开源GIS开发指导

插入操作，通过 GeoServer 可以比较容易的在用户之间迅速共享空间地理信息。

GeoServer兼容 WMS 和 WFS 特性；支持 PostGIS 、 Shapefile 、 ArcSDE 、 Oracle 、 VPF 、 MySQL 、 MapInfo ；支持上百种投影；能够将网络地图输出为 jpeg 、 gif 、 png 、 SVG 、 KML 等格式；能够运行在任何基于 J2EE/Servlet 容器之上；嵌入 MapBuilder 支持 AJAX 的地图客户端OpenLayers；

5．客户端

代表：OpenLayers/MapBuilder（JavaScript），uDig（Java），QGIS（C++）

客户端分为浏览器和桌面客户端程序两种。以OpenLayers为代表的B/S系统客户端现在已经非常强大，它可以封装WMS请求，在浏览器上实现地图的切片载入功能。另外拖动、缩放都功能也非常完善，可以实现跨浏览器操作。最近的OpenLayers版本还支持了矢量编辑功能，可以通过WFS-t提交。而传统的桌面客户端程序功能则更加强大，支持多种包括WMS和WFS在内的数据源，另外编辑功能、操作性也要比浏览器中的强大。

6．部分数据格式

1) ESRI的Shapefile格式

GIS矢量文件格式的事实标准，通常由.shp, .shx, .prj, .dbf等文件组成。

OpenGIS的实现软件普遍支持Shapefile的读写。Shapefile在GeoServer中可以直接作为数据源，但是这种方式并不被推荐，原因很简单，基于文件的数据源可能造成性能不佳和数据丢失。shape格式文件最少包含3个文件，他们的后缀是：.shp, .dbf, .shx。.shp存储地理形状和位置信息，.dbf存储属性信息，.shx是索引文件。

2) MapInfo 的.mif/.mid格式

.MIF的文件，它主要用来保存空间对象的几何数据；

.MID的文件，它主要用来保存与几何数据相对应的属性数据；

3) GML

GML是OpenGIS的标准规范之一，它基于xml描述地理数据。于Shapefile

相比，xml更容易读写，易于在网络中以各种形式传播。

同时，xml还具有可读性，人可以理解和辨识。GeoTools实现了GMLDataStore，因此在GeoServer中GML也可以直接作为数据源（需要下载GML扩展）。 同时，GML的数据源为数据源动态化提供了实现的思路和可能性。

四、相关详细介绍

1．数据库：Postgis

PostgreSQL 是一种对象-关系型数据库管理系统（ORDBMS），也是目前功能最强大、特性最丰富和最复杂的自由软件数据库系统。PostGIS在对象关系型数据库PostgreSQL上增加了存储管理空间数据的能力，相当于Oracle的spatial部分。PostGIS最大的特点是符合并且实现了OpenGIS的一些规范，是最著名的开源GIS数据库。

目前开源空间信息软件领域最性能优秀的数据库软件当属PostgreSQL数据库，而构建在其上的空间对象扩展模块PostGIS则使得其成为一个真正的大型空间数据库。

PostGIS简介

PostGIS是对象关系型数据库系统PostgreSQL的一个扩展，PostGIS提供如下空间信息服务功能:空间对象、空间索引、空间操作函数和空间操作符。同时，PostGIS遵循OpenGIS的规范。PostGIS的版权被纳入到GNU的GPL中，也就是说任何人可以自由得到PostGIS的源码并对其做研究和改进。

PostgreSQL详细教程地址：http://www.php100.com/manual/PostgreSQL8/

PostGIS特性

PostGIS支持所有的空间数据类型，这些类型包括:点（POINT）、线（LINESTRING）、多边形（POLYGON）、多点（MULTIPOINT）、多线（MULTILINESTRING）、多多边形（MULTIPOLYGON）和集合对象集（GEOMETRYCOLLECTION）等。PostGIS支持所有的对象表达方法，比如WKT和WKB。

PostGIS支持所有的数据存取和构造方法，如GeomFromText()、AsBinary()，

以及GeometryN()等。

PostGIS提供简单的空间分析函数（如Area和Length）同时也提供其他一些具有复杂分析功能的函数，比如Distance。

PostGIS提供了对于元数据的支持，如GEOMETRY_COLUMNS和SPATIAL_REF_SYS，同时，PostGIS也提供了相应的支持函数，如AddGeometryColumn和DropGeometryColumn。

PostGIS提供了一系列的二元谓词（如Contains、Within、Overlaps和Touches）用于检测空间对象之间的空间关系，同时返回布尔值来表征对象之间符合这个关系。

PostGIS提供了空间操作符（如Union和Difference）用于空间数据操作。比如，Union操作符融合多边形之间的边界。两个交迭的多边形通过Union运算就会形成一个新的多边形，这个新的多边形的边界为两个多边形中最大边界。

PostGIS其他功能

1) 数据库坐标变换

数据库中的几何类型可以通过Transform函数从一种投影系变换到另一种投影系中。在OpenGIS中的几何类型都将SRID作为自身结构的一部分，但不知什么原因，在OpenGIS的SFSQL规范中，并没有引入Transform。

2) 球体长度运算

存储在普通地理坐标系中的集合类型如果不进行坐标变换是无法进行程度运算的，OpenGIS所提供的坐标变换使得积累类型的程度计算变成可能。

3) 三维的几何类型

SFSQL规范只是针对二维集合类型。OpenGIS提供了对三维集合类型的支持，具体是利用输入的集合类型维数来决定输出的表现方式。例如，即便所有几何对象内部都以三维形式存储，纯粹的二维交叉点通常还是以二维的形式返回。此外，还提供几何对象在不同维度间转换的功能。

4) 空间聚集函数

在数据库中，聚集函数是一个执行某一属性列所有数据操作的函数。比如Sum和Average，Sum是求某一关系属性列的数据总和，Average则是求取某一关系属性列的数据平均值。与此对应，空间聚集函数也是执行相同的操作，不过操作的对象是空间数据。例如聚集函数Extent返回一系列要素中的最大的包裹矩形框，如“SELECT EXTENT(GEOM) FROM ROADS”这条SQL语句的执行结果是返回ROADS这个数据表中所有的包裹矩形框。

5) 栅格数据类型

PostGIS通过一种新的数据类型片，提供对于大的栅格数据对象的存储。片由以下几个部分组成:包裹矩形框、SRID、类型和一个字节序列。通过将片的大小控制在数据库页值（32×32）以下，使得快速的随即访问变成可能。一般大的图片也是通过将其切成32×32像素的片然后再存储在数据库中的。

PostGIS发展

目前，由于“关系型数据库+空间数据引擎”的技术方案访问迅速、与GIS联系紧密的优点，在应用中占有一定的优势，但空间数据引擎独立于数据库内核，难以充分利用关系型数据库中各种成熟的数据管理、访问技术，成为进一步发展的致命弱点。另外，难以支持扩展SQL，不易实现数据共享与互操作等问题也逐渐暴露出来。

尽管面向对象空间数据库管理系统最适应于空间数据的表达和管理,不仅支持变长记录,而且支持对象的嵌套、信息的继承与聚集。有关面向对象数据库管理系统的研究已有十多年了，由于缺乏良好的数据基础，在访问速度尚未有重大突破，难以发展成熟，据估计在较长一段时间内面向对象数据库管理系统都不会替代对象关系型数据库管理系统。扩展对象关系型数据库管理系统无疑将成为以后的发展方向。

尽管目前PostGIS/PostgreSQL和Spatial Oracle的性能与ArcSDE仍有一定的差距，但是随着数据库厂商对空间数据管理市场的不断重视、结构化数据管理方式与空间数据管理方式的进一步融合、数据压缩传输技术的不断提高，基于数据库管理系统的空间扩展方式将会不断的完善，成为今后管理空间数据的主流技术。而多数GIS厂商则应将精力集中到空间分析、空间模型等方面，从而形成较好的社会分工结构。

目前，软件开源已经成为IT界的一种发展趋势，越来越多的软件加入到开源系统中。PostGIS不论在功能还是扩展性方面都不落后于商业GIS平台的空间数据库，而且由于其源代码的公开性，更加容易吸引广大爱好者参与到PostGIS的开发中，不断完善现有的功能同时进一步扩展新的特性，相信PostGIS的发展前景将会非常美好。

2．桌面软件（1）：uDig uDig简介

uDig是一个 open source (EPL and BSD) 桌面应用程序框架,构建在

Eclipse RCP和GeoTools（一个开源的Java GIS工具包）上的桌面GIS(地理信