使用 Docker 搭建 PyWPS 2.0 服务全流程详解

使用 Docker 搭建 PyWPS 2.0 服务全流程详解

近年来，随着地理信息系统（GIS）和在线空间分析服务的兴起，OGC标准下的Web Processing Service（WPS）逐渐成为地理数据服务的重要组件。PyWPS 是一个基于 Python 的开源实现，符合WPS 2.0标准，适合快速搭建空间计算服务。

本文详细讲解如何基于 Docker Desktop 环境，使用 PyWPS 2.0 和 Flask 框架，快速搭建一个可扩展的 WPS 服务，并重点说明常见配置及运行错误的解决方案。

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一、项目目录结构与功能定位

项目目录如下：

pywps-flask-server/
│
├── processes/
│    └── demo_process.py       # 自定义 WPS 处理器，定义服务具体逻辑
├── Dockerfile                # Docker 镜像构建文件
├── pywps.cfg                 # PyWPS 配置文件
├── pywps-flask.py            # Flask 应用入口，负责请求路由和服务启动
└── requirements.txt          # Python 依赖列表

• processes/demo_process.py 负责定义单个 WPS 算子（Process），继承 PyWPS 的 Process 类，封装输入、输出和处理逻辑。
• pywps.cfg 是 PyWPS 的配置文件，用于定义服务器URL、日志级别及服务元数据。
• pywps-flask.py 是基于 Flask 的微服务入口，实现 WPS HTTP 接口的接收和响应。
• Dockerfile 用于构建包含所有依赖的容器镜像，方便部署和扩展。

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二、核心代码解析

1. 自定义 WPS 处理器 DemoProcess

from pywps import Process, LiteralInput, LiteralOutput
from pywps.app.Common import Metadataclass DemoProcess(Process):def __init__(self):inputs = [LiteralInput('name', 'Your name', data_type='string')]outputs = [LiteralOutput('output', 'Greeting message', data_type='string')]super(DemoProcess, self).__init__(identifier='demo_process',title='Demo Process',abstract='A simple demo process that returns a greeting.',metadata=[Metadata('User Guide', 'http://example.com')],inputs=inputs,outputs=outputs,handler=self.handler  # 关键：必须指定处理函数)def handler(self, request, response):name = request.inputs['name'][0].dataresponse.outputs['output'].data = f'Hello, {name}!'return response

此类定义了一个简单的处理器，接收字符串输入，返回问候语。注意handler必须显式传入Process父类的构造器。

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2. Flask 应用入口 pywps-flask.py

from flask import Flask, request
from pywps import Service
from pywps.configuration import load_configuration
from processes.demo_process import DemoProcessapp = Flask(__name__)# 加载 PyWPS 配置文件
load_configuration('pywps.cfg')# 注册所有 Process
processes = [DemoProcess()]
wps = Service(processes)@app.route('/wps', methods=['GET', 'POST'])
def wps_service():return wps(request.environ, start_response)def start_response(status, response_headers, exc_info=None):return lambda x: Noneif __name__ == '__main__':app.run(host='0.0.0.0', port=5000)

关键点：

• 使用 load_configuration 显式加载配置文件，适配 PyWPS 新版本API。
• Service 实例初始化只需要传入已定义的算子列表。
• Flask暴露 /wps 路由，转发请求到 PyWPS 服务。

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3. PyWPS 配置文件 pywps.cfg

[server]
url = http://localhost:5000/wps
maxsingleinputsize = 100mb
maxrequestsize = 200mb[metadata:main]
identification_title = PyWPS Service
identification_abstract = A sample PyWPS service
identification_keywords = WPS,PyWPS,OGC[logging]
level = DEBUG

配置文件包含服务器地址、请求大小限制、服务元信息及日志等级。启动前确保配置路径正确。

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三、Docker 镜像构建与运行

1. Dockerfile 示例

FROM python:3.10-slimWORKDIR /appCOPY requirements.txt ./
RUN pip install --no-cache-dir -r requirements.txtCOPY . .EXPOSE 5000CMD ["python", "pywps-flask.py"]

• 以 Python 3.10 轻量镜像为基础
• 先安装依赖，再拷贝代码
• 公开 5000 端口，运行 Flask 应用

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2. 构建与运行容器

docker build -t pywps-server .
docker run -p 5000:5000 pywps-server

访问 http://localhost:5000/wps?service=WPS&request=GetCapabilities 进行服务测试。

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四、常见错误及解决方案

1. ImportError: cannot import name 'Process' from 'pywps.app.Service'

原因：PyWPS 包结构更新，Process 不在 pywps.app.Service，应直接 from pywps import Process。

2. TypeError: Process.__init__() missing 1 required positional argument: 'handler'

原因：PyWPS 2.0 设计，Process 初始化必须指定 handler，用于业务逻辑回调。

解决：确保你的Process子类的构造函数调用中带有 handler=self.handler。

3. TypeError: Service.__init__() got an unexpected keyword argument 'cfgfile'

原因：PyWPS 新版本不支持 cfgfile 参数。

解决：改用

from pywps.configuration import load_configuration
load_configuration('pywps.cfg')
wps = Service(processes)

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五、总结

本文详细介绍了基于 Docker Desktop 搭建 PyWPS 2.0 服务的完整流程，涵盖目录结构设计、核心代码示例、配置文件说明以及构建和运行容器步骤。特别强调了 PyWPS 新版本接口的改动及对应的修正方案，避免常见的初始化和导入错误。

借助 Docker 容器化，PyWPS 服务不仅部署便捷，还能轻松扩展和集成到现有的 GIS 服务平台中。你可以基于此框架，扩展更多符合业务需求的空间分析算子，实现灵活高效的空间计算云服务。