基于OGC規(guī)范的GET和POST請(qǐng)求的WMS實(shí)現(xiàn)

1、基于OGC標(biāo)準(zhǔn)的GET和POST請(qǐng)求的WMS實(shí)現(xiàn)摘要：本文介紹了WebService及其相關(guān)技術(shù)開展現(xiàn)狀，并詳細(xì)闡述了OGC標(biāo)準(zhǔn)中WMS的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與要求。結(jié)合需要，自主在VS 2005 C#平臺(tái)下實(shí)現(xiàn)了WMS的效勞開發(fā)與用戶測(cè)試，并進(jìn)行了相關(guān)技術(shù)總結(jié)與歸納。論文關(guān)鍵詞：WebService,OGC,WMS效勞近幾年WebGIS 取得了快速開展，其應(yīng)用也擴(kuò)展到GIS應(yīng)用領(lǐng)域的各個(gè)方面。但傳統(tǒng)的WebGIS軟件技術(shù)中仍存在一些局限，具體表現(xiàn)在：并發(fā)處理能力差，響應(yīng)速度慢；系統(tǒng)的異購(gòu)兼容性缺乏。解決傳統(tǒng)WebGIS軟件的上述問題，Web Services技術(shù)以及.NET,J2EE等主流開發(fā)平臺(tái)為我們

2、提供了很好的解決方案。本文的目的就是要弄清楚Web Services技術(shù)架構(gòu)，并且分析如何采用基于.net的開源庫(kù)Sharpmap，實(shí)現(xiàn)符合OGC(Open Geospatial Consortium)標(biāo)準(zhǔn)之一Web Map Service的網(wǎng)絡(luò)地圖效勞。證明采用Web Services技術(shù)封裝與發(fā)布空間數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)地理信息系統(tǒng)的功能變?yōu)閃eb效勞的可行性。2 相關(guān)技術(shù)介紹2.1 WebService介紹及相關(guān)技術(shù)Web Service的實(shí)現(xiàn)包括三個(gè)核心技術(shù)：UDDI(統(tǒng)一描述，發(fā)現(xiàn)和集成協(xié)議Universal Description,Discovery and integration)用于標(biāo)準(zhǔn)

3、效勞的注冊(cè)，查找和發(fā)現(xiàn)過程，WSDL網(wǎng)絡(luò)效勞描述語(yǔ)言Web Service Description Language用于標(biāo)準(zhǔn)效勞的描述，SOAP簡(jiǎn)單對(duì)象訪問協(xié)議Simple Object Access Protocol用于標(biāo)準(zhǔn)調(diào)用效勞時(shí)采用的通訊協(xié)議。Web Service的工作流程如圖【1】所示：圖【1】 Web Service工作流程Web Service是由一系列的協(xié)議組成，Web Service的協(xié)議棧如圖【2】所示，當(dāng)然目前的協(xié)議棧還在不斷的擴(kuò)展，有進(jìn)一步開展的巨大空間：圖【2】 Web Service協(xié)議棧從以上的協(xié)議棧看：下面兩層是先前已經(jīng)定義好的并且廣泛使用的傳輸層和網(wǎng)絡(luò)層的標(biāo)

4、準(zhǔn)，如:IP, ，SMTP等。而中間的四層是目前開發(fā)的Web Service的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，也是Web Service的核心技術(shù)，包括效勞調(diào)用協(xié)議SOAP、效勞描述協(xié)議WSDL，效勞發(fā)現(xiàn)/集成協(xié)議UDDI，以及效勞工作流描述語(yǔ)言WSFL。最上層描述的是更高層的待開發(fā)的關(guān)于路由、可靠性以及事務(wù)等方面的協(xié)議。右邊的局部是各個(gè)協(xié)議層的公用機(jī)制，這些機(jī)制一般由外部的正交機(jī)制來完成。以下主要介紹協(xié)議棧的三個(gè)主要協(xié)議具體表達(dá)在效勞調(diào)用的時(shí)候的角色以及分工：如圖【3】在機(jī)器B上部署Web Service效勞，在機(jī)器A上部署著調(diào)用該效勞的站點(diǎn)。A發(fā)送請(qǐng)求給B，B發(fā)送響應(yīng)給A。他們通訊的協(xié)議是 ，發(fā)送請(qǐng)求和相應(yīng)

5、的數(shù)據(jù)格式都是基于XMLSOAP的數(shù)據(jù)，A機(jī)器的代理和存根真正負(fù)責(zé)起A與B之間效勞的調(diào)用。WSDL是用于描述A與B通訊接口的協(xié)議；UDDI相當(dāng)于我們的 黃頁(yè)簿，所有的Web Service效勞可以在UDDI上進(jìn)行處理，即需要在UDDI上注冊(cè)WSDL文檔。因此整個(gè)調(diào)用的過程我們可以描述如下：A要調(diào)用B的某個(gè)效勞，它可以先到UDDI效勞器上去查找描述效勞的WSDL文檔。生成WSDL Proxy，然后再與機(jī)器B上的WSDL Stub通訊，這樣我們可以明確Web Service調(diào)用中的通訊協(xié)議，消息格式，描述語(yǔ)言以及發(fā)現(xiàn)機(jī)制分別如圖【3】中所示。圖【3】 Web Service調(diào)用過程圖2.2 OGC

6、標(biāo)準(zhǔn)的WMS的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)OGC WMS屬于OGC圖示表達(dá)效勞，在WMS標(biāo)準(zhǔn)中將地圖定義為地理數(shù)據(jù)可視的表現(xiàn)，WMS返回的不是地圖數(shù)據(jù)，而是地圖圖象，WMS標(biāo)準(zhǔn)定義了三個(gè)操作：GetCapabilities操作返回效勞級(jí)元數(shù)據(jù)，它是對(duì)效勞信息內(nèi)容和請(qǐng)求參數(shù)的一種描述，元數(shù)據(jù)使用XML形式文件表示；GetMap操作根據(jù)客戶端發(fā)出的請(qǐng)求參數(shù)在效勞端進(jìn)行檢索，效勞器返回一個(gè)地圖圖象，其地理空間參數(shù)和大小是已經(jīng)明確定義的，返回的地圖圖象可以是GIF，JPEG，PNG或SVG格式的；GetFeatureInfo操作根據(jù)用戶請(qǐng)求的X，Y坐標(biāo)或感興趣的圖層，返回這些特殊要素的信息，信息以HTML，GML或者AS

7、CII格式表示。在 WMS 中GetMap是最重要的一個(gè)接口。GetMap的參數(shù)有很多，在調(diào)用時(shí)必須的主要參數(shù)如表【1】:請(qǐng)求參數(shù)定義請(qǐng)求版本號(hào)REQUEST=GetMap請(qǐng)求的名稱LAYERS=layer_list以逗號(hào)分隔的圖層列表STYLES=style_list以逗號(hào)分隔的每層渲染樣式列表CRS=namespace:identifier空間參考系統(tǒng)BBOX=minx,miny,maxx,maxy矩形框四角的SRS坐標(biāo)WIDTH=output_width地圖圖象的寬度HEIGHT=output_height地圖圖象的高度FORMAT=output_format地圖的輸出格式表【1】 Ge

8、tMap主要調(diào)用參數(shù)用戶可以通過標(biāo)準(zhǔn)的瀏覽器向WMS發(fā)送地圖效勞請(qǐng)求，請(qǐng)求的方式可以通過在URL中添加請(qǐng)求的類型參數(shù)來實(shí)現(xiàn)。WMS的GetMap操作支持分布式的地圖效勞網(wǎng)絡(luò)來提供應(yīng)用戶。以下給出請(qǐng)求的字符串：在該字符串前再加上完整的域名或者固定的IP地址，就可以返回得到該字符所制定的具體的地圖圖像。SharpMap是一個(gè)基于.net 2.0使用C#開發(fā)的Map渲染類庫(kù)，可以渲染各類GIS數(shù)據(jù)目前支持ESRI Shape和PostGIS格式，可應(yīng)用于桌面和Web程序。SharpMap的發(fā)布許可License為GNU General Public License，實(shí)現(xiàn)了以下功能：1)支持的數(shù)據(jù)格式

9、：PostGreSQL/PostGIS，ESRI Shapefile，支持WMS layer支持ECW 和JPEG2000 柵格數(shù)據(jù)格式；2)Windows Forms 控件，可以移動(dòng)和縮放；3)通過 Handler支持ASP.net程序；4)點(diǎn)、線、多邊形、多點(diǎn)、多線和多多邊形等幾何類型和幾何集合GeometryCollections等OpenGIS簡(jiǎn)單要素標(biāo)準(zhǔn)；5)可通過Data Providers增加數(shù)據(jù)類型支持、Layer Types增加層類型和Geometry Types等擴(kuò)展；6)圖形使用GDI+渲染，支持anti-aliased等；7)專題圖。3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)：安徽省的shape

10、數(shù)據(jù)；開發(fā)環(huán)境：VS2005，IIS；開發(fā)語(yǔ)言：c#。實(shí)現(xiàn)步驟：1)新建一個(gè)WebService，實(shí)現(xiàn)WMS的函數(shù)：GetMap，Getcapabilities；2)配置Webcong，使該WebService支持GET和POST請(qǐng)求兩種方式；3)GET方法實(shí)現(xiàn)如下：第一步：新建 website，獲取 GET請(qǐng)求的相關(guān)參數(shù)；第二步：通過GET方法，根據(jù)上一步參數(shù)調(diào)用新建的WebService,獲得地圖字節(jié)流；第三步：所獲得的字節(jié)流是以XML文檔傳輸?shù)?，并?duì)地圖字節(jié)流采取一定的編碼方式，對(duì)該XML文檔進(jìn)行解譯，并對(duì)字節(jié)流進(jìn)行解碼，獲得地圖的原始數(shù)據(jù)；第四步：將所獲得地圖渲染出來；第五步：利用II

11、S發(fā)布WebService和 website即可。效果如圖【4】和圖【5】：所給請(qǐng)求字符串1：所給請(qǐng)求字符串2： 圖【4】 圖【5】 圖【6】 POST界面4)POST方法實(shí)現(xiàn)如下：第一步：新建 Website；第二步：設(shè)計(jì)POST界面如圖【6】所示，主要包括REQUEST描述，POST地址，POST數(shù)據(jù)；第三步：獲取post地址，及要post的相關(guān)數(shù)據(jù)，利用該值初始化 WebRequest對(duì)象，設(shè)置POST方法，利用 WebResponse 獲得post的XML，對(duì)該XML文檔進(jìn)行解譯，并對(duì)字節(jié)流進(jìn)行解碼，獲得地圖的原始數(shù)據(jù)；第四步：將所獲得地圖渲染出來；第五步：利用IIS發(fā)布 websit

12、e即可。核心代碼如下：public byte GetMap(string UserRequest)byte bytesmap=null;byte bytesmap1 = null;。string splitstringLower = splitstring.ToLower();/Request中的參數(shù)名稱大小寫不敏感，因此在涉及到參數(shù)名稱時(shí)，使用splitstringLower，涉及到參數(shù)值時(shí)，使用splitstringint exist = splitstringLower.IndexOf(request);if (exist = 0)string requestvalue = splits

13、tring.Split(new char = );haveREQUEST = true;REQUEST = requestvalue【1】;break;img.Save(MS, imageEncoder, null);img.Dispose();byte buffer = MS.ToArray();bytesmap = buffer;return bytesmap;POST方法獲得地圖數(shù)據(jù)，并渲染地圖：protected void Page_Load(object sender, EventArgs e)# region 創(chuàng)立 WebRequest對(duì)象string service = Sess

14、ion.ToString();。image.Dispose(); / 釋放圖像資源using (MemoryStream ms = new MemoryStream()/ 采用二進(jìn)制流的方式輸出圖片newImage.Save(ms, ImageFormat.Jpeg);/圖片格式指定為JpegResponse.ClearContent();/去除緩沖區(qū)流中的所有輸出Response.ContentType = image/jpeg;/輸出流的 MIME類型設(shè)置為image/PngResponse.BinaryWrite(ms.ToArray();/輸出圖片的二進(jìn)制流newImage.Dispo

15、se();/ 釋放圖像資源Response.Flush();/ 輸出Response.End();4 結(jié)論.NET是 Microsoft用以創(chuàng)立Web效勞平臺(tái)，該平臺(tái)將信息、設(shè)備和人以一種統(tǒng)一的、個(gè)性化的方式聯(lián)系起來。借助于.NET平臺(tái)，可以創(chuàng)立和使用基于XML的應(yīng)用程序、進(jìn)程和Web站點(diǎn)以及效勞。通過.NET，所有的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備共同組成了一個(gè)無處不在的分布式計(jì)算平臺(tái)，能夠進(jìn)行最有效的計(jì)算。通過Web Service,用戶可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、通過任何設(shè)備獲得信息。Web Service的出現(xiàn)，改變了網(wǎng)絡(luò)軟件開發(fā)的方式，甚至改變了網(wǎng)絡(luò)軟件的使用方式。從開發(fā)方式來講，Web Service就是網(wǎng)絡(luò)上的組件，可以使用Web Service構(gòu)建基于組件的WebGIS軟件。而從使用方式來看，WebGIS軟件的開發(fā)已經(jīng)不局限于網(wǎng)絡(luò)制圖，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的交換等功能，目前已經(jīng)在向效勞使用的方向