创建网络数据集就得有各种数据和参数,这篇文章很长,慎入。
网络分析依赖于网络数据集的质量,这句话就在这里得到了验证:复杂、精确定义。
本节目录如下:
- 1. INetworkDataset与IDENetworkDataset对比
- 1.1 什么是INetworkDataset
- 1.2 两者对比
- 2. 如何设置数据元素网络数据集(IDENetworkDataset)的属性以创建网络数据集
- 2.1 涉及的接口、类、枚举
- 2.2 创建数据元素网络数据集(IDENetworkDataset)对象
- 2.3 添加网络源
- 2.4 添加网络属性
- 2.5 添加导航/方向
- 2.6 为数据元素网络数据集赋值并构建网络数据集(INetworkDataset)
1. INetworkDataset与IDENetworkDataset的对比
挑简单的先说,INetworkDataset与IDENetworkDataset的对比。
1.1 先说说INetworkDataset是个什么东西
网络数据集是一个拥有网络关系的要素类的容器。每个要素类都有自己的拓扑规则,每个网络有可能有多个同样拓扑规则的要素类。一个要素数据集可能有多个网络数据集,但是一个要素类只能属于一个网络数据集或一个几何网络。一个属于网络数据集的要素类被称为:网络数据源,网络数据集还拥有多个网络属性,这些属性被用作解决网络分析问题。
IDatasetContainer2接口用于创建或打开网络数据集。INetworkBuild接口用作添加或删除一个网络数据集中的网络数据源、网络属性,或者被用于构建网络数据集。
再上一张INetworkDataset的属性图:
这些属性全部都是只允许访问的(都是get属性)。
INetworkDataset更合适在分析部分解释,它与INAContext有关。
1.2 二者对比
很容易与上一节的IDENetworkDataset做出对比,INetworkDataset更专注于处理与属性、数据源的存取,而IDENetworkDataset更专注于数据的组织。
后者是数据的集合,是真正的网络数据源、网络属性等的容器,而前者更合适称为“分析对象”,它专注于网络属性和网络数据源的访问。
因为后者名中的“DE”就是DataElement的简称,所以IDENetworkDataset是“数据元素网络数据集”。
2. 如何设置数据元素网络数据集(IDENetworkDataset)的属性以创建网络数据集
再贴一张IDENetworkDataset的属性图(就上篇文章):
重点需要设置的属性是:Attributes、Directions、Sources
这对应了桌面创建网络数据集的三个重要步骤:网络属性、导航设置、网络数据源。
其中网络数据源又可分为三种:线要素、点要素、转弯要素。
其他需要注意的属性是:Buildable;
2.1 涉及的接口、类、枚举
在接下来的介绍中,会用到的核心接口和类、枚举先列出:
涉及的接口:共计18个
IDENetworkDataset、INetworkDataset、INetworkSource、INetworkAttribute、INetworkDirection、IEvaluatedNetworkAttribute、
INetworkSourceDirections、IStreetNameFields、IEdgeFeatureSource、INetworkFieldEvaluator、INetworkEvaluator、INetworkConstantEvaluator
IArray
INetworkBuild、IDEDataset、IDatasetContainer、IFeatureDatasetExtension、IFeatureDatasetExtensionContainer
涉及到的类:共计9个
DENetworkDatasetClass、StreetNameFieldsClass、NetworkSourceDirectionsClass
TurnFeatureSourceClass、EdgeFeatureSourceClass(INetworkSource的实现类)
EvaluatedNetworkAttributeClass、NetworkFieldEvaluatorClass、NetworkConstantEvaluatorClass
ArrayClass
涉及到的枚举:共计6个
esriNetworkElementType、esriNetworkAttributeUnits、esriNetworkEdgeDirection、esriNetworkAttributeDataType、esriNetworkAttributeUsageType、esriNetworkEdgeConnectivityPolicy
别害怕,我会逐一解释这些类对应桌面创建网络数据集时,分别是什么。
2.2 创建一个IDENetworkDataset对象
为了创建一个装着网络数据集所有素材的“数据元素网络数据集”,我们需要的东西是:一个IFeatureDataset(即桌面上的要素数据集)对象,网络数据集的名称。
我们创建一个这样的方法:
public IDENetworkDataset CreateDENetworkDataset(IFeatureDataset featureDataset, string networkName) {
IDENetworkDataset deNetworkDataset = new DENetworkDatasetClass();
// ...设置数据要素网络数据集的必须参数
return deNetworkDataset;
}
注意,这个时候并不需要这个要素数据集中有要素数据。而在桌面软件中基于要素数据集创建网络数据集,是要求要素数据集中存在最基本的点线要素的。
那是因为,在AO中,要创建数据元素网络数据集,只需要获取IFeatureDataset即可,至于网络数据集中的点、线、转弯,则是下一步添加Sources(网络数据源)的事情。
我直接给出数据元素网络数据集必须设置的属性,和分别来自哪些接口:
从上图可以看出为了创建DENetworkDataset这个类的实例,默认使用IDENetworkDataset接口来定义变量。
需要给的默认属性有:
IDENetworkDataset接口下的Buildable属性、NetworkType属性
IDEGeoDataset接口下的Extent属性、SpatialReference属性
IDataElement接口下的Name属性
其中,Buildable设置为true,表示可以构建;
NetworkType设置为枚举值esriNetworkDatasetType.esriNDTGeodatabase,表示是基于数据库的网络数据集;
Extent和SpatialReference属性表示网络数据集的地理外接矩形和空间参考系,可以从传入的要素数据集的父级接口IGeoDataset中获取。
Name表示网络数据集的名称,由传入参数给定。
完整的方法如下:
/// <summary> /// 创建IDENetworkDataset(数据元素网络数据集)对象 /// </summary> /// <param name="featureDataset">传入:要素数据集</param> /// <param name="NetworkName">传入:网络数据集名称</param> /// <returns>返回:数据元素网络数据集</returns> public IDENetworkDataset CreateDENetworkDataset(IFeatureDataset featureDataset, string NetworkName) { //判断传入参数是否为空 if (string.IsNullOrEmpty(NetworkName) || null == featureDataset) { return null; } // 若传入参数不为空,实例化数据元素网络数据集对象 IDENetworkDataset deNetworkDataset = new DENetworkDatasetClass(); // 设置数据集类型、可以被构建 deNetworkDataset.Buildable = true; deNetworkDataset.NetworkType = esriNetworkDatasetType.esriNDTGeodatabase; // 设置数据集的空间参考、空间范围 IDEGeoDataset deGeoDataset = deNetworkDataset as IDEGeoDataset; IGeoDataset geoDataset = featureDataset as IGeoDataset; deGeoDataset.Extent = geoDataset.Extent; deGeoDataset.SpatialReference = geoDataset.SpatialReference; // 设置名称 IDataElement dataElement = deNetworkDataset as IDataElement; dataElement.Name = NetworkName; return deNetworkDataset; }
可以直接封装在一个类里。
2.3 添加Sources属性(网络数据源)——添加边线与转弯
涉及到的接口:INetworkSource、IEdgeFeatureSource、IJunctionFeatureSource、ITurnFeatureSource、IArray
涉及到的类:EdgeFeatureSourceClass、JunctionFeatureSourceClass、TurnFeatureSourceClass、ArrayClass
还记得桌面端如何设置网络数据集的数据源吗?
就勾选点、线、转弯要素即可。
这里对应的EdgeFeatureSourceClass、JunctionFeatureSourceClass、TurnFeatureSourceClass,以及他们的接口,就是他们的编程中的类。
画一张类图吧:
通过实例化不同的INetworkSource对象,设置其连通性和名称,再添加到IArray容器中,就可以给IDENetworkDataset的Sources属性赋值啦!
看代码:
#region 边源创建 //创建边源 INetworkSource edgeNetworkSource = new EdgeFeatureSourceClass(); edgeNetworkSource.Name = "Streets";//就是添加到网络数据集的要素类的名称 edgeNetworkSource.ElementType = esriNetworkElementType.esriNETEdge; //设置边源的连通性组 IEdgeFeatureSource edgeFeatureSource = edgeNetworkSource as IEdgeFeatureSource; // 不使用子类 edgeFeatureSource .UsesSubtypes = false; // 连通性组:只有1组 edgeFeatureSource .ClassConnectivityGroup = 1; // 连通性设置为:任意节点 edgeFeatureSource .ClassConnectivityPolicy = esriNetworkEdgeConnectivityPolicy.esriNECPAnyVertex; #endregion #region 边源的方向 IStreetNameFields streetNameFields = new StreetNameFieldsClass(); streetNameFields.Priority = 1; streetNameFields.StreetNameFieldName = "FULL_NAME"; INetworkSourceDirections nsDirections = new NetworkSourceDirectionsClass(); IArray nsdArray = new ArrayClass(); nsdArray.Add(streetNameFields); nsDirections.StreetNameFields = nsdArray; edgeNetworkSource.NetworkSourceDirections = nsDirections; deNetworkDataset.SupportsTurns = true; #endregion #region 转弯源创建 INetworkSource turnNetworkSource = new TurnFeatureSourceClass(); turnNetworkSource.Name = "ParisTurns";//就是添加到网络数据集的要素类的名称 turnNetworkSource.ElementType = esriNetworkElementType.esriNETTurn; #endregion #region 添加到IArray中 IArray sourceArray = new ArrayClass(); sourceArray.Add(edgeNetworkSource); sourceArray.Add(turnNetworkSource); #endregion
可以包装成一个或者两个方法,传入参数即为网络数据集创建的所在要素数据集中的要素类的名称(string)。
返回一个IArray对象,此IArray对象即可赋值给IDENetworkDataset.Sources属性。
2.4 添加Attributes属性(网络属性)——以长度或时间为单位的属性为例(成本属性)
涉及的接口:INetworkAttribute3、IEvaluatedNetworkAttribute
涉及的类:NetworkAttributeClass、EvaluatedNetworkAttributeClass、NetworkConstantEvaluatorClass、NetworkFieldEvaluatorClass、NetworkScriptEvaluatorClass
这一步比较复杂。回忆一下在桌面软件中是如何设置网络属性的?
对,要添加一个网络属性,要设置其类型(成本、限制等),要设置其单位,要设置各个要素给网络属性的赋值(字段、脚本等),十分复杂。
在这里,网络属性是INetworkAttribute3接口的变量,而网络属性的具体数据则由IEvaluatedNetworkAttribute去组织和存放,后者,叫作数据组织器。
这对接口的作用颇似INetworkDataset和IDENetworkDataset。
来看类图:
将IEdgeNetworkSourceClass(即网络边源)和字段赋值器、常量赋值器赋予给网络属性赋值器的Evaluator和DefaultEvaluator两个属性(图中蓝色方框),由于EvaluatedNetworkAttributeClass实现了两个接口,而这两个属性是这个类中IEvaluatedNetworkAttribute接口的一个属性,所以将EvaluatedNetworkAttributeClass对象添加至IArray接口的对象中,即可对IDENetworkDataset的Attributes属性进行赋值。
那么有人会想问了,什么是字段赋值器呢?什么是常量赋值器?什么是字段赋值器?
在10.4中,原本“赋值器”就被翻译成了“评估者(Evaluator)”。其实就是赋值器(EvaluatedNetworkAttributeClass)。
在这里,作为长度属性,它的评估者(赋值器),指定了“道路数据集”这个边源(IEdgeNetworkSource)后,类型(=INetworkFieldEvaluator、INetworkConstantEvaluator)就可以是“字段”、“常量”等。其值就由具体的赋值器的类的SetExpression方法决定。
见代码:
//网络属性:Meters // 网络属性类型:成本 // 网络属性数据类型:Double(双精度) // 网络属性单位:米 // 默认启用:否 // 网络数据源赋值器: // 数据源Streets:字段 -[Meters] // 数据源Streets:字段 -[Meters] // 默认网络属性值: // 默认边:常量-0 // 默认交点:常量-0 // 默认转弯:常量-0 IArray attributeArray = new ArrayClass(); // 实例化一个网络属性赋值器,并转化为INetworkAttribute2身份 // 并设置网络属性名称、网络属性类型、网络数据类型、网络属性单位和是否默认启用 IEvaluatedNetworkAttribute metersAttribute = new EvaluatedNetworkAttributeClass (); INetworkAttribute2 metersNetworkAttribute2 = (INetworkAttribute2) metersAttribute; metersNetworkAttribute2.Name = "Meters"; metersNetworkAttribute2.UsageType = esriNetworkAttributeUsageType.esriNAUTCost; metersNetworkAttribute2.DataType = esriNetworkAttributeDataType.esriNADTDouble; metersNetworkAttribute2.Units = esriNetworkAttributeUnits.esriNAUMeters; metersNetworkAttribute2.UseByDefault = false; // 创建一个字段赋值器,将其身份转化为INetworkEvaluator,将传入的网络边源进行属性赋值 INetworkFieldEvaluator metersNetworkFieldEvaluator = new NetworkFieldEvaluatorClass(); INetworkEvaluator metersNetworkEvaluator = (INetworkEvaluator) metersNetworkFieldEvaluator; metersNetworkFieldEvaluator.SetExpression("[Meters]", ""); metersAttribute.set_Evaluator(edgeNetworkSource, esriNetworkEdgeDirection.esriNEDAlongDigitized, etersNetworkEvaluator); metersAttribute.set_Evaluator(edgeNetworkSource, esriNetworkEdgeDirection.esriNEDAgainstDigitized, metersNetworkEvaluator); // 创建一个常量字段赋值器,将其身份转化为INetworkEvaluator,将网络属性的默认值给定 INetworkConstantEvaluator metersNetworkConstantEvaluator = new NetworkConstantEvaluatorClass(); INetworkEvaluator metersConstantNetworkEvaluator = (INetworkEvaluator)metersNetworkConstantEvaluator; metersNetworkConstantEvaluator.ConstantValue = 0; metersAttribute.set_DefaultEvaluator(esriNetworkElementType.esriNETEdge, metersConstantNetworkEvaluator); metersAttribute.set_DefaultEvaluator(esriNetworkElementType.esriNETJunction, metersConstantNetworkEvaluator); metersAttribute.set_DefaultEvaluator(esriNetworkElementType.esriNETTurn, metersConstantNetworkEvaluator); // 将IEvaluatedNetworkAttribute对象添加到IArray对象中,完成网络属性的添加 attributeArray.Add(metersAttribute);
// 网络属性Minutes: // 属性类型:成本 // 属性数据类型:双精度(double) // 属性单位:分钟 // 是否默认启用:是 // 网络数据源属性赋值器: // 网络数据源Streets(From-To):字段 - [FT_Minutes] // 网络数据源Streets(To-From):字段 - [FT_Minutes] // 默认网络属性值: // 边的默认值:常量 - 0; // 交汇点的默认值:常量 - 0; // 转弯的默认值:常量 - 0; // 创建一个网络属性赋值器,并转化为网络属性接口,设置其名称、网络属性类型、网络数据类型、单位、默认是否启用 IEvaluatedNetworkAttribute minutesAttribute = new EvaluatedNetworkAttributeClass(); INetworkAttribute2 minutesNetworkAttribute2 = (INetworkAttribute2) minutesAttribute; minutesNetworkAttribute2.Name = "Minutes"; minutesNetworkAttribute2.UsageType = esriNetworkAttributeUsageType.esriNAUTCost; minutesNetworkAttribute2.DataType = esriNetworkAttributeDataType.esriNADTDouble; minutesNetworkAttribute2.Units = esriNetworkAttributeUnits.esriNAUMinutes; minutesNetworkAttribute2.UseByDefault = true; // 创建网络字段赋值器,并转化为网络赋值器,前者赋值表达式,后者给边源赋予网络字段赋值器 INetworkFieldEvaluator ftMinutesNetworkFieldEvaluator = new NetworkFieldEvaluatorClass(); INetworkFieldEvaluator tfMinutesNetworkFieldEvaluator = new NetworkFieldEvaluatorClass(); ftMinutesNetworkFieldEvaluator.SetExpression("[FT_Minutes]", ""); tfMinutesNetworkFieldEvaluator.SetExpression("[TF_Minutes]", ""); INetworkEvaluator ftMinutesNetworkEvaluator = (INetworkEvaluator) ftMinutesNetworkFieldEvaluator; INetworkEvaluator tfMinutesNetworkEvaluator = (INetworkEvaluator) tfMinutesNetworkFieldEvaluator; minutesAttribute.set_Evaluator(edgeNetworkSource, esriNetworkEdgeDirection.esriNEDAlongDigitized, ftMinutesNetworkEvaluator); minutesAttribute.set_Evaluator(edgeNetworkSource, esriNetworkEdgeDirection.esriNEDAgainstDigitized, tfMinutesNetworkEvaluator); // 创建网络常量赋值器,并转化为网络赋值器,前者给默认值这个属性赋予默认值,后者给边源赋予默认值 INetworkConstantEvaluator minutesNetworkConstantEvaluator = new NetworkConstantEvaluatorClass(); minutesNetworkConstantEvaluator.ConstantValue = 0; INetworkEvaluator minutesConstantNetworkEvaluator = (INetworkEvaluator) minutesNetworkConstantEvaluator; minutesAttribute.set_DefaultEvaluator(esriNetworkElementType.esriNETEdge, minutesConstantNetworkEvaluator); minutesAttribute.set_DefaultEvaluator(esriNetworkElementType.esriNETJunction, minutesConstantNetworkEvaluator); minutesAttribute.set_DefaultEvaluator(esriNetworkElementType.esriNETTurn, minutesConstantNetworkEvaluator); // 添加网络属性到IArray对象中 attributeArray.Add(minutesAttribute);
两段代码均可包装成C#的方法,参数可以传递需要赋值的字段名(string)、网络边源等,等下一篇博客将重点进行代码梳理。
两段代码的最后一步,均为添加IEvaluatedNetworkAttribute的对象到IArray数组中,而这个IArray数组正是IDENetworkDataset.Attributes所需的。
2.5 设置Directions属性(导航或方向)
涉及到的接口:INetworkDirections
涉及到的类:NetworkDirectionsClass
导航就比较容易了,导航需要的是:一个网络边源(其要素类必须有一个文本类型的字段),一个成本类型单位为长度类型的网络属性。
直接看代码,这个没什么问题:
/// <summary> /// 指定网络数据集的导航属性 /// </summary> /// <param name="deNetworkDataset">数据元素网络数据集</param> /// <param name="UnitsType">单位类型</param> /// <param name="LengthAttribute"> 创建的长度属性的名称</param> /// <param name="TimeAttribute"> 创建的时间属性名称,可空</param> /// <param name="RoadClassAttribute">创建的道路类型属性名称,可空</param> public void SetNetworkDirction(IDENetworkDataset deNetworkDataset, esriNetworkAttributeUnits UnitsType, string LengthAttribute, string TimeAttribute, string RoadClassAttribute) { // 创建INetworkDirections对象 INetworkDirections networkDirections = new NetworkDirectionsClass(); networkDirections.DefaultOutputLengthUnits = UnitsType; //设置长度属性 if (!string.IsNullOrEmpty(LengthAttribute)) { networkDirections.LengthAttributeName = LengthAttribute; } //设置时间属性 if (!string.IsNullOrEmpty(TimeAttribute)) { networkDirections.TimeAttributeName = TimeAttribute; } //设置道路类型属性 if (!string.IsNullOrEmpty(RoadClassAttribute)) { networkDirections.RoadClassAttributeName = RoadClassAttribute; } // 设置网络数据集的方向属性 deNetworkDataset.Directions = networkDirections; }
这一步对应桌面创建网络数据集的这一步:
2.6 创建并构建INetworkDataset对象(大功告成!)
只能通过IDatasetContainer.CreateDataset()方法创建,传入的参数是IDEDataset类型的变量,返回的是IDataset对象。
这一步,也是最后的一步,将数据集合(DENetworkDataset)转化为分析对象(NetworkDataset)。
当然别忘了构建一下~
直接上代码:
创建成功的结果如下:
我传的网络数据集名称为STH_ND,结果就如上图咯。
3. 流程图
这是我做过最复杂的AO开发了,涉及到的类和接口实在太庞大...趁年轻多搞搞,提升一下逻辑组织能力。
在后阶段的整合中,我会给出一个实例,就用本篇的各种方法,包装成一个工具类,并完整地对比桌面创建网络数据集做一个demo。