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UpdatedJune 23, 2026 at 23:36

GeoTools 是一个开源的 Java GIS 工具库，提供符合 OGC 标准的矢量/栅格数据访问、坐标参考系统转换、空间查询过滤、地图渲染及 OGC Web 服务客户端等全栈地理空间开发能力。

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概述

GeoTools 是一个成熟、模块化的开源 Java GIS 工具库，由 OSGeo 基金会管理，广泛应用于 GeoServer、uDig 等知名 GIS 平台。它提供：

矢量数据访问：Shapefile、GeoPackage、GeoJSON、PostGIS、Oracle Spatial、SQL Server 等
栅格数据访问：GeoTIFF、NetCDF、ImageMosaic 等
坐标参考系统 (CRS)：基于 EPSG 数据库的投影定义与坐标转换
空间查询与过滤：CQL / ECQL、OGC Filter 编码
地图渲染：基于 SLD/SE 的制图样式与图片输出
OGC Web 服务：WMS / WFS / WCS 客户端
几何运算：基于 JTS Topology Suite 的全套几何计算

环境要求： JDK 11+（GeoTools 21–30）；JDK 17+（GeoTools 31+）

快速集成

Maven 仓库配置

GeoTools 发布在 OSGeo Maven 仓库，需在 pom.xml 中添加：

<repositories>
    <repository>
        <id>osgeo</id>
        <name>OSGeo Release Repository</name>
        <url>https://repo.osgeo.org/repository/release/</url>
    </repository>
</repositories>

常用模块依赖

<properties>
    <geotools.version>35.0</geotools.version>
</properties>

<dependencies>
    <!-- 核心 -->
    <dependency>
        <groupId>org.geotools</groupId>
        <artifactId>gt-main</artifactId>
        <version>${geotools.version}</version>
    </dependency>
    <!-- Shapefile -->
    <dependency>
        <groupId>org.geotools</groupId>
        <artifactId>gt-shapefile</artifactId>
        <version>${geotools.version}</version>
    </dependency>
    <!-- GeoTIFF 栅格 -->
    <dependency>
        <groupId>org.geotools</groupId>
        <artifactId>gt-geotiff</artifactId>
        <version>${geotools.version}</version>
    </dependency>
    <!-- GeoPackage -->
    <dependency>
        <groupId>org.geotools</groupId>
        <artifactId>gt-geopkg</artifactId>
        <version>${geotools.version}</version>
    </dependency>
    <!-- EPSG 坐标系数据库（HSQL 嵌入式） -->
    <dependency>
        <groupId>org.geotools</groupId>
        <artifactId>gt-epsg-hsql</artifactId>
        <version>${geotools.version}</version>
    </dependency>
    <!-- PostGIS -->
    <dependency>
        <groupId>org.geotools.jdbc</groupId>
        <artifactId>gt-jdbc-postgis</artifactId>
        <version>${geotools.version}</version>
    </dependency>
    <!-- CQL 查询语言 -->
    <dependency>
        <groupId>org.geotools</groupId>
        <artifactId>gt-cql</artifactId>
        <version>${geotools.version}</version>
    </dependency>
    <!-- 地图渲染 -->
    <dependency>
        <groupId>org.geotools</groupId>
        <artifactId>gt-render</artifactId>
        <version>${geotools.version}</version>
    </dependency>
    <!-- GeoJSON 数据格式 -->
    <dependency>
        <groupId>org.geotools</groupId>
        <artifactId>gt-geojson-core</artifactId>
        <version>${geotools.version}</version>
    </dependency>
</dependencies>

核心模块一览

模块	artifactId	用途
gt-main	`gt-main`	★ 核心接口与实现——Feature / DataStore / Filter
gt-api	`gt-api`	高层 API 接口定义（Feature、CRS、Filter 等）
gt-referencing	`gt-referencing`	坐标参考系统定义与转换
gt-epsg-hsql	`gt-epsg-hsql`	嵌入式 EPSG 数据库（基于 HSQL）
gt-shapefile	`gt-shapefile`	Shapefile 矢量读写
gt-geopkg	`gt-geopkg`	GeoPackage 矢量 / 栅格读写
gt-geotiff	`gt-geotiff`	GeoTIFF 栅格读写
gt-coverage	`gt-coverage`	栅格覆盖（GridCoverage）处理
gt-cql	`gt-cql`	CQL / ECQL 查询语言解析
gt-render	`gt-render`	地图渲染输出（PNG、SVG 等）
gt-jdbc-postgis	`gt-jdbc-postgis`	PostGIS 数据库连接
gt-geojson-core	`gt-geojson-core`	GeoJSON 读写
gt-wms	`gt-wms`	OGC WMS 客户端
gt-wfs-ng	`gt-wfs-ng`	OGC WFS 客户端
gt-process	`gt-process`	地理处理框架

核心类一览

类 / 接口	包	用途
`DataStore`	`org.geotools.data`	★ 矢量数据源的统一抽象入口
`DataStoreFinder`	`org.geotools.data`	通过参数自动定位并创建 DataStore
`FileDataStoreFinder`	`org.geotools.data`	快速打开单文件数据源（Shapefile 等）
`SimpleFeatureType`	`org.opengis.feature.simple`	要素类型定义（字段名、类型、CRS）
`SimpleFeature`	`org.opengis.feature.simple`	单个矢量要素（属性 + 几何）
`SimpleFeatureSource`	`org.geotools.data.simple`	只读要素数据源
`SimpleFeatureStore`	`org.geotools.data.simple`	可读写要素数据源
`SimpleFeatureCollection`	`org.geotools.data.simple`	要素集合
`SimpleFeatureBuilder`	`org.geotools.feature.simple`	构建 SimpleFeature 实例
`SimpleFeatureTypeBuilder`	`org.geotools.feature.simple`	构建 SimpleFeatureType 定义
`Geometry`	`org.locationtech.jts.geom`	JTS 几何基类（Point、LineString、Polygon 等）
`GeometryFactory`	`org.locationtech.jts.geom`	创建几何对象的工厂
`JTSFactoryFinder`	`org.geotools.geometry.jts`	GeoTools 推荐的 GeometryFactory 获取方式
`JTS`	`org.geotools.geometry.jts`	JTS 几何工具类（坐标转换、Envelope 转换等）
`CRS`	`org.geotools.referencing.CRS`	★ 坐标参考系统工具类（解码 EPSG、查找转换）
`CoordinateReferenceSystem`	`org.opengis.referencing.crs`	CRS 接口
`MathTransform`	`org.opengis.referencing.operation`	坐标转换数学变换
`Filter`	`org.opengis.filter`	OGC 过滤器接口
`CQL`	`org.geotools.filter.text.cql2`	CQL 查询语言解析器
`ECQL`	`org.geotools.filter.text.ecql`	扩展 CQL 解析器（支持更多语法）
`Style`	`org.geotools.styling`	SLD 制图样式
`SLD`	`org.geotools.styling.SLD`	快速创建简单样式的工具类
`MapContent`	`org.geotools.map`	地图容器（管理图层集合）
`FeatureLayer`	`org.geotools.map`	矢量图层
`GridCoverage2D`	`org.geotools.coverage.grid`	二维栅格覆盖数据
`GeoTiffReader`	`org.geotools.gce.geotiff`	GeoTIFF 读取器
`GeoTiffWriter`	`org.geotools.gce.geotiff`	GeoTIFF 写入器
`ReferencedEnvelope`	`org.geotools.geometry.jts`	带 CRS 的矩形范围
`DataUtilities`	`org.geotools.data`	数据工具类（类型创建、集合转换等）

矢量数据读取

读取 Shapefile

import org.geotools.data.*;
import org.geotools.data.simple.*;
import org.opengis.feature.simple.SimpleFeature;

File file = new File("data/cities.shp");
FileDataStore store = FileDataStoreFinder.getDataStore(file);
SimpleFeatureSource source = store.getFeatureSource();
SimpleFeatureCollection features = source.getFeatures();

try (SimpleFeatureIterator iter = features.features()) {
    while (iter.hasNext()) {
        SimpleFeature f = iter.next();
        System.out.println(f.getID() + " " + f.getAttribute("NAME"));
    }
}
store.dispose();

读取 GeoPackage

Map<String, Object> params = new HashMap<>();
params.put("dbtype", "geopkg");
params.put("database", new File("data/world.gpkg").getAbsolutePath());

DataStore store = DataStoreFinder.getDataStore(params);
String[] typeNames = store.getTypeNames();  // 列出所有图层
SimpleFeatureSource source = store.getFeatureSource(typeNames[0]);
SimpleFeatureCollection features = source.getFeatures();
// 遍历同 Shapefile
store.dispose();

连接 PostGIS

Map<String, Object> params = new HashMap<>();
params.put("dbtype", "postgis");
params.put("host", "localhost");
params.put("port", 5432);
params.put("schema", "public");
params.put("database", "gisdb");
params.put("user", "postgres");
params.put("passwd", "password");

DataStore store = DataStoreFinder.getDataStore(params);
SimpleFeatureSource source = store.getFeatureSource("buildings");
SimpleFeatureCollection features = source.getFeatures();
// 遍历处理...
store.dispose();

矢量数据写入

创建 FeatureType 并写入 Shapefile

import org.geotools.feature.simple.*;
import org.geotools.data.shapefile.*;
import org.locationtech.jts.geom.Point;
import org.geotools.referencing.crs.DefaultGeographicCRS;

// 1. 定义 FeatureType
SimpleFeatureTypeBuilder typeBuilder = new SimpleFeatureTypeBuilder();
typeBuilder.setName("POI");
typeBuilder.setCRS(DefaultGeographicCRS.WGS84);
typeBuilder.add("the_geom", Point.class);
typeBuilder.add("name", String.class);
typeBuilder.add("population", Integer.class);
SimpleFeatureType featureType = typeBuilder.buildFeatureType();

// 2. 构建要素
GeometryFactory gf = JTSFactoryFinder.getGeometryFactory();
SimpleFeatureBuilder fb = new SimpleFeatureBuilder(featureType);
fb.add(gf.createPoint(new Coordinate(116.4, 39.9)));
fb.add("北京");
fb.add(21540000);
SimpleFeature feature = fb.buildFeature(null);

// 3. 写入 Shapefile
ShapefileDataStoreFactory factory = new ShapefileDataStoreFactory();
Map<String, Object> params = new HashMap<>();
params.put("url", new File("output/poi.shp").toURI().toURL());
ShapefileDataStore dataStore = (ShapefileDataStore) factory.createNewDataStore(params);
dataStore.createSchema(featureType);

SimpleFeatureStore featureStore =
    (SimpleFeatureStore) dataStore.getFeatureSource(dataStore.getTypeNames()[0]);
featureStore.addFeatures(DataUtilities.collection(feature));
dataStore.dispose();

坐标参考系统 (CRS) 与坐标转换

import org.geotools.referencing.CRS;
import org.geotools.geometry.jts.JTS;
import org.opengis.referencing.crs.CoordinateReferenceSystem;
import org.opengis.referencing.operation.MathTransform;

// 解码 EPSG
CoordinateReferenceSystem wgs84 = CRS.decode("EPSG:4326");
CoordinateReferenceSystem webMercator = CRS.decode("EPSG:3857");
CoordinateReferenceSystem cgcs2000 = CRS.decode("EPSG:4490");

// 查找坐标转换
MathTransform transform = CRS.findMathTransform(wgs84, webMercator, true);

// 转换几何对象
Geometry projected = JTS.transform(originalGeometry, transform);

// 转换单个坐标
Coordinate source = new Coordinate(116.4, 39.9);
Coordinate target = JTS.transform(source, null, transform);

// 获取 CRS 的 EPSG 编码
Integer code = CRS.lookupEpsgCode(wgs84, false);

// 从 WKT 创建 CRS
CoordinateReferenceSystem custom = CRS.parseWKT("GEOGCS[...]");

空间查询与过滤（CQL / ECQL）

import org.geotools.filter.text.cql2.CQL;
import org.geotools.filter.text.ecql.ECQL;
import org.opengis.filter.Filter;

// 属性过滤
Filter nameFilter = CQL.toFilter("NAME = '北京'");
Filter popFilter = CQL.toFilter("POPULATION > 1000000");

// 空间过滤（BBOX）
Filter bboxFilter = CQL.toFilter(
    "BBOX(the_geom, 116.0, 39.0, 117.0, 40.0)"
);

// 空间关系
Filter containsFilter = CQL.toFilter(
    "CONTAINS(the_geom, POINT(116.4 39.9))"
);
Filter intersectsFilter = CQL.toFilter(
    "INTERSECTS(the_geom, POLYGON((116 39, 117 39, 117 40, 116 40, 116 39)))"
);

// 组合过滤（ECQL 支持更丰富语法）
Filter combined = ECQL.toFilter(
    "NAME LIKE '北%' AND POPULATION > 500000"
);

// 应用过滤查询
SimpleFeatureCollection filtered = featureSource.getFeatures(nameFilter);

几何操作（基于 JTS）

import org.locationtech.jts.geom.*;
import org.geotools.geometry.jts.JTSFactoryFinder;

GeometryFactory gf = JTSFactoryFinder.getGeometryFactory();

// 创建几何对象
Point point = gf.createPoint(new Coordinate(116.4, 39.9));
LineString line = gf.createLineString(new Coordinate[]{
    new Coordinate(0, 0), new Coordinate(10, 10), new Coordinate(20, 0)
});
Polygon polygon = gf.createPolygon(new Coordinate[]{
    new Coordinate(0, 0), new Coordinate(10, 0),
    new Coordinate(10, 10), new Coordinate(0, 10),
    new Coordinate(0, 0)  // 闭合
});

// 缓冲区
Geometry buffered = point.buffer(0.01);

// 空间关系
boolean contains = polygon.contains(point);
boolean intersects = line.intersects(polygon);
boolean within = point.within(polygon);

// 集合运算
Geometry union = polygon1.union(polygon2);
Geometry intersection = polygon1.intersection(polygon2);
Geometry difference = polygon1.difference(polygon2);
Geometry symDiff = polygon1.symDifference(polygon2);

// 几何属性
double area = polygon.getArea();
double length = line.getLength();
Point centroid = polygon.getCentroid();
Envelope env = polygon.getEnvelopeInternal();
double distance = point.distance(line);

// 凸包
Geometry convexHull = geometry.convexHull();

// 简化
import org.locationtech.jts.simplify.TopologyPreservingSimplifier;
Geometry simplified = TopologyPreservingSimplifier.simplify(geometry, 0.001);

// WKT 读写
import org.locationtech.jts.io.WKTReader;
import org.locationtech.jts.io.WKTWriter;
WKTReader wktReader = new WKTReader();
Geometry geom = wktReader.read("POINT (116.4 39.9)");
String wkt = new WKTWriter().write(geom);

栅格数据（GeoTIFF）

读取 GeoTIFF

import org.geotools.gce.geotiff.GeoTiffReader;
import org.geotools.coverage.grid.GridCoverage2D;

File file = new File("data/dem.tif");
GeoTiffReader reader = new GeoTiffReader(file);
GridCoverage2D coverage = reader.read(null);

// 获取 CRS
CoordinateReferenceSystem crs = coverage.getCoordinateReferenceSystem();

// 获取范围
ReferencedEnvelope envelope = new ReferencedEnvelope(coverage.getEnvelope());

// 获取像素值
double[] values = coverage.evaluate(
    new DirectPosition2D(crs, 116.4, 39.9), (double[]) null
);

// 获取栅格图像
RenderedImage image = coverage.getRenderedImage();

reader.dispose();

写入 GeoTIFF

import org.geotools.gce.geotiff.GeoTiffWriter;

File output = new File("output/result.tif");
GeoTiffWriter writer = new GeoTiffWriter(output);
writer.write(coverage, null);
writer.dispose();

地图渲染

渲染为 PNG 图片

import org.geotools.map.*;
import org.geotools.styling.*;
import org.geotools.renderer.lite.StreamingRenderer;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.awt.*;

// 创建地图
MapContent map = new MapContent();
map.setTitle("城市分布图");

// 添加矢量图层
Style style = SLD.createSimpleStyle(featureSource.getSchema());
map.addLayer(new FeatureLayer(featureSource, style));

// 渲染为图片
int width = 800, height = 600;
BufferedImage image = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_INT_ARGB);
Graphics2D g2d = image.createGraphics();
g2d.setColor(Color.WHITE);
g2d.fillRect(0, 0, width, height);

StreamingRenderer renderer = new StreamingRenderer();
renderer.setMapContent(map);
renderer.paint(g2d, new Rectangle(width, height), map.getMaxBounds());
g2d.dispose();

// 保存
javax.imageio.ImageIO.write(image, "png", new File("output/map.png"));
map.dispose();

使用 SLD 样式

import org.geotools.styling.*;
import org.geotools.factory.CommonFactoryFinder;

StyleFactory sf = CommonFactoryFinder.getStyleFactory();
FilterFactory2 ff = CommonFactoryFinder.getFilterFactory2();

// 创建面填充样式
Fill fill = sf.createFill(ff.literal(new Color(0, 128, 255, 128)));
Stroke stroke = sf.createStroke(ff.literal(Color.BLACK), ff.literal(1.0));
PolygonSymbolizer sym = sf.createPolygonSymbolizer(stroke, fill, null);

Rule rule = sf.createRule();
rule.symbolizers().add(sym);

FeatureTypeStyle fts = sf.createFeatureTypeStyle(new Rule[]{rule});
Style style = sf.createStyle();
style.featureTypeStyles().add(fts);

GeoJSON 读写

import org.geotools.geojson.feature.FeatureJSON;
import org.geotools.geojson.geom.GeometryJSON;

// 读取 GeoJSON 要素集
FeatureJSON fjson = new FeatureJSON();
SimpleFeatureCollection fc = fjson.readFeatureCollection(
    new FileInputStream("data/points.geojson")
);

// 写入 GeoJSON
fjson.writeFeatureCollection(fc, new FileOutputStream("output/result.geojson"));

// 单个几何体 GeoJSON
GeometryJSON gjson = new GeometryJSON();
Geometry geom = gjson.read(new StringReader("{\"type\":\"Point\",\"coordinates\":[116.4,39.9]}"));
StringWriter sw = new StringWriter();
gjson.write(geom, sw);

WKT / WKB 格式转换

import org.locationtech.jts.io.*;

// WKT
WKTReader wktReader = new WKTReader();
Geometry geom = wktReader.read("POLYGON((0 0,10 0,10 10,0 10,0 0))");
String wkt = new WKTWriter().write(geom);

// WKB
WKBReader wkbReader = new WKBReader();
Geometry geom2 = wkbReader.read(wkbBytes);
byte[] wkb = new WKBWriter().write(geom);

典型应用场景

场景	关键类 / 方法
读取 Shapefile 数据	`FileDataStoreFinder` → `SimpleFeatureSource.getFeatures()`
读写 GeoPackage	`DataStoreFinder`（dbtype=geopkg）→ `SimpleFeatureStore`
连接 PostGIS 数据库	`DataStoreFinder`（dbtype=postgis）→ `SimpleFeatureStore`
读写 GeoJSON	`FeatureJSON.readFeatureCollection()` / `writeFeatureCollection()`
坐标系转换（如 WGS84 → Web Mercator）	`CRS.decode()` → `CRS.findMathTransform()` → `JTS.transform()`
属性查询	`CQL.toFilter("NAME = 'xxx'")` → `featureSource.getFeatures(filter)`
空间查询（范围过滤）	`CQL.toFilter("BBOX(the_geom, ...)")`
空间关系判断（包含、相交等）	`Geometry.contains()` / `intersects()` / `within()`
缓冲区分析	`Geometry.buffer(distance)`
面叠加分析（交集 / 合并 / 差集）	`Geometry.intersection()` / `union()` / `difference()`
读取 GeoTIFF 栅格	`GeoTiffReader.read()` → `GridCoverage2D`
地图渲染输出 PNG	`MapContent` + `StreamingRenderer.paint()`
创建矢量要素并写入	`SimpleFeatureTypeBuilder` → `SimpleFeatureBuilder` → `SimpleFeatureStore`
SLD 样式制图	`StyleFactory` + `PolygonSymbolizer` / `PointSymbolizer` / `LineSymbolizer`

常见注意事项

Maven 仓库：GeoTools 不在 Maven Central 上，必须配置 OSGeo 仓库（https://repo.osgeo.org/repository/release/）。
EPSG 数据库：使用 CRS 功能时，需引入 gt-epsg-hsql（嵌入式）或 gt-epsg-wkt（轻量）模块，否则 CRS.decode() 会抛出异常。
坐标轴顺序：GeoTools 默认遵循 EPSG 规范（纬度在前），调用 CRS.decode("EPSG:4326", true) 可强制经度在前（lon/lat 顺序）。
资源释放：DataStore、Reader、Writer、MapContent 使用后必须调用 dispose() 释放资源。SimpleFeatureIterator 需在 try-with-resources 或 finally 中关闭。
线程安全：DataStore 实例是线程安全的，可在多线程间共享；但 SimpleFeatureIterator 不是线程安全的。
SPI 机制：GeoTools 使用 Java SPI（ServiceLoader）自动发现 DataStore 工厂、CRS 工厂等，确保相关模块 JAR 在 classpath 中。
JTS 版本：GeoTools 28+ 使用 org.locationtech.jts（而非旧版 com.vividsolutions.jts），注意包名差异。
性能优化：对大数据量场景，使用 Query 对象限制返回属性和空间范围，避免全量加载；PostGIS 场景建议开启 preparedStatements。
中文属性：Shapefile 中文乱码时，创建 ShapefileDataStore 后调用 store.setCharset(Charset.forName("GBK")) 设置编码。

AI 使用建议

关键注意事项

Maven 仓库必需：GeoTools 不在 Maven Central，必须配置 OSGeo 仓库
EPSG 数据库：使用 CRS 功能需引入 gt-epsg-hsql，否则 CRS.decode() 抛出异常
资源释放：DataStore、Reader、Writer、MapContent 使用后必须调用 dispose()
坐标轴顺序：GeoTools 默认遵循 EPSG 规范（纬度在前），使用 CRS.decode("EPSG:4326", true) 强制经度在前
线程安全：DataStore 线程安全可共享；SimpleFeatureIterator 非线程安全
JTS 包名：GeoTools 28+ 使用 org.locationtech.jts（非旧版 com.vividsolutions.jts）

参考链接

GitHub 仓库： https://github.com/geotools/geotools
官方文档： https://docs.geotools.org/
用户指南： https://docs.geotools.org/stable/userguide/
Javadoc： https://docs.geotools.org/stable/javadocs/
教程（Quickstart）： https://docs.geotools.org/stable/userguide/tutorial/quickstart/index.html
OSGeo Maven 仓库： https://repo.osgeo.org/repository/release/
JTS Topology Suite： https://github.com/locationtech/jts

name	geotools
description	GeoTools 是一个开源的 Java GIS 工具库，提供符合 OGC 标准的矢量/栅格数据访问、坐标参考系统转换、空间查询过滤、地图渲染及 OGC Web 服务客户端等全栈地理空间开发能力。
tags	["java","gis","ogc","wms","wfs","vector","raster","crs","rendering","jts"]

geotools

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概述

快速集成

Maven 仓库配置

常用模块依赖

核心模块一览

核心类一览

矢量数据读取

读取 Shapefile

读取 GeoPackage

连接 PostGIS

矢量数据写入

创建 FeatureType 并写入 Shapefile

坐标参考系统 (CRS) 与坐标转换

空间查询与过滤（CQL / ECQL）

几何操作（基于 JTS）

栅格数据（GeoTIFF）

读取 GeoTIFF

写入 GeoTIFF

地图渲染

渲染为 PNG 图片

使用 SLD 样式

GeoJSON 读写

WKT / WKB 格式转换

典型应用场景

常见注意事项

AI 使用建议

推荐工作流

关键注意事项

相关技能

参考链接

概述

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常用模块依赖

核心模块一览

核心类一览

矢量数据读取

读取 Shapefile

读取 GeoPackage

连接 PostGIS

矢量数据写入

创建 FeatureType 并写入 Shapefile

坐标参考系统 (CRS) 与坐标转换

空间查询与过滤（CQL / ECQL）

几何操作（基于 JTS）

栅格数据（GeoTIFF）

读取 GeoTIFF

写入 GeoTIFF

地图渲染

渲染为 PNG 图片

使用 SLD 样式

GeoJSON 读写

WKT / WKB 格式转换

典型应用场景

常见注意事项

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