基于Addin的Arc GIS桌面系統擴展方法研究

劉康晨

（江蘇師范大學地理測繪與城鄉規劃學院，江蘇徐州 221116）

0 引言

ArcGIS是美國ESRI公司在對其早期開發產品整合的基礎上，于1999年推出的一款可伸縮、全系列GIS平臺，供用戶選擇使用。從最初的ArcInfo 8發展到如今的ArcGIS10.7，當前ArcGIS主要包括了ArcGIS for Desktop，ArcGIS Server，ArcGIS Online，ArcGIS Enterprise，ArcGISPro等產品。其中，ArcGIS桌面系統是供GIS專業人員編輯、管理和分析地理信息的軟件套件，可用于完成數據編輯、制圖、可視化、地理分析和空間處理等一系列由簡單到復雜的GIS任務［1］。目前的ArcGIS桌面系統主要包括兩大類：ArcGISfor Desktop，ArcGISPro。在傳統ArcGISfor Desktop中主要包括 ArcMap，ArcCatalog，ArcScene和ArcGlobe四類產品，而ArcGISPro在整合傳統ArcGISfor Desktop產品于一體的基礎上，又加入City Engine以提升ArcGIS三維建模能力，在未來有取代ArcGIS for Desktop的可能。

隨著版本不斷更新，ArcGIS桌面系統功能更加完善，現已成為GIS專業人員處理地理信息的必備軟件。利用ArcGIS桌面系統處理地理數據時優勢明顯［2-3］：借助其強大的分析工具和擴展模塊，可實現對地理數據方便快捷地處理；同時，憑借其友好地人機交互界面，用戶可以對數據快速處理；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耗時，且在一定程度上實現地圖生產自動化；此外，還可以輕松創建GIS資源，便于信息分享。

ArcGIS桌面系統不僅功能強大，還提供靈活的定制開發方式，用以進一步滿足用戶個性化需求。如 ArcGIS提供了VBA（Visual Basic for Applications），ArcObjects（簡稱 AO），ArcEngine（簡稱 AE），Model-Builder，Addin等多種定制擴展開發技術［4-5］，供用戶自主定制開發。在開發過程中，傳統開發方式更側重基于VBA，AO或AE的開發，而Addin技術作為新推出的開發技術，目前少有人對其研究分析。為更好地利用Addin開發技術，實現對ArcGIS桌面系統的擴展，本文進一步對該種開發方式進行解釋說明。

1 Addin技術概述

Addin通常被譯作插件，是從ArcGIS10開始引入的新的桌面定制開發技術。相較于AO，AE等傳統二次開發方式，Addin具有容易創建、易于安裝、便于共享、更加安全及方便卸載等特性。在開發過程中，根據所采用的開發語言不同，可將Addin開發方式具體分為兩種［6］：基于Python腳本語言的Addin技術、面向.NET（包含C#，VB，C++等）及Java高級編程語言的Addin技術。

其中，Python Addin技術在開發過程中可直接調用ArcGIS內置的ArcPY站點包，再利用ArcPY站點包實現對ArcGIS工具箱中各種工具直接調用。這既避免了了解復雜AO組件的難題，又降低了對開發人員的要求［7］。同時，Python語言簡潔、寫法獨特的優勢，使得在開發過程中可減少代碼數量，且不需要編譯。但在這種開發方式下，其編碼不易調試且可擴展元素較少，缺點較為明顯。

同Python Addin技術相比，面向.NET及Java高級編程語言的開發方式可支持更多可擴展元素。該方式是基于AO組件的擴展開發，可實現細粒度的控制ArcGIS的各種操作。同時，C#作為專為.NET Framework設計的一門面向對象的高級編程語言，其語言簡潔、兼容性強、面向對象及與Web緊密結合等優勢突出［8］，更容易受到開發人員的青睞。

2 基于C#的Addin開發一般步驟

基于C#的Addin開發過程一般可分為4個步驟：創建項目、添加組件、編寫代碼、調試安裝。具體開發流程如圖1所示。

圖1 Addin開發流程

2.1 創建項目

打開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，在開發過程中可根據實際需要選擇相應的模板。隨后，設置項目名稱及其存放位置，并完善相關描述信息，如項目名稱、開發單位、開發人員姓名、插件的用途介紹及插件的圖標設置等。完成后即可點擊Next進行下一步設置。

2.2 添加組件

完善相關信息后，根據插件界面設計的實際需要，為該項目添加相應組件。Addin中支持的組件類型主要有交互類和容器類兩種［9］，具體如圖2所示，且部分交互類組件還可依托于容器類組件上。為組件添加相應的描述信息后，點擊Finish即可實現項目創建。此外，在完成項目創建后，還可以通過右擊項目名稱，選擇“添加”—“組件”方式繼續添加其他組件元素。

圖2 Addin支持功能類型

2.3 編寫代碼

完成項目創建后，在生成的Config.esriaddinx文件中可查看上述添加的相關描述信息及組件信息。同時，利用AO及C#語言在組件對應的類文件中輸入相應代碼，通過具體的對象或接口，實現擴展元素相應功能及彼此間的交互。

2.4 調試安裝

首次對Addin插件編譯調試時，需先將其附加到已啟動的ArcMap主程序上，具體通過選擇“工具”-“附加到進程”實現。隨后要先關閉ArcMap，然后再進行反復調試。在確保程序正確無誤后，即可發布后綴名為.esriAddIn的文件，雙擊文件即可實現安裝部署，操作簡單快捷。同時，可通過ArcMap下的“加載項管理器”直接卸載已安裝的Addin插件，不會存在注冊表殘留等問題。

3 Addin擴展插件實例

當前ArcMap面向Geodatabase表或要素類，將柵格數據以屬性形式存儲到字段中時，存在只能人工手動逐條加入、不能批量加載的不足。根據第三章中基于C#的Addin開發步驟，以開發設計一個實現柵格數據批量加載的“ILoader”插件為例，進一步闡述基于C#的Addin開發過程。開發設計的插件用戶界面如圖3所示。

圖3 ILoader工具條界面

“ILoader”插件中包括的具體組件名稱及其作用，具體如表1所示。同時，關于插件的相關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

//項目描述信息

＜Name＞ILoader＜/Name＞

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

＜Description＞一個向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相關信息

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

message="選擇一個可加載圖像數據的目標表或要素類"caption="表"tip="目標表"category="Add-InControls"image="ImagesC1ComBox.png"sizeString="WWWWWWWWWWW"rows="12"itemSizeString="WWWWWWWWWWW"hintText="-------目標表-------"editable="true"/＞

//工具欄ILoader相關信息

＜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＞

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

4 結語

ArcGIS桌面系統作為一個專業GIS應用軟件套件，其包含的ArcGISfor Desktop及ArcGISPro在各行業領域的數據處理過程中均得到廣泛應用，但其本身在一些功能細節上還存在一定不足。目前，針對ArcGISfor Desktop擴展的方法多樣，而利用Addin技術擴展ArcGIS桌面系統，不僅降低了開發門檻，還極大地提高了開發效率。本文主要闡述了基于C#的Addin開發一般流程，并通過開發實例具體驗證擴展插件的優越性，希望能為有意愿學習Addin開發技術的人員提供一定借鑒意義。

表1 ILoader組件構成