第1章

GeoTools基本知识

对于大多数传统地理信息系统（Geographical Information System，GIS）开发的从业人员来说，GeoTools可能是一个比较陌生的名字。但是随着地理信息系统与互联网和一些新技术的结合，以GeoTools为代表的开源地理信息系统生态逐渐进入人们的视线，越来越多的开发者愿意使用GeoTools来开发自己的应用程序。为什么GeoTools有如此大的魅力呢？GeoTools是什么？GeoTools从何而来，又是如何发展的呢？本章将会从以下4个方面来介绍GeoTools。

● GeoTools简介。

● GeoTools架构。

● GeoTools特性。

● GeoTools生态。

随着开源地理信息系统生态的不断发展，越来越多的地理信息系统开发者选择使用GeoTools来进行相关软件的开发。那么GeoTools是什么呢？它又是从何而来的呢？1.1节会对这两个问题进行解答。

GeoTools是一个开源Java代码库，基于GNU宽通用公共许可证（Lesser General Public License，LGPL），它的标识如图1-1所示。它为地理空间数据（以下简称“空间数据”）提供符合开放式地理信息系统协会（Open GIS Consortium，OGC）规范的各类处理方法，是OGC规范的Java实现。许多开源地理信息工具，包括Web地图服务、桌面应用程序等均使用了GeoTools。

图1-1　GeoTools的标识

1.1

GeoTools简介

GeoTools始于1996年，最初是英国利兹大学的一个研究生课程项目，主要用于将空间数据可视化。不久之后，利兹大学将空间数据可视化独立为一门课程，并开始研究如何将地理信息系统应用于公众领域，之后使用1.0版本的GeoTools制作了一个地图网页，当地居民可在这个地图网页上讨论本地城乡规划方案。随着实际需求的不断增多，GeoTools的功能逐渐完善，并成为一个独立的地理信息工具类库。需要说明的是，早期的GeoTools开发过程中并没有参考任何OGC规范，而是直接使用了当时流行的Java Applet接口。1.0版本的GeoTools主要用于构建能够交互式展示空间数据的客户端。

1.0版本的GeoTools的开发团队中仅有两位是来自利兹大学的开发者，随着功能的不断增加，代码变得凌乱和难以维护。因此在2002年，开发者们对GeoTools进行了全新的设计与重构，此时GeoTools的开发团队已变成一个去中心化的全球团队，并在这次重构中明确了一套开源的软件设计、决策与实现体系，成立了GeoTools项目管理委员会。2.0版本的GeoTools新增了坐标系转换、栅格数据读取与渲染等功能，并开始明确将自身作为一个Java标准的空间数据类库的开发方向。当时，有很多使用Java程序设计语言的地理信息系统开发者，为了统一这些开发者的成果，GeoTools开始参考OGC规范，并实现了一套被称为GeoAPI的开放地理空间接口。之后的多年里，GeoTools的版本从2.1发展到2.7，GeoAPI已经开发完成，整体结构也与我们今天见到的代码库接近，并在2012年发布了里程碑版本，即GeoTools 8.0。现在版本的GeoTools的软件架构与8.0版本的软件架构相比没有太多改动，即在多年迭代中保持了稳定。

1.2

GeoTools架构

GeoTools作为一个持续迭代了二十多年的开源项目，其代码高度模块化与规范化，了解 GeoTools代码目录结构有助于厘清应用程序所需的依赖包。本节介绍GeoTools代码仓库的各个部分以及它们是如何组合在一起的。为了让特定应用程序仅包含其需要的依赖，用户可以为项目选择适量的GeoTools依赖包。GeoTools主要模块如图1-2所示，从左到右依次为接口层、实现层和插件层，模块的依赖关系为从上到下，即上面的模块依赖下面的模块。