OGC 标准介绍
Open Geospatial Consortium (OGC)開放地理空間信息聯盟,他們在全球范圍內合作建立地理信息技術的開放標準和最佳實踐,為地理信息交換的便捷提供技術支持。
完整標準列表參考這里,我們目前接觸的標準主要有:
1. KML Encoding Standard (KML) 地理注記
KML 是一種文件格式,用于在Google 地球、Google 地圖中顯示地理數據。是一種用于地理信息可視化的 XML 語法。參考google示例
2. OGC SensorThings
OGC SensorThings API為物聯網中的所有設備提供了開放且統一的連接方式,也給這些設備的觀測(Observations)提供了可供運用與分析的接口。
SensorThings API的基礎是對系統中的實體(entities)在現實世界中的相互關系進行模型化。這些實體之間的自然關系使得任何垂直產業中的物聯網傳感器設備都可被模型化。比如,一個物聯網設備(device)或者一個物聯網系統(system)可模型化為一個物體(Thing),一個物體(Thing)既含有位置(Location),也含有一個或多個數據流(Datastreams)。每個數據流(Datastream)都是通過一個傳感器(Sensor)觀測一個觀測屬性(ObservedProperty)而獲得的,且這個傳感器(Sensor)可能存在多個觀測(Observations)。傳感器(Sensor)觀測(Observation)的是一個特定的被觀測物(FeatureOfInterest)。綜合以上,這些相互關系就可靈活且標準化地描述和模擬各種傳感系統,SensorThings借助這些相互關系從而實現了為任何組織的異構設備提供了單數據交換的功能
需要注意的是,標準定義的請求通過HTTP協議中不同請求方式來區分接口,而不是我們常用的通過API接口名來區分。比如針對某個Thing,對他的查詢/更新/刪除操作,在標準中請求接口都是/v1.0/Things(id),而通過HTTP的請求方式GET/PATCH/DELETE來區分。而我們平時變成中可能就會這樣:/v1.0/getThings(id),/v1.0/updateThings(id), /v1.0/deleteThings(id)。
開源實現參考FROST-Server, 此應用實現了上述標準,底層使用postgis。
3. Web Map Service (WMS) 網絡地圖服務
能夠根據用戶的請求,返回地圖(包括PNG,GIF,JPEG等柵格形式或者是SVG和WEB CGM等矢量形式)。提供的主要接口有:
| GetCapabilities | 返回服務級元數據。包括支持的操作和參數列表,以及當前能夠渲染的圖層列表 |
| GetMap | 返回一個地圖影像。 |
| GetFeatureinfo | 返回地圖上的某像素點處地理數據的要素信息,包括屬性 |
示例:
- GetCapabilities
- GetMap
4. Web Feature Service (WFS) 網絡地理要素服務
網絡地理要素服務支持對地理要素的插入,更新,刪除,檢索和發現服務。WFS通過OGC Filter構造查詢條件,支持基于空間、基于屬性域的查詢,以GML格式返回。
| GetCapabilities | 返回服務級元數據 |
| DescribeFeatureType | 返回要素結構,以便客戶端進行查詢和其他操作 |
| GetFeature | 可根據查詢要求返回一個符合GML規范的數據文檔。GetFeature是最重要的接口。 |
示例來自massgis:
- GetFeature獲取要素總數:其中“resultType=hits”表示請求的是要素個數,(massgis:GISDATA.SCHOOLS_PT)表示的是請求的數據圖層,要素個數上限是25,000。
- GetFeature獲取某數據圖層所有數據, 返回結果中包括數據圖層所有的屬性字段值以及空間位置數據,如果數量大,返回的XML將很長,可以通過查詢條件過濾。
- 通過CQL(Common Query Language)過濾查詢: 示例返回圖層massgis:GISDATA.TOWNS_POLY 中(POP2000 > 100000 )的記錄,并過濾掉NAME 和 POP2000以外的所有屬性字段。
- 空間查詢,獲取某條線穿越過的多邊形
5. Web Processing Service (WPS) 網絡地理信息處理服務
上面提到的WFS查詢返回的矢量數據都是原始的數據,不能返回修改后的數據,WPS可以在服務端對數據進行處理,最后返回處理后的數據。比如緩沖區, 重投影, 數據簡化等操作
示例:
- 統計分析:在某屬性上計算Count, Average, Max, Median, Min, StdDev, Sum等。
- 多邊形求交集,返回兩個多邊形相交的部分
- 查找最近點
6. 其他標準
OGC 指定的標準很多,以上幾個經常用到,簡單介紹了下,下面這些暫未深入:
- Web Coverage Service (WCS) 網絡地理場數據服務:標準定義了一套標準接口和操作用于提供和獲取可共用的網絡地理場數據服務。“Grid coverages”柵格數據通常指衛星圖片、數字航攝圖片、數字高程模型及其它使用各個點的數值模型表達的信息
- Catalogue Service for the Web (CSW) 網絡地理數據編錄服務:標準規定了一套用于發布和發現地理信息數據集元數據和服務的服務開發規范。數據提供者使用空間位置和主題區分不同的數據集,使得客戶端可以有效地獲取所需數據。
- Filter Encoding (FE) 過濾器編碼
- Geography Markup Language (GML) 地理注記:是一種 XML 語法,用于表述地理要素。它既是 GIS 系統的數據類型,也是網絡中公開交換地理信息的媒介。它不僅包含了傳統的矢量信息,也包含了觀測信息的某些成分,具有很高的通用性。
- Sensor Model Language (SensorML) 傳感器描述語言
- Style Layer Descriptor (SLD) 圖層樣式注記
- Sensor Observation Service (SOS) 傳感器數據傳輸標準
- Sensor Planning Service (SPS) 傳感器使用規劃
- Web Terrain Service (WTS) 網絡地形數據服務
- Grid Coverage Service 地理格網系統
- Coordinate Transformation Service 坐標轉換
- Web Coverage Processing Service (WCPS) 網絡地理編錄處理
- Web Map Tile Service (WMTS) 網絡地圖切片
- Simple Features (SF) 簡單地理要素
- Sensor Web Enablement (SWE) 網絡傳感器控制
- XML for Image and Map Annotation (XIMA) 用于圖像和地圖注記的 XML 文檔
- CityGML 城市地理信息標注語言
- GeosciML 地學信息標注語言
- GML in JPEG 2000 地理編碼(用于 JPEG 2000 圖像)
- Observations and Measurements (O&M) 觀測和測量
- Symbology Encoding 圖形符號編碼
- Transducer Markup Language (TML) 傳感器標注語言
7. 參考
- OGC
- OGC SensorThings API 文檔
- MassGIS Geospatial Web Mapping Services
- OSGeo-Live
總結
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