一、前言
隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷發(fā)展，領(lǐng)域也有了更好的發(fā)展前景；一直想弄清楚在線地圖如何發(fā)布，實(shí)現(xiàn)類似百度地圖、高德地圖的在線地圖服務(wù)；由于國內(nèi)一直以來有這樣大型地圖服務(wù)公司提供地圖服務(wù)，再者有Esri、這樣大型GIS公司他們有成熟的技術(shù)和解決方案，很少有人去折騰用開源技術(shù)如何發(fā)布自己的地圖服務(wù)，提供定制化的地圖；網(wǎng)上能找到的資源或教程零零散散沒有一個(gè)完整的技術(shù)路線和解決方案，現(xiàn)從GIS五大功能數(shù)據(jù)采集與輸入、空間數(shù)據(jù)管理、地圖提取、地圖制圖、數(shù)據(jù)輸出一步一步實(shí)現(xiàn)OSM地圖本地發(fā)布。
在探索過程中，《開發(fā)學(xué)習(xí)路線》、GIS兵器庫的文章《我的開源GIS解決方案之路》對(duì)開源技術(shù)選取有所幫助；的系列文章《發(fā)布OSM地圖》、GIS兵器庫的文章《如何實(shí)現(xiàn)OSM地圖本地發(fā)布并自定義配圖》對(duì)地圖服務(wù)發(fā)布流程有所了解；不睡覺的怪叔叔提供了關(guān)于相關(guān)技術(shù)的《文章匯總》。
二、開源GIS介紹
當(dāng)前商業(yè)GIS軟件的使用和維護(hù)費(fèi)用越來越高，例如包含客戶端與服務(wù)器端一整套的ESRI 軟件售價(jià)約為70萬元人民幣。而且其銷售策略是，若購買了服務(wù)器端軟件則必須購買客戶端軟件，其理由是用戶既然使用了其服務(wù)器端軟件來發(fā)布服務(wù)，那必然就需要使用其客戶端軟件來處理數(shù)據(jù)。這對(duì)一些比較小的應(yīng)用來說，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了其可承受的范圍。并且眾多商業(yè)軟件GIS的數(shù)據(jù)和操作并非完全能夠轉(zhuǎn)換和共享，造成一些信息孤島。
不過在商業(yè)GIS軟件的對(duì)面活躍著開源GIS。OGC成立于1994年，致力于研究和建立開放地理數(shù)據(jù)交互操作標(biāo)準(zhǔn)，使用戶和開發(fā)者能進(jìn)行互操作。國際地理空間開發(fā)基金會(huì)（Open )成立于2006年2月，其使命是支持開源地理信息軟件和遙感軟件的開發(fā)及推動(dòng)其更廣泛的應(yīng)用地理信息系統(tǒng)軟件展示，并對(duì)其支持的項(xiàng)目提供組織、法律和財(cái)政上的幫助，促進(jìn)OSGeo基金會(huì)基于地理信息開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)軟件及其互操作技術(shù)的開發(fā)、推廣和普及。OSGeo中國中心于2006年9月成立，幫助中國地區(qū)的用戶和開發(fā)者更好地使用OSGeo基金會(huì)提供的源代碼、產(chǎn)品和服務(wù)。
1.前端GIS框架
：一個(gè)前端UI庫，用于使用創(chuàng)建基于Web的空間應(yīng)用程序。 它支持各種圖層源和后端。 例如，可以從或自定義磁貼源中提取地圖圖塊。這帶來的優(yōu)勢(shì)在于它使開發(fā)人員能夠重用諸如tile源之類的元素，而是將注意力集中在其應(yīng)用程序的更獨(dú)特方面，例如“業(yè)務(wù)邏輯”。平鋪源等默認(rèn)組件可以在以后輕松換出。 它支持位圖和矢量圖層，包括點(diǎn)，線和多邊形。 其最廣泛使用的功能之一是能夠在基本地圖上疊加數(shù)據(jù)層。推薦的第三方庫：ol-ext是對(duì) 的功能擴(kuò)展，很全面；包括編輯相關(guān)的打斷、移動(dòng)、撤銷要素等。
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：一個(gè)庫，強(qiáng)調(diào)前端UI。 它支持多種基礎(chǔ)層和幾何類型的組合。 它覆蓋了與有些相似的領(lǐng)域，但功能略有減少。 相對(duì)于而言，它的優(yōu)勢(shì)在于其對(duì)移動(dòng)設(shè)備的出色支持，卓越的產(chǎn)品價(jià)值，簡潔的簡約設(shè)計(jì)以及對(duì)性能的強(qiáng)烈關(guān)注。一個(gè)小而輕量級(jí)的 框架，主要移動(dòng)端項(xiàng)目比較多；強(qiáng)大的插件擴(kuò)展，讓這個(gè)框架功能更豐富；麻雀雖小，但五臟俱全。
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GL：這個(gè)框架是近年來比較火的一個(gè) 框架；它是一個(gè) 庫，使用 WebGL 技術(shù)和 樣式渲染交互式地圖，在渲染速度上比和要好。它是 生態(tài)系統(tǒng)的一部分；其中包括 ，它是用 C ++ 編寫的兼容渲染器，具有針對(duì)臺(tái)式機(jī)和移動(dòng)平臺(tái)的綁定。 2.0版本后，必須使用官網(wǎng)申請(qǐng)的token使用，它會(huì)記錄你的使用次數(shù)，超過次數(shù)要進(jìn)行收費(fèi)。
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：一個(gè)用于顯示三維地球和地圖的開源js庫。它可以用來顯示海量三維模型數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)、地形高程數(shù)據(jù)、矢量數(shù)據(jù)等等。三維模型格式支持gltf、三維瓦片模型格式支持3d tiles。矢量數(shù)據(jù)支持、格式。影像數(shù)據(jù)支持wmts等。高程支持STK格式。
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2.后端技術(shù)
：一個(gè)開源的 Java GIS 工具包，可利用它來開發(fā)符合標(biāo)準(zhǔn)的地理信息系統(tǒng)。 提供了 OGC(Open )規(guī)范的一個(gè)實(shí)現(xiàn)來作為他們的開發(fā)。 被許多項(xiàng)目使用，包括 Web 服務(wù)，命令行工具和桌面應(yīng)用程序。目前的大部分基于Java的開源GIS軟件，如udig，等都是調(diào)用庫來進(jìn)行空間數(shù)據(jù)的處理。
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3.空間數(shù)據(jù)庫
：數(shù)據(jù)庫的擴(kuò)展，它支持空間查詢。既是關(guān)系數(shù)據(jù)庫又是對(duì)象數(shù)據(jù)庫，被廣泛認(rèn)為是最先進(jìn)的開源數(shù)據(jù)庫，與和MS-SQL 類似。 支持各種空間查詢，包括鄰近度，半徑，邊界框地理信息系統(tǒng)軟件展示，碰撞/重疊檢測(cè)等。 它是Web GIS項(xiàng)目中經(jīng)常使用的非常有用的工具。
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4.地圖服務(wù)器
： Web 服務(wù)器規(guī)范的 J2EE 實(shí)現(xiàn)，利用 可以方便的發(fā)布地圖數(shù)據(jù)，允許用戶對(duì)特征數(shù)據(jù)進(jìn)行更新、刪除、插入操作，通過 可以比較容易的在用戶之間迅速共享空間地理信息。兼容 WMS 和 WFS 特性；支持 、 、 、 、VPF、 MySQL 、 ；支持上百種投影；能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)地圖輸出為 jpeg 、 gif 、 png 、 SVG 、 KML 等格式；能夠運(yùn)行在任何基于 J2EE/ 容器之上；嵌入 支持 AJAX 的地圖客戶端；除此之外還包括許多其他的特性。
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：由美國明尼蘇達(dá)大學(xué)和美國太空總署(NASA)開發(fā)的一個(gè)開源的軟件。作為解決方案，它是面向?qū)ο蟮模九渲梦募湍K的API組織都是基于對(duì)象的。通過支持OGC協(xié)會(huì)的若干標(biāo)準(zhǔn)，支持分布和互操作。是基于胖服務(wù)器/瘦客戶端模式開發(fā)的平臺(tái)，讀取地理數(shù)據(jù)，并利用GD庫繪制好jpg/png/gif格式的圖片后再傳回客戶端瀏覽器。支持在、UNIX、Linux等多種平臺(tái)。支持OGC的WMS/WFS服務(wù)規(guī)范。本身是由C語言編寫的程序，提供了兩種開發(fā)模式，一種是基于CGI的，另一種是方式。支持的語言：PHP，Perl，，java，Tcl，C#等。可以看作是兩個(gè)獨(dú)立模塊的統(tǒng)稱： CGI模塊和模塊。在服務(wù)器端可以使用任一模塊，編寫程序。功能上弱于，效率上對(duì)WMS的支持更為高效，而則更擅長于結(jié)合WFS規(guī)范的屬性查詢。
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4.GIS軟件
QGIS：一個(gè)用戶界面友好的開源桌面端軟件，支持?jǐn)?shù)據(jù)的可視化、管理、編輯、分析以及印刷地圖的制作，并支持多種矢量、柵格與數(shù)據(jù)庫格式及功能。可運(yùn)行在Linux、Unix、Mac OSX和等平臺(tái)之上。QGIS是基于跨平臺(tái)的圖形工具Qt軟件包、使用C++開發(fā)的跨平臺(tái)開源版桌面地理信息系統(tǒng)。目標(biāo)是成為一個(gè)使用簡單的GIS，提供了常見的功能。QGIS是開源GIS的集大成者，整合了GRASS、SAGA GIS等多個(gè)開源桌面軟件工具。
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udig：一個(gè)開源的桌面引用程序框架，構(gòu)建在 RCP和（一個(gè)開源的Java GIS工具包）上的桌面GIS；是一款開源桌面GIS軟件，基于Java和平臺(tái)，可以進(jìn)行shp格式地圖文件的編輯和查看；是一個(gè)開源空間數(shù)據(jù)查看器/編輯器，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)，關(guān)于互聯(lián)網(wǎng)GIS、網(wǎng)絡(luò)地圖服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)功能服務(wù)器有特別的加強(qiáng)。uDig提供一個(gè)一般的java平臺(tái)來用開源組件建設(shè)空間應(yīng)用。操作沒QGIS友好，數(shù)據(jù)量大了容易崩潰，但生成的樣式是支持的SLD格式。
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：編輯地圖樣式的Java 桌面應(yīng)用程序，允許使用圖形用戶界面以交互方式創(chuàng)建和編輯OGC 樣式層描述符。該項(xiàng)目的目的是開發(fā)一個(gè)應(yīng)用程序，使SLD文件的生成，其中用戶可以完全控制OGC SLD標(biāo)準(zhǔn)的所有方面。
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：樣式規(guī)范的開源可視化編輯器，它和的 、百度地圖的個(gè)性化地圖編輯器、高德地圖的自定義地圖編輯器是類似的東西，都是用來編輯矢量瓦片地圖樣式，屬于在線地圖制圖工具。相關(guān)文章《讓支持》。
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三、技術(shù)選型
基于OSM本地地圖發(fā)布，我使用的技術(shù)組合方案：+ + 。
數(shù)據(jù)采集與輸入、空間數(shù)據(jù)管理、地圖提取
在 中下載OSM數(shù)據(jù)，使用工具導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫。
地圖制圖
使用udig、、工具調(diào)節(jié)樣式生成SLD文件，導(dǎo)入。
數(shù)據(jù)輸出
使用加載發(fā)布的地圖服務(wù)。
OSM地圖發(fā)布流程圖