ArcGIS API for Silverlight 使用GeometryService求解线与线的交点(二)

在前一篇的博文中说到了线与面交点的求解，其中使用的方法是利用GeometryService的Simplify+Intersect服务，通过获得线与面的交点，间接的通过交线的端点得到线与面的交点。过程如下所示：



然而在上文中我们提到过一句，Geometry中的Intersect无法得到线与线的交点，尽管当我们使用Intersect求线与线相交时，可以返回相交的结果，但是无法获取交点，因为Intersect求线与线交点返回的是一个Extent为null的线要素，我们无法将其用点在地图上表达出来。

那么这里我们该怎么做呢？

这里我们用到了Geometry的另一个服务：TrimExtend(修剪扩展)

具体示例可参考：

http://help.arcgis.com/en/webapi/silverlight/samples/start.htm#TrimExtend

关于TrimExtend功能的效果图：



我们发现，使用TrimExtend之后网格水平线向右方向进行了衍生，并与线要素相交了，而位于河流下方的网格则被剪切掉了。

关于裁剪和延伸的方向(比如上图是向右延伸，还可以设置向左延伸，或者双向延伸等)，可以通过CurveExtension属性来设置,关于CurveExtension的属性说明参看官方文档：

http://help.arcgis.com/en/webapi/silverlight/apiref/api_start.htm

需要说明的是，TrimExtend返回的结果是线要素，而返回线要素的一端就是线要素与线要素的交点(仅当线要素相交时，从上图我们会发现没有相交的要素也被返回了，因此这里还需要进一步的筛选,具体将在后面说明)

通过以上分析，我们知道只要获取返回线要素的端点就可以得到相交的结果。

下面是具体步骤：

1.构建网格(这里也可以使用某一图层的线要素，本文采用自己构建网格，求网格与线要素相交的节点)

关键代码：

a.根据两个点构造一条直线

public void CreateLine(MapPoint p1,MapPoint p2)
{
ESRI.ArcGIS.Client.Geometry.Polyline polyline = new ESRI.ArcGIS.Client.Geometry.Polyline();
ESRI.ArcGIS.Client.Geometry.PointCollection pc=new ESRI.ArcGIS.Client.Geometry.PointCollection ();
pc.Add(p1);
pc.Add(p2);
polyline.Paths.Add(pc);
//记得对空间坐标系赋值，否则Simplify会出错。
polyline.SpatialReference = map1.SpatialReference;
AddLineGraphic(polyline);
}

AddLineGraphic为自定义方法，作用是将线要素添加到图层中，示例代码如下：

public void AddLineGraphic(ESRI.ArcGIS.Client.Geometry.Polyline polyline)
{
Graphic g = new Graphic()
{
Geometry = polyline,
Symbol = LayoutRoot.Resources["LineSymbol"] as SimpleLineSymbol
};

glayer.Graphics.Add(g);
}

这里用户可以自定义网格的步长，根据绘制的矩形或多边形范围构建网格。

public void CreateGrid(double xMin,double xMax,double yMin,double yMax,double xstep,double ystep)
{
//定义两个Point,确定一条直线
MapPoint mp1;
MapPoint mp2;
//由步长确定划分成多少份
int Nx = Convert.ToInt32((xMax - xMin)/xstep);
int Ny = Convert.ToInt32((yMax - yMin) / ystep);
//构造竖直方向的线
for (int i = 0; i <Nx+1; i++)
{
mp1=CreateMapPoint(xMin+i*xstep, yMin);
//mp2=CreateMapPoint(xMin + i * xstep,yMax);
mp2 = CreateMapPoint(xMin + i * xstep, yMin + Ny * ystep);
CreateLine(mp1, mp2);
}
//构造水平方向的线
for (int i = 0; i < Ny+1; i++)
{
mp1 = CreateMapPoint(xMin, yMin +i * ystep);
mp2 = CreateMapPoint(xMin + Nx * xstep, yMin + i * ystep);
//mp2 = CreateMapPoint(xMax, yMin + i * ystep);
CreateLine(mp1, mp2);
}
//RectExtent为自定义的一种结构体，存储每一次网格划分时的矩形范围
recExtent = new RectExtent()
{
Xmin = Convert.ToDouble((xMin).ToString("#0.000")),
Xmax = Convert.ToDouble((xMin + Nx * xstep).ToString("#0.000")),
Ymin = Convert.ToDouble((yMin).ToString("#0.000")),
Ymax = Convert.ToDouble((yMin + Ny * ystep).ToString("#0.000"))
};
}

效果示意图：



下面就通过TrimExtend服务来实现获取交点的功能

2.调用TrimExtend功能

private void intersectCenterLineButton_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
{
//存储线要素的集合
List<ESRI.ArcGIS.Client.Geometry.Polyline> polyLineListGrid = new List<ESRI.ArcGIS.Client.Geometry.Polyline>();
List<ESRI.ArcGIS.Client.Geometry.Polyline> polyLineListriver = new List<ESRI.ArcGIS.Client.Geometry.Polyline>();

if (glayer.Graphics.Count == 0 || flayer.Graphics.Count == 0)
{
MessageBox.Show("请确认输入的线要素不为空");
return;
}
//遍历图层的线要素
foreach (Graphic g in glayer.Graphics)
{
polyLineListGrid.Add(g.Geometry as ESRI.ArcGIS.Client.Geometry.Polyline);
}

foreach (Graphic g in flayer.Graphics)
{
polyLineListriver.Add(g.Geometry as ESRI.ArcGIS.Client.Geometry.Polyline);
}
/*************************************
* 被相交的图层(在本文中只有一个要素，所以索引为0)
* 第一个参数表示相交的要素，例如网格，因此是一个集合
* 第二个参数表示被相交的要素，例如一条河流，因此是一个线要素，而不是要素的集合
* 第三个参数表示延伸(剪切)的属性
*************************************/
geometryService.TrimExtendAsync(polyLineListGrid, polyLineListriver[0], CurveExtension.NoExtendAtFrom);
}

接下来就是对结果进行处理，上面我们说过，所有交线的一个端点即为直线的交点。下图是返回直线的结果(红色线段即为结果)，这里需要注意的是

使用TrimExtend功能时，CurveExtension属性设置为NoExtendAtFrom，这样网格就会从起点向右寻找格线的交点，没有交点则向右延长，直到相交。

（1）交线的长度一定小于初始时绘制的网格的范围，即

水平方向的交线长度<|Xmax-Xmin|, Xmax，Xmin为网格X轴的最大与最小值。

垂直方向的交线长度<|Ymax-Ymin|, Ymax，Ymin为网格Y轴的最大与最小值。

（2）针对于水平和垂直网格，交点的坐标始终是最小值（当是斜线的时候，可通过获取交线的斜率，然后再求得交点)

知道了这两点，我们实现起来就I叫容易了。下面是获取结果的代码：

void geometryService_TrimExtendCompleted(object sender, GraphicsEventArgs e)
{
glayer.Graphics.Clear();
MapPoint intersectPoint = null;

foreach (Graphic g in e.Results)
{
g.Symbol = LayoutRoot.Resources["ResultsLineSymbol"] as ESRI.ArcGIS.Client.Symbols.Symbol;
glayer.Graphics.Add(g);
if (g.Geometry.Extent != null)
{
/*recExtent结构体存储了绘制矩形的范围
* 这里通过比较返回结果中线段长度来判断其是不是交线
* 同时本文绘制的网格是垂直和水平的，
* 所以交线的长度肯定小于绘制矩形的范围(这里只需要判断水平方向即可)
* 关于斜线的情况，判断方法类似
*/
if ((g.Geometry.Extent.XMax - g.Geometry.Extent.XMin) < (recExtent.Xmax - recExtent.Xmin))
{
intersectPoint = CreateMapPoint(g.Geometry.Extent.XMin, g.Geometry.Extent.YMin);
AddPointGraphic(intersectPoint);
}
}
}
}

其中CreateMapPoint方法表示通过X,Y坐标构造一个点，AddPointGraphic表示将点添加到地图中显示。

//由X,Y构造一个点
public MapPoint CreateMapPoint(double x,double y)
{
return new MapPoint(x, y);
}

//将一个点添加到Layer中
public void AddPointGraphic(ESRI.ArcGIS.Client.Geometry.MapPoint point)
{
Graphic g = new Graphic()
{
Geometry = point,
Symbol = LayoutRoot.Resources["PointSymbol"] as SimpleMarkerSymbol,
};

glayer.Graphics.Add(g);
}

这样我们就求得了线与线的交点。

示例图：

a.构造的网格线



b.交点



总结：

本文使用TrimExtend来求解交点，过程是：获取TrimExtend功能返回的线段，筛选出交线，然后获得交线的端点，即为交点。本文讲解了网格是水平和垂直时相交的情况，当线段是不规则的情况下，可以通过交线的斜率来确定交点。

下一篇，将讲解构造斜线网格来求交点，欢迎继续关注。

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