基于開源框架的WebGIS技術(shù)WebGIS原理及開發(fā)1.WebGIS概述2.WebGIS基礎(chǔ)技術(shù)3.WebGIS技術(shù)原理4.WebGIS的Web服務(wù)8.OpenLayers進(jìn)階9.移動(dòng)GIS10.三維WebGIS5.地圖發(fā)布6.WebGIS客戶端開發(fā)7.OpenLayers多源數(shù)據(jù)匯聚11.WebGIS應(yīng)用案例12.未來展望與研究熱點(diǎn)第3章WebGIS技術(shù)原理參考橢球體與坐標(biāo)系3.1地圖投影3.2地圖坐標(biāo)系與屏幕坐標(biāo)系的映射3.3WebGIS的地圖渲染3.4WebGIS空間數(shù)據(jù)組織3.5地圖切片3.6第3章WebGIS技術(shù)原理了解參考橢球體與坐標(biāo)系了解地圖投影的概念和分類熟悉WebGIS空間數(shù)據(jù)組織掌握地圖切片原理學(xué)習(xí)目標(biāo)3.1參考橢球體與坐標(biāo)系1．大地水準(zhǔn)面（Geoid）大地水準(zhǔn)面是海洋表面在排除風(fēng)力、潮汐等其他影響后，只考慮重力和地球自轉(zhuǎn)影響下的形狀，這個(gè)形狀延伸過陸地生成的一個(gè)密閉的曲面。由于地球引力分布不均（因?yàn)槊芏炔煌仍颍?，大地水?zhǔn)面是一個(gè)不規(guī)則的光滑曲面。大地水準(zhǔn)面相對(duì)于參考橢球體的高度稱為大地水準(zhǔn)面起伏。這個(gè)起伏并不是非常大，最高處在冰島，高度為85m，最低處在印度南部，高度為?106m，起伏不到200m。2．參考橢球體（ReferenceEllipsoid）參考橢球體是一個(gè)在數(shù)學(xué)上定義的地球表面，它近似于大地水準(zhǔn)面。用長(zhǎng)半軸a（赤道半軸）、短半軸b（極軸半軸）、扁率α、第一偏心率e、第二偏心率e‘表示。參考橢球體是對(duì)地球的二次逼近。3.1參考橢球體與坐標(biāo)系2．參考橢球體（ReferenceEllipsoid）參考橢球體的名稱時(shí)間長(zhǎng)半軸a/m短半軸b/m扁率α貝塞爾（德，Bessel）橢球體1841年637739763560791

:

299.15克拉克（英，Clarke）橢球體1866年637820663565341

:

295.00海福特（美，Hyford）橢球體1880年637824963565151

:

293.47克拉索夫斯基（Krasovsky）橢球體1910年637838863569121

:

297.001975國(guó)際橢球體1975年637824563568631

:

298.301980國(guó)際橢球體1980年637814063567551

:

298.257全球地心坐標(biāo)系1979年637813763567521

:

298.257常用的參考橢球體及主要參數(shù)3.1參考橢球體與坐標(biāo)系3．坐標(biāo)系坐標(biāo)系通常有兩種：地理坐標(biāo)系和投影坐標(biāo)系。地理坐標(biāo)系是直接建立在參考橢球體上的，用經(jīng)度和緯度表示地理對(duì)象的位置。投影坐標(biāo)系是建立在平面上的。坐標(biāo)系參考橢球體坐標(biāo)系原點(diǎn)橢球體長(zhǎng)半軸/m橢球體短半軸/m1954北京坐標(biāo)系克拉索夫斯基橢球體橢球體中心63782456356863.01980西安坐標(biāo)系1975國(guó)際橢球體橢球體中心63781406356755.2882WGS84（1984世界大地坐標(biāo)系）WGS84橢球體橢球體地心63781376356752.3142CGCS2000（2000國(guó)家大地坐標(biāo)系）與我國(guó)地形逼近的橢球體橢球體地心63781376356752.31414常用的坐標(biāo)系及參數(shù)3.1參考橢球體與坐標(biāo)系3．坐標(biāo)系地理坐標(biāo)系：地理坐標(biāo)系以參考橢球體中心為原點(diǎn)，以本初子午線（即0度經(jīng)線）為縱軸方向，以赤道平面為橫軸方向。圓點(diǎn)的坐標(biāo)就應(yīng)該是（50，40），單位為度。緯度是相對(duì)于赤道進(jìn)行測(cè)量的，其范圍是-90°（南極點(diǎn)）到+90°（北極點(diǎn)）。經(jīng)度是相對(duì)于本初子午線進(jìn)行測(cè)量的，其范圍是-180°（向西行進(jìn)時(shí)）到+180°（向東行進(jìn)時(shí)）。3.1參考橢球體與坐標(biāo)系3．坐標(biāo)系大地坐標(biāo)系：3.1參考橢球體與坐標(biāo)系（1）北京54坐標(biāo)系：參心大地坐標(biāo)系；采用克拉索夫斯基橢球的兩個(gè)幾何參數(shù)；大地原點(diǎn)在原蘇聯(lián)的普爾科沃；采用多點(diǎn)定位法進(jìn)行橢球定位；高程基準(zhǔn)為1954年青島驗(yàn)潮站求出的黃海平均海水面。3．坐標(biāo)系大地坐標(biāo)系：3.1參考橢球體與坐標(biāo)系（2）西安80坐標(biāo)系：參心坐標(biāo)系；大地原點(diǎn)在陜西省涇陽(yáng)縣永樂鎮(zhèn)；橢球參數(shù)采用IUG1975年大會(huì)推薦的參數(shù)多點(diǎn)定位；基準(zhǔn)面采用青島大港驗(yàn)潮站1952－1979年確定的黃海平均海水面（即1985國(guó)家高程基準(zhǔn)）。3．坐標(biāo)系大地坐標(biāo)系：3.1參考橢球體與坐標(biāo)系（3）2000國(guó)家大地坐標(biāo)系（CGCS2000）：國(guó)家大地坐標(biāo)系是測(cè)制國(guó)家基本比例尺地圖的基礎(chǔ)。是《測(cè)繪法》的規(guī)定的大地坐標(biāo)系統(tǒng)。原點(diǎn)為整個(gè)地球的質(zhì)量中心。以全球參考基準(zhǔn)為背景的、全國(guó)統(tǒng)一的、協(xié)調(diào)一致的坐標(biāo)系統(tǒng)，來處理國(guó)家、區(qū)域、海洋與全球化的資源、環(huán)境、社會(huì)和信息等問題。3．坐標(biāo)系大地坐標(biāo)系：3.1參考橢球體與坐標(biāo)系（4）WGS84坐標(biāo)系：美國(guó)國(guó)防部研制確定的一種國(guó)際上采用的地心坐標(biāo)系。坐標(biāo)原點(diǎn)為地球質(zhì)心原點(diǎn)為地球質(zhì)心。GPS廣播星歷采用以WGS84坐標(biāo)系。3．坐標(biāo)系大地坐標(biāo)系：3.1參考橢球體與坐標(biāo)系（5）GCG-02和BD-09坐標(biāo)系：GCJ-02是火星坐標(biāo)系，是國(guó)家測(cè)繪局于2002年發(fā)布的坐標(biāo)系。GCJ-02是在WGS84基礎(chǔ)上加密而成的，高德地圖、騰訊地圖、谷歌地圖（中國(guó)大陸板塊）等使用。BD-09是百度坐標(biāo)系，該坐標(biāo)系在GCJ-02的基礎(chǔ)上再次進(jìn)行加密，供百度地圖使用。1．地圖投影的概念將橢球面上的客觀世界表現(xiàn)在有限的平面上，首先要實(shí)現(xiàn)由球面到平面的轉(zhuǎn)換。地圖投影是指建立地球橢球面上的經(jīng)/緯線網(wǎng)和平面上的經(jīng)/緯線網(wǎng)對(duì)應(yīng)關(guān)系的方法。3.2地圖投影如何轉(zhuǎn)換2．地圖投影的分類按投影面的形態(tài)不同，分為圓錐投影、圓柱投影和方位投影。根據(jù)投影面與參考橢球體的相對(duì)位置的不同，分為正軸投影、斜軸投影和橫軸投影。按照地圖投影后的幾何變形，分為等角投影、等積投影和等距投影。按照投影面與地球位置關(guān)系的不同，分為正軸、斜軸、橫軸、相切和相割投影。3.2地圖投影3．墨卡托投影墨卡托投影假設(shè)地球被套在一個(gè)圓柱中，赤道與圓柱相切，先假設(shè)在地球中心放一盞燈，把地球橢球面上的圖形投影到圓柱體上，再把圓柱體展開，就能夠以墨卡托投影形成一幅世界地圖。3.2地圖投影4．Web墨卡托投影Web墨卡托投影在整個(gè)世界范圍內(nèi)，以赤道為標(biāo)準(zhǔn)緯線，以本初子午線為中央經(jīng)線，以兩者的交點(diǎn)為坐標(biāo)系原點(diǎn)，向東、向北為正，向西、向南為負(fù)。EPSG:3857是Web墨卡托投影在Web地圖領(lǐng)域被廣泛使用的坐標(biāo)系。采用Web墨卡托投影坐標(biāo)系的地圖的最大缺點(diǎn)就是和實(shí)際的誤差太大，變形非常嚴(yán)重。3.2地圖投影5．EPSGEPSG發(fā)布了一個(gè)坐標(biāo)參照系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集，并維護(hù)坐標(biāo)參照系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集參數(shù)，以及坐標(biāo)轉(zhuǎn)換描述，數(shù)據(jù)集對(duì)收錄到的坐標(biāo)參照系統(tǒng)進(jìn)行了編碼。https://epsg.io是查詢EPSG代碼的網(wǎng)站。我國(guó)常用坐標(biāo)系的EPSG代碼：EPSG:4326是WGS84的代碼。EPSG:3857是Web墨卡托投影坐標(biāo)系的代碼。EPSG:4490是CGCS2000的代碼。EPSG:4549是CGCS2000投影坐標(biāo)系的代碼。EPSG:4214是1954北京坐標(biāo)系的代碼。EPSG:4610是1980西安坐標(biāo)系的代碼。3.2地圖投影6．投影庫(kù)Proj4jsProj4js是一個(gè)開源的JS庫(kù)，用于將點(diǎn)坐標(biāo)從一個(gè)坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到另一個(gè)坐標(biāo)系，包括基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換。坐標(biāo)可以是形式{x：x，y：y}，也可以是數(shù)組方式[x，y]。3.2地圖投影1．屏幕坐標(biāo)系屏幕坐標(biāo)系以左上角為坐標(biāo)系原點(diǎn)，沿x軸向右為正值，沿y軸向下為正值。GIS數(shù)據(jù)中的邏輯坐標(biāo)，一般采用的是直角坐標(biāo)系。直角坐標(biāo)系沿x軸向右方向?yàn)檎?，反之為?fù)值；沿y軸向上方向?yàn)檎担粗疄樨?fù)值。y軸方向與屏幕坐標(biāo)是反的。3.3地圖坐標(biāo)系與屏幕坐標(biāo)系的映射屏幕坐標(biāo)系2．邏輯坐標(biāo)與屏幕坐標(biāo)的映射邏輯坐標(biāo)到屏幕坐標(biāo)的映射可以看成現(xiàn)實(shí)世界中的景物在屏幕繪圖系統(tǒng)屏幕上的顯示。3.3地圖坐標(biāo)系與屏幕坐標(biāo)系的映射r

是屏幕坐標(biāo)系中的單位長(zhǎng)度與邏輯坐標(biāo)系中對(duì)應(yīng)的實(shí)際長(zhǎng)度之比。1．基于SVG的地圖渲染可伸縮矢量圖層（ScalableVectorGraphics，SVG）用來定義用于網(wǎng)絡(luò)中基于矢量的圖形。SVG使用XML格式定義圖形，類似XHTML，可以用來繪制矢量圖層。2008年，SVGTiny1.2成為W3C的推薦標(biāo)準(zhǔn)。強(qiáng)大的動(dòng)態(tài)交互圖形。SVG完全支持DOM。SVG文件比PNG、JPEG等格式的文件要小很多。SVG的基本圖形包括矩形（rect）、圓（circle）、橢圓（ellipse）、線段（line）、折線（polyline）、多邊形（polygon）、路徑（path）。3.4WebGIS的地圖渲染1．基于SVG的地圖渲染SVG圖形示例。3.4WebGIS的地圖渲染1．基于SVG的地圖渲染SVG空間數(shù)據(jù)表達(dá)。3.4WebGIS的地圖渲染SVG的地圖渲染效果2．Canvas地圖渲染Canvas是HTML5的一個(gè)新特性，Canvas本身是一個(gè)HTML元素，所以需要HTML元素配合高度和寬度屬性來定義一塊可繪制區(qū)域，定義區(qū)域之后使用JavaScript的腳本繪制圖形的HTML元素。Canvas可以繪制基本的圖形，并渲染地圖、制作照片、繪制動(dòng)畫，還可以處理和渲染視頻等。（1）創(chuàng)建一個(gè)Canvas矩形框。<canvasid="canvas"width="200"height="100"style="border:1pxsolid#000000;"></canvas>（2）使用JavaScript繪制圖形。letc=document.getElementById("canvas")letctx=c.getContext("2d")ctx.fillStyle="#FF0000"ctx.fillRect(0,0,150,75)3.4WebGIS的地圖渲染2．Canvas地圖渲染3.4WebGIS的地圖渲染用canvas在頁(yè)面上畫一個(gè)坐標(biāo)軸2．Canvas地圖渲染Canvas與SVG對(duì)比：（1）基本原理。SVG是基于DOM進(jìn)行地圖渲染，Canvas是基于JavaScript來繪制圖形的，是逐像素進(jìn)行地圖渲染。（2）可擴(kuò)展性。SVG圖形不是基于像素，可以在任何分辨率下實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的打印，Canvas不適合在任意分辨率下打印。（3）渲染能力。當(dāng)SVG很復(fù)雜時(shí)，地圖渲染就會(huì)變得很慢。Canvas提供高性能的地圖渲染和更快的圖形處理能力。（4）靈活度。SVG創(chuàng)建動(dòng)畫和制作特效都非常方便。Canvas創(chuàng)建動(dòng)畫時(shí)需要一幀一幀地重繪。（5）使用場(chǎng)景。Canvas主要用于游戲開發(fā)、繪制圖形等。SVG非常適合顯示矢量Logo、Icon幾何設(shè)計(jì)。3.4WebGIS的地圖渲染3．WebGL渲染技術(shù)引入WebGL技術(shù)后，三維頁(yè)面的渲染主要是通過OpenGLES著色器實(shí)現(xiàn)的。與傳統(tǒng)的前端頁(yè)面結(jié)構(gòu)相比，WebGL網(wǎng)頁(yè)多了由三維渲染引擎和OpenGLES著色器組成的WebGL協(xié)議。3.4WebGIS的地圖渲染傳統(tǒng)網(wǎng)頁(yè)和WebGL網(wǎng)頁(yè)的差異3．WebGL渲染技術(shù)目前WebGL版本主要有基于OpenGLES2.0的WebGL1.0和基于OpenGLES3.0的WebGL2.0。WebGL2.0主要新增了WebGL的選擇擴(kuò)展性。3.4WebGIS的地圖渲染W(wǎng)ebGL的發(fā)展歷程3．WebGL渲染技術(shù)WebGL處理流程。3.4WebGIS的地圖渲染基于WebGL展示的三維地圖（白模）效果1．WebGIS空間數(shù)據(jù)的特點(diǎn)1．地理信息本身就具有地域分布特征。2．地理信息存儲(chǔ)方式不同，表現(xiàn)出異質(zhì)的特點(diǎn)。3．中間件應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)不同。4．WebGIS的客戶端不同，支持的地理信息格式不同。3.5WebGIS空間數(shù)據(jù)組織GeoJSON是基于JSON的地理數(shù)據(jù)交換格式，它定義了多種JSON對(duì)象和方式，組合起來表達(dá)地理要素及其屬性、空間范圍等。GeoJSON對(duì)象可以表示空間區(qū)域（單個(gè)幾何體）、空間有界實(shí)體（單個(gè)要素）、要素集合（FeatureCollection）。2．基于GeoJSON的空間數(shù)據(jù)表達(dá)3.5WebGIS空間數(shù)據(jù)組織GeoJSON支持的幾何類型點(diǎn)線面多點(diǎn)多線多面幾何集合GeoJSON要素集合的例子。在GeoJSON中，要素包含一個(gè)幾何對(duì)象及其屬性，要素集合則由要素?cái)?shù)組構(gòu)成。2．基于GeoJSON的空間數(shù)據(jù)表達(dá)3.5WebGIS空間數(shù)據(jù)組織Point（點(diǎn)）LineString（線）Polygon（面）GeoJSON對(duì)象：常見類型就是點(diǎn)、線、面三種，實(shí)際應(yīng)用中又?jǐn)U展了多點(diǎn)、多線、多面幾種數(shù)據(jù)格式。2．基于GeoJSON的空間數(shù)據(jù)表達(dá)3.5WebGIS空間數(shù)據(jù)組織GeoJSON簡(jiǎn)單幾何體。2．基于GeoJSON的空間數(shù)據(jù)表達(dá)3.5WebGIS空間數(shù)據(jù)組織GeoJSON多幾何體。2．基于GeoJSON的空間數(shù)據(jù)表達(dá)3.5WebGIS空間數(shù)據(jù)組織GeoJSON定義屬性：屬性通過properties字段定義。Feature還有一個(gè)名為properties的成員，其值是一個(gè)JSON對(duì)象（或null），定義了Feature的屬性。Feature還可以有一個(gè)可選的id成員，該成員帶有一個(gè)唯一的字符串或空值，用于指定要素的標(biāo)識(shí)符。2．基于GeoJSON的空間數(shù)據(jù)表達(dá)3.5WebGIS空間數(shù)據(jù)組織GML模型是基于OpenGIS的抽象規(guī)范。GML提供了一套核心模式和一個(gè)基于對(duì)象-屬性（Object-Properties）模型的簡(jiǎn)單語(yǔ)義模型。GML3.0中有28種核心模式。3．基于GML的空間數(shù)據(jù)表達(dá)3.5WebGIS空間數(shù)據(jù)組織（1）要素模式（FeatureSchema）。（2）幾何模式（GeometrySchema）。（3）拓?fù)淠Ｊ剑═opologySchema）。（4）時(shí)態(tài)模式（TemporalSchema）和動(dòng)態(tài)要素（DynamicFeature）模式。（5）坐標(biāo)參考系統(tǒng)（CoordinateReferenceSystem，CRS）。（6）圖層模式（CoverageSchema）。GML3.0中主要核心模式要素模式幾何模式拓?fù)淠Ｊ綍r(shí)態(tài)模式動(dòng)態(tài)要素模式坐標(biāo)參考系統(tǒng)圖層模式GML應(yīng)用模式開發(fā)：利用GML模型及其模式組件，用戶可以在GML應(yīng)用模式中定義地理要素。用戶在GML應(yīng)用模式開發(fā)的過程中，除了要遵循GML語(yǔ)義模型和句法規(guī)則，還必須考慮相關(guān)的技術(shù)問題。3．基于GML的空間數(shù)據(jù)表達(dá)3.5WebGIS空間數(shù)據(jù)組織（1）要素關(guān)系描述。如“道路”“橫跨”“峽谷”。GML應(yīng)用模式開發(fā)：（2）要素類型。

在GML中，要素不能作為屬性，主要通過元素而非屬性實(shí)現(xiàn)對(duì)類型的描述。例如，Road對(duì)象如下所示：3．基于GML的空間數(shù)據(jù)表達(dá)3.5WebGIS空間數(shù)據(jù)組織<elementname="Road"substitutionGroup="gml:Feature"/>GML應(yīng)用模式開發(fā)：（3）幾何類型定義。應(yīng)盡量從具體的幾何類型派生新的類型。例如，如果某個(gè)元素是曲線類型，那么可以直接從gml:AbstractCruveType派生；如果可能的話，還可以從一個(gè)具體的子類型派生，如gml:LineString。3．基于GML的空間數(shù)據(jù)表達(dá)3.5WebGIS空間數(shù)據(jù)組織GML應(yīng)用模式開發(fā)：（4）復(fù)雜要素定義。復(fù)雜要素由多個(gè)要素構(gòu)成，如飛機(jī)場(chǎng)由跑道、塔臺(tái)、候車亭、出入通道等要素構(gòu)成。在GML應(yīng)用模式的建立過程中，可以將這類要素建模為復(fù)雜要素（包含各個(gè)成員要素），也可以將這類要素建模為一個(gè)具有復(fù)雜幾何（ComplexGeometry）屬性的簡(jiǎn)單要素。選擇哪種方式進(jìn)行建模完全取決于應(yīng)用的目的。如果只關(guān)心機(jī)場(chǎng)本身，而對(duì)各個(gè)組成部分不感興趣，那么應(yīng)該選用復(fù)雜幾何對(duì)象的方法，將機(jī)場(chǎng)用MultiPolygon或者M(jìn)ultiGeometry來表示。如果想分離機(jī)場(chǎng)的各個(gè)部分，主要關(guān)注的是各個(gè)部分的情況，那么應(yīng)該將這些對(duì)象作為獨(dú)立的要素，并且將機(jī)場(chǎng)作為要素進(jìn)行處理。3．基于GML的空間數(shù)據(jù)表達(dá)3.5WebGIS空間數(shù)據(jù)組織GML應(yīng)用模式開發(fā)：（5）空間信息組織。在地理要素建模時(shí)，通常有兩種方式：幾何屬性和拓?fù)鋵傩苑珠_表達(dá)。將幾何屬性嵌入拓?fù)鋵傩灾小?．基于GML的空間數(shù)據(jù)表達(dá)3.5WebGIS空間數(shù)據(jù)組織KML最初由Keyhole公司開發(fā)，是一種基于XML語(yǔ)法與格式的、用于描述和保存地理信息（如點(diǎn)、線、圖形、多邊形和模型等）的編碼規(guī)范，可以被谷歌地球（GoogleEarth）和谷歌地圖（GoogleMap）識(shí)別并顯示。KML主要用于記錄某一地點(diǎn)或連續(xù)地點(diǎn)的時(shí)間、經(jīng)度、緯度、海拔等地理信息數(shù)據(jù)，經(jīng)常被用于公共信息發(fā)布。使用ZIP格式可以將KML文件及其相關(guān)圖片壓縮成KMZ檔案，這樣一方面可以減小文件的大??；另一方面可以在專用網(wǎng)絡(luò)上共享。4．基于KML的空間數(shù)據(jù)表達(dá)3.5WebGIS空間數(shù)據(jù)組織1．地圖柵格切片的原理地圖的預(yù)生成一般將指定范圍的地圖按照指定尺寸（如256px等）和指定格式（如JPEG、PNG等）切成若干行及列的正方形圖片，切圖所獲得的地圖柵格切片也稱瓦片。地圖柵格切片的第1級(jí)有1張切片，第二級(jí)的切片按照四叉樹原理，每張切片可以分為4張切片，依此類推。1．地圖柵格切片3.6地圖切片2．基于地圖柵格切片的WebGIS工作流程（1）服務(wù)器預(yù)先將要發(fā)布的地圖生成多級(jí)地圖柵格切片。（2）客戶端在使用地圖時(shí)，根據(jù)客戶端的地圖需求，確定需要加載的地圖柵格切片（切片的級(jí)號(hào)、行號(hào)、列號(hào)）。（3）客戶端的多線程功能可以同時(shí)下載多個(gè)切片。當(dāng)?shù)貓D窗口發(fā)生移動(dòng)、縮放等地理范圍變化時(shí)，可以同時(shí)下載多個(gè)新的地圖柵格切片來拼成一幅完整的地圖。1．地圖柵格切片3.6地圖切片服務(wù)器客戶端加載地圖切片多線程下載切片切片請(qǐng)求預(yù)生成地圖切片地圖矢量切片以金字塔方式切割矢量數(shù)據(jù)，只不過切割的不是柵格圖片，而是矢量數(shù)據(jù)的描述性文件。目前地圖矢量切片主要有以下三種格式：GeoJSON、TopoJSON和MapboxVectorTile（MVT）。2．地圖矢量切片3.6地圖切片地圖矢量切片TopoJSONMapboxVectorTile（MVT）GeoJSON地圖矢量切片的原理：以MVT為例。地圖矢量切片只能用于渲染。雖然是矢量格式，但它們不可編輯。MVT采用PBF格式組織單個(gè)切片內(nèi)要素的信息。PBF是一種輕便、高效的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式。2．地圖矢量切片3.6地圖切片地圖矢量切片的編碼規(guī)則：以MVT為例。①幾何位置信息編碼。PBF格式的地圖矢量切片在存儲(chǔ)幾何位置信息時(shí)所用的坐標(biāo)系是以地圖矢量切片左上角為原點(diǎn)、以x軸向右為正、以y軸向下為正，坐標(biāo)值以格網(wǎng)數(shù)為單位。單個(gè)地圖矢量切片的默認(rèn)格網(wǎng)數(shù)為4096×4096。2．地圖矢量切片3.6地圖切片地圖矢量切片的編碼規(guī)則：以MVT為例。②切片屬性信息編碼。PBF格式的切片屬性信息被編碼為tags字段中的一對(duì)整數(shù)。在存儲(chǔ)大量的重復(fù)字段名稱和屬性值的要素信息時(shí)，PBF格式能夠很好地避免重復(fù)信息。2．地圖矢量切片3.6地圖切片表3.7切片屬性信息編碼表地圖矢量切片的編碼規(guī)則：以MVT為例。③環(huán)繞順序。為了讓渲染器能夠正確區(qū)分哪些多邊形是洞，哪些多邊形是單獨(dú)的幾何對(duì)象，要求所有多邊形都是有效的。任何多邊形內(nèi)環(huán)的方向都必須與其父外環(huán)的環(huán)繞順序相反，并且所有內(nèi)環(huán)都必須直接從屬于其所屬的外環(huán)。外環(huán)必須采用順時(shí)針方向，內(nèi)環(huán)必須采用逆時(shí)針方向（屏幕坐標(biāo)）。3.6地圖切片2．地圖矢量切片地圖矢量切片的裁剪：當(dāng)已有的地圖矢量要素被切片后，在地圖的構(gòu)建過程中必然會(huì)涉及地圖矢量圖層的裁剪，裁剪的關(guān)鍵在于地圖矢量切片范圍內(nèi)點(diǎn)、線、面要素的坐標(biāo)信息的分割。對(duì)于矢量對(duì)象的裁剪，最基本的是點(diǎn)要素的裁剪，因?yàn)辄c(diǎn)是構(gòu)成線要素和面要素的基本單位。最重要的是線要素的裁剪，無論面要素如何復(fù)雜，最終都要?dú)w結(jié)到以線要素的裁剪方式去處理。3.6地圖切片2．地圖矢量切片點(diǎn)要素裁剪線要素裁剪面要素裁剪地圖矢量切片的裁剪：①點(diǎn)要素的裁剪。點(diǎn)要素由坐標(biāo)（x，y）構(gòu)成。點(diǎn)要素的裁剪比較容易，只需要判斷該點(diǎn)是否位于當(dāng)前地圖矢量切片范圍之內(nèi)，若在則將該點(diǎn)寫入地圖矢量切片即可。②線要素的裁剪。線要素的裁剪略復(fù)雜一些，線要素與地圖矢量切片之間的關(guān)系可以分為無交點(diǎn)、有一個(gè)交點(diǎn)、有兩個(gè)交點(diǎn)和線要素與地圖矢量切片多次相交4種情況。3.6地圖切片2．地圖矢量切片地圖矢量切片的裁剪：③面要素的裁剪。面要素與地圖矢量切片范圍之間的關(guān)系主要有4種。3.6地圖切片2．地圖矢量切片地圖矢量切片的合并：因?yàn)樵诘貓D矢量切片的裁剪過程中，地圖矢量要素的完整性被破壞，如果不預(yù)先合并，直接繪制地圖矢量數(shù)據(jù)，會(huì)出現(xiàn)許多原始數(shù)據(jù)中不存在的新增節(jié)點(diǎn)和地圖矢量切片邊界線。合并的過程就是要重建地圖矢量要素在可視區(qū)域的完整性，并且保證可視區(qū)域的地理要素是合理、無歧義的。下面分別對(duì)點(diǎn)要素、線要素、面要素的合并方法進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。3.6地圖切片2．地圖矢量切片點(diǎn)要素合并線要素合并面要素合并地圖矢量切片的合并：①點(diǎn)要素的合并。點(diǎn)要素的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，它與地圖矢量切片的關(guān)系僅有被包含和位于地圖矢量切片邊界兩種，僅需要將地圖矢量切片中的點(diǎn)要素復(fù)制到合并區(qū)域中即可。②線要素的合并。線要素的合并是基于地圖矢量切片內(nèi)唯一的要素ID來實(shí)現(xiàn)的。將地圖矢量切片內(nèi)兩個(gè)要素ID相同的線要素按順序復(fù)制到合并區(qū)域中即可，在合并過程中可能出現(xiàn)兩種情況。3.6地圖切片2．地圖矢量切片地圖矢量切片的合并：②線要素的合并。3.