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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