基于C#的ArcEngine二次开发50：生成面空洞连接线_c# shp 坐标 空洞

目录

1 由无序点集生成不相交路径的算法

1.1 算法原理介绍与示意图

1.2 代码实现

2 面要素外环内环获取相关说明

2.1 获取面的四至范围：Evelope

2.2 获取面心点

2.3 点集连接成线

2.4 提取环

现有一个面，里边包含若干空洞，也即内环，需要生成一条连接线，将所有的内环连接，而且保证连接线不存在自相交现象。处理思路：

1. 首先获取面的外环，之后针对每个外环，捕捉其面心点，将其面心点链接。
2. 获取面心点后，需要根据面心点集构造一条过所有面心点的多段线；这个问题本质上以上运筹学中的基本最短路问题(ESPP)，但是我们这里不要求那么精确；只需要生成一条不相交的多段线即可。一个最简单的处理为根据X和Y坐标排序，生成有序点集，再将有序点集转化为多段线即可。
3. 此外还有一种思路是调用ArcGIS的VRP工具处理，但是流程相对较为复杂，暂不考虑。

1 由无序点集生成不相交路径的算法

1.1 算法原理介绍与示意图

来自知乎的一个回答：

1. 对所有点按照x坐标（x相同时按y）从小到大排序，把最左边的点记为A（若有多个取最下方的点），最右边的点记为B（若有多个取最上方的点）。
2. 构造上链： 把所有在直线AB上方的点按x坐标（x相同时按y）从小到大连接起来
3. 构造下链：对位于直线AB下方的点同样处理。

最后输出的时候注意把下链颠倒一下（连的时候是从A连到B的，输出的时候从B到A输出）就行。正确性显而易见：上链内部是边不交的（因为边的端点的x坐标从小到大排列），下链同理，上下链之间也不交（因为分处直线AB两侧，没法交）。然后就完了！时间复杂度O(NlgN)，而且非常好写！示意图如下：

1.2 代码实现

下面是一段C#代码，吸收了上面算法的思想，主要思路为：

1. 将原始点集线按照Y坐标递增排序
2. 通过Y值判断坐标点是否属于同一行，再对同一行的坐标点按X值从小到大进行排序

注意，代码中的lineSpacing可以根据需要任意指定

            YSortedPointList = SrcPointList.OrderBy(o => o.Y).ToList();   //坐标点按Y值升序排序（Y值从小到大的排序）
 
            //二维平面坐标点排序
            for (int i = 0; i < YSortedPointList.Count - 1; i++)
            {
                //通过Y值之间的差值大小来判断坐标点是否属于同一行
                if (Math.Abs(YSortedPointList[i].Y - YSortedPointList[i + 1].Y) < LineSpacing)
                {
                    RowPointList.Add(YSortedPointList[i]);
 
                    //如果最后一个点不是单独一行的情况
                    if (YSortedPointList.Count - 2 == i)
                    {
                        RowPointList.Add(YSortedPointList[i + 1]);      //将最后一个坐标元素添加进来
                        RowPointList = RowPointList.OrderBy(o => o.X).ToList();
                        SortedPointList = SortedPointList.Concat(RowPointList).ToList();
                        RowPointList.Clear();
                    }
                }
                else
                {
                    //如果第一个点是单独一行的情况
                    if (0 == i)
                    {
                        SortedPointList.Add(YSortedPointList[i]);
                        continue;
                    }
 
                    RowPointList.Add(YSortedPointList[i]);
                    RowPointList = RowPointList.OrderBy(o => o.X).ToList();                  //坐标点按X值升序排序
                    SortedPointList = SortedPointList.Concat(RowPointList).ToList();
                    RowPointList.Clear();
 
                    //如果最后一个点是单独一行的情况
                    if (YSortedPointList.Count - 2 == i)
                    {
                        SortedPointList.Add(YSortedPointList[i + 1]);
                    }
                }             
            }

2 面要素外环内环获取相关说明

2.1 获取面的四至范围：Evelope

可以通过已下属性和方法，获取四至范围信息：

esriGeometryNull          = 0
esriGeometryPoint         = 1
esriGeometryMultipoint    = 2
esriGeometryPolyline      = 3
esriGeometryPolygon       = 4
esriGeometryEnvelope      = 5
esriGeometryPath          = 6
esriGeometryAny           = 7
esriGeometryMultiPatch    = 9
esriGeometryRing          = 11
esriGeometryLine          = 13
esriGeometryCircularArc   = 14
esriGeometryBezier3Curve  = 15
esriGeometryEllipticArc   = 16
esriGeometryBag           = 17
esriGeometryTriangleStrip = 18
esriGeometryTriangleFan   = 19
esriGeometryRay           = 20
esriGeometrySphere        = 21

常见GeometryType类型图示：

2.2 获取面心点

面心点，即为一个面的中心点，示意图如下：

代码：

IPoint pt = new PointClass();
(myGeo as IArea).QueryCentroid(pt);

2.3 点集连接成线

IPointCollection ptColl = new PolylineClass();
//加点
ptColl.AddPoint(pt);
//连线
Polyline line = ptColl as Polyline;

2.4 提取环

环分内环和外环，对于普通的几个要素，只有一个图形；但是对于multipart要素，可能包含多个图形，图形个数等于外环个数；每个外环内部有多个内环。

下面是官方帮助提供的用法示例：

publicstaticvoid PolygonToString(IPolygon4 polygon)
{
    IGeometryBag exteriorRingGeometryBag = polygon.ExteriorRingBag;
    IGeometryCollection exteriorRingGeometryCollection = exteriorRingGeometryBag as IGeometryCollection ;
    Trace .WriteLine("polygon.ExteriorRingCount = " + exteriorRingGeometryCollection.GeometryCount);
    for (int i = 0; i < exteriorRingGeometryCollection.GeometryCount; i++)
    {
        Trace .WriteLine("polygon.ExteriorRing[" + i +"]" );
        IGeometry exteriorRingGeometry = exteriorRingGeometryCollection.get_Geometry(i);
        IPointCollection exteriorRingPointCollection = exteriorRingGeometryasIPointCollection ;
        for (int j = 0; j < exteriorRingPointCollection.PointCount; j++)
        {
            Trace .WriteLine("Point[" + j +"] = " + PointToString(exteriorRingPointCollection.get_Point(j)));
        }
        IGeometryBag interiorRingGeometryBag = polygon.get_InteriorRingBag(exteriorRingGeometryasIRing );
        IGeometryCollection interiorRingGeometryCollection = interiorRingGeometryBagasIGeometryCollection ;
        Trace .WriteLine("polygon.InteriorRingCount[exteriorRing" + i +"] = " + interiorRingGeometryCollection.GeometryCount);
        for (int k = 0; k < interiorRingGeometryCollection.GeometryCount; k++)
        {
            Trace .WriteLine("polygon.InteriorRing[" + k +"]" );
            IGeometry interiorRingGeometry = interiorRingGeometryCollection.get_Geometry(k);
            IPointCollection interiorRingPointCollection = interiorRingGeometryasIPointCollection ;
            for (int m = 0; m < interiorRingPointCollection.PointCount; m++)
            {
                Trace .WriteLine("Point[" + m +"] = " + PointToString(interiorRingPointCollection.get_Point(m)));
            }
        }
   }
}
 
privates tatic string PointToString(IPoint point)
{
    return (point.X +", " + point.Y +", " + point.Z);
}
 

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