纯Java实现Google地图的KMZ和KML文件的解析

前言

一、关于KMZ和KML

1、KMZ是什么

2、KML是什么

二、Java解析实例

1、POM.xml引用

2、KML 基类定义

3、空间对象的定义

4、Kml解析工具类

三、KML文件的解析

1、KML解析测试

2、KMZ解析测试

四、总结

前言

今天是六.一儿童节，在这里祝各位大朋友们儿童节快乐，同时祝祖国的所有花朵们更加快乐。童年的欢乐可以治愈一切。不知道各位的儿童节是怎么度过的呀，是在陪孩子呢，还在在享受自己的欢乐时光，只愿大家都欢乐就好。这是写在最前面祝福的话，愿我们都开心快乐。

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个或多个用 ZIP 格式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：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<kml xmlns="http://www.opengis.net/kml/2.2" xmlns:gx="http://www.google.com/kml/ext/2.2">
<Document><!-- Begin Style Definitions --><Folder><name>Point Features</name><description>Point Features</description><Placemark><description>Airport</description><name><![CDATA[CHARLESTON AFB/INTL 查尔斯顿空军基地/国际机场]]></name><Point><coordinates>-80.0408900000,32.8985600000,0</coordinates></Point></Placemark><Placemark><description>Airport</description><name><![CDATA[DAVIS-MONTHAN AFB 戴维斯-蒙森空军基地]]></name><Point><coordinates>-110.8822600000,32.1652200000,0</coordinates></Point></Placemark></Folder>
</Document>
</kml>

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

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd"><modelVersion>4.0.0</modelVersion><groupId>com.yelang</groupId><artifactId>gdal_demo1</artifactId><version>0.0.1-SNAPSHOT</version><name>gdal_demo1</name><description>试验</description><properties><project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding><maven.compiler.source>1.8</maven.compiler.source><maven.compiler.target>1.8</maven.compiler.target></properties><dependencies><!-- https://mvnrepository.com/artifact/de.micromata.jak/JavaAPIforKml --><dependency><groupId>de.micromata.jak</groupId><artifactId>JavaAPIforKml</artifactId><version>2.2.1</version></dependency><!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.apache.commons/commons-compress --><dependency><groupId>org.apache.commons</groupId><artifactId>commons-compress</artifactId><version>1.21</version></dependency><dependency><groupId>com.vividsolutions</groupId><artifactId>jts</artifactId><version>1.13</version></dependency></dependencies>
</project>

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：

package com.yelang.kmzcase;
import java.util.List;
import de.micromata.opengis.kml.v_2_2_0.Coordinate;
/*** kml 基类，将name、description、List<Coordinate>进行统一封装* @author 夜郎king*/
public class KmlBaseEntity {private List<Coordinate> points;private String name;private String description;public List<Coordinate> getPoints() {return points;}public void setPoints(List<Coordinate> points) {this.points = points;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public String getDescription() {return description;}public void setDescription(String description) {this.description = description;}public KmlBaseEntity(List<Coordinate> points, String name, String description) {super();this.points = points;this.name = name;this.description = description;}public KmlBaseEntity() {super();}
}

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

package com.yelang.kmzcase;
import java.util.List;
import de.micromata.opengis.kml.v_2_2_0.Coordinate;
public class KmlPoint extends KmlBaseEntity{private String color;public String getColor() {return color;}public void setColor(String color) {this.color = color;}public KmlPoint(List<Coordinate> points,String name,String description,String color){super(points, name, description);this.color = color;}public KmlPoint() {super();}
}

KmlLine.java

package com.yelang.kmzcase;
public class KmlLine extends KmlBaseEntity {private String color;private long width;public String getColor() {return color;}public void setColor(String color) {this.color = color;}public long getWidth() {return width;}public void setWidth(long width) {this.width = width;}
}

KmlPolygon.java

package com.yelang.kmzcase;
/*** @program: 面状实体**/
public class KmlPolygon extends KmlBaseEntity {private String color;public String getColor() {return color;}public void setColor(String color) {this.color = color;}
}

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：

package com.yelang.kmzcase;import de.micromata.opengis.kml.v_2_2_0.*;
import java.io.File;
import java.io.InputStream;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/*** @description: KML文件解析**/
public class ParsingKmlUtil {/***	 解析kml文件*/public KmlData parseKmlByFile(File file) {Kml kml = Kml.unmarshal(file);return getByKml(kml);}/*** 	解析kml文件流* * @param inputstream* @return*/public KmlData parseKmlByInputstream(InputStream inputstream) {Kml kml = Kml.unmarshal(inputstream);return getByKml(kml);}/*** Kml对象转自定义存储对象* * @param kml* @return*/public KmlData getByKml(Kml kml) {KmlData kmlData = new KmlData();kmlData.setKmlPoints(new ArrayList<>());kmlData.setKmlLines(new ArrayList<>());kmlData.setKmlPolygons(new ArrayList<>());Feature feature = kml.getFeature();parseFeature(feature, kmlData);return kmlData;}/*** 	解析kml节点* @param feature* @param kmlData*/private void parseFeature(Feature feature, KmlData kmlData) {if (feature != null) {if (feature instanceof Document) {List<Feature> featureList = ((Document) feature).getFeature();featureList.forEach(documentFeature -> {if (documentFeature instanceof Placemark) {getPlaceMark((Placemark) documentFeature, kmlData);} else {parseFeature(documentFeature, kmlData);}});} else if (feature instanceof Folder) {List<Feature> featureList = ((Folder) feature).getFeature();featureList.forEach(documentFeature -> {if (documentFeature instanceof Placemark) {getPlaceMark((Placemark) documentFeature, kmlData);} else {parseFeature(documentFeature, kmlData);}});}}}private void getPlaceMark(Placemark placemark, KmlData kmlData) {Geometry geometry = placemark.getGeometry();/*String name = placemark.getName();placemark.getDescription();System.out.println(placemark.getDescription());if (name == null) {name = placemark.getDescription();}parseGeometry(name, geometry, kmlData);*/parseGeometry(placemark,geometry,kmlData);}/***	 解析点线面形状的数据分别放入存储对象* @param placemark placemark对象* @param geometry 形状类型* @param kmlData  存储对象*/private void parseGeometry(Placemark placemark, Geometry geometry, KmlData kmlData) {if (geometry != null) {if (geometry instanceof Polygon) {Polygon polygon = (Polygon) geometry;Boundary outerBoundaryIs = polygon.getOuterBoundaryIs();if (outerBoundaryIs != null) {LinearRing linearRing = outerBoundaryIs.getLinearRing();if (linearRing != null) {List<Coordinate> coordinates = linearRing.getCoordinates();if (coordinates != null) {outerBoundaryIs = ((Polygon) geometry).getOuterBoundaryIs();addPolygonToList(kmlData.getKmlPolygons(), placemark, outerBoundaryIs);}}}} else if (geometry instanceof LineString) {LineString lineString = (LineString) geometry;List<Coordinate> coordinates = lineString.getCoordinates();if (coordinates != null) {coordinates = ((LineString) geometry).getCoordinates();addLineStringToList(kmlData.getKmlLines(), coordinates, placemark);}} else if (geometry instanceof Point) {Point point = (Point) geometry;List<Coordinate> coordinates = point.getCoordinates();if (coordinates != null) {coordinates = ((Point) geometry).getCoordinates();addPointToList(kmlData.getKmlPoints(), coordinates, placemark);}} else if (geometry instanceof MultiGeometry) {List<Geometry> geometries = ((MultiGeometry) geometry).getGeometry();for (Geometry geometryToMult : geometries) {Boundary outerBoundaryIs;List<Coordinate> coordinates;if (geometryToMult instanceof Point) {coordinates = ((Point) geometryToMult).getCoordinates();addPointToList(kmlData.getKmlPoints(), coordinates, placemark);} else if (geometryToMult instanceof LineString) {coordinates = ((LineString) geometryToMult).getCoordinates();addLineStringToList(kmlData.getKmlLines(), coordinates, placemark);} else if (geometryToMult instanceof Polygon) {outerBoundaryIs = ((Polygon) geometryToMult).getOuterBoundaryIs();addPolygonToList(kmlData.getKmlPolygons(), placemark, outerBoundaryIs);}}}}}/***	 保存面状数据* * @param kmlPolygonList  已有面状数据* @param placemark       placemark对象* @param outerBoundaryIs 面状信息*/private void addPolygonToList(List<KmlPolygon> kmlPolygonList, Placemark placemark, Boundary outerBoundaryIs) {LinearRing linearRing = outerBoundaryIs.getLinearRing();// 面KmlPolygon kmlPolygon = new KmlPolygon();kmlPolygon.setPoints(linearRing.getCoordinates());kmlPolygon.setName(placemark.getName());kmlPolygon.setDescription(placemark.getDescription());kmlPolygonList.add(kmlPolygon);}/*** 保存线状数据* * @param kmlLineList 已有线状数据* @param coordinates 线状经纬度数据* @param name        线状名称*/private void addLineStringToList(List<KmlLine> kmlLineList, List<Coordinate> coordinates, Placemark placemark) {KmlLine kmlLine = new KmlLine();kmlLine.setPoints(coordinates);kmlLine.setName(placemark.getName());kmlLine.setDescription(placemark.getDescription());kmlLineList.add(kmlLine);}/*** 保存点状数据* * @param kmlPointList 已有点状数据* @param coordinates  点状经纬度数据* @param name         点状名称*/private void addPointToList(List<KmlPoint> kmlPointList, List<Coordinate> coordinates, Placemark placemark) {KmlPoint kmlPoint = new KmlPoint();kmlPoint.setName(placemark.getName());kmlPoint.setDescription(placemark.getDescription());kmlPoint.setPoints(coordinates);kmlPointList.add(kmlPoint);}}

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

package com.yelang.kmzcase;
import org.apache.commons.compress.archivers.ArchiveEntry;
import org.apache.commons.compress.archivers.ArchiveInputStream;
import org.apache.commons.compress.archivers.zip.ZipArchiveInputStream;
import com.vividsolutions.jts.geom.GeometryFactory;
import com.vividsolutions.jts.io.WKTWriter;
import de.micromata.opengis.kml.v_2_2_0.Coordinate;
import de.micromata.opengis.kml.v_2_2_0.Kml;
import java.io.*;
import com.vividsolutions.jts.geom.*;
public class KMZParser {public static void parseKml() throws IOException {ParsingKmlUtil parsingKmlUtil = new ParsingKmlUtil();File file = new File("C:/BaiduDownload/美军基地-地图数据（kmz）/美空军基地 - 副本/US-AFB.KML"); // 文件地址自己修改KmlData kmlData = parsingKmlUtil.parseKmlByFile(file);// assert kmlData != null;if (kmlData.getKmlPoints().size() > 0) {for (KmlPoint k : kmlData.getKmlPoints()) {GeometryFactory geoFactory = new GeometryFactory();Coordinate coord = k.getPoints().get(0);com.vividsolutions.jts.geom.Coordinate jtCoord = new com.vividsolutions.jts.geom.Coordinate(coord.getLongitude(), coord.getLatitude(), coord.getAltitude());// 使用GeometryFactory创建一个点Geometry point = geoFactory.createPoint(jtCoord);WKTWriter writer = new WKTWriter();String wkt = writer.write(point);System.out.println(k.getPoints() + "\t"+ wkt  +"\t"+ k.getDescription() + "\t  " + k.getName());}}}// 使用示例public static void main(String[] args) throws IOException {KMZParser.parseKml();}
}

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：

com.vividsolutions.jts.geom.Coordinate jtCoord = new com.vividsolutions.jts.geom.Coordinate(coord.getLongitude(), coord.getLatitude(), coord.getAltitude());
// 使用GeometryFactory创建一个点
Geometry point = geoFactory.createPoint(jtCoord);
WKTWriter writer = new WKTWriter();
String wkt = writer.write(point);

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。

[-80.04089,32.89856]	POINT (-80.04089 32.89856)	Airport	  CHARLESTON AFB/INTL 查尔斯顿空军基地/国际机场
[-110.88226,32.16522]	POINT (-110.88226 32.16522)	Airport	  DAVIS-MONTHAN AFB 戴维斯-蒙森空军基地
[-110.34393,31.58844]	POINT (-110.34393 31.58844)	Airport	  LIBBY AAF/SIERRA VISTA MUN 利比空军基地/谢拉维斯塔
[-98.49243,33.98621]	POINT (-98.49243 33.98621)	Airport	  SHEPPARD AFB/WICHITA FALLS MUN 谢泼德空军基地/威奇托福尔斯??
[-72.52899,42.19849]	POINT (-72.52899 42.19849)	Airport	  WESTOVER ARB/METROPOLITAN 韦斯特欧弗空军基地
[-84.04541,39.82544]	POINT (-84.04541 39.82544)	Airport	  WRIGHT-PATTERSON AFB 赖特-帕特森空军基地
[-84.07013,39.80072]	POINT (-84.07013 39.80072)	Airport	  WRIGHT-PATTERSON AFB 赖特-帕特森空军基地

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）：

package com.yelang.kmzcase;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
/*** kml转换类，用于实现kml的自定义识别与读取* @author 夜郎king*/
public interface IKMLParser {/*** @param kmlInputStream* @throws IOException*/void parseKML(InputStream kmlInputStream) throws IOException;
}

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：

public static void parseKMZFile(File kmzFile, IKMLParser kmlParser) throws IOException {try (InputStream fileInputStream = new FileInputStream(kmzFile);ArchiveInputStream archiveInputStream = new ZipArchiveInputStream(fileInputStream)) {ArchiveEntry entry;while ((entry = archiveInputStream.getNextEntry()) != null) {String name = entry.getName();if (name.toLowerCase().endsWith(".kml") || name.toLowerCase().endsWith(".kmz")) {// 如果发现.kml或.kmz文件，可以将其内容读取出来并传递给KMLParser处理kmlParser.parseKML(archiveInputStream);}}}}public static void parseKmz() throws IOException {File kmzFile = new File("C:/BaiduDownload/美军基地-地图数据（kmz）/美国全球基地.kmz");KMZParser.parseKMZFile(kmzFile, new IKMLParser() {@Overridepublic void parseKML(InputStream kmlInputStream) throws IOException {// 在这里实现你的KML解析逻辑// 例如，可以将读取的KML内容转换为字符串try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(kmlInputStream))) {String line;StringBuffer xmlContent = new StringBuffer(1024);while ((line = reader.readLine()) != null) {// 处理每一行KML数据xmlContent.append(line);}// System.out.println(xmlContent);Kml kml = Kml.unmarshal(xmlContent.toString());ParsingKmlUtil pku = new ParsingKmlUtil();KmlData kmlData = pku.getByKml(kml);if (null != kmlData.getKmlPoints()&&kmlData.getKmlPoints().size() > 0) {for (KmlPoint kp : kmlData.getKmlPoints()) {GeometryFactory geoFactory = new GeometryFactory();Coordinate coord = kp.getPoints().get(0);com.vividsolutions.jts.geom.Coordinate jtCoord = new com.vividsolutions.jts.geom.Coordinate(coord.getLongitude(), coord.getLatitude(), coord.getAltitude());// 使用GeometryFactory创建一个点Geometry point = geoFactory.createPoint(jtCoord);WKTWriter writer = new WKTWriter();String wkt = writer.write(point);System.out.println(kp.getPoints() + "\t"+ wkt  +"\t"+ kp.getDescription() + "\t  " + kp.getName());}System.out.println("美军全球基地的数据是==>" + kmlData.getKmlPoints().size());}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}});}

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。

博文在编写过程中参考了以下博文：

1、什么是 KMZ 文件？。

2、从事地信测绘必须知道的GIS常见数据格式类型，以及数据格式和扩展名汇总。

3、地理信息地图标记KML与KMZ的区别。

4、java 生成kml 文件。

5、Java解析kml文件获取点/线段/多边形面状地图经纬度信息。