Web数据源介绍

Web 引擎可以直接访问 WFS、WMS、WCS、REST 以及其他地图服务商所提供的服务，这类引擎就是把网络上符合行业标准的 Web 服务器，作为超图编辑器的数据源来处理，通过它可以把网络发布的地图和数据与超图编辑器的地图和数据完全结合，将应用融入到超图编辑器的技术体系，拓展了超图编辑器数据引擎的应用领域。Web 数据源为只读引擎。

超图编辑器桌面产品支持以下几种 Web 型数据源:

    1. OGC 标准服务（W*S）

    2. REST 服务

    4. 天地图服务（MapWorld）

    6. 全球地形图服务

    7. 服务示例

OGC 标准服务（W*C）

OGC 概念理解

  • GML：Geography Markup Language，OGC 的地理标记语言，其模型使用 OGC 的简单对象模型，基于 XML 语法和文件格式组织文件。
  • URI：用资源标识符进行定位。利用桌面客户端打开 OGC 服务，需要输入请求体的地址，即 URI。一般由三部分组成：访问资源的命名机制，存放资源的主机名，资源自身的名称，由路径表示。路径结构为：http://<server>:<port>/iserver/services。其中：
    • server：发布服务的服务器地址。
    • port：发布服务的端口号。
    • servicecomponent：已配置的服务组件或服务组件集合的名称，比如，超图编辑器iServer 默认配置了地图服务组件 map-world。
    • serviceinterface：已配置的并被服务组件绑定的服务接口名称，比如，超图编辑器iServer 默认配置了 WMS 1.1.1 版本的服务接口，其服务接口名称为 wms111。
  • 版本协商:Version Number Negotiation，OGC 网络服务标准的版本有高低之分，并用数字标识。一般来说客户端和服务器之间实现或支持的版本经常是不同的，版本协商制定了如何达到客户端和服务器之间版本同步的规则。规则如下：
    1. 如果服务器实现了客户端请求的版本号，那么服务器必须发送该版本的数据。
    2. 如果客户端发送的请求是服务器不识别的高版本，那么服务器必须发送低于请求版本的最高版本。
    3. 如果客户端请求了一个比服务器支持的所有版本都要低的版本，那么服务器必须发送它所支持的最低版本。
    4. 如果客户端不认识服务器返回的版本，它将停止与服务器的通讯，同时向服务器请求一个低于服务器返回版本且客户端可识别的版本。
    5. 假如客户端请求的版本比所有服务器支持的版本都要低，根据规则3服务器响应了一个服务器的最低版本，但客户端仍不识别此高版本，那么客户端将发送一个高于服务器响应版本的请求。
    6. 版本协商过程将重复不断进行，直到达成双方一致的版本，或者客户端认为已经无法与特定的服务器交互。

OGC 服务介绍

  • WMS 服务

    • WMS（Web Map Service），即 Web 地图服务，该服务符合 OGC（Open Geospatial Consortium，开放地理信息联盟）制定的 WMS 实现规范。此标准主要定义了用于创建和显示地图的三大操作：GetCapabilities（获取服务能力）, GetMap（获取地图）和 GetFeatureInfo（获取对象信息）。该标准主要定义了用于创建和显示地图的三大操作，包括：

    1. GetCapabilities，该操作用于获取服务级元数据。该操作是必需的。
    2. GetMap，核心操作，该操作用于获取地理空间参数和大小已明确定义的地图图像。该操作是必需的。
    3. GetFeatureInfo，该操作用于获取显示在地图上的某些特殊要素（feature）的信息。该操作可选择。

    目前超图编辑器桌面支持打开以下 WMS 版本:

    • WMS 1.1.1
    • WMS 1.3.0
  • WFS 服务

    WFS(Web Feature Service)：Web 要素服务，该服务符合 OGC（Open Geospatial Consortium，开放地理信息联盟）制定的 WFS 实现规范。此标准主要用来返回要素级的 GML 编码。WFS 允许客户端从多个网络要素服务中取得使用 GML 编码的地理空间数据。不同的 WFS 客户端支持的字符集不一，因此发送请求时，请求体的编码类型也不一致。

    备注

    目前 WFS 数据源仅支持数据浏览功能。

  • WCS

    • WCS（Web Coverage Service，Web 覆盖服务）服务，该服务符合 OGC（Open Geospatial Consortium，开放地理信息联盟）制定的 WCS 实现规范。

    WCS 是 OGC 定义的在 Web 上以“Coverage”的形式共享地理空间数据的规范。所谓“Coverage”是指能够返回任意指定点的值的数据，其形式易于输入到模型中使用。WCS 服务是以“Coverage”的形式实现了栅格影像数据集的共享。

    目前超图编辑器桌面支持打开 WCS 1.0.0版本的数据。

  • WMTS
    1. WMTS 的提出

      2. WMS 地图服务可以灵活响应各种请求，客户端每发出一个请求，服务端都实时对数据进行可视化，然后以图片的方式返回结果，但是访问量大的情况下，频繁的请求需要占用大量资源用于计算，导致响应能力下降。为了提供地图服务的响应能力，需要减少服务端可视化处理的时间，因此出现了以缓存方式提高响应能力的服务，WMTS 就是一种。

    2. WMTS 的概念

      3. WMTS，Web 地图瓦片服务（Web Map Tile Service），该服务符合 OGC 指定的 WMTS 规范。 WMTS 标准定义了一些操作，这些操作允许用户访问瓦片地图，是 OGC 首个支持 REST 访问的服务标准。

      WMTS 是 OGC 提出的缓存技术标准，提供了一种采用预定义瓦片的方式发布地图服务的标准化方案。在服务器端缓存被切割成一定大小瓦片的地图，对客户端只提供这些预先定义好的单个瓦片的服务，将更多的数据处理操作如图层叠加等放在客户端，从而缓解 GIS 服务器端数据处理的压力，改善用户体验。

      WMTS 使用瓦片矩阵集（Tile matrix set）来表示切割后的地图，如图1所示。瓦片就是包含地理数据的矩阵单元。一幅地图按一定的瓦片大小被切割成多个瓦片，形成瓦片矩阵（Tile matrix）。一个或多个瓦片矩阵即组成瓦片矩阵集。不同的瓦片矩阵具有不同的比例尺，每个瓦片矩阵由瓦片矩阵标识符（一般为瓦片矩阵的序号，分辨率最低的一层为第0层，依次向上排）进行标识。WMTS规定每个图层可以指定多个瓦片矩阵集，每一个瓦片矩阵集有自己的坐标参照系统，瓦片矩阵集中的各个瓦片矩阵则对应各级比例尺。

      图1：瓦片矩阵集

      每个瓦片矩阵具有如下特点：

      • 以自己的瓦片尺寸作为比例尺。
      • 通过像素来定义的每个瓦片的宽（TileWidth）和高（TileHeight），即瓦片的大小。
      • 矩阵边界框的左上角坐标（TileMatrixminX，TileMatrixmaxY）。
      • 以瓦片为单位来定义的矩阵的宽（MatrixWidth）和高（MatrixHeight），如瓦片数。

      瓦片矩阵中的每个瓦片由瓦片的行号（TileRow）和列号（TileCol）进行标识，行列值分别从瓦片矩阵左上角点所在的瓦片开始算起，起始行列值是（0，0），依次向下向右增加，如图2所示。

      图2：瓦片矩阵
    3. WMTS 的实现模型

      4. WMTS 1.0.0 支持三种实现模型：

      • HTTP KVP（Key-Value Pair）方式
      • SOAP 方式
      • REST 方式

      超图编辑器目前提供了 KVP、REST 两种方式的实现。

      WMTS 从服务端请求的资源，即可以面向过程的架构风格，也可以使面向资源的架构风格。从面向过程的概念来讲，WMTS 1.0.0定义了 GetCapabilities、GetTile、GetFeatureInfo 三个操作，其中 GetFeatureInfo 是可选操作。从面向资源的概念来讲，WMTS 1.0.0 定义了 ServiceMetadata（服务原数据）、Tile（瓦片数据）、FeatureInfo（要素信息）三种资源，分别与 GetCapabilities、GetTile、GetFeatureInfo 操作相对应。

      1. GetCapabilities，返回服务元数据（ServiceMetadata），即服务能力和信息内容。
      2. GetTile，返回瓦片地图（Tile）。
      3. GetFeatureInfo，返回显示在瓦片地图上的要素信息（FeatureInfo），是可选操作。
    4. WMTS 特殊说明

      5. 1. 若WMTS服务采用Basic方式的用户名密码验证，需要在URL中添加参数 AUTHORIZATION=Basic。

  • TMS

    TMS(Tile Map Service)：切片地图服务，该服务符合OGC指定的TMS规范，允许按需访问地图切片，支持修改坐标系。

    TMS是已切好的瓦片存放在服务上，服务性能更高，访问更快。但无法对已切好的瓦片进行操作。


更多有关 OGC 服务的内容请参考:OGC（Open Geospatial Consortium，开放地理信息联盟）相关规范，http://www.opengeospatial.org。

REST 服务

REST-表述性状态转移（Representational State Transfer）是 Roy Fielding 博士在2000年提出来的一种软件架构风格。采用 REST 架构风格的 Web 服务相比复制的 SOAP 服务更加简洁、易用。超图编辑器的 REST 服务是专门为 GIS 的用户提供了 REST 风格的 GIS 服务。

REST 强调从资源的角度来观察整个网络，基于 REST 的架构是一种面向资源的结构（Resource-Oriented Architecture，ROA）。资源可以是具体的数据，也可以是能够实现某些功能的服务，客户端的应用通过 URI（Uniform Resource Identifier，统一资源标识符）唯一标识，客户端的应用通过URI来获取资源的表述，获得这些表述使客户端应用程序转变了状态，即表述性的状态转变。

REST 通常使用 HTTP，URI，XML 以及 HTML 这些现有的广泛流行的协议和标准。超图编辑器UGC REST 服务具有以下特点：

  1. 服务器提供的每项资源都通过 URI 进行唯一标识，但一个资源可以被多个 URI 标识。
  2. REST 服务使用 HTTP 协议标准的方法，包括：GET、POST、PUT、DELETE 方法等，分别对应对资源的四种操作，获取、创建、修改和删除等。
  3. 对资源提供多种格式的表述，如 xml，json，html 等。
  4. REST 服务处理资源请求所需的全部信息均包含在请求内。

天地图服务（MapWorld）

针对天地图发布的地图服务。只读，不能创建。

天地图服务是国家测绘局为公众提供权威、可信、统一的地理信息服务，是目前中国区域内数据资源最全的地理信息服务网站。天地图网站提供了海量基础地理信息资源，包括全球范围的矢量地形服务和遥感影像、全国范围的地图数据，导航电子地图数据，部分城市三维街景数据。超图编辑器桌面集成了天地图引擎，在网络连通的情况下，可以在桌面产品中直接访问天地图服务。目前支持的图层类型包括：

  • BackgroundMap:背景图层，可以作为底图使用。
  • AnnoMap：中文注记图层。
  • AnnoMapE：英文注记图层。
  • Terrain：地形图层 ，坐标系统为 WGS_1984，可直接加载到场景中使用。

天地图网站：www.tianditu.cn

全球地形图服务

全球地形图服务可分为基础地形图服务和深色地形图服务两类，是通过栅格瓦片格式提供的全球晕渲图，基于全球 DEM 制作的全球晕渲图使用阴影与颜色渐变来展现全球地表的起伏变化，同时叠加了植被、城镇、冰川、以及荒原等数据，方便用户直接使用此图作为底图来展示特定的专题要素。

地形图服务分为十个显示比例尺，为使地形显示效果更好，每个显示比例尺使用了不同分辨率地形数据，由分辨率为1800m的DEM重采样得到。

其中基础地形图为全球浅色系地形图数据；深色地形图为全球蓝黑色系地形图数据。可通过以下地址在浏览器中查看该数据：

基础地形图：https://maptiles.超图编辑器ol.com/iserver/services/map-Hillshade/rest/maps/WorldTerrainBase

深色地形图：https://maptiles.超图编辑器ol.com/iserver/services/map-Hillshade/rest/maps/WorldTerrainBlueDark

服务示例

感兴趣的用户可以访问以下地址，体验 iServer 服务器提供的一些服务。