張金蘭 歐陽(yáng)婷萍

(1.廣東工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東 廣州 510510；2.中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所 邊緣海地質(zhì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510640)

在GIS中，矢量數(shù)據(jù)模型是地理數(shù)據(jù)的最主要表現(xiàn)形式。在矢量數(shù)據(jù)模型中，將二維地理實(shí)體抽象為點(diǎn)、線、面（多邊形）三類要素對(duì)象[1]。這些幾何形體對(duì)象可以精確描述具有離散特征的要素在地球上的具體位置和形狀，并能夠表達(dá)出地理實(shí)體之間的空間關(guān)系。正是因?yàn)榭臻g關(guān)系，才使得GIS可以對(duì)這些要素進(jìn)行不同的空間分析和運(yùn)算，得出用戶需要的結(jié)果，這也是GIS區(qū)別于一般地理信息系統(tǒng)的本質(zhì)——空間查詢和分析功能?？臻g關(guān)系主要包括方向關(guān)系、拓?fù)潢P(guān)系和度量關(guān)系。空間拓?fù)潢P(guān)系是空間實(shí)體間的一個(gè)重要而又基本的關(guān)系，是GIS空間推理、查詢和分析的基礎(chǔ)[2-7]。多邊形的拓?fù)潢P(guān)系可歸納為“相離”、“相接”、“相交”、“覆蓋”、“包含”、“覆蓋于”、“包含于”、“相等”關(guān)系[6,7]。但對(duì)于這些關(guān)系的描述和應(yīng)用都是在簡(jiǎn)單無(wú)洞多邊形的基礎(chǔ)上的。如果多邊形存在空洞（內(nèi)環(huán)），便會(huì)對(duì)拓?fù)潢P(guān)系造成困擾，干擾GIS的應(yīng)用。因此經(jīng)常需要對(duì)多邊形的空洞（內(nèi)環(huán)）進(jìn)行刪除。ESRI公司的ArcGIS系列軟件是一個(gè)全面的、完善的、功能強(qiáng)大的GIS軟件平臺(tái)[8]。ArcGIS雖然能夠?qū)斩炊噙呅芜M(jìn)行去除，但只能對(duì)空洞（內(nèi)環(huán)）一個(gè)一個(gè)的進(jìn)行刪除，不能達(dá)到批量處理的效果。本文針對(duì)上述問(wèn)題，利用ArcGIS中內(nèi)置VBA對(duì)多邊形空洞進(jìn)行批量的刪除處理，生成無(wú)洞多邊形。經(jīng)試驗(yàn)表明，該方法簡(jiǎn)單，效果理想，為GIS的數(shù)據(jù)處理和應(yīng)用分析提高效率，更適用于廣大GIS用戶。

1 VBA介紹

眾所周知，Arcmap中包含了內(nèi)置的VBA，VBA全稱Visual Basic For Application，是 Visual Basic的子集，作為ArcGIS的二次開(kāi)發(fā)工具。VBA提供了一種集成的編程環(huán)境——VB編輯器（VBE）。在該環(huán)境中，可以編寫并調(diào)試在Arcmap中使用的VB宏及ESRI的對(duì)象庫(kù)，宏的命令可以將VB的一些或部分功能與Arcmap的功能集成起來(lái)。創(chuàng)建宏的過(guò)程就是編寫VB的子程序，改程序的名字就是宏的名字[9]。VBA的開(kāi)發(fā)使用ActiveX技術(shù)，這種技術(shù)能使用戶能夠從ArcGIS的內(nèi)部或外部以編程方式來(lái)操作ArcGIS，同時(shí)具有一個(gè)功能強(qiáng)大的對(duì)象庫(kù)——ArcObjects。ArcGIS與VBA的結(jié)合具有如下特點(diǎn)：

（1）VBA可以通過(guò)應(yīng)用程序滿足用戶的需要，增強(qiáng)與用戶的交互，集成ArcGIS的功能，使ArcGIS任務(wù)自動(dòng)化，增強(qiáng)ArcGIS的功能[10,11]。

（2）VBA是VB的子集，二者結(jié)構(gòu)和語(yǔ)法完全一致，易于掌握和快速應(yīng)用，并且內(nèi)嵌于ArcGIS軟件中，無(wú)需安裝[11,12]。

2 基于ArcGIS的VBA多邊形空洞去除的實(shí)現(xiàn)

2.1 算法依據(jù)

在ArcObjects中， Polygon（多邊形）是一個(gè)有序Ring（環(huán)）對(duì)象的集合，環(huán)有內(nèi)環(huán)和外環(huán)之分，內(nèi)環(huán)及多邊形的空洞。內(nèi)環(huán)和外環(huán)的存儲(chǔ)方向是有區(qū)別的，內(nèi)環(huán)存儲(chǔ)方向是逆時(shí)針?lè)较?，而外環(huán)是順時(shí)針?lè)较颍@也決定了環(huán)的面積特性有所區(qū)別。內(nèi)環(huán)的面積為負(fù)值，外環(huán)的面積為正值[13-15]。這是判斷內(nèi)環(huán)和外環(huán)的關(guān)鍵，也是去除多邊形空洞的算法依據(jù)。

2.2 算法實(shí)現(xiàn)

（1）在ArcGIS的“ArcMap—T0ols—Macros-Create”下，輸入文件名，編好程序后，若想保存文件，點(diǎn)VBE中的“File—save Project”圖標(biāo)，輸入文件名，則文件以后綴名為．mxd的格式保存．當(dāng)下次需要運(yùn)行時(shí)，打開(kāi)“ArcMap—tools—Macms—VBE—Run”，運(yùn)行宏的結(jié)果將在桌面顯示。

（2）在本次開(kāi)發(fā)中主要用到Polygon類和Ring類，首先通過(guò)ITopologicalOperator2接口的SimplifyPreserveFromTo函數(shù)確保多邊形的內(nèi)環(huán)和外環(huán)的方向是正確的；接著通過(guò)IArea接口的Area屬性值是否小于0，來(lái)篩選內(nèi)環(huán)進(jìn)行刪除，只保留多邊形的外環(huán)，完成多邊形空洞的去除。部分代碼如下：

（3）上述代碼是去除一個(gè)多邊形的空洞，要對(duì)整個(gè)圖層的多邊形空洞的批量去除，只需要遍歷完整個(gè)圖層的多邊形要素即可。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1所示：

圖1 處理結(jié)果

3 結(jié)論與建議

本文利用ArcGIS中內(nèi)置VBA進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)對(duì)多邊形空洞的批量刪除處理，算法簡(jiǎn)單可行，實(shí)現(xiàn)效率高。對(duì)于GIS用戶在進(jìn)行空間分析，特別是根據(jù)多邊形拓?fù)潢P(guān)系進(jìn)行空間分析的時(shí)候具有重要的意義。

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