基于ArcGIS Pro SDK 3.4.2 + C# + .NET 8 的自动化制图系统初探

引言

在GIS项目中，地图出图是成果交付的重要环节。然而，面对多样化的制图需求——如不同边框样式、复杂表格、竖向文本、多尺寸图纸等——传统手工布局方式效率低下，且难以维护。为解决这一问题，我们初步开发了一套基于 ArcGIS Pro SDK 3.4.2、C# 和 .NET 8 的自动化制图系统。

目前系统已能基本满足现有项目的出图需求，实现了通过配置驱动地图元素生成的核心功能。本文将分享该系统的初步设计与实现过程，为后续优化和扩展提供基础。

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一、项目背景与目标

1. 面临的挑战

• 出图样式多样：单边框、双边框、含表格、上下/左右文字等
• 图纸尺寸不一，但布局逻辑相似
• 手动配置耗时，后期样式变更需重复调整
• 要求输出风格统一、位置精准

2. 初期目标

• 实现可配置的布局元素生成
• 支持文本、表格、边框、比例尺、指北针等基础元素
• 通过JSON配置文件控制出图样式
• 提高出图效率，降低人工干预

✅ 当前状态：系统已实现基本功能，能稳定生成符合要求的地图布局，但尚未大规模应用。

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二、技术选型与架构

技术栈

组件	版本
开发平台	ArcGIS Pro SDK for .NET 3.4.2
编程语言	C# 12
运行环境	.NET 8
IDE	Visual Studio 2022

三、核心配置设计

系统采用 JSON 配置文件 驱动布局生成，分为 样式定义 和 对象实例 两部分。

1. 样式配置（Styles）

文本样式

{
  "textStyles": {
    "default": {
      "fontName": "宋体",
      "fontSize": 5.0,
      "foreColor": "0,0,0",
      "bold": false,
      "hAlignment": "Left",
      "vAlignment": "Top",
      "direction": "Horizontal"
    }
  }
}

线样式（用于边框）

"lineStyles": {
  "border": {
    "style": "Solid",
    "rgb": "0,0,0",
    "width": 1.0
  }
}

2. 对象配置（Elements）

文本对象

{
  "type": "Text",
  "name": "unit",
  "text": "某某市自然资源局",
  "styleKey": "default",
  "position": "Left_Bottom",
  "anchor": "Bottom_Left",
  "spacing": { "horizontal": 0.5, "vertical": 0.0 },
  "inBorder": false,
  "index": 0
}

position 决定停靠边，index 控制同侧元素的排列顺序。

表格对象（含合并单元格模拟）

{
  "type": "Table",
  "name": "infoTable",
  "rows": 2,
  "columns": 6,
  "cellHeight": 8.0,
  "cells": [
    { "row": 0, "col": 0, "text": "权利人", "colSpan": 1, "rowSpan": 1 },
    { "row": 0, "col": 1, "text": "张三", "colSpan": 5, "rowSpan": 1 }
  ],
  "textStyleKey": "table",
  "lineStyleKey": "grid",
  "position": "Top",
  "inBorder": true,
  "index": 0
}

注：目前通过多个 TextElement + RectangleElement 模拟表格与合并效果。

双边框配置

[
  {
    "type": "Border",
    "name": "inner",
    "margin": { "left": 5, "top": 25, "right": 5, "bottom": 5 },
    "lineStyleKey": "border",
    "index": 0
  },
  {
    "type": "Border",
    "name": "outer",
    "margin": { "left": 3, "top": 3, "right": 3, "bottom": 3 },
    "lineStyleKey": "border",
    "index": 1
  }
]

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四、关键技术实现（C# 示例）

1. 主流程：从配置生成布局

public class LayoutBuilder 
{
    private Layout _layout;

    public async Task BuildFromConfig(string configPath)
    {
        var config = ConfigManager.Load(configPath);
        foreach (var elementConfig in config.Elements.OrderBy(e => e.Index))
        {
            await ElementFactory.Create(elementConfig, _layout);
        }
    }
}

2. 文本元素创建

public class TextElement : IMapElement
{
    public async Task Create(JObject config, Layout layout)
    {
        var textElem = await QueuedTask.Run(() => 
            layout.CreateElement<TextElement>(new GeometricEnvelope())
        );

        var style = ConfigManager.GetTextStyle(config["styleKey"].ToString());
        textElem.Text = config["text"].ToString();
        textElem.TextSymbol = new CIMTextSymbol { Symbol = style.ToCimSymbol() };

        // 根据 position 和 index 计算锚点位置
        var position = ParsePosition(config["position"].ToString());
        var anchor = CalculateAnchor(position, config["index"].Value<int>());
        
        await SetElementPosition(textElem, anchor, config["spacing"].ToObject<Spacing>());
    }
}

3. 边框创建

public class BorderElement : IMapElement
{
    public async Task Create(JObject config, Layout layout)
    {
        var margin = config["margin"].ToObject<Thickness>();
        var pageWidth = layout.Page.PageWidth;
        var pageHeight = layout.Page.PageHeight;

        var rect = new GeometricEnvelope(
            margin.Left, margin.Bottom,
            pageWidth - margin.Right, pageHeight - margin.Top
        );

        var borderElem = await QueuedTask.Run(() => 
            layout.CreateElement<RectangleElement>(rect)
        );

        var lineStyle = ConfigManager.GetLineStyle(config["lineStyleKey"].ToString());
        borderElem.Symbol = new CIMRectangleSymbol 
        {
            Symbol = new CIMPolygonSymbol { Outline = lineStyle.ToCimLineSymbol() }
        };
    }
}

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五、当前能力与局限

✅ 已实现功能

• 支持多种文本布局（水平/垂直、多位置停靠）
• 支持表格生成（含单元格合并模拟）
• 支持单/双边框、比例尺、指北针
• 通过JSON配置灵活调整样式
• 基本满足当前项目出图需求

⚠️ 当前局限

• 暂未实现动态图例：图例为静态配置，后续将根据视图范围动态过滤
• 暂不支持地图配图模板：如标题、副标题、数据来源等未抽象为模板
• 表格为模拟实现，非原生表格对象
• 配置文件需手动编写，暂无可视化编辑器

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六、未来展望

尽管系统尚处于初期阶段，但已展现出良好的扩展潜力。下一步计划：

1. 实现动态图例：根据当前地图范围自动显示可见图层的图例
2. 支持地图配图模板：抽象为“标题区”、“信息区”、“图例区”等模块
3. 开发配置编辑器：提供可视化界面降低配置门槛
4. 增强错误处理与日志：提升系统健壮性
5. 集成到Pro插件菜单：支持一键出图

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结语

本文介绍的自动化制图系统虽处于初步实现阶段，但已能有效提升出图效率，减少重复劳动。通过将制图逻辑与配置分离，我们为后续的扩展和优化打下了坚实基础。

技术的价值在于持续迭代。我们相信，随着功能的不断完善，该系统将在更多GIS项目中发挥价值。

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