SharpMap

A SharpMap egy nyílt forráskódú térinformatikai programkönyvtár, amely alkalmas asztali és webes alkalmazások fejlesztésére egyaránt. Lehetőséget ad térinformatikai adatok különböző formátumokból történő betöltésére, és térképek megjelenítésére. A programkönyvtár C#-ban íródott és a .NET 4.0 keretrendszeren alapszik. A programcsomag GNU LGPL licensz alatt használható.

Felépítés

• SharpMap: Központi modul, amely tartalmazza a térbeli elemek modelljét.

• SharpMap.UI: Windows Forms felhasználói vezérlőket tartalmazó modul

• SharpMap.Web: ASP.NET webes alkalmazások felhasználói felületéhez szükséges funkciókat tartalmazó modul.

• SharpMap.Extensions: további bővítményeket tartalmazó komponens. Olyan bővítményeket ad, amelyekkel lehetőség van Oracle, [SpatiaLite SpatiaLite (SQLite)] illetve PostGIS PostGIS (PostgreSQL) adatbázis használatára. A modul továbbá biztosítja GDAL/OGR modulok használatára.

Telepítés

A SharpMap programcsomag hivatalos weblapján http://sharpmap.codeplex.com elérhető a bináris változat, valamint a forráskód egyaránt. Binárisan a programcsomag .NET szerelvények formájában érhető el, amelyek behivatkozhatóak bármilyen .NET 4.0 (vagy frissebb) alkalmazásban.

A programkönyvtár elérhető NuGet csomagok formájában is:

Modul	NuGet parancs
Központi modul	Install-Package SharpMap
Windows Forms felhasználói felület modul	Install-Package SharpMap.UI
ASP.NET felhasználói felület modul	Install-Package SharpMap.Web
Bővítmények modulja	Install-Package SharpMap.Extensions

Használat

SharpMap felvétele a referenciák közé:

- Indítsuk el a VisualStudio-t

- Hozzunk létre egy új projektet (pl. Windows Forms Application)

- SharpMap osztályok felvétele a referenciák közé:

- VisualStudio főmenüjében Project -> Add reference, itt a Browse fül alatt keressük meg azt a helyet, ahová a SharpMap zip fájlt kicsomagoltuk.

- Válasszuk ki a számunkra szükséges dll fájlokat

Így már importálhatóak az osztályok, ha a kódból szeretnénk példányosítani őket. Viszont a designer még nem tartalmazza azokat a vezérlőket, amelyekre szükségünk lehet a megjelenítésnél.

Vezérlők hozzáadása a Toolbox-hoz:

- Adjunk hozzá egy új tabot a Toolbox-hoz. Toolbox -> jobb klikk -> Add Tab, az új tab neve legyen SharpMap

- Ebbe a csoportba rakjuk bele a SharpMap vezérlőit a következő módon: Jobb klikk a csoportra -> Choose Items… -> dll fájlok kiválasztása (csak azokat a dll fájlokat tudjuk kiválasztani, amik tartalmaznak grafikus vezérlőket)

Ezzel megvannak a legfontosabb kezdő lépések. A SharpMap importálható és elérhetőek a grafikus vezérlői is.

Megjegyzés: A SharpMap dll fájlok elérési útja megváltozik, akkor a VisualStudio nem fogja őket megtalálni. Ha ilyen történik, a Solution Explorer ablakban a projektünk Reference részét lenyitva kiválasztjuk a SharpMap adott állományát és a Properties-ben módosítjuk a path-ot a megváltozott elérési útra.

Funkciók

Főbb funkciók

A SharpMap főbb funkciói lehetőséget adnak:

- GIS adatok kezelésére

- Térbeli adatok betöltésére adatbázisból. Pl: Oracle, PostGIS, SpatiaLite

- Térbeli adatok betöltése shape fájlból, WMS-ről.

- Térképek renderelésére

- Rétegek használata adatok megjelenítésére

Vektor rétegek

Vektor rétegeket a SharpMap.Layers.VectorLayer nevű objektummal tudunk létrehozni. A rétegen megjeleníteni kívánt térbeli adatokat pedig a SharpMap.Data.Providers nevű függvény segítségével tudjuk betölteni. Pl.: egy shape fájlból töltjük be az adatokat.

SharpMap.Layers.VectorLayer vlay = new SharpMap.Layers.VectorLayer("States");
SharpMap.Data.Providers.ShapeFile("path_to_data\\states_ugl.shp", true);

WMS rétegek

Lehetőségünk van WMS szerverről betölteni az adatokat a rétegünkre. Ezt a SharpMap.Layers.WmsLayer használatával tudjuk megtenni.

SharpMap.Layers.WmsLayer wmsL = new SharpMap.Layers.WmsLayer("US Cities", "http://sampleserver1.arcgisonline.com/ArcGIS/services/Specialty/ESRI_StatesCitiesRivers_USA/MapServer/WMSServer");

WMS rétegnél be kell még állítanunk a következő paramétereket.

//PNG formátum.
wmsL.SetImageFormat("image/png");
//Verziószám 1.1.0
wmsL.Version = "1.1.0";
//Réteg hozzáadása
wmsL.AddLayer("Cities");
//Vetületi rendszer azonosítója (SRID)
wmsL.SRID = 4326;

Térkép stílusok

Ahogy fentebb láthattuk,lehetőségünk van vektor rétegek létrehozására. Ezekhez a rétegekhez hozzárendelhetünk stílusokat, amelyekkel a térképünket tudjuk szinezni. Tegyük fel, hogy már van egy vektor rétegünk (vlay), amit egy shape fájlból töltünk be. A SharpMap.Styles.VectorStyle-al tudunk új stílusokat létrehozni. Az objektum Fill metódusával tudjuk kitölteni a színezni kívánt objektumot a térképen mégpedig a System.Drawing.SolidBrush segítségével.

Egy lehetséges példa a megvalósításra, ahol a területet szinezzük:

SharpMap.Styles.VectorStyle landStyle = new SharpMap.Styles.VectorStyle();
landStyle.Fill = new System.Drawing.SolidBrush(System.Drawing.Color.FromArgb(232, 232, 232));

Egy másik példa a vizek szinezésére:

SharpMap.Styles.VectorStyle waterStyle = new SharpMap.Styles.VectorStyle();
waterStyle.Fill = new System.Drawing.SolidBrush(System.Drawing.Color.FromArgb(198,198,255));

A stílusokat lehetőségünk van egy szótár adatszerkezetben eltárolni(Dictionary).

Dictionary<string, SharpMap.Styles.IStyle> styles = new Dictionary<string,SharpMap.Styles.IStyle>();
styles.Add("land", landStyle);
styles.Add("water", waterStyle);

Végül a stílusokat úgynevezett Theme-ként tudjuk hozzáadni az előzőleg elkészített vlay nevű vektor rétegünkhöz, ehhez a SharpMap.Rendering.Thematics névterében megtalálható UniqueValuesTheme metódust használjuk.

vlay.Theme = new SharpMap.Rendering.Thematics.UniqueValuesTheme<string>("class", styles, landStyle);

Egyedi vezérlők

A SharpMap-ben megtalálható MapBox biztosít számunkra néhány egyedi eseményt azokon az eseményeken kívül amiket a System.Windows.Forms.Control névtérből származtat. Ezekre az egyedi eseményekre tudunk saját eseménykezelőket írni. A SharpMap honlapján megtalálható tutorial-ban kapunk egy alap osztályt, amely segítségünkre lehet egy saját Tool megírásához. Ezenfelül kapunk egy minta példát egy ilyen Tool megvalósítsára.

A tutorial, az alap osztály, a minta Tool és a MapBox által nyújtott események/eseménykezelők elérhetőek itt: http://sharpmap.codeplex.com/wikipage?title=Tutorial%20-%20Example%205%3a%20Create%20a%20custom%20tool%20for%20the%20MapBox%20control&referringTitle=SharpMap%20Tutorial

Megjegyzés: A fent említett funkciók elérhetőek a SharpMap hivatalos honlapján levő SharpMap Tutorial link alatt, itt: http://sharpmap.codeplex.com/wikipage?title=SharpMap%20Tutorial

Egyszerű példaprogram

A shape fájlok megjelenítése minden GIS szoftver alapfunkciója. A SharpMap is biztosít egy osztályt ezek megjelenítésére. Ez a MapBox osztály, amelyet megtalálhatunk a SharpMap tabon, amelyet az előzőleg készítettünk. A megjelenítendő vektor térkép ebbe az osztályba fog legenerálódni és ez az osztály fogja megjeleníteni nekünk. Ennek a tartalma egyébként egy PictureBox-ban is megjeleníthető a az Image property használatával.

Első lépésként hozzunk létre egy ”Demo1” nevű új projektet.

A Design ablakban levő Formra tegyünk rá egy MapBox-ot:

- Dupla klikk a Toolbox-ban lévő SharpMap tab MapBox controljára -> megjelenik a formon a mapBox1 nevű objektum

A Property ablakban a BackColor tulajdonságot állítsuk fehérre.

Ez az egyszerű program egy shape fájl megjelenítését fogja végezni. Ehhez annyit kell tennünk, hogy a Form1 konstruktorában fogjuk elvégezni a megjelenítést. A következő C# kódot másoljuk be a konstruktorba:

 //--> countriesLayer réteg elkészítése a shape fájlból
 SharpMap.Layers.VectorLayer countriesLayer = new SharpMap.Layers.VectorLayer("megye");
 countriesLayer.DataSource = new SharpMap.Data.Providers.ShapeFile(@"C:\Users\Bence\Documents\mo_shp\megye_region.shp", true);
 mapBox1.Map.Layers.Add(countriesLayer);
 
 this.Text = countriesLayer.LayerName;
 
 //--> réteg stílus paramétereinek beállítása
 countriesLayer.Style.Fill = Brushes.LightBlue;
 countriesLayer.Style.EnableOutline = true;
 countriesLayer.Style.Outline = Pens.DarkBlue;
 
 mapBox1.Map.ZoomToExtents();
 RefreshMap();

Nézzük meg mit jelentenek az egyes sorok a kódban.

Hozzuk létre a countriesLayer nevű SharpMap.Layers objektumot, amely VectorLayer lesz, „megye” névvel. Ezenkívül meg kell adnunk a rétegünk forrását, amely sokféle lehet, jelen esetben egy shape fájl. Argumentumként adjuk meg a megjeleníteni kívánt fájl nevét és elérési útját. Végül adjuk hozzá a réteget a _sharMap.Layers kollekcióhoz.

 //--> countriesLayer réteg elkészítése a shape fájlból
 SharpMap.Layers.VectorLayer countriesLayer = new SharpMap.Layers.VectorLayer("megye");
 countriesLayer.DataSource = new SharpMap.Data.Providers.ShapeFile(@"C:\Users\Bence\Documents\mo_shp\megye_region.shp", true);
 mapBox1.Map.Layers.Add(countriesLayer);

Megjegyzés: Data providers paraméterlistáján az első paraméter egy string, ami a fájl elérhetőségeit tartalmazza. A második paraméter, ami boolean típusú arra utal, hogy van-e térbeli indexelés vagy sem. Ha False, akkor nincs, de ebben az esetben, nagy adatállományokra lassúvá válhat a megjelenítés. True esetében lesz térbeli indexelés, ami az első megjelenítéskor egy kis időt vesz igénybe, viszont a további megjelenítéskor gyorsabb lesz a folyamat.

A Form1 fejlécében is jelenítsük meg ezt a nevet

 this.Text = countriesLayer.LayerName;

Következő kódsorok a megjelenési stílusra vonatkozó paraméterek.

 //--> réteg stílus paramétereinek beállítása
 countriesLayer.Style.Fill = Brushes.LightBlue;
 countriesLayer.Style.EnableOutline = true;
 countriesLayer.Style.Outline = Pens.DarkBlue;

Végül be kell állítanunk a viewport sarkait a térképünk térbeli kiterjedésének megfelelő értékre. Erre külön eljárása van a mapBox1.Map-nek. A mapBox1 frissítésével jelenik meg a tényleges térkép.

 mapBox1.Map.ZoomToExtents();
 RefreshMap();

Egyszerű példaprogram: Térkép mozgatás

Ebben a programban az előző példát fejlesztjük tovább. A térképet kicsinyítjük, nagyítjuk és mozgatjuk. A mozgatásokat a Formra elhelyezett gombok segítségével fogjuk irányítani. Négy funkciót fogunk megvalósítani: Zoom in (nagyítás), Zoom out (kicsinyítés), Zoom Full (zoom out a teljes térképi tartalomra) és Pan (a kurzor klikkelés helyére teszi a viewport középpontját.

A program C# kódja:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;

namespace Demo1
{
   public partial class Form1 : Form
   {
       SharpMap.Map _sharpMap;
       //--> nagyítási érték beállítása
       const float ZOOM_FACTOR = 0.3f;
       //--> a vector réteg neve és a forrásfájl elérési útja
       const string DATA_NAME = "megye";
       const string DATA_PATH = @"C:\Users\Bence\Documents\mo_shp\megye_region.shp";

       public Form1()
       {
           InitializeComponent();

           //--> térkép inicializálása
           _sharpMap = new SharpMap.Map(new Size(600, 300));

           //--> countriesLayer réteg elkészítése a shape fájlból
           SharpMap.Layers.VectorLayer countriesLayer = new SharpMap.Layers.VectorLayer(DATA_NAME);
           countriesLayer.DataSource = new SharpMap.Data.Providers.ShapeFile(DATA_PATH, true);

           _sharpMap.Layers.Add(countriesLayer);
           
           //--> réteg stílus paramétereinek beállítása
           countriesLayer.Style.Fill = Brushes.LightBlue;
           countriesLayer.Style.EnableOutline = true;
           countriesLayer.Style.Outline = Pens.DarkBlue;
           this.Text = countriesLayer.LayerName;

           _sharpMap.ZoomToExtents();
            
           RefreshMap();
       }

       private void RefreshMap()
       {
           //--> Térkép generálása a SharpMap segítségével
           pictureBox1.Image = _sharpMap.GetMap();
       }

       private void ZoomIn_Click(object sender, EventArgs e)
       {
           //--> Nagyítás a Zoom érték megváltoztatásával
           _sharpMap.Zoom -= _sharpMap.Zoom * ZOOM_FACTOR;
           RefreshMap();
       }

       private void ZoomOut_Click(object sender, EventArgs e)
       {
           //--> Kicsinyítés a Zoom érték megváltoztatásával
           _sharpMap.Zoom += _sharpMap.Zoom * ZOOM_FACTOR;
           RefreshMap();
       }

       private void ZoomFull_Click(object sender, EventArgs e)
       {
           //--> Eredit térképméret visszaállítása
           _sharpMap.ZoomToExtents();
           RefreshMap();
       }

       private void pictureBox1_Click(object sender, MouseEventArgs e)
       {
           //--> Kurzor koordinátájának konvertálása
           GeoAPI.Geometries.Coordinate p = _sharpMap.ImageToWorld(e.Location);
           //--> térkép pozicionálása
           _sharpMap.Center.X = p.X;
           _sharpMap.Center.Y = p.Y;
           RefreshMap();
       }
   }
}

A Zoom In, Zoom out, Zoom Full feliratú gombokra klikkelve tudjuk változtatni a kép nagyítását. Ezek eseménykezelőjébe kerültek bele a zoom műveletek. Például a Zoom In gombra klikkelve azonnal megtörténik a nagyítás, mégpedig úgy, hogy a kép közepe változatlanul a viewport közepére esik. A kurzor bármely pozíciójában történő klikkelés a viewport elmozdulását jelenti úgy, hogy a klikkelés térképi helye lesz a viewport közepe.

Egyszerű példaprogram: Térkép mozgatás webes alkalmazásban

Az előző példaprogramhoz nagyon hasonló webes térkép alkalmazás van megvalósítva ASP.NET 2.0 és SharpMap használatával.

A leírás, a kódrészletek és a teljes kód letölthető ezen a linken: http://www.codeproject.com/Articles/12457/Creating-an-Interactive-Map-in-ASP-NET-Using-S

Külső hivatkozások

• A SharpMap hivatalos honlapja

Hivatkozások

SharpMap hivatalos honlap: http://sharpmap.codeplex.com/

SharpMap további Tutorialok: http://sharpmap.codeplex.com/wikipage?title=SharpMap%20Tutorial&referringTitle=Documentation

SharpMap leírás további példaprogramokkal (VisualBasic, C#): http://tarsadalominformatika.elte.hu/tananyagok/opensourcewin/index.html

SharpMap Tutorial (C#): http://spatialhorizons.com/2007/10/14/using-sharpmap-1/

SharpMap Tutorial (ASP.NET 2.0): http://www.codeproject.com/Articles/12457/Creating-an-Interactive-Map-in-ASP-NET-Using-S