GeoTools入门（二）-- 快速入门

今天药忘吃喽~ 2022-10-10 14:55 468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][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：

<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">
        <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
        <groupId>cn.surpass</groupId>
        <artifactId>geotools</artifactId>
        <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
        <url>http://maven.apache.org</url>
        
        <properties>
            <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
            <geotools.version>19.1</geotools.version>
        </properties>
        <dependencies>
            <dependency>
                <groupId>junit</groupId>
                <artifactId>junit</artifactId>
                <version>4.13.1</version>
                <scope>test</scope>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>org.geotools</groupId>
                <artifactId>gt-shapefile</artifactId>
                <version>${geotools.version}</version>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>org.geotools</groupId>
                <artifactId>gt-swing</artifactId>
                <version>${geotools.version}</version>
            </dependency>
        </dependencies>
        <repositories>
          <repository>
            <id>osgeo</id>
            <name>OSGeo Release Repository</name>
            <url>https://repo.osgeo.org/repository/release/</url>
            <snapshots><enabled>false</enabled></snapshots>
            <releases><enabled>true</enabled></releases>
          </repository>
          <repository>
            <id>osgeo-snapshot</id>
            <name>OSGeo Snapshot Repository</name>
            <url>https://repo.osgeo.org/repository/snapshot/</url>
            <snapshots><enabled>true</enabled></snapshots>
            <releases><enabled>false</enabled></releases>
          </repository>
        </repositories>
        <build>
            <plugins>
                <plugin>
                    <inherited>true</inherited>
                    <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                    <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
                    <configuration>
                        <source>1.8</source>
                        <target>1.8</target>
                    </configuration>
                </plugin>
            </plugins>
        </build>
    </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 ##

package cn.curpass.geotools.quickstart;
    
    import java.io.File;
    import org.geotools.data.FileDataStore;
    import org.geotools.data.FileDataStoreFinder;
    import org.geotools.data.simple.SimpleFeatureSource;
    import org.geotools.map.FeatureLayer;
    import org.geotools.map.Layer;
    import org.geotools.map.MapContent;
    import org.geotools.styling.SLD;
    import org.geotools.styling.Style;
    import org.geotools.swing.JMapFrame;
    import org.geotools.swing.data.JFileDataStoreChooser;
    
    
    public class Quickstart { 
    
        public static void main(String[] args) throws Exception { 
            // 选择一个shp文件
            File file = JFileDataStoreChooser.showOpenFile("shp", null);
            if (file == null) { 
                return;
            }
    
            //加载shp图层数据源
            FileDataStore store = FileDataStoreFinder.getDataStore(file);
            SimpleFeatureSource featureSource = store.getFeatureSource();
    
            // 创建一个地图容器
            MapContent map = new MapContent();
            map.setTitle("Quickstart");
    
            //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
            Style style = SLD.createSimpleStyle(featureSource.getSchema());
            Layer layer = new FeatureLayer(featureSource, style);
            
            //在地图容器添加图层
            map.addLayer(layer);
    
            // 展示地图
            JMapFrame.showMap(map);
        }
    }

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。

private static File findShpFile(File file){ 
        if(file.getName().toLowerCase().endsWith(".shp")){ 
            return file;
        }
        String path = file.getAbsolutePath();
        String shpPath = path.substring(0,path.lastIndexOf(".")) + ".shp";
        File shpFile = new File(shpPath);
        if(!shpFile.exists()){ 
            throw new RuntimeException("当前文件夹不存在以shp结尾的文件");
        }
        return shpFile;
    }

### 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:

File file = JFileDataStoreChooser.showOpenFile("shp", null);
    
    Map<String, Object> params = new HashMap<>();
    params.put("url", file.toURI().toURL());
    params.put("create spatial index", false);
    params.put("memory mapped buffer", false);
    params.put("charset", "ISO-8859-1");
    
    DataStore store = DataStoreFinder.getDataStore(params);
    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

<dependency>
        <groupId>org.geotools.jdbc</groupId>
        <artifactId>gt-jdbc-postgis</artifactId>
        <version>${geotools.version}</version>
    </dependency>

##### 6.2.1.2 post连接工具类 #####

/** * 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 */
        public static SimpleFeatureSource connAndGetFeatureSource(
            		String host, String port, String database, 
            		String userName,String password, String tableName) { 
            Map<String, Object> params = new HashMap<String, Object>(8);
            //需要连接何种数据库，postgis
            params.put(PostgisNGDataStoreFactory.DBTYPE.key, "postgis");
            //ip地址
            params.put(PostgisNGDataStoreFactory.HOST.key, host);
            //端口号
            params.put(PostgisNGDataStoreFactory.PORT.key, new Integer(port));
            //需要连接的数据库
            params.put(PostgisNGDataStoreFactory.DATABASE.key, database);
            //架构
            params.put(PostgisNGDataStoreFactory.SCHEMA.key, "public");
            //需要连接数据库的名称
            params.put(PostgisNGDataStoreFactory.USER.key, userName);
            //数据库的密码
            params.put(PostgisNGDataStoreFactory.PASSWD.key, password);
            try { 
                //获取存储空间
                DataStore pgDataStore = DataStoreFinder.getDataStore(params);
                //根据表名获取source
                return pgDataStore.getFeatureSource(tableName);
            } catch (IOException e) { 
                throw new RuntimeException(e.getMessage(), e);
            }
        }

##### 6.2.1.3 测试类 #####

public class QuickStart { 
    
        public static void main(String[] args) throws IOException { 
    
            SimpleFeatureSource featureSource = getFeatureSourceByPostGis();
    
            MapContent map = new MapContent();
            map.setTitle("Quickstart");
    
            Style style = SLD.createSimpleStyle(featureSource.getSchema());
            Layer layer = new FeatureLayer(featureSource, style);
            map.addLayer(layer);
            JMapFrame.showMap(map);
        }
    
        private static SimpleFeatureSource getFeatureSourceByPostGis() { 
                String ip = "192.168.10.201";
                String port = "5432";
                String database = "nyc";
                String userName = "postgres";
                String password = "postgres";
            String tableName = "nyc_neighborhoods";
            return PostGisUtil.connAndGetFeatureSource(
                ip, port, database, userName, password, tableName);
        }
    }

[GeoTools Tutorials]: http://docs.geotools.org/latest/userguide/tutorial/index.html
[Quickstart]: http://docs.geotools.org/latest/userguide/tutorial/quickstart/index.html
[Maven Quickstart]: http://docs.geotools.org/latest/userguide/tutorial/quickstart/maven.html
[1_50m Cultural Vectors]: http://www.naturalearthdata.com/downloads/50m-cultural-vectors/