1 NetCDF氣象文件自動發布案例

GeoServer是一個地理服務器，提供了管理頁面進行服務發布，樣式，切片，圖層預覽等一系列操作，但是手動進行頁面配置有時并不滿足業務需求，所以GeoServer同時提供了豐富的rest接口可供用戶自己組織業務邏輯進行自動化管理。
　　本文以氣象文件的NetCDF自動化發布的需求，闡述如何以rest接口實現用戶多樣性需求。氣象文件特殊性在于幾乎每隔一段時間就會更新，甚至逐小時或半小時的更新頻率，用戶如果手動發布了氣象文件的若干圖層作為專題服務，一旦獲取到最新的氣象文件，用戶希望立馬可以看到新的數據源上的專題圖，而人工即時更新現有的圖層服務幾乎是不現實的，類似這種定時或者即時響應的需求應該交由自動化完成，本文實現NetCDF氣象文件自動發布便是為了解決此類需求。

1.1 NetCDF插件安裝

選擇對應版本的下載地址：http://geoserver.org/release/2.11.0/

下載插件，解壓，將jar文件全部復制到geoserver中的webapps\geoserver\WEB-INF\lib目錄中，重啟geoserver即可。

1.2 rest示例

發布nc文件數據存儲

將E:\xxx.nc該文件發布成柵格數據存儲，發布到cite工作區，數據存儲名稱為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

?注意路徑格式是：file://E://xxx.nc，而不是file://E:\xxx.nc或file://E:\\xxx.nc，這應該是該插件的一個bug

修改nc文件數據存儲

將netcdfstore的數據存儲位置由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

發布柵格圖層

將netcdfstore數據存儲中的RH2圖層發布

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

?綁定圖層樣式

將發布的RH2樣式綁定已經發布的一個名稱叫RH2Style的樣式。

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` 自動化發布

Node.js

var child_process = require('child_process');
var async = require('async');
//構造一個netcdf管理類
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的用戶名密碼this.password=options.password;this.layerlist=options.layerlist;this.ws=(options.ws!==undefined)?options.ws:'netcdf';//工作區間，默認是netcdf工作區間this.storename=(options.storename!==undefined)?options.storename:'netcdfstore';//netcdf數據存儲名稱，默認是netcdfstore
}
//根據名稱獲取柵格數據存儲
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 ${url}`;child_process.exec(cmd, function(err,stdout,stderr) {if(stdout.indexOf('No such')>-1){cb(false);return;}if(JSON.parse(stdout).coverageStore.name===storename)cb(true);elsecb(false);});
}
//發布一個柵格數據存儲
NetCDFManager.prototype.publishCoverageStore = function(netcdffile,cb){netcdffile=netcdffile.replace(/\\/g,'//');var xml=`<coverageStore><name>${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);elsecb(false);});
}
//修改已發布的數據存儲
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/${this.storename}`;child_process.exec(cmd, function(err,stdout,stderr) {if(stdout=='')cb(true);elsecb(false);});}
//發布一個圖層
NetCDFManager.prototype.publishCoverage = function(coverage_name,cb){let xml=`<coverage><nativeCoverageName>${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}" ${url}`;child_process.exec(cmd, function(err,stdout, stderr) {if(stdout=='')cb(true);elsecb(false);});
}
//給發布的圖層賦予樣式
NetCDFManager.prototype.setLayerStyle = function(layername,stylename,cb){let xml=`<layer><defaultStyle><name>${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}" ${url}`;child_process.exec(cmd, function(err,stdout, stderr) {if(stdout=='')cb(true);elsecb(false);});
}/*
偽邏輯代碼1 根據數據存儲名稱，判定是否有該數據存儲。沒有，publishCoverageStore一個，接步驟2.有，updateCoverageStore即可，end！
2 publishCoverageStore發布數據存儲后，將規定要發布的圖層逐一發布publishCoverage，逐一賦予樣式setLayerStyle
注意都是異步的，需要后臺代碼轉同步，js中的async庫負責處理異步陷阱，其他語言自行百度。*/var netCDFManager=new NetCDFManager({ip:'localhost',port:'8090',user:'admin',password:'geoserver',ws:'netcdf',storename:'netcdfstore',layerlist:['RH2','SKT','TP','V10','VIS']
});
function publish(ncfile) {async.waterfall([//查詢是否已經存在命名為netcdfstore的數據存儲function (done) {netCDFManager.getCoverageStorebyName(function (info) {done(null, info);});},function (info, done) {//已存在數據存儲，直接替換其數據源為新的nc文件if (info) {console.log('指定的數據存儲已存在，直接進行更新操作');netCDFManager.updateCoverageStore(ncfile, function (info) {if (info) {console.log('數據存儲已經更新成功！');done(null, info);} else {console.log('數據存儲已經更新失敗！');done(info, null);}});}//不存在數據存儲，新發布else {console.log('指定的數據存儲不存在，發布數據存儲');publishNC(ncfile, done);}}], function (error, result) {if (error)console.log('自動發布存在錯誤!');elseconsole.log('自動發布完成!');})
}function publishNC(ncfile,cb){async.waterfall([function (done) {netCDFManager.publishCoverageStore(ncfile,function(info){if(info){console.log('數據存儲已經發布成功！');done(null, info);}else{console.log('數據存儲已經發布失敗！');done(info, null);}});}, function (resule,done) {//發布圖層
            publishLayers(netCDFManager.layerlist,done);},function (result,done) {//發布樣式
            publishStyles(netCDFManager.layerlist,done);}],function (error, result) {if(error){console.log('自動發布存在錯誤!');cb(error,null);}else{console.log('自動發布完成!');cb(null,result);}})
}
//自動發布一些列圖層
function publishLayers(layerlist,cb){let asyncs={};for(let i=0;i<layerlist.length;i++){asyncs[i]=function(done){let layername=layerlist[i];netCDFManager.publishCoverage(layername,function(info){if(info){console.log(`${layername}發布成功！`);done(null, info);}else{console.log(`${layername}發布失敗！`);done(info, null);}});}}async.parallel(asyncs, function (error, result) {if(error)cb(error,null);elsecb(null,result);})
}//修改指定圖層為指定樣式
function publishStyles(stylelist,cb){let asyncs={};for(let i=0;i<stylelist.length;i++){asyncs[i]=function(done){let layername=stylelist[i];netCDFManager.setLayerStyle(layername,layername,function(info){if(info){console.log(`${layername}樣式發布成功！`);done(null, info);}else{console.log(`${layername}樣式發布失敗！`);done(info, null);}});}}async.parallel(asyncs, function (error, result) {if(error)cb(error,null);elsecb(null,result);})
}publish('D:\\G_2017070419.nc');

執行node app.js后

perfect!

2 實現批量發布地圖服務

上文《GeoServer發布地圖服務》介紹了如何利用GeoServer發布WCS服務，那么如果我有很多數據需要進行發布，這樣利用GeoServer提供的UI界面進行操作顯然很不顯示。那能不能利用GeoServer提供的API進行操作呢？GeoServer提供了REST API方便我們利用代碼進行操作。用戶手冊中提供了如下語言或方法進行操作：cURL，PHP，Python，Java和Ruby。

可惜的是除了cURL有詳細的文檔之外，其它語言參考文檔很少。不得不說開源軟件就是沒有很好的技術支持，畢竟是開源免費的，也不可能有很好的技術支持，免費開源給你用就是最大的奉獻了。哈哈，支持開源！

Java篇

我先使用了Java語言的geoserver manager。在Eclipse新建一個Maven工程，添加相應的依賴包，下面是一個讀出數據的例子：

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;}

但是我在寫入柵格數據的時候出現了一些問題，如下是數據存儲的類繼承關系：

?我們可以看到Coverage Store沒有實現類，GSAbstractCoveragestoreEncoder是一個抽象類，而且是被標注@Deprecated的，所以我不知道怎么新建Coverage Store，本來想自己寫一個實現類，最終還是放棄了。

Python篇

后來才用的Python解決了問題，但是也不是一帆風順的。
首先安裝gsconfig包，如果不知道如何安裝，參考Python模塊常用的幾種安裝方式。
安裝完以后，代碼如下：
如下，采用默認的用戶名，密碼，默認的工作空間，所以函數的參數很少，如果你要自定義這些，詳細查看函數的說明。

from geoserver.catalog import Cataloggeourl = "http://localhost/geoserver/rest"  # the url of geoserver
geocat = Catalog(geourl)  # create a Catalog objectstore_name = "00N010E"
data = "E:/RSImageService/data/images/00N010E.tif"
geocat.create_coveragestore(store_name, data)

但是上面使用create_coveragestore有一個問題，即會將你的文件默認拷貝到你的Data Directory中，如果你數據很多，這樣你就會有兩份數據了，極大的浪費了磁盤空間。

后來發現Catalog類有提供一個create_coveragestore2的方法，可以創建一個UnSavedCoveragestore，數據不會上傳。

from geoserver.catalog import Cataloggeourl = "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)

但是程序一運行就回返回一個服務器內部錯誤505，Error code (505) from geoserver:: data store must be part of a workspace.

最后自己寫了一個方法用于發布GeoTIFF影像（從GitHub上看到的一段代碼，運行有點問題，然后自己修改了下）。給Catalog類添加一個create_coveragestore3方法，用戶發布柵格數據，同時不復制數據。這需要修改gsconfig源代碼，然后重新編譯下。

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 " + nameif workspace:msg += " in " + str(workspace)raise ConflictingDataError(msg)except FailedRequestError:# we don't really expect that every layer name will be takenpassif 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)

最后的客戶端調用代碼：

from geoserver.catalog import Cataloggeourl = "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)

如果你要發布很多數據，遍歷文件夾調用create_coveragestore3即可。

3. 利用java后臺進行geoserver查詢

使用后臺的原因

由于項目要求，之前的函數必須要拆開封裝，但對于jsonp來說，回調函數一旦分開，就會有異步的問題（jsonp永遠都是異步的，除非你將處理都放到回調中去）。所以考慮從前臺傳參到后臺方法去處理，后臺再通過url來進行寫入。

后臺的主要實現方式

    /** * geoserver查詢 * @param url 基地址 * @param layer 圖層名 * @param key 鍵 * @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();  }