庫包含了支持分布式地理數(shù)據(jù)庫的檢出和檢入操作所必需的

對象。

12.DataSourcesOleDB類庫

DataSourcesOleDB類庫，即ESRI.ArcGISDataSourcesOleDB命名空間，該庫中的對象具

有專門的API函數(shù)，可用于操作任何一種支持OLEDB的數(shù)據(jù)庫。這個庫還可以使用

TextFileWorkspaceFactory對象打開一個文本文件，這對GIS系統(tǒng)載入某些文本數(shù)據(jù)非常有用。

DataSourcesOleDB庫還提供了一種使用ADO連接已經(jīng)打開的工作空間的方式，這是一種高

效的數(shù)據(jù)獲取方法。

13.DataSourcesRaster類庫

DataSourcesRaster類庫，即ESRI.ArcGIS.DataSourcesRaster命名空間，該庫中的COM對

象用于獲取保存在多種數(shù)據(jù)源中的柵格數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)源包括文件系統(tǒng)、個人地理數(shù)據(jù)庫和

SDE企業(yè)地理數(shù)據(jù)庫。這個庫還提供了柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等功能的對象。

14.Carto類庫

Carto類庫，即ESRI.ArcGIS.Carto命名空間，該庫包含了為數(shù)據(jù)顯示服務(wù)的各種組件對

象。例如MapSurrounds是與一個Map對象相關(guān)聯(lián)的用于修飾地圖的對象集，包括指北針、

圖例和比例尺；MapGrids是地圖格網(wǎng)；Renderers用于地圖著色與專題圖制作；Labeling、

Annotation和Dimensions為標(biāo)注對象，用于修飾在地圖上產(chǎn)生文字標(biāo)記，以顯示信息；Layers

是圖層對象，用于傳遞地理數(shù)據(jù)到Map或Pagelayout對象中去顯示等。

15.Location類庫

Location類庫包含了支持地理編碼和操作路徑事件的對象。地理編碼功能可通過細(xì)粒度

對象來控制訪問，或通過GeocodeServer對象提供的簡化API來訪問。開發(fā)者可以創(chuàng)建

自己的地理編碼對象。線性參考功能提供的對象用于向線性要素添加事件，用各種繪制方法

來繪制這些事件，開發(fā)者可以擴(kuò)展線性參考功能。

16.NetworkAnalyst類庫

NetworkAnalyst類庫提供了用于在地理數(shù)據(jù)庫中加載網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的對象，并提供了對象用

于分析加載到地理數(shù)據(jù)庫中的網(wǎng)絡(luò)。開發(fā)者可以擴(kuò)展NetworkAnalyst類庫，以便支持自定義

網(wǎng)絡(luò)跟蹤。該類庫目的在于操作諸如供氣管線和電力供應(yīng)線網(wǎng)等公共網(wǎng)絡(luò)。

17.Controls類庫

Controls類庫，即ESRI.ArcGIS.Controls命名空間，包含了在程序開發(fā)中可以使用的可視

化組件對象，如MapControl、PageLayoutControl等。該庫包含以下7個子庫：

(1)MapControl，對應(yīng)ESRI.ArcGIS.MapControl命名空間；

(2)PageLayoutControl，對應(yīng)ESRI.ArcGIS.PageLayoutControl命名空間；

(3)TOCControl，對應(yīng)ESRI.ArcGIS.TOCControl命名空間；

(4)ToolbarControl，對應(yīng)ESRI.ArcGIS.ToolbarControl命名空間；

(5)ControlCommands，對應(yīng)ESRI.ArcGIS.ControlCommands命名空間；

(6)ReaderControl，對應(yīng)ESRI.ArcGIS.ReaderControl命名空間；

(7)LicenseControl，對應(yīng)ESRI.ArcGIS.LicenseControl命名空間。

18.GeoAnalyst類庫

GeoAnalyst類庫包含了支持核心空間分析功能的對象。這些功能用在SpatialAnalyst和

3DAnalyst兩個類庫中。開發(fā)者可通過創(chuàng)建新類型的柵格操作來擴(kuò)展GeoAnalyst類庫。為使

用這個類庫中的對象，需要ArcGISSpatialAnalyst或3DAnalyst擴(kuò)展模塊許可，利用ArcGIS

Engine開發(fā)的軟件運行時，則需要空間分析或3D分析選項許可。

19.3DAnalyst類庫

3DAnalyst類庫包含操作3D場景的對象，其方式與Carto類庫包含操作2D地圖的對象

類似。Scene對象是3DAnalyst類庫中的主要對象之一，該對象與Map對象一樣，是數(shù)據(jù)的

容器。Camera和Target對象規(guī)定在考慮要素位置與觀察者關(guān)系時場景如何瀏覽。一個場景由

一個和多個圖層組成，這些圖層規(guī)定了場景中包含的數(shù)據(jù)及這些數(shù)據(jù)如何顯示。開發(fā)者很少

擴(kuò)展3DAnalyst類庫。為使用這個類庫中的對象，需要ArcGIS3DAnalyst擴(kuò)展模塊許可，在

運行ArcGISEngine開發(fā)的軟件時，需要3D分析選項許可。

20.GlobeCore類庫

GlobeCore類庫包含了操作globe數(shù)據(jù)的對象，其方式與Carto類庫包含了操作2D地圖

的對象類似。Globe對象是GlobeCore類庫中的主要對象之一，該對象與Map對象一樣，是

數(shù)據(jù)的容器。GlobeCamera對象規(guī)定在考慮globe位置與觀察者關(guān)系時globe如何瀏覽。一個

globe有一個和多個圖層，這些圖層規(guī)定了globe中包含的數(shù)據(jù)及這些數(shù)據(jù)如何顯示。

GlobeCore類庫中有一個開發(fā)控件和與其一起使用的命令和工具。該開發(fā)控件可以與Controls

類庫中的對象協(xié)同使用。

21.SpatialAnalyst庫

SpatialAnalyst類庫包含了用于進(jìn)行柵格與矢量數(shù)據(jù)空間分析的對象。操作該庫中的對象

需要一個空間分析授權(quán)。

通過上面對ArcGISEngine組件庫的介紹，軟件開發(fā)人員便可根據(jù)實際開發(fā)需求，選擇

引入不同的命名空間，進(jìn)而可利用該命名空間中的類、接口、屬性和方法，完成相應(yīng)的開發(fā)

任務(wù)。

上述21個類庫之間的依賴關(guān)系如圖1.1和圖1.2所示。

1.3 閱讀對象模型圖

要學(xué)習(xí)ArcGISEngine軟件開發(fā)，閱讀和理解對象模型圖(ObjectModelDiagram，OMD)

是關(guān)鍵。OMD以統(tǒng)一建模語言(UnifiedModelingLanguage)為基礎(chǔ)，可以幫助軟件開發(fā)人

員有效了解類之間的相互關(guān)系，了解如何從一個類到另一個類，了解如何選擇正確的接口，

了解如何獲取所需的屬性和方法等。通過閱讀ArcGISEngine的對象模型圖，便能夠很快熟

悉ArcGISEngine的結(jié)構(gòu)和不同組件之間的關(guān)系。

ESRI提供了多種方法讓用戶了解ArcGISEngine組件和不同組件之間的關(guān)系，一種方法