GeoTools入门（二）-- 快速入门

今天药忘吃喽~ 2022-10-10 14:55 552阅读 0赞

1. 前言

本系列文章主要参考GeoTools官网的13个示例GeoTools Tutorials，做一简化阐述以及扩展。在第一节Quickstart中，我们主要讲述一下Maven Quickstart这个示例讲解，其他的实例大家可以参照官网做进一步学习。另外，为了降低学习成本，本系列课程的摒弃了QGIS、UDig等可视化工具，而是通过本篇文章提到的JMapFrame框架展示处理结果。

2. 数据准备

本实例主要用到的数据为官网提供的实例数据1:50m Cultural Vectors。

3. pom文件

本示例采用自行编译的19.1的版本。大家可以根据实际情况决定使用的版本。pom文件内容如下：

  1. <project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
  2.     <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
  3.     <groupId>cn.surpass</groupId>
  4.     <artifactId>geotools</artifactId>
  5.     <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
  6.     <url>http://maven.apache.org</url>
  7.     <!--定义的常量-->
  8.     <properties>
  9.         <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
  10.         <geotools.version>19.1</geotools.version>
  11.     </properties>
  12.     <dependencies>
  13.         <dependency>
  14.             <groupId>junit</groupId>
  15.             <artifactId>junit</artifactId>
  16.             <version>4.13.1</version>
  17.             <scope>test</scope>
  18.         </dependency>
  19.         <dependency>
  20.             <groupId>org.geotools</groupId>
  21.             <artifactId>gt-shapefile</artifactId>
  22.             <version>${geotools.version}</version>
  23.         </dependency>
  24.         <dependency>
  25.             <groupId>org.geotools</groupId>
  26.             <artifactId>gt-swing</artifactId>
  27.             <version>${geotools.version}</version>
  28.         </dependency>
  29.     </dependencies>
  30.     <repositories>
  31.       <repository>
  32.         <id>osgeo</id>
  33.         <name>OSGeo Release Repository</name>
  34.         <url>https://repo.osgeo.org/repository/release/</url>
  35.         <snapshots><enabled>false</enabled></snapshots>
  36.         <releases><enabled>true</enabled></releases>
  37.       </repository>
  38.       <repository>
  39.         <id>osgeo-snapshot</id>
  40.         <name>OSGeo Snapshot Repository</name>
  41.         <url>https://repo.osgeo.org/repository/snapshot/</url>
  42.         <snapshots><enabled>true</enabled></snapshots>
  43.         <releases><enabled>false</enabled></releases>
  44.       </repository>
  45.     </repositories>
  46.     <build>
  47.         <plugins>
  48.             <plugin>
  49.                 <inherited>true</inherited>
  50.                 <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
  51.                 <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
  52.                 <configuration>
  53.                     <source>1.8</source>
  54.                     <target>1.8</target>
  55.                 </configuration>
  56.             </plugin>
  57.         </plugins>
  58.     </build>
  59. </project>

需要指出的一点是: 我们正常的maven仓库(比如alimaven、repo2)并没有提供关于GeoTools的jar包，所以，这里需要指定GeoTools相关依赖包的中心仓库。当然，我这里是自行编译的版本，所以这里可以没有repositories的相关配置。

4. 展示代码

  1. package cn.curpass.geotools.quickstart;
  3. import java.io.File;
  4. import org.geotools.data.FileDataStore;
  5. import org.geotools.data.FileDataStoreFinder;
  6. import org.geotools.data.simple.SimpleFeatureSource;
  7. import org.geotools.map.FeatureLayer;
  8. import org.geotools.map.Layer;
  9. import org.geotools.map.MapContent;
  10. import org.geotools.styling.SLD;
  11. import org.geotools.styling.Style;
  12. import org.geotools.swing.JMapFrame;
  13. import org.geotools.swing.data.JFileDataStoreChooser;
  16. public class Quickstart { 
  18.     public static void main(String[] args) throws Exception { 
  19.         // 选择一个shp文件
  20.         File file = JFileDataStoreChooser.showOpenFile("shp", null);
  21.         if (file == null) { 
  22.             return;
  23.         }
  25.         //加载shp图层数据源
  26.         FileDataStore store = FileDataStoreFinder.getDataStore(file);
  27.         SimpleFeatureSource featureSource = store.getFeatureSource();
  29.         // 创建一个地图容器
  30.         MapContent map = new MapContent();
  31.         map.setTitle("Quickstart");
  33.         //创建一个简单的样式，并将样式和shp数据源加载到一个图层上
  34.         Style style = SLD.createSimpleStyle(featureSource.getSchema());
  35.         Layer layer = new FeatureLayer(featureSource, style);
  37.         //在地图容器添加图层
  38.         map.addLayer(layer);
  40.         // 展示地图
  41.         JMapFrame.showMap(map);
  42.     }
  43. }

这段代码读起来并不困难，需要注意一点是，我们所说的矢量图层主要记录的是图形的坐标信息，如果要做图形化渲染，还需要一个SLD的样式文件。在这个文件里，主要记录了一些样式信息。比如：

  • 对于点状要素，主要记录点的显示符号、大小等，也可以记录在地图上显示点属性的文本信息；
  • 对于线状要素，主要记录线型、线宽、线的颜色或者文字标注信息。
  • 对于面状要素，主要记录面的轮廓线的信息(线型、线宽、颜色等)，填充的样式或者颜色信息以及文字标注的信息。

另外可以针对shp要素的属性信息有区别化的渲染要素信息。比如，对于一个面状的中国地图，可以通过省份的字段针对不用省份显示不同的颜色。

虽然这段代码简单，我还是想画一个图，方便大家记忆：

shp文件

要 素 数 据 源

图层

MapContent

地图展示

SLD 样式文件

5. 效果展示

此时，我们运行程序，选择对应的shp文件(这里需要注意的是我们需要选择以shp为后缀名的shp文件)。通过GeoTools提供的界面按钮我们可以对显示图形做放大、缩小、平移等操作。

6. 程序改进

6.1 自动识别shp文件

通过上诉程序我们知道，必须选择以“shp”为后缀名的文件，否则会报空指针异常。所以我们做的一个优化是通过选择一个文件后，我们会自动查找相同路径、相同文件名字并且以“shp”结尾的文件。

  1. private static File findShpFile(File file){ 
  2.     if(file.getName().toLowerCase().endsWith(".shp")){ 
  3.         return file;
  4.     }
  5.     String path = file.getAbsolutePath();
  6.     String shpPath = path.substring(0,path.lastIndexOf(".")) + ".shp";
  7.     File shpFile = new File(shpPath);
  8.     if(!shpFile.exists()){ 
  9.         throw new RuntimeException("当前文件夹不存在以shp结尾的文件");
  10.     }
  11.     return shpFile;
  12. }

6.2 配置多种数据源

在实际的开发过程中，通过选择本地shp文件创建FileDataStore的情况还是不多的，更多的情况是连接到数据库(比如postGis)或者 Web 功能服务器(Geoserver)。此时我们需要另外一种方式创建FileDataStore，即DataStoreFinder,代码如下:

  1. File file = JFileDataStoreChooser.showOpenFile("shp", null);
  3. Map<String, Object> params = new HashMap<>();
  4. params.put("url", file.toURI().toURL());
  5. params.put("create spatial index", false);
  6. params.put("memory mapped buffer", false);
  7. params.put("charset", "ISO-8859-1");
  9. DataStore store = DataStoreFinder.getDataStore(params);
  10. SimpleFeatureSource featureSource = store.getFeatureSource(store.getTypeNames()[0]);

通过上面的代码我们发现，通过传递一个Map，而这个Map有一个key为url,就是配置多种数据源的。到这里，有可能有人有疑问了，这只有一个URL，如果连接数据库涉及到的用户名或者密码怎么办？如果是Web 功能服务器需要传递一些认证信息怎么办？这里就体现了这里设计思想的强大之处，通过一个Map，传递不同的参数。也为后面的多数据源提供了强大的扩展性。下面我们主要以PostGis为例，说明一下GeoTools怎么配置数据库的数据源。

6.2.1 配置postGis数据源

上面的实例只是简单的说明了配置其他的数据源，需要配置postgis数据源还是有点复杂。

6.2.1.1 pom引入

要增加如下的依赖

  1. <dependency>
  2.     <groupId>org.geotools.jdbc</groupId>
  3.     <artifactId>gt-jdbc-postgis</artifactId>
  4.     <version>${geotools.version}</version>
  5. </dependency>
6.2.1.2 post连接工具类
  1. /** * 通过PostGis获取FeatureSource * @param host ip地址 * @param port 端口号 * @param database 需要连接的数据库 * @param userName 用户名 * @param password 密码 * @param tableName 需要连接的表名 * @return */
  2.     public static SimpleFeatureSource connAndGetFeatureSource(
  3.                 String host, String port, String database, 
  4.                 String userName,String password, String tableName) { 
  5.         Map<String, Object> params = new HashMap<String, Object>(8);
  6.         //需要连接何种数据库，postgis
  7.         params.put(PostgisNGDataStoreFactory.DBTYPE.key, "postgis");
  8.         //ip地址
  9.         params.put(PostgisNGDataStoreFactory.HOST.key, host);
  10.         //端口号
  11.         params.put(PostgisNGDataStoreFactory.PORT.key, new Integer(port));
  12.         //需要连接的数据库
  13.         params.put(PostgisNGDataStoreFactory.DATABASE.key, database);
  14.         //架构
  15.         params.put(PostgisNGDataStoreFactory.SCHEMA.key, "public");
  16.         //需要连接数据库的名称
  17.         params.put(PostgisNGDataStoreFactory.USER.key, userName);
  18.         //数据库的密码
  19.         params.put(PostgisNGDataStoreFactory.PASSWD.key, password);
  20.         try { 
  21.             //获取存储空间
  22.             DataStore pgDataStore = DataStoreFinder.getDataStore(params);
  23.             //根据表名获取source
  24.             return pgDataStore.getFeatureSource(tableName);
  25.         } catch (IOException e) { 
  26.             throw new RuntimeException(e.getMessage(), e);
  27.         }
  28.     }
6.2.1.3 测试类
  1. public class QuickStart { 
  3.     public static void main(String[] args) throws IOException { 
  5.         SimpleFeatureSource featureSource = getFeatureSourceByPostGis();
  7.         MapContent map = new MapContent();
  8.         map.setTitle("Quickstart");
  10.         Style style = SLD.createSimpleStyle(featureSource.getSchema());
  11.         Layer layer = new FeatureLayer(featureSource, style);
  12.         map.addLayer(layer);
  13.         JMapFrame.showMap(map);
  14.     }
  16.     private static SimpleFeatureSource getFeatureSourceByPostGis() { 
  17.             String ip = "192.168.10.201";
  18.             String port = "5432";
  19.             String database = "nyc";
  20.             String userName = "postgres";
  21.             String password = "postgres";
  22.         String tableName = "nyc_neighborhoods";
  23.         return PostGisUtil.connAndGetFeatureSource(
  24.             ip, port, database, userName, password, tableName);
  25.     }
  26. }

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