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在现代GIS开发中，OpenLayers 作为强大的前端地图库，与后端服务的无缝集成是实现动态空间数据可视化的关键。GeoJSON 作为一种轻量级的地理数据交换格式，因其结构清晰、兼容性强，成为前后端传输空间数据的首选方案。

本文将详细介绍如何通过 OpenLayers 从后端服务（Spring Boot）高效加载 GeoJSON 数据。

1. 搭建SpringBoot后端服务

开发环境

创建好SpringBoot项目后配置数据库连接信息：

spring.application.name=geotools-boot

# src/main/resources/application.properties
server.port=8080
spring.datasource.url=jdbc:postgresql://localhost:5432/geodata?useSSL=false
spring.datasource.username=postgres
spring.datasource.password=123456
spring.jpa.hibernate.ddl-auto=update

在pom.xml文件中安装GeoTools所需依赖。

<!-- GeoTools依赖 -->
<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>${geotools.version}</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.geotools</groupId>
    <artifactId>gt-xml</artifactId>
    <version>${geotools.version}</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.geotools.xsd</groupId>
    <artifactId>gt-xsd-kml</artifactId>
    <version>${geotools.version}</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.geotools</groupId>
    <artifactId>gt-geojson</artifactId>
    <version>${geotools.version}</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.geotools.jdbc</groupId>
    <artifactId>gt-jdbc-postgis</artifactId>
    <version>${geotools.version}</version>
</dependency>
<!-- PostgreSQL 驱动 -->
<dependency>
    <groupId>org.postgresql</groupId>
    <artifactId>postgresql</artifactId>
    <version>42.7.3</version>
</dependency>

创建省级行政区实体对象Province

public class Province {
    @Setter
    @Getter
    public Integer gid;
    @Setter
    @Getter
    public String name;
    @Setter
    @Getter
    public String layer;
    @Setter
    @Getter
    public BigDecimal kind;
    @Setter
    @Getter
    public BigDecimal admincode;
    @Setter
    @Getter
    public String geom;
}

添加读取PostGIS空间数据实现类，使用GeometryJSON类将几何字段数据转换为GeoJSON数据。

@Service
public class PgService {

    public List<Province> readSpatialData() throws Exception{

        // 连接PostGIS数据库
        Map<String, Object> pgParams = new HashMap<>();
        pgParams.put(PostgisNGDataStoreFactory.DBTYPE.key, "postgis");
        pgParams.put(PostgisNGDataStoreFactory.HOST.key, "localhost");
        pgParams.put(PostgisNGDataStoreFactory.PORT.key, "5432");
        pgParams.put(PostgisNGDataStoreFactory.DATABASE.key, "geodata");
        pgParams.put(PostgisNGDataStoreFactory.USER.key, "postgres");
        pgParams.put(PostgisNGDataStoreFactory.PASSWD.key, "123456");
        pgParams.put(PostgisNGDataStoreFactory.SCHEMA.key, "public"); // 明确指定schema
        pgParams.put(PostgisNGDataStoreFactory.EXPOSE_PK.key, true);  // 暴露主键

        DataStore dataStore = DataStoreFinder.getDataStore(pgParams);
        // 数据库表名称
        String typeName = "province";
        SimpleFeatureSource featureSource = dataStore.getFeatureSource(typeName);

        // 返回数据列表
        List<Province> provinces = new ArrayList<>();

        try(FeatureIterator<SimpleFeature> features = featureSource.getFeatures().features()) {
            while (features.hasNext()) {
                SimpleFeature feature = features.next();
                Province province = new Province();
                // 添加要素
                province.setGid((Integer) feature.getAttribute("gid"));
                province.setName((String) feature.getAttribute("name"));
                province.setLayer((String) feature.getAttribute("layer"));
                province.setAdmincode((BigDecimal) feature.getAttribute("admincode"));
                Object geometry = feature.getAttribute("geom");

                // 读取几何字段数据为GeoJSON字符串
                GeometryJSON geometryJSON = new GeometryJSON();
                StringWriter writer = new StringWriter();

                geometryJSON.write((Geometry) geometry,writer);
                String jsonString = writer.toString();
                province.setGeom(jsonString);

                provinces.add(province);
            }
        }catch(Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
        dataStore.dispose();
        return provinces;
    }
}

编写控制类ReadPgController读取空间数据列表接口，使用@CrossOrigin(origins = "*")注解允许前端访问，不然会报跨域。

/**
 * 获取空间数据列表
 */
@CrossOrigin(origins = "*") // 或指定前端地址
@RestController
public class ReadPgController {

    @Autowired
    private PgService pgService;

    @GetMapping("/spatial/list")
    public List<Province> getProviceList() throws Exception{
        return pgService.readSpatialData();
    }
}

2. 使用OpenLayers加载数据

具体使用情况请参考之前的文章：OpenLayers 加载GeoJSON的五种方式

在前端中读取后端数据可以使用原生XMLHttpRequest()请求实现，也可以通过引入第三方库Axios实现，本文使用更简单的fetch API请求。

// 后端服务地址
const JSON_URL = "http://127.0.0.1:8080/spatial/list"
fetch(JSON_URL)
  .then(response => response.json()
  .then(result => {
    // console.log(result)

    // 读取Feature要素
    const features = result.map(item => {
      const feat = {}
      feat.type = "Feature"
      feat.geometry = JSON.parse(item.geom)
      feat.properties = item
      feat.properties.color = `hsl(${Math.floor(Math.random() * 360)}, 100%, 50%)`
      const feature = new ol.format.GeoJSON().readFeature(feat)
      return feature
    })
    const vectorSource = new ol.source.Vector({
      features: features,
      format: new ol.format.GeoJSON()
    })

    // 行政区矢量图层
    const regionLayer = new ol.layer.Vector({
      source: vectorSource,
      style: {
        'fill-color': ['string', ['get', 'color'], '#eee'],
      }
    })

    regionLayer.set("title", "云南行政区")
    map.addLayer(regionLayer)
    map.getView().setCenter([108.76623301275802, 34.22939602197002])
    map.getView().setZoom(4.5)
)

使用GeoJSON()构造矢量数据源，所以需要使用readFeature方法将Feature Object对象转换为OpenLayers Feature对象。后端返回的几何字段geom为字符串类型，所以使用JSON.parse方法将其转换为JSON对象。

在要素属性中添加color属性，设置其值为hsl随机颜色值。feat.properties.color = `hsl(${Math.floor(Math.random() * 360)}, 100%, 50%)`

// 读取Feature要素
const features = result.map(item => {
  const feat = {}
  feat.type = "Feature"
  feat.geometry = JSON.parse(item.geom)
  feat.properties = item
  feat.properties.color = `hsl(${Math.floor(Math.random() * 360)}, 100%, 50%)`
  const feature = new ol.format.GeoJSON().readFeature(feat)
  return feature
})

设置行政区填充样式，'fill-color': ['string', ['get', 'color'], '#eee']为OpenLayers样式表达式写法，表示从color属性中获取颜色值填充要素样式，如果未获取到，则使用默认颜色值'#eee'填充。

具体可以参考文章：OpenLayers样式表达式。

// 行政区矢量图层
const regionLayer = new ol.layer.Vector({
  source: vectorSource,
  style: {
    'fill-color': ['string', ['get', 'color'], '#eee'],
  }
})

表现效果如下：

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