地图发布服务中间件

水经与水经注分别源于中国古代地理名著《水经》和《水经注》。《水经注》共四十卷，作者是北魏晚期的郦道元，因注《水经》而得名。《水经》一书约一万余字，《唐六典·注》说其“引天下之水，百三十七”。《水经注》看似为《水经》之注，实则以《水经》为纲，详细记载了一千多条大小河流及有关的历史遗迹、人物掌故、神话传说等，是中国古代全面、系统的综合性地理著作。

软件介绍

　　什么是中间件？

　　一般来讲，中间件是一种独立的系统软件或服务程序，分布式应用软件借助这种软件在不同的技术之间共享资源。中间件位于客户机/ 服务器的操作系统之上，管理计算机资源和网络通讯。是连接两个独立应用程序或独立系统的软件。相连接的系统，即使它们具有不同的接口，但通过中间件相互之间仍能交换信息。执行中间件的一个关键途径是信息传递。通过中间件，应用程序可以工作于多种平台或运行环境。

　　在这里，《地图发布中间件》是指独立运行于Windows的系统服务，与IIS（互联网信息服务）功能和原理类似，它们都是服务器与客户端数据交换的中间人或中转站。程序安装后都可随系统的启动而启动，在Windows系统后台提供静默式服务，除了需要进行服务器相关参数配置或更新数据外，一般情况下无需人为干预。所不同的是，IIS是根据客户端的用户请求，将本地的网页数据发送到客户端；而《地图发布中间件》则是根据客户端的用户请求，将本地存储的地图瓦片发送到客户端。

　　如果把海量的地图数据比作是水库，那么地图发布中间件就好比是一个水泵（俗称“抽水机”），而用于显示地图的Google API 二次开发平台、OpenLayers二次开发平台、ArcGIS API 二次开发平台和Cesium三维地球开源平台就好比是水桶、水缸、蓄水池或农田等。该水泵（中间件）可以根据实际需求，将水库（数据存储设备）中的水（数据）源源不断地输送到水桶、水缸、蓄水池或农田（二次开发平台）中。

功能介绍

　　该地图发布中件间的功能，主要包括：

　　1.海量数据发布

　　支持100TB级以上的全球海量影像数据快速发布。

　　2.闪电式智能检索

　　闪电式智能检索算法，可根据坐标范围高效提取影像数据。

　　3.分块式影像文件存储

　　合理的分块方法，是高效检索数据的有力保障。

　　4.瓦片存储无冗余

　　影像分块文件之间，无任何数据重叠，瓦片存零冗余。

　　5.瓦片数据零缺失

　　逐点扫描式下载，智能点状态记忆，确保瓦片数据零缺失。

　　6.不依赖数据库管理

　　科学的数据存储，高效的检索算法，可高效管理海量数据，不依赖于任何数据库。

　　7.不依赖第三方软件

　　完全自主研发，不依赖第三方软件或平台支持。

　　8.服务可视化管理

　　方便的可视化服务配置管理界面，操作更简单，管理更高效，维护更容易。

　　9.一键发布Web墨卡托影像

　　以谷歌地图1-7级影像数据为例，基于离线 GoogleMap API 一键发布离线瓦片

　　10.一键发布WGS84影像

　　以谷歌地球4-7级影像数据为例，基于离线 OpenLayers 一键发布离线瓦片

　　11.一键发布高程数据

　　以谷歌地球1-7级高程数据和影像为例，基于离线 Cesium 一键发布三维地球

　　12.Google Map API 调用源码

　　Google Map API调用源码示例，提示Web墨卡托影像数据的调用方法。

　　13.OpenLayers API 调用源码

　　OpenLayers API调用源码示例，提供WGS84影像数据的调用方法。

　　14.Cesium三维地球调用源码

　　Cesium 三维地球调用源码，提供高程数据的调用方法。

　　15.支持加载全国影像数据

　　支持加载全国影像数据，全国影像数据只需一个8T台式机硬盘或移动硬盘即可存储。

　　16.支持加载全球影像数据

　　支持加载全球影像数据，全球影像数据需要100TB以上容量的阵列柜进行存储。

　　17.影像数据自助更新

　　由于谷歌地球数据影像更新频繁，可以用万能地图下载器下载指定块文件进行自助更新。

　　18.拷贝式系统布署

　　系统布署方便快捷，只需要将影像数据拷贝到服务器或接入外部数据存储设备之后，安装地图发布中件间并进行数据目录配置即可。

使用方法

　　初始地图发布中间件

　　一、海量影像地图数据发布首选--中间件

　　如果需要发布海量影像数据快速构建全国离线二维GIS地理信息系统或全球离线三维地球触摸GIS系统，则需要由硬件、软件、数据和GIS平台四部分组成。

　　1）硬件

　　硬件主要包括地图数据服务器和客户端PC机。

　　服务器：主要用于安装中间件、布署GIS应用平台和存储全国卫星影像数据。

　　客户端：用于加载GIS平台，并接收中间件发布的影像数据、地名路网数据和高程数据。

　　2）软件

　　软件主要包括《水经注地图发布服务中间件》（简称“中间件”）和《水经注万能地图下载器》（简称“下载器”）。

　　中间件：用于发布全国或全球海量卫星影像数据、地名路网和高程数据。

　　下载器：用于下载卫星影像数据、地名路网和高程数据。

　　3）数据

　　用户可以自行下载数据或直接购买下载好的数据。

　　自行下载：卫星影像数据、地名路网数据和高程数据可以用《水经注万能地图下载器》自行下载。

　　直接购买：购买之后，会通过邮寄硬盘（全国数据）或阵列柜（全球数据）的方式为用户提供。

　　4）GIS平台

　　由于中间件只是一个基于URL请求返回瓦片数据的功能部件，因此只要可以支持瓦片式影像加载的GIS平台都可以进行调用。

　　这里推荐几个GIS开发平台供选择：

　　1）Google Map 离线 API

　　2）Openlayers 二维开源平台

　　3）ArcGIS API for JavaScript

　　4）Cesium 开源三维地球平台

　　5）OsgEarth开源三维地球平台

　　二、什么是地图发布中间件

　　简单的讲，地图发布中间件就是为客户端提供影像瓦片的一个Windows系统服务。它只做一件事，也就是客户端通过URL请求的方式，可以快速返回影像瓦片、地名路网瓦片和高程瓦片数据。

　　获取影像URL示例

　　http://127.0.0.1:8080/getImage?z=6&y=62&x=35

　　获取地图路网URL示例

　　http://127.0.0.1:8080/getlabel?z=6&y=62&x=35

　　获取高程URL示例

　　http://127.0.0.1:8080/getDem?z=6&y=62&x=35

水经注地图发布服务中间件

　　URL中的参数说明：

　　127.0.0.1            服务器IP地址

　　8080                   端口号

　　getImage           表示请求影像格式瓦片

　　getLabel             表示请求地名路网瓦片

　　getDem              表示请求数字高程瓦片

　　Z                         级别

　　X                         列号

　　Y                         行号

　　三、数据源从哪里获得

　　地图发布中间件的数据源为万能下载器下载的任务文件(*.dat和*.idx)，卫星影像、地名路网和高程数据都可以用万能地图下载器下载，然后用中间件进行地图发布。

　　除了自行下载影像数据之外，也可以为用户提供已下载完成的全国卫星影像数据和全球卫星影像数据。

　　四、支持发布哪些投影坐标系的地图数据

　　中间件仅支持Web墨卡托投影坐标系和WGS84经纬度坐标系的卫星地图和地名路网，发布的高程数据仅支持WGS84经纬度坐标系。

　　五、最大的优点是什么，可以解决什么问题？

　　1）支持海量数据发布

　　支持发布全国（8TB）以及全球（100TB以上）的海量卫星影像数据和地名路网数据

　　2）瓦片提取速度快

　　从100TB以上的海量影像数据中可以闪电式提取并发布瓦片数据。

　　3）瓦片打包式存储

　　瓦片存储方式为打包式存储，也即为下载器的任务文件（*.dat和*.idx），10万张瓦片存储在一个文件中而不影像瓦片的检索提取速度。

　　4）数据管理方便

　　当需要更新影像数据时，只需要用万能地图下载器下载相应的文件块更新替换即可，数据包的模块化存储对数据更新、备份和管理都十分方便。

　　5）运行环境简单

　　中间件不需要第三方插件和平台支持，数据包文件为纯二进制文件，也不需要任何数据库支持，运行环境简单。

　　六、用中间件和用ArcGIS发布影像有什么区别

　　ArcGIS发布的的ArcGIS Server影像为瓦片式存储，由于在Windows操作系统中存储文件都是以簇(NTFS磁盘格式为4个字节)为单位，文件所占的空间都是簇的整数倍，即便文件最后一部分没有占满整个簇，后面的文件也不会紧接着这个簇继续写入，而是从另外一个新的簇开始写，这样就会造成空间浪费，文件越多浪费的存储空间也就越多。

　　另外，操作系统对文件的检索能力也有一定瓶颈，如果文件数量达到了十亿级别，会非常影像读写速度，这样就会带来文件复制速度慢，系统布署周期长，数据更新维护工作困难等一系列问题。

　　也就是说瓦片，ArcGIS Server不适合发布全国或全球的海量瓦片数据，但它却是中间件的强项。

　　七、需要哪些配套软件

　　万能地图下载器作为中间件数据源的提供者，是必不可少的配套软件。

　　即便是已经有了全国或全球的数据，也可以通过下载器对局部数据范围进行下载，并替换更新对应的数据包文件。也就是说，可以利用下载器随时自主更新影像。

水经注地图发布服务中间件

　　八、能用于哪些GIS开发平台

　　由于中间件只是一个基于URL请求返回瓦片数据的功能部件，因此如果需要构建一套真正的GIS平台，还需要GIS平台客户端支持。

　　这里推荐几个GIS开发平台供选择：

　　1）Google Map 离线 API

　　2）Openlayers 二维开源平台

　　3）ArcGIS API for JavaScript

　　4）Cesium 开源三维地球

　　5）OsgEarth开源三维地球

　　九、支持哪些开发语言和开发环境

　　由于中间件只是基于URL的请求返回瓦片数据，因此中间件对客户端平台的开发语言和开发环境没有任何要求，只要可以支持瓦片式影像加载的GIS平台都可以进行调用。

　　十、是否需要服务器

　　1）对于只是满足离线查看的需求，只需要在本机安装并点击一键发布查看结果即可。

　　2）如果是需要在企事业单位局域网内发布一套GIS地理信息系统，满足多个终端的应用需求，则需要一台固定的电脑作为服务器，该服务器主要用作布署中间件服务、GIS客户端平台和存储数据（全国范围或10T以内数据）。

　　3）如果需要发布的数据范围为全球或10T以上的影像数据，则一定需要一台磁盘阵列柜存储数据，数据越大则对阵列柜的要求越高。

　　十一、哪里有全国以及全球数据

　　下载全国卫星影像或全球卫星影像数据是一个巨大的工程，为了节省用户的时间，该工具已为用户做好，也就已经有下载好的全国卫星影像地图数据和全球卫星影像数据与高程数据为客户提供。

　　十二、可以构建什么样的系统平台

　　1）全国离线二维GIS地理信息系统

　　基于中间件、GIS开发平台和全国卫星影像数据，可以构建一套全国离线二维GIS地理信息系统基础框架，只需要在此基础之上再开发相关的业务功能即可，也可以委托本公司开发。

　　2）全球离线三维地球触摸GIS系统

　　基于中间件、CESIUM开源三维地球平台和全球卫星影像数据与全球高程数据，可以构建一套离线三维系统触摸GIS系统基础框架。在此基础之上，可以结合实际需求开发与业务相关的应用功能，也可以委托本公司开发。

更新日志

　　软件版本：4.0.9

　　更新时间：2020-12-03 14:50

　　更新内容：

　　1、修复CESIUM加载海底高程异常

　　2、修复发布全球内存泄漏的问题