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目录

前言

一、Geotools与SLD制图基础

1、SLD是什么

2、SLD有什么用

二、SLD文件的解析与读取

1、SLD结构介绍

2、SLD实例展示

3、SLD读取方法

三、图例生成与展示

1、图例生成流程

2、图例生成实战

3、图例生成展示

四、结论

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前言

        在地理信息系统（GIS）开发领域，Geotools作为一款功能强大的开源Java库，为开发者提供了丰富的工具和API，用于处理和可视化地理空间数据。其中，样式描述文档（Styled Layer Descriptor，SLD）在地理数据的可视化过程中扮演着至关重要的角色。SLD不仅能够精确地定义地理要素的显示样式，如颜色、线型、填充模式等，还能确保不同GIS平台和客户端之间样式的一致性，极大地提升了地图展示的专业性和美观度。

        对于多边形（Polygon）数据而言，其在地理信息系统中有着广泛的应用，如土地利用分类、行政区划边界、生态区域划分等。通过合理地设置多边形的样式，可以直观地展现不同区域的特征和属性差异。然而，在实际开发过程中，手动为每个多边形数据设置样式不仅耗时费力，而且难以保证样式的规范性和一致性。因此，实现Geotools自动识别SLD并生成图例的功能，对于提高开发效率、提升用户体验具有重要意义。

        本实战案例将深入探讨如何利用Geotools实现自动识别SLD文件，通过提取SLD文件中的Rule自动提取分类的标题和颜色，并针对Polygon数据生成相应的图例，最终输出为标准图片。我们将从以下几个方面展开：

1. Geotools与SLD的基础知识：介绍Geotools的核心功能和架构，以及SLD的结构和作用，为后续实战奠定理论基础。详细讲解如何创建一个Java项目，并引入必要的Geotools依赖和相关库，确保开发环境的正确搭建。

2. SLD文件的解析与读取：通过代码示例，展示如何使用Geotools解析SLD文件，提取其中的样式规则和参数，实现对SLD内容的自动识别。基于读取的SLD信息，为Polygon数据动态设置样式，包括填充颜色、边框颜色、线宽等，确保地图渲染效果符合预期。

3. 图例生成与展示：探讨如何根据SLD样式生成对应的图例，并将其集成到地图界面中，以便用户能够清晰地理解地图中各要素的含义。

        通过本实战案例的学习，读者将能够掌握Geotools自动识别SLD并生成图例的核心技术和实现步骤，从而在实际项目中更加高效地处理多边形数据的可视化需求，提升地理信息系统的开发水平和用户体验。

一、Geotools与SLD制图基础

        本节将重点介绍Geotools与SLD的制图基础知识，让第一次接触的朋友对Geotools和SLD也有一个简单的认识。

1、SLD是什么

        在地理信息系统（GIS）领域，Geotools和SLD（Styled Layer Descriptor）是实现专业地图制图的两大关键要素。Geotools作为一款功能强大的开源Java库，为开发者提供了丰富的工具和API，用于处理和可视化地理空间数据。它支持多种数据格式的读取与写入，包括Shapefile、GeoTIFF、PostGIS等，能够满足不同项目的数据处理需求。同时，Geotools具备强大的地图渲染能力，可以将地理数据以直观的图形形式展示出来。

2、SLD有什么用

        SLD则是一种基于XML的标准样式描述语言，用于定义地理数据的可视化样式。通过SLD，开发者可以精确控制地图图层的外观，如点要素的符号、大小和颜色，线要素的线型、宽度和颜色，以及面要素的填充颜色、边框样式等。SLD的优势在于其跨平台性和通用性，使得在不同的GIS软件和平台之间共享和应用样式成为可能。

        在地图制图过程中，Geotools与SLD的结合使用能够极大地提高工作效率和地图质量。开发者可以利用Geotools读取地理数据，并根据业务需求编写SLD文件来定义数据的显示样式。Geotools能够解析SLD文件中的样式规则，并将其应用到相应的地理数据图层上，从而实现自动化的地图渲染。这种方式不仅保证了样式的规范性和一致性，还能根据数据属性进行动态样式调整，使得地图能够更直观地反映地理信息的特征和差异。        

二、SLD文件的解析与读取

        本节重点讲解对SLD文件的解析与读取，分别从以下三个方面来深入讲解。第一是结合一个面状数据来进行结构介绍。第二个是对SLD的示例进行展示，最后介绍SLD的Java解析方法。通过本节可以掌握SLD的更近一步的支持，了解结构以及读取方法。

1、SLD结构介绍

        SLD（Styled Layer Descriptor）文件是一种基于XML的样式描述文件，用于定义地理数据在地图上的显示样式，例如点、线、面的颜色、线宽、填充、标签等。SLD文件的结构如下：

1. 根元素：<StyledLayerDescriptor>

• 作用：作为SLD文件的根元素，包含整个样式描述文档。

• 属性：

  • version：指定SLD文件的版本号，通常是"1.0.0"。

  • xsi:schemaLocation：指定XML Schema的位置，用于验证SLD文件的结构。

• 子元素：可以包含多个<NamedLayer>和<UserLayer>元素。

2. 命名图层：<NamedLayer>

• 作用：定义一个命名图层，与GeoServer中的图层相关联。

• 子元素：

  • <Name>：指定图层的名称。

  • <UserStyle>：定义用户样式，包含样式元数据和具体的样式规则。

3. 用户样式：<UserStyle>

• 作用：定义用户样式，包含样式元数据和具体的样式规则。

• 子元素：

  • <Title>：样式的标题，用于显示。

  • <Abstract>：样式的详细描述。

  • <FeatureTypeStyle>：定义要素类型的样式。

4. 要素类型样式：<FeatureTypeStyle>

• 作用：定义特定要素类型的样式，如点、线、面等。

• 子元素：

  • <Rule>：定义样式规则，可以根据属性值、比例尺等条件来设置不同的样式。

5. 规则：<Rule>

• 作用：定义样式规则，用于选择符合特定条件的要素并应用相应的样式。

• 子元素：

  • <Name>：规则的名称。

  • <Title>：规则的标题。

  • <ogc:Filter>：定义过滤条件，使用OGC（开放地理空间联盟）过滤器语言来指定逻辑条件。

  • 符号器（<Symbolizer>）：定义要素的具体样式。

6. 符号器：<Symbolizer>

• 作用：定义要素的具体样式，包括点、线、面等。

• 类型：

  • <PointSymbolizer>：定义点要素的样式。

  • <LineSymbolizer>：定义线要素的样式。

  • <PolygonSymbolizer>：定义面要素的样式。

  • <TextSymbolizer>：定义文本标签的样式。

  • <RasterSymbolizer>：定义栅格数据的样式。

• 子元素：

  • <Graphic>：定义符号的图形属性，如形状、大小、颜色等。

  • <Fill>：定义填充样式，如颜色、不透明度等。

  • <Stroke>：定义边框样式，如颜色、线宽等。

  • <Label>：定义文本标签的内容。

        本例将主要实现对Rule标签的自动解析，根据Rule标签识别出对应的分类名称也就是图例名称和具体的分类颜色。这个解析非常重要，解析的结果最终会直接应用到图例的颜色上。关于SLD的更加详细的知识，会在后续的内容板块中进行阐述和说明，这里暂且不表。

2、SLD实例展示

        本节将重点展示一份具体的SLD示例，结合实例和前面一节进行内容的提取。这里直接用一个实际的例子进行介绍。由于不涉及数据，这里将贴出一个实战SLD文件，目的是分析出湖南省各地市与其的相邻地市信息。

3、SLD读取方法

        要使用Java语言实现SLD的读取，需要依赖Geotools工具包。这里我们使用Maven进行相应的配置管理，通过Maven来引入Geotools的SLD数据的解析，配置如下：

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.geotools.xsd/gt-xsd-sld -->
<dependency><groupId>org.geotools.xsd</groupId><artifactId>gt-xsd-sld</artifactId><version>${geotools.version}</version><!-- <version>31.3</version> <scope>test</scope> -->
</dependency><!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.geotools.xsd/gt-xsd-core -->
<dependency><groupId>org.geotools.xsd</groupId><artifactId>gt-xsd-core</artifactId><version>${geotools.version}</version>
</dependency>

         从SLD中提取图例，一般是通过分类规则，在进行样式分类时，自动解析Rule规则的标题以及其对应的颜色信息，详细的解析代码如下：

String xzsldPath = "F:/wzh_workspace_20210320/geotools-fx/src/main/resources/maps/hunan_range.sld";
// SLD的方式
Style style = null;
try {style = SldUtils.createStyleFromSld(xzsldPath);System.out.println(style.getDescription());System.out.println(style.getName());// 遍历所有规则生成图例项for (FeatureTypeStyle fts : style.featureTypeStyles()) {System.out.println(fts.rules().size());for (Rule rule : fts.rules()) {System.out.println(rule);System.out.println(rule.getLegend());String title = rule.getDescription().getTitle().toString();String color = extractColorFromSymbolizer(rule);System.out.println("标题: " + title + ", 颜色: " + color);}}	
} catch (Exception e) {
}

        运行以上的代码后，可以在IDE的控制台中输出如下，说明解析成果：

三、图例生成与展示

        本节将重点介绍在Java中如何使用Geotools来进行图例的生成与展示的过程。通过学习本节的知识就可以熟悉图例的生成流程，图例生成的具体实践过程以及之中的图例生成展示。

1、图例生成流程

        以上就是在Java中使用Geotools来读取SLD文件，自动解析其Rule信息来提取中文描述和标绘颜色信息的主要流程。下面将集合工程代码来进行讲解。 

2、图例生成实战

        首先第一步，就是要解析SLD，然后调用Geotools的相关接口转换成Style对象，关键方法代码如下：

//step1、第一步获取Style对象
String xzsldPath = "F:/wzh_workspace_20210320/geotools-fx/src/main/resources/maps/hunan_range.sld";
Style style = getStyleByPath(xzsldPath);

        第二步、创建缓冲图片对象，并设置生成图片的大小，代码如下：

//step2、2 生成绘制对象
BufferedImage image = new BufferedImage(LEGEND_WIDTH, LEGEND_HEIGHT, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
Graphics2D g2d = image.createGraphics();
g2d.setColor(Color.WHITE);
g2d.fillRect(0, 0, LEGEND_WIDTH, LEGEND_HEIGHT);

         第三步、获取Style对象的Rule规则列表，通过自动提取标题和分类的颜色，并绘制具体的图例图像，代码如下：

int y = START_Y;// step3、遍历所有规则生成图例项，并进行图像绘制
for (FeatureTypeStyle fts : style.featureTypeStyles()) {for (Rule rule : fts.rules()) {if(null == rule.getDescription() || null == rule.getDescription().getTitle()) {continue;}drawLegend(g2d,rule,START_X,y);//需要预留垂直的间距y += VERTICAL_PADDING;}
}

        第四、五步就是清理资源，图片输出并罗盘，代码如下：

// step4、保存图像
ImageIO.write(image, "PNG", new File("D:/SLD生成图例实战0324.png"));
// step5、清理资源
g2d.dispose();
System.out.println("完成");

        示例代码中，比较重要的静态属性和图例绘制方法的源码如下：

//图例宽度
private final static int LEGEND_WIDTH = 260;
//图例高度
private final static int LEGEND_HEIGHT = 630;
//起始X值(垂直方向)
private final static int START_X = 10;
//起始Y值（垂直方向)
private final static int START_Y = 10;
//图例文本起始X值
private final static int TITLE_LEGEND_START_X = 100;
//颜色文本起始X值
private final static int COLOR_LEGEND_START_X = 40;
//图例填充色块宽度
private final static int FILL_RECT_WIDTH = 30;	
//垂直间距（用于设置不同行间距）
private final static int VERTICAL_PADDING = 20;	
//文本大小
private final static int FONT_SIZE = 12;

        图例绘制方法如下：

/**
* - 绘制图例信息
* @param g2d
* @param rule
* @param x
* @param y
*/
private static void drawLegend(Graphics2D g2d, Rule rule, int x, int y) {// step1、从rule中获取图例名和解析颜色值String title = rule.getDescription().getTitle().toString();String color = extractColorFromSymbolizer(rule);System.out.println("图例名: " + title + ", 颜色: " + color);//step2、设置图例名的字体颜色//g2d.setColor(Color.BLACK);g2d.setColor(Color.decode(color));g2d.setFont(new Font("宋体", Font.BOLD, FONT_SIZE));//step3、绘制图例名g2d.drawString(title, x + TITLE_LEGEND_START_X, y + 12);//step4、设置填充块的颜色以及颜色编码颜色，高度自动为宽度的一半g2d.fillRect(x, y, FILL_RECT_WIDTH, FILL_RECT_WIDTH / 2);g2d.drawRect(x, y, FILL_RECT_WIDTH, FILL_RECT_WIDTH / 2);//输出颜色编码值g2d.drawString(color, x + COLOR_LEGEND_START_X, y + 12);
}

3、图例生成展示

        经过以上的步骤，最终生成的图例成果如下：

        当然，以上的图例是采用一种垂直的布局方式，而且是预设高度和宽度，在实际情况下我们可能需要指定一行展示几个，同时为了比较好的展示图例，我将图例的颜色和色块的填充色设置成一样的。大家可以根据自己的喜好进行统一设置。

四、结论

        以上就是本文的主要内容，本实战案例将深入探讨如何利用Geotools实现自动识别SLD文件，通过提取SLD文件中的Rule自动提取分类的标题和颜色，并针对Polygon数据生成相应的图例，最终输出为标准图片。通过本实战案例的学习，读者将能够掌握Geotools自动识别SLD并生成图例的核心技术和实现步骤，从而在实际项目中更加高效地处理多边形数据的可视化需求，提升地理信息系统的开发水平和用户体验。行文仓促，难免有许多不足之处，如有不足，在此恳请各位专家朋友在评论区不吝指出，不才不胜感激。

        参考内容：1、使用Java和Geotools自动解析SLD输出图例源码。