GeoServer自动发布地图服务

1 NetCDF气象文件自动发布案例

GeoServer是一个地理服务器，提供了管理页面进行服务发布，样式，切片，图层预览等一系列操作，但是手动进行页面配置有时并不满足业务需求，所以GeoServer同时提供了丰富的rest接口可供用户自己组织业务逻辑进行自动化管理。
　　本文以气象文件的NetCDF自动化发布的需求，阐述如何以rest接口实现用户多样性需求。气象文件特殊性在于几乎每隔一段时间就会更新，甚至逐小时或半小时的更新频率，用户如果手动发布了气象文件的若干图层作为专题服务，一旦获取到最新的气象文件，用户希望立马可以看到新的数据源上的专题图，而人工即时更新现有的图层服务几乎是不现实的，类似这种定时或者即时响应的需求应该交由自动化完成，本文实现NetCDF气象文件自动发布便是为了解决此类需求。

1.1 NetCDF插件安装

选择对应版本的下载地址：http://geoserver.org/release/2.11.0/

下载插件，解压，将jar文件全部复制到geoserver中的webapps\geoserver\WEB-INF\lib目录中，重启geoserver即可。

1.2 rest示例

发布nc文件数据存储

将E:\xxx.nc该文件发布成栅格数据存储，发布到cite工作区，数据存储名称为netcdfstore。

curl -v -u admin:geoserver -XPOST -H "Content-type: text/xml" -d 
"<coverageStore><name>netcdfstore</name><type>NetCDF</type><enabled>true</enabled>
<workspace><name>cite</name></workspace><__default>false</__default>
<url>file://E://xxx.nc</url></coverageStore>" 
http://localhost:8090/geoserver/rest/workspaces/cite/coveragestores/netcdfstore

注意路径格式是：file://E://xxx.nc，而不是file://E:\xxx.nc或file://E:\\xxx.nc，这应该是该插件的一个bug

修改nc文件数据存储

将netcdfstore的数据存储位置由E:\xxx.nc指向D:\xxv.nc。

curl -v -u admin:geoserver -XPUT -H "Content-type: text/xml" -d 
"<coverageStore><name>netcdfstore</name><type>NetCDF</type><enabled>true</enabled>
<workspace><name>cite</name></workspace><__default>false</__default>
<url>file://D://xxc.nc</url></coverageStore>" 
http://localhost:8090/geoserver/rest/workspaces/cite/coveragestores/netcdfstore

发布栅格图层

将netcdfstore数据存储中的RH2图层发布

curl -v -u  admin:geoserver -XPOST -H "Content-type: text/xml" -d
"<coverage><nativeCoverageName>RH2</nativeCoverageName><name>RH2</name></coverage>"
http://localhost:8090/geoserver/rest/workspaces/cite/coveragestores/netcdfstore/coverages

绑定图层样式

将发布的RH2样式绑定已经发布的一个名称叫RH2Style的样式。

curl -v -u admin:geoserver -XPUT -H "Content-type: text/xml" -d "<layer>
<defaultStyle><name>RH2Style</name></defaultStyle></layer>"
http://localhost:8090/geoserver/rest/layers/RH2

1.3 自动化发布

Node.js

var child_process = require('child_process');
var async = require('async');
//构造一个netcdf管理类
function NetCDFManager(options){
    this.ip=options.ip;
    this.port=options.port;
    this._geoserverurl=`http://${this.ip}:${this.port}/geoserver/rest`;
    this.user=options.user;//geoserver的用户名密码
    this.password=options.password;
    this.layerlist=options.layerlist;
    this.ws=(options.ws!==undefined)?options.ws:'netcdf';//工作区间，默认是netcdf工作区间
    this.storename=(options.storename!==undefined)?options.storename:'netcdfstore';//netcdf数据存储名称，默认是netcdfstore
}
//根据名称获取栅格数据存储
NetCDFManager.prototype.getCoverageStorebyName=function(cb){
    let storename=this.storename;
    let url=this._geoserverurl+`/workspaces/${this.ws}/coveragestores/${storename}.json`;
    var cmd=`curl -v -u ${this.user}:${this.password} -XGET ${url}`;
    child_process.exec(cmd, function(err,stdout,stderr) {
        if(stdout.indexOf('No such')>-1){
            cb(false);
            return;
        }
        if(JSON.parse(stdout).coverageStore.name===storename)
            cb(true);
        else
            cb(false);
    });
}
//发布一个栅格数据存储
NetCDFManager.prototype.publishCoverageStore = function(netcdffile,cb){
    netcdffile=netcdffile.replace(/\\/g,'//');
    var xml=`<coverageStore><name>${this.storename}</name><type>NetCDF</type><enabled>true</enabled><workspace><name>${this.ws}</name></workspace><__default>false</__default><url>file://${netcdffile}</url></coverageStore>`;

    var cmd=`curl -v -u ${this.user}:${this.password} -XPOST -H "Content-type: text/xml" -d "${xml}" ${this._geoserverurl}/workspaces/${this.ws}/coveragestores`;
    child_process.exec(cmd, function(err,stdout,stderr) {
        if(stdout=='')
            cb(true);
        else
            cb(false);
    });
}
//修改已发布的数据存储
NetCDFManager.prototype.updateCoverageStore = function(netcdffile,cb){
    netcdffile=netcdffile.replace(/\\/g,'//');
    var xml=`<coverageStore><name>${this.storename}</name><type>NetCDF</type><enabled>true</enabled><workspace><name>${this.ws}</name></workspace><__default>false</__default><url>file://${netcdffile}</url></coverageStore>`;

    var cmd=`curl -v -u ${this.user}:${this.password} -XPUT -H "Content-type: text/xml" -d "${xml}" ${this._geoserverurl}/workspaces/${this.ws}/coveragestores/${this.storename}`;
    child_process.exec(cmd, function(err,stdout,stderr) {
        if(stdout=='')
            cb(true);
        else
            cb(false);
    });

}
//发布一个图层
NetCDFManager.prototype.publishCoverage = function(coverage_name,cb){
    let xml=`<coverage><nativeCoverageName>${coverage_name}</nativeCoverageName><name>${coverage_name}</name></coverage>`;
    let url=`${this._geoserverurl}/workspaces/${this.ws}/coveragestores/${this.storename}/coverages`;
    var cmd=`curl -v -u ${this.user}:${this.password} -XPOST -H "Content-type: text/xml" -d "${xml}" ${url}`;
    child_process.exec(cmd, function(err,stdout, stderr) {
        if(stdout=='')
            cb(true);
        else
            cb(false);
    });
}
//给发布的图层赋予样式
NetCDFManager.prototype.setLayerStyle = function(layername,stylename,cb){
    let xml=`<layer><defaultStyle><name>${stylename}</name></defaultStyle></layer>`;
    let url=`${this._geoserverurl}/layers/${layername}`;
    var cmd=`curl -v -u ${this.user}:${this.password} -XPUT -H "Content-type: text/xml" -d "${xml}" ${url}`;
    child_process.exec(cmd, function(err,stdout, stderr) {
        if(stdout=='')
            cb(true);
        else
            cb(false);
    });
}

/*
伪逻辑代码

1 根据数据存储名称，判定是否有该数据存储。没有，publishCoverageStore一个，接步骤2.有，updateCoverageStore即可，end！
2 publishCoverageStore发布数据存储后，将规定要发布的图层逐一发布publishCoverage，逐一赋予样式setLayerStyle
注意都是异步的，需要后台代码转同步，js中的async库负责处理异步陷阱，其他语言自行百度。

*/

var netCDFManager=new NetCDFManager({
    ip:'localhost',
    port:'8090',
    user:'admin',
    password:'geoserver',
    ws:'netcdf',
    storename:'netcdfstore',
    layerlist:['RH2','SKT','TP','V10','VIS']
});
function publish(ncfile) {
    async.waterfall([
            //查询是否已经存在命名为netcdfstore的数据存储
            function (done) {
                netCDFManager.getCoverageStorebyName(function (info) {
                    done(null, info);
                });
            },
            function (info, done) {
                //已存在数据存储，直接替换其数据源为新的nc文件
                if (info) {
                    console.log('指定的数据存储已存在，直接进行更新操作');
                    netCDFManager.updateCoverageStore(ncfile, function (info) {
                        if (info) {
                            console.log('数据存储已经更新成功！');
                            done(null, info);
                        } else {
                            console.log('数据存储已经更新失败！');
                            done(info, null);
                        }
                    });
                }
                //不存在数据存储，新发布
                else {
                    console.log('指定的数据存储不存在，发布数据存储');
                    publishNC(ncfile, done);
                }
            }
        ], function (error, result) {
        if (error)
            console.log('自动发布存在错误!');
        else
            console.log('自动发布完成!');
    })
}

function publishNC(ncfile,cb){
    async.waterfall([function (done) {
            netCDFManager.publishCoverageStore(ncfile,function(info){
                if(info)
                {
                    console.log('数据存储已经发布成功！');
                    done(null, info);
                }
                else{
                    console.log('数据存储已经发布失败！');
                    done(info, null);
                }
            });
        }, function (resule,done) {
            //发布图层
            publishLayers(netCDFManager.layerlist,done);

        },function (result,done) {
            //发布样式
            publishStyles(netCDFManager.layerlist,done);

        }],function (error, result) {
            if(error){
                console.log('自动发布存在错误!');
                cb(error,null);
            }
            else{
                console.log('自动发布完成!');
                cb(null,result);
            }

    })
}
//自动发布一些列图层
function publishLayers(layerlist,cb){
    let asyncs={};
    for(let i=0;i<layerlist.length;i++){
        asyncs[i]=function(done){
            let layername=layerlist[i];
            netCDFManager.publishCoverage(layername,function(info){
                if(info)
                {
                    console.log(`${layername}发布成功！`);
                    done(null, info);
                }
                else{
                    console.log(`${layername}发布失败！`);
                    done(info, null);
                }
            });
        }
    }
    async.parallel(asyncs, function (error, result) {
        if(error)
            cb(error,null);
        else
            cb(null,result);
    })
}

//修改指定图层为指定样式
function publishStyles(stylelist,cb){
    let asyncs={};
    for(let i=0;i<stylelist.length;i++){
        asyncs[i]=function(done){
            let layername=stylelist[i];
            netCDFManager.setLayerStyle(layername,layername,function(info){
                if(info)
                {
                    console.log(`${layername}样式发布成功！`);
                    done(null, info);
                }
                else{
                    console.log(`${layername}样式发布失败！`);
                    done(info, null);
                }
            });
        }
    }
    async.parallel(asyncs, function (error, result) {
        if(error)
            cb(error,null);
        else
            cb(null,result);
    })
}

publish('D:\\G_2017070419.nc');

执行node app.js后

perfect!

2 实现批量发布地图服务

上文《GeoServer发布地图服务 》介绍了如何利用GeoServer发布WCS服务，那么如果我有很多数据需要进行发布，这样利用GeoServer提供的UI界面进行操作显然很不显示。那能不能利用GeoServer提供的API进行操作呢？GeoServer提供了REST API方便我们利用代码进行操作。用户手册中提供了如下语言或方法进行操作：cURL，PHP，Python，Java和Ruby。

可惜的是除了cURL有详细的文档之外，其它语言参考文档很少。不得不说开源软件就是没有很好的技术支持，毕竟是开源免费的，也不可能有很好的技术支持，免费开源给你用就是最大的奉献了。哈哈，支持开源！

Java篇

我先使用了Java语言的geoserver manager。在Eclipse新建一个Maven工程，添加相应的依赖包，下面是一个读出数据的例子：

public static boolean read() {
        String restUrl = "http://localhost/geoserver";
        String username = "admin";
        String password = "geoserver";
        GeoServerRESTReader reader;
        try {
            reader = new GeoServerRESTReader(restUrl, username, password);
        } catch (MalformedURLException e) {
            e.printStackTrace();
            return false;
        }
        String workspace = "whu.images";
        String store = "00N006E";
        String name = "00N006E";
        RESTCoverage coverage = reader.getCoverage(workspace, store, name);
        System.out.println(coverage.getAbstract());
        return true;
    }

但是我在写入栅格数据的时候出现了一些问题，如下是数据存储的类继承关系：

我们可以看到Coverage Store没有实现类，GSAbstractCoveragestoreEncoder是一个抽象类，而且是被标注@Deprecated的，所以我不知道怎么新建Coverage Store，本来想自己写一个实现类，最终还是放弃了。

Python篇

后来才用的Python解决了问题，但是也不是一帆风顺的。
首先安装gsconfig包，如果不知道如何安装，参考Python模块常用的几种安装方式。
安装完以后，代码如下：
如下，采用默认的用户名，密码，默认的工作空间，所以函数的参数很少，如果你要自定义这些，详细查看函数的说明。

from geoserver.catalog import Catalog

geourl = "http://localhost/geoserver/rest"  # the url of geoserver
geocat = Catalog(geourl)  # create a Catalog object

store_name = "00N010E"
data = "E:/RSImageService/data/images/00N010E.tif"
geocat.create_coveragestore(store_name, data)

但是上面使用create_coveragestore有一个问题，即会将你的文件默认拷贝到你的Data Directory中，如果你数据很多，这样你就会有两份数据了，极大的浪费了磁盘空间。

后来发现Catalog类有提供一个create_coveragestore2的方法，可以创建一个UnSavedCoveragestore，数据不会上传。

from geoserver.catalog import Catalog

geourl = "http://localhost/geoserver/rest"  # the url of geoserver
geocat = Catalog(geourl)  # create a Catalog object

store_name = "00N010E"
data_url = "fiel:E:/RSImageService/data/images/00N010E.tif"
geostore = geocat.create_coveragestore2(store_name)
geostore.url = data_url
geocat.save(geostore)

但是程序一运行就回返回一个服务器内部错误505，Error code (505) from geoserver:: data store must be part of a workspace.

最后自己写了一个方法用于发布GeoTIFF影像（从GitHub上看到的一段代码，运行有点问题，然后自己修改了下）。给Catalog类添加一个create_coveragestore3方法，用户发布栅格数据，同时不复制数据。这需要修改gsconfig源代码，然后重新编译下。

create_coveragestore3方法如下：

def create_coveragestore3(self, name, data_url, workspace=None, overwrite=False):
        if not overwrite:
            try:
                store = self.get_store(name, workspace)
                msg = "There is already a store named " + name
                if workspace:
                    msg += " in " + str(workspace)
                raise ConflictingDataError(msg)
            except FailedRequestError:
                # we don't really expect that every layer name will be taken
                pass

        if workspace is None:
            workspace = self.get_default_workspace()
        headers = {
            "Content-type": "text/plain",
            "Accept": "application/xml"
        }

        ext = "geotiff"

        cs_url = url(self.service_url,
            ["workspaces", workspace.name, "coveragestores", name, "external." + ext],
            { "configure" : "first", "coverageName" : name})

        headers, response = self.http.request(cs_url, "PUT", data_url, headers)
        self._cache.clear()
        if headers.status != 201:
            raise UploadError(response)

最后的客户端调用代码：

from geoserver.catalog import Catalog

geourl = "http://localhost/geoserver/rest"  # the url of geoserver
geocat = Catalog(geourl)  # create a Catalog object

store_name = "00N010E"
data_url = "file:E:/RSImageService/data/images/00N010E.tif"
geocat.create_coveragestore3(store_name, data_url)

如果你要发布很多数据，遍历文件夹调用create_coveragestore3即可。

3. 利用java后台进行geoserver查询

使用后台的原因

由于项目要求，之前的函数必须要拆开封装，但对于jsonp来说，回调函数一旦分开，就会有异步的问题（jsonp永远都是异步的，除非你将处理都放到回调中去）。所以考虑从前台传参到后台方法去处理，后台再通过url来进行写入。

后台的主要实现方式

    /**
         * geoserver查询
         * @param url 基地址
         * @param layer 图层名
         * @param key 键
         * @param value 值
         * @return
         */
        public String Geo2server(String url,String layer,String key,String value){
            StringBuilder json = new StringBuilder();
            MsgBox box = null;
            try {
                url += "?service=WFS&version=1.1.0&request=GetFeature&typeName=" + layer  +
                       "&outputFormat=application%2Fjson&filter=<Filter><PropertyIsEqualTo>" +
                       "<PropertyName>"+ key +"</PropertyName>" + "<Literal>"+  value +"</Literal>" +
                       "</PropertyIsEqualTo></Filter>";
                URL newUrl = new URL(url);
                HttpURLConnection conn = (HttpURLConnection) newUrl.openConnection();
                BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(conn.getInputStream(),"utf-8"));
                String inputLine = null;
                while ( (inputLine = in.readLine()) != null) {
                    json.append(inputLine);
                }
                in.close();
            } catch (MalformedURLException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
           return json.toString();
        }  

注意事项

由于没有做数据的分析，所以有可能返回错误的数据，但概率很小，只要你地址没写出，没数据的时候也能返回null，也能成功。

 

参考文章

遥想公瑾当年，GeoServer实现NetCDF气象文件自动发布

TheOneGIS， GeoServer：代码实现批量发布地图服务

WilsonOnIsland, 利用java后台进行geoserver查询