对shapefile文件进行读写绘制实验报告概述

综合性实验报告

专业地理信息系统年级11级学号201130670225 姓名吴秀春时间2013年7月4日

一、实验名称：

设计程序，实现对ESRI的Shapefile格式文件进行读取和绘制，并实现相应的地图（图形）浏览功能。

二、实验目的：

考察学生对于课程的基础知识掌握程度，以及检验学生综合运用所学课程知识和技能分析问题，解决问题的能力，为后续课程有的放矢地开展与安排提供参考。

三、实验准备（数据与软件）：

1．开发环境和测试数据

开发环境采用Visual studio ，开发语言为C#，实验测试数据为.shp 类型文件

2．相关文档阅读：

ESRI公开的Shapefile白皮书《ESRI Shapefile Technical Description》；IBM公开的DBF文件格式。

四、实验原理(方法)：

通过进行文件的操作，把.shp文件读取出来，并且通过变量把文件的信息记录下来，通过面向对象的方法，实现对图形的绘制操作，从而实现整一个实验的主要内容。

五、内容与步骤：

1、了解shapefile的文件组织形式，以及各个组成部分的数据结构（1）一个.shp文件由文件头和记录组成。文件头大小为100个字节，其布局如下表：

* Unused, with value 0.0, if not Measured or Z type

注意其中的字节顺序，Big表示大尾（big endian）型字节顺序，即是高低位字节是反序的，主要适用于Sun® or Motorola®平

台，而Little表示小尾（little endian）型字节顺序，高低位字

节顺序不变，主要使用在PC or Intel®平台。在读取的字节为

Big时，需要进行字节顺序交换，才能得出正确的值。一个把

Big顺序转换为Little顺序的函数可以如下：

int Big2LittleEndian(int num)

{

int reverse; //返回结果

char bit0, bit1, bit2, bit3;

bit0 = (num & 0x000000ff);

bit1 = (num & 0x0000ff00) >> 8;

bit2 = (num & 0x00ff0000) >> 16;

bit3 = (num & 0xff000000) >> 24;

reverse = (bit0 << 24) | (bit1 << 16) | (bit2 << 8) | (bit3);

return reverse;

}

文件头中第32-35位字节为一个整型，其值反映了shapefile的图形对象类型，具体值对应含义如下：

第36-67个字节包含了图幅的范围大小。

（2）、每条记录由记录头和实体内容组成，记录头格式固定，具体组成如下所示：

记录头包含8个字节，0-3表示记录的顺序号，4-7表示记录实体自身的大小。

实体的内容根据对象类型不同而变化，需根据具体情况处理。

关于Shapefile的.shx文件的说明

.shx文件由文件头和记录组成，文件头与前述.shp文件一致，但需注意File Length字段的值不一样。而每条记录由2个整型组成，具体内容如下：

其中，offset表示该条记录在.shp文件中的字节位置，而Content Length 说明了记录的大小。

关于.DBF文件的说明

标准的DBF文件，是由头文件和实体信息两部分构成（如图1所示）。

……

……

图1 DBF文件的结构

（1）、文件头部分

文件头部分的长度是不定长的，它主要对DBF文件作了一些总体说明（表），其中最主要的是对这个DBF文件的记录项的信息进行了详细地描述，比如对每个记录项的名称、数据类型、长度等信息都有具体的说明。

文件（.dbf）的文件头

记录项信息描述

dbf文件中的数据类型

注意：记录项的数目在文件头中没有明确给出，但是可以根据第8-9字节的整型知道文件头的大小，减去其他的固定的字节数

（32），然后除以32就可以得出其值n。

（2）、实体信息

实体信息部分就是一条记录，每条记录都是由若干个记录项构成，因此只要依次循环读取每条记录就可以了。

2、系统功能需求分析：

根据要求，该程序必须满足最基本的三个功能，一个是能够对shpefile文件进行读取，另外两个分别是对文件属性的浏览还有就是绘制图形文件，所以在程序设计的过程之中，必须要让自己的系统能够满足这三个最基本的要求。

3、整个程序一共有六个模块，系统图如图所示：

本程序系统设计六个模块，分别是读取文件，查看文件属性信息，绘制图形，修改颜色，修改线宽和清空图形。模块图如图所示：

4、打开软件，新建windows 窗体项目，如图所示：

5、在FORM窗体上添加1个menustrip控件，6个label控件，1个penul控件，1个textbook控件，3个button控件，2个groupbox 控件并相应的修改部分控件enabled属性，将之初始化为flase。

如图所示：

6、为项目添加一个新的窗体form2，用来实现改变线条宽度的功能，结果如图所示：

7、为项目添加一个新的类，取名为helperclass。为即将开展的工作流程做好基础准备。如图所示：

8、编写代码，完善程序的功能。

（1）、heleperclass程序代码段设计，主要函数部分如图所示：