13.1. 超越地图¶

我们专注于书中的地图，在我们的例子中几乎总是使用WMS协议。正如你在书中学到的第一章，地理信息系统基础，映射是数据的表示。地图可以包含矢量或栅格数据，但它始终将它们表示为栅格输出，即图像。虽然地图是显示数据的一种简单而有用的方式，但在其他情况下，用户不需要使用表示，而需要使用原始数据（例如，在客户端任务上处理数据）。在这里，另外两个OGC协议开始使用：WFS和WCS。

13.1.1. 传送矢量数据¶

如果用户需要获取您的矢量数据，例如，美国铁路，他可以使用 Web Feature Service (WFS) 协议。这是OGC定义的标准协议，是指通过HTTP发送和接收地理空间数据。

传递数据时，最重要的定义是数据格式。矢量数据通常以二进制格式存储（例如shapefile或PostGIS表），但是出于实际目的，我们需要一种更标准的方法。确实， WFS基于XML以 地理标记语言（GML) 编码和传输信息。

有几个版本的WFS和GML。当前GeoServer版本支持1.0.0、1.1.0和2.0.0 WFS版本。

您可以在OGC存储库中找到WFS和GML的完整参考 http://www.opengeospatial.org/standards/is ；寻找：

OpenGIS地理标记语言（GML）编码标准
OpenGIS Web特性服务（WFS）实现规范

WFS定义了一组用户可以对数据执行的操作。您在中使用了事务操作第十章，生产前保护地理服务器，用于数据编辑。我们现在将集中精力检索数据。

13.1.2. 行动时间-检索矢量数据¶

我们将使用WFS获得GML编码的矢量数据。万一你把它弄坏了，就像我们在

第十一章，在生产环境中调整GeoServer ，则需要在GeoServer中启用WFS。打开命令行控制台；我们将使用 curl 发送请求：

1.我们将使用的第一个操作是 GetCapabilities . 它描述了服务器上可用的功能类型和操作：

>>> !curl -v -u admin:geoserver -XGET "http://118.190.135.194:8080/geoserver/wfs?service=wfs&version=1.0.0&request=GetCapabilities" -o getCapabilities.xml

Note: Unnecessary use of -X or --request, GET is already inferred.
* Expire in 0 ms for 6 (transfer 0x55c6d5766f50)
*   Trying 118.190.135.194...
* TCP_NODELAY set
* Expire in 200 ms for 4 (transfer 0x55c6d5766f50)
  % Total    % Received % Xferd  Average Speed   Time    Time     Time  Current
                                 Dload  Upload   Total   Spent    Left  Speed
  0     0    0     0    0     0      0      0 --:--:-- --:--:-- --:--:--     0* Connected to 118.190.135.194 (118.190.135.194) port 8080 (#0)
* Server auth using Basic with user 'admin'
> GET /geoserver/wfs?service=wfs&version=1.0.0&request=GetCapabilities HTTP/1.1
> Host: 118.190.135.194:8080
> Authorization: Basic YWRtaW46Z2Vvc2VydmVy
> User-Agent: curl/7.64.0
> Accept: /
>
  0     0    0     0    0     0      0      0 --:--:-- --:--:-- --:--:--     0< HTTP/1.1 200
< Set-Cookie: JSESSIONID=85628397968FFCDEFEAB12DB6596B66E; Path=/geoserver; HttpOnly
< Set-Cookie: GS_FLOW_CONTROL=GS_CFLOW_-30f1ffb6:171b0987f54:-692d
< X-Control-flow-delay-ms: 0
< Cache-Control: max-age=0, must-revalidate
< Content-Disposition: inline; filename=geoserver-GetCapabilities.application
< Content-Type: application/xml
< Transfer-Encoding: chunked
< Date: Mon, 27 Apr 2020 01:36:10 GMT
<
{ [13573 bytes data]
100 25266    0 25266    0     0   110k      0 --:--:-- --:--:-- --:--:--  110k
* Connection #0 to host 118.190.135.194 left intact

2.返回的XML相当大；下面几行显示了特征类型元素：

<FeatureType>
    <Name>NaturalEarth:10m_railroads</Name>
    <Title>10m_railroads</Title>
    <Abstract/>
    <Keywords>10m_railroads, features</Keywords>
    <SRS>EPSG:4326</SRS>
    <LatLongBoundingBox minx="-150.08159339101002" miny="8.329046942181577" maxx="-59.94810950429127" maxy="64.93097565311908"/>
</FeatureType>

3.如果你需要使用 featuretype 元素，例如railroads，您可能需要完整的描述。你可以用 DescribeFeatureType 操作，返回包含 featuretype 您请求的元素。注意，您可以省略 TypeName 参数；在本例中，您将获得 featuretype 元素，按工作区排序：

>>> !curl -v -u admin:geoserver -XGET "http://118.190.135.194:8080/geoserver/wfs?service=wfs&version=1.0.0&request=DescribeFeatureType&TypeName=Natural+Earth+Countries:ne_10m_admin_0_countries" -o railroads.xml

Note: Unnecessary use of -X or --request, GET is already inferred.
* Expire in 0 ms for 6 (transfer 0x5655558d2f50)
*   Trying 118.190.135.194...
* TCP_NODELAY set
* Expire in 200 ms for 4 (transfer 0x5655558d2f50)
  % Total    % Received % Xferd  Average Speed   Time    Time     Time  Current
                                 Dload  Upload   Total   Spent    Left  Speed
  0     0    0     0    0     0      0      0 --:--:-- --:--:-- --:--:--     0* Connected to 118.190.135.194 (118.190.135.194) port 8080 (#0)
* Server auth using Basic with user 'admin'
> GET /geoserver/wfs?service=wfs&version=1.0.0&request=DescribeFeatureType&TypeName=Natural+Earth+Countries:ne_10m_admin_0_countries HTTP/1.1
> Host: 118.190.135.194:8080
> Authorization: Basic YWRtaW46Z2Vvc2VydmVy
> User-Agent: curl/7.64.0
> Accept: /
>
< HTTP/1.1 200
< Set-Cookie: JSESSIONID=547BECCB0CFFC3090A56F94FB067A52B; Path=/geoserver; HttpOnly
< Set-Cookie: GS_FLOW_CONTROL=GS_CFLOW_-30f1ffb6:171b0987f54:-692a
< X-Control-flow-delay-ms: 0
< Content-Disposition: inline; filename=geoserver-DescribeFeatureType.text
< Content-Type: text/xml
< Transfer-Encoding: chunked
< Date: Mon, 27 Apr 2020 01:44:34 GMT
<
{ [10485 bytes data]
100 10470    0 10470    0     0   101k      0 --:--:-- --:--:-- --:--:--  101k
* Connection #0 to host 118.190.135.194 left intact

4.响应包含该功能类型的详细描述。你可以找到 name 和 type 每个属性：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
…
    <xsd:complexType name="ne_10m_admin_0_countries"> <xsd:complexContent>
    <xsd:extension base="gml:AbstractFeatureType"> <xsd:sequence>
    <xsd:element maxOccurs="1" minOccurs="0" name="the_geom" nillable="true" type="gml:MultiLineStringPropertyType"/>
    <xsd:element maxOccurs="1" minOccurs="0" name="ScaleRank" nillable="true" type="xsd:int"/>
    <xsd:element maxOccurs="1" minOccurs="0" name="FeatureCla" nillable="true" type="xsd:string"/>
    <xsd:element maxOccurs="1" minOccurs="0" name="SOV_A3" nillable="true" type="xsd:string"/>
    <xsd:element maxOccurs="1" minOccurs="0" name="UIDENT" nillable="true" type="xsd:int"/>
    </xsd:sequence> </xsd:extension>
    </xsd:complexContent>
</xsd:complexType> …

5.现在我们将检索这些特性。这个 GetFeature 操作从地理服务器检索它们。为了避免获得大量特性，可以限制最大特性参数：

>>> !curl  -u admin:geoserver -XGET -H 'Content-Type: text/html;charset=utf-8' "http://118.190.135.194:8080/geoserver/wfs?service=wfs& version=1.1.0&request=GetFeature&TypeName=geonode:ne_10m_admin_0_countries&maxFeatures=1" -o getFeature.xml

  % Total    % Received % Xferd  Average Speed   Time    Time     Time  Current
                                 Dload  Upload   Total   Spent    Left  Speed
100  2131  100  2131    0     0  62676      0 --:--:-- --:--:-- --:--:-- 62676

6.返回的XML代码包含我们指定的单个功能的GML。在这种情况下我们只有一个 lineString 元素中列出了许多顶点 gml：坐标元素：

<gml:boundedBy>
    <gml:null>unknown</gml:null>
    </gml:boundedBy>
    <gml:featureMember>
    <NaturalEarth:10m_railroads fid="10m_railroads.1">
    <NaturalEarth:the_geom>
    <gml:MultiLineString srsName="http://www.opengis.net/gml/srs/epsg.xml#4326">
    <gml:lineStringMember>
    <gml:LineString>
    <gml:coordinates xmlns:gml="http://www.opengis.net/gml" decimal="." cs="," ts=" ">-147.67979896,64.81824372 -147.69432532,64.83020661-147.70750892,64.83808015
    …
    -148.96648109,60.85010407 -148.9647721,60.83167145</ gml:coordinates>
    </gml:LineString>
    </gml:lineStringMember>
    </gml:MultiLineString>
    </NaturalEarth:the_geom>
    <NaturalEarth:ScaleRank>8</NaturalEarth:ScaleRank>
    <NaturalEarth:FeatureCla>Railroad</NaturalEarth:FeatureCla>
    <NaturalEarth:SOV_A3>USA</NaturalEarth:SOV_A3>
    <NaturalEarth:UIDENT>1506</NaturalEarth:UIDENT>
    </NaturalEarth:10m_railroads>
</gml:featureMember>

7.限制返回的元素最大特性对于示例请求是可以的。通常，您希望对要提取的功能的数量和类型有更多的控制。实际上，可以使用空间运算符或对属性使用字母数字过滤来过滤它们。在下面的示例中，我们使用 bbox 操作员过滤与区段相交的铁路要素：

>>> !curl -u admin:geoserver -XGET "http://118.190.135.194:8080/geoserver/wfs?service=wfs&version=1.0.0&request=GetFeature&TypeName=geonode:citiesx0200&bbox=-116.68,36.29,-111.36,39.90" -o getBboxFeature.xml

  % Total    % Received % Xferd  Average Speed   Time    Time     Time  Current
                                 Dload  Upload   Total   Spent    Left  Speed
100  139k    0  139k    0     0   977k      0 --:--:-- --:--:-- --:--:--  977k

8.请求再次返回单个功能，但根元素是 FeatureCollection . 如果你试图扩展 bbox ，其中将列出更多功能：

<wfs:FeatureCollection xsi:schemaLocation="http://www.geonode.org/ http://118.190.135.194:8080/geoserver/wfs?service=WFS&version=1.0.0&request=DescribeFeatureType&typeName=geonode%3Acitiesx0200 http://www.opengis.net/wfs http://118.190.135.194:8080/geoserver/schemas/wfs/1.0.0/WFS-basic.xsd">
    <gml:boundedBy>
        <gml:null>unknown</gml:null>
    </gml:boundedBy>
    <gml:featureMember>
        <geonode:citiesx0200 fid="citiesx0200.16560">
            <geonode:the_geom>
                <gml:Point srsName="http://www.opengis.net/gml/srs/epsg.xml#4326">
                    <gml:coordinates decimal="." cs="," ts=" ">-114.35137939,39.86821365</gml:coordinates>
                </gml:Point>
            </geonode:the_geom>
            <geonode:CITIESX020>16560</geonode:CITIESX020>
            <geonode:FEATURE>Populated Place</geonode:FEATURE>
            <geonode:NAME>Tippett</geonode:NAME>
            <geonode:POP_RANGE>Undetermined</geonode:POP_RANGE>
            <geonode:POP_2000>-99999</geonode:POP_2000>
            <geonode:FIPS55>73200</geonode:FIPS55>
            <geonode:COUNTY>White Pine County</geonode:COUNTY>
            <geonode:FIPS>32033</geonode:FIPS>
            <geonode:STATE>NV</geonode:STATE>
            <geonode:STATE_FIPS>32</geonode:STATE_FIPS>
            <geonode:DISPLAY>1</geonode:DISPLAY>
        </geonode:citiesx0200>
    </gml:featureMember>
<gml:featureMember>

刚刚发生了什么？¶

您学习了如何使用WFS检索包含所有几何和字母数字细节的数据。将检索与插入或更新数据（WFS-T）功能结合起来，可以构建矢量数据的在线编辑系统。

13.1.3. 传送栅格数据¶

当涉及栅格数据时， Web Coverage Service（WCS) 与WFS等效，用于传递原始数据。像矢量数据一样，栅格数据可能会以适当的方式呈现在地图上，您将通过WMS和 GetMap 请求获得结果。 WCS旨在以原始形式获取栅格数据集或其子集，而无需任何渲染或其他处理。

使用WCS，您没有用于数据传递的标准格式；它取决于数据的原始格式。

GeoServer的当前版本支持1.0.0和1.1.0 WCS版本。

与WFS一样，您可以在OGC存储库中找到WCS的完整参考， http://www.opengeospatial.org/standards/is ；寻找：

OpenGIS Web Coverage Service（WCS）实现规范

13.1.4. 行动时间-检索栅格数据¶

我们将使用WCS获取栅格数据，使用GeoServer附带的示例数据。万一你把它弄坏了，就像我们在第十一章，在生产环境中调整GeoServer ，则需要在GeoServer中启用WCS。像WFS示例一样，我们将使用 cUrl 发送请求：

1.我们要做的第一个操作是 GetCapabilities . 与WFS一样，它返回可用的列表 featuretype 和操作：

>>> !curl -u admin:geoserver -XGET "http://118.190.135.194:8080/geoserver/wcs?service=wcs&version=1.0.0&request=GetCapabilities" -o getCapabilities.xml

  % Total    % Received % Xferd  Average Speed   Time    Time     Time  Current
                                 Dload  Upload   Total   Spent    Left  Speed
100  2290    0  2290    0     0  23608      0 --:--:-- --:--:-- --:--:-- 23608

2.以下几行显示了从返回的列表中提取的覆盖范围的简要说明：

<wcs:WCS_Capabilities version="1.0.0" xsi:schemaLocation="http://www.opengis.net/wcs http://118.190.135.194:8080/geoserver/schemas/wcs/1.0.0/wcsCapabilities.xsd" updateSequence="147">
    <wcs:Service>
        <wcs:metadataLink about="http://geoserver.sourceforge.net/html/index.php" xlink:type="simple" metadataType="other"/>
        <wcs:description>This is a description of your Web Coverage Server.</wcs:description>
        <wcs:name>My GeoServer WCS</wcs:name>
        <wcs:label>My GeoServer WCS</wcs:label>
        <wcs:keywords>
            <wcs:keyword>WCS</wcs:keyword>
            <wcs:keyword>WMS</wcs:keyword>
            <wcs:keyword>GEOSERVER</wcs:keyword>
        </wcs:keywords>
        <wcs:responsibleParty>
            <wcs:individualName/>
            <wcs:contactInfo>
            <wcs:phone/>
            <wcs:address/>
            </wcs:contactInfo>
        </wcs:responsibleParty>
        <wcs:fees>NONE</wcs:fees>
        <wcs:accessConstraints>NONE</wcs:accessConstraints>
    </wcs:Service>

3.这个 DescribeCoverage 操作可让您获得对它的完整描述：

>>> !curl -v -u admin:geoserver -XGET  "http://118.190.135.194:8080/geoserver/wcs?service=wcs&version=1.0.0&request=DescribeCoverage&Coverage=geonode:hydrogp0200" -o describeCoverage.xml

Note: Unnecessary use of -X or --request, GET is already inferred.
* Expire in 0 ms for 6 (transfer 0x55ab646e4f50)
*   Trying 118.190.135.194...
* TCP_NODELAY set
* Expire in 200 ms for 4 (transfer 0x55ab646e4f50)
  % Total    % Received % Xferd  Average Speed   Time    Time     Time  Current
                                 Dload  Upload   Total   Spent    Left  Speed
  0     0    0     0    0     0      0      0 --:--:-- --:--:-- --:--:--     0* Connected to 118.190.135.194 (118.190.135.194) port 8080 (#0)
* Server auth using Basic with user 'admin'
> GET /geoserver/wcs?service=wcs&version=1.0.0&request=DescribeCoverage&Coverage=geonode:hydrogp0200 HTTP/1.1
> Host: 118.190.135.194:8080
> Authorization: Basic YWRtaW46Z2Vvc2VydmVy
> User-Agent: curl/7.64.0
> Accept: /
>
< HTTP/1.1 200
< Set-Cookie: JSESSIONID=792309E2A16043CD08D04A82D2FEA51E; Path=/geoserver; HttpOnly
< Content-Type: application/vnd.ogc.se_xml;charset=UTF-8
< Transfer-Encoding: chunked
< Date: Mon, 27 Apr 2020 02:38:37 GMT
<
{ [261 bytes data]
100   255    0   255    0     0   2833      0 --:--:-- --:--:-- --:--:--  2833
* Connection #0 to host 118.190.135.194 left intact

4.在说明中，返回的代码包含输出支持的数据格式列表：

<wcs:supportedFormats nativeFormat="WorldImage">
    <wcs:formats>GeoTIFF</wcs:formats>
    <wcs:formats>GIF</wcs:formats>
    <wcs:formats>PNG</wcs:formats>
    <wcs:formats>TIFF</wcs:formats>
</wcs:supportedFormats>

5.现在我们要找回 coverage . 这个 GetCoverage 操作从GeoServer检索它。不像 GetFeatures 在WFS中，一些参数是必需的。必须指定边界框( bbox ）宽度和高度参数。这个 bbox 运算符定义要提取的几何范围，而宽度和高度定义图像大小：

>>> !curl -v -u admin:geoserver -XGET "http://118.190.135.194:8080/geoserver/wcs?service=wcs&version=1.0.0&request=GetCoverage&coverage=geonode:hydrogp0200&crs=EPSG:4326&bbox=-130.85168,20.7052,-62.0054,54.1141&width=982&height=597&format=geotiff&bands=1" -o coverage.tiff

Note: Unnecessary use of -X or --request, GET is already inferred.
* Expire in 0 ms for 6 (transfer 0x55c3b9864f50)
*   Trying 118.190.135.194...
* TCP_NODELAY set
* Expire in 200 ms for 4 (transfer 0x55c3b9864f50)
  % Total    % Received % Xferd  Average Speed   Time    Time     Time  Current
                                 Dload  Upload   Total   Spent    Left  Speed
  0     0    0     0    0     0      0      0 --:--:-- --:--:-- --:--:--     0* Connected to 118.190.135.194 (118.190.135.194) port 8080 (#0)
* Server auth using Basic with user 'admin'
> GET /geoserver/wcs?service=wcs&version=1.0.0&request=GetCoverage&coverage=geonode:hydrogp0200&crs=EPSG:4326&bbox=-130.85168,20.7052,-62.0054,54.1141&width=982&height=597&format=geotiff&bands=1 HTTP/1.1
> Host: 118.190.135.194:8080
> Authorization: Basic YWRtaW46Z2Vvc2VydmVy
> User-Agent: curl/7.64.0
> Accept: /
>
< HTTP/1.1 200
< Set-Cookie: JSESSIONID=6BD58A61DB850C6DAE1EEC21D4D9EC85; Path=/geoserver; HttpOnly
< Content-Type: application/vnd.ogc.se_xml;charset=UTF-8
< Transfer-Encoding: chunked
< Date: Thu, 07 May 2020 03:25:30 GMT
<
{ [261 bytes data]
100   255    0   255    0     0   2897      0 --:--:-- --:--:-- --:--:--  2897
* Connection #0 to host 118.190.135.194 left intact

6.如果你打开 coverage.tiff 使用图片查看器的文件，您将看到它包含与原始覆盖范围相同的数据：

刚刚发生了什么？¶

您学习了检索栅格数据的基础知识。如果您的项目需要在客户端处理栅格数据，则非常重要的一点是，它们不能像WMS那样由地图服务器进行转换。

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13.1. 超越地图¶

13.1.1. 传送矢量数据¶

13.1.2. 行动时间-检索矢量数据¶

刚刚发生了什么？¶

13.1.3. 传送栅格数据¶

13.1.4. 行动时间-检索栅格数据¶

刚刚发生了什么？¶