XML如何表示地理位置? 用XML编码地理坐标与空间数据的标准格式

GML在地理空间数据建模中的核心作用是提供标准化的XML框架来描述地理特征,实现跨系统互操作。它通过统一的规则定义地理实体的几何与属性信息,支持坐标参考系统(CRS)的精确编码,并利用srsName属性明确空间参照。此外,GML采用面向对象建模方式,支持应用模式扩展,适用于复杂GIS数据的传输、存储与共享。除GML外,KML侧重地理可视化,常用于Google Earth;GeoRSS则将地理位置嵌入RSS订阅,适合轻量级地理标签发布。不同XML标准依应用场景选择:GML用于高互操作性需求,KML用于展示,GeoRSS用于内容地理标记。

XML如何表示地理位置? 用XML编码地理坐标与空间数据的标准格式

XML通过一套标准化的标记语言——主要是地理标记语言(GML),来表示地理位置。它将地理坐标和空间数据结构化为可读、可交换的XML元素和属性,从而实现地理信息系统(GIS)之间的数据互操作。

GML(Geography Markup Language)是开放地理空间联盟(OGC)发布的一项重要标准,它提供了一个XML模式,用于描述地理特征。简单来说,GML把现实世界中的地理实体(比如一个点、一条路、一个区域)抽象成XML对象,这些对象包含了几何信息(如坐标)和属性信息(如名称、类型)。它允许你精确地定义一个地理点的经纬度,或者一个多边形的边界,甚至更复杂的地理覆盖数据,并通过XML的层级结构和属性机制来组织这些信息。

GML(地理标记语言)在地理空间数据建模中的核心作用是什么?

GML在地理空间数据建模中扮演着一个至关重要的角色,它不仅仅是一种数据格式,更是一种通用的语言,用于描述和交换地理空间信息。它的核心作用体现在几个方面:

它提供了一个标准化的模型来定义地理特征。想想看,地球上有无数的地理实体,从一座山到一条河流,再到城市的边界。GML提供了一套统一的规则和词汇,让我们可以用XML来描述这些实体,包括它们的几何形状(点、线、面等)和非几何属性(比如名称、人口、海拔)。这种标准化意味着不同的GIS软件、不同的组织甚至不同的国家,都能理解和处理同一份GML数据,极大地促进了数据互操作性

GML采用了一种面向对象的思维方式来建模地理数据。每个地理特征都被视为一个对象,拥有自己的属性和几何形状。例如,一个“湖泊”可以是一个GML特征,它有“名称”、“面积”等属性,以及一个定义其边界的“多边形”几何。这种建模方式使得地理数据更易于管理、查询和分析。

它还是地理空间数据传输和存储的理想格式。由于其基于XML的特性,GML是人类可读的,同时也易于机器解析。这使得它成为在网络服务(如WFS – Web Feature Service)中传输地理空间数据的首选格式,也常用于长期存储地理数据集,因为它具有良好的可扩展性和前向兼容性。

最后,GML的可扩展性也是其核心价值之一。OGC GML标准本身是通用的,但它允许用户通过定义自己的应用程序模式(Application Schema)来扩展GML,以满足特定领域或应用的独特需求。这意味着你可以基于GML构建一个专门描述“城市规划区域”或“地质断层线”的XML结构,而这些结构仍然能与GML兼容,并享受到其带来的互操作性优势。

在XML中,如何精确地编码地理坐标和坐标参考系统(CRS)?

在XML,特别是GML中,编码地理坐标和指定坐标参考系统(CRS)是核心功能,确保了地理数据的精确性和全球一致性。

坐标的编码通常通过特定的GML元素完成。最常见的是

<gml:pos>

<gml:posList>

  • <gml:pos>

    用于表示单个点。它包含两个或更多个浮点数,代表该点在特定CRS下的坐标值。例如,对于一个2D点(经度、纬度):

    <gml:Point srsName="urn:ogc:def:crs:EPSG::4326">     <gml:pos>116.397128 39.916668</gml:pos> </gml:Point>

    这里,

    116.397128

    是经度,

    39.916668

    是纬度。

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  • <gml:posList>

    用于表示一系列点,例如构成一条线或一个多边形的顶点。坐标值以空格分隔,通常是先列出所有X(或经度)值,再列出所有Y(或纬度)值,或者按坐标对(X Y X Y…)的形式。例如,一个简单多边形的边界:

    <gml:LinearRing>     <gml:posList>         116.39 39.91 116.40 39.91 116.40 39.92 116.39 39.92 116.39 39.91     </gml:posList> </gml:LinearRing>

    GML 3.2及更高版本推荐使用

    <gml:pos>

    <gml:posList>

    。在旧版GML(如GML 2)中,也可能看到

    <gml:coordinates>

    元素,它通常用逗号分隔坐标对,用空格分隔不同的坐标对,但这种格式在现代GML中已不推荐使用。

关于坐标参考系统(CRS)的指定,GML通过

srsName

属性来处理。这个属性通常附加在几何元素(如

<gml:Point>

,

<gml:LineString>

,

<gml:Polygon>

)上,它指向一个URI,该URI唯一标识所使用的CRS。最常见的CRS标识符是EPSG代码,它由欧洲石油测量组(European Petroleum Survey Group)维护。

例如,

srsName="urn:ogc:def:crs:EPSG::4326"

表示使用的是WGS84地理坐标系,这是GPS和全球定位系统广泛使用的标准,其单位是度(经度、纬度)。 另一个常见的投影坐标系可能是

srsName="urn:ogc:def:crs:EPSG::3857"

,即Web Mercator,广泛用于在线地图服务。

通过

srsName

属性,接收数据的系统可以准确地知道如何解释这些坐标值,是将其视为经纬度,还是投影平面上的X/Y坐标,从而避免了地理空间数据解析中的歧义。这种明确的CRS声明是确保地理数据在全球范围内能够被正确理解和使用的基石。

除了GML,还有哪些XML标准或方法用于表示地理信息?

虽然GML是表示复杂地理空间数据和实现互操作性的主要XML标准,但还有其他一些XML标准或方法,它们在特定应用场景或简化需求下,也常用于表示地理信息。

一个非常流行的例子是KML(Keyhole Markup Language)。KML最初由Keyhole公司开发,后来被Google收购并用于Google Earth和Google Maps。与GML侧重于严谨的数据建模和互操作性不同,KML更专注于地理数据的可视化和展示。它提供了一套简洁的XML结构,用于描述地理特征(如点、路径、多边形)、图像叠加、模型以及它们的样式和显示属性。KML文件通常用于分享地理兴趣点、路线规划或特定区域的地理信息,因为它的结构相对简单,易于生成和解析,且在Google Earth等工具中能直接渲染出丰富的视觉效果。你可以用KML定义一个地标的名称、描述、图标,以及它在地球上的位置。

另一个值得一提的是GeoRSS。GeoRSS是一种将地理信息嵌入到RSS(Really Simple Syndication)或Atom订阅源中的标准。它的目的是为了让新闻、博客或其他网络内容能够包含地理位置信息,从而允许用户根据位置筛选或聚合信息。GeoRSS有几种不同的编码方式,最常见的是GeoRSS GML和GeoRSS Simple。GeoRSS Simple使用更少的元素,例如

<georss:point>

<georss:line>

<georss:polygon>

,直接在RSS项中嵌入坐标,非常轻量级,适合快速发布带有地理标签的内容。例如,一个新闻事件的RSS条目可以包含一个GeoRSS点,指示事件发生的位置。

此外,在某些特定的行业或应用中,也可能存在自定义的XML模式来表示地理信息。这些模式可能不如GML那样通用和标准化,但它们是为满足特定项目或组织内部的需求而设计的。例如,一个电力公司可能会开发一个XML模式来描述其电网基础设施的地理布局,其中包含电线杆的位置、变电站的区域等,并集成到其内部系统中。这些自定义模式通常会借鉴GML或KML的思想,但在结构和语义上会根据具体业务逻辑进行调整。

总的来说,选择哪种XML标准来表示地理信息,很大程度上取决于应用场景的需求:如果需要高度的互操作性、严谨的数据建模和复杂的空间分析能力,GML是首选;如果目标是直观的可视化和简单的地理信息分享,KML则更为合适;而GeoRSS则是在Web内容中添加地理位置标签的便捷方式。

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