纯Java实现Google地图的KMZ和KML文件的解析
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前言
最近碰到有朋友咨询,大致的问题是,他在项目中要实现KMZ数据的解析和WebGIS的可视化。刚好他用的技术栈是Java,同时KMZ的解析在各个网站上的相关解析代码不多。有很多代码是解析KML的,但是解析KMZ的相对比较少。一时没有参考的例子,希望能结合JAVA讲一下如何进行KMZ数据的解析。其实话说回来,虽然大致了解KMZ是什么数据,但是在之前的项目过程中,接触的空间数据也基本都是shp、gdb等等,至于google的KMZ还真的是第一回接触。
本文主要讲解如何用JAVA语言,直接解析KMZ数据。文章首先介绍google地图中的KMZ和KML数据,然后使用代码的方式实现数据的解析,最后展示解析成果以及如何将数据转换成空间WKT数据。关于JAVA解析KML的博客和资料有不少,但是KMZ文件的还是比较稀少的,供各位朋友在工作中解析KMZ文件有一个参考。
一、关于KMZ和KML
在进行相关文件的解析之前,首先我们来看一下KMZ和KML这两种文件,先了解这两种文件是什么?用来做什么的,具体的文件内容是什么样的。本节主要提供这些基础知识的讲解。
1、KMZ是什么
KMZ 文件包含主 KML 文件以及0个或多个打包成一个单元的支持文件(称为归档)。然后,KMZ 文件就可以作为单个实体进行存储和通过电子邮件发送。NetworkLink 可从网络服务器提取 KMZ 文件。将 KMZ 文件解压缩后,主 .kml 文件及其支持文件便分离成其各自的原始格式和目录结构,以及原始文件名和扩展名。除了变成归档格式外,ZIP 格式也会受到压缩,因此归档只能包含一个大型 KML 文件。根据 KML 文件的内容,此过程通常会产生10:1的压缩。10千字节的 KML 文件可以用1千字节的 KMZ 文件来提供。
KMZ是Google Earth默认的输出文件格式,是一个经过ZIP格式压缩过的KML文件,当我们从网站上下载KMZ文件的时候,Windows会把KMZ文件认成ZIP文件,所以另存的时候文件后缀会被改成.ZIP,因此需要手动将文件后缀改成.KMZ。 KMZ文件用ZIP工具软件打开,然后解压缩即可得到原始KML文件。当然,KMZ文件也有自己的好处,就是KMZ文件的自身可以包含影像,这样就可以不依赖引用网络上的截图。 一般情况下,双击KMZ/KML文件即可从Google Earth中打开地标文件,但是需要注意的是,KMZ/KML地标文件名不能包含中文字符,文件存放的路径也不能有中文字符,否则将无法在Google Earth中打开。
这里我们以漂亮国的全球基地为说明,验证一下上述的内容。把KMZ文件的后缀名修改为zip,然后用压缩文件打开。可以看到以下的文件:
总结一下,KMZ就是把KML文件,进行了一个打包。这个很重要,在后面的解析过程中,会用到这个知识点。讲完了KMZ,下面介绍一下KML。
2、KML是什么
KML 代表 钥匙孔标记语言。此 GIS 格式基于 XML,主要用于 Google 地球。KML由Keyhole Inc开发,后来被Google收购.KMZ(KML-Zipped)取代KML成为默认的Google地球地理空间格式,因为它是文件的压缩版本。KML/KMZ于2008年成为开放地理空间联盟的国际标准。经度和纬度分量(十进制度)由 1984 年世界大地测量系统 (WGS84) 定义。垂直分量(高度)以米为单位从 WGS84 EGM96 大地水准面垂直基准面开始测量。
KML (keyhole markup language)是以XML语言为基础开发的一种文件格式,用来描述和存储地理信息数据(点、线、面、图片等),是纯粹的xml文本格式,可用记事本打开编辑,所以kml文件很小。KML跟XML文件最大的不同就是KML描述的是地理信息数据。最早开发KML的是keyhole公司,2004年Goole收购keyhole并用KML开发GooleEarth。KML是原先的Keyhole客户端进行读写的文件格式,是一种XML描述语言,并且是文本格式,这种格式的文件对于Google Earth程序设计来说有极大的好处,程序员可以通过简单的几行代码读取出地标文件的内部信息,并且还可以通过程序自动生成KML文件,因此,使用KML格式的地标文件非常利于Google Earth应用程序的开发。
这里我们还是以上面的kml文件为说明,将打开的示例xml文件内容展示如下:
以上就是一个KML文件的示例,其主体内容就是一个XML。它以XML为主体,用来存储地理空间数据。因此对KML数据的解析,其本质就是对XML文件的解析。
二、Java解析实例
本节主要以代码实战的方式介绍使用Java编程语言实现对KML语言和KMZ语言的解析。由于涉及到xml的解析,这里不采用最原始的dom解析方式。对于KML语言,有成熟的组件de.micromata.jak.JavaAPIforKml对KML的解析。这里对相关的解析组件进行介绍:
序号 | 组件名称 | 作用 |
1 | de.micromata.jak.JavaAPIforKml | KML文件解析 |
2 | org.apache.commons.commons-compress | 压缩包解压 |
3 | com.vividsolutions.jts | JTS wkt字符串构建 |
1、POM.xml引用
2、KML 基类定义
这里进行kml 基类定义,将name、description、List<Coordinate>进行统一封装。针对Point、Polygon、Polyline对象,在自己的对象属性中扩展额外的属性。这里采用OOP的实现方式。网上很多的代码没有将父级类抽象出来,同时其代码只解析了name。没有解析description属性。这里我们将描述信息同样解析出来。关键代码如下:
3、空间对象的定义
空间对象常见的类型包括点(Point)、线(Polyline)、面(Polygon)三种类型。这里我们将根据需要定义不同的空间对象。下面分别给出实例代码:
KmlPoint.java
KmlLine.java
KmlPolygon.java
4、Kml解析工具类
这里定义Kml的解析工具类,主要负责解析KML,然后根据不同的图层,将属性和空间坐标点信息赋值给不同的空间数据集合。网上有一些解析的代码,仅解析name属性。这里扩展了其它的属性,包括描述属性。详细代码如下:
在定义了上述的代码之后,基本就可以实现了纯Java对KML文件的解析。下一节将调用上面的代码进行相应文件的解析。
三、KML文件的解析
本节将重点介绍如何解析KML文件。
1、KML解析测试
由于在XML中的坐标是一个数组,如果想把这些数据保存到空间数据库中,需要进行格式转换,比如从WKT字符串转为Geometry。当然,保存到空间数据库中,有很多种方法,这里我们介绍一种,基于JTS的方式构建WKT字符串,因为在MyBatis-Plus中,可以直接操作WKT字符串。将坐标转换WKT字符串的方法如下:
在控制台中执行以上方法可以看到以下信息的输出,说明KML文件解析成功。
2、KMZ解析测试
网上很多博客都只讲了如何解析KML,但是对于KMZ的解析介绍比较少,以JAVA为开发语言解析更少了。上面的方法也只实现了KML的解析,如果把文件换成KMZ,肯定会报错的。不信来试试。错误信息如下:
如果发生了以上的异常,不要急。发生这个异常的原因其实在文章的开头就讲过了。如果看到这里前面没有印象的,可以翻到前面去看一下。还是简单说明一下吧,主要是KMZ是KML的压缩包,而以上代码是KML的解析,没有对KMZ进行解压。这里有两种方法来实现,第一种是将KMZ文件进行解压,然后对解压后的文件解析,肯定没问题。第二种是在压缩包中读取,然后对压缩流信息进行解析。第一种方式会增加不必要的脏文件,第二种则不会,因为原始文件只有一个。 下面我们采用第二种实现方式,首先来定义一个处理接口(必须要):
然后再定义针对KMZ的内容解析代码(基于在线解压的方式),然后已输入流的方式完成内容解析,这个代码网上比较少,如果需要KMZ文件解析,可以作为参考:
上述代码的主要逻辑是,使用compress对KMZ文件进行在线解压,然后动态拼接KML内容,最后解析KML文件,然后提取空间信息。经过上述步骤,完成信息的解析。在运行以上的代码,发现KMZ文件已经成功解析。
至此已经完成KMZ和KML文件的解析。
四、总结
以上就是本文的主要内容,本文主要讲解如何用JAVA语言,直接解析KMZ数据。文章首先介绍google地图中的KMZ和KML数据,然后使用代码的方式实现数据的解析,最后展示解析成果以及如何将数据转换成空间WKT数据。关于JAVA解析KML的博客和资料有不少,但是KMZ文件的还是比较稀少的,算是作为网文的一种补充,供各位朋友在工作中解析KMZ文件有一个参考。行文仓促,定有不足之处,欢迎各位朋友在评论区批评指正,不胜感激。
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