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瓦片地圖演算法

發布時間:2023-06-01 06:48:06

㈠ 什麼是瓦片式的地圖(gIs中的名詞)

就是渲染後的圖片,按照一定的規則御御結合比例尺切成小的圖片,這些圖片就叫做瓦片。
google地圖鎮昌岩等通用迅卜的互聯網地圖都是採用瓦片技術。
特點是速度快,渲染效果好。

㈡ SuperMap系列——GIS數據之地圖瓦片

一、 前言

在古代,地圖主要用軍事和水利勘測,隨著科技的發展,現如今地圖已應用於各行各業,融入到百姓的生活當中。目前,地圖包含的內容越來越豐富,范圍也越來越廣,並且常用在WebGIS中,每次前端請求出圖,都需要伺服器出圖,導致伺服器壓力大,出圖慢等問題,而利用瓦片地圖技術可以很好的解決這個問題。那什麼是地圖瓦片呢?地圖瓦片是包含了一系列比例尺、一定地圖范圍內的地圖切片文件伏皮。地圖裂廳段瓦片按照金字塔結構組織,每張瓦片都可通過級別、行列號唯一標記。在平移、縮放地圖時,瀏覽器根據金字塔規則,計算出所需的瓦片,從瓦片伺服器獲取並拼接。地圖瓦片,是一種改善地圖瀏覽用戶體驗的優化策略。地圖瓦片金字塔結構示意圖如下:

二、 切地圖瓦片

  在iDesktop中支持生成地圖瓦片,若在執行切圖過程中意外中斷切圖,可以進行續傳瓦片;另外,在使用地圖瓦片的過程中,如果地圖服務數據發生變更,支持通過更新/追加功能更新地圖服務中的變更的數據。為了使體量大的數據高效切地圖瓦片,iDesktop不僅支持單任務生成地圖瓦片,還是支持多任務生成地圖瓦片。切地圖瓦片的過程如下:
1、 配置地圖
  在切地圖瓦片之前需要准備好地圖數據,即可以在iDesktop中配置好地圖並保存。
2、 單任務生成地圖瓦片
是指在一台機器上只啟動單個進程完成切圖任務,適用於數據量較小的切圖情況,具體操作步驟如下:
(1) 新建切圖任務
  在工作空間管理器中選擇需要生成地圖瓦片的地圖,右鍵滑鼠,在右鍵菜單中選擇「生成肆譽地圖瓦片(單任務)」項。彈出「生成地圖瓦片(單任務)」對話框。可選擇三種單任務切圖方式:新建切圖任務、更新/追加瓦片、續傳/恢復瓦片。此處選擇「新建切圖任務」項。
(2) 設置切圖參數
  在「單任務:生成地圖瓦片」對話框中設置生成瓦片的比例尺、名稱、存儲類型、瓦片范圍、索引范圍等參數。如下圖所示:

三、 結語

在地圖的使用過程中,地圖瓦片能很大的提升地圖性能,而在地圖的數據量大時,多機多線程切瓦片對於項目的進程也很重要。

㈢ 國內主要地圖瓦片坐標系定義及計算原理

本文在的公式編輯器錯誤,導致內容出錯。
請 移步 github 查看博文 .

㈣ WebGIS中的坐標系和瓦片地圖

本文主要介紹坐標系和瓦片地圖的相關知識, 他們是進行WebGIS開發的基礎。

坐標系分為地理坐標系和投影坐標系,他們的定義如下:
地理坐標系 (Geographic Coordinate System):
    是使用三維球面來定義地球表面位置,以實現通過經緯度對地球表面點位引用的坐標系。包括角度測量單位、本初子午線和參考橢球體三部分。

投影坐標系 (Projection Coordinate System):
    是使用基於X,Y值的坐標系統來描述地球上某個點所處的位置。它由地理坐標系和投影方法兩個要素所決定。

    地球表面是崎嶇不平的,人們為了精確表示地球表面的位置,引入了 旋轉橢球體 的概念。即用一個規則的旋轉橢球體去逼近真實的地球表面。一個旋轉橢球體的參數主要有以下三個:長半軸、短半軸、扁率。跡汪定義了這三個參數,也就唯一確定了一個旋轉橢球體。

    定義了橢球體的形狀後,還需要確定橢球體的位置。橢球體表面與真實地球表面存在差異,並且在世界的不同地區,這種差異也不盡相同。因此橢球體的定位直接決定了地理坐標與真實位置的誤差。橢球體定位就是需要確定 大地基準面 ,從而確定橢球體與地球的相對位置。有以下兩類大地基準面:

    確定了旋轉橢球體的 形狀 位置 ,那麼地理坐標系的基礎就確定了。接下來需要定義地球上任意一點的地理坐標表示方法。

    地理坐標,就是用經緯度表示地面點位的球面坐標。在大地測量學中,對於地理坐標系統中的經緯度有三種提法:天文經緯度、大地經緯度和地心經緯度。其中使用較多的是大地經緯度,其使用大地坐標(L,B,h)表示地面點在橢球面上的位置三個要素,他們的定義如下:

圖示:

    這樣就完成了地理坐標系的定義,地球上任意一點都能獲得經緯度坐標了。

    在橢球面上表示的地球上物體的坐標,會給實際使用帶來一些麻煩。更多的時候我們希望將地物展現在平面上,這時就需要引入投影坐標系的概念。

    在地球橢球面和平面之間建立點與點之姿亂仔間函數關系的數學方法,稱為 地圖投影
    地圖投影的一般公式為:x = F(λ,φ), y = G(λ,φ)
    確定了投影方法後,也就確定了函數F和G,只要知道地面點的經緯度(λ,φ),便可以在投影平面上找到相對應的平面位置(x,y)。

投影方法有以下幾類:

    以上兩種方法都要進行分帶投影。即按一定的間隔選取經線作為投影的中央經線,中央經線兩側一定范圍內的地區按所選中央經線進行投影。這樣做的目的是減小投影變形,方便在工程中使用。

具體的投影方法請點擊小標題查看。

    選擇一個地理坐標系,以及一個地圖投影方法,就唯一確定了一個投影坐標系,從而可以使用平面坐標表示地球上物體的位置了。

    在Web地圖領域,使用最為廣泛的坐標系統就是 WGS84 Web Mercator 。谷歌地圖、Virtual Earth、Bing Maps、網路地圖、Mapabc、ArcGIS Online等都是採用這種坐標系。作為一個投影坐標系,需要兩個基本的要素,一個是地理坐標系,還有一個是投影方法。我們分別來看:

    從名字可以看出,WGS84 Web Mercator坐標系採用的地理坐標系是WGS84坐標系,它屬於地心坐標系,坐標系的原點位於地球質心,其基本參數如下:

    從名字上可以看出,WGS84 Web Mercator坐標系的投影方法和Mercator(墨卡托)投影有關,但是這個投影方法和不是標準的墨卡托投影。他們之間的區別在陪正於,WGS84 Web Mercator在投影時將地球橢球當做圓球看待,這會導致本來是等角投影的墨卡托投影變得不再等角了,而是近似等角,也就是出現角度變形。

    以赤道為標准緯線,以本初子午線為中央經線,分別得到X軸和Y軸。兩者的交點設為原點,規定緯度向北為正,向南為負;經度向東為正,向西為負。

對應於經緯度的范圍就是:

    討論坐標系不得不提到EPSG,EPSG的英文全稱是European Petroleum Survey Group,中文名稱為歐洲石油調查組織。這個組織成立於1986年,2005年並入IOGP(International Association of Oil & Gas Procers),中文名稱為國際油氣生產者協會。EPSG對幾乎所有常用的坐標系統都進行了編號,統一了坐標系的表示,於是我們經常會看到使用EPSG編號來指代某一坐標系。

以下是幾個常用坐標系的EPSG編號和單位:

    至於為何WGS84 Web Mercator有兩個編號,這裡面還是有一段故事的,可以去 這里 查看。

    查詢全部的EPSG編號和詳細信息請訪問 EPSG官網 。

    互聯網地圖服務,常常通過採用構建瓦片地圖的方式,加快用戶的訪問,減少數據傳輸量。具體而言,瓦片地圖就是對投影後的地圖在不同尺度(層)下進行切片,每個尺度得到的地圖切片數量不同、表示範圍不同、詳細程度不同,但是圖片的尺寸相同(一般為256*256),最終構成一個「瓦片金字塔「」。根據用戶所瀏覽的區域范圍,自動確定所要返回的切片層級,在滿足用戶查詢需求的同時,保證了地圖傳輸的效率。

    在投影坐標系的選擇上,目前主流的地圖服務提供商基本都選擇的是WGS84 Web Mercator坐標系。但是在如何對投影後的地圖進行切片並編號時,不同廠商之間存在較大的差異。

    以地圖左上角為原點,X軸向右,Y軸向下,從0開始分別進行編號。Z的取值范圍為[0, 18],在第z級別,x,y方向的瓦片個數均為:2 z 個,即x,y取值范圍是[0 , 2 z -1]。

    WMTS較為特殊,WMTS中的TileMatrix對應於z,TileRow對應於y,TileCol對應於x。編號方式和谷歌與OSM相同。

    以地圖左下角為原點,X軸向右,Y軸向上,從0開始分別進行編號。Z的編碼規則與谷歌地圖相同。

z=1時,這兩種瓦片的編號如下圖所示。

    微軟Bing地圖Z的編碼規則與谷歌相同,同一層級的瓦片不用XY兩個維度表示,而只用一個整數表示,該整數服從四叉樹編碼規則(QuadTree)。

    網路地圖的瓦片定義的方式比較獨特,原點的位置在經緯度都為0的地方,X向左為正,向右為負;Y向上為正,向下為負。切分的方式不像上述3種方法在每一級進行二等分,而是通過定義每一級的 地圖解析度 ,確定每一級應該劃分的行列數。地圖解析度的表達式為:2 18-z ,其含義是每個像素所對應的實際長度。由此,可得每一級應該劃分的行列數為:2πR/(256*2 18-z ),其中R為地球的半徑,單位是米。

參考: https://blog.csdn.net/lxxlxx888/article/details/51897838

    本文記錄了與WebGIS相關的坐標系和瓦片地圖的知識,說明了他們直接的相互關系。希望WebGIS開發者有所幫助。

㈤ 在線瓦片地圖地址如何轉換

在線瓦片地圖轉換地址的具體步驟如下:
1、以屏幕左上角為原點打開瓦片地圖,cocos2dx坐標即openg坐哪拆拿標體系。
2、以李搭地圖左下角御則為tile瓦片的默認錨點。
3、所有類型的地圖地址中的坐標都是按格子數算的,所以每一個瓦塊的錨點也是如此。
4、點擊錨點獲取以tiles數量為單位的地圖尺寸。
5、點擊錨點獲取以像素點為單位的tile尺寸屬性。
6、點擊轉換將OpenGL坐標轉成格子坐標。
7、計算當前狀態下,每塊瓦片的長寬。
8、點擊map轉換即可轉換在線瓦片的地圖地址。

㈥ 地圖軟體縮小與放大的原理

實現地圖放大與縮小的功能是基於瓦片地圖的拼接與顯示的。

TMS是tile map service的縮寫,是一種瓦片地圖服務,也稱之為WMTS(web map tile service),具體的標准可以見 OGC網站 。TMS的演算法很簡單,就是把投影後的世界地圖按照層級進行四叉樹(待驗證)切割,切割後的瓦片數量隨層級呈金字塔型。簡單來說就是賦予地圖縮放等級這個屬性。即0級瓦片地圖只有一張圖片(瓦片),1級有四張。在第z級別,x,y方向的瓦片個數均為:

經緯度與瓦片坐標編號、像素的轉換公式如下
以下圖片譽判(z,x,y)像素(m,n)[註:像素坐標以左上角為原點,胡余x軸向右,y軸向下]的經緯度[單位:度]分別為:

用滑鼠操作地圖放大縮褲虛滾小過程的流程圖如下:

操作過程中,程序獲取需求顯示的最大最小xy值。根據以上公式換算,請求載入相應的瓦片來顯示地圖細節。

參考:
Google Map 衛星地圖/地形圖:jpg 地圖:png

java瓦片地圖開發如何實現地圖的平滑縮放

java瓦片地圖開發實現地圖的平滑縮放可以採用以下方法:
1、利用java圖彎枝形界面庫對瓦片地圖進行顯示,可以使用Java2D或JavaFX等庫。
2、在地圖縮放時,可以使用雙線性插值演算法對地圖數據進敬粗行埋稿敏處理,以達到平滑縮放的效果。
3、在縮放時,可以通過計算地圖數據的位置和大小,來決定需要載入哪些瓦片,並且可以使用緩存技術來優化瓦片載入的速度。

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