劉康晨

（江蘇師范大學(xué)地理測(cè)繪與城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)院，江蘇徐州 221116）

0 引言

ArcGIS是美國(guó)ESRI公司在對(duì)其早期開(kāi)發(fā)產(chǎn)品整合的基礎(chǔ)上，于1999年推出的一款可伸縮、全系列GIS平臺(tái)，供用戶(hù)選擇使用。從最初的ArcInfo 8發(fā)展到如今的ArcGIS10.7，當(dāng)前ArcGIS主要包括了ArcGIS for Desktop，ArcGIS Server，ArcGIS Online，ArcGIS Enterprise，ArcGISPro等產(chǎn)品。其中，ArcGIS桌面系統(tǒng)是供GIS專(zhuān)業(yè)人員編輯、管理和分析地理信息的軟件套件，可用于完成數(shù)據(jù)編輯、制圖、可視化、地理分析和空間處理等一系列由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的GIS任務(wù)［1］。目前的ArcGIS桌面系統(tǒng)主要包括兩大類(lèi)：ArcGISfor Desktop，ArcGISPro。在傳統(tǒng)ArcGISfor Desktop中主要包括 ArcMap，ArcCatalog，ArcScene和ArcGlobe四類(lèi)產(chǎn)品，而ArcGISPro在整合傳統(tǒng)ArcGISfor Desktop產(chǎn)品于一體的基礎(chǔ)上，又加入City Engine以提升ArcGIS三維建模能力，在未來(lái)有取代ArcGIS for Desktop的可能。

隨著版本不斷更新，ArcGIS桌面系統(tǒng)功能更加完善，現(xiàn)已成為GIS專(zhuān)業(yè)人員處理地理信息的必備軟件。利用ArcGIS桌面系統(tǒng)處理地理數(shù)據(jù)時(shí)優(yōu)勢(shì)明顯［2-3］：借助其強(qiáng)大的分析工具和擴(kuò)展模塊，可實(shí)現(xiàn)對(duì)地理數(shù)據(jù)方便快捷地處理；同時(shí)，憑借其友好地人機(jī)交互界面，用戶(hù)可以對(duì)數(shù)據(jù)快速處理；而軟件本身提供的模板和具備的能力，能極大減少地圖的生產(chǎn)耗時(shí)，且在一定程度上實(shí)現(xiàn)地圖生產(chǎn)自動(dòng)化；此外，還可以輕松創(chuàng)建GIS資源，便于信息分享。

ArcGIS桌面系統(tǒng)不僅功能強(qiáng)大，還提供靈活的定制開(kāi)發(fā)方式，用以進(jìn)一步滿(mǎn)足用戶(hù)個(gè)性化需求。如 ArcGIS提供了VBA（Visual Basic for Applications），ArcObjects（簡(jiǎn)稱(chēng) AO），ArcEngine（簡(jiǎn)稱(chēng) AE），Model-Builder，Addin等多種定制擴(kuò)展開(kāi)發(fā)技術(shù)［4-5］，供用戶(hù)自主定制開(kāi)發(fā)。在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，傳統(tǒng)開(kāi)發(fā)方式更側(cè)重基于VBA，AO或AE的開(kāi)發(fā)，而Addin技術(shù)作為新推出的開(kāi)發(fā)技術(shù)，目前少有人對(duì)其研究分析。為更好地利用Addin開(kāi)發(fā)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)ArcGIS桌面系統(tǒng)的擴(kuò)展，本文進(jìn)一步對(duì)該種開(kāi)發(fā)方式進(jìn)行解釋說(shuō)明。

1 Addin技術(shù)概述

Addin通常被譯作插件，是從ArcGIS10開(kāi)始引入的新的桌面定制開(kāi)發(fā)技術(shù)。相較于AO，AE等傳統(tǒng)二次開(kāi)發(fā)方式，Addin具有容易創(chuàng)建、易于安裝、便于共享、更加安全及方便卸載等特性。在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，根據(jù)所采用的開(kāi)發(fā)語(yǔ)言不同，可將Addin開(kāi)發(fā)方式具體分為兩種［6］：基于Python腳本語(yǔ)言的Addin技術(shù)、面向.NET（包含C#，VB，C++等）及Java高級(jí)編程語(yǔ)言的Addin技術(shù)。

其中，Python Addin技術(shù)在開(kāi)發(fā)過(guò)程中可直接調(diào)用ArcGIS內(nèi)置的ArcPY站點(diǎn)包，再利用ArcPY站點(diǎn)包實(shí)現(xiàn)對(duì)ArcGIS工具箱中各種工具直接調(diào)用。這既避免了了解復(fù)雜AO組件的難題，又降低了對(duì)開(kāi)發(fā)人員的要求［7］。同時(shí)，Python語(yǔ)言簡(jiǎn)潔、寫(xiě)法獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，使得在開(kāi)發(fā)過(guò)程中可減少代碼數(shù)量，且不需要編譯。但在這種開(kāi)發(fā)方式下，其編碼不易調(diào)試且可擴(kuò)展元素較少，缺點(diǎn)較為明顯。

同Python Addin技術(shù)相比，面向.NET及Java高級(jí)編程語(yǔ)言的開(kāi)發(fā)方式可支持更多可擴(kuò)展元素。該方式是基于AO組件的擴(kuò)展開(kāi)發(fā)，可實(shí)現(xiàn)細(xì)粒度的控制ArcGIS的各種操作。同時(shí)，C#作為專(zhuān)為.NET Framework設(shè)計(jì)的一門(mén)面向?qū)ο蟮母呒?jí)編程語(yǔ)言，其語(yǔ)言簡(jiǎn)潔、兼容性強(qiáng)、面向?qū)ο蠹芭cWeb緊密結(jié)合等優(yōu)勢(shì)突出［8］，更容易受到開(kāi)發(fā)人員的青睞。

2 基于C#的Addin開(kāi)發(fā)一般步驟

基于C#的Addin開(kāi)發(fā)過(guò)程一般可分為4個(gè)步驟：創(chuàng)建項(xiàng)目、添加組件、編寫(xiě)代碼、調(diào)試安裝。具體開(kāi)發(fā)流程如圖1所示。

圖1 Addin開(kāi)發(fā)流程

2.1 創(chuàng)建項(xiàng)目

打開(kāi)Visual Studio 2010，選擇Desktop Add-Ins模板 ，具 體 有 ArcCatalog Add-in，ArcMap Add-in，ArcScene Add-in及ArcGlobe Add-in四種選擇，在開(kāi)發(fā)過(guò)程中可根據(jù)實(shí)際需要選擇相應(yīng)的模板。隨后，設(shè)置項(xiàng)目名稱(chēng)及其存放位置，并完善相關(guān)描述信息，如項(xiàng)目名稱(chēng)、開(kāi)發(fā)單位、開(kāi)發(fā)人員姓名、插件的用途介紹及插件的圖標(biāo)設(shè)置等。完成后即可點(diǎn)擊Next進(jìn)行下一步設(shè)置。

2.2 添加組件

完善相關(guān)信息后，根據(jù)插件界面設(shè)計(jì)的實(shí)際需要，為該項(xiàng)目添加相應(yīng)組件。Addin中支持的組件類(lèi)型主要有交互類(lèi)和容器類(lèi)兩種［9］，具體如圖2所示，且部分交互類(lèi)組件還可依托于容器類(lèi)組件上。為組件添加相應(yīng)的描述信息后，點(diǎn)擊Finish即可實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目創(chuàng)建。此外，在完成項(xiàng)目創(chuàng)建后，還可以通過(guò)右擊項(xiàng)目名稱(chēng)，選擇“添加”—“組件”方式繼續(xù)添加其他組件元素。

圖2 Addin支持功能類(lèi)型

2.3 編寫(xiě)代碼

完成項(xiàng)目創(chuàng)建后，在生成的Config.esriaddinx文件中可查看上述添加的相關(guān)描述信息及組件信息。同時(shí)，利用AO及C#語(yǔ)言在組件對(duì)應(yīng)的類(lèi)文件中輸入相應(yīng)代碼，通過(guò)具體的對(duì)象或接口，實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展元素相應(yīng)功能及彼此間的交互。

2.4 調(diào)試安裝

首次對(duì)Addin插件編譯調(diào)試時(shí)，需先將其附加到已啟動(dòng)的ArcMap主程序上，具體通過(guò)選擇“工具”-“附加到進(jìn)程”實(shí)現(xiàn)。隨后要先關(guān)閉ArcMap，然后再進(jìn)行反復(fù)調(diào)試。在確保程序正確無(wú)誤后，即可發(fā)布后綴名為.esriAddIn的文件，雙擊文件即可實(shí)現(xiàn)安裝部署，操作簡(jiǎn)單快捷。同時(shí)，可通過(guò)ArcMap下的“加載項(xiàng)管理器”直接卸載已安裝的Addin插件，不會(huì)存在注冊(cè)表殘留等問(wèn)題。

3 Addin擴(kuò)展插件實(shí)例

當(dāng)前ArcMap面向Geodatabase表或要素類(lèi)，將柵格數(shù)據(jù)以屬性形式存儲(chǔ)到字段中時(shí)，存在只能人工手動(dòng)逐條加入、不能批量加載的不足。根據(jù)第三章中基于C#的Addin開(kāi)發(fā)步驟，以開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)現(xiàn)柵格數(shù)據(jù)批量加載的“ILoader”插件為例，進(jìn)一步闡述基于C#的Addin開(kāi)發(fā)過(guò)程。開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的插件用戶(hù)界面如圖3所示。

圖3 ILoader工具條界面

“ILoader”插件中包括的具體組件名稱(chēng)及其作用，具體如表1所示。同時(shí)，關(guān)于插件的相關(guān)描述性信息及所有的組件元素信息，均可在配置文件Config.esriaddinx中查看，如下所示。

//配置文件Config.esriaddinx信息

//項(xiàng)目描述信息

＜Name＞ILoader＜/Name＞

＜AddInID＞{40b44017-99e7-4acf-acb5-5805b96 d111f}＜/AddInID＞

＜Description＞一個(gè)向Geodatabase表批量加載圖像的工具欄＜/Description＞

＜Version＞1.0＜/Version＞

＜Image＞ImagesILoader.png＜/Image＞

＜Author＞劉康晨＜/Author＞

＜Company＞JSNU＜/Company＞

＜Date＞2020/01/01＜/Date＞

＜Targets＞

＜Target name="Desktop"version="10.2"/＞

＜/Targets＞

＜AddIn language="CLR"library="ILoader.dll"namespace="ILoader"＞

//組合框C1ComBox相關(guān)信息

＜ComboBox id="JSNU_ILoader_C1ComBox"class="C1ComBox"

message="選擇一個(gè)可加載圖像數(shù)據(jù)的目標(biāo)表或要素類(lèi)"caption="表"tip="目標(biāo)表"category="Add-InControls"image="ImagesC1ComBox.png"sizeString="WWWWWWWWWWW"rows="12"itemSizeString="WWWWWWWWWWW"hintText="-------目標(biāo)表-------"editable="true"/＞

//工具欄ILoader相關(guān)信息

＜Toolbar id="JSNU_ILoader_ILoader"caption="ILoader"showInitially="false"＞

＜Items＞

＜ComboBoxrefID="JSNU_ILoader_C1ComBox"/＞

＜ComboBox refID=

"JSNU_ILoader_C2ComBox"separator="true"/＞

＜ItemrefID=

"JSNU_ILoader_C3Button"separator="true"/＞

＜Button refID="JSNU_ILoader_C4Button"/＞

＜/Items＞

利用該插件進(jìn)行柵格數(shù)據(jù)加載時(shí)，首先通過(guò)C1ComBox組合框選擇包含柵格字段的表，通過(guò)C2ComBox組合框選擇一個(gè)字段用于匹配；然后通過(guò)C3Button，C4Button按鈕選擇待匹配的柵格數(shù)據(jù)，依次分析其文件名，并將與“匹配字段”中取值匹配的柵格數(shù)據(jù)返回柵格字段中，未匹配的則返回Null，直至處理完所有被選中的數(shù)據(jù)為止。此外，匹配結(jié)果還可通過(guò)C5DWnd可停靠窗口上的DataGridView控件顯示。通過(guò)本插件最終可實(shí)現(xiàn)柵格數(shù)據(jù)的批量加載，完善ArcMap原有功能的不足［10］。

4 結(jié)語(yǔ)

ArcGIS桌面系統(tǒng)作為一個(gè)專(zhuān)業(yè)GIS應(yīng)用軟件套件，其包含的ArcGISfor Desktop及ArcGISPro在各行業(yè)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)處理過(guò)程中均得到廣泛應(yīng)用，但其本身在一些功能細(xì)節(jié)上還存在一定不足。目前，針對(duì)ArcGISfor Desktop擴(kuò)展的方法多樣，而利用Addin技術(shù)擴(kuò)展ArcGIS桌面系統(tǒng)，不僅降低了開(kāi)發(fā)門(mén)檻，還極大地提高了開(kāi)發(fā)效率。本文主要闡述了基于C#的Addin開(kāi)發(fā)一般流程，并通過(guò)開(kāi)發(fā)實(shí)例具體驗(yàn)證擴(kuò)展插件的優(yōu)越性，希望能為有意愿學(xué)習(xí)Addin開(kāi)發(fā)技術(shù)的人員提供一定借鑒意義。

表1 ILoader組件構(gòu)成