geotools实现多边形的合并&缓冲区

Posted 2020-10-22 挑灯看剑l

这算是第一次接触开源工具包，说实话刚开始有点不知所措，中途遇到很多问题的时候也感觉头皮发麻，不过很高兴自己还是坚持下来了。

geotools就不做过多的介绍了，想总结一下如何根据开源内容做自己的项目。整个过程中技术相关的内容学到了不少，但要是都写出来篇幅就太长了，所以这篇主要是写一些自己总结的开发流程上的东西。

一、 对要参考的开源项目有一个宏观的把握

geotools是一个 GIS 开源工具包，官网有入门教程和一系列的参考文档，这些东西是非常关键的，要想把geotools里面的各个jar包的作用弄明白，就要仔细的阅读这些文档。geotools的 Quickstart 讲的是如何打开一个.shp文件, eclipse版本、IDEA版本的都有。Document有Featur（要素）教程，Geometry(几何)教程，Query(查询)教程等。

有篇博客讲了geotools的体系，非常值得参考：http://blog.csdn.net/anglestar2012/article/details/42555819

由于我要做的与几何内容联系比较大，所以着重参考了JTS Topology Suite(拓扑套件)类库，这里面的类主要是用来实现具体的几何操作，主要用到了以下三个包：

org.locationtech.jts.operation.union

org.locationtech.jts.operation.buffer

org.locationtech.jts.algorithm  （PointLocator）

附上JTS的文档地址：http://locationtech.github.io/jts/javadoc/overview-summary.html

二、多看例子

一周多的时间，我几乎翻遍了网上所有与geotools有关的博客,之后试着对里面的代码进行理解和仿写。这个阶段获取的信息量非常大，有很多重复的内容，关键是要从中提取出有用的信息点。

三、分析自己项目的具体需求

刚开始领导布置任务的时候是说要导入JSON格式的数据，所以又看了相关的一些知识，包括JSON格式的特点、使用范围以及如何通过Java与javascript对它进行解析与生成。

三、下载、导入jar包，配置maven

这个项目对我来讲非常重要的一点就是学会了maven工具的使用，这个构建工具非常强大，geotools就是默认使用maven来做的。maven重点在于对pom.xml文件的配置，导入jar包后就要添加依赖。

这里附一个讲解地址：http://blog.csdn.net/u012152619/article/category/6239920

下面是我配置的pom文件：

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
  xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
  <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

  <groupId>org.geotools</groupId>
  <artifactId>buffer</artifactId>
  <version>1.0-SNAPSHOT</version>
  <packaging>jar</packaging>
  <name>buffer</name>
  <url>http://maven.apache.org</url>
  <properties>
    <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
    <geotools.version>19-SNAPSHOT</geotools.version>
  </properties>
  <dependencies>
    <dependency>
      <groupId>junit</groupId>
      <artifactId>junit</artifactId>
      <version>4.11</version>
      <scope>test</scope>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>org.geotools</groupId>
      <artifactId>gt-main</artifactId>
      <version>${geotools.version}</version>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>org.geotools</groupId>
      <artifactId>gt-shapefile</artifactId>
      <version>${geotools.version}</version>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>org.geotools</groupId>
      <artifactId>gt-swing</artifactId>
      <version>${geotools.version}</version>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>org.geotools</groupId>
      <artifactId>gt-api</artifactId>
      <version>${geotools.version}</version>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>org.geotools</groupId>
      <artifactId>gt-epsg-hsql</artifactId>
      <version>${geotools.version}</version>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>org.geotools</groupId>
      <artifactId>gt-geometry</artifactId>
      <version>${geotools.version}</version>
    </dependency>

    <dependency>
      <groupId>org.geotools</groupId>
      <artifactId>gt-jts-wrapper</artifactId>
      <version>${geotools.version}</version>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>org.geotools</groupId>
      <artifactId>gt-geojson</artifactId>
      <version>${geotools.version}</version>
    </dependency>
  </dependencies>
  <repositories>
    <repository>
      <id>maven2-repository.dev.java.net</id>
      <name>Java.net repository</name>
      <url>http://download.java.net/maven/2</url>
    </repository>
    <repository>
      <id>osgeo</id>
      <name>Open Source Geospatial Foundation Repository</name>
      <url>http://download.osgeo.org/webdav/geotools/</url>
    </repository>
    <repository>
      <snapshots>
        <enabled>true</enabled>
      </snapshots>
      <id>boundless</id>
      <name>Boundless Maven Repository</name>
      <url>http://repo.boundlessgeo.com/main</url>
    </repository>
  </repositories>

  <build>
    <plugins>
      <plugin>
        <inherited>true</inherited>
        <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
        <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
        <configuration>
          <source>1.8</source>
          <target>1.8</target>
        </configuration>
      </plugin>
    </plugins>
  </build>
</project>

 

四、具体实现代码

以前一直在用eclipse，这次做完之后把所有内容都迁到了IDEA，熟悉新IDE也花费了不少时间。二者我觉得都很好，目前的水平也感觉不出来IDEA有网上说的那么神奇，从体验来讲只是UI上的差异，不过有一点很重要，就是IDEA的结构，它没有eclipse中Workspace的概念，在IDEA中，Project是最顶级的结构单元，然后是Module，这类项目一般按照功能划分。

这里有相关的介绍：http://blog.csdn.net/qq_35246620/article/details/65448689

package org.geotools;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import org.geotools.geometry.jts.JTSFactoryFinder;
import com.vividsolutions.jts.geom.Coordinate;
import com.vividsolutions.jts.geom.Geometry;
import com.vividsolutions.jts.geom.GeometryFactory;
import com.vividsolutions.jts.io.WKTReader;
import com.vividsolutions.jts.algorithm.PointLocator;

public class UnionPolygon {
    public static void main(String[] args) {
        //创建4个多边形
        Coordinate[] coordinates1 = new Coordinate[] {
                new Coordinate(0, 0),
                new Coordinate(0, 1),
                new Coordinate(1, 2),
                new Coordinate(2, 1), //该点在union后会被消去
                new Coordinate(2, 0),
                new Coordinate(0, 0), };
        Coordinate[] coordinates2 = new Coordinate[] {
                new Coordinate(1, 0),
                new Coordinate(1, 1), //该点在union后会被消去
                new Coordinate(2, 2),
                new Coordinate(3, 1),
                new Coordinate(3, 0),
                new Coordinate(1, 0)};
        Coordinate[] coordinates3 = new Coordinate[] {
                new Coordinate(0, 0),
                new Coordinate(1, 0),
                new Coordinate(2, 0),
                new Coordinate(2, -1),
                new Coordinate(0, -1),
                new Coordinate(0, 0), };
        Coordinate[] coordinates4 = new Coordinate[] {
                new Coordinate(1, 0),
                new Coordinate(2, 0),
                new Coordinate(3, 0),
                new Coordinate(3, -1),
                new Coordinate(1, -1),
                new Coordinate(1, 0)};

        GeometryFactory gf=new GeometryFactory();
        Geometry g1 = gf.createPolygon(coordinates1);
        Geometry g2 = gf.createPolygon(coordinates2);
        Geometry g3 = gf.createPolygon(coordinates3);
        Geometry g4 = gf.createPolygon(coordinates4);
        //两个合并
        Geometry union = g1.union(g2);
        Geometry union2 = union.union(g3);
        //多个合并,设置多边形数组，再通过循环依次叠加各个多边形
        Geometry[] geos=new Geometry[] {g1,g2,g3,g4};
        Geometry allunion = geos[0];
        for(int i=1; i<geos.length; i++) {
            allunion=allunion.union(geos[i]);
        }
        System.out.println(union);
        System.out.println(union2);
        System.out.println(allunion);

        //缓冲区建立
        Geometry g3buffer=g3.buffer(1);                 //对第三个多边形加缓冲区
        Geometry allunionbuffer=allunion.buffer(1);     //对全部合并后的多边形加缓冲区
        System.out.println(g3buffer);
        System.out.println(allunionbuffer);

        //点是否在多边形内判断
        Coordinate point1 = new Coordinate(1, 1);
        PointLocator a=new PointLocator();
        boolean p1=a.intersects(point1, allunion);
        if(p1)
            System.out.println("point1:"+"该点在多边形内");
        else
            System.out.println("point1:"+"该点不在多边形内");

        Coordinate point2 = new Coordinate(5, 5);
        PointLocator b=new PointLocator();
        boolean p2=b.intersects(point2, allunion);
        if(p2)
            System.out.println("point2:"+"该点在多边形内");
        else
            System.out.println("point2:"+"该点不在多边形内");
    }
}

 五、小总结

做项目的提升速度其实比纯看书是快很多的，因为会碰到很多问题。我的方法是把一天遇到的与内容相关的问题点都记下来，然后再看它们分别属于什么知识范畴，最后安排时间去查阅相关的知识，重要的（比如maven)就按照体系来学习，进行宏观把握，其他的达到能看懂、能理解、会基础操作的水平就行。还有就是多交流吧，能解决很多问题。

说到底，学习就是一个发现问题解决问题的过程，只不过这中间不同人选取的手段方法有一些差异而已。