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ArcGIS Engine中的8种数据访问

2009-02-08 22:22

据是GIS的基础， 访问数据也是进行任何复杂的空间分析及空间可视化表达的前提。ArcGIS支持的数据格式比较丰富，对不同的数据格式支持的程度也有很大差异。本文主要介绍一下以下八种数据格式在ArcGIS Engine中如何访问。对ArcGIS桌面应用有一定了解的读者更适合阅读本文。本文的示例代码是用C#编写。
•        Shapefile
•        Coverage
•        Personal Geodatabase
•        Enterprise Geodatabase
•        Tin
•        Raster
•        CAD
•        RDBMS
在通过ArcGIS访问数据之前，需要首先明确一下什么是"工作空间"。在ArcGIS中工作空间指存放数据的位置，ArcGIS访问数据的机制是先打开数据对应的工作空间，然后用工作空间访问数据。对于不同的数据格式，工作空间的具体情况也是不一样的，下面分别进行阐述。


Shapefile

Shapefile是文件型的空间数据格式，以文件的形式在磁盘上进行存储空间数据和属性数据。下面的示例代码是打开位于D:\Data文件夹下的文件名为Cities的Shapefile要素类。对于Shapefile来说工作空间就是它所在的文件夹，打开工作空间需要使用对应的工作空间工厂，即ShapefileWorkspaceFactoryClass，然后再调用IWorkspaceFactory的OpenFromFile方法就可以得到一个工作空间了，这也是设计模式中工厂方法的体现。工作空间工厂的打开方法返回的是一般意义的工作空间，根据具体数据还需要进行接口转换，因为Shapefile是矢量数据，所以把工作空间接口跳转到IFeatureWorkspace，从而读取其中的要素类，这一点对于接下来的几个数据格式也是同样的打开方式。
IWorkspaceFactory pWorkspaceFactory;
pWorkspaceFactory = new ShapefileWorkspaceFactoryClass();
IFeatureWorkspace pFeatWS;
pFeatWS = pWorkspaceFactory.OpenFromFile(@"D:\Data\", 0) as IFeatureWorkspace;
//打开一个要素类
IFeatureClass pFeatureClass = pFeatWS.OpenFeatureClass("Cities");

Coverage

Coverage是ArcInfo workstation的原生数据格式。该格式是基于文件夹存储的，是因为在windows资源管理器下，它的空间信息和属性信息是分别存放在两个文件夹里。coverage是一个非常成功的早期地理数据模型，二十多年来深受用户欢迎，很多早期的数据都是coverage格式的。ESRI不公开coverage的数据格式，但是提供了coverage格式转换的一个交换文件（interchange file，即E00），并公开数据格式。但是ESRI为推广其第三代数据模型geodatabase，从ArcGIS 8.3版本开始，屏蔽了对coverage的编辑功能。如果需要使用coverage格式的数据，可以安装ArcInfo workstation，或者将coverage数据转换为其他可编辑的数据格式。Coverage是一个集合，它可以包含一个或多个要素类。 Coverage数据的工作空间也是它所在的文件夹；由于Coverage可以包含多个要素类，得到工作空间后在打开具体的要素类时可以用"Coverage名称:要素类名称"，例如下面代码中的"basin:polygon"。
IWorkspaceFactory pFactory = new ArcInfoWorkspaceFactoryClass();
IWorkspace pWorkspace = pFactory.OpenFromFile(@"D:\ArcTutor\TopologyData", 0);
IFeatureWorkspace pFeatWorkspace = pWorkspace as IFeatureWorkspace;
IFeatureClass pFeatureClass = pFeatWorkspace.OpenFeatureClass("basin:polygon");

Personal Geodatabase

Geodatabase作为ArcGIS的原生数据格式，体现了很多第三代地理数据模型的优势。Personal Geodatabase基于Microsoft Access一体化存储空间数据和属性数据。Enterprise Geodatabase通过大型关系数据库+ArcSDE实现，ArcSDE作为中间件把关系数据库中的普通表转化为空间对象。Personal Geodatabase数据的工作空间指的是扩展名为mdb的文件。以下是打开位于Monto.mdb中的Water要素类的代码。
IWorkspaceFactory pFactory = new AccessWorkspaceFactoryClass();
IWorkspace pWorkspace = pFactory.OpenFromFile(@"D:\ArcTutor\Monto.mdb", 0);
IFeatureWorkspace pFeatWorkspace = pWorkspace as IFeatureWorkspace;
IFeatureClass pFeatureClass = pFeatWorkspace.OpenFeatureClass("Water")


Enterprise Geodatabase

ArcSDE（Enterprise Geodatabase）对应的工作空间为数据库连接，关系数据库是Oracle时连接参数需要五个，分别是SERVER、INSTANCE、USER、PASSWORD、VERSION。SERVER指服务器的主机名，INSTANCE指服务名或端口号，USER是数据库的用户名，PASSWORD数据库对应用户的密码，VERSION指Enterprise Geodatabase多版本机制中的某个版本，默认的一个版本是"SDE.DEFAULT"，如果关系数据库是SQL Server，那么连接参数还需要Database参数。下面是打开Enterprise Geodatabase中ControlPoint点要素类的代码，关系数据库为Oracle9i。
IWorkspaceFactory pWorkspaceFactory = new SdeWorkspaceFactoryClass();
IPropertySet propSet = new PropertySetClass();
propSet.SetProperty("SERVER", "actc");propSet.SetProperty("INSTANCE", "5151");
propSet.SetProperty("USER", "apdm");
propSet.SetProperty("PASSWORD", "apdm");
propSet.SetProperty("VERSION", "SDE.DEFAULT");
IWorkspace pWorkspace = pWorkspaceFactory.Open(propSet, 0);
IFeatureWorkspace pFeatWS = pWorkspace as IFeatureWorkspace;
IFeatureClass pFeatureClass= pFeatWS.OpenFeatureClass("ControlPoint");

TIN

TIN全称不规则三角网,也叫不规则三角表面，采用一系列不规则的三角点来建立表面。例如，每一个采样点有一对x,y坐标和一个表面值(z值)，这些点被一组互不重叠的三角形的边所连接，从而构成一个表面。TIN数据是空间分析和三维分析重要的数据格式，以文件的形式在磁盘上存储。TIN的工作空间是所在的文件夹，下面代码是打开D:\ArcTutor\3DAnalyst文件夹下名称为mal的TIN。
IWorkspaceFactory pWSFact = new TinWorkspaceFactoryClass();
IWorkspace pWS = pWSFact.OpenFromFile(@"D:\ArcTutor\3DAnalyst\", 0);
ITinWorkspace pTinWS = pWS as ITinWorkspace;
ITin pTin = pTinWS.OpenTin("mal");

Raster

栅格数据也是GIS数据中很重要的一部分，ArcGIS中最常用的文件型有GRID、TIFF、ERDAS IMAGE等，这几种栅格数据的工作空间也是所在的文件夹。打开栅格数据时需要使用栅格工作空间工厂（RasterWorkspaceFactory），然后再使用IRasterWorkspace接口的打开栅格数据集方法即可打开一个栅格数据集。在打开栅格数据集时，如果数据格式为是ESRI GRID，那么OpenRasterDataset（）方法的参数为栅格要素集的名称，如果数据格式为TIFF格式，那么该方法的参数为完整的文件名，即要加上.tif扩展名，例如OpenRasterDataset("hillshade.tif")。下面代码为打开GRID格式的栅格数据。
IWorkspaceFactory rasterWorkspaceFactory = new RasterWorkspaceFactoryClass();
IRasterWorkspace rasterWorkspace = rasterWorkspaceFactory.OpenFromFile(@"D:\data\grid", 0) as IRasterWorkspace;
IRasterDataset rasterDataset= rasterWorkspace.OpenRasterDataset("ca_hillshade")

CAD

CAD数据也可以通过AO直接访问，访问CAD数据的方式与Coverage类似，但是注意要使用CAD的工作空间工厂，以下是打开一个dxf的CAD数据，在打开要素类时使用"cad文件名：要素类名称"，注意cad文件名要包含扩展名，否则会报错。以下代码是打开位于D:\ArcTutor\Editor\ExerciseData\EditingFeatures文件夹下的buildings.dxf中的多边形要素类。
IWorkspaceFactory pCadwf = new CadWorkspaceFactoryClass();
IWorkspace pWS = pCadwf.OpenFromFile(@"D:\ArcTutor\Editor\ExerciseData\EditingFeatures", 0);
IFeatureWorkspace pCadFWS = pWS as IFeatureWorkspace;
IFeatureClass pFeatClass = pCadFWS.OpenFeatureClass("buildings.dxf:polygon");

RDBMS
一般关系表中的数据也可以通过ArcGIS直接读取，这为数据的共享提供了极大的便利，对于一些业务上的非空间数据，通过使用OLE方式可以很方便的实现数据访问，业务数据可以位于各种关系数据库中，以下代码是访问位于Microsoft Access中的Custom表，当然也可以访问Oralce或SQL Server中的数据，只要变化以下连接字符串（CONNECTSTRING）就可以了。
//创建一个连接
IPropertySet pPropset;pPropset = new PropertySetClass();
pPropset.SetProperty("CONNECTSTRING",@"Provider=Microsoft.Jet.OLEDB.4.0;Data Source=E:\Company.mdbl\ersist Security Info=False");
//创建一个新的OleDB工作空间并打开
IWorkspaceFactory pWorkspaceFact;
IFeatureWorkspace pFeatWorkspace;
pWorkspaceFact = new OLEDBWorkspaceFactoryClass();
pFeatWorkspace = pWorkspaceFact.Open(pPropset, 0) as IFeatureWorkspace;
ITable pTTable = pFeatWorkspace.OpenTable("Custom");

以上为ArcGIS最常用的几种数据的访问方法，访问数据进行GIS分析、数据处理和空间可视化的，在获取到数据以后可以把数据加到图层里，也可以对数据进行检索或维护等工作。