OGC 标准梳理

OGC 常见标准

标准	简写	说明
Simple Features	SFS	简单要素对象的通用描述
Styled Layer Descriptor	SLD	用以对地理数据进行符号化
Web Coverage Service	WCS	栅格Web服务
Web Feature Service	WFS	要素Web服务
Web Map Service	WMS	地图Web服务
Web Map Tile Service	WMTS	切片地图Web服务
Web Processing Service	WPS	地理处理Web服务

SFS-简单要素标准

集合类型：点、线、面、多点、多线、多面

几何类型

WKT

几何

几何类型	WKT 例子	说明
Point	Point (10 10)	点
LineString	LineString ( 10 10, 20 20, 30 40)	有 3 个节点的线
Polygon	Polygon ((10 10, 10 20, 20 20, 20 15, 10 10))	叧有 1 个外环的多边形
MultiPoint	MultiPoint((10 10),(20 20))	多点
MultiLineString	MultiLineString((10 10, 20 20),(15 15, 30 15))	多线
MultiPolygon	MultiPolygon(((10 10, 10 20, 20 20, 20 15, 10 10)),((60 60, 70 70, 80 60, 60 60 )))	多面
GeometryCollection	GeometryCollection(POINT (10 10),POINT (30 30),LINESTRING (15 15, 20 20))	几何集合
PolyhedralSurface	PolyhedralSurface Z(((0 0 0, 0 0 1, 0 1 1, 0 1 0, 0 0 0)),((0 0 0, 0 1 0, 1 1 0, 1 0 0, 0 0 0)),((0 0 0, 1 0 0, 1 0 1, 0 0 1, 0 0 0)),((1 1 0, 1 1 1, 1 0 1, 1 0 0, 1 1 0)),((0 1 0, 0 1 1, 1 1 1, 1 1 0, 0 1 0)),((0 0 1, 1 0 1, 1 1 1, 0 1 1. 0 0 1)))	多个表面构成的立方体
Tin	Tin Z(((0 0 0, 0 0 1, 0 1 0, 0 0 0)),((0 0 0, 0 1 0, 1 0 0, 0 0 0)),((0 0 0, 1 0 0, 0 0 1, 0 0 0)),((1 0 0, 0 1 0, 0 0 1, 1 0 0)),)	4 个三觇形构成的 TIN 网格
Point	Point Z (10 10 5)	三维点
Point	Point ZM (10 10 5 40)	带 M 值的三维点
Point	Point M (10 10 40)	带 M 值的二维点

坐标系

大地坐标系

“GEOGCS”表明其后紧随的“[ ]”中描述的是一个地理坐标系统。该坐标系统名称为“GCS_WGS_1984”；采用的大地基准面为“D_WGS_1984”，该基准面近似椭球体的长轴为 6378137.0 米、扁率为 298.257223563；以格林威治 0 度经线为起始经线；地图单位为度，该单位的转换因子为 0.0174532925199433（π/180）；最后，该坐标系统在EPSG中的编码为“4326”。

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GEOGCS

[

"GCS_WGS_1984",

DATUM["D_WGS_1984",SPHEROID["WGS_1984",6378137.0,298.257223563]],

PRIMEM["Greenwich",0.0],

UNIT["Degree",0.0174532925199433],

AUTHORITY["EPSG",4326]

]

投影坐标系

“PROJCS”代表这是一个投影坐标系。投影坐标系中必然会包括一个地理坐标系，这里的地理坐标系就是“GCS_WGS_1984”，这个地理坐标系的定义和上面的类似。下面紧跟着的是投影的相关参数，

“Mercator_Auxiliary_Sphere”是采用投影的名称，这个投影坐标系以 0 度经线为中央经线进行投影；坐标系的单位为米（显然，转换因子就为 1.0），而该坐标系的 EPSG 编码为“3857”。

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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]

]

EPSG编码参考：http://spatialreference.org/ref/epsg/

WKB

WKB 中主要涉及两种数值类型：一种是 uint32，占 4 个字节，用以存储节点数、几何对象类型等信息；另一种是 double，占 8 个字节，用以存储节点坐标值。其中的几何对象类型对应的整数可以参考下表：

GeoJSON

类型	GeoJSON示例
Point	{“type”:“Point”,“coordinates”:[10,10]}
LineString	{“type”:“LineString”,“coordinates”:[[10,10],[20,20],[30,40]]}
Polygon	{“type”:“Polygon”,“coordinates”:[[[10,10],[10,20],[20,20],[20,15],[10,10]]]}
MultiPolygon	{“type”:“MultiPolygon”,“coordinates”:[[[[10,10],[10,20],[20,20],[20,15],[10,10]]],[[[60,60],[70,70],[80,60],[60,60]]]]}
MultiLineString	{“type”:“MultiLineString”,“coordinates”:[[[10,10],[20,20]],[[15,15],[30,15]]]}
MultiPoint	{“type”:“MultiPoint”,“coordinates”:[[10,10],[20,20]]}
GeometryCollection	{“type”:“GeometryCollection”,“geometries”:[{“type”:“Point”,“coordinates”:[10,10]},{“type”:“Point”,“coordinates”:[30,30]},{“type”:“LineString”,“coordinates”:[[15,15],[20,20]]}]}
Feature
FeatureCollection

数据库中的几何存储方式及操作函数

几何字段属性和坐标系

数据库中必须要有一个记录几何字段信息的GEOMETRY_COLUMNS 表和一个记录空间参考信息的 SPATIAL_REF_SYS 表

几何字段值

定义一，在 OGC 标准中几何信息存储在一个 Geometry 表中，这个表可以用常规字段或 WKB 两种方式存储几何对象，Geometry 表通过 GID 字段关联到 Feature 表的几何字段。

定义二，Feature 表的几何字段也可以是 SQL UDT（自定义类型），也就是不需要额外的 Geometry 表来存储几何信息，而直接存储在 Feature 表的几何字段中。大多数数据库都是采用这种自定义类型的方式存储几何信息，比如 ArcSDE 中的 ST_Geometry 类型、PostGIS 中的 Geometry 和 ST_Geometry 类型。

几何函数

几何对象构造	说明
ST_WKTToSQL	从 WKT 构造几何对象
ST_WKBToSQL	从 WKB 构造几何对象

几何信息获取	说明
ST_AsText	获取 WKT 描述
ST_AsBinary	获取 WKB 描述
ST_Dimension	获取维数
ST_GeometryType	获取几何类型
ST_SRID	获取空间参考 ID
ST_IsEmpty	是否为空
ST_IsSimple	是否是简单对象
ST_Boundary	获取边界
ST_Envelope	获取矩形范围

空间关系判断	说明
ST_Equals

ST_Disjoint
ST_Intersects	任意部分有相交，等价于判断空间关系的 DE-9IM 字符串表达是否是以下之一：TTT****T
ST_Touches

ST_Crosses
ST_Within
ST_Contains
ST_Overlaps
ST_Relate	判断是否满足 DE-9IM 字符串表达关系

距离计算	说明
ST_Distance	几何对象间的最短距离

几何运算	说明
ST_Intersection

ST_Difference
ST_Union
ST_SymDifference
ST_Buffer
ST_ConvexHull

SLD - 图层样式描述

SLD 是一种描述地图图层样式的标准，一般用于 WMS。

QGIS 中配置的样式可以导出 SLD 文件

WMTS

瓦片计算

如果知道一个请求的边界范围，可以根据以下的算法获取切片的序号：

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// 计算切片序号范围

epsilon = 1e-6[1] //一个不影响坐标精度的小数值

tileMinCol = floor((bBoxMinX - tileMatrixMinX) / tileSpanX + epsilon)

tileMaxCol = floor((bBoxMaxX - tileMatrixMinX) / tileSpanX - epsilon)

tileMinRow = floor((tileMatrixMaxY - bBoxMaxY) / tileSpanY + epsilon)

tileMaxRow = floor((tileMatrixMaxY - bBoxMinY) / tileSpanY - epsilon)

// 避免超出范围

if (tileMinCol < 0) tileMinCol = 0

if (tileMaxCol >= matrixWidth) tileMaxCol = matrixWidth-1

if (tileMinRow < 0) tileMinRow = 0

if (tileMaxRow >= matrixHeight) tileMaxRow = matrixHeight-1