ArcGIS Engine怎样快速合并一个图层的所有线面要素

最新推荐文章于 2024-08-09 12:32:30 发布

acngiser

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CC 4.0 BY-SA版权

文章标签： esriGeometryPolygon ManageLifetime ITopologicalOperator GeometryBagClass ConstructUnion

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/a_dev/article/details/89326466

本文针对地理信息系统中的行政界线套合检查规则，介绍了原有代码存在的性能瓶颈及优化过程。通过改进算法，将图层所有要素合并为单一几何对象，大幅缩短了质检时间，从分钟级降至秒级。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

事由

接手某省级三调质检软件项目。由于介入时间晚，不懂业务和规则，我的主要工作是排查疑难问题、优化系统性能。某天，在测试系统时，遇到一个叫做“行政界线套合检查”的检查规则，检查内容为“检查提交成果中行政界线与省级下发界线是否一致”，检查要求为：提取成果库中XZQ、XZQJX图层，叠加省级下发界线进行空间分析，与省级下发界线不一致，认定为错误。

如果将省级下属界线数据库视为A库，将成果库视为B库，则A、B库中均存在XZQ面状图层和XZQJX线状图层。我们所要检查的内容是，核对A中的XZQ与B中的XZQ面是否一致，核对A中的XZQJX与B中的XZQJX线是否一致。不需要取每个图层的面、线分别对比，只需将同一个图层的面、线合并为一个面、线，对比是否一致即可。

分析

原来的代码在执行的时候存在性能问题。一个面、线图层一般为几十至数百个面、线要素，性能瓶颈出现在取面、线要素进行合并的地方。而最耗时的地方，是在进行面、线拓扑合并的方法。开发这个检查规则的小哥哥，做法是先取一个面或线Geometry，转为ITopologicalOperator对象，再取第二个，与其Union，作为新的ITopologicalOperator对象，依次取下一个面或线Geometry。这样一来，一个图层有N（N>1）个要素，需要执行N-1次拓扑合并的操作，必然会非常耗时。事实上，他在设计这个功能的时候，还要考虑面、线分别处理，将线转为面进行Union，则耗时进一步增加。

在我的电脑上执行这项质检的时候，只有一百个要素左右，耗时50分钟居然没有出结果。

看到代码的时候，我很崩溃。于是着手改造。

解决

写一个方法，合并整个图层的所有要素。思路如下：

判断是否为面、线类型，不是则退出。
创建一个几何袋子（IGeometryBag）对象，取得图层的所有要素的图形，放入包中。
根据图层的几何类型，创建一个拓扑（ITopologicalOperator）对象，构建合并（ConstructUnion）操作。
返回拓扑简化几何对象。

将一个图层所有要素图形合并为一个几何对象的代码如下：

        /// <summary>
        /// 将整个图层的要素合并为一个几何对象
        /// </summary>
        /// <param name="pFeatureClass"></param>
        /// <returns></returns>
        private IGeometry FeatureClassConstructUnion(IFeatureClass pFeatureClass)
        {
            IGeometry pGeometryResult = null;
            try
            {
                using (var comReleaser = new ComReleaser())
                {
                    var pGeometryType = pFeatureClass.ShapeType;
                    if (pGeometryType != esriGeometryType.esriGeometryPolyline && pGeometryType != esriGeometryType.esriGeometryPolygon)
                        throw new Exception("传入了非法的要素类！");
                    var pGeometryBag = new GeometryBagClass();
                    var pFeatureCursor = pFeatureClass.Search(new QueryFilterClass() { SubFields = "SHAPE" }, false);
                    comReleaser.ManageLifetime(pFeatureCursor);
                    IFeature pFeature = null;
                    while (null != (pFeature = pFeatureCursor.NextFeature()))
                    {
                        pGeometryBag.AddGeometry(pFeature.ShapeCopy);
                    }
                    comReleaser.ManageLifetime(pFeature);
                    ITopologicalOperator pTopologicalOperator = null;
                    switch (pGeometryType)
                    {
                        case esriGeometryType.esriGeometryPolyline:
                            pTopologicalOperator = new PolylineClass();
                            break;
                        case esriGeometryType.esriGeometryPolygon:
                            pTopologicalOperator = new PolygonClass();
                            break;
                        default:
                            break;
                    }
                    pTopologicalOperator.ConstructUnion(pGeometryBag as IEnumGeometry);
                    var pTopo2 = pTopologicalOperator as ITopologicalOperator2;
                    pTopo2.IsKnownSimple_2 = false;
                    pTopo2.Simplify();
                    pGeometryResult = pTopo2 as IGeometry;
                }
            }
            catch (Exception ex)
            {
                LogServices.WriteExceptionLog(ex, "合成图层几何");
            }
            return pGeometryResult;
        }

调用如下：

var bSame = (FeatureClassConstructUnion(pFeatureClass1) as IRelationalOperator).Equals(FeatureClassConstructUnion(pFeatureClass2));

优化后，执行时间缩短为秒级（行政区界线检查耗时13秒，行政区检查耗时2秒）。

思考

对耗时的操作，一定要想到如何最大限度地减少操作次数。

优化

在将要素的几何加入到Bag中之前，进行拓扑简化处理，将可通过避免拓扑错误来进一步提升效率。
对数万个要素的合并，可以分批进行合并，效果可能会更好。