1

Ingineria Programrii i

Limbaje de Asamblare

Note de curs

Marian Drdal

Cristian Ioni

2

1. Aspecte generale referitoare la framework-uri i mediul .NET

1.1 Framework-uri pentru dezvoltarea de aplicaii

software

Un framework software este o platform software universal i

reutilizabil folosit la dezvoltarea aplicaiilor, produselor i soluiilor

software. Scopul unui framework este de a mbuntii eficiena procesului

de dezvoltare de noi aplicaii software. Framework-ul poate imbuntii

productivitatea procesului de dezvoltare de software i a: calitii, fiabilitii

i robusteii noului software. Productivitatea dezvoltatorului este

mbuntit prin faptul c acesta se concentreaz pe cerinele specifice ale

aplicaiei pe care o construiete n loc s consume timpul pentru a programa

infrastructura aplicaiei.

Conceptul de framework este mai extins dect cel de bibliotec. In

cazul utilizrii unei biblioteci, obiectele i metodele implementate sunt

instaniate i apelate n aplicaia dezvoltatorului. Pentru acest lucru trebuie s

se cunoasc care obiecte i metode trebuie utilizate i apelate astfel nct

aplicaia s-i ating scopul. Pe de alt parte, la utilizarea unui framework

dezvoltatorul definete obiecte i implementeaz metode care

particularizeaz aplicaia sa i acestea sunt instaniate i apelate prin

intermediul framework-ului. In acest caz, framework-ul definete un flux de

control pentru aplicaie. Un mod obinuit de a particulariza un framework

const n a suprascrie entitile implementate de ctre acesta. Pentru

alinierea la framework, programatorul poate s defineasc clase derivate din

clasele lui, s implementeze interfee definite de framework i s defineasc

metode virtuale i clase abstracte din framework.

In funcie de destinaie, framework-urile se pot clasifica n:

framework-uri destinate dezvoltrii aplicaiilor software cu caracter general,

n diferite tehnologii, respectiv framework-uri pentru dezvoltarea de aplicaii

3

software specializate. In general, indiferent de tipul de framework folosit,

dezvoltarea aplicaiilor software necesit utilizarea unui mediu de dezvoltare

care s fie capabil s coopereze cu framework-ul dorit.

Reprezentativ pentru categoria framework-urilor cu caracter general

este framework-ul construit de Microsoft, care poart numele de .NET

Framework. Astfel, dac se dorete construirea unei aplicaii de tip Windows

Forms, programatorul i poate defini propria interfa prin intermediul unei

clase (Class_Forma) care va fi derivat din clasa Form a framework-ului

.NET, dup cum urmeaz:

class Class_Forma : Form { }

Prin motenire se preiau proprieti de baz pentru fereastr, astfel nct

aceasta va avea iconi, butoane pentru: minimizare, maximizare i

nchidere, dup cum se poate observa n figura 1.4, precum i funcionaliti

implicite aferente butoanelor generate.

Figura 1.4 Forma generat implicit

Pentru a putea executa aplicaia a fost definit i clasa Principala n care s-a

definit metoda static Main, necesar pentru startarea execuiei aplicaiei.

Practic codul din Main ruleaz o instan a clasei Class_Forma definit

anterior.

class Principala { static void Main() { Application.Run(new Class_Forma());

4

} }

Pe lng framework-urile cu caracter general, exist i framework-uri

care dau posibilitatea programatorului de a dezvolta aplicaii software

specializate. Astfel, produsele software specializate pe anumite domenii de

prelucrare sunt construite pe baza acestor framework-uri. Se vor prezenta

dou astfel de framework-uri pentru a putea dezvolta aplicaii bazate pe

Office i GIS. Dezvoltatorii au la dispoziie mai multe variante de elaborare a

modulelor si anume: s construiasc aplicaii personalizate ntr-un mediu de

dezvoltare care s foloseasc framework-ul, s programeze diferite module

personalizate pe care s le integreze n aplicaiile de baz (de exemplu MS

Word sau Excel) folosind limbajul VBA (Visual Basic for Application) sau

s foloseasc medii de dezvoltare pentru a construi extensii care s fie

integrate ulterior n aplicaiile de baz i s conlucreze i cu celelalte

elemente software ale produsului.

Exist totodat i framework-uri care nu stau la baza unor produse

software specializate ci au fost fcute pentru a dezvolta diferite tipuri de

aplicaii. De exemplu, DirectX are pe lng versiunea run-time i versiunea

pentru dezvoltare DirectX SDK. In general, framework-urile pentru

dezvoltare de aplicaii au n denumire SDK, acronimul de la Software

Development Kit.

Framework-urile permit proiectanilor i dezvoltatorilor de soft s

reutilizeze codul, s abstractizeze i s proiecteze noi funcionaliti, n

general sunt construite pentru utilizarea lor pe scar larg n dezvoltarea de

aplicaii specializate.

1.2 Mediul .NET caracterizare general

Microsoft a lansat prima versiune a lui .NET Framework n anul

2000. Principalele proprieti ale mediului de programare .NET sunt:

- Mediu independent pentru execuia programelor, n sensul c toate

limbajele se bazeaz pe acelai nucleu (de exemplu, nu exist nici o

5

diferen n rularea unei aplicaii indiferent dac aceasta a fost scris

n VB.NET sau C#);

- Mediu orientat obiect n form pur, n sensul c implementeaz

complet proprietile programrii orientate obiect i arhitectura

framework-ului este orientat obiect;

- Integrare complet ntre aplicaii, asigurat prin faptul c .NET

Framework poate fi utilizat independent n raport de limbajele de

programare;

- Interoperabilitate cu alte componente software existente, ceea ce

permite aplicaiilor .NET s reutilizeze DLL-uri existente,

componente COM, ActiveX etc;

- Model simplificat de livrare a aplicaiilor, astfel nct nu mai este

necesar nregistrarea componentelor sau a aplicaiilor n regitrii din

Windows ci dup compilarea componentelor acestea se copiaz n

directorul dorit i apoi se refer pentru a fi utilizate n alte aplicaii;

- Model general de securitate, coninut n .NET Framework pentru a

seta caracteristici de securitate aplicaiilor fr a rescrie aplicaiile. In

timpul execuiei unei aplicaii framework-ul verific setrile astfel

nct sa nu permit accesul neautorizat, procesarea unor operaii

interzise etc.

Din punct de vedere istoric, .NET Framework a cunoscut o evoluie

continu, de la lansarea lui, fiecare versiune a adugat noi caracteristici sau

capabiliti, principalele fiind ilustrate n figura 1.2. Din punct de vedere

arhitectural, .NET Framework conine urmtoarele componente:

- Common Language Run-time (CLR), care furnizeaz un nivel de

abstractizare peste sistemul de operare. Partea cea mai important a

CLR se afl n fiierul mscore.dll i furnizeaz urmtoarele

caracteristici:

o Identificarea assembly-urilor necesare;

o ncrcarea lor;

6

o Identificarea tipurilor corespunztoare folosind metadatele

assembly-ului;

o Translatarea codului MSIL (Microsoft Intermediate

Language).

Figura 1.2 Evoluia .NET Framework[1]

- Biblioteca de clase de baz care se constituie din cod preconstruit

pentru sarcini des utilizate n programarea de nivel sczut.

Principalul rol al acestei componente este de a furniza servicii de

infrastructur dezvoltatorilor. Aceste servicii se constituie ca un strat

peste interfaa de programare WIN API. Directorul bibliotecii de

clase conine o mulime de assembly-uri;

- Framework-uri i tehnologii de dezvoltare, ce reprezint soluii

reutilizabile i care se pot personaliza pentru o larg varietate de

sarcini de programare.

7

2. Utilizarea interfeelor i a evenimentelor n dezvoltarea de aplicaii

2.1 Interfee

O interfa se definete similar unei clase avnd urmtoarele

particulariti:

- n loc de folosirea cuvntului cheie class se folosete interface;

- nu poate conine atribute;

- proprietile i metodele au doar semnturile nu i implementarea.

Interfeele se folosesc pentru a implementa aceleai operaii dar ntr-un alt

context de lucru. Altfel spus, o clas care implementeaz o interfa trebuie

s implementeze metodele i proprietile interfeei pentru a se alinia la un

mod de utilizare. In acest sens, un exemplu sugestiv se refer la faptul c, n

vederea implementrii unei colecii se dorete ca elementele ei s fie iterate

folosind instruciunea specific foreach.

Se propune o implementare minimal a structurii de dat list simplu

nlnuit ca fiind o colecie de noduri, nodurile fiind implementate tot

printr-o clas de sine stttoare inclus n clasa lista.

public class Lista { // clasa nod public class nod { object inf; public nod next; public nod(object k, nod urm) { inf = k; next = urm; } public object informatia { get { return inf; } set { inf = value; } } } nod cap; protected uint nrn; public Lista() { cap=null; nrn=0; }

8

public void Adaugare(object k) { nod tmp = new nod(k, cap); nrn++; cap=tmp; } }

Pentru colecia definit prin intermediul clasei Lista, instruciunea

foreach nu funcioneaz. Acest lucru devine posibil fcnd urmtoarele

completri:

clasa Lista va moteni interfaa IEnumerable;

ca o consecin a punctului anterior este necesar s se defineasc

metoda GetEnumerator(), n clasa Lista, dup cum urmeaz:

public IEnumerator GetEnumerator() { return nrn==0 ? null : new ListEnum(cap); }

In cazul n care lista e vid, metoda returneaz null, altfel metoda ntoarce

un obiect care implementeaz interfaa IEnumerator pentru o list. Obiectul

este de clas ListEnum i refer elementele listei prin intermediul capului

listei (cap);

astfel se definete clasa ListEnum care implementeaz interfaa

IEnumerator:

class ListEnum : IEnumerator {

Lista.nod aux, init; bool vb; public ListEnum(Lista.nod ccp) { aux = init = ccp; vb = true; } public object Current { get { return aux.informatia; } } public bool MoveNext() { if(aux==init && vb ) { vb=false; return true;} if (aux.next!=null) { aux=aux.next; return true; } else return false; } public void Reset() { aux=init; vb=true; }

}

9

Din codul surs se observ urmtoarele:

- constructorul iniializeaz membrii de tip nod cu capul listei i variabila

boolean vb cu true;

- metoda Reset() repune referina auxiliar aux pe nceputul listei i vb

pe true;

- proprietatea Current este de tip read-only i furnizeaz informaia util

a nodului curent (cel referit prin aux);

- metoda MoveNext() are ca scop referirea urmtorului nod valid al listei,

caz n care returneaz true; dac nu mai exist noduri n list returneaz

false.

Instruciunea foreach ncepe prin a apela metoda Reset(), dup

care apeleaz metoda MoveNext() cu scopul de a referi primul element al

coleciei, adic primul nod valid al listei; scopul variabilei vb este de a face

distincie ntre primul apel al metodei MoveNext() i celelalte, care vor

avansa referina aux atta timp ct mai exist un nod valid n list. Utilizarea

instruciunii foreach mpreun cu colecia Lista se poate face acum sub

forma:

Lista l = new Lista(); l.Adaugare(100); l.Adaugare(200); l.Adaugare(150); try {

foreach (int k in l) { Console.WriteLine(k); } } catch {

Console.WriteLine("Lista vida!!!"); }

S-a inclus instruciunea foreach ntr-un bloc try cu scopul de a lansa o

excepie n cazul n care lista este vid.

O alt modalitate de a utiliza interfeele o constituie partajarea

accesului la elementele unei clase complexe n concordan cu o logic a

utilizrii elementelor clasei. Astfel, spre exemplificare, se va implementa

clasa cont bancar care conine date personale cum ar fi: nume, prenume, cod

numeric personal, domiciliu etc ct i date financiare, ca de exemplu: iban,

10

sold etc. Evident, pentru cele dou categorii de date stocate n clasa cont se

vor defini i implementa operaii specifice: determinarea vrstei persoanei,

operaia de depunere respectiv retragere n / din cont etc. Interfeele vor fi

astfel definite i apoi implementate n clasa cont astfel nct numai prin

intermediul acestora se vor utiliza obiectele. Pentru rezolvarea problemei se

va defini clasa operaie bancar ce va conine data la care se efectueaz

operaia, tipul operaiei (depunere / extragere) i suma:

class operatie_bancara { DateTime dop; public int suma; public char tip; public operatie_bancara(DateTime fdop, int fs, char ft) {

dop = new DateTime(fdop.Year, fdop.Month, fdop.Day); suma = fs; tip = ft; }

}

Interfeele construite sunt:

- pentru date personale:

interface IDate_Pers { string Nume // proprietatea pentru numele persoanei { get; set; } // seteaza data nasterii void set_dn(int fy, int fm, int fz); // determina varsta int get_varsta(); }

- pentru date financiare:

interface IDate_Fin { string Iban // proprietatea pentru cont { get; set; } void Depune(DateTime dt, int s); //depunere void Extrage(DateTime dt, int s);//extragere int get_sold(); // determina sold }

11

Clasa Cont motenete i implementeaz cele dou interfee i are forma:

class Cont : IDate_Pers, IDate_Fin { int si; string np, iban; DateTime dn = new DateTime(); List lopb = new List(); public Cont(int fsi) { si = fsi; } //implementarea interfetei Date_Pers string IDate_Pers.Nume { get { return np; } set { np = value; } } void IDate_Pers.set_dn(int fy, int fm, int fz) { dn = DateTime.Parse(fy.ToString()+"-"+

fm.ToString()+"-"+fz.ToString()); } int IDate_Pers.get_varsta() { return DateTime.Now.Year - dn.Year; } //implementarea interfetei Date_Fin string IDate_Fin.Iban { get { return iban; } set { iban = value; } } void IDate_Fin.Depune(DateTime dt, int s) { lopb.Add(new operatie_bancara(dt, s, 'd')); } void IDate_Fin.Extrage(DateTime dt, int s) { lopb.Add(new operatie_bancara(dt, s, 'e')); } int IDate_Fin.get_sold() { int sd = 0, se = 0; foreach (operatie_bancara opi in lopb)

if(opi.tip == 'd') sd += opi.suma; else se += opi.suma;

12

return si+sd-se; } }

Se observ c la implementarea elementelor de interfa, n clasa Cont, s-a

folosit o definire explicit a interfeei prin precedarea numelui metodei sau

proprietii de numele interfeei acest lucru permite ca elementele din

interfa s poat fi folosite doar prin intermediul unei interfee i nu direct

prin intermediul obiectului. Tot legat de acest lucru se observ ca

modificatorul public nu mai este indicat la implementarea metodelor /

proprietilor deoarece, prin definirea explicit a interfeei, caracterul public

este asociat automat datorit faptului c elementele unei interfee au

ntotdeauna caracter public.

2.2 Lucrul cu evenimente

Pentru a nelege mecanismul evenimentelor se urmrete ca el s se

implementeze folosind interfee ce definesc un pattern ce trebuie

implementat de clasele care urmeaz s comunice n acest fel. Din punct de

vedere al logicii de implementare se pot stabili dou categorii de clase: cele

care genereaz obiecte observabile ct i cele care genereaz obiecte ce

observ (observatori). Pentru o legtur cu lumea real v putei imagina

relaia ntre prini i copilul lor n sesul c prinii i observ copilul, deci

joac rolul de observatori, n timp ce copilul este entitatea observabil.

Obiectul observabil notific observatorii cnd acesta i schimb starea. De

exemplu, cnd copilul nu mai are bani, acesta i ntiineaz prinii care,

apoi realizeaz o aciune (de exemplu, mama i d bani copilului iar tata l

atenioneaz c a cheltuit prea mult). Un alt element util de observat n

implementare const n faptul c oobiectele observabile se cupleaz la

observatori i atunci conlucreaz iar cnd se realizeaz operaia de decuplare

atunci ele nu mai conlucreaz.

13

O clas care genereaz obiecte ce observ (observatori) trebuie s

implementeze o interfa care conine semntura metodei (Notificare) care

implementeaz funcionalitatea ce se execut atunci cnd observatorul este

notificat. Evident, fiecare clas care genereaz observatori va implementa n

mod propriu notificarea.

interface IObservator { void Notificare(); }

Clasa care genereaz obiecte observabile trebuie s implementeze o interfa

specific IObservabil care definte semnturile a dou metode: una care

cupleaz observatori i alta care-i decupleaz:

interface IObservabil { void Cupleaza(IObservator o); void Decupleaza(IObservator o); }

Pentru a defini mecanismul de organizare a coleciei de observatori (lobs),

cuplarea i decuplarea s-a construit clasa Observabil_Impl care

implementeaz interfaa IObservabil.

class Observabil_Impl : IObservabil { protected List lobs = new List(); public void Cupleaza(IObservator o) { lobs.Add(o); } public void Decupleaza(IObservator o) { lobs.Remove(o); } }

Codul descris pn n acest moment este de maxim generalitate i poate fi

folosit de orice clase care genereaz obiecte care conlucreaz n sensul c

unele obiecte notific alte obiecte care reacioneaz la notificrile primite.

14

Pentru exemplificarea ct mai simpl a mecanismului s-a construit clasa

observabil numit Element care conine un atribut de tip ntreg (el) iar la

schimbarea valorii lui obiectul va notifica alte obiecte (observatorii).

class Element : Observabil_Impl { int el; public int Valoare_el { get { return el; } set { if (el != value) { el = value; foreach (IObservator o in lobs) o.Notificare(); } } } }

Se poate observa c la schimbarea strii elementului, el notific toi

observatorii iar prin apelul metodei Notificare a fiecrui observator,

observatorul va declana aciunea ca rspuns al notificrii.

Se propune clasa Cons_obs care va genera un observator ce va afia la

consol mesajul Element modificat!! atunci cnd obiectul observabil i

schimb starea:

class Cons_obs : IObservator { public void Notificare() { Console.WriteLine("Element modificat!!"); } }

Pentru a exemplifica funcionalitatea se construiete obiectul oel de tip

Element, se construiete obiectul cu rol de observator (cobs1), se cupleaz

observatorul la obiectul observabil i se schimb starea elementului fapt care

genereaz apelul metodei Notificare din observator care determin afiarea

mesajului corespunztor, dup care se vizualizeaz noua valoare a

elementului.

Element oel = new Element();

15

Cons_obs cobs1 = new Cons_obs(); oel.Cupleaza(cobs1); oel.Valoare_el = 10; Console.WriteLine("elment = {0}", oel.Valoare_el);

V propunem s testai ntreaga funcionalitate i anume s realizai

decuplarea observatorului dup care s schimbai starea elementului i vei

observa c mesajul de notificare nu se va mai afia pentru c obiectele nu

mai conlucreaz dup decuplare.

Pentru a complica exemplul se mai adaug un alt observator de data aceasta

o clas derivat din clasa form (Form) care va implementa interfaa

IObservator. Metoda de notificare va afia mesajul Modificat pe cte o linie

nou ntr-ul control (mes) de tip Label de pe form. Pe de alt parte, din

cadrul formei se d posibilitatea modificrii valorii elementului prin

intermediul controlului (tval) de tip TextBox la apsarea pe butonul Set_val

fapt care va determina notificarea ambilor observatori ceea ce va duce la

apariia unui mesaj la consol ct i n form. Pentru a putea modifica

elementul din form, la constructorul formei se trimite ca parametru o

referin la obiectul de tip Element care se reine ntr-un atribut al formei i

prin care se va permite modificarea strii elementului.

public partial class Form1 : Form, IObservator { Element rel = null; public Form1(object fel) { InitializeComponent(); rel = (Element)fel; } public void Notificare() { mes.Text += "Modificat"+ Environment.NewLine; } private void button1_Click(object sender, EventArgs e) { rel.Valoare_el = Convert.ToInt32(tval.Text); } }

Testarea funionalitii s-a realizat prin definirea metodei Main n forma:

static void Main(string[] args)

16

{ Element oel = new Element(); Cons_obs cobs1 = new Cons_obs(); Form1 forma = new Form1(oel); oel.Cupleaza(cobs1); oel.Cupleaza(forma); oel.Valoare_el = 10; forma.ShowDialog(); Console.WriteLine("elment = {0}", oel.Valoare_el); }

ceea ce determina apariia interfeei aplicaiei ca n figura 2.1. Primul mesaj

a fost afiat ca urmare a schimbrii strii obiectului prin atribuirea realizat

n Main iar cel de-al doilea ca urmare a modificrii strii elementului din

form.

Figura 2.1 Interfaa aplicaiei

O clas poate avea pe lng atribute, proprieti, metode i

evenimente. Prin eveniment se nelege un tip de membru al unei clase care

este activat cnd evenimentul se declaneaz, n timpul execuiei unei

aplicaii. La momentul declanrii evenimentului metoda asociat va fi

apelat.

17

Spre exemplu, dac considerm un obiect de tip Timer, atunci el are

definit evenimentul Tick care se declaneaz periodic, dup ce se scurge o

perioad de timp. Declanarea evenimentului impune apelul unei metode

care implic efectuarea unei procesri ce ine de specificul aplicaiei, deci nu

se poate defini metoda n clasa Timer ns ea poate fi cuplat la eveniment,

din exteriorul clasei Timer. Concret, se va construi o aplicaie care s

asocieze efectul de blinking unui text (textul devine vizibil respectiv

invizibil la un iterval de 300 milisecunde). Pentru acest lucru se va declara

un obiect de tip Timer (t) n clasa Form1: Timer t; Pe evenimentul Load, de

iniializare a formei, se va construi obiectul Timer, se va stabili durata

intervalului de timp, n milisecunde i se va asocia evenimentului Tick

metoda (actiune) care se va apela cnd se va declana evenimentul:

private void Form1_Load(object sender, EventArgs e) { t = new Timer(); t.Interval = 300; t.Tick += new EventHandler(actiune); }

Se observ c asocierea metodei de utilizator actiune, evenimentului Tick, s-

a realizat cu operatorul += adic prin adugarea unui nou obiect de tip

EventHandler.

Metoda actiune are un prototip prestabilit n sensul c aceste metode care se

apeleaz la declanarea evenimentelor primesc: obiectul care a interceptat

evenimentul (sender) i un obiect (e) care conine argumentele ce nsoesc

evenimentul. Aceast metod se va defini n aplicaie i va schimba starea de

vizibilitate a textului care este un control de tip Label avnd numele et:

void actiune(object sender, EventArgs e) { et.Visible = ! et.Visible; }

Pornirea timer-ului se va face prin aplelul metodei Start n timp ce, oprirea

lui, se face prin apelul metodei Stop. Ambele metode se apeleaz prin

obiectul t, de tip Timer i operaiile se vor declana prin apsarea a dou

butoane special construite n acest sens.

18

Detaare metodei evenimentului se face prin construcia:

t.Tick -= new EventHandler(actiune);

dup care, la apsarea pe butonul care starteaz timer-ul nu se va mai apela

funcia actiune; deci, efectul de blinking pentru acel text nu se va mai

produce.

La nceputul acestui subcapitol s-a precizat faptul c modalitatea de a

construi obiecte observabile i observatori reprezint, de fapt, modul n care

se implementeaz evenimentele. Folosind evenimente n aplicaii .NET noi

utilizm un mecanism mai evoluat i mai simplu de folosit dar care ascunde

n esen mecanismul descris iniial. Pentru o mai bun nelegere a

problemei se propune ca exemplul din debutul acestui subcapitol sa-i

pstreze funcionalitatea doar c se va utiliza conceptul de eveniment pentru

ca obiectele s conlucreze.

Clasa Element va fi modificat astfel nct ea va conine un delegat care este

similar unui pointer la funcie adic se precizeaz o semntur de funcie

fr a-i preciza implementarea i un eveniment care este similar unei

proprieti asociate unui delegat.

class Element { public delegate void DElement(); public event DElement Schimba_el; int el; public int Valoare_el { get { return el; } set { if (el != value) { el = value; if(Schimba_el!=null) Schimba_el(); } } } }

19

Se observ c la schimbarea strii elementului se apeleaz funcia

Schimba_el care este de tipul precizat prin delegat i care la acest moment

nu are o implementare concret. Testul Schimba_el!=null ne asigur c

delegatul refer o implementare concret altfel s-ar genera eroare la apel.

Observatorii elementului trebuie conform acestui mecanism s

implementeze metoda Schimba_el. Pentru similitudine se pstreaz aceeai

observatori iar metoda Schimba_el va pstra coninutul metodei Notificare

din exemplul iniial.

class Cons_obs { public void Schimba_el() { Console.WriteLine("Element modificat!!"); } } public partial class Form1 : Form { Element obel = null; public Form1(object fel) { InitializeComponent(); obel = (Element)fel; } public void Schimba_el() { mes.Text += "Modificat!!"+Environment.NewLine; } private void button1_Click(object sender, EventArgs e) { obel.Valoare_el = int.Parse(tb.Text); } }

Se observ c practic observatorii au rmas la fel doar ca s-a modificat

numele metodei Notificare care acum a devenit Schimba_el. Dac am fi

denumit evenimentul Notificare observatorii ar fi rmas ca n exemplu

iniial.

O alt modificare important ce tine de lucrul cu evenimente o

constituie cuplarea i decuplarea care acum se realizeaz folosind operatorii

20

+= respectiv -= pe eveniment. Acest lucru este vizibil n metoda Main, care

acum are forma:

static void Main(string[] args) { Element el = new Element(); Cons_obs cobs1 = new Cons_obs(); Form1 frm = new Form1(el); el.Schimba_el += new Element.DElement(cobs1.Schimba_el); el.Schimba_el += new Element.DElement(frm.Schimba_el); el.Valoare_el = 10; frm.ShowDialog(); Console.WriteLine("elment = {0}", el.Valoare_el); }

Construirea unei clase care s conin un membru de tip eveniment

trebuie proiectat astfel nct acel eveniment s aib condiii bine precizate

pentru a se declana. Cu alte cuvinte, cel ce proiecteaz clasa trebuie s

defineasc evenimentele la care obiectele respective vor raspunde (de

exemplu, clasa Button definete evenimentul Click care se va declana la

momentul cnd se apas pe butonul mouse-ului i cursorul acestuia se afl

pe suprafaa butonului sau clasa Timer definete evenimentul Tick care se

declaneaz periodic la un anumit interval de timp). Pentru exemplificare, se

dorete a se construi o clas care s implementeze animaia prin vizualizarea

succesiv a unor imagini (tehnica filmului). Se urmrete definirea unui

eveniment care s notifice momentul terminrii afirii secvenei de imagini.

Un alt aspect deosebit de important n implementarea lucrului cu

evenimente se refer la mecanismul prin care este posibil asocierea unei

metode care se va apela la momentul declanrii evenimentului. Ideea de

baza const n faptul c cel care proiecteaz clasa definete evenimentul ns

aciunea concret care se va efectua la momentul declansrii evenimentului

se definete de ctre cel ce utilizeaz clasa. Pentru a implementa mecanismul

n clasa care definete evenimentul trebuie declarat un delegat, de exemplu:

21

public delegate void MM_EventHandler(object sender, EventArgs e);

S-a declarat de aceast dat un delegat care se aliniaz la prototipul

delegailor ce se asociaz evenimentelor n ceea ce privete programarea

aplicaiilor Windows. Prototipul este standard n sensul c parametrii au

semnificaiile: obiectul care trimite evenimentul (sender) i obiectul (e) care

ncapsuleaz alte elemente ce sunt trimise odat cu evenimentul. Dup

declararea delegatului se declar evenimentul (Notificare_Animatie) pe baza

lui, astfel:

public event MM_EventHandler Notificare_Animatie;

Clasa care implementeaz animaia (MM_anim), prin tehnica

filmului este:

namespace animatie { public delegate void MM_EventHandler(object sender, EventArgs e); public class MM_anim { public event MM_EventHandler Notificare_Animatie; //folosit pentru a stoca imaginile ArrayList vimag = new ArrayList(); //reprezinta colectia de imagini int k; //variabila pentru referirea unei imagini din colectie PictureBox cadru; // controlul pentru afisarea imaginilor // timer pentru controlul periodicitatii afisarii imaginilor Timer t; // constructor care primeste controlul de afisare si // intervalul de timp la care vor fi afisate imaginile public MM_anim(PictureBox fcadru, int intv) { cadru = fcadru; t = new Timer(); t.Interval = intv; t.Tick += new EventHandler(actiune); } //adaugarea unei imagini la colectie; //s numele fisierului ce contine imaginea public void Add_imag(string s) { vimag.Add(new Bitmap(s)); } // metoda care declanseaza animatia

public void Play()

22

{ k = 0; // refera prima imagine din colectie t.Start(); // porneste timer-ul } // metoda cuplata la evenimentul Tick al Timer-ului // ea realizeaza afisarea tuturor imaginilor din colecie private void actiune(object sender, EventArgs e) { cadru.Image = (Bitmap)vimag[k++]; if (k == vimag.Count) { // in cazul in care s-a afisat si ultima imagine din colectie t.Stop(); // se opreste timer-ul // se invoca evenimentul Notificare_Animatie

if (Notificare_Animatie != null) Notificare_Animatie(this, new EventArgs());

} } } }

Se observ c, dup ce se afieaz i ultimul cadru, se oprete timer-ul i se

apeleaz metoda Notificare_Animatie care primete obiectul (this) i un

obiect de tip EventArgs pentru a realiza concordana cu prototipul

delegatului; n exemplul prezentat nu se realizeaz i trimiterea de informaii

suplimentare odat cu evenimentul.

Testarea funcionalitii clasei s-a realizat prin construirea unei aplicaii

Windows Forms care utilizeaz un control de tip PictureBox numit canvas i

un buton pentru a derula animaie (Play). In cadrul clasei form s-a declarat

un obiect de tip MM_anim: MM_anim anim; Metoda Form1_Load ce relizeaz

iniializarea formei are urmtoarea definiie:

private void Form1_Load(object sender, EventArgs e) { // construirea obiectului anim anim = new MM_anim(canvas, 300); int i; // calea directorului in care se regasesc imaginile string cale = "d:\\media\\pamintul\\"; // adaugarea imaginilor in colectie fisierele au numele // c1.jpg, c2.jpg, ... c15.jpg for (i = 0; i < 15; i++)

anim.Add_imag(cale + "c" + (i + 1).ToString() + ".jpg"); // asocierea metodei actiune evenimentului Notificare_Animatie

23

anim.Notificare_Animatie +=new MM_EventHandler(actiune); }

Apsarea butonului Play determin declanarea animaiei:

private void button1_Click(object sender, EventArgs e) {

anim.Play(); }

Metoda actiune care se va apela la declanarea evenimentului de terminare a

derulrii animaiei are ca obiectiv afiarea mesajului:

Animatia s-a terminat!!:

public void actiune(object sender, EventArgs e) {

MessageBox.Show("Animatia s-a terminat!!", "Notificare", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Asterisk);

}

Interfaa aplicaiei precum i notificarea terminrii animaiei se ilustreaz n

figura 2.2.

Figura 2.2 Afiarea mesajului de notificare a terminrii animaiei

Dac se dorete a se trimite odat cu mesajul i alte informaii atunci

este neceasar a se deriva o clas din clasa EventArgs care s conin propriile

elemente. In exemplul prezentat ar putea fi util s se transmit odat cu

evenimentul de notificare i informaia suplimentar cu privire la numrul

cadrului. Astfel, n domeniul de nume animatie se va defini clasa

MM_EvArgs dup cum urmeaz:

public class MM_EvArgs : EventArgs { int cs; // numarul cadrului

24

// constructorul care primeste numarul cadrului public MM_EvArgs(int z) { cs = z; }

// proprietatea pentru obtinerea numarului de cadre public int cadru_stop { get { return cs; } } }

Modificrile care decurg din folosirea unei clase proprii pentru argumentele

evenimentului sunt:

n clasa MM_anim se modific metoda actiune astfel nct apelul

metodei Notificare_Animatie va avea forma:

Notificare_Animatie(this, new MM_EvArgs(k));

n clasa Form1 unde se testeaz funcionalitatea clasei MM_anim, se

modific metoda actiune care se apeleaz pe evenimentul

Notificare_Animatie astfel nct mesajul va conine i numrul de

cadre afiate:

public void actiune(object sender, MM_EvArgs e) { MessageBox.Show("Animatia s-a terminat ultimul cadru: "

+ e.cadru_stop.ToString()+"!!", "Notificare", MessageBoxButtons.OK,

MessageBoxIcon.Asterisk); }

25

3. Prezentarea i utilizarea framework-ului ArcObjects .NET SDK pentru dezvoltarea

aplicaiilor GIS

3.1 Introducere

ArcObjects reprezint un framework dezvoltat pe tehnologia

componentelor de tip COM (Component Object Model) pe baza cruia este

construit produsul software cunoscut sub denumirea de ArcGIS, dezvoltat

de ESRI (Environmental Systems Research Institute). Cele trei versiuni de

ArcGIS (ArcView, ArcEditor i ArcInfo) partajeaz aceleai aplicaii de

baz: ArcCatalog i ArcMap. Modelul de date al geobazei de date precum i

ArcObjects constituie fundamentele celor dou aplicaii desktop.

Modelul de date georelaional implic stocarea datelor n formate

independente care se bazeaz pe divizarea atributelor n dou entiti i

stocarea lor separat. Astfel, o dat spaial este alctuit din atributul

spaial, care se stocheaz separat de atributele nonspaiale, legtura fiind

fcut prin intermediul unui cmp de identificare (ID), ce are rolul de

combina, n mod coerent, cele dou tipuri de atribute. Legtura dintre entiti

se poate face bidirecional adic fie de la cele spaiale ctre cele nonspaiale

sau invers, ca n figura 3.1.

Stocarea datelor spaiale prin modelul geobaz de date presupune

stocarea att a atributelor spaiale ct i a celor nonspaiale, mpreun, ntr-o

tabel de atribute. Cmpul care conine atributul spaial este de tip vector

(geometric).

Caracteristicile spaiale sunt implementate i procesate prin

intermediul claselor de obiecte cu toate c ele rezid n tabelele unei baze de

date relaionale. Astfel, acestea conin proprieti i metode care opereaz

asupra lor. Pentru a lucra cu framework-ul ArcObjects, n modul

programare, este necesar nelegerea tipurilor de clase care se afl n relaii

de diferite tipuri, n cadrul bibliotecii de clase.

26

Date nespaiale pentru Regiunea 5

Date nespaiale pentru Regiunea 4

Date nespaiale pentru Regiunea 3

Date nespaiale pentru Regiunea 2

Date nespaiale pentru Regiunea 1

Structuri de date spaiale Atribute nonspaiale

Regiunea 5

Regiunea 4 Regiunea 3

Regiunea 2

Regiunea 1

( a )

Date nespaiale pentru Regiunea 5

Date nespaiale pentru Regiunea 4

Date nespaiale pentru Regiunea 3

Date nespaiale pentru Regiunea 2

Date nespaiale pentru Regiunea 1

Structuri de date spaiale Atribute nonspaiale

Regiunea 5

Regiunea 4 Regiunea 3

Regiunea 2

Regiunea 1

( b )

Figura 3.1 Tipuri de legturi: nainte (a) i napoi (b)

Un sistem informatic geografic lucreaz cu date spaiale. Aceste date

se folosesc pentru a reprezenta diferite elemente din realitatea geografic,

prin tipuri de vectori (caracteristici spaiale) i prin locaia lor pe suprafaa

pmntului.

27

Principalele date spaiale de tip vectorial sunt:

- Punctul este caracterizat prin locaia sa, nu ocup spaiu i nu are

asociat o arie sau un volum. Intr-o baz de date punctul se

stocheaz printr-o msur direct a lui sau printr-o msur

indirect (transformare). Data de tip raster este un exemplu de

folosire a msurii directe a unui punct i include harta de pixeli

(imaginea bitmap). De exemplu, o imagine preluat din satelit

realizeaz o coresponden direct ntre un pixel de imagine i

suprafaa acoperit de el pe suprafaa terestr.

- Linia se caracterizeaz prin existena a cel puin dou puncte (cel

de nceput i cel de sfrit) urmnd ca punctele intermediare s fie

generate prin ecuaia dreptei. Un obiect spaial este descris, de

obicei, printr-o colecie de segmente ca de exemplu cursul unui

ru sau al unui drum, ce formeaz o polilinie. Din punct de

vedere spaial, liniei i se asociaz doar informaie de lungime nu

i informaie de grosime sau laime.

- Poligonul se caracterizeaz printr-o locaie i un contur. Locaia

este dat de un punct fix pentru a ancora poligonul n spaiu (de

obicei este punctul din centrul regiunii). In spaiul bidimensional,

conturul se vizualizeaz ca o linie iar n spaiul tridimensional ca

o suprafa. Data de tip regiune stocat ntr-o baz de date este o

aproximare geometric a unui obiect spaial (de exemplu,

judeele unei ri, lacurile etc). Acestui tip de vector i se poate

calcula aria i perimetrul. Este singura dat spaial care acoper

suprafee n spaiul geografic studiat.

Pe lng datele spaiale de tip vector, sistemele informatice

geografice mai opereaz i cu date de tip raster. Acestea se descriu printr-un

grid de culoare (hri de bii), acoper o zon bine definit de pe suprafaa

terestr i se folosesc pentru a induce mai mult realism spaiului geografic

studiat. Sub form de raster se reprezint imaginile satelitare, modelul de

altitudine al terenului (DEM), ortofotoplanul, hrile scanate etc.

28

Datele spaiale, fie c sunt vectori fie c sunt de tip raster, trebuie s

fie localizate pe suprafaa pmntului. Localizarea lor se face prin

coordonate geografice (longitudine, latitudine) sau coordonate de tip

proiecie (de exemplu, sistemul de coordonate UTM Universal Transverse

Mercator).

Prin longitudine se nelege unghiul format ntre primul meridian i

poziia pe glob, n timp ce prin latitudine se nelege unghiul format ntre

ecuator i poziia pe glob (figura 3.2).

Un sistem de coordonate de tip proiecie este un sistem de

coordonate n plan, bazat pe o proiecie a hrii. Hrile sunt reprezentate n

plan dar ele reprezint suprafee curbe. Transformarea spaiului

tridimensional ntr-un spaiu bidimensional se numete proiecie (figura 3.3).

De exemplu, sistemul de coordonate UTM se bazeaz pe proiecia Mercator.

Figura 3.2 Latitudine Longitudine [2]

Figura 3.3 Proiecia

29

3.2 Clase, obiecte, relaii i interfee

ArcObjects se compune din clase i obiecte. Clasele descriu n mod

general mulimea de obiecte care au aceleai atribute. Obiectele sunt instane

de clase i se refer la elemente concrete din realitate. Rndurile unei tabele

se identific cu obiectele unei clase de obiecte iar coloanele ei reprezint

atributele clasei.

Exist trei tipuri de clase n framework-ul ArcObjects [1]:

- Coclase care sunt utilizate pentru a genera noi obiecte, de

exemplu, clasa RgbColor este folosit pentru a defini i manipula

culori conform modelului de culoare RGB;

- Clase abstracte care nu pot fi folosite la generarea de noi obiecte

ns au rolul de a construi ierarhii de clase care pornesc de la o

entitate avnd un caracter general. Ele conin atribute i metode

care sunt motenite de toate clasele derivate direct sau indirect

din ea. De exemplu, clasele care implementeaz diferite modele

de culoare sunt derivate dintr-o clasa abstract numit Color;

- Clase, care nu se folosesc direct pentru a genera noi obiecte ci

acestea sunt construite prin intermediul altor obiecte; de exemplu,

pentru a accesa caracteristicile selectate la un moment dat pe

hart se poate construi un obiect de tip MapSelection pornind de

la obiectul hart.

In cadrul unei biblioteci de clase se stabilesc diferite tipuri de relaii

ntre clase. Inelegerea acestor relaii ajut programatorii s neleag

filosofia de dezvoltare a framework-ului i s programeze eficient aplicaiile.

Tipurile principalele de relaii [4] sunt:

- De asociere, care se pune n eviden ntre dou clase. O asociere

poate fi multipl, notat (1..*) sau avnd cel mult o asociere

(1..0). De exemplu, o astfel de relaie exist ntre clasa Color i

ColorRamp n sensul c o ramp de culori este format din mai

multe culori i este ilustrat n figura 3.4;

30

Figura 3.4 Asocierea

- De motenire, se definete ntre o superclas i o subclas.

Astfel, o subclas este o specializare a unei superclase i i

motenete atributele i proprietile. De exemplu, clasa Symbol

este o superclas pentru MarkerSymbol, LineSymbol i

FillSymbol i se figureaz dup cum se poate observa n figura

3.5;

Figura 3.5 Motenirea

- De compunere, care se descrie prin faptul c un obiect are n

compunere unul sau mai multe obiecte de alt tip. Este oarecum

similar cu asocierea doar c entitile sunt structural diferite. De

exemplu, un document de tip hart este format din mai multe

hri ceea ce se ilustreaz ca n figura 3.6, unde MxDocument este

clasa document iar Map reprezint clasa hart;

Figura 3.6 Compunere

- De agregare, care presupune c o clas este definit prin

agregarea elementelor altor clase, care sunt de tipuri diferite i

31

aprioric cunoscute. Spre exemplu, un obiect Cursor se poate crea

pornind de la un obiect de tip Table, adic o tabel i de la un

obiect de tip QueryFilter care impementeaz partea de filtrare a

datelor din tabel pentru a constitui cursorul. In figura 3.7 se

ilustreaz acest tip de relaie;

Figura 3.7 Agregare

- De instaniere, care presupune c un obiect se poate crea doar

prin intermediul altui obiect. De exemplu, n figura 3.7, se poate

observa c obiectul Cursor se poate construi prin intermediul

obiectelor Table i QueryFilter.

Biblioteca de clase ArcObjects, a fost construit n mod deosebit prin

definirea i implementarea interfeelor, lucru caracteristic tehnologiei COM.

Prin interfa se nelege o grupare logic de proprieti i metode definit

pentru una sau mai multe clase. Interfaa se bazeaz pe un anumit nivel de

generalitate sau pe necesiti specifice de utilizare. Prin convenie,

denumirile interfeelor ncep cu litera I, de exemplu: IMap, IApplication,

IDocument etc. Interfeele, pe de o parte, sunt implementate de ctre una sau

mai multe clase iar pe de alt parte, o clas poate implementa una sau mai

multe interfee. Astfel, clasa Map implementeaz mai multe interfee printre

care IMap i ITableCollection. Pornind de la coclase, se pot defini referine

(pointeri) la interfee care se ncarc prin construirea unui obiect al unei

coclase sau prin atribuirea unui obiect / interfee unei alte interfee. Este

evident faptul c acest lucru e posibil dac respectiva clas implementeaz

ambele interfee. Avnd o referin valid la o interfa, atunci doar

metodele i proprietile acelei interfee pot fi utilizate. Pentru a exemplifica

elementele descrise, se identific faptul c interfaa IMap are o proprietate

care returneaz numrul de caracteristici spaiale selectate pe hart

32

(SelectionCount), n timp ce interfaa ITableCollection are proprietatea

TableCount care returneaz numrul de tabele de atribute nonspaiale

existente n cadrul documentului hart. Presupunem c variabila doc

reprezint o referint la interfaa IMxDocument, a obiectului MxDocument

care implementeaz documentul hart:

IMxDocument doc = ArcMap.Document;

iar aceast interfa are o proprietate care furnizeaz harta curent sub forma

unei referine la IMap. In acest caz, se foreaz conversia explicit ctre un

obiect de tip hart (Map):

Map harta = (Map)doc.FocusMap;

Pentru a accesa proprietile din interfeele IMap i ITableCollection ale

clasei Map, atunci se definesc referine la acele interfee i ele se ncarc din

obiectul harta (de tip Map):

IMap pimap = (IMap)harta; ITableCollection pitc = (ITableCollection)harta;

Odat ce au fost ncrcate referinele ctre interfeele dorite, se pot accesa i

proprietile pentru a fi afiate:

// afiarea numrului de caracteristici selectate MessageBox.Show(pimap.SelectionCount.ToString()); // afiarea numrului de tabele MessageBox.Show(pitc.TableCount.ToString());

Interfeele au, de asemenea, rolul de a extinde funcionalitatea framework-

ului. Astfel, se permite programatorilor s defineasc, n ArcObjects, noi

interfee care pot fi adugate la cele existente.

O interfa conine proprieti i metode pe care utilizatorul le poate

accesa prin intermediul ei. Proprietile definesc caracteristicile (atributele)

unei interfee n timp ce metodele definesc comportamente specifice ale

interfeei. In ArcObject sunt descrise grafic interfeele, astfel nct,

programatorul s-i poat da seama care sunt proprieti i care sunt metode.

Astfel, proprietile sunt descrise prin linie n timp ce metodele se descriu

prin sgei ( ). La rndul lor, proprietile pot fi de mai multe feluri:

- read only, adic pot fi doar consultate valorile lor i se figureaz:

33

- write only, adic pot fi doar modificate valorile lor i se

figureaz: dac se atribuie prin valoare i prin

referin;

- read-write, adic pot fi att consultate ct i modificate i se

figureaz:

o n cazul n care se atribuie o valoare proprietii;

o n cazul n care se atribuie o referin proprietii.

De exemplu, interfaa IFeatureCursor (figura 3.8) motenete interfaa

IUnknown i conine:

Figura 3.8 Interfaa IFeatureCursor

colecia de cmpuri (Fields); precum i

funcii care realizeaz tergerea unei caracteristici (DeleteFeature),

cutarea unui cmp (FindField), eliberarea buffer-elor (Flush),

inserarea unei caracteristici (InsertFeature), accesarea urmtoarei

caracteristici (NextFeature) i actualizarea caracteristicii

(UpdateFeature).

3.3 Programarea aplicaiilor GIS folosind ArcObjects

Pentru a utiliza ArcObjects n mediul .NET au fost generate

assembly-uri i biblioteci de obiecte COM pentru a gestiona interaciunea

.NET-COM. Folosind ArcOjects, se pot dezvolta aplicaii n mai multe

modaliti:

Se pot dezvolta aplicaii GIS de sine stttoare folosind

componenta ArcEngine i un mediu de dezvoltare a aplicaiilor

software precum Visual Studio.NET;

34

Se pot dezvolta extensii care ulterior se ataeaz la aplicaii ale

pachetului ArcGIS i care constituie elemente de interaciune

pentru diferite procesri personalizate n GIS;

Se pot dezvolta aplicaii Web.

Exemplificarea utilizrii framework-ului s-a realizat folosind pachetul

software ArcGIS 10 i mediul de programare Visual Studio.NET 2010, n

varianta de construire a extensiilor pentru a personaliza procesrile n GIS.

4.3.1 Modul de construire a extensiilor n ArcGIS

ArcGIS 10 introduce pentru dezvoltarea extensiilor ArcGIS Desktop

noul model add-in Desktop care furnizeaz un cadru de construire a unei

colecii de elemente personalizate, incluse ntr-un singur fiier. Utilizarea

add-ins pentru personalizarea aplicaiilor GIS ofer avantajul c acestea pot

fi uor partajate ntre utilizatorii conectai la o reea, nu necesit soft de

instalare sau parcurgerea de proceduri pentru nregistrarea COM-urilor.

Add-ins pot fi scrise n tehnologiile .NET sau Java alturi de XML

(Extensible Markup Language). XML se utilizeaz pentru a descrie

elementele de interfa, n timp ce prin .NET sau Java se implementeaz

funcionalitatea extensiilor.

Tipurile de add-ins permise pentru personalizarea aplicaiilor ArcGIS

Desktop sunt:

Butoane i instrumente reprezint controale simple care pot

apare pe bare de instrumente iar n cazul butoanelor i pe

meniuri;

Combobox furnizeaz liste derulante pentru alegerea opiunilor

dar i posibilitatea de a defini zone de editare;

Meniuri i meniuri contextuale care pot apare att pe bare de

instrumente ct i sub form de meniuri pop-up adugate

contextului aplicaiei;

Multi-opiuni reprezint o colecie dinamic de opiuni ale unui

meniu care va fi creat la momentul execuiei;

35

Bar de instrumente fereastr care poate gzdui diferite tipuri

de controale: butoane, instrumente, grupuri de instrumente i

combobox-uri;

Grup de instrumente reprezint un grup compact de instrumente

care apare n bara de instrumente sub forma unui mic buton de tip

drop-down pentru a expanda celelalte elemente din grup n

vederea utilizrii lor;

Ferestre care apar n aplicaii ArcGIS Desktop. Ele pot fi

populate cu diverse tipuri de controale, inclusiv controale ESRI;

Extensii ale aplicaiei sunt utilizate pentru coordonarea

aciunilor ntre celelalte componente (butoane, instrumente i

ferestre) care exist n cadrul add-in. Aceste extensii se utilizeaz

pentru stocarea strilor asociate add-in i se pot folosi pentru a

intercepta i rspunde la diversele evenimente expuse de

aplicaia gazd;

Extensii pentru editare permit personalizarea operaiei de

editare direct n contextul de lucru al acestei operaii. Extensiile

de editare sunt ncrcate cnd se ncepe sesiunea de editare.

Construirea unui add-in pentru ArcMap n Visual Studio .NET 2010

se realizeaz n urmtoarele etape:

A. Realizarea unui document hart (fiier mxd) care s conin o

compoziie tematic. Pornind de la existena bazei de date de tip

personal geodatabase, bd_ro.mdb, care conine judeele din

Romnia, ca date spaiale de tip poligon, n aplicaia ArcMap se

ncarc stratul tematic judete, din baza de date i se va stoca

aceast compoziie tematica n fiierul h_ro.mxd, dup cum se

observ n figura 3.9. Construirea acestui document are ca scop

crearea cadrului contextual pentru a utiliza i testa

funcionalitatea extensiei.

36

Figura 3.9 Document hart n ArcMap

Figura 3.10 Tip de proiect

B. Se deschide Visual Studio.NET 2010, se alege proiect nou de tip

Visual C#, se deschide grupul ArcGIS, se alege ablonul Desktop

Add-Ins, se selecteaz varianta 3.5 de .NET Framework i se mai

selecteaz aplicaia pentru care se va construi extensia ArcMap

Add-in, ca n figura 3.10.

37

Figura 3.11 Descrierea general a add-in-ului

C. Etapa de completare a tipului de add-in ct i a metadatelor lui se

desfoar prin intermediul a dou ferestre. In prima fereastr,

figura 3.11 se introduc date cu privire la numele, compania,

descrierea i autorul add-in-ului.

Figura 3.12 Alegerea tipului i modificarea de atribute pentru add-in

38

In cea de-a doua fereastr a procesului de construire a extensiei se va alege

n primul rnd tipul de add-in, n cazul exemplului s-a ales Button dup care

se completeaz diferite informaii despre acesta, dup cum se poate observa

n figura 3.12.

Principalul atribut care se impune a se modifica este Category

deoarece comanda definit prin acest add-in va fi regsit n ArcMap la acea

categorie. De asemenea, se impune a se modifica textul ce va apare pe

buton, tooltip-ul, imagine iconiei etc. In final se apas butonul Finish i se

termin procesul de creare a noului proiect.

Dup parcurgerea acestor etape se pot observa dou fiiere,

principale, generate:

Fiierul Config.esriaddinx conine descrierea add-in-ului sub

forma unui document XML:

Test_add {154cb4c3-092a-4bfd-a203-4688972b7cbe} Test Extensie 1.0 Images\Test_add.png mar ASE 3/24/2011

Se regsesc n acest document informaiile care au fost introduse prin

formele prezentate la procesul de construire a proiectului, rezultatul fizic al

acestui proiect adic o bibliotec cu legare dinamic, n exemplul prezentat,

39

avnd numele Test_add.dll. Tot n cadrul proiectului a fost generat folderul

Images n care se observ fiierul Button1.png care conine iconia implicit

a butonului. Imaginea poate fi editat cu un editor de imagini bitmap astfel

nct programatorul s-i personalizeze elementul de interaciune.

Fiierul Button1.cs conine comportamentul acestui add-in sub

form de cod surs scris n limbajul C#:

using System; using System.Collections.Generic; using System.Text; using System.IO; namespace Test_add { public class Button1 : ESRI.ArcGIS.Desktop.AddIns.Button { public Button1() { } protected override void OnClick() { // // TODO: Sample code showing how to access button host // ArcMap.Application.CurrentTool = null; } protected override void OnUpdate() { Enabled = ArcMap.Application != null; } } }

Clasa care implementeaz comportamentul butonului are numele implicit

(Button1) iar metoda suprascris OnClick() trebuie dezvoltat astfel nct la

evenimentul Click pe buton s se efectueze aciunea dorit. Pentru

exemplificare, se va afia mesajul Ai apasat!! ntr-o caset de mesaje.

Afiarea mesajului se va face prin apelul metodei statice Show din clasa

MessageBox dup cum urmeaz: MessageBox.Show("Ai apasat!!"); n cadrul

metodei OnClick. Clasa MessageBox aparine domeniului

System.Windows.Forms care se va include: using System.Windows.Forms; i

totodat se va aduga la Solution Explorer/References componenta .NET:

System.Windows.Forms.

40

Dup aceste modificri, se va rula proiectul i se observ c se

lanseaz, n paralel, aplicaia ArcMap. Pentru a testa extensia se procedeaz

astfel:

n ArcMap se selecteaz meniul Customize/Toolbars/Customize

i apare dialogul din figura 3.13. Utilizatorul extensiei poate s-i

construiasc propriul toolbar care s fie folosit ca gazd pentru

propriile lui comenzi. Pentru acest lucru, se apas butonul New...

i se construiete o nou bar de instrumente (n exemplu, avnd

numele Test figura 3.13).

Figura 3.13 Personalizarea interfeei cu utilizatorul

Prin apsarea butonului OK se va construi noua bar de instrumente care va

fi adugat la cele deja existente n ArcMap ns ea nu va conine nici un

control figura 3.14.

Adugarea controlului (butonului) la bara de instrumente care

tocmai a fost creat; Se alege tab-ul Commands n cadrul ferestrei

de dialog Customize i va apare forma ilustrat n figura 3.15. Se

observ c fereastra conine dou controale de tip list, una

conine categoriile iar cealalt comenzile care aparin respectivei

categorii. Astfel, se caut categoria care are numele identic cu

ceea ce s-a introdus la construirea proiectului, pentru atributul

categorie (vezi figura 3.12). Dup selectarea categoriei, se poate

observa c n lista de comenzi apare comanda construit prin

41

aplicaia .NET. Se selecteaz comanda i prin drag and drop se

adaug n bara de instrumente anterior construit. Astfel, bara de

instrumente se populeaz cu comenzile pe care le dezvoltm noi

sau cu alte comenzi deja existente n ArcMap. In figura 3.16 se

ilustreaz bara de instrumente populat cu comanda Test. Dup

procesul de populare cu comenzi a barei de instrumente, se

nchide fereastra de dialog Customize apsnd pe butonul Close.

Figura 3.14 Adugarea unei noi bare de instrumente

Figura 3.15 Categorii / comenzi

42

Salvarea documentului hart din ArcMap pentru ca acesta s

stocheze i extensia personalizat. Ori de cte ori se va deschide

documentul h_ro.mxd va apare i extensia nou construit. Acest

proces de construire a extensiei se va face o singura dat, la

prima rulare a aplicaiei. In rest, se va deschide documentul i se

va testa funcionalitatea comenzii.

Figura 3.16 Extensia personalizat n ArcMap

Testarea funcionalitii comenzii se face dnd click pe butonul

din bara nou construit. Rezultatul este ilustrat n figura 3.17 i se

concretizeaz prin afiarea mesajului Ai apasat!! n caseta de

mesaje.

Figura 3.17 Rezultatul testrii comenzii

43

4.3.2 Simbologii n GIS

Una din principalele aplicaii ale GIS se refer la faptul c, pe hri,

se pot afia diverse informaii statistice, astfel, utilizatorul avnd i o

perspectiv geografic asupra fenomenului reprezentat. Afiarea rezultatelor

fenomenelor economice / sociale pe hri implic construirea de cartograme.

Prin cartogram se nelege reprezentarea grafic pe o hart a unor indicatori

statistici prin: tonuri de culoare, patternuri de afiare, dimensiuni variabile a

simbolurilor afiate etc.

Privind din perspectiva modelului relaional, se consider o baza de

date de tip personal geodatabase bd_ro.mdb, n care exist tabela judete care

conine judeele sub form de date spaiale de tip poligon i tabela populaie

care conine populaia judeelor dup cum urmeaz:

populaia n orae mari (avnd un numr de locuitori mai mare de

150000) cpop;

populaia n orae (avnd un numr de locuitori cuprins ntre

10000 i 150000) tpop;

populaia n mediul rural (avnd un numr de locuitori mai mic

de 10000) rpop.

Cele dou tabele conin un cmp comun pe baza cruia se realizeaz

jonciunea ntre cele dou tabele, este vorba de simbolul judeului aa cum

apare pe numerele de nmatriculare a autovehiculelor, cmp de tip ir de

caractere de lungime dou caractere. Numele lui este sy n tabela populaie i

sj n tabela judee.

Un prim exemplu de realizare a unei cartograme const n a colora

judeele de pe hart ntr-un gradient de culoare n funcie de populaia lor

total. Astfel, prin apsarea butonului de pe bara de instrumente construit n

acest scop, harta se va colora n funcie de totalul populaiei i va apare i

legenda corespunztoare simbologiei create.

Codul surs conine mai multe pri n funcie de etapele pe care le

soluioneaz:

44

Identificarea stratului tematic care se va colora n cazul

exemplului este vorba de layer-ul judee.

// declarare de variabile pentru a stoca numarul de layer-e (nl), // i variabila contor i nrg numrul de grupe (intervale) n care // se vor diviza judeele n funcei de populaie int nl, i, nrg=3; IMxDocument doc = ArcMap.Document; // obinerea documentului hart IMap harta = doc.FocusMap; // obinerea hrii // declarare de interfee pentru layer fiecare conine proprieti // i metode necesare n diferite contexte de lucru ILayer lyr = null; IFeatureLayer ifl = null; IFeatureClass ifc = null; // determinarea numrului de layere ce exist n cadrul hrii nl = harta.LayerCount; // iterarea layer-elor pentru a identifica layerul judete // pe care dorim sa-l colorm for (i = 0; i < nl; i++) { lyr = harta.get_Layer(i); if (lyr.Name == "judete") { // accesarea interfeei IFeatureLayer pentru layer-ul dorit ifl = (IFeatureLayer)lyr; // prin interfaa IFeatureLayer se acceseaz proprietatea FeatureClass // care conine proprieti i metode cu privire la clasa de // caracteristici spaiale ifc = (IFeatureClass)ifl.FeatureClass; } }

Construirea spaiului de lucru de tip baz de date Access care se

va mapa pe fiierul bd_ro.mdb:

Type tip = Type.GetTypeFromProgID("esriDataSourcesGDB.AccessWorkspaceFactory"); IWorkspaceFactory wsf = (IWorkspaceFactory)Activator.CreateInstance(tip); IWorkspace ws = wsf.OpenFromFile(@"d:\test_bdsa\bd_ro.mdb", 0);

Realizarea jonciunii ntre tabela de atribute spaiale judete i

tabela de atribute nonspaiale populatie. Pentru a realiza acest

lucru trebuie ca tabela de atribute nonspaiale s fie inclus n

documentul hart. Dup cum se poate observa n figura 3.17,

aplicaia ArcMap conine dou ferestre principale i anume

fereastra din stnga ce afieaz cuprinsul hrii (Table Of

45

Contents TOC) i fereastra n care se afieaz compoziia

tematic (harta) propriu-zis. In fereastra TOC se vizualizeaz

layer-ele adic straturile tematice, bara de instrumente a ferestrei

conine mai multe butoane care ofer i o alt perspectiv

coninutului ferestrei TOC. Astfel, dac se apas pe butonul List

by Source se listeaz toate entitile incluse la documentul hart

prin sursa lor de provenien. In cazul n care se adaug i tabela

de atribute nonspaiale populatie, alturi de caracteristica spaial

judee, atunci fereastra TOC va avea coninutul afiat n figura

3.18.

Figura 3.18 Afiarea entitilor unui document prin sursa lor

Adugarea tabelei de atribute nonspaiale se poate face static,

respectiv prin programare:

//se construiete un set de date cu numele tabelei (populaie) // n cadrul spaiului de lucru // construit anterior (baza de date Access bd_ro.mdb) IDatasetName dsn = new TableNameClass(); dsn.Name = "populatie"; dsn.WorkspaceName = (IWorkspaceName)(((IDataset)ws).FullName); // se deschide tabela populatie i se ncarc variabila // tpop de tip ITable IName name = (IName)dsn; ITable tpop = (ITable)name.Open(); if (tpop == null) { MessageBox.Show("Nu exista tabela"); return; } // se adaug tabela la colectia de tabele a hartii // colectia de tabele fiind (ITableCollection) // care se refer doar la tabelele de atribute nonspaiale ((ITableCollection)harta).AddTable(tpop);

46

Tabela populaie conine populaia n orae mari, n orae i n mediul rural

pentru fiecare jude. Pentru a obine populaia total se va face suma acestor

cmpuri i se va stoca ntr-un alt atribut al tabelei populaie. Cartograma se

va realiza prin colorarea hrii n funcie de populaia total a judeului.

Adugarea cmpului Total_populaie la tabela populatie:

//construirea cmpului Total_populatie de tip ntreg IField totp = new FieldClass(); IFieldEdit totped = (IFieldEdit)totp; totped.Name_2 = "Total_populatie"; totped.Type_2 = esriFieldType.esriFieldTypeInteger; //adugarea cmpului nou construit la tabela populatie tpop.AddField(totped);

Umplerea cmpului Total_populaie cu suma valorilor celor trei

cmpuri (cpop+tpop+rpop), adic populaia n orae mari, orae i

mediul rural

// construirea unui cursor mapat pe tabela populatie - tpop ICursor ctpop = tpop.Update(null, false); IRow rind; // traversarea cursorului rnd cu rnd rind = ctpop.NextRow(); while (rind != null) { // calcului valorii noului cmp int k = (Int32)rind.get_Value(1) + (Int32)rind.get_Value(2) +

(Int32)rind.get_Value(3); // setarea valorii cmpului dorit rind.set_Value(4, k); // confirmarea modificrii rndului ctpop.UpdateRow(rind); // trecerea la rndul urmtor rind = ctpop.NextRow(); }

Efectuarea jonciunii propriu-zise dintre tabela care conine

caracteristica spaial (judete) i tabela cu date nonspaiale

(populatie) pe cmpul simbol jude:

// construirea unui obiect pentru realizarea jonciunii n memorie IMemoryRelationshipClassFactory mrc = new MemoryRelationshipClassFactoryClass(); // realizarea jonciunii ntre tabelele judete identificat // prin ifc i populaie // identificat prin tpop, relaia este de tip unu la unu

47

IRelationshipClass rc = mrc.Open("test", ifc, "sj", (IObjectClass)tpop, "sy", "jud", "populatie",

esriRelCardinality.esriRelCardinalityOneToOne); // afiarea relaiei n cadrul aplicaiei ArcMap ((IDisplayRelationshipClass)ifl).DisplayRelationshipClass(rc, esriJoinType.esriLeftOuterJoin);

Construirea intervalelor pentru divizarea judeelor n funcie de

populaia lor. In ArcGIS sunt implementate mai multe tehnici de

a realiza clasificarea unor elemente n funcie de valoarea unui

indicator (atribut). Pentru a realiza acest lucru trebuie s se

identifice intervale disjuncte de valori iar elementele care au

valoarea indicatorului respectiv ntr-un anumit interval formeaz

o grup. Spre exemplu, cea mai simpl metod de calcul a

intervalelor de valori se refer la divizarea n intervale egale a

domeniului de valori aferent cmpului pe baza cruia se face

clasificarea. Metoda folosit n exemplu pentru determinarea

intervalelor o reprezint divizarea natural (NaturalBreaks) care

are la baz principiul formrii de grupe astfel nct dispersia n

interiorul grupei s fie minim iar dispersia ntre grupe s fie

maxim.

// construirea unei histograme pe baza atributului dup care // se va face clasificarea ITableHistogram ith = new BasicTableHistogramClass(); // cmpul ith.Field = "Total_populatie"; // tabela care contine cimpul ith.Table = tpop; // declararea a doua obiecte in care se vor stoca valorile // atributului (vval) si frecvenele de apariie a lor (vfrecv) object vval, vfrecv; // ncrcarea propriu-zis a obiectelor ((IBasicHistogram)ith).GetHistogram(out vval, out vfrecv); // construirea unei interfee de clasificare pe baza // metodei NaturalBreaks IClassify div_grupe = new NaturalBreaksClass(); // atribuirea datelor pe baza crora se vor genera intervalele div_grupe.SetHistogramData(vval, vfrecv); // ncrcarea numrului de grupe (intervale) care se vor genera div_grupe.Classify(ref nrg); // declararea unui vector care va conine limitele intervalelor double[] vecgr;

48

// generarea limitelor vecgr = (double [])div_grupe.ClassBreaks;

Astfel, dac se dorete clasificarea judeelor, din punct de vedere a

populaiei, n trei grupe, atunci vectorul vecgr va conine patru valori, iar

intervalele se formeaz astfel:

o Primul interval: [ vecgr[0], vecgr[1] );

o Al doilea interval: [ vecgr[1], vecgr[2] ); i

o Al treilea interval: [ vecgr[2], vecgr[3] ];

Pe hart, acest lucru se vizualizeaz prin colorarea diferit a judeelor n

funcie de intervalul de valori la care va aparine valoarea cmpului

Total_populatie (figura 3.20). Cu alte cuvinte, intervalelor li se vor asocia

culori, de obicei se utilizeaz culori graduale, adic un gradient de culoare.

Figura 3.19 Rampe de culoare din galeria de stiluri definit de ESRI

Generarea culorilor cu care se vor colora judeele de pe hart. In

terminologia ESRI, culorile se definesc fie individual, n acest

caz exist clase specializate pe diferite modele de culoare, de

exemplu RgbColor aferent modelului RGB, fie colecii de culori

modelate prin clase de tip ramp de culori (ColorRamp).

Coleciile de culori pot fi generate de ctre programator sau pot fi

utilizate i colecii predefinite care se afl n galeria de stiluri

definit de ESRI, dup cum se poate observa n figura 3.19.

49

Pentru a accesa galeria, se selecteaz n ArcMap Customize/Style

Manager i va apare dialogul din figura 3.19.

Pentru a accesa culorile din rampa de culori avnd numele Yellow to Dark

Red se va proceda astfel:

// definirea unei interfee de tip ramp de culoare IColorRamp rcul = null; // se alege din galeria ESRI un element (rampa de culoare) // avnd categoria Default Ramps IEnumStyleGalleryItem vst = doc.StyleGallery.get_Items("Color Ramps",

"ESRI.style", "Default Ramps"); // se itereaz elementele pn cnd se identific rampa de culoare cu // numele Yellow to Dark Red IStyleGalleryItem elem = vst.Next(); while (elem != null) { if (elem.Name == "Yellow to Dark Red") { rcul = (IColorRamp)elem.Item; break; } elem = vst.Next(); } // calibrarea rampei de culori la nrg culori; // din rampa de culori Yellow to Dark Red // se vor folosi doar nrg culori n exemplu, nrg = 3 rcul.Size = nrg; bool varb; // construirea rampei de culori rcul.CreateRamp(out varb);

Colorarea hrii folosind culorile din rampa de culori i

clasificarea n cele trei intervale de valori generate anterior:

// definirea unui obiect pentru simbologie bazat pe intervale // de valori IClassBreaksRenderer cbr = new ClassBreaksRenderer(); // specificarea cmpului pe baza cruia se va face redarea cbr.Field = "Total_populatie"; // stabilirea numrului de grupe cbr.BreakCount = nrg; // setarea valorii minime care reprezint limita inferioar a // primului interval de valori cbr.MinimumBreak = vecgr[0]; // declararea unei interfee care exprim modul de umplere // al poligoanelor - umplere uniform cu culoare ISimpleFillSymbol fs; for (i = 0; i < cbr.BreakCount; i++)

50

{ fs = new SimpleFillSymbol(); // stabilirea culorii de umplere fs.Color = rcul.get_Color(i); // asocierea simbolului de umplere cbr.set_Symbol(i, (ISymbol)fs); // setarea valorii limitei superioare a intervalului cbr.set_Break(i, vecgr[i+1]); // etichetarea n legenda hrii ce va apare in TOC cbr.set_Label(i, vecgr[i].ToString()+ "-" +

vecgr[i+1].ToString() ); }

IGeoFeatureLayer gfl = (IGeoFeatureLayer)lyr; // asocierea simbologiei (cbr) layer-ului lyr, ce corespunde judeelor gfl.Renderer = (IFeatureRenderer)cbr; // redesenarea coninutului vizualizrii curente doc.ActiveView.Refresh(); // actualizarea coninutului ferestrei TOC (afiarea legendei) doc.UpdateContents();

Figura 3.20 Colorarea hrii n gradient de culoare pe baza populaiei judeului

Un alt tip de simbologie, se refer la afiarea graficelor pe datele

spaiale pentru a surprinde proporiile unor variabile n cadrul datelor

statistice reprezentate. Pentru exemplificare, s-a ales s se reprezinte pe

hart, prin grafice de tip pie proporia populaiei din: orae mari, orae i din

mediul rural n total populaie, pentru toate judeele rii, dup cum se poate

observa n figura 3.21. Datele cu privire la populaia judeelor n orae mari,

51

orae i mediul rural sunt stocate n tabela populatie n cadrul bazei de date

bd_ro.mdb dup cum s-a prezentat n exemplul anterior. Pentru a nu duplica

codul din exemplul anterior, se vor prezenta acele aspecte care difer sau

trebuie adugate. Astfel, s-au fcut, n plus, declaraiile:

string[] vs = { "Populatia in orase mari", "Populatia in orase", "Populatia in rural" };

string[] numec = { "cpop", "tpop", "rpop" };

unde:

- vs reprezint vectorul de etichete ce se va folosi la descrierea

elementelor din legenda hrii; iar

- numec reprezint vectorul ce conine numele cmpurilor pe

baza crora se va constitui graficul de tip pie.

Secvena de cod conine etapele deja prezentate n exemplul anterior:

identificarea stratului tematic judete pe care se va afia simbologia de tip

piechart (setarea variabilei lyr), construirea spaiului de lucru mapat pe baza

de date bd_ro.mdb, adugarea tabelei populatie la documentul hart,

realizarea jonciunii ntre tabela judete i tabela populatie. Pentru a afia

efectiv simbologia de tip piechart pe stratul tematic judete, din hart, dup

ce s-au parcurs etaplele enumerate anterior, se procedeaz astfel:

// construirea unei rampe de nrg (= 3) culori pe baza rampei de culori // Red to Green, din galeria ESRI IColorRamp rcul = null; // doc are aceeai semnificaie ca i n exemplul anterior // documentul hart IEnumStyleGalleryItem vst = doc.StyleGallery.get_Items("Color Ramps", "ESRI.style", "Default Ramps"); IStyleGalleryItem elem = vst.Next(); while (elem != null) { if (elem.Name == "Red to Green") { rcul = (IColorRamp)elem.Item; break; } elem = vst.Next(); } rcul.Size = nrg; bool vb; rcul.CreateRamp(out vb);

52

// definirea unei interfee pentru descrierea tipului de umplere ISimpleFillSymbol fs; // construire interfa pentru simbologia de tip piechart IPieChartSymbol pcs = new PieChartSymbolClass(); // construire interfa pentru redarea simbologiei de tip chart IChartRenderer cr = new ChartRenderer(); // setarea sensului de construire a feliilor graficului // (sensul acelor de ceas) pcs.Clockwise = true; // mrimea simbolului (a piechart-ului) ((IMarkerSymbol)pcs).Size = 30; // se sabilesc parametrii pentru cele nrg (=3) variabile care vor // compune piechart-ul for (i = 0; i < nrg; i++) { // construirea unui nou simbol de umplere fs = new SimpleFillSymbol(); // asocierea culorii de umplere preluat din rampa de culoare

// anterior construit fs.Color = rcul.get_Color(i); // adugarea simbolului la colecia de simboluri ((ISymbolArray)pcs).AddSymbol((ISymbol)fs); // adugarea cmpului care se va reda prin piechart ((IRendererFields)cr).AddField(numec[i]); // asocierea etichetei cmpului pentru afiare la legend ((IRendererFields)cr).set_FieldAlias(i, vs[i]); } // asocierea simbologiei de tip piechart construit la simbologia // de tip chart cr.ChartSymbol = (IChartSymbol)pcs; // stabilirea simbolului pentru background-ul hrii IRgbColor cul = new RgbColor(); fs = new SimpleFillSymbol(); // setare culoare de umplere cul.Red = 250; cul.Green = 250; cul.Blue = 250; // asocierea culorii la simbolul nou creat fs.Color = cul; // asocierea simbolului construit ca background cr.BaseSymbol = (ISymbol)fs; // construirea legendei se va afia n fereastra TOC cr.CreateLegend(); // etichetarea n legend a simbologiei cr.Label = "Distributia populatiei pe medii"; // evitarea suprapunerii graficelor cr.UseOverposter = true; // asocierea simbologiei (cr) layer-ului lyr, ce corespunde judeelor IGeoFeatureLayer gfl = (IGeoFeatureLayer)lyr; gfl.Renderer = (IFeatureRenderer)cr; // redesenarea coninutului vizualizrii curente doc.ActiveView.Refresh();

53

// actualizarea coninutului ferestrei TOC doc.UpdateContents();

Figura 3.21 Simbologie de tip PieChart

3.3.3 Elemente de geoprocesare

Pe lng realizarea de simbologii pe hri, prin GIS, se realizeaz i

procesri de date spaiale. Operaiile referitoare la geoprocesare sunt

implementate n cadrul produsului software ArcGIS i pot fi utilizate n

diferite forme. In cadrul acestui capitol accentul se va pune pe partea de

efectuare a geoprocesrii prin programare ns pentru a realiza acest lucru

este necesar a cunoate semnificaia operaiilor de geoprocesare precum i

varianta vizual (user friendly) de declanare a lor.

Pentru exemplificare, se consider compoziia tematic (figura 3.22)

compus din straturile:

- ruri, de tip polilinie ce conine rurile romniei.

- judete, de tip poligon ce conine judeele romniei;

i se dorete identificarea rurilor care strbat anumite judee.

Rezolvarea acestei probleme const n efectuarea a dou operaii:

- selecia judeelor pentru care dorim s identificm ce ruri exist

n ele;

54

- efectuarea operaiei de decupare (clip) a stratului tematic ruri n

funcie de judeele selectate.

Rezultatul operaiei va fi un nou strat tematic ce va conine doar rurile care

se afl n judeele selectate.

Efectuarea vizual a acestei operaii presupune folosirea unei

componente din ArcMap care se numete ArcToolbox i se invoc:

Geoprocessing/ArcToolbox, dup cum se poate observa n figura 3.22.

Figura 3.22 Componenta ArcToolbox

Componenta ArcToolbox conine instrumente care permit executarea de

operaii elementare n ArcGIS. Aceste operaii sunt grupate n funcie de

tipul datelor spaiale pe care ele opereaz, de categoria de prelucrri

efectuate etc. Pentru a face selecia unei caracteristici spaiale folosind un

atribut nonspaial, prin componenta Toolbox, se acceseaz grupul de operaii

Data Management Tools / Layers and Table Views iar din cadrul grupului se

execut instrumentul Select Layer by Attribute (figura 3.23). Interfaa

instrumentului i precum i modul de completare a parametrilor pentru a

selecta judeul care are simbolul judeului (sj=ag), adic judeul Arges, se

prezint n figura 3.23. Rezultatul operaiei de selecie este vizualizat n

figura 3.24. O alternativ mai simpl pentru selecie const n a selecta

55

instrumentul de selecie din bara de instrumente a aplicaiei, ce are simbolul:

, dup care se d click pe judetul care se dorete a se selecta. In cazul n

care judeul este Arge, rezultatul ar fi identic cu ceea ce s-a prezentat n

figura 3.24. Decuparea rurilor care exist n judeul Arge se face prin

execuia instrumentului: Analysis Tools / Extract / Clip. Ca parametrii,

acest operaie primete: caracteristica spaial care se va decupa (rauri),

caracteristica spaial pe baza creia se face decuparea (judete),

cacarteristica spaial care va stoca rezultatul (rauri_rez) care este

parametrul de ieire al operaiei. Un parametru opional al operaiei n

constituie tolerana decuprii exprimat n uniti de lungime. Dup

efectuarea operaiei se va construi un nou strat tematic (rauri_rez) care se va

aduga hrii i care va conine toate rurile care se afl n judeul Arge, ca

n figura 3.25.

Figura 3.23 Interfaa operaiei de selecie a caracteristicii spaiale prin atribute

nonspaiale

Operaiile din ArcToolbox se pot declana i n modul programare,

prin construirea de extensii dup cum s-a prezentat n paragraful 3.3.1.

Categoriile de instrumente de geoprocesare sunt definite sub form de

module care se adauga n proiectul Visual Studio.NET. Referina poart

56

acelai nume cu categoria i se regsesc ca i componente .NET. Astfel, dac

se dorete efectuarea operaiei de decupare, se adaug referina .NET cu

numele ESRI.ArcGIS.AnalysisTools i se adaug domeniul de nume:

using ESRI.ArcGIS.AnalysisTools;

Figura 3.24 Selecia judeului Arge pe hart

In acest context, toate intrumentele se regsesc ca fiind clase i lor li se

atribuie parametrii de intrare, de ieire i eventual ali parametrii necesari

execuiei operaiei, n mod similar lucrului cu comenzi:

// se construiete un obiect Clip Clip ob_clip = new Clip(); // se seteaz caracteristica ce se va decupa ob_clip.in_features = "rauri"; // se seteaz caracteristica pe baza creia se va face decuparea ob_clip.clip_features = "judete"; // se seteaz caracteristica ce va stoca rezultatul operaiei ob_clip.out_feature_class = @"D:\test_bdsa\bd_ro.mdb\rauri_rez";

Dup construirea obiectului Clip i dup ce au fost ncrcai parametrii,

pentru a efectua propriu-zis operaia se procedeaz astfel:

// se construiete un obiect de tip Geoprocessor Geoprocessor gp = new Geoprocessor(); // proprietatea OverwriteOutput = true determin ca rezultatul s fie // suprascris la o nou execuie a comenzii gp.OverwriteOutput = true; // executarea propriu-zis a comenzii identificat prin

57

// obiectul ob_clip gp.Execute(ob_clip, null);

Figura 3.25 Rezultatul operaiei de decupare

Pentru a obine rurile care se afl n judeul Arge, mai nti se selecteaz

judeul folosind instrumentul de selecie din bara de instrumente a aplicaiei

ArcMap dup care se apas butonul din extensia construit de utilizator iar

rezultatul va apare dup cum se poate observa n figura 3.25.

58

4. Dezvoltarea aplicaiilor software bazate pe MS Office

4.1 Introducere

Aplicaiile bazate pe Office sunt deosebit de utile, n practic,

deoarece folosesc facilitile existente n aplicaiile pachetului software

Microsoft Office. Pentru a dezvolta astfel de aplicaii sau extensii, pe

platforma .NET a fost construit un framework cunoscut sub denumirea de

Visual Studio Tools for Office (VSTO). Acesta ofer suport de programare

.NET pentru Word, Excel, Outlook, PowerPoint, Project, Visio i InfoPath

n Visual Studio. De asemenea, VSTO permite ca documente Word i Excel

s foloseasc caracteristici de programare din .NET cum ar fi suport pentru

legarea datelor, controale care se pot folosi n forme windows etc.

Figura 4.1 Ierarhia modelului EOM

Scrierea codului pentru aplicaiile bazate pe Office implic utilizarea

modelului cunoscut sub denumirea de OOM Office Object Model. Acest

model conine un set de clase i obiecte necesare pentru pentru controlul

aplicaiilor Office. Modelele sunt particularizate n funcie de aplicaiile pe

59

care le controleaz, de exemplu: EOM Excel Object Model, WOM Word

Object Model etc. In general, aceste modele conin o ierarhie de clase i sunt

organizate astfel nct n rdcina ierarhiei se afl clasa Application care

modeleaz comportamentul unei aplicaii particulare din pachetul software

MS Office. Pe lng clasa Application care este prezent n toate ierarhiile,

exist i clase particulare n ierarhie ce depind de aplicaia propriu-zis i

corespund entitilor pe care le manipulm efectiv n aplicaiile Office. De

exemplu, pentru aplicaia Excel, principalele clase ct i relaiile dintre ele

sunt ilustrate n figura 4.1.

Figura 4.2 Ierarhia modelului WOM

Se observ c, la baza ierarhiilor se afl clasa Application care

modeleaz comportamentul aplicaiei Office i prin intermediul acestei clase

se construiete o instan a aplicaiei. Instana aplicaiei poate conine o

colecie de documente modelat prin intermediul coleciei Documents n

WOM sau Workbooks n EOM. Un element al coleciei, adic un obiect de

tip Document sau Workbook, poate conine o colecie de paragrafe

(Paragraphs) sau o colecie de foi de calcul Worksheets.

Pentru aplicaia Word, ierarhia este prezentat n figura 4.2.

60

Pentru dezvoltarea de aplicaii bazate pe PowerPoint, modelul este

PPOM i are ierarhia prezentat n figura 4.3.

Figura 4.3 Ierarhia modelului PPOM

Din figur se observ c aplicaia este compus dintr-o colecie de prezentri

(Presentations) care are elemente de tip prezentare (Presentation), o

prezentare la rndul ei se compune dintr-o colecie de slide-uri (Slides) de

elemente Slide n care se gsesc diferite tipuri de obiecte, cu corespondent

vizual, coninute ntr-o colecie de elemente Shapes.

Ierarhiile de clase specifice tipurilor de aplicaii Office conin clase

care descriu entitile cu care opereaz aplicaiile pachetului Office.

Folosind elemente ale modelului de programare OOM se pot

dezvolta aplicaii n diferite modaliti:

- Aplicaii de utilizator ce interacioneaz cu aplicaii Office; adic

programatorul i dezvolt propria sa aplicaie care n background va

controla i interaciona cu aplicaii i documente Office. De exemplu,

se construiete o aplicaie independent, n mod consol sau

Windows Forms, care are ca scop introducerea unor date ntr-un

document Word pentru a fi ulterior stocat sau imprimat pe hrtie.

Executarea unei astfel de aplicaii va determina lansarea n execuie a

aplicaiei Office pentru a efectua diferite procesri, specifice. In acest

61

mod, aplicaia de utilizator se va executa ntr-un proces distinct fa

de aplicaia Office.

- Construirea de module funcionale existente sub form de biblioteci

cu legare dinamic (DLL Dynamic Link Library) care se includ n

aplicaiile Office pentru a personaliza prelucrrile aplicate

documentelor. De exemplu, construirea unui modul add-in care s

aib ca element de interfa un buton pentru efectuarea unei

prelucrri nestandard asupra datelor existente ntr-o foaie de calcul;

- Ataarea de cod documentelor Office, implic construirea unei

aplicaii pe baza unui ablon de aplicaie Office, definit n mediul

Visual Studio ca tip distinct de proiect (de exemplu, pe baza unui

ablon de aplicaie Excel). Codul ataat permite efectuarea de

prelucrri personalizate i impune construirea de noi interfee pentru

declanarea procesrilor. Secvenele de cod se pot ataa fie

documentelor Office fie abloanelor de documente.

Ultimele dou modaliti prezentate de a dezvolta aplicaii bazate pe Office

au caracteristic faptul c secvenele de cod personalizate ruleaz cu aplicaia

Office n acelai proces; conceptul poart numele de cod gazduit. Pentru a

rula codul n procesul aplicaiei Office, aplicaia respectiv trebuie s