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WFS简述 2020-03-28 ac
WFS

1.WFSWeb Feature Service

Web Feature Service (WFS)支持对地理要素的插入、更新、删除、检索和发现服务。该服务根据HTTP客户请求返回GMLGeography Markup Language、地理标识语言数据也可以通过OGC Filter构造查询条件并支持基于空间几何关系的查询和基于属性的查询以及基于空间关系和属性域的共同查询。

WFS标准定义了一些操作这些操作允许用户在分布式的环境下通过HTTP对空间数据进行查询、编辑等操作。

WFS服务要求服务的接口必须由XML描述另外数据交互必须由GML进行数据过滤采用CQL语言。

https://docs.geoserver.org/latest/en/user/filter/index.html#filtering https://docs.geoserver.org/latest/en/user/filter/ecql_reference.html

GeoServer对WFS服务的提供了1.0.01.1.0和2.0.0三个版本的支持。

版本的差异

  1. WFS 2.0.0请求以默认格式返回GML 3.2

    WFS 1.1.0请求以默认格式返回GML 3

    WFS 1.0.0请求以默认格式返回GML 2。

  2. GeoServer 对于每种支持的GML格式可以选择不同的SRS格式。

  3. WFS 1.1.0和2.0.0支持动态重新投影数据这支持在本机SRS以外的SRS中返回数据。

  4. WFS 2.0.0引入了新版本的过滤器编码规范,增加了对时间过滤器的支持。

  5. WFS 2.0.0支持通过GetFeature请求进行联接。

  6. WFS 2.0.0增加了通过startIndex和count参数分页GetFeature请求的结果的功能。GeoServer现在在WFS 1.0.0和1.1.0中支持此功能。

  7. WFS 2.0.0支持存储的查询这是存储在服务器上的常规WFS查询因此可以通过将适当的标识符与WFS请求一起传递来调用它们。

  8. WFS 2.0.0支持SOAP简单对象访问协议作为OGC接口的替代方法。

这里需要特别注意上面的第二点:

SRS Style对返回数据的轴顺序有影响对几何字段的坐标也会有影响。 EPSG Code以格式EPSG:XXXX例如EPSG:4326返回典型的EPSG号。以经度/纬度x / y的顺序格式化地理坐标。

  • WFS 1.0.0 ==> GML 2 ==> OGC HTTP URL ("http://www.opengis.net/gml/srs/epsg.xml#4326")

    以经度/纬度x / y的顺序格式化地理坐标

  • WFS 1.1.0 ==> GML 3 ==> OGC Experimental URN(urn:x-ogc:def:crs:EPSG:4326)

    以地理和制图系统的传统轴顺序(即纬度/经度y / x格式化数据。

  • WFS 1.1.1,WFS 2.0.0 ==> GML 3.2 ==> OGC URN (urn:ogc:def:crs:EPSG::4326)

在GeoServer中将WFS服务划分为三个级别

  1. Basic WFS就是最常被提及的WFS支持GetCapabilities、 DescribeFeatureType、GetFeature操作在功能上意味着是一个只读的数据服务
  2. Transaction WFS也有称为WFS-T必须在Basic WFS基础上加上Transaction操作以支持编辑数据包含创建、删除、更新等操作
  3. Complete WFS 支持包括对事务级别操作的LockFeature接口。LockFeature操作通过处理一个或多个功能类型实例上的锁定请求来帮助解决相关资源之间的链接。

在服务的"发布"tab页中的WFS设置中可以设置

2 WFS Opration

下图是WFS服务提供的接口UML图

1615288489107

接口 操作类型 说明
GetCapabilities discovery 获取该WFS服务支持的操作和服务的元数据文档
DescribeFeatureType discovery 获取WFS服务支持的功能类型的描述(图层属性字段等)
GetPropertyValue query 根据要素属性值或部分属性值进行查询,返回符合表达式的要素
GetFeature query 从数据源中,获取指定图层符合条件的数据要素集
GetFeatureWithLock query & locking 返回并锁定指定图层的符合要求的要素默认锁300s
LockFeature locking 对指定的要素进行锁定,以保证一致性
Transaction transaction 对要素服务中的数据要素进行增删改的操作
CreateStoredQuery stored query 在服务端创建一个存储查询表达式
DropStoredQuery stored query 在服务端删除一个存储查询表达式
ListStoredQueries stored query 获取服务器上的存储查询变量列表
DescribeStoredQueries stored query 获取服务器上的每个存储查询表达式的详细元数据。

2.1 GetFeature

getFeature操作有可以使用CQL filterscql_filter参数来指定ECQL(Extended Common Query Language)格式的过滤器通过过滤器筛选符合条件的要素集。这里只是简单描述getFeature的请求流程。

GetFeature操作返回的是选择的数据源信息和要素集。所以请求是针对特定的图层名称来执行GetFeature请求namespace:featuretype的。

请求示例

http://localhost:8080/geoserver/wfs?request=GetFeature&version=1.1.0&typeName=topp:states&outputFormat=GML2&FILTER=%3CFilter%20xmlns=%22http://www.opengis.net/ogc%22%3E%3CFeatureId%20fid=%22states.23%22/%3E%3C/Filter%3E

image-20201202160208711

参数 是否必须 说明
version 服务版本默认1.1.0
service WFS
request=GetFeature 请求接口
typename 指定操作的图层名称(命名空间+图层名)
outputformat 输出的文本格式(GML2、GML3、JSON、CSV、JSONP、Shapefile)
bbox 边界
filter 查询条件xml文本(CQL/ECQL)
sortby 排序1.1.0及以上版本才有效
maxfeatures 返回要素集的最大记录数
propertyname
srsname 返回要素的空间参考EPSG:4326
faetureid 要素id

请求流程: 当一个客户端想要访问WFS服务时一般会涉及到以下的流程

  1. 通过操作获取WFS服务支持的操作和要素类FeatureType可以理解为WFS中的数据集)
  2. 可能通过操作获取WFS服务支持的要素类的定义。
  3. 客户端发送某个操作的请求。
  4. WFS服务处理请求。
  5. WFS服务返回处理的结果和状态。

上面几个步骤中所提到的“操作”包括:

  1. GetCapabilities获取服务中的要素类及支持的操作
  2. DescribeFeatureType描述要素类的信息
  3. GetFeature获取要素或 GetGmlObject通过XLink获取GML对象
  4. Transaction创建、更新、删除数据的事务操作
  5. LockFeature在事务过程中锁定要素

示例:

根据要素表的数据做属性查询:

http://127.0.0.1:8080/geoserver/workspace/ows?service=WFS&version=1.0.0&request=GetFeature&typeName=rural_100000:town&maxFeatures=999&outputFormat=application/json&FILTER=(%3CFilter%20xmlns=%22http://www.opengis.net/ogc%22%3E%3CPropertyIsEqualTo%3E%3CPropertyName%3Eowner_coun%3C/PropertyName%3E%3CLiteral%3E441521%3C/Literal%3E%3C/PropertyIsEqualTo%3E%3C/Filter%3E)

获取某个bbox范围内的要素shp数据

http://127.0.0.1:8080/geoserver/workspace/ows?service=WFS&version=1.1.0&request=GetFeature&typename=rural_330000:risk_census_house_yhpc_upload_330100&outputFormat=application/json&srsname=EPSG:4490&bbox=120.03720402718305,30.060657262809276,120.05367636679888,30.071550607674123,EPSG:4490

2.2 GetCapabilities

操作示例 KVP格式http://localhost:8080/geoserver/wfs?service=wfs&version=1.1.0&request=GetCapabilities XML格式的POST等效请求:

<?xml version="1.0" ?>
<GetCapabilities
	service="WFS"
	xmlns="http://www.opengis.net/wfs"
	xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
	xsi:schemaLocation="http://www.opengis.net/wfs
	http://schemas.opengis.net/wfs/1.1.0/wfs.xsd"/>

参数列表

param o/m
service must(值为WFS)
version must
request must

注意version必须完成的版本号

响应示例

2.3 DescribeFeatureType:

DescribeFeatureType返回所指定的WFS服务支持的要素类型的描述(图层属性字段等)

操作示例 KVP格式http://localhost:8080/geoserver/wfs?service=wfs&version=2.0.0&request=DescribeFeatureType&typeNames=topp:states

XML格式等效的POST请求

<?xml version="1.0" ?>
<DescribeFeatureType
   service="WFS"
   version="2.0.2"
   xmlns="http://www.opengis.net/wfs/2.0"
   xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
   xsi:schemaLocation="http://www.opengis.net/wfs/2.0 http://schemas.opengis.net/wfs/2.0/wfs.xsd">
   <TypeName>topp:states</TypeName>
</DescribeFeatureType>

参数列表

param o/m
service must
version must
request must
typeNames must
exceptions option
outputFormate option

typeNames指定所要描述的要素服务typeName对于WFS 1.1.0和更早版本); 报告异常的格式-默认值为 application/vnd.ogc.se_xml

响应示例

2.4 Transaction

在OWS规范中知道Web服务体系规范的HTTP接口参数有XML和KVP两种形式但WFS要求服务的Transaction接口必须由XML描述另外空间数据交互必须由GML进行数据过滤采用CQL语言。

每个事务将由零个或多个插入、更新和删除元素组成,每个事务元素按顺序执行。

每个GeoServer事务都是原子的这意味着如果任何元素失败则事务将被放弃并且数据将保持不变。 支持事务的 WFS服务器有时也称为WFS-T服务器。

  1. Insert

    <?xml version="1.0"?> 
    <wfs:Transaction 
        version="1.1.0" 
        service="WFS" 
        xmlns="http://www.someserver.com/myns" 
         xmlns:gml="http://www.opengis.net/gml" 
        xmlns:ogc="http://www.opengis.net/ogc" 
        xmlns:test="http://localhost:8080/test"
        xmlns:wfs="http://www.opengis.net/wfs" 
        xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" 
        xsi:schemaLocation="http://www.someserver.com/myns 
        http://www.someserver.com/wfs/cwwfs.cgi? 
        http://www.opengis.net/wfs ../wfs/1.1.0/WFS.xsd"> 
        <wfs:Insert inputFormat="text/xml;subtype=2.1.2" idgen="UseExisting">
            <test:tiger_roads gml:id="10002">
                <cfcc>A94</cfcc>
                <name>测试</name>
                <geom>
                   <MultiLineString srsName="EPSG:3857">
                        <lineStringMember>
                            <LineString>
                                <coordinates>-8237795.685217111,4980323.905513588 -8238827.585098961,4978584.963120101</coordinates>
                            </LineString>
                        </lineStringMember>
                    </MultiLineString>
                </geom>
            </test:tiger_roads>
        </wfs:Insert>
    </wfs:Transaction>
    
  2. update

    <?xml version="1.0"?> 
    <wfs:Transaction 
        version="1.1.0" 
        service="WFS" 
        xmlns="http://www.someserver.com/myns" 
         xmlns:gml="http://www.opengis.net/gml" 
        xmlns:ogc="http://www.opengis.net/ogc" 
        xmlns:test="http://localhost:8080/test"
        xmlns:wfs="http://www.opengis.net/wfs" 
        xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" 
        xsi:schemaLocation="http://www.someserver.com/myns 
        http://www.someserver.com/wfs/cwwfs.cgi? 
        http://www.opengis.net/wfs ../wfs/1.1.0/WFS.xsd"> 
        <wfs:Update typeName="tiger_roads">
            <wfs:Property> 
                <wfs:Name>name</wfs:Name> 
                <wfs:Value>测试Insert312</wfs:Value> 
            </wfs:Property> 
            <ogc:Filter> 
                <ogc:GmlObjectId gml:id="tiger_roads.8338"/> 
            </ogc:Filter>
        </wfs:Update>
    </wfs:Transaction>
    
  3. delete

    <?xml version="1.0" ?> 
    <wfs:Transaction 
        version="1.1.0" 
        service="WFS" 
        xmlns="http://www.someserver.com/myns" 
        xmlns:ogc="http://www.opengis.net/ogc" 
        xmlns:wfs="http://www.opengis.net/wfs" 
        xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" 
        xsi:schemaLocation="http://www.opengis.net/wfs ../wfs/1.1.0/WFS.xsd"> 
        <wfs:Delete typeName="tiger_roads"> 
            <ogc:Filter> 
                <ogc:GmlObjectId gml:id="tiger_roads.8337"/> 
            </ogc:Filter> 
        </wfs:Delete> 
    </wfs:Transaction>
    

参考文章

[1] WFS Settings https://docs.geoserver.org/latest/en/user/services/wfs/webadmin.html#features

微服务

spring boot + Nacos Spring Cloud + redis + feign

MyBatisORM

clickhouse业务库 + pg要素库

ArcGIS