CN108304495A - 一种wfs的服务接口的实现方法及实现装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种WFS的服务接口的实现方法和实现装置，该实现方案包括：对存储在空间数据库中的空间数据进行处理，以得到对应于空间数据的关系型数据记录集；基于关系型数据记录集建立记录空间数据的关系型数据库；基于WFS的接口标准，对针对关系型数据库的操作进行封装，以实现WFS中客户端与服务器端之间的服务接口。使用记录有空间数据的关系型数据库代替现有的空间数据库，将空间数据的新增、修改、删除、查询方法简化为关系型数据集的增删改查操作，不存在空间数据的版本冲突问题，且简化了WFS在客户端和服务器端的实现。

Description

一种WFS的服务接口的实现方法及实现装置

技术领域

本发明属于网络地理信息技术领域，特别涉及一种WFS的服务接口的的实现方法及实现装置。

背景技术

地理信息系统(Geographic Information System或Geo－Information system，GIS)有时又称为“地学信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。

而随着互联网的发展，网络地理信息系统WebGIS已成为地理信息系统发展的一大发展方向，而开放地理空间信息联盟(OGC)制定的地理信息互操作规范，为地理信息规范化共享提供了基础保障，进一步促进了WebGIS的发展。在地理信息互操作规范中，WFS(WebFeature Services)网络要素服务，是一种GIS互操作规范。支持对地理要素的插入，更新，删除，检索和发现服务。WFS根据HTTP客户请求返回地理标识语言GML(Geography MarkupLanguage)数据。

现有的WFS实现技术，在对地理要素的插入，更新，删除，检索和发现服务中，需要基于空间数据库的空间数据引擎，对空间数据库中的空间数据进行版本锁定，且用户在对空间数据编辑后，需通过数据缓存，以对提交的空间数据与存储在空间数据库中的空间数据进行版本协调。而在协调多版本的情况下，易发生版本冲突，进而容易造成用户的数据提交不成功，使WFS实现不能顺利进行。

上述的背景技术仅仅是发明人为了导出本发明实施方式而保有的、或在导出过程中习得的技术信息，并不一定是在本发明实施方式的提交之前已公开于一般公众的公知技术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是提供一种WFS的服务接口的实现方法，可回避数据版本冲突问题，保证用户提交操作，使WFS顺利实现。

为了解决上述技术问题，本申请的实施例首先提供了一种WFS的服务接口的实现方法，包括：

对存储在空间数据库中的空间数据进行处理，以得到对应于所述空间数据的关系型数据记录集；

基于所述关系型数据记录集建立记录空间数据的关系型数据库；

基于WFS的接口标准，对针对所述关系型数据库的操作进行封装，以实现WFS中客户端与服务器端之间的服务接口。

优选地，所述针对所述关系型数据库的操作包括新增、修改、删除与查询。

优选地，所述对存储在空间数据库中的空间数据进行处理，以得到对应于所述空间数据的关系型数据记录集，具体包括：

提取所述空间数据的几何图形信息，并将所述几何图形信息转换为geojson对象或文本字符串对象；

提取所述空间数据的图层信息和属性信息，并将所述图层信息和属性信息转换为字符串对象或编码索引字段对象；

基于所述几何图形信息、图层信息和属性信息的关系对应获取转换后的各对象之间的关系；

基于所述各对象之间的关系建立关系二维表，以得到所述关系型数据记录集。

优选地，所述服务接口包括：

用于返回服务级元数据的服务接口，用于返回要素结构的服务接口，用于根据查询要求返回GML数据文档的服务接口，以及用于要素读取、在线编辑和事务处理的服务接口。

本申请的实施例还提供了一种WFS的服务接口的实现装置，包括：

数据处理模块，其用于对存储在空间数据库中的空间数据进行处理，以得到对应于所述空间数据的关系型数据记录集；

建库模块，其用于基于所述关系型数据记录集建立记录空间数据的关系型数据库；

封装模块，其用于基于WFS的接口标准，对针对所述关系型数据库的操作进行封装，以实现WFS中客户端与服务器端之间的服务接口。

优选地，所述针对所述关系型数据库的操作包括新增、修改、删除与查询。

优选地，所述数据处理模块，其配置为：

提取所述空间数据的几何图形信息，并将所述几何图形信息转换为geojson对象或文本字符串对象；

提取所述空间数据的图层信息和属性信息，并将所述图层信息和属性信息转换为字符串对象或编码索引字段对象；

基于所述几何图形信息、图层信息和属性信息的关系对应获取转换后的各对象之间的关系；

基于所述各对象之间的关系建立关系二维表，以得到所述关系型数据记录集。

优选地，所述服务接口包括：

用于返回服务级元数据的服务接口，用于返回要素结构的服务接口，用于根据查询要求返回GML数据文档的服务接口，以及用于要素读取、在线编辑和事务处理的服务接口。

优选地，所述关系型数据库支持postgis数据库管理系统。

与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：

通过将几何图像信息转换为geojson对象，简化了空间数据复杂性，采用记录有空间数据的关系型数据库代替现有的空间数据库，将空间数据的新增、修改、删除、查询方法简化为关系型数据集的增删改查操作，不需要现有技术中空间数据的版本注册、版本协调等步骤，不存在版本冲突问题，保证用户提交的数据顺利进行，且简化了WFS在客户端和服务器端的实现。

本发明的其他优点、目标，和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书，权利要求书，以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

虽然在下文中将结合一些示例性实施及使用方法来描述本发明，但本领域技术人员应当理解，为并不旨在将本发明限制于这些实施例。反之，旨在覆盖包含在所附的权利要求书所定义的本发明的精神与范围内的所有替代品、修正及等效物。

附图说明

附图用来提供对本申请的技术方案或现有技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分。其中，表达本申请实施例的附图与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，但并不构成对本申请技术方案的限制。

图1是根据本发明一实施例的WFS的服务接口的实现方法的流程示意图；

图2是根据本发明一实施例的WFS的服务接口的实现装置的的构成示意图。

具体实施方式

在下面的实施方式中，第一、第二等的措辞并不具有限定性含义，而是仅出于将一个构成要素与其他构成要素区分开的目的来使用。此外，除非上下文中另有明确的相反指示，否则单数表述包括复数表述。此外，包括或具有等的措辞是指说明书中所记载的特征或构成要素的存在，而不是提前排除一个以上的其他特征或构成要素的附加可能性。

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成相应技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本申请实施例以及实施例中的各个特征，在不相冲突前提下可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

本申请提出了一种WFS的服务接口的实现方法，可回避版本冲突问题，保证用户的数据提交顺利进行，下面结合附图和实施例对该方法进行详细说明。

附图1为本发明一实施例的WFS的服务接口的实现方法的流程示意图。

如图1中步骤S110所示，首先对存储在空间数据库中的空间数据进行处理，以得到对应于空间数据的关系型数据记录集。

这里的空间数据库指的是将空间数据以专有格式存储的空间数据集合。举例而言，空间数据集合为若干格式为*.cad、dxf或dwg的二进制图形文件。在传统的WFS实现中，需基于这种空间数据库，采用相应的空间数据引擎来实现对空间数据的新增、修改、删除、查询。本实施例中首先针对上述空间数据进行处理。

具体的，提取空间数据的几何图形信息，并将几何图形信息转换为geojson对象或文本字符串对象，提取空间数据的图层信息和属性信息，并将图层信息和属性信息转换为字符串对象或编码索引字段对象。

以待处理的空间数据为*.cad/dxf/dwg格式存储的文件为例，这类二进制图形文件的每个文件中都包含有几何图形信息、图层信息和属性信息，三者混杂在一起。对二进制图形文件进行解析，提取其中的几何图形信息并进行转换。基于不同关系型数据库类型，将几何图形信息转换为相应关系型数据库可处理的geojson对象或文本字符串对象。

需要说明的是geojson是一种数据编码的格式，其基于Javascript对象表示法，便于数据交换和转化为java对象。下面以将几何图形信息的转换为geojson对象为例进行说明。

几何图形信息指用空间图形所表达的信息，二维图形一般分为点、线、面三种类型，而空间图形可以通过点(包括点集)、线(包括线集合)、面(包括面集合)，或者点、线、面的多类型集合构成。以下分别对最基础的点、线、面的转换进行说明。

(a)点的转换

点转换后的geojson对象，主要通过点坐标来表达，

如Point A：

{'type':'Feature','geometry':{'type':'Point','coordinates':[12153707.971000213,2244686.7436152524]},'properties':{'name':'仪表安装位置：','value':”,'id':'9e34891f-6133-c960-9021-b9b8b73aef6b','regionid':'dd69a5d8-eb70-4d0d-b203-23212a83b2c8','regionname':'海南炼化','layerid':'c1aaf287-6133-c960-8fbf-691ce1200c6c','layername':'九江石化-线'},'id':'9e34891f-6133-c960-9021-b9b8b73aef6b'}

(b)线的转换

线转换后的的geojson对象的表达，可采用前后相连的点序列对来表达，

如：polyline AB：

{'type':'Feature','geometry':{'type':'LineString','coordinates':[[12153163.357173683,2244309.335788094],[12153397.445572807,2244304.558473826],[12153387.89094427,2244555.3674728866],[12153817.849228375,2244541.0355300833],[12153796.35131417,2244404.8820734504],[12154030.439713294,2244431.1573019233],[12154047.16031323,2244610.306586967]]},'properties':{'name':'九江石化巡检轨迹','value':”,'id':'f2265408-2133-c960-8fce-c7f40420094a','regionid':'dd69a5d8-eb70-4d0d-b203-23212a83b2c8','regionname':'海南炼化','layerid':'c1aaf287-6133-c960-8fbf-691ce1200c6c','layername':'九江石化-线'},'id':'f2265408-2133-c960-8fce-c7f40420094a'}

(c)面的转换

面转换后的geojson对象，可通过首尾相连的线段有序集合来表达，

如：polygon C：

{'type':'Feature','geometry':{'type':'Polygon','coordinates':[[[12153914.68971627,2244776.463415102],[12154249.698879302,2244778.852072236],[12154251.490372153,2244529.2374017425],[12153914.092551988,2244532.2232231596],[12153914.68971627,2244776.463415102]]]},'properties':{'name':'炼油部四单元','value':”,'id':'3b2bd929-8133-c6a1-8fd0-9f564e994e05','regionid':'dd69a5d8-eb70-4d0d-b203-23212a83b2c8','regionname':'海南炼化','layerid':'asdtfas-4567ghj','layername':'厂区单元图_面'},'id':'3b2bd929-8133-c6a1-8fd0-9f564e994e05'}

类似的，对二进制图形文件进行解析，提取空间数据的图层信息和属性信息，并将图层信息和属性信息转换为关系型数据库可处理字符串对象或编码索引字段对象。

此外，空间数据库中存储的空间数据所包含的几何图形信息、图层信息和属性信息之间具有一定关系，这种关系也是空间数据所携带的一种信息。在上述转换过程中，基于几何图形信息、图层信息和属性信息的关系对应获取转换后的各对象之间的关系。

在得到上述各对象和各对象之间的关系之后，基于各对象之间的关系建立关系二维表，以得到关系型数据记录集。

具体的，举例而言，空间数据X包含的几何图形信息转换后得到的geojson对象为x1，空间数据X包含的图层信息、属性信息转换后得到的编码索引字段对象为x2、x3。将x1作为关系二维表中的一条记录，基于得到的各对象之间的关系，将x2、x3作为关系二维表中相应的字段值，从而得到构成该关系二维表的一条空间数据记录。重复上述过程，得到包括若干空间数据记录的关系二维表，该关系二维表构成了要得到的关系型数据记录集。

之后继续图1中所示的步骤S120，基于关系型数据记录集建立记录空间数据的关系型数据库。

建立该关系型数据库的过程就是对关系型数据记录集的数据库入库过程，数据库入库的实现方法可见于公开的关系数据库相关资料，这里就不在详述了。

本实施例中，建立的关系型数据库支持postgis数据库管理系统。

PostgreSQL是一种对象关系型数据库管理系统，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。而postgis是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，实现了OpenGIS的一些规范。postgis数据库管理系统提供了大量空间运行函数，可方便对geojson进行空间操作。

另一方面，如前文提到的，由于geojson容易转换为java对象，在具体的GIS系统开发中，可通过JDBC(Java DataBase Connectivity,java)数据库连接访问建立的关系型数据库，实现RESTful Web服务，大大简化了WFS在客户端和服务器端之间的开发实现。

最后如图1中步骤S130所示，基于WFS的接口标准，对针对关系型数据库的操作进行封装，以实现WFS中客户端与服务器端之间的服务接口。

WFS，全称Web Feature Services，即网络要素服务，是开放地理空间信息联盟(OGC)下的一种GIS互操作规范，其规定了若干基于地理要素的数据操作接口，即实现客户端与服务器端之间请求、响应的服务接口，以支持客户端对地理要素的插入，更新，删除，检索和发现。这里的客户端包括普通的客户浏览器和桌面应用系统。

基于建立的关系型数据库类型的不同，封装的关系型数据库的操作有所差异。

本实施例中，针对关系型数据库的操作包括新增、修改、删除与查询，对这些操作进行封装，以得到符合WFS标准的服务接口。进而在GIS系统的实现中，通过本实施例中实现的服务接口对地理要素进行操作，从而将描述地理要素的空间数据的新增、修改、删除、查询方法，简化为传统的关系型数据集的新增、修改、删除以及查询。例如，对图形的修改，转换为geojson格式字符串的相关替换。而关系型数据库中的增删改查，显然不存在现有技术中版本注册、版本协调等步骤，回避了版本冲突问题。

在本实施例中，封装得到WFS规定的服务接口，具体包括：

①用于返回服务级元数据的服务接口GetCapabilities(discovery operation)

该服务接口用于GetCapabilities服务，在GIS系统实现中，GetCapabilities服务主要用于得到系统的功能描述，即表明能够提供哪种地理要素类型的支持以及针对相应地理要素类型又能够提供的哪些相应的运算操作。

②用于返回要素结构的服务接口DescribeFeatureType(discovery operation)

该服务接口用于DescribeFeatureType服务，该服务用于得到的服务中地理要素结构的描述。

③用于根据查询要求返回GML数据文档的服务接口GetFeature(queryoperation)

该服务接口用于GetFeature服务，该服务用于完成返回客户端所请求的地理要素信息。

④用于要素读取、在线编辑和事务处理的服务接口Transaction(transactionoperation)

该服务接口用于Transaction服务，该服务能够完成事务的相关请求，事务请求一般包含一系列的针对地理要素的相关操作。

本发明通过将几何图像信息转换为geojson对象，简化了空间数据复杂性，采用记录有空间数据的关系型数据库代替现有的空间数据库，将空间数据的新增、修改、删除、查询方法简化为关系型数据集的增删改查操作，不需要原来的版本注册、版本协调等步骤，不存在版本冲突问题，保证用户提交的数据都能成功提交，且简化了WFS在客户端和服务器端的实现。

本申请的实施例还提供了一种WFS的服务接口的实现装置。

附图2是根据本发明一实施例的WFS的服务接口的实现装置的的构成示意图。

如图2所示，该实现装置包括：

数据处理模块21，其用于对存储在空间数据库中的空间数据进行处理，以得到对应于空间数据的关系型数据记录集。

具体的，数据处理模块21，其配置为：

提取空间数据的几何图形信息，并将几何图形信息转换为geojson对象或文本字符串对象；

提取空间数据的图层信息和属性信息，并将图层信息和属性信息转换为字符串对象或编码索引字段对象；

基于几何图形信息、图层信息和属性信息的关系对应获取转换后的各对象之间的关系；

基于各对象之间的关系建立关系二维表，以得到关系型数据记录集。

建库模块22，其用于基于关系型数据记录集建立记录空间数据的关系型数据库。

具体的建立的关系型数据库支持postgis数据库管理系统。

封装模块23，其用于基于WFS的接口标准，对针对关系型数据库的操作进行封装，以实现WFS中客户端与服务器端之间的服务接口。

具体的，基于本实施例建立的关系型数据类型，针对该关系型数据库的操作包括新增、修改、删除与查询。

而封装得到WFS规定的服务接口，具体包括：

用于返回服务级元数据的服务接口GetCapabilities(discovery operation)，

用于返回要素结构的服务接口DescribeFeatureType(discovery operation)，

用于根据查询要求返回GML数据文档的服务接口

GetFeature(query operation)以及

用于要素读取、在线编辑和事务处理的服务接口

Transaction(transaction operation)。

上述各模块所执行的具体操作可以参见前述实施例，此处不再赘述。

本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种WFS的服务接口的实现方法，包括：

对存储在空间数据库中的空间数据进行处理，以得到对应于所述空间数据的关系型数据记录集；

基于所述关系型数据记录集建立记录空间数据的关系型数据库；

基于WFS的接口标准，对针对所述关系型数据库的操作进行封装，以实现WFS中客户端与服务器端之间的服务接口。

2.根据权利要求1所述的实现方法，其特征在于，所述针对所述关系型数据库的操作包括新增、修改、删除与查询。

3.根据权利要求1或2所述的实现方法，其特征在于，所述对存储在空间数据库中的空间数据进行处理，以得到对应于所述空间数据的关系型数据记录集，具体包括：

提取所述空间数据的几何图形信息，并将所述几何图形信息转换为geojson对象或文本字符串对象；

提取所述空间数据的图层信息和属性信息，并将所述图层信息和属性信息转换为字符串对象或编码索引字段对象；

基于所述几何图形信息、图层信息和属性信息的关系对应获取转换后的各对象之间的关系；

基于所述各对象之间的关系建立关系二维表，以得到所述关系型数据记录集。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的实现方法，其特征在于，所述服务接口包括：

用于返回服务级元数据的服务接口，用于返回要素结构的服务接口，用于根据查询要求返回GML数据文档的服务接口，以及用于要素读取、在线编辑和事务处理的服务接口。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的实现方法，其特征在于，所述关系型数据库支持postgis数据库管理系统。

6.一种WFS的服务接口的实现装置，包括：

数据处理模块，其用于对存储在空间数据库中的空间数据进行处理，以得到对应于所述空间数据的关系型数据记录集；

建库模块，其用于基于所述关系型数据记录集建立记录空间数据的关系型数据库；

封装模块，其用于基于WFS的接口标准，对针对所述关系型数据库的操作进行封装，以实现WFS中客户端与服务器端之间的服务接口。

7.根据权利要求6所述的实现装置，其特征在于，所述针对所述关系型数据库的操作包括新增、修改、删除与查询。

8.根据权利要求6或7所述的实现装置，其特征在于，所述数据处理模块，其配置为：

提取所述空间数据的几何图形信息，并将所述几何图形信息转换为geojson对象或文本字符串对象；

提取所述空间数据的图层信息和属性信息，并将所述图层信息和属性信息转换为字符串对象或编码索引字段对象；

基于所述几何图形信息、图层信息和属性信息的关系对应获取转换后的各对象之间的关系；

基于所述各对象之间的关系建立关系二维表，以得到所述关系型数据记录集。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的实现装置，其特征在于，所述服务接口包括：

用于返回服务级元数据的服务接口，用于返回要素结构的服务接口，用于根据查询要求返回GML数据文档的服务接口，以及用于要素读取、在线编辑和事务处理的服务接口。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的实现装置，其特征在于，所述关系型数据库支持postgis数据库管理系统。