GML介绍
GML是基于XML的空间信息编码标准,由OpenGIS Consortium (OGC)提出,得到了许多公司的大力支持,如Oracle、Galdos、MapInfo、CubeWerx等。
运用GML,封装的地理数据和图形解释是清楚分离的。如前所述,图形解释格式包括SVG、VML和X3D等。
GML基于文本表示地理信息
文本比较简单、直观,容易理解和编辑。已经在空间信息和三维显示上得到广泛应用的数据格式是虚拟现实建模语言VRML (Virtual Reality Markup Language),现在这些VRML模型元素一样可以在GML上应用。
GML封装了地理信息及其属性
GML基于地理信息抽象模型,即空间实体特征及西宁封装。地理特征(Feature)包括一系列的属性和相应的几何信息,一般来说属性由名字、类型和值组成,几何信息由基本元素如点、线、面、曲线、多边形等组成。目前GML主要局限在二维应用,正扩展到二维半和三维空间以及特征间的拓扑关系。GML允许相当复杂的特征,如特征间的嵌套。例如飞机场由出租汽车道、飞机跑道等组成。
以下是一个封装建筑物的GML例子:
<Feature fid="142" featureType="school" Description="A middle school">
<Polygon name="extent" srsName="epsg:27354">
<LineString name="extent" srsName="epsg:27354">
<CData>
491888.999999459,5458045.99963358 491904.999999458,5458044.99963358
491908.999999462,5458064.99963358 491924.999999461,5458064.99963358
491925.999999462,5458079.99963359 491977.999999466,5458120.9996336
491953.999999466,5458017.99963357 </CData>
</LineString>
</Polygon>
</Feature>
上面只有集合信息,没有实际属性,增加了属性的例子如下:
<Feature fid="142" featureType="school" >
<Description>Balmoral Middle School</Description>>
<Property Name="NumFloors" type="Integer" value="3"/>
<Property Name="NumStudents" type="Integer" value="987"/>
<Polygon name="extent" srsName="epsg:27354">
<LineString name="extent" srsName="epsg:27354">
<CData>
491888.999999459,5458045.99963358 491904.999999458,5458044.99963358
491908.999999462,5458064.99963358 491924.999999461,5458064.99963358
491925.999999462,5458079.99963359 491977.999999466,5458120.9996336
491953.999999466,5458017.99963357 </CData>
</LineString>
</Polygon>
</Feature>
例子
与任何其他XML文档一样,GML文档由使用标记指定的XML元素的分层排列组成。XML中的标记可以由“<”和“>”字符标识。如果标记仅由‘<’和‘>’字符之间的名称组成,则该标记被视为开始标记。如果标记以字符“</”开头,则将其视为结束标记。以‘/>’字符作为后缀的标记被认为是自动结束标记;这样的标记不需要结束标记来定义元素。
以下是同时具有开始标记和结束标记的示例元素:<name>New York</name>
在上面的示例中,开始标记为<name>
,结束标记为</name>
以下是自动关闭标记的示例<name value=“New York”/>
GML允许将元素嵌套在其他元素中。也就是说,GML允许将元素包含在其他元素中。将对象放置在其他对象内部的做法称为嵌套。例如,在下面的清单中,<gml:feature ureMember>
元素嵌套了<Tiger:POI>
元素,而后者又嵌套了<Tiger:the_geom>
元素。还要注意,<Tiger:POI>
元素嵌套了<Tiger:Name>
元素。
<gml:featureMember xmlns:gml="http://www.opengis.net/gml" xmlns:tiger="http://www.census.gov">
<tiger:poi gml:id="poi.1">
<tiger:the_geom>
<gml:Point srsName="urn:ogc:def:crs:EPSG::4326" srsDimension="2">
<gml:pos>40.689167 -74.044444</gml:pos>
</gml:Point>
</tiger:the_geom>
<tiger:NAME>Statue of Liberty</tiger:NAME>
</tiger:poi>
</gml:featureMember>
在上面的示例中,xmlns:gml=“http://www.opengis.net/gml”
是一个声明,声明元素及其嵌套元素中的名称空间http://www.opengis.net/gml
应该用前缀’gml‘表示。这使得使用‘gml’前缀限定标记成为可能。命名空间使应用程序可以区分名称相同但类型不同的元素。例如,假设有两个名为“POI”的元素,一个指的是感兴趣的人,另一个指的是感兴趣的地方。读取上面清单的应用程序将确定上面所示的‘POI’元素来自命名空间的http://www.census.gov
,因此它描述了感兴趣的地方。
在上面的示例中,Tiger: the_geom
元素表示一个特性的属性。该属性由由gml: point
元素表示的GML Point几何图形组成。请注意,此gml:point元素的星型标记包括srsName属性。srsName属性的值引用应用于GML点坐标的坐标参考系(CRS)。在这种情况下,代码urn:ogc:def:crs:EPSG::4326
引用注册在epsg数据库中的1984年世界大地测量系统(WGS84)基准面。srsDimension
指定由CRS表示的尺寸数量和GML点中的位置。
GML Point的位置或坐标由gml: pos
元素表示。请注意,本例中只有两个数字,这是因为本例在srsDimension
属性中声明它使用二维坐标。如果该示例包括三维(3D)坐标,那么srsDimension属性的值应该是3,并且gml: pos
元素中应该有三个数字。三维坐标的典型用例是将坐标表示为纬度、经度和高程。
在上面的示例中,只显示了一个非几何属性,即Tiger:Name
元素。要素类型中可以包含任意数量的特性,前提是它们是在XML文档使用的应用程序模式中定义的。
现在,让我们考虑一种情况,其中我们希望表示一个线性要素,例如道路。下面的列表显示了一个线性要素的示例。
<ogr:featureMember xmlns:ogr="http://ogr.maptools.org/" xmlns:gml="http://www.opengis.net/gml">
<ogr:roads gml:id="roads.1">
<ogr:geometryProperty>
<gml:LineString srsName="urn:ogc:def:crs:EPSG::4326" srsDimension="2"><gml:posList>54.9906466 -2.5773558 54.9908714 -2.5767192 54.9909405 -2.5764712 54.9909618 -2.5764044 54.9909743 -2.5761903 54.9909482 -2.5760361 54.990899 -2.575843 54.9908284 -2.5757244 54.9905421 -2.5754333</gml:posList></gml:LineString>
</ogr:geometryProperty>
<ogr:osm_id>146830031</ogr:osm_id>
<ogr:highway>residential</ogr:highway>
<ogr:name>Hadrian's Crescent</ogr:name>
</ogr:roads>
</ogr:featureMember>
请注意,在上面的示例中,空间特性称为ogr: geometryProperty
,并且该特性由gml: LineString
几何图形组成。与上例中一样,CRS为urn:ogc:def:crs:EPSG::4326
,沿线串的位置以二维坐标表示。上面的示例具有三个非几何图形属性,即ogr: osm_id
、ogr: Highway
和ogr: name
。gml: posList
元素将线条顶点的坐标表示为空格分隔的数字数组。
在希望表示面要素(如足球场)的情况下,我们使用名为gml: Polygon
的几何图形属性。这种类型的几何体属性嵌套了gml: External
元素,而后者又嵌套了gml: LinearRing
几何体。在下面的示例中,gml: posList
元素中的第一个坐标等同于同一个gml: posList
中的最后一个坐标。还要注意,gml: posList
元素将坐标表示为空格分隔的数字数组。
<ogr:featureMember xmlns:ogr="http://ogr.maptools.org/" xmlns:gml="http://www.opengis.net/gml">
<ogr:landcover gml:id="landcover.1">
<ogr:geometryProperty><gml:Polygon srsName="urn:ogc:def:crs:EPSG::4326" srsDimension="2"><gml:exterior><gml:LinearRing><gml:posList>51.556272 -0.2803943 51.5562758 -0.2787397 51.5556539 -0.278736 51.5556501 -0.2803906 51.556272 -0.2803943</gml:posList></gml:LinearRing></gml:exterior></gml:Polygon></ogr:geometryProperty>
<ogr:osm_id>116539074</ogr:osm_id>
<ogr:layer>4</ogr:layer>
<ogr:sport>soccer</ogr:sport>
<ogr:leisure>pitch</ogr:leisure>
<ogr:surface>grass</ogr:surface>
<ogr:lit>yes</ogr:lit>
<ogr:name>Wembley Stadium Soccer Field</ogr:name>
</ogr:landcover>
</ogr:featureMember>
请注意,此功能中的任何空心区域都可以使用gml: External
元素中的gml: Internal
元素表示。但是在本例中,它是一个足球场,所以它没有任何空心区域。