最近在做項目的時候遇到一個問題，大致情況如下：
已知河流的面要素，需要根據用戶輸入的矩形以及設定的步長對河流進行網格划分，並得到網格與兩邊河岸的交點。
查了查資料，發現原生的ArcGIS API for Silverlight並沒有提供實現該功能的借口，但是GeometryService提供了一個類似的功能：Intersect.
Intersect：其相交的情況有如下三種：
這里需要注意的時最后一個:線與線相交，從幾何的角度來說，最后得到的結果應該是一個點，然而在GeometryService中，最后得到的結果是PolyLine,即是線，而且該線的Extent屬性為null,也就是說線段長度為0.因此如果你想通過Intersect來求解兩條線的交點實不可取的。那么這里的用處是什么呢？就是可以用來判斷交點的個數。
從上圖來看我們的情況是屬於第二種：即面與線相交。
但是我們發現，這里得到的是相交的線，而我們要的是點，這個該怎么解決呢？
其實我們再一想，就可以發現，既然我們能夠得到相交的線，那么我們是不是可以得到線的兩個端點呢？如果可以得到兩個端點是不是我們的問題就解決了呢？
答案只對了一半，因為我們再仔細一想，又會發現一個問題就是雖然我們可以得到兩個端點，但是有的端點並不是網格與河流面要素的交點，例如下圖所示：
上圖表示對河流進行划分的網格
如果按照上面的思路我們將得到如下的結果：
我們發現，雖然得到了與河流的交點但是左右兩側水平線的端點也包含了進來，而顯然它們都不是與河流的交點，那么這里該怎么去除呢？
從上圖可以知道，左右邊界上非河岸的交點都位於網格的邊緣，假設我們設網格矩形的區域為(Xmin,Ymin,Xmax,Ymax),則這些點的X坐標都為Xmin或者Xmax,所以我們由此可以去除邊界上的點，然而這里有一個問題是：
當我們按照一定的步長划分時，不一定會整分，即出現如下的情況：
我們發現上面和右邊並不是剛好等分的，上面和右面部分線條超出了“范圍”，雖然這並不影響河流的交點的提取，但是多少顯得不那么好看。
下面我們先看看構造網格的代碼：
public void CreateGrid(double xMin,double xMax,double yMin,double yMax,double xstep,double ystep)
{
//定義兩個Point,確定一條直線
MapPoint mp1;
MapPoint mp2;
//由步長確定划分成多少份
int Nx = Convert.ToInt32((xMax - xMin)/xstep);
int Ny = Convert.ToInt32((yMax - yMin) / ystep);
//構造豎直方向的線
for (int i = 0; i <Nx+1; i++)
{
mp1=CreateMapPoint(xMin+i*xstep, yMin);
mp2=CreateMapPoint(xMin + i * xstep,yMax);
CreateLine(mp1, mp2);
}
//構造水平方向的線
for (int i = 0; i < Ny+1; i++)
{
mp1 = CreateMapPoint(xMin, yMin +i * ystep);
mp2 = CreateMapPoint(xMax, yMin + i * ystep);
CreateLine(mp1, mp2);
}
//RectExtent為自定義的一種結構體，存儲每一次網格划分時的矩形范圍
recExtent = new RectExtent()
{
Xmin = Convert.ToDouble((xMin).ToString("#0.000")),
Xmax = Convert.ToDouble((xMin + Nx * xstep).ToString("#0.000")),
Ymin = Convert.ToDouble((yMin).ToString("#0.000")),
Ymax = Convert.ToDouble((yMin + Ny * ystep).ToString("#0.000"))
};
}
以上的CreateMapPoint為自定義方法，表示根據X,Y坐標，新建一個點(MapPoint),示例代碼如下：
public MapPoint CreateMapPoint(double x,double y)
{
return new MapPoint(x, y);
}
CreateLine表示根據得到的兩個點，繪制一條直線：
public void CreateLine(MapPoint p1,MapPoint p2)
{
ESRI.ArcGIS.Client.Geometry.Polyline polyline = new ESRI.ArcGIS.Client.Geometry.Polyline();
ESRI.ArcGIS.Client.Geometry.PointCollection pc=new ESRI.ArcGIS.Client.Geometry.PointCollection ();
pc.Add(p1);
pc.Add(p2);
polyline.Paths.Add(pc);
//記得對空間坐標系賦值，否則Simplify會出錯。
polyline.SpatialReference = map1.SpatialReference;
AddLineGraphic(polyline);
}
AddLineGraphic表示將生成的線添加到圖層中：
public void AddLineGraphic(ESRI.ArcGIS.Client.Geometry.Polyline polyline)
{
Graphic g = new Graphic()
{
Geometry = polyline,
Symbol = LayoutRoot.Resources["LineSymbol"] as SimpleLineSymbol
};
glayer.Graphics.Add(g);
}
同理，之后的AddPointGraphic即向圖層中添加點:
public void AddPointGraphic(ESRI.ArcGIS.Client.Geometry.MapPoint point)
{
Graphic g = new Graphic()
{
Geometry = point,
Symbol = LayoutRoot.Resources["PointSymbol"] as SimpleMarkerSymbol,
};
glayer.Graphics.Add(g);
}
這里我們實現了網格的繪制，但是你會發現得到的網格如本文第3張圖片所示。
這並不是我們所希望的，這里我們修改一下構造水平和垂直直線的代碼，如下所示：
//構造豎直方向的線
for (int i = 0; i <Nx+1; i++)
{
mp1=CreateMapPoint(xMin+i*xstep, yMin);
//mp2=CreateMapPoint(xMin + i * xstep,yMax);
mp2 = CreateMapPoint(xMin + i * xstep, yMin + Ny * ystep);
CreateLine(mp1, mp2);
}
//構造水平方向的線
for (int i = 0; i < Ny+1; i++)
{
mp1 = CreateMapPoint(xMin, yMin +i * ystep);
mp2 = CreateMapPoint(xMin + Nx * xstep, yMin + i * ystep);
//mp2 = CreateMapPoint(xMax, yMin + i * ystep);
CreateLine(mp1, mp2);
}
這里我們將Xmax改成了Xmax+Nx*Xstep，同理其他。
這樣我們就能得到閉合的網格了。
但是我們還是沒有說如何解決上面說的那個問題，上面我們說到通過Xmin和Xmax來判斷是否是河流的交點，但是實際運行程序時，是無法實現的，為什么呢？
因為我們再使用Geometry的Intersect時，再Intersect的過程中對每一個點(交線的端點)的坐標值都會進行相應的簡化(四舍五入)，這樣我們在Intersect完成事件函數中獲得端點值就已經不等於Intersect之前的了，因此也就無法根據線段端點的Xmin和Xmax值是否等於邊界值來取舍交點。
具體過程可以看下面的示意圖：
因此，通過Xmin和Xmax的方式也不行。那到底該怎么辦呢？
這里我們仔細一想就會發現，Intersect之后的Xmin和Xmax和實際上的X范圍很相近，因為Intersect實際上就是對X范圍進行了四舍五入。
而一般來說Intersect之后的的X范圍和初始時的X范圍相差不超過1.甚至是0.1。於是我們將Intersect之后的值與初始時的值做作差取絕對值，這樣就可以確定Intersect之后，線段的端點是不是交點了。
下面給出GeometryService的Intersect完成事件處理函數的代碼：
void geometryService_IntersectCompleted(object sender, GraphicsEventArgs e)
{
glayer.Graphics.Clear();
foreach (Graphic g in e.Results)
{
g.Symbol = LayoutRoot.Resources["ResultsLineSymbol"] as SimpleLineSymbol;
if (g.Geometry.Extent != null)
{
#region 垂直線
if (g.Geometry.Extent.Width == 0.0)//垂直線兩個端點即為交點
{
foreach (ESRI.ArcGIS.Client.Geometry.PointCollection pc in (g.Geometry as ESRI.ArcGIS.Client.Geometry.Polyline).Paths)
{
foreach (MapPoint mp in pc)
{
if (Math.Abs(mp.Y - recExtent.Ymin) < 0.1 ||
Math.Abs(mp.Y - recExtent.Ymax) < 0.1)
{
continue;
}
else
{
AddPointGraphic(mp);
}
}
}
}
#endregion
#region 水平線
if (g.Geometry.Extent.Height == 0.0)
{
foreach (ESRI.ArcGIS.Client.Geometry.PointCollection pc in (g.Geometry as ESRI.ArcGIS.Client.Geometry.Polyline).Paths)
{
foreach (MapPoint mp in pc)
{
if (Math.Abs(mp.X - recExtent.Xmin) < 0.1 ||
Math.Abs(mp.X - recExtent.Xmax) < 0.1)
{
continue;
}
else
{
AddPointGraphic(mp);
}
}
}
}
#endregion
}
glayer.Graphics.Add(g);
}
}
這里我們將邊界點的值與交線的端點值比較，如果兩者之差小於0.1，則表示該點為邊界點，舍去
以上解釋了實現過程中的關鍵部分，接下來看看具體實現的流程：
（1）：繪制矩形，網格划分
自定義結構體：
public struct RectExtent
{
public double Xmin;
public double Ymin;
public double Xmax;
public double Ymax;
}
聲明如下變量：
//定義繪制矩形的畫筆
private Draw drawRect = null;
//定義集合服務變量
private GeometryService geometryService = null;
//用來承載繪制的線和點
GraphicsLayer glayer = null;
//河流要素
FeatureLayer fpolygonlayer = null;
//自定義結構體變量
private RectExtent recExtent;
在構造函數中實例化：
public MainPage()
{
InitializeComponent();
geometryService = new GeometryService("http://qzj-pc/ArcGIS/rest/services/Geometry/GeometryServer");
geometryService.IntersectCompleted += new EventHandler<GraphicsEventArgs>(geometryService_IntersectCompleted);
geometryService.SimplifyCompleted += new EventHandler<GraphicsEventArgs>(geometryService_SimplifyCompleted);
geometryService.Failed += new EventHandler<TaskFailedEventArgs>(geometryService_Failed);
glayer=map1.Layers["LineLayer"] as GraphicsLayer;
fpolygonlayer = map1.Layers["RiverPolygon"] as FeatureLayer;
drawGridButton.Click += new RoutedEventHandler(drawGridButton_Click);
intersectButton.Click += new RoutedEventHandler(intersectButton_Click);
ClearButton.Click += new RoutedEventHandler(ClearButton_Click);
drawRect = new Draw(map1);
drawRect.DrawMode = DrawMode.Rectangle;
drawRect.DrawComplete += new EventHandler<DrawEventArgs>(drawRect_DrawComplete);
drawRect.IsEnabled = false;
}
點擊繪制要輸Button，繪制網格
void drawGridButton_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
{
//確定用戶輸入了步長信息
if (xStepTextBox.Text.Trim() == "" || yStepTextBox.Text.Trim() == "")
{
MessageBox.Show("請輸入步長信息");
return;
}
drawRect.IsEnabled = true;
}
void drawRect_DrawComplete(object sender, DrawEventArgs e)
{
drawRect.IsEnabled = false;
CreateGrid(e.Geometry.Extent.XMin, e.Geometry.Extent.XMax, e.Geometry.Extent.YMin, e.Geometry.Extent.YMax, Convert.ToDouble(xStepTextBox.Text), Convert.ToDouble(yStepTextBox.Text));
}
CreateGrid在上面已經給出，在此不再說明。
（2）Silmplify河流要素
void intersectButton_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
{
geometryService.SimplifyAsync(fpolygonlayer.Graphics);
}
(3)在Simplify事件完成函數中進行Intersect操作。
由於這里使用的河流要素只有一個圖層所以生成的結果Results只有一個要素，即索引值為0.
void geometryService_SimplifyCompleted(object sender, GraphicsEventArgs e)
{
geometryService.IntersectAsync(glayer.Graphics, e.Results[0].Geometry);
}
(4).在Intersect事件完成函數中篩選正確的交點，代碼上面已經給出，在此不在說明。
(5)最后將正確的點添加到圖層中。
最后便可以得到正確的結果：
思考：如何繪制出網格的交點呢？
預告：下一篇將講解線與線交點的求解，歡迎繼續關注！
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