Web GIS离线解决方案

1、背景

在离线环境下（局域网中）的GIS系统中如何使用地图？这里的地图主要指的是地图底图，有了底图切片数据，我们就可以看到地图，在上面加上自己的业务数据图层，进行相关操作。

要在离线环境下看到GIS地图，就要有底图切片数据，地图的底图切片数据在一定时间内是不会变化的，可以使用一些地图下载器下载地图切片，如这个地图下载器。

在CS系统中可以基于GMap.Net来做，参考《百度谷歌离线地图解决方案》。

下面介绍下Web系统如何使用GIS切片数据，开发web GIS系统。

2、使用GeoWebCache发布WMS服务

Geowebcache是基于Java的Web开源项目，主要用于缓存各种WMS数据源的地图瓦片，它实现了多种服务接口，包括WMS-C，WMTS，TMS，KML。

Geowebcache作为一个独立的开源项目，在最近被Geosever的几个版本所集成，主要是对发布的WMS图层建立缓存切片。

服务发布步骤：

1）官网下载 geowebcache-1.8.0-war.zip，直接解压得到geowebcache.war文件，将该文件直接拷贝至tomcat目录下的webapps下即可，启动tomcat会对war包进行解压。

2）修改geowebcache的配置文件geowebcache-core-context.xml。该文件在Tomcat的webapps\geowebcache\WEB-INF下，修改如下：

<bean id="gwcXmlConfig" class="org.geowebcache.config.XMLConfiguration">
<constructor-arg ref="gwcAppCtx" />

    <constructor-arg value="D:\\GisMap\\" />

<property name="template" value="/geowebcache.xml">
<description>Set the location of the template configuration file to copy over to the
        cache directory if one doesn't already exist.
description>
property>
bean>

修改gwcXmlConfig实例化时使用固定路径，该路径可以为任意新建路径文件夹。Geowebcache启动之后会检查此文件夹下是否存在gewebcache.xml文件，如果不存在则按模板新建立并读取使用，如果存在则直接读取使用。

3）修改第2步中的gewebcache.xml文件：

<layers>
    <arcgisLayer>
        <name>ARCGIS-Demoname>
        <tilingScheme>D:\\GisMap\\Layer\\conf.xmltilingScheme>
        <tileCachePath>D:\\GisMap\\Layer\\_alllayerstileCachePath>
    arcgisLayer>
layers>

在layers节点里添加arcgisLayer节点（默认生成的gewebcache.xml的layers节点有许多其他冗余数据，可删除可保留）。Name节点表示待添加图层的名称（这里配置为ARCGIS-Demo），titlingscheme节点为conf.xml文件的路径，tileCachePath为瓦片数据的路径。

4）瓦片地图的准备

其中conf.xml为配置文件，conf.cdi为显示区域约束文件，_alllayers文件夹下则存放了切片数据，Status.gdb为切片状态情况记录（可直接删除）。

通过瓦片下载器下载瓦片地图，然后生成的切片数据_alllayers文件夹：

L01-L10表示地图缩放级数，按照ArcGIS切片目录组织，切片命名规则也和ArcGIS切片数据命名规则一致。（conf.xml、conf.cdi和_alllayers在同级目录）。

5)启动tomcat，继而启动Geowebcache服务，浏览器访问 localhost:8080/geowebcache，如果一切正确的话可以看到下面的页面

该页面简单说明了Geowebcache的一些情况。

点击“A list of all the layers and automatic demos”连接可以看到下面：

该页面显示了geowebcache.xml配置的图层信息。图中可以看到只配置了一个名字为ARCGIS-Demo的图层，使用的EPSG3857坐标系，发布的图片格式为png格式，点击png链接即可看到瓦片地图。

这里地图显示的级别和坐标系配置都来自conf.xml文件。这里的前端js使用的是Openlayers。查看网页源码：

View Code

个人比较喜欢leaflet这个GIS javascript库，使用leaflet加载GeoWebCache发布的这个服务：

3、使用自定义的Http服务

GeowebCache本质上就是个Http服务，通过请求参数获取配置文件中的路径中的切片数据，返回给请求方。

我们可以自己写个独立的Http服务，从数据库中读取切片数据返回给请求方。

切片请求地址类似：http://localhost:8899/1818940751/{z}/{x}/{y}

其中“1818940751”是下载器下载的地图类型，z/x/y分别是zoom和地图切片行列号。

前端js使用leaflet加载：

var amapNormalUrl = 'http://localhost:8899/788865972/{z}/{x}/{y}';
var amapNormalLayer = new L.TileLayer(amapNormalUrl, {
    minZoom : 1,
    maxZoom : 18,
    attribution : '高德普通地图'
});

var mapCenter = new L.LatLng(32.1280, 118.7742); //南京
var map = new L.Map('map', {
        center : mapCenter,
        zoom : 9,
        minZoom: 1,
        maxZoom: 18,
        layers : [ amapNormalLayer ]
});

前端js可以自定义投影Projection算法，而国内google地图、高德地图和腾讯地图都是标准的墨卡托投影，可以直接用leaflet加载。

配合一些画图插件，再配合一些后台POI检索服务，如：

《使用Lucene索引和检索POI数据》

《使用Solr进行空间搜索》

则能做出如下效果：

 

总结：介绍了如何使用下载的离线切片数据在局域网环境下发布Web GIS地图服务，前端配合使用一些js插件，实现web下空间数据的检索。

 

在Github上开源了一些代码，包含自定义的Http地图服务，和一个简单的页面WebGISDemo。

地址：

https://github.com/luxiaoxun/MapDownloader

https://github.com/luxiaoxun/Code4Java

 

附件：

xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<EnvelopeN xsi:type='typens:EnvelopeN' 
    xmlns:xsi='http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance' 
    xmlns:xs='http://www.w3.org/2001/XMLSchema' 
    xmlns:typens='http://www.esri.com/schemas/ArcGIS/10.1'>
    
    <XMin>-20037497.2108XMin>
    <YMin>-19929239.113399997YMin>
    <XMax>20037497.2108XMax>
    <YMax>18379686.9965YMax>

EnvelopeN>

conf.cdi

xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<CacheInfo xsi:type="typens:CacheInfo" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" xmlns:typens="http://www.esri.com/schemas/ArcGIS/10.1">
    <TileCacheInfo xsi:type="typens:TileCacheInfo">
        <SpatialReference xsi:type="typens:ProjectedCoordinateSystem">
            <WKT>PROJCS["WGS_1984_Web_Mercator_Auxiliary_Sphere",GEOGCS["GCS_WGS_1984",DATUM["D_WGS_1984",SPHEROID["WGS_1984",6378137.0,298.257223563]],PRIMEM["Greenwich",0.0],UNIT["Degree",0.0174532925199433]],PROJECTION["Mercator_Auxiliary_Sphere"],PARAMETER["False_Easting",0.0],PARAMETER["False_Northing",0.0],PARAMETER["Central_Meridian",0.0],PARAMETER["Standard_Parallel_1",0.0],PARAMETER["Auxiliary_Sphere_Type",0.0],UNIT["Meter",1.0],AUTHORITY["EPSG",3857]]WKT>
            <XOrigin>-20037700XOrigin>
            <YOrigin>-30241100YOrigin>
            <XYScale>148923141.92838538XYScale>
            <ZOrigin>-100000ZOrigin>
            <ZScale>10000ZScale>
            <MOrigin>-100000MOrigin>
            <MScale>10000MScale>
            <XYTolerance>0.001XYTolerance>
            <ZTolerance>0.001ZTolerance>
            <MTolerance>0.001MTolerance>
            <HighPrecision>trueHighPrecision>
            <WKID>3857WKID>
        SpatialReference>
        
        <TileOrigin xsi:type="typens:PointN">
            <X>-20037508.342787001X>
            <Y>20037508.342787001Y>
        TileOrigin>
    
        <TileCols>256TileCols>
        <TileRows>256TileRows>
        <DPI>96DPI>
        <LODInfos xsi:type="typens:ArrayOfLODInfo">
            <LODInfo xsi:type="typens:LODInfo">
                <LevelID>0LevelID>
                <Scale>591657527.591555Scale>
                <Resolution>156543.03392799999Resolution>
            LODInfo>
            <LODInfo xsi:type="typens:LODInfo">
                <LevelID>1LevelID>
                <Scale>295828763.79577702Scale>
                <Resolution>78271.516963999893Resolution>
            LODInfo>
            <LODInfo xsi:type="typens:LODInfo">
                <LevelID>2LevelID>
                <Scale>147914381.89788899Scale>
                <Resolution>39135.758482000099Resolution>
            LODInfo>
            <LODInfo xsi:type="typens:LODInfo">
                <LevelID>3LevelID>
                <Scale>73957190.948944002Scale>
                <Resolution>19567.879240999901Resolution>
            LODInfo>
            <LODInfo xsi:type="typens:LODInfo">
                <LevelID>4LevelID>
                <Scale>36978595.474472001Scale>
                <Resolution>9783.9396204999593Resolution>
            LODInfo>
            <LODInfo xsi:type="typens:LODInfo">
                <LevelID>5LevelID>
                <Scale>18489297.737236001Scale>
                <Resolution>4891.9698102499797Resolution>
            LODInfo>
            <LODInfo xsi:type="typens:LODInfo">
                <LevelID>6LevelID>
                <Scale>9244648.8686180003Scale>
                <Resolution>2445.9849051249898Resolution>
            LODInfo>
            <LODInfo xsi:type="typens:LODInfo">
                <LevelID>7LevelID>
                <Scale>4622324.4343090001Scale>
                <Resolution>1222.9924525624899Resolution>
            LODInfo>
            <LODInfo xsi:type="typens:LODInfo">
                <LevelID>8LevelID>
                <Scale>2311162.2171550002Scale>
                <Resolution>611.49622628138002Resolution>
            LODInfo>
            <LODInfo xsi:type="typens:LODInfo">
                <LevelID>9LevelID>
                <Scale>1155581.108577Scale>
                <Resolution>305.74811314055802Resolution>
            LODInfo>
            <LODInfo xsi:type="typens:LODInfo">
                <LevelID>10LevelID>
                <Scale>577790.55428899999Scale>
                <Resolution>152.874056570411Resolution>
            LODInfo>
            <LODInfo xsi:type="typens:LODInfo">
                <LevelID>11LevelID>
                <Scale>288895.27714399999Scale>
                <Resolution>76.437028285073197Resolution>
            LODInfo>
            <LODInfo xsi:type="typens:LODInfo">
                <LevelID>12LevelID>
                <Scale>144447.638572Scale>
                <Resolution>38.218514142536598Resolution>
            LODInfo>
            <LODInfo xsi:type="typens:LODInfo">
                <LevelID>13LevelID>
                <Scale>72223.819285999998Scale>
                <Resolution>19.109257071268299Resolution>
            LODInfo>
            <LODInfo xsi:type="typens:LODInfo">
                <LevelID>14LevelID>
                <Scale>36111.909642999999Scale>
                <Resolution>9.5546285356341496Resolution>
            LODInfo>
            <LODInfo xsi:type="typens:LODInfo">
                <LevelID>15LevelID>
                <Scale>18055.954822Scale>
                <Resolution>4.7773142679493699Resolution>
            LODInfo>
            <LODInfo xsi:type="typens:LODInfo">
                <LevelID>16LevelID>
                <Scale>9027.9774109999998Scale>
                <Resolution>2.38865713397468Resolution>
            LODInfo>
            <LODInfo xsi:type="typens:LODInfo">
                <LevelID>17LevelID>
                <Scale>4513.9887049999998Scale>
                <Resolution>1.1943285668550501Resolution>
            LODInfo>
            <LODInfo xsi:type="typens:LODInfo">
                <LevelID>18LevelID>
                <Scale>2256.994353Scale>
                <Resolution>0.59716428355981699Resolution>
            LODInfo>
            <LODInfo xsi:type="typens:LODInfo">
                <LevelID>19LevelID>
                <Scale>1128.4971760000001Scale>
                <Resolution>0.29858214164761698Resolution>
            LODInfo>
        LODInfos>
    TileCacheInfo>
    <TileImageInfo xsi:type="typens:TileImageInfo">
        <CacheTileFormat>PNGCacheTileFormat>
        <CompressionQuality>0CompressionQuality>
        <Antialiasing>falseAntialiasing>
    TileImageInfo>
    <CacheStorageInfo xsi:type="typens:CacheStorageInfo">
        <StorageFormat>esriMapCacheStorageModeExplodedStorageFormat>
        <PacketSize>0PacketSize>
    CacheStorageInfo>
CacheInfo>

conf.xml

 

参考：

http://leafletjs.com/

http://leafletjs.com/examples/quick-start/

http://www.cnblogs.com/luxiaoxun/p/4454880.html

http://www.cnblogs.com/luxiaoxun/p/5020247.html