OGC 网络数据服务的类型与操作+实现GeoServer软件在Apache+Tomcat的部署+OGC数据服务WMS、WFS和WCS的发布

一、OGC网络数据服务的类型与操作

二、GeoServer在Apache Tomcat上的部署

三、OGC数据服务WMS、WFS和WCS的发布

一、OGC网络数据服务的类型与操作

1、OGC是什么？

OGC——Open Geospatial Consortium——开放地理信息联盟，是一个非盈利的志愿的国际标准化组织，引领着空间地理信息标准及定位基本服务的发展目前在空间数据互操作领域，基于公共接口访问模式的互操作方法是一种基本的操作方法。通过国际标准化组织（ISO/TC211）或技术联盟（如OGC）制定空间数据互操作的接口规范，GIS软件商开发遵循这一接口规范的空间数据的读写函数，可以实现异构空间数据库的互操作。基于http（Web）XML的空间数据互操作是一个很热门的研究方向，主要涉及Web Service的相关技术。OGC和ISO/TC211共同推出了基于Web服务（XML）的空间数据互操作实现规范Web Map Service、Web Feature Service、Web Coverage Service以及用于空间数据传输与转换的地理信息标记语言GML。

2、WMS是什么？

WMS——Web Map Service——即网络地图服务，可利用具有地理空间位置信息的数据发布网络地图服务，其将地图定义为地理数据的可视表现。这个规范定义了三个主要操作：GetCapabitities返回服务级元数据，它是对服务信息内容和要求参数的一种描述，服务器必须实现； GetMap返回一个地图影像，其地理空间参考和大小参数是明确定义了的，服务器必须实现；GetFeatureInfo返回显示在地图上的某些特殊要素的信息，服务方可选择性实现。

3、WMTS是什么？

WMTS——Web Map Tile Service——即网络地图切片服务，这个标准定义了一些操作，这些操作允许用户访问切片地图，支持RESTful访问。这些操作主要包括：GetCapabilities返回服务级元数据，它是对服务信息内容和要求参数的一种描述，服务器必须实现；GetTile获取切片，切片资源表示一个图层的地图表达结果的一小块，服务方必须实现；GetFeatureInfo返回显示在地图上的某些特殊要素的信息，服务方可选择性实现。

WMTS提供了一种采用预定义图块方法发布数字地图服务的标准化解决方案，弥补了WMS不能提供分块地图的不足。WMTS牺牲了提供定制地图的灵活性，代之以通过提供静态数据（基础地图）来增强伸缩性，这些静态数据的范围框和比例尺被限定在各个图块内。这些固定的图块集使得对WMTS服务的实现可以使用一个仅简单返回已有文件的Web服务器即可，同时使得可以利用一些标准的诸如分布式缓存的网络机制实现伸缩性。

4、WCS是什么？

WCS——Web Coverage Service——即网络地理覆盖数据服务，面向空间影像数据，将包含地理位置值的地理空间数据作为Coverage数据在网上相互交换。网络覆盖服务主要由三种操作组成：GetCapabilities返回描述服务和数据集的XML文档；GetCoverage操作是在GetCapabilities确定什么样的查询可以执行、什么样的数据能够获取之后执行的，使用其通用输出格式返回地理位置的Coverage数据；DescribeCoverage操作允许客户端请求由具体的WCS服务器提供的任一覆盖层的完全描述。

5、WFS是什么？

WFS——Web Feature Service——即网络地理要素数据服务，返回的是要素级的GML编码，并提供对要素的增加、修改、删除等事务操作。它允许客户端从多个Web要素服务中取得使用地理标记语言（GML）编码的地理空间数据，主要包括以下这些操作：GetCapabilites返回用XML描述的服务元数据；DescribeFeatureType返回描述可以提供服务的任何要素结构的XML文档；GetFeature处理获取要素实例的请求；Transaction处理事务请求；LockFeature处理在一个事务期间对一个或多个要素类型实例上锁的请求。

6、WMS、WMTS、WCS和WFS的区别与联系

WMS、WMTS、WCS和WFS都是OGC制定的地理空间数据服务标准，但它们并不是平行并列的关系。WMS是网络地图服务，提供给用户用于显示和交互的Interface，其定义的Map是地理空间数据的视图对象，而不是原始的地理空间数据本身。WMTS是网络地图切片服务，专门为WMS提供地图切片的处理方法和网络缓存机制，地图切片是金字塔分级形式的缓存数据，目的是提高WMS展示不同缩放级别地图的流畅度。WCS和WFS都是为WMS和WMTS提供的原始地理空间数据访问服务，不同之处在于：WCS是网络地理覆盖数据服务，即针对栅格数据源，如遥感图像数据和DEM数据等；而WFS是网络地理要素数据服务，即针对矢量数据源，如数字线划图、等高线数据和地理标注数据等。

所以，只要发布一个WMS服务，必然对应一个WCS或一个WFS服务，或二者兼有；而WMTS根据地理空间数据大小和分辨率作为可选项进行设置。通过WMS只能访问到地理空间数据按一定的地图样式渲染得到的图片，甚至大多数情况下是经WMTS处理过的在某一地图缩放级别的地图切片。以DEM数据为例，通过WMS访问到的只是象元值0到255的图片，并不能获取到栅格对应的高程值。要访问原始的栅格数据，就必须访问WMS背后的WCS服务；要访问原始的矢量数据，就必须访问WMS背后的WFS服务。

二、GeoServer在Apache Tomcat上的部署

1、将对应的GeoServer的war包（免安装版）复制到/Tomcat/webapps下，如图1所示。

图1 GeoServer安装包的位置

2、通过Windows服务启动Tomcat，在浏览器中输入http://localhost:8080/，进入Tomcat首页，再点击Manage App，进入Tomcat Web应用程序管理这一界面，这里在第一次登录的时候需要输入最开始设定的用户名和密码，可以到/conf/tomcat-user.xml中找到。然后点击GeoServer，若出现GeoServer界面而不是错误页面的话即完成部署过程，GeoServer测试与启动如图2所示。

图2 GeoServer的测试和启动

三、OGC数据服务WMS、WFS和WCS的发布

1、GeoServer的登录，默认用户名和密码是admin以及geoserver。

2、新建工作区并设置为默认的工作区，如图2所示。

3、向GeoServer导入两种不同类型的数据，矢量数据（shape file）和DEM高程数据（.tiff）准备相关地图服务的发布，导入过程如图3所示.

图3 数据文件导入过程

4、准备数据的发布。在图层编辑页面需设置对应的坐标参考系统以及图形边框；在发布界面选择图层的默认设置，需要注意的是在style的设置上，可根据要素的类型进行选择，也可保留自己的自定义设置，保存过后即可，s如下图4所示。

图4 数据和发布设置

5、数据和服务的发布

5.1 图层展示和图层样式的改变，如图5和图6所示所示。

图5 OpenLayers展示

图6 默认样式的改变

5.2 WMS服务发布（图7）

图7 WMS服务的发布

5.3 WFS服务发布（图8）

图8 WFS服务发布

5.4 WCS服务发布（图9）

图9 WCS服务发布