Silverlight Map 矢量地图构建过程分析

本文主要结合SQLSERVER2008的空间数据库的一些特性，讲解Silverlight在矢量地图绘制方面的一些技术点。服务器端负责提供数据服务，客户端负责图形的绘制，当然这个过程会遇到性能瓶颈，但本文的重点在于地图数据模型的转化过程，以及Silverlight的数据绑定与数据模型间的关系的理解。

 

服务器端

数据模型层：

1. 获取原始数据模型
从SQLSERVER2008取得数据集DataSet,其中包含的几何数据类型Geometry在.NetCLR中被映射为SqlGeometry类型，该类型在程序集Microsoft.SqlServer.Types.dll的Microsoft.SqlServer.Types 命名空间下(该程序集由SQLSERVER2008自带)。

2. 封装成可序列化的用户数据模型 ：GeometryFeature类
 遍历DataSet，除SqlGeometry类型外，其余数据保存在以字典Dictionary<string,object>中,Key为字段名，Value为值。SqlGeometry数据由类型自带的STAsBinary()函数转化为byte[]类型 。

GometryFeature申明为指定序列化或反序列化时Web服务能够使用的识别的已知类型。

    [DataContract(IsReference = true), ServiceKnownType(typeof(GeometryFeature))]
    public class GeometryFeature
    {
        public GeometryFeature()
        { 
        }

        public GeometryFeature(byte[] bytes, Dictionary<string,object> attributes)
        {
            this.BinaryGeometry = bytes;
            this.Attributes = attributes;
        }

        [DataMember]
        public Dictionary<string, object> Attributes
        {
            get;
            set;
        }

        [DataMember]
        public byte[] BinaryGeometry
        {

            get;
            set;
        }
    }

服务层

使用WCF服务发布数据

namespace WebMap.Web
{
    [ServiceContract(Namespace = "")]
    [AspNetCompatibilityRequirements(RequirementsMode = AspNetCompatibilityRequirementsMode.Allowed)]
    public class MapService
    {
        [OperationContract]
        public List<GeometryFeature> GetMap()
        {
            // Add your operation implementation here
            return MapDataService.GetGeometryFeature();
        }
        [OperationContract]
        public bool UpdateAttributes(Dictionary<string,object> attributes)
        {
            return MapDataService.UpdateFields(attributes);
        }
        // Add more operations here and mark them with [OperationContract]
    }
}

 
客户端

1. 引用服务初始化连接程序

引用完成后在MapService下有自动生成的Reference.cs类，其中生成了我们在服务器端定义的GeometryFeature数据模型。

2. 客户端几何数据模型
但这只是基于网络传输的二进制数据模型，我们需要把它还原成Geometry类型，当然这种Geometry类型微软没有提供Silverlight版本的，所以目前为止还只能自己写。但网络上有很多现成的开源项目，如SharpMap，SharpGIS，许多底层的像数据库几何类型的二进制码读取，类型识别，等等操作已经写好，可以重用这些类库。我在此基础上改写了SharpGIS的库，并添加了用于Silverlight数据绑定的ViewModel。



这里需要说明一些基本的概念：
a). 空间数据库中读取的几何数据类型有下面几种(蓝色表示)：

这些类型在SharpGIS.Geometries命名空间下都已经实现，SharpMap的Geometry实现更为强大，没有时间仔细研究，相比之下SharpGIS的结构更容易理解，做小项目也够用了。

b). Silverlight的几何图形类型与空间数据类型有很多相似的地方，但是对于MultiPolygon等类型就很难处理了，没有匹配的类型去实现它。
下图显示了 MultiPolygon 实例的示例。

图 1 是一个包含两个 Polygon 元素的 MultiPolygon 实例。边界由两个外环和三个内环界定。
图 2 是一个包含两个 Polygon 元素的 MultiPolygon 实例。边界由两个外环和三个内环界定。这两个 Polygon 元素在切点处相交。

这样的图形在空间数据库中只用一条记录就可以保存，但是在客户端程序中大多数使用传统GDI+控制显示，会显得异常复杂。而Silverlight在这方面却有着得天独厚的优势，最大的优势就在于引入了功能强大、用法复杂的 mini-language 来描述可扩展应用程序标记语言 (XAML) 中的几何路径，可以像空间数据库一样使用字符串微命令构建任意形状的图形，关于路径标记语法，这里只做简单介绍：
<Path Fill=”Black” Data=” M 0,0 100,0 100,100 M 10,3 50,10 50,45 Z" />
仅这样一个XAML语句就可以绘出一个以(0,0) (100,0) (100,100)为顶点的三角形外环和一个以(10,2) (50,10) (50,45)为顶点的三角形内环。

虽然一个Path对应数据库一条记录，即一个空间图形实例，但是在逻辑上我们尽量让用于显示的图形实例趋于独立，即一个MultiPolygon还是分成多个Path,而不是用一个Pathd对象来表示，这样方便程序后期维护，因为需求可能会对子区域再做单独处理。
c). 数据模型视图


在数据的组织结构上，MapRegion是一个图形实例的数据容器：里面包含了所有从Attributes中获取的实例属性，如FillColor、LineColor、Label等，而这些属性都注册成依赖属性，以方便视图绑定时用。图形数据存储在(MapRegion.Geometries[0]).(MapPath.PathData)中。

3. 数据模型的产生过程：


客户端接收服务数据后的回调函数：

/// <summary> 
/// 接收数据完成，回调函数 
/// </summary> 
/// <param name="sender"></param> 
/// <param name="e"></param> 
void client_GetMapCompleted(object sender, GetMapCompletedEventArgs e) 
{ 
     List<Feature> features = new List<Feature>(e.Result.Count); 
     foreach(var geomFeature in e.Result) 
     { 
        Feature f = new Feature(); 
        f.Attributes = geomFeature.Attributes; 
        f.Geometry = (new Wkb()).Read(geomFeature.BinaryGeometry); 
        features.Add(f); 
        GeographysCoordinateConvertor.JoinMap(f.Geometry); 
        //计算整个地图区域的最大矩形包络 
      } 
     visualMap.ShowMap(features, false);
 
}

 
到此为止MapRegion与服务器数据模型只是在数据结构上做了转化，是一一对应的关系。
而MapRegion如果对应着MultiPolygon类型的数据，则在此就要开始分解，所以MapRegion内部属性Geometries 就是用来保存MultiPolygon的子图形，为了绑定方便，即便不是复合类型的图形，也会默认将图形的PathData填充到Geometries[0]中。
由Feature到MapRegion构建的过程就不贴出来了。只是在这个过程中构建PathData路径时要注意将经纬度转换为相对于当前Canvas的相对坐标，关于坐标转换，在上一篇中已经讲过，原理是一样的。

4.  客户端XAML视图
利用Canvas做主容器，ItemsControl布置图形排列(使用Canvas做为ItemPanel可以继承父Canvas的相对布局位置)。
数据模板最好自定义一个用户控件，最后绑定好顶级Canvas的上下文环境为Map类型的数据容器，Silverlight就会自动呈现所有图形及绑定。

项容器面板和数据模板的定义

 1 <ItemsPanelTemplate x:Key="SimpleCanvasTemplate"> 
 2 
 3 <Canvas x:Name="ContainingCanvas" /> 
 4 
 5 </ItemsPanelTemplate> 
 6 
 7 <!--标签项模板--> 
 8 
 9 <DataTemplate x:Key="LabelItemTemplate"> 
10 
11 <Canvas> 
12 
13 <TextBlock x:Name="LabelTxt" Canvas.Left="{Binding Region.Center.X}" Canvas.Top="{Binding Region.Center.Y}" Text="{Binding Region.Label}" TextWrapping="Wrap"/> 
14 
15 </Canvas> 
16 
17 </DataTemplate> 
18 
19 <!--标签层模板--> 
20 
21 <DataTemplate x:Key="LabelLayerTemplate"> 
22 
23 <ItemsControl ItemsPanel="{StaticResource SimpleCanvasTemplate}" ItemTemplate="{StaticResource LabelItemTemplate}" ItemsSource="{Binding Geometries}" Tag="{Binding}" /> 
24 
25 </DataTemplate> 
26 
27 <!--图形模板--> 
28 
29 <DataTemplate x:Key="PolygonTemplate"> 
30 
31 <local:GeometryPathTemplate MouseEnter="Polygon_MouseEnter" GeometryMouseLeave="Polygon_MouseLeave" Selected="{Binding Region.IsSelected}" 
32 
33 MouseLeftButtonDown="DefaultPolygonStyle_MouseLeftButtonDown" MouseLeave="Polygon_MouseLeave" /> 
34 
35 </DataTemplate> 
36 
37 <!--图形层模板--> 
38 
39 <DataTemplate x:Key="RegionTemplate"> 
40 
41 <ItemsControl ItemsPanel="{StaticResource SimpleCanvasTemplate}" ItemTemplate="{StaticResource PolygonTemplate}" ItemsSource="{Binding Geometries}" /> </DataTemplate>
42 
43 
44 
45 

Path控件模板

<UserControl
    xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
    xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
    xmlns:d="http://schemas.microsoft.com/expression/blend/2008"
    xmlns:mc="http://schemas.openxmlformats.org/markup-compatibility/2006"
    mc:Ignorable="d"
    x:Class="WebMap.GeometryPathTemplate"
    d:DesignWidth="640" d:DesignHeight="480" Clip="{Binding PathData}">


        <Path x:Name="GeometryPathShape" Cursor="Hand" StrokeLineJoin="Round"  Data="{Binding PathData}" 
                        Fill="{Binding Region.FillColor}"
                        Stroke="{Binding Region.LineColor}"
                        StrokeThickness="{Binding Region.LineThickness}" 
                         />
 
</UserControl>

最后上一下效果图

这是一个不算完整的项目，重点讲述一些Silverlight在矢量地图显示方面的技术，很多细节没有展开。当然，这些只是个人体会，至于Morten Nielsen这样的大牛们是否会这样去设计，只有等待SharpMap的Silverlight版本出来时才能一睹设计师的风采了。

作者：双宇
出处：http://www.cnblogs.com/ysisl