自己动手，做个GIS平台(1)-位图基础

前言

现在市面上GIS产品已经很丰富了，为什么还要自己动手做一个呢？你看到这个标题，并点开它，说明你感兴趣。作为技术人员，只要有兴趣，这就足够了，“不要问为什么”。如果非要给个理由的话，那就是市面上的GIS产品都做得太复杂、太难用，学会使用它所花的时间，不会比自己动手做一个所花的时间少，当然前提是你写代码够快。

至于最终写出来的东西能做什么用？这好比是屠龙术，会不会屠龙术是技能问题；找得到找不到龙来屠，那是人品问题。这里只能帮忙解决点技能问题，人品问题那只能靠你自己！如果实在找不到龙，找只猪来替代也行，会屠龙的人多了，杀猪市场的竞争压力可能就不会那么大。

本文主要根据GIS平台的大体实现步骤来描述，偏向于纸上谈兵，当然了，会有少量代码辅助解说。个人认为vb.net语言是很简便的开发语言，最容易理解，因此演示代码使用vb.net语言（VS2008 express、.net2.0）。若实际开发的话，建议使用开发原生程序的工具，如VC（本人是用VC来开发）、Delphi等，因为性能是软件产品里的生命线。人生苦短，让用户坐在电脑前，等待软件蜗牛般的处理，那无异于谋杀，程序员很可能是这个时代最疯狂的杀手。

这里所介绍的内容只在window和winmobile系统上检验过，理论上说，也适合其它平台，信不信由你。

除了开发工具，在图形库上，2D选用gdi+，3D则采用directx，选它们是因为都是WIN操作系统里现成的。你可以根据自己爱好选择不同的图形库，如OpenGL等，没什么限制。

1、图形概念

开发GIS的核心是什么，当然是图形了。GIS软件从本质上说和其它常用图形软件如AutoCAD没什么不同，只不过GIS除了图形外，有很多地理属性信息，行业专业性强一点而已。所以虽然主题是“做个GIS平台”，其实能做个GIS平台，改去做CAD平台也没什么困难。

图形有很多种分法，开发中主要用的是“位图”和“矢量图”这两种概念。简单举例说，photoshop软件处理的就是位图，AutoCAD处理的就是矢量图。

1.1、位图

在GIS里，位图处理比较简单，大多数动作就是载入图片，作为底图，在对应位置显示出来就行。通常直接调用图形库对应功能就可以了。

在VB窗口里显示张航拍图片，如google地图上的影象图片

A、新建一个VB窗口应用工程HateMap项目，系统会自动建一个窗口Form1，此项目可直接运行。

B、修改Form1名称为FormMain，做为显示主窗口。给各个对象起个容易识别的名称是个好习惯，可避免很多不必要麻烦。编码规范很重要，有时能决定产品的生死存亡。

C、增加个按钮，命名ButtonPng，双击此按钮，输入代码

    ''' <summary>在0,0位置开始绘制影象图片</summary>
    Private Sub ButtonPng_Click(ByVal sender As System.Object,ByVal e As System.EventArgs) Handles ButtonPng.Click
        Dim imgPng As Image = Image.FromFile("c:\trstrtqss.png") '载入影象图片，假设图片已在C盘

        Dim grDraw As Graphics = Graphics.FromHwnd(Me.Handle) '把当前窗口当做画布
        grDraw.Clear(Color.White) '底色改为白色
        grDraw.DrawImage(imgPng,0) '0,0位置开始画上图片

        '资源释放，说明：.net平台上很多对象类为了省事，都是对WIN原生dll直接封装，这部分对象资源没法自动回收，需要使用者手动释放。
        '一个简单原则，只要类有提供Dispose函数，那对应的对象实例用完后，调用下Dispose。
        '更稳妥的方式，是在Try Finally里保证释放。本文只是提供演示代码，一切从简。
        imgPng.Dispose()
        grDraw.Dispose()
    End Sub

D、运行效果：

从代码里可看到，窗口左上角为起始坐标(0,0)，X轴向右正方向，Y轴向下正方向，与笛卡儿坐标不同。如下图所示：

上面代码虽然能把影象显示出来，可是问题多多，比如切换下窗口，在回到此窗口，就发现什么都没了。那是因为窗口被别的窗口覆盖后，此窗口被覆盖的地方就变成了脏区域，重新显示此窗口时，这些区域需要重新绘制（具体内容请参考window相关编程资料，推荐《Programming Windows》）。所以，要在Paint事件里重新绘制。此外，显示区域一般为独立的区域，而上面例子中按钮直接覆盖在图片上。一般做法是新增加个Panel控件(示例里命名为PanelView)来替代Form做为显示区域。

修改后的代码如下：

 Public Class FormMain
    '图形不直接绘制在控件上，而是绘制在内存图片上。
    '这样做的好处首先不需要重复画，只要绘制一次就够了；
    '其次，实现双缓存机制，频繁显示时屏幕不会闪。
    Dim imgMain As Bitmap
    Dim grImg As Graphics '指向imgMain
    Dim grPanel As Graphics '指向控件PanelView

    ''' <summary>在0,ByVal e As System.EventArgs) Handles ButtonPng.Click
        '已初始化并显示，直接退出
        If imgMain IsNot Nothing Then
            Return
        End If

        Dim imgPng As Image = Image.FromFile("c:\trstrtqss.png") '载入影象图片，假设图片已在C盘

        '创建与PanelView同样大小内存图片
        imgMain = New Bitmap(PanelView.Width,PanelView.Height)
        grImg = Graphics.FromImage(imgMain)
        grImg.Clear(Color.White) '底色改为白色
        grImg.DrawImage(imgPng,0位置开始画上图片

        grPanel = Graphics.FromHwnd(PanelView.Handle) '把PanelView控件区域当做画布
        grPanel.DrawImage(imgMain,0)
        '资源释放
        imgPng.Dispose()
    End Sub

    ''' <summary>刷新</summary>
    Private Sub FormMain_Paint(ByVal sender As System.Object,ByVal e As System.Windows.Forms.PaintEventArgs) Handles MyBase.Paint
        If imgMain IsNot Nothing Then
            grPanel.DrawImage(imgMain,0)
        End If
    End Sub

    ''' <summary>退出是释放资源</summary>
    Private Sub FormMain_FormClosed(ByVal sender As System.Object,ByVal e As System.Windows.Forms.FormClosedEventArgs) Handles MyBase.FormClosed
        If imgMain IsNot Nothing Then
            grPanel.Dispose()
            grImg.Dispose()
            imgMain.Dispose()
        End If
    End Sub
End Class

运行结果如下：

当然这是最简陋的界面，但对于示例来说基本框架有了，界面越简单越好，正常程序要包括菜单、工具栏、状态栏等标准界面。

其实上面程序还是问题多多，比如改变窗口大小，把窗口最大化，就会发现绘制区域没按想象那样延伸。这就涉及到Resize事件处理，你可以自己改改看。

地理信息里卫星图片、航拍图片就是位图，这些数据处理麻烦的地方在于投影坐标转换、比例调整等，更多的是地理专业上的处理。从严格意义上说这与软件关系不大，只要照着地图商提供的参数转换、切割、拼接就行。不过，这种数据量都很大，如何有效管理是个问题。

自己动手，做个GIS平台(1)-位图基础

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