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GIS之地图服务器

作者:Roman

GIS服务

GIS服务是将数据通过Web的方式通过接口暴露封装的GIS功能,提供给客户端应用调用。开发人员通常会接触到服务这个层面的相关使用。

ArcGIS Server服务

常用的服务有MapServer(动态地图服务/切片地图服务),FeatureServer(要素服务)

动态地图服务

地图服务器根据请求参数,实时生成地图数据图片

常用的数据有地图范围,显示图层,图片大小。如图:

切片地图服务

现在越来越多的地图服务用到瓦片技术,基本我们平常所接触的地图的底图都是瓦片地图。瓦片地图金字塔模型是一种多分辨率层次模型,从瓦片金字塔的底层到顶层,分辨率越来越低,但表示的地理范围不变。

切片服务的特点

  1. 具有唯一的瓦片等级和瓦片行列编号
  2. 瓦片等级越高,组成地图的瓦片数越多,可以看到的信息越详细
  3. 某一瓦片等级地图的瓦片是由低一级的各瓦片切割成4个瓦片组成,形成了瓦片金字塔

切片服务的相比动态地图服务

  1. 由于切片地图服务中的图片不需要服务器实时生成,本身存在服务器的硬盘上,所以大大提高了服务器的性能。
  2. 切片地图服务由于图片事先存在,所以该服务实现的功能有限,例如无法实现隐藏服务中的某个图层。

切片存储

  1. 松散型(未加密)

  1. 紧凑型(加密)切片服务的行列号

要素服务

用于发布空间数据库中的要素图层,并支持对图层的要素进行增删查改等操作。

GeoServer

通常我们使用GeoServer来发布OGC标准服务,GeoServer(地理信息系统服务器)是OpenGIS Web服务器规范的J2EE实现,利用GeoServer可以方便的发布地图数据。

常见的服务类型有:WMS,WMTS,WFS,WCS

Web Map Service (WMS)

将空间信息以地图形式表现的一种方法。这个规范定义了三个操作:

GetCapabitities、GetMap、GetFeatureInfo。GetCapabitities用于返回服务级元数据;

GetMap 用作返回一个地图影像,这个地图影像的地理参考坐标是已经定义好的;

GetFeatureInfo 是一个可选的参数,它的主要作用是返回一些特殊要素,这些特殊要素是可以在地图上表示出来的。

Web Map Tile Service (WMTS)

WMTS 是 OGC 提出的缓存技术标准。它在服务器端就把地图切割为一定不同级别大小的瓦片。 这大大降低了服务器端的载荷,使得其压力减轻,这样用户在使用的时候就具有更加的体验效果。

WMTS 因为使用了瓦片矩阵来切割地图,一副地图被切割成了多个瓦片,每个瓦片具有唯一的标识符,这些瓦片具有不同的分辨率,当用户缩放到一定级别后,显示对应级别瓦片数据,一定程度上也降低了客户端的压力。

WMTS 接口支持的三类资源:

  1. 服务元数据(ServiceMetadata)资源:介绍对应服务器完成的功能及含有的特定信息。

  2. 图块资源代表地图集合中一个图层中表达出的一小块地图信息。

  3. 要素信息(FeatureInfo)资源返回了地图中对应图块中特定像素位置上的地物要素的信息。

Web Feature Service(WFS)

该服务返回图层级的地图影像。

这个规范定义了五个操作:GetCapabilites、DescribeFeatureType、GetFeature、Transaction、LockFeature 。

  • GetCapabilites 返 回 Web 要 素 服 务 性 能 描 述 文 档 ;

  • DescribeFeatureType 用于返回一个 XML 文档,这个文档用于介绍能够提供服务的相关要素的结构;

  • GetFeature 返回一个服务,这个服务是地址请求提供的一个要素实例;

  • Transaction 为事务请求提供服务;

  • LockFeature 是对要素类型实例进行锁定的操作,用于多个事务对同一要素操作时锁定要素实例。

Web Coverage Service(WCS)

该服务规范的主要作用是,将含有空间位置的影像数据,在网络上发布共享。

该服务由三种操作组成:GetCapabilities,GetCoverage 和 DescribeCoverageType。

  • GetCapabilities 返回描述服务和数据集的XML 文档,它的主要作用是确定查询类型,数据类型以及获取的数据是否具有可操作性后执行;

  • GetCoverage 操作是在 GetCapabilities 操作后面执行;

  • DescribeCoverageType 根据客户端的操作要求,然后由对应的服务器返回任意一个地图层的完全描述信息。

静态资源数据服务

瓦片底图,terrain地形,3dtiles三维模型等一些GIS静态资源数据,除了用GIS服务器来发布以外,也可以直接使用HTTP容器(如IIS,TOMCAT,Nginx,Node等)来发布。

这种方法简单方便,并且服务效率高

互联网在线地图服务

近些年,地图应用爆发性增长。经常用到地图API,如谷歌地图,高德地图,Bing地图等等。这些地图服务使公众获取了大量的地理数据,也推动了GIS行业发展。

特点

  1. 数据实时性高
  2. 数据精度高
  3. 服务类型全面
  4. 多种风格的产品

天地图

天地图是国家测绘地理信息局建设的“国家地理信息公共服务平台”。作为中国区域内官方的地理信息服务网站。目前为国内唯一标准坐标系、数据权威可信的公共服务平台,主要的服务标准都是OGC标准发布到。

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