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VC++开发用于GIS的矢量图形系统

  • 简介:(毕业设计 字数:22845 页数:44)摘 要 :近年来,地理信息系统(GIS)作为储存和处理与地理空间分布有关信息的集合,以其混合数据结构和独特的地理空间分析功能,在各行各业得到越来越广泛的应用。矢量图形系统是GIS的重要组成部分,也是开发GIS的重点...
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(毕业设计 字数:22845 页数:44)摘 要 :近年来,地理信息系统(GIS)作为储存和处理与地理空间分布有关信息的集合,以其混合数据结构和独特的地理空间分析功能,在各行各业得到越来越广泛的应用。矢量图形系统是GIS的重要组成部分,也是开发GIS的重点所在。通过对GIS技术的分析,还比较了专业开发工具和VC++等技术,我们决定选用VC++进行用于GIS的矢量图形系统的开发。
本课题主要利用VC++设计一个用于GIS的矢量图形系统,利用MFC应用程序框架具体实现一个基本矢量图形系统的开发,从矢量图形系统的类、文档管理、视图组织、图形交互绘制、图形操作、图形选中、图形旋转、图形移动、图形删除、图形存取等各个方面开发实现一个用于GIS的基本矢量图形系统。
本系统主要包括基本图形系统的文档和视图、图形元素(具备处理点、线、面、网络等图形元素)、图形操作(具备图形的放缩、移动、回溯等操作功能)、图形输入和输出(具备鼠标交互绘制、图形数据交互输入)、定制和使用线型、子图填充等功能模块,能够实现基本的矢量图形的所具有的功能。

关键词:MFC ,矢量图形,坐标映象方式,交互绘制,串行化

ABSTRACT :In recent years, geographical information systems (GIS) as the combination of depositor and operation and information regarding distribution of geographical space,therewith its mixed data structure and the unique analysis function of geographical space,is applied to more and more wide fields of industry.Vector graphics system is an important component of GIS,and the focus of empoldering GIS.Through the analysis of GIS technology , and the comparison of professional empolder tool and VC++, we decided to choose VC++ to explore vector graphics system for GIS.
The task mainly design a vector graphic for GIS system with VC++, utilizing MFC applications specific organizational framework actualize a basic vector graphics systems development, from the category of vector graphics system, file management, view organizations, graphics coordinate mapping, graphics operation, graphics selected, graphics rotation, graphics motion, graphics deletion, graphics access fields actualize a basic vector graphics systems of a GIS.
The system mainly consists files and maps of basic graphics system, graphics elements (possess for processing point, the line, face, network graphic elements), the graphics operations (possess for blowing up graphics and dwindling graphics, movement, backdate and other operational functions), graphics import and export (possess for the mouse coordinate mapping,graphics data coordinate imported), conventions and the use of line-type, the son-graphics of filling the function module, to achieve the basic functions of the vector graphics.

KEY WORDS:MFC ;vector graphics ;coordinate mapping mode ;interactive rendering ; serial

目 录
1 引言 1
1.1 GIS的基本概念 1
1.2 GIS系统的构成 2
1.2.1计算机硬件系统 2
1.2.2计算机软件系统 4
1.3 论文结构 5
2 GIS系统设计方案比较 7
2.1 GIS的专业开发工具介绍 7
2.2 专业开发工具开发GIS与VC++开发GIS的比较 8
3 VC++简介 11
3.1 MFC应用程序设计的开发工具 11
3.2 MFC程序基本框架类和文件组成 12
3.3 MFC应用程序中各个框架类的作用 14
3.4 MFC应用程序设计结构体系 16
4 使用的MFC类及操作 18
4.1 绘图类 18
4.2 绘图设备类 19
4.3 坐标映象方式 20
4.4 窗口与视口 21
4.5 其他绘图类操作函数 21
5 基本矢量图形系统的开发实现 22
5.1 实现矢量图形系统的文档和视图 23
5.1.1矢量图形系统的图形元素类 23
5.1.2 管理矢量图形系统的文档 26
5.1.3 实现矢量图形系统的视图 29
5.1.4 各类图形元素几何属性的计算 32
5.2 鼠标交互绘图功能的实现 32
5.3 实现矢量图形系统的操作功能 36
5.3.1 图形重画功能的实现 37
5.3.2 图形放大和摆动功能的实现 37
5.3.3 重画上屏和重画首屏功能的实现 38
5.3.4 显示全图功能的实现 41
5.4 实现图形的选中、移动、旋转、删除功能 42
5.4.1 鼠标点选图形元素功能的实现 42
5.4.2 图形移动功能的实现 44
5.4.3 图形旋转功能的实现 44
5.4.4 图形元素的删除功能的实现 45
5.5 图形的存取功能 45
6 毕业设计总结 47
致 谢 48
参考文献 49

1 引言
1.1 GIS的基本概念【1】
地理信息系统(Geographic Information System,GIS)有时又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。地理信息系统处理、管理的对象是多种地理空间实体数据及其关系,包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据、属性数据等,用于分析和处理在一定地理区域内分布的各种现象和过程,解决复杂的规划、决策和管理问题。
通过上述的分析和定义可提出GIS的如下基本概念:
1、GIS的物理外壳是计算机化的技术系统,它又由若干个相互关联的子系统构成,如数据采集子系统、数据管理子系统、数据处理和分析子系统、图像处理子系统、数据产品输出子系统等,这些子系统的优劣、结构直接影响着GIS的硬件平台、功能、效率、数据处理的方式和产品输出的类型。
2、GIS的操作对象是空间数据,即点、线、面、体这类有三维要素的地理实体。空间数据的最根本特点是每一个数据都按统一的地理坐标进行编码,实现对其定位、定性和定量的描述、这是GIS区别于其它类型信息系统的根本标志,也是其技术难点之所在。
3、GIS的技术优势在于它的数据综合、模拟与分析评价能力,可以得到常规方法或普通信息系统难以得到的重要信息,实现地理空间过程演化的模拟和预测。
4、GIS与测绘学和地理学有着密切的关系。大地测量、工程测量、矿山测量、地籍测量、航空摄影测量和遥感技术为GIS中的空间实体提供各种不同比例尺和精度的定位数;电子速测仪、GPS全球定位技术、解析或数字摄影测量工作站、遥感图像处理系统等现代测绘技术的使用,可直接、快速和自动地获取空间目标的数字信息产品,为GIS提供丰富和更为实时的信息源,并促使GIS向更高层次发展。地理学是GIS的理论依托。有的学者断言,“地理信息系统和信息地理学是地理科学第二次革命的主要工具和手段。如果说GIS的兴起和发展是地理科学信息革命的一把钥匙,那么,信息地理学的兴起和发展将是打开地理科学信息革命的一扇大门,必将为地理科学的发展和提高开辟一个崭新的天地”。GIS被誉为地学的第三代语言——用数字形式来描述空间实体。
GIS按研究的范围大小可分为全球性的、区域性的和局部性的;按研究内容的不同可分为综合性的与专题性的。同级的各种专业应用系统集中起来,可以构成相应地域同级的区域综合系统。在规划、建立应用系统时应统一规划这两种系统的发展,以减小重复很费,提高数据共享程度和实用性。
1.2 GIS系统的构成【2】
完整的GIS主要由四个部分构成,即计算机硬件系统、计算机软件系统、地理空间数据和系统管理操作人员,其核心部分是计算机软硬系统,空间数据库反映了GIS的地理内容,而管理人员和用户则决定系统的工作方式和信息表示方式。地理信息系统的组成可综合表示为图1-1。
1.2.1计算机硬件系统
计算机硬件是计算机系统中的实际物理装置的总称,可以是电子的、电的、磁的、机械的、光的元件或装置,是GIS的物理外壳,系统的规模、精度、速度、功能、形式、使用方法甚至软件都与硬件有极大的关系,受硬件指标的支持或制约.GIS由于其任务的复杂性和特殊性,必须由计算机设备支持.GIS硬件配置一般包括四个部分:
1、计算机主机;
2、数据输入设备:数字化仪、图像扫描仪、手写笔、光笔、键盘、通讯端口等;
3、数据存贮设备:光盘刻录机、磁带机、光盘塔、活动硬盘、磁盘阵列等;
4、数据输出设备:笔式绘图仪、喷墨绘图仪(打印机)、激光打印机等。




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