9.2 空间拓扑运算

9.2.  空间拓扑运算

9.2.1.   ITopologicalOperator接口

通过一系列基于一个或者多个几何图形中点间的逻辑比较，然后返回另外一些几何图形，这个过程就是空间几何图形的拓扑运算。

空间几何图形的拓扑运算包括裁切（Clip）、凸多边形（Convex hull）、切割（Cut）、差分（Difference）、交集（Intersect）、对称差分（又称为异或，Symmetric difference）和并集（Union）等，这些拓扑运算在ITopologicalOperator接口中定义，在GeometryBag、Multipoint、Point、Polygon、Polyline类中实现。

注意ITopologicalOperator接口的方法仅仅能使用在高级几何对象上，即Point、Multipoint、Polyline和Polygon；如果要在低级的几何对象上如Segment、Path或Ring上使用，则需要先组合为高级别几何对象才行。

 

ITopologicalOperator::Boundary可以返回一个几何对象的边界，边界的维度比源对象要低一维。

ITopologicalOperator::Buffer可以给一个高级别几何对象产生一个缓冲区，无论是点、多边形还是多义线，他们的缓冲区都是一个具有面积的几何对象。

ITopologicalOperator::Clip方法可以将一个几何对象使用一个包络线来进行裁切，裁切的结果为几何对象被包络线包围的部分。

ITopologicalOperator::ConstructUnion方法可以将一个几何对象的枚举（包含了多个几何对象的枚举值）与同维度的单个几何对象合并，这种方法在大量几何对象合并的时候是非常有效的；Union方法则可以合并两个同维度的单个几何对象，合并后的两个单个几何对象将变成一个几何对象。

ITopologicalOperator::ConvexHull方法可以产生一个几何图形的最小的边框凸多边形。

ITopologicalOperator::Cut方法指定一条切割曲线和一个几何图形，经过切割运算后把几何图形分为左右两部分，左右两部分是相对曲线的方向而言；注意，点和多点是不能被切割的，而折线和多边形只有与切割曲线相交时才能进行切割运算。

ITopologicalOperator::Difference方法可以产生两个几何对象的差集。如A是源对象，B是参与运算的几何对象，则C是A减去A与B的交集后剩下的部分；而SymmetricDifference（对称差分）方法则是将A与B的并集减去A与B的交集部分。

ITopologicalOperator::Intersection则可以返回两个维度几何形体对象的交集，即两个对象重合部分。

 

参与空间拓扑运算的几何形体，必须是拓扑上简单的（topologically simple），否则会产生esriGeometryError536错误。

当几何形体自上次验证之后并未发生变化，那么IsKnowSimple属性返回True；而IsSimple才是实际上验证几何形体是不是拓扑上简单的。因此在使用IsSimple之前检验IsKnownSimple是更有效的，特别是在循环里，如下代码：

IEnumGeometry pEnumGeom;
pEnumGeom = pGeometryBag as IEnumGeometry;
ITopologicalOperator pTopoOp;
pTopoOp = pEnumGeom.Next() as ITopologicalOperator;
while ( pTopoOp != null)
{ 
    //首先验证IsKnownSimple因为它速度更快
    //在枚举特别大的时候这样更节约时间
    if (!( pTopoOp.IsKnownSimple))
    {
        if (!( pTopoOp.IsSimple))
            pTopoOp.Simplify();
    }
    pTopoOp = pEnumGeom.Next()as ITopologicalOperator;
}

 

ITopologicalOperator::Simplify方法可以让一个几何对象变得在拓扑上一致，例如在一个PointCollection中，它可以让所有的重合点（即两个点拥有相同坐标值）被移除（出发拥有不同的属性）；对于SegmentCollection，它将移除重合的线段，而相交的线段会变成非相交的线段（即在相交点处产生一个顶点）；对于Polygon而言，所有相交的环将被移除，所有的内外的方向将被修正，未封闭的环将被封闭，如图

 

9.2.2.   开发实例 -- 缓冲区查询

pActiveView = axMapControl1.ActiveView;
pMap = axMapControl1.Map;
IFeatureLayer pFeatureLayer = pMap.get_Layer(1) as IFeatureLayer;
IFeatureClass pFeatureClass = pFeatureLayer.FeatureClass;
//鼠标点击Map的点
IPoint pPoint = pActiveView.ScreenDisplay.DisplayTransformation.ToMapPoint(e.x, e.y);
//对点对象做缓冲区运算
ITopologicalOperator pTopo;
pTopo = pPoint as ITopologicalOperator;
IGeometry pBuffer;
pBuffer = pTopo.Buffer(4);
IGeometry pGeometry = pBuffer.Envelope;
//创建空间过滤器
ISpatialFilter pSpatialFilter;
pSpatialFilter = new SpatialFilterClass();
pSpatialFilter.Geometry = pGeometry;
//绑定空间过滤关系
switch (pFeatureClass.ShapeType)
{
    case esriGeometryType.esriGeometryPoint:
        pSpatialFilter.SpatialRel = esriSpatialRelEnum.esriSpatialRelContains;
        break;
    case esriGeometryType.esriGeometryPolyline:
        pSpatialFilter.SpatialRel = esriSpatialRelEnum.esriSpatialRelCrosses;
        break;
    case esriGeometryType.esriGeometryPolygon:
        pSpatialFilter.SpatialRel = esriSpatialRelEnum.esriSpatialRelIntersects;
        break;
}
IFeatureSelection pFeatureSelection;
pFeatureSelection = pFeatureLayer as IFeatureSelection;
pFeatureSelection.SelectFeatures(pSpatialFilter, esriSelectionResultEnum.esriSelectionResultNew, false);
ISelectionSet pFeatSet;
pFeatSet = pFeatureSelection.SelectionSet;
ICursor pCursor;
pFeatSet.Search(null, true, out pCursor);
IFeatureCursor pFeatureCursor = pCursor as IFeatureCursor;
IFeature pFeature = pFeatureCursor.NextFeature();
//遍历所有符合要求的要素，将它们加入要素选择集中
while (pFeature != null)
{
    //将当前的图层加入当前图层的要素选择集
    pMap.SelectFeature(pFeatureLayer, pFeature);
    pFeature = pFeatureCursor.NextFeature();
}
pActiveView.PartialRefresh(esriViewDrawPhase.esriViewGeoSelection, null, null);