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 ref="gwcDefaultStorageFinder" />-->
    <constructor-arg value="D:\\GisMap\\" />
<!-- By default GWC will look for geowebcache.xml in {GEOWEBCACHE_CACHE_DIR},
         if not found will look at GEOSEVER_DATA_DIR/gwc/
         alternatively you can specify an absolute or relative path to a directory
         by replacing the gwcDefaultStorageFinder constructor argument above by the directory
         path, like constructor-arg value="/etc/geowebcache"
    -->
<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-Demo</name>
        <tilingScheme>D:\\GisMap\\Layer\\conf.xml</tilingScheme>
        <tileCachePath>D:\\GisMap\\Layer\\_alllayers</tileCachePath>
    </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。

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

var mapCenter = new L.LatLng(32.1280, 118.7742); //南京
var map = new L.Map('map', {
    center : mapCenter,
    zoom : 9
});

varwmsLayer = L.tileLayer.wms("http://localhost:8080/geowebcache/service/wms", {
        layers: 'ARCGIS-Demo',
        format: 'image/png'
});
wmsLayer.addTo(map);

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：