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【C++】9.GIS应用：开源GIS平台开发入门（MapServer+QGIS+PostGIS+OpenLayers）

2023-05-16

GIS地理信息处理相关。

文章目录

    • 1. GIS软件工具
    • 2. MapServer服务器
    • 3. QGIS桌面软件
      • QGIS加载csv数据
    • 4. PostGIS数据库
    • 5. OpenLayers(JS)浏览器客户端

1. GIS软件工具

在GIS数据处理时，我们最熟悉的就是ArcGIS了，它的功能十分强大，但同时对电脑性能要求也挺高，而且很多功能我们其实用不上；其他类似的GIS软件还有：GeoDa、LocaSpace图新地球、uDig、OpenJump、QGIS、gVSIG、Whitebox GAT、SAGA GIS、GRASS GIS、MapWindow、ILWIS、Diva GIS。

很多时候，我们需要根据自身需要定制一个地图编辑和查看工具，下面是C++制作GIS软件的建议：

要使用C++制作WebGIS，通常需要借助开源库和框架来实现。以下是一些常用的开源库和框架：

1. GDAL：用于读取和处理地理空间数据。

2. PROJ：用于地理空间坐标转换。

3. OGR：基于GDAL的地理空间数据格式转换库。

4. MapServer或GeoServer：用于发布WebGIS服务的开源GIS服务器。

5. Leaflet或OpenLayers：用于制作WebGIS前端地图展示的JavaScript库。

6. Qt：用于C++应用程序开发的跨平台框架，其中包括QGIS，一个开源的桌面GIS软件。

7. CGAL：用于计算几何和空间算法的开源计算几何算法库。

以上这些开源库和框架，可以帮助你开发出高效、易用的WebGIS应用程序。当然，还需要具备C++编程、Web开发和地理空间数据处理的基本知识。

2. MapServer服务器

官方地址：https://mapserver.org/

MapServer与GeoServer的区别：https://www.osgeo.cn/tutorial/k8b24

下载地址：https://ms4w.com/（选择zip或exe）

解压后，以管理员权限打开cmd并执行apache-install.bat：

在这里插入图片描述

浏览器输入http://localhost/或者http://127.0.0.1/将可以看到MS4W的页面。这样mapserver就安装成功了：

在这里插入图片描述

测试mapserver是否支持WMS服务，使用cmd命令行进入MS4W的安装路径（如D:\ms4w\Apache\cgi-bin），执行mapserv -v

在这里插入图片描述

3. QGIS桌面软件

QGIS是一个用户界面友好的桌面地理信息系统，可运行在Linux、Mac和Windows等平台之上。QGIS项目开始于2002年5月，是基于跨平台的图形工具Qt软件包，采用C++语言开发的一个GIS软件。

关于ArcGIS与QGIS的区别，这篇文章有介绍：http://t.csdn.cn/t7GAR

QGIS下载地址：https://www.qgis.org/zh-Hans/site/

QGIS介绍：https://www.osgeo.cn/page/qgis

QGIS教程：https://www.osgeo.cn/qgis-tutorial/

QGIS文档：https://docs.qgis.org/3.28/zh-Hans/docs/user_manual/introduction/getting_started.html#downloading-sample-data

有各平台版本的下载（这里我选择Win 3.28）：

在这里插入图片描述

可以直接安装发行版（https://zhuanlan.zhihu.com/p/370633306），如下：

在这里插入图片描述

也可通过OSGeo4W来通过网络安装并管理版本（http://t.csdn.cn/Ko0HL），如下：

在这里插入图片描述

3.28发行版安装好后启动界面如下：

在这里插入图片描述

QGIS加载csv数据

新建工程，选择添加分割文本图层：

在这里插入图片描述

设置相关属性后添加：

在这里插入图片描述
效果如下：

在这里插入图片描述

插件相关：

加载图片：Freehand raster georeferencer
支持MapServer：Mapserver Export / GeoCat Bridge

QGIS不仅可以通过桌面编辑和展现各类GIS数据，还可以通过QGISServer将编辑好的矢量数据发布成标准的OGC服务，然后通过OpenLayers等客户端访问这些数据。

4. PostGIS数据库

官方地址：https://postgis.net/

PostgreSQL安装：https://zhuanlan.zhihu.com/p/62157728

PostGIS空间数据库安装：https://zhuanlan.zhihu.com/p/353414054

有了空间数据库之后，就不再需要专门的GIS数据引擎（GIS Data Engine）去处理和操作空间数据了，应用程序只需要通过SQL语言就能轻松地处理空间数据。

普通数据库拥有字符串（string）、数值（number）和日期（date）这些数据类型，空间数据库添加了额外的数据类型（空间数据类型）以用于表达地理特征（geographic features），如边界（boundary）、维度（dimension）和形状（shape）。可以用来判断如A点是否在B边界内等问题。

PostGIS是PostgreSQL的一个插件，通过向PostgreSQL添加对空间数据类型、空间索引和空间函数的支持，将PostgreSQL数据库管理系统转换为空间数据库。

PostgreSQL是一个强大的对象关系数据库管理系统（ORDBMS）。

自GIS软件被首次开发以来，Shapefile（和其他文件格式诸如Esri File Geodatabase、GeoPackage）一直是空间数据存储和交互的标准数据格式。

PostgreSQL安装地址：https://www.enterprisedb.com/downloads/postgres-postgresql-downloads

在这里插入图片描述

这里我选择15.2，默认安装即可，然后设置超级管理员的密码，端口5432。

安装PostgreSQL安装完成后，提示运行Stack Builder。通过该工具安装PostGIS。Stack Builder运行后，选择安装目标软件为PostgreSQL 15 on port 5432。然后在安装程序选择对话框中选择PostGIS 3.3。（这里如果不能安装PostGIS，也可以去PostGIS官网下载PostGIS进行安装）。

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

然后Stack Builder会下载PostGIS 3.3的安装程序。下载后就会安装，在设置安装组件时，最好选择"Create spatial database"，以便在创建数据库时可以以此作为模板。对于其他步骤的设置都选择默认值即可。

在这里插入图片描述

安装完成后，打开图形管理工具pgAdmin：

在这里插入图片描述

输入密码就可以进入了：

在这里插入图片描述

给这个pgAdmin设置中文，首先打开Application Stack Builder，然后安装语言包：

在这里插入图片描述

进入pgAdmin中设置即可：

在这里插入图片描述

具体的使用可以参考：https://www.runoob.com/postgresql/postgresql-tutorial.html

5. OpenLayers(JS)浏览器客户端

官方地址：https://openlayers.org/

开发入门：https://zhuanlan.zhihu.com/p/341896668

vue项目：https://gitee.com/shtao_056/vue-openlayers

Openlayers可以访问服务端（如MapServer、QGISServer）发布的数据，最终实现地图的编辑、存储、发布和显示功能。

以上。

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