QGIS二次开发（矢量数据编辑）

原创最新推荐文章于 2026-02-18 10:30:08 发布 1.9k 阅读 AI写同款

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QGIS二次开发

CUGLin

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基于QGIS进行二次开发的正确姿势最近一直在琢磨QGIS的二次开发，也踩过不少坑，好在最后的结果是好的。这里介绍一下我最喜欢的二次开发姿势。阅读详情

AI摘要

该博客围绕GIS矢量数据编辑实习展开。介绍了任务要求，包括显示遥感影像、图层数据等。阐述了实现技术，涉及QgsVectorLayer和QgsRasterLayer类。详细说明了实现过程，如添加控件、定义函数等。最后展示了系统功能及关键代码，可实现工程打开、数据添加等操作。

实习四 GIS矢量数据编辑

4.1 任务要求

利用 QgsRasterLayer 和 QgsMapCavans 显示 GeoTiff 格式的遥感影像或 DEM 数据。
利用 QgsVectorLayer 和 QgsMapCavas 显示 shp 格式的图层数据和 qgs 格式的工程数据。
在显示矢量图时，查看、编辑矢量图的属性结构、属性值。
在显示矢量图时，查看、编辑矢量图的点、线、面的几何数据,
在显示矢量图时，编辑矢量图的图形参数。

4.2 完成过程

4.2.1 GIS矢量数据编辑实现技术

在QGIS中，GIS矢量数据编辑等功能的实现主要应用到了<QgsVectorLayer>类和<QgsRasterLayer>类。这里<QgsVectorLayer>是QGIS的核心类之一，用于加载和管理矢量数据。矢量数据以点、线、多边形等几何类型为基础，同时可以存储丰富的属性信息。该类支持加载多种矢量数据格式，如Shapefile、GeoJSON、PostGIS等，并提供对图层字段、几何和属性的全面操作能力。通过QgsVectorLayer，用户可以执行添加、删除、编辑要素的操作，还可以进行几何操作，如缓冲区分析、相交或合并等。为了支持多样化的渲染和显示效果，QgsVectorLayer还结合QgsRenderer和QgsSymbol提供丰富的样式设置能力，能够灵活渲染点、线、面等几何对象，是GIS矢量数据处理和可视化的核心组件。

<QgsRasterLayer>类是QGIS中用于加载和管理栅格数据的关键类，栅格数据通常由像素格网组成，每个像素具有一个或多个数值（如影像亮度值、海拔高度值等）。该类支持多种栅格数据格式，如GeoTIFF、JPEG、PNG，以及基于服务的栅格源（如WMS和WMTS）。通过QgsRasterLayer，用户可以对栅格数据进行基本的可视化设置，如指定颜色渲染方式、调整波段组合和透明度等。它还支持与其他工具结合，执行栅格数据的裁剪、重投影、统计分析等操作，是GIS栅格数据加载、管理和渲染的主要工具。

< QgsVectorLayer >类的继承关系如图4.2.1-1所示。

图4.2.1-1 < QgsVectorLayer >类的继承关系

与之相搭配的，< QgsRasterLayer >类的继承关系如图4.2.1-2所示。

图4.2.1-2 < QgsRasterLayer >类的继承关系

接下来我们就如何实现基于QGIS二次开发实现GIS矢量数据编辑操作给出详细过程。

4.2.2 GIS矢量数据编辑实现过程

这里我们首先打开项目的ui文件，在主界面添加需要使用的QAction控件，分别为“打开工程”、“添加矢量数据”、“添加栅格数据”、“打开属性表”和“打开属性管理器”。为了便于代码的编辑，将添加的按钮的objectName分别命名为“actionOpenProject”、“actionAddVectorData”、“actionAddRasterData”、“actionOpenFields”和“actionOpenAttrTable”。操作如图4.2.2-1所示。

图4.2.2-1 对ui进行操作

将设定的ui进行保存后，即可回到Visual Studio中，对相应的代码进行适当的编辑。

一、打开文件的实现

首先，需要进入头文件中，定义必要的函数，这是由于QT的信号与槽的机制，必须要进行信号与槽的相关绑定，这里我们主要预先声明了一个函数，即“on_actionOpenProject_triggered()”。如图4.2.2-2所示。

图4.2.2-2 声明函数

接下来，需要对声明的函数进行详细的定义。“on_actionOpenProject_triggered()”函数主要用于打开一个 QGIS 工程文件（.qgs），加载其图层到项目中，并创建一个新的 QgsLayerTreeMapCanvasBridge 对象，将工程的图层树与地图画布关联，实现图层的同步渲染与显示。

操作如图4.2.2-3所示。

图4.2.2-3 定义函数

二、矢量和栅格文件读取的实现

接下来，需要进入头文件中，定义必要的函数，这是由于QT的信号与槽的机制，必须要进行信号与槽的相关绑定，这里我们主要预先声明了两个函数，即“on_actionAddVectorData_triggered”和“on_actionAddRasterData_triggered”。如图4.2.2-4所示。

图4.2.2-4 声明函数

接下来，需要对声明的函数进行详细的定义。“on_actionAddVectorData_triggered()”函数用于加载用户选择的矢量数据（如 Shapefile），验证其有效性后添加到 QGIS 工程中，并更新地图画布显示，同时设置当前活动图层。

“on_actionAddRasterData_triggered()”函数用于加载用户选择的栅格数据（如 TIFF、IMG 文件），验证其有效性后将图层添加到 QGIS 工程，并刷新地图画布以显示新加载的图层。

操作如图4.2.2-5所示。

图4.2.2-5 定义函数

三、属性表和属性字段的实现

接下来，需要进入头文件中，定义必要的函数，这是由于QT的信号与槽的机制，必须要进行信号与槽的相关绑定，这里我们主要预先声明了两个函数，即“on_actionOpenAttrTable_triggered()”和“on_actionOpenFields_triggered()”。如图4.2.2-6所示。

图4.2.2-6 声明函数

接下来，需要对声明的函数进行详细的定义。“on_actionOpenAttrTable_triggered”函数用于打开当前矢量图层的属性表，检查图层有效性和要素数量后，创建属性表视图并加载所有要素数据，同时避免重复打开多个属性表窗口。

“on_actionOpenFields_triggered”函数用于打开当前矢量图层的字段结构编辑窗口，支持字段的查看和修改。如果字段窗口已存在，则直接激活，否则创建新的窗口并加载字段数据。

操作如图4.2.2-7所示。

图4.2.2-7 定义函数

进行完如上步骤，编译即可得到相应具备GIS矢量数据编辑功能的系统，如图4.2.2-8所示。

图4.2.2-8 系统界面

4.3 结果展示

完成4.2部分的系统构建后，我们便可以使用系统的GIS数据编辑功能了，点击“打开工程”，便可以选择打开一个QGIS的“.qgs”的工程项目。如图4.3-1所示。

图4.3-1 打开工程

这里我们也可以进行矢量数据的添加，这里可以通过点击菜单栏打开，同样也可以通过“添加栅格图层”点击界面的按钮进行打开，如图4.3-2所示。

图4.3-2 矢量数据的添加

当然，这里也可以显示 GeoTiff 格式的遥感影像或 DEM 数据，可以通过点击菜单栏“添加栅格图层”打开，同样也可以通过点击界面的按钮进行打开，如图4.3-3所示。

图4.3-3 栅格数据添加

同样，这里也可以显示矢量数据的属性结构，可以通过点击菜单栏“打开属性结构”打开，同样也可以通过点击界面的按钮进行打开如，图4.3-4所示。

图4.3-4 矢量数据的属性结构

同样，也可以显示属性字段，可以通过点击菜单栏“打开属性字段”打开，同样也可以通过点击界面的按钮进行打开如，如图4.3-5所示。

图4.3-5 显示属性字段

在打开的属性表中，也可以进行字段的添加，点击左上角的“添加字段”按钮即可完成字段的添加操作，如图4.3.6所示。

图4.3-6 字段属性修改

4.4 关键代码

这里的关键代码是针对GIS矢量数据编辑操作。

具体代码的功能主要是：“on_actionOpenProject_triggered()”函数主要用于打开一个 QGIS 工程文件（.qgs），加载其图层到项目中，并创建一个新的 QgsLayerTreeMapCanvasBridge 对象，将工程的图层树与地图画布关联，实现图层的同步渲染与显示。on_actionAddVectorData_triggered()”函数用于加载用户选择的矢量数据（如 Shapefile），验证其有效性后添加到 QGIS 工程中，并更新地图画布显示，同时设置当前活动图层。

“on_actionOpenAttrTable_triggered”函数用于打开当前矢量图层的属性表，检查图层有效性和要素数量后，创建属性表视图并加载所有要素数据，同时避免重复打开多个属性表窗口。

源代码如下：

//打开qgs项目
void YLGIS::on_actionOpenProject_triggered()
{
	QString filename = QFileDialog::getOpenFileName(this, QStringLiteral("选择工程文件"), "", "QGIS project (*.qgs)");
	QFileInfo fi(filename);
	if (!fi.exists())
	{
		return;
	}
	QgsProject::instance()->read(filename);
	m_curMapLayer = QgsProject::instance()->mapLayer(0);
	// 删除已有的m_layerTreeCanvasBridge以防止重复实例化
	if (m_layerTreeCanvasBridge) {
		delete m_layerTreeCanvasBridge;
		m_layerTreeCanvasBridge = nullptr;
	}
	m_layerTreeCanvasBridge = new QgsLayerTreeMapCanvasBridge(QgsProject::instance()->layerTreeRoot(), m_mapCanvas, this);
}
//打开矢量文件
void YLGIS::on_actionAddVectorData_triggered()
{
	QStringList layerPathList = QFileDialog::getOpenFileNames(this, QStringLiteral("选择矢量数据"), "", "shapefile (*.shp)");
	QList<QgsMapLayer*> layerList;
	for (QString layerPath : layerPathList)
	{
		QFileInfo fi(layerPath);
		if (!fi.exists()) { return; }
		QString layerBaseName = fi.baseName(); // 图层名称
		QgsVectorLayer* vecLayer = new QgsVectorLayer(layerPath, layerBaseName);
		if (!vecLayer) { return; }
		if (!vecLayer->isValid())
		{
			QMessageBox::information(0, "", "layer is invalid");
			return;
		}
		layerList << vecLayer;
	}
	if (layerList.size() < 1)
		return;
	//选择图层
	connect(m_layerTreeView, &QgsLayerTreeView::currentLayerChanged, this, &YLGIS::onCurrentLayerChanged);
	m_curMapLayer = layerList[0];
	QgsProject::instance()->addMapLayers(layerList);
	m_mapCanvas->refresh();
}
//打开栅格文件
void YLGIS::on_actionAddRasterData_triggered()
{
	QStringList layerPathList = QFileDialog::getOpenFileNames(this, QStringLiteral("选择栅格数据"), "", "Image (*.img *.tif *.tiff)");
	QList<QgsMapLayer*> layerList;
	for (QString layerPath : layerPathList)
	{
		QFileInfo fi(layerPath);
		if (!fi.exists()) { return; }
		QString layerBaseName = fi.baseName(); // 图层名称
		QgsRasterLayer* rasterLayer = new QgsRasterLayer(layerPath, layerBaseName);
		if (!rasterLayer) { return; }
		if (!rasterLayer->isValid())
		{
			QMessageBox::information(0, "", "layer is invalid");
			return;
		}
		layerList << rasterLayer;
	}
	QgsProject::instance()->addMapLayers(layerList);
	m_mapCanvas->refresh();
}
//显示属性表
void YLGIS::on_actionOpenAttrTable_triggered()
{
	// 检查当前图层是否有效
	QgsVectorLayer* layer = (QgsVectorLayer*)m_curMapLayer;
	if (layer == nullptr || !layer->isValid() || QgsMapLayerType::VectorLayer != m_curMapLayer->type())
	{
		qDebug() << QStringLiteral("当前图层无效或不是矢量图层。");
		return;
	}
	// 检查图层是否有要素，若没有则提示
	if (layer->featureCount() == 0)
	{
		qDebug() << QStringLiteral("图层中没有要素数据。");
		return;
	}
	// 创建一个属性表缓存（缓存大小可根据图层要素数量调整）
	QgsVectorLayerCache* lc = new QgsVectorLayerCache(layer, 5000);
	// 创建属性表模型并加载图层数据
	QgsAttributeTableModel* tm = new QgsAttributeTableModel(lc);
	//if (!tm->loadLayer())  // 确保加载成功
	//{
	//	qDebug() << "属性表模型加载失败。";
	//	delete lc;
	//	delete tm;
	//	return;
	//}
	// 创建过滤模型，并设置为显示所有数据
	QgsAttributeTableFilterModel* tfm = new QgsAttributeTableFilterModel(m_mapCanvas, tm, tm);
	tfm->setFilterMode(QgsAttributeTableFilterModel::ShowAll);
	// 检查是否已经存在一个打开的属性表视图，避免重复打开
	static QgsAttributeTableView* tv = nullptr;
	if (tv)  // 如果已存在，则直接显示
	{
		tv->raise();
		tv->activateWindow();
		return;
	}
	// 创建并设置属性表视图
	tv = new QgsAttributeTableView();
	tv->setModel(tfm);
	// 显示属性表视图
	tv->show();
	tv->raise();
	tv->activateWindow();  // 将窗口置于前台
	// 在窗口关闭时，重置 tv 指针，确保下次可以重新创建
	connect(tv, &QgsAttributeTableView::destroyed, [=]() {
		tv = nullptr;
		});
}
//打开属性字段
void YLGIS::on_actionOpenFields_triggered()
{
	// 检查当前图层是否有效
	QgsVectorLayer* layer = (QgsVectorLayer*)m_curMapLayer;
	if (layer == nullptr || !layer->isValid() || QgsMapLayerType::VectorLayer != m_curMapLayer->type())
	{
		qDebug() << QStringLiteral("当前图层无效或不是矢量图层。");
		return;
	}
	// 启用编辑模式（如果未启动）
	if (!layer->isEditable())
	{
		layer->startEditing();
	}
	// 静态指针，确保只打开一个字段结构窗口
	static QgsSourceFieldsProperties* pWidget = nullptr;
	if (pWidget)  // 如果窗口已存在，则直接激活
	{
		pWidget->raise();
		pWidget->activateWindow();
		return;
	}
	// 创建属性结构窗口并加载字段数据
	pWidget = new QgsSourceFieldsProperties(layer, nullptr);
	pWidget->loadRows();
	// 显示窗口
	pWidget->show();
	pWidget->raise();
	pWidget->activateWindow();
	// 连接窗口销毁事件，窗口关闭时重置 pWidget 指针
	connect(pWidget, &QgsSourceFieldsProperties::destroyed, [=]() {
		pWidget = nullptr;
		});
}

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