為cesium搭建離線地圖服務(wù)——瓦片數(shù)據(jù)原理以及本地瓦片數(shù)據(jù)服務(wù)部署的思路

兩個(gè)術(shù)語(yǔ)：

quadkey?——三維地圖加載瓦片地圖圖片的鍵值，在請(qǐng)求url中可以看到；

TileXY——瓦片地圖圖片在整個(gè)地圖中的坐標(biāo)，也用作該瓦片圖的存儲(chǔ)目錄；

一、地圖分片原理

以Cesium默認(rèn)加載的bing maps tile system為例。其地圖以一種四叉樹的方式進(jìn)行存儲(chǔ)和加載。每當(dāng)放大地圖時(shí)，會(huì)根據(jù)放大層級(jí)以及當(dāng)前區(qū)域加載對(duì)應(yīng)子層級(jí)的地圖圖片，在瀏覽器進(jìn)行拼接展示。

官方給的示意圖如下：

圖中每個(gè)區(qū)域的紅色的數(shù)字編碼，可以記做TileXY。

二、瓦片地圖圖片的URL格式

Bing Maps的瓦片地圖圖片的URL的格式為:

http://ecn.t{0}.tiles.virtualearth.net/tiles/{1}{2}.png? g={4}

參數(shù)解釋：

參數(shù)

解釋

說明

{0}

代表Bing Maps的服務(wù)器，平衡負(fù)載

現(xiàn)在看來(lái)取值可以是0~7，也就是8臺(tái)服務(wù)器

{1}

地圖類型

衛(wèi)星地圖：a；普通地圖：r；混合地圖：h

{2}

瓦片地圖圖片鍵值（quadkey?）

通過對(duì)應(yīng)地圖區(qū)域的位置、顯示尺度等計(jì)算而來(lái)

{3}

地圖圖片類型

取值為png | jpeg | jpg

{4}

地圖版本

其他url參數(shù)可以參考bing maps的官方文檔。

其他地圖供應(yīng)商的url大同小異。

三、瓦片數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)

瓦片數(shù)據(jù)在文件系統(tǒng)中以下面這種路徑形式（z/x/y.jpg，即TileXY方式）存儲(chǔ)的：

上圖中的圖片路徑是 2/2/1.jpg，即按照TileXY方式描述的 {地圖放大層級(jí)}/{X坐標(biāo)}/{Y坐標(biāo)}.jpg。它對(duì)應(yīng)的url是：

https://ecn.t3.tiles.virtualearth.net/tiles/a123.jpg?g=9675

也就是url中的圖片名 a123.jpg（quadkey）和文件夾路徑（TileXY）存在換算的映射。

四、quadkey和TileXY之間的映射

根據(jù)官方文檔：在給定level下，把行號(hào)Y和列號(hào)X轉(zhuǎn)換為2進(jìn)制，然后行列交叉存儲(chǔ)，再轉(zhuǎn)換為4進(jìn)制，即得到了相應(yīng)的quadkey。譬如Level 3的第6行第4列的Tile計(jì)算：tileY = 5 = 101 ，tileX = 3 = 011；quadkey = 100111 = 213（4進(jìn)制） = “213”。反過來(lái)計(jì)算就是quadkey到TileXY的轉(zhuǎn)換。根據(jù)此方法，就很容易寫quadkey到TileXY之間的轉(zhuǎn)換代碼。

五、本地搭建Maps服務(wù)方案

如果考慮網(wǎng)絡(luò)不可用的場(chǎng)景，就需要構(gòu)建本地Maps的服務(wù)。

比較可行的方案是根據(jù)url規(guī)則，將需要的地圖瓦片數(shù)據(jù)批量下載到本地服務(wù)器，并根據(jù)quadkey和TileXY的映射關(guān)系配置路由，cesium的地圖源的請(qǐng)求改成從本地服務(wù)器獲取。

當(dāng)前有對(duì)應(yīng)腳本工具對(duì)瓦片數(shù)據(jù)進(jìn)行批量下載，唯一問題是數(shù)據(jù)量有些大。中國(guó)范圍內(nèi)如果地圖縮放支持到16級(jí)的衛(wèi)星地圖影像，中國(guó)的地圖數(shù)據(jù)有圖片約1.17億張。放大到16級(jí)大概是下面效果，地面分辨率2.39m每像素。

所以如果使用此方案，需要：

1、根據(jù)我們實(shí)際需要下載對(duì)應(yīng)區(qū)域、對(duì)應(yīng)縮放層級(jí)的瓦片數(shù)據(jù)，如國(guó)外區(qū)域只下載部分層級(jí)，國(guó)內(nèi)下載到16級(jí)，避免用到的數(shù)據(jù)占用太大；

2、有足夠空間、有服務(wù)器存放瓦片數(shù)據(jù)，同時(shí)在此服務(wù)器上部署Maps服務(wù)，并配置好請(qǐng)求路由映射；

3、修改cesium對(duì)應(yīng)的配置，改成三維地圖圖片加載走自己部署的Maps服務(wù)器，對(duì)應(yīng)Viewer初始化時(shí)候配置imageryProvider參數(shù)。如：

// 衛(wèi)星圖設(shè)置為本地影像 imageryProvider : new Cesium.UrlTemplateImageryProvider({ url: "/resource/map-tile/bing/{z}/{x}/{y}.jpg", }),

六、如何下載地圖數(shù)據(jù)

目前發(fā)現(xiàn)了一個(gè)名為MapTileDownloader的軟件比較好用。感興趣的可以找找試試。

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