ArcGIS Engine专题地图渲染器的实现（入门版）

专题地图（Thematic Map）是着重表示一种或数种自然要素特征或社会经济现象的地图

 

专题地图的内容由两部分构成：

1、专题内容——图上突出表示的自然或社会经济现象及其有关特征

2、地理基础——用以标明专题要素空间位置与地理背景的普通地图内容，主要有经纬网、水系、境界、居民地等。

专题地图制作依据要素的一个或多个不同的属性字段，根据字段值赋予地理对象不同的符号样式或者颜色，以区分不同属性值的地理要素。

ArcGIS Engine提供了8种标准的着色方案，每一种方案都对应了一类特征渲染器（Renderer）。

特征渲染器是绘制专题地图的入口。

特征渲染器使用专题地图的一般性表示方法，如质底法、点值法、分级比例法等，以目标要素类图层的某个字段作为渲染依据，合理渲染不同字段值的要素，直至一个要素类中的所有要素都被渲染。完成渲染工作，配上制图要素——比例尺、指北针、图名、图例等后输出，即可完成一幅专题图的制作。其中，IGeoFeatureLayer的Renderer属性提供了专题图渲染的入口。简言之，通过对目标图层的Renderer属性进行渲染即可完成专题图的渲染工作。

下面将介绍五种渲染器的实现方法

1、简单符号法渲染器

2、分等级法渲染器

3、唯一值法渲染器

4、比例符号法渲染器

5、点状密度法渲染器

还剩下三种渲染器以后再实现

6、图表渲染器

7、分级唯一值法渲染器

8、依比例法渲染器

各类专题图均用的函数
getRGB(int r, int g, int b)
getGeoLayer(string layerName)

#region 各类专题图均用的函数
/// <summary>
/// 获得颜色的函数
/// </summary>
/// <param name="r">红色Red</param>
/// <param name="g">绿色Green</param>
/// <param name="b">蓝色Blue</param>
/// <returns>返回颜色</returns>
private IRgbColor getRGB(int r, int g, int b)
{
    IRgbColor pColor = new RgbColorClass();
    pColor.Red = r;
    pColor.Green = g;
    pColor.Blue = b;
    return pColor;
}
/// <summary>
/// 获取渲染图层
/// </summary>
/// <param name="layerName">图层名字</param>
/// <returns>图层</returns>
private IGeoFeatureLayer getGeoLayer(string layerName)
{
    ILayer pLayer; //定义图层
    IGeoFeatureLayer pGeoFeatureLayer; //定义要素图层  Geo？
    //遍历图层
    for (int i = 0; i < axMapControl1.LayerCount; i++)
    {
        pLayer = axMapControl1.get_Layer(i);
        //若当前图层不为空且与与layerName的值相同
        if (pLayer != null && pLayer.Name == layerName)
        {
            //强转成IGeoFeatureLayer
            pGeoFeatureLayer = pLayer as IGeoFeatureLayer;
            //返回pGeoFeatureLayer对象
            return pGeoFeatureLayer;
        }
    }
    return null; //返回null
}

#endregion

1、简单符号法渲染器

简单符号法渲染(SimpleRenderer), 用同一个符号绘制所有特征
①设置简单填充符号(SimpleFillSymbol)的颜色、样式、外边界线等参数
②设置简单线型符号(SimpleLineSymbol)的样色和样式等参数
③实例化简单渲染(SimpleRender)对象并设置Symbol、Lable、Description等相关参数
④对指定图层的Render属性赋值, 完成专题图制作
⑤刷新主地图

/// <summary>
/// 简单符号法渲染器(SimpleRenderer), 用同一个符号绘制所有特征
/// </summary>
/// <param name="sender"></param>
/// <param name="e"></param>
private void 简单符号法渲染ToolStripMenuItem_Click(object sender, EventArgs e)
{
    //实例化ISimpleFillSysmbol变量, 提供简单的填充符号类型
    ISimpleFillSymbol pSimpleFillSymbol = new SimpleFillSymbolClass();
    //设置填充符号的样式——为呈45度的交叉线(xxx)
    ///Horizontal and vertical crosshatch ++++++.
    pSimpleFillSymbol.Style = esriSimpleFillStyle.esriSFSCross;
    //设置填充符号的颜色——红色
    pSimpleFillSymbol.Color = getRGB(96, 96, 96);
    //创建边线符号变量, 提供简单的线条符号类型
    ISimpleLineSymbol pSimpleLineSymbol = new SimpleLineSymbolClass();
    //设置线符号样式——线呈交替虚线和双点(_.._.._)
    //The line has alternating dashes and double dots _.._.._.
    pSimpleLineSymbol.Style = esriSimpleLineStyle.esriSLSDashDotDot;
    //设置线符号颜色——绿色
    pSimpleLineSymbol.Color = getRGB(255, 0, 0);
    //设置线符号宽度——1.5
    pSimpleLineSymbol.Width = 1.5;
    //将线符号强转成ISymbol符号变量
    ISymbol pSymbol = pSimpleLineSymbol as ISymbol;
    //设置符号属性ROP2为二元栅格esriROPNotXOrPen
    pSymbol.ROP2 = esriRasterOpCode.esriROPNotXOrPen;
    //设置填充符号外边界的样式为pSimpleLineSymbol
    pSimpleFillSymbol.Outline = pSimpleLineSymbol;
    //实例化简单渲染变量
    ISimpleRenderer pSimpleRender = new SimpleRendererClass();
    //设置pSimpleRender的符号样式
    pSimpleRender.Symbol = pSimpleFillSymbol as ISymbol;
    //设置标签名称, 用于设置图例
    pSimpleRender.Label = "北部湾";
    //设置符号描述, 用于设置图例
    pSimpleRender.Description = "简单渲染";
    //定义IGeoFeatureLayer变量, 提供一个要素图层对成员控制地理特征渲染的入口, 即Renderer属性
    IGeoFeatureLayer pGeoFeatureLayer;
    //调用函数获取渲染图层
    pGeoFeatureLayer = getGeoLayer("北部湾");
    if (pGeoFeatureLayer != null)
    {
        //调用Renderer属性, 具体说明如何通过图层要素渲染器渲染图层
        pGeoFeatureLayer.Renderer = pSimpleRender as IFeatureRenderer;
    }
    axMapControl1.Refresh(); //刷新axMapControl1
    axTOCControl1.Update(); //更新axTOCControl1
}

2、分等级法渲染器

分等级法渲染器(ClassBreakRenderer), 可以用分级的颜色和符号来绘制
①获得目标图层的属性表后赋值到ITableHistogram对象
②利用IBasicHistogram的GetHistogram方法对属性表内数据进行统计
③利用IClassifyGEN分级
④实例化分级渲染器(ClassBreakRenderer),渲染所有地图
⑤赋值目标图层的Renderer, 完成渲染
⑥刷新地图

/// <summary>
/// 分等级法渲染器(ClassBreakRenderer), 可以用分级的颜色和符号来绘制
/// </summary>
/// <param name="sender"></param>
/// <param name="e"></param>
private void 分等级法渲染ToolStripMenuItem_Click(object sender, EventArgs e)
{
    //数据分成10个等级
    int classCount = 10;
    //声明一个ITableHistogram变量
    //该变量用于控制从表格中生成的直方图的样式
    ITableHistogram pTableHistogram;
    //声明一个IBasicHistogram变量
    //该变量用于控制从不同数据源中生成的直方图
    IBasicHistogram pBasicHistogram;
    //实例化表格对象
    ITable pTable;
    //获取生成分级专题图的目标图层
    IGeoFeatureLayer pGeoFeatureLayer;
    //获取渲染图层
    pGeoFeatureLayer = getGeoLayer("北部湾");
    //将pGeoFeatureLayer强转成ILayer
    ILayer pLayer = pGeoFeatureLayer as ILayer;
    //将目标图层(要素类)的属性表强转成ITable
    pTable = pLayer as ITable;
    //实例化
    //BasicTableHistogram采用表对象输入数据的结构(如自然断点、分位数)生成直方图。
    pTableHistogram = new BasicTableHistogramClass();
    //赋值pTableHistogram的Table属性字段
    pTableHistogram.Table = pTable;
    //确定分级字段
    pTableHistogram.Field = "年";
    //pTableHistogram强制转换为IBasicHistogram
    pBasicHistogram = pTableHistogram as IBasicHistogram;
    //先统计每个值出现的次数, 输出结果赋予values, frequencys
    object values;
    object frequencys;
    //out参数可以在一个方法中返回多个不同类型的值
    pBasicHistogram.GetHistogram(out values, out frequencys);
    //创建平均分级对象
    IClassifyGEN pClassifyGEN = new QuantileClass();
    //用统计结果(values——值, frequences——出现频率)进行分级, 级别数目为classCount
    pClassifyGEN.Classify(values, frequencys, ref classCount);
    double[] classes;
    classes = pClassifyGEN.ClassBreaks as double[];

    //获得分级结果, 是个双精度类型数组
    //注意：获得双精度数组记录条数出现不可修复性错误, 故使用以下代码修复该错误
    double[] myclasses;
    myclasses = new double[classCount];
    //当classes不为null时
    if (classes != null)
    {
        //遍历classes, 从后往前移一位
        for (int j = 0; j < classCount; j++)
        {
            myclasses[j] = classes[j + 1];
        }
    }
    //定义一个颜色枚举变量, 通过函数获取颜色带
    IEnumColors pEnumColors = CreateAlgorithmicColorRamp(myclasses.Length).Colors;
    IColor color;
    //声明并实例化分级渲染器对象类
    //该变量提供成员控制渐变色、渐变符号专题图的制作
    IClassBreaksRenderer classBreaksRenderer = new ClassBreaksRendererClass();
    //确定分级渲染的属性字段
    classBreaksRenderer.Field = "年";
    //分级数量
    classBreaksRenderer.BreakCount = classCount;
    //指示该专题图是否按升序显示
    classBreaksRenderer.SortClassesAscending = true;
    //简单填充符号(ISimpleFillSymbol)
    //该变量提供对成员的访问, 控制简单的填充符号
    ISimpleFillSymbol simpleFillSymbol;
    //通过一个循环, 给所有渲染的等级附上渲染颜色
    for (int i = 0; i < myclasses.Length; i++)
    {
        color = pEnumColors.Next();
        simpleFillSymbol = new SimpleFillSymbolClass();
        simpleFillSymbol.Color = color;
        //设置填充的样式(Style)为实体填充
        simpleFillSymbol.Style = esriSimpleFillStyle.esriSFSSolid;
        //指定分级渲染的符号(Symbol)
        classBreaksRenderer.set_Symbol(i, simpleFillSymbol as ISymbol);
        //按照分级进行渲染
        classBreaksRenderer.set_Break(i, myclasses[i]);
    }
    if (pGeoFeatureLayer != null)
    {
        //调用Renderer属性, 具体说明如何通过图层要素渲染器绘制图层
        pGeoFeatureLayer.Renderer = classBreaksRenderer as IFeatureRenderer;
    }
    axMapControl1.Refresh(); //刷新axMapControl1
    axTOCControl1.Update(); //更新axTOCControl1

}

需要用到的函数：CreateAlgorithmicColorRamp(int count)

/// <summary>
/// 创建规则的颜色带
/// </summary>
/// <param name="count"></param>
/// <returns></returns>
private IColorRamp CreateAlgorithmicColorRamp(int count)
{
    //创建一个新渐变色带(AlgorithmicColorRampClass)对象
    IAlgorithmicColorRamp algColorRamp = new AlgorithmicColorRampClass();
    IRgbColor fromColor = new RgbColorClass();
    IRgbColor toColor = new RgbColorClass();
    //创建其实颜色对象, 采用三原色定律
    fromColor.Red = 255;
    fromColor.Green = 235;
    fromColor.Blue = 214;
    //创建终止颜色对象
    toColor.Red = 196;
    toColor.Green = 10;
    toColor.Blue = 10;
    //设置AlgorithmicColorRampClass的起止颜色属性
    algColorRamp.ToColor = toColor;
    algColorRamp.FromColor = fromColor;
    //设置梯度类型
    algColorRamp.Algorithm = esriColorRampAlgorithm.esriCIELabAlgorithm;
    //设置颜色带颜色数量
    algColorRamp.Size = count;
    //创建颜色带
    bool bture = true;
    algColorRamp.CreateRamp(out bture);
    return algColorRamp;
}

注：out参数可以在一个方法中返回多个不同类型的值

 

3、唯一值法渲染器

唯一值法渲染器(UniqueValueRender)——根据特征的某不同属性值来绘制该特征的符号
①遍历要素类
②获得渲染字段下的值
③使用IUniqueValueRenderer所提供的Addvalue方法渲染各个值
④赋值目标图层的Renderer属性, 完成渲染
⑤刷新地图

/// <summary>
/// 唯一值法渲染器(UniqueValueRender)——根据特征的某不同属性值来绘制该特征的符号
/// </summary>
/// <param name="sender"></param>
/// <param name="e"></param>
private void 唯一值法渲染ToolStripMenuItem_Click(object sender, EventArgs e)
{
    //定义IGeoFeatureLayer变量, 提供一个要素图层对成员控制地理特征的入口
    IGeoFeatureLayer geoFeatureLayer = getGeoLayer("北部湾");
    //使用查询的方式, 获得参与渲染的记录条数
    int get_Count = geoFeatureLayer.FeatureClass.FeatureCount(null);
    //提供操作唯一值的相关成员
    IUniqueValueRenderer uniqueValueRenderer = new UniqueValueRendererClass();
    //设置渲染的字段个数范围：0~3个
    //这里仅设置1个字段
    uniqueValueRenderer.FieldCount = 1;
    //设置渲染字段, 并制定到索引处
    //索引从0开始; 设定渲染字段为"地市名"
    uniqueValueRenderer.set_Field(0, "地市名");
    //简单填充符号
    ISimpleFillSymbol simpleFillSymbol;
    //获得指向渲染要素的游标
    IFeatureCursor pFtCursor = geoFeatureLayer.FeatureClass.Search(null, false);
    IFeature pFeature;
    if (pFtCursor != null)
    {
        //定义枚举颜色带, 调用函数, 生成随机颜色带
        IEnumColors enumColors = CreateRandomColorRamp(get_Count).Colors;
        //查找到"地市名"字段的索引(index)
        int fieldIndex = geoFeatureLayer.FeatureClass.Fields.FindField("地市名");
        while ((pFeature = pFtCursor.NextFeature()) != null)
        {
            //获取要素值
            string nameValue = pFeature.get_Value(fieldIndex).ToString();

            //实例化填充符号
            //使用填充符号来赋值地图的背景值
            simpleFillSymbol = new SimpleFillSymbolClass();
            //给要素附上样式
            simpleFillSymbol.Style = esriSimpleFillStyle.esriSFSSolid;
            //给要素附上颜色
            simpleFillSymbol.Color = enumColors.Next() as IColor;
            //值和符号对应
            uniqueValueRenderer.AddValue(nameValue, "地市", simpleFillSymbol as ISymbol);
        }
    }
    //赋值目标图层的渲染器属性
    geoFeatureLayer.Renderer = uniqueValueRenderer as IFeatureRenderer;
    axMapControl1.Refresh(); //刷新axMapControl1
    axTOCControl1.Update(); //更新axTOCControl1
}

需要用到的函数：CreateRandomColorRamp(int Number)

/// <summary>
/// 创建随机的颜色条带
/// </summary>
/// <param name="Number"></param>
/// <returns></returns>
private IColorRamp CreateRandomColorRamp(int Number)
{
    //请注意色度、饱和度、最大值、最小值、随机种子数等参数的设定
    //参数不同, 所产生的色带也不同
    IRandomColorRamp pRandomColorRamp = new RandomColorRampClass();
    pRandomColorRamp.StartHue = 0;  //开始色度
    pRandomColorRamp.EndHue = 360;
    pRandomColorRamp.MinValue = 99;
    pRandomColorRamp.MaxValue = 100;
    pRandomColorRamp.MinSaturation = 15;    //最小饱和度
    pRandomColorRamp.MaxSaturation = 30;    //最大饱和度
    pRandomColorRamp.Size = Number; //设置颜色带数量
    pRandomColorRamp.Seed = 23; //随机数种子
    bool bture = true;
    pRandomColorRamp.CreateRamp(out bture);
    return pRandomColorRamp;
}

 

4、比例符号法渲染器

比例符号法渲染器(ProportionalSymbolRenderer)——用不同大小的符号绘制要素, 其大小对应某一字段值的比例。
①统计目标字段, 获得相关统计值
②设计标记符号
③补充完整ProportionalSymbolRenderer对象的重要属性值
④赋值目标图层的Renderer属性, 完成渲染
⑤刷新地图

/// <summary>
/// 比例符号法渲染器(ProportionalSymbolRenderer)——用不同大小的符号绘制要素, 其大小对应某一字段值的比例。
/// </summary>
/// <param name="sender"></param>
/// <param name="e"></param>
private void 比例符号法渲染ToolStripMenuItem_Click(object sender, EventArgs e)
{
    //声明IGeoFeatureLayer变量, 提供一个要素图层对成员控制地理特征的入口
    IGeoFeatureLayer geoFeatureLayer;
    //声明要素图层
    IFeatureLayer pFtLayer;
    //声明专题图变量
    //在利用该方法进行着色时, 需获得最大和最小标识符号所代表的字段及其各个数值, 还需要确定每个字段数值所匹配的着色符号。
    IProportionalSymbolRenderer proportionalSymbolRenderer;
    //声明表格
    ITable table;
    //声明游标
    ICursor cursor;
    //用于统计变量
    IDataStatistics dataStatistics;
    //用于存放统计结果
    IStatisticsResults statisticsResults;
    //声明一个字体对象
    stdole.IFontDisp fontDisp;
    //获取图层
    geoFeatureLayer = getGeoLayer("北部湾");
    //强转为要素图层
    pFtLayer = geoFeatureLayer as IFeatureLayer;
    //图层类型转换成表
    table = geoFeatureLayer as ITable;
    //获取游标
    cursor = table.Search(null, true);
    //实例化数据统计对象
    dataStatistics = new DataStatisticsClass();
    //赋游标给数据统计对象的游标
    dataStatistics.Cursor = cursor;
    //获取图层要素中进行专题地图制图的字段名称, 此实例中所用的数据中字段名为"年"(2010年GDP增长速率)
    dataStatistics.Field = "年";
    //存放统计结果为统计对象的统计数据
    statisticsResults = dataStatistics.Statistics;
    //如果统计结果不为空
    if (statisticsResults != null)
    {
        //简单填充符号
        IFillSymbol fillSymbol = new SimpleFillSymbolClass();
        //设置颜色
        fillSymbol.Color = getRGB(195, 255, 255);
        //设置简单线型符号
        ISimpleLineSymbol SLS = new SimpleLineSymbolClass();
        SLS.Color = getRGB(196, 196, 196);//颜色
        SLS.Width = 1.5;//宽度
        fillSymbol.Outline = SLS;//外边界线
        //利用ESRI特殊符号调用成员进行填充
        ICharacterMarkerSymbol characterMarkerSymbol = new CharacterMarkerSymbolClass();
        fontDisp = new stdole.StdFontClass() as stdole.IFontDisp;
        //调用指定子库(ESRI Default Marker是子库名称)
        fontDisp.Name = "ESRI Default Marker";

        //对characterMarkerSymbol的font属性
        characterMarkerSymbol.Font = fontDisp;
        //特征标记符号(Character Marker Symbol)的索引值
        //0xB6是C#特殊的16进制表示方法, 换算为十进制值182
        characterMarkerSymbol.CharacterIndex = 0xB6;
        //特征标记符号的颜色
        characterMarkerSymbol.Color = getRGB(253, 191, 110);
        //设计特征标记符号的尺寸
        characterMarkerSymbol.Size = 18;
        //实例化一个比例符号渲染器
        proportionalSymbolRenderer = new ProportionalSymbolRendererClass();
        proportionalSymbolRenderer.ValueUnit = esriUnits.esriUnknownUnits;
        //获取渲染字段
        proportionalSymbolRenderer.Field = "年";
        //是否启用颜色补偿(默认为否)
        proportionalSymbolRenderer.FlanneryCompensation = false;
        //赋值统计数据(比例符号渲染器)            
        //MinDataValue获取数据中最小值
        proportionalSymbolRenderer.MinDataValue = statisticsResults.Minimum;
        //获取数据中最大值
        proportionalSymbolRenderer.MaxDataValue = statisticsResults.Maximum;
        //在多边形特征上绘制比例标记符号时使用的背景填充符号
        proportionalSymbolRenderer.BackgroundSymbol = fillSymbol;
        //用于绘制具有规格化最小数据值的特征的符号。
        proportionalSymbolRenderer.MinSymbol = characterMarkerSymbol as ISymbol;
        //目录和图例中显示的符号数为3
        proportionalSymbolRenderer.LegendSymbolCount = 3;
        //创建图例, 设置完所有属性后调用。
        proportionalSymbolRenderer.CreateLegendSymbols();
        //赋值目标图层的渲染器属性
        geoFeatureLayer.Renderer = proportionalSymbolRenderer as IFeatureRenderer;
    }
    axMapControl1.Refresh(); //刷新axMapControl1
    axTOCControl1.Update(); //更新axTOCControl1

}

 

5、点状密度法渲染器

点状密度法渲染器(DotDensityRenderer)——在多边形特征中绘制不同密度的点
①制作点符号
②使用IDotDensityFillSymbo包装制作好的符号
③赋值点密度渲染(dotDensityRenderer)的点密度符号(DotDensitySymbol)属性
④赋值其它参数
⑤赋值目标图层的Renderer属性, 完成渲染
⑥刷新地图

/// <summary>
/// 点状密度法渲染器(DotDensityRenderer)——在多边形特征中绘制不同密度的点
/// </summary>
/// <param name="sender"></param>
/// <param name="e"></param>
private void 点状密度法渲染ToolStripMenuItem_Click(object sender, EventArgs e)
{
    //声明IGeoFeatureLayer变量, 提供一个要素图层对成员控制地理特征的入口
    IGeoFeatureLayer geoFeatureLayer;
    //定义点密度填充符号变量, 控制点符号的属性
    IDotDensityFillSymbol dotDensityFillSymbol;
    //定义点密度渲染对象
    IDotDensityRenderer dotDensityRenderer;
    //获取渲染图层
    geoFeatureLayer = getGeoLayer("北部湾");
    //实例化点密度渲染对象
    dotDensityRenderer = new DotDensityRendererClass();
    //强转点密度渲染对象并强转成渲染字段对象
    IRendererFields rendererFields = dotDensityRenderer as IRendererFields;
    //设置渲染字段
    string field1 = "年";
    //向渲染器添加字段(字段名、别名)
    rendererFields.AddField(field1, field1);
    //实例化点密度填充符号
    dotDensityFillSymbol = new DotDensityFillSymbolClass();
    dotDensityFillSymbol.DotSize = 4;//设置点的大小
    dotDensityFillSymbol.Color = getRGB(0, 255, 0);//设置点的颜色

    //将点密度填充符号强转为符号数组成员
    ISymbolArray symbolArray = dotDensityFillSymbol as ISymbolArray;
    //实例化简单标记符号
    ISimpleMarkerSymbol simpleMarkerSymbol = new SimpleMarkerSymbolClass();
    //设置点的符号为圆圈
    simpleMarkerSymbol.Style = esriSimpleMarkerStyle.esriSMSCircle;
    simpleMarkerSymbol.Size = 4;//设置大小
    simpleMarkerSymbol.Color = getRGB(0, 255, 0);//设置颜色
    //点符号的外边不填充颜色
    simpleMarkerSymbol.OutlineColor = getNoRGB();
    //将简单标记符号样式增加到符号数组成员中
    symbolArray.AddSymbol(simpleMarkerSymbol as ISymbol);
    //赋值点密度渲染(dotDensityRenderer)的点密度符号(DotDensitySymbol)属性
    dotDensityRenderer.DotDensitySymbol = dotDensityFillSymbol;
    //设置渲染密度
    dotDensityRenderer.DotValue = 0.003;
    //设置点密度填充符号的背景色
    dotDensityFillSymbol.BackgroundColor = getRGB(255, 255, 255);
    //创建图例
    dotDensityRenderer.CreateLegend();
    //赋值目标图层的渲染器属性
    geoFeatureLayer.Renderer = dotDensityRenderer as IFeatureRenderer;
    axMapControl1.Refresh(); //刷新axMapControl1
    axTOCControl1.Update(); //更新axTOCControl1

}

需要用到的函数：getNoRGB()

/// <summary>
/// 不填充颜色
/// </summary>
/// <returns></returns>
private IColor getNoRGB()
{
    IRgbColor pColor = new RgbColorClass();
    //.NullColor指示此颜色是否为空。true表明颜色为空
    pColor.NullColor = true;
    return pColor;//返回pColor
}

 

谢谢观看！本人初学GIS二次开发，如果有不对的地方，请多多包涵！