瓦片地图技术在桌面端GIS中的应用VIP免费

2011年8月第9卷第4期地理空间信息GEOSPATIALINFORMATIONAug.,2011Vol.9,No.4瓦片地图技术在桌面端GIS中的应用黄梦龙（福建省基础地理信息中心，福建福州350003）摘要：介绍了瓦片地图技术及相关标准，分析了瓦片地图技术在桌面端GIS的应用需求，基于ArcGISEngine设计了瓦片图层，实现了地图瓦片数据在桌面端GIS的加载，并基于统一配置的策略，实现了多源瓦片地图数据在桌面端GIS系统中的集成；最后开发了系统原型，证明了文中提出的方法的可行性。关键词：桌面端GIS；WebGIS；瓦片地图；地图服务中图分类号：P208文献标志码:B文章编号:1672-4623(2011)04-0150-03收稿日期：2011-06-071瓦片地图技术及相关标准地图瓦片技术是一种地图预缓存技术[1]。地图瓦片技术将配置好的一定坐标范围的地图，按照固定的若干个比例尺（瓦片级别）和指定图片尺寸，切成若干行及列的正方形图片，以指定的格式保存成图像文件，按一定的命名规则和组织方式存储到目录系统中或是数据库系统里，形成金字塔模型的静态地图缓存，地图切图所获得的地图切片也叫瓦片（Tile）。瓦片金字塔模型是一种多分辨率层次模型，从瓦片金字塔的底层到顶层，分辨率越来越低，但表示的地理范围不变。瓦片金字塔的示意如图1所示。图1瓦片金字塔瓦片地图由于采用了以"空间换取时间"的策略，预先缓存地图，读取静态的图片在客户端拼接浏览，从而可以快速地提供地图的服务，带来更好的用户体验。瓦片地图技术最初出现在大型的地图网站中，如GoogleMap，YahooMaps，VirtualEarth等。由于这些网站采用的切片技术缺乏互操作性，OSGeo在2006年提出了WMS-C（WMSTileCache）[2]，以允许WMS服务器优化图像的生成，并开发了TMS（TiledMapService）瓦片地图规范[3]。随后在2007年OGC组织的WMS修订工作组接受了将瓦片支持作为WMS接口的一部分的建议，定义了单独的瓦片地图标准WMTS（WebMapTileService）[4]。到2010年将WMTS发布为OGC标准，WMTS的发布有力推动了瓦片地图技术的应用。2桌面端GIS瓦片地图需求分析瓦片地图技术目前在WebGIS中得到了广泛的应用。WebGIS是一种B/S模式的InternetGIS[5]，是Web技术与GIS技术相结合的产物。早期的WebGIS在提供地图服务时，采用实时渲染的方式，由服务器响应用户的请求实时渲染地图并返回给浏览器端显示，效率较低。瓦片地图技术的出现及相关标准的制定，提高了地图绘制和传输的效率，促进了地图服务的应用。地图瓦片技术在WebGIS和地图服务方面得到了广泛的应用，但在传统的桌面端GIS，瓦片地图应用则比较少。桌面端GIS是一种在个人电脑上安装和运行的GIS软件[6]。由于桌面端GIS运行于单机环境或是基于C/S结构运行于局域网环境，一方面对网络带宽的依赖较小；另一方面本身具有实时较强的运算和处理能力，因而地图的实时渲染对桌面端GIS而言并不是影响性能的瓶颈。这也是导致地图瓦片技术在桌面端GIS应用较少的原因。另外我们也注意到，与WebGIS相比，桌面端GIS具有更为丰富的功能和更强的分析处理能力。WebGIS的运行依赖于浏览器的处理能力，数据的传输受带宽的限制，特别是需要加载和处理的数据量较大的情况下，Web浏览器并不能胜任。另外对于GIS查询统计等功能，WebGIS依赖于服务器端的处理能力，尽管随着WPS等服务的出现[7]，WebGIS通过对服务器端的服务调用也可以完成一定的GIS分析处理操作，但复杂的专业分析处理功能仍然需要在本地完成，尤其是在处理的数据量大，请求响应性能要求高的场合。在这样的情况下，桌面端GIS比WebGIS更能满足用户的需求，而将地图瓦片技术应用到桌面端GIS中，既可以调用远程服务器上的瓦片地图服务，丰富GIS系地理空间信息150第9卷第4期统的数据，降低基础数据的投资，又可以借助桌面端GIS强大的分析处理能力，满足用户的专业需求。在某些情况下，如系统涉密，没有网络环境等原因，GIS系统只能运行于局域网或是单机上，而系统建设由于数据成本高等，底图数据无法获取。此时采用地图瓦片技术，从数据提供单位获取地图切片库集成到桌面端GIS系统中，不失为一种好的解决办法。3瓦片地图技术在桌面端GIS中的应用实践实现瓦片地图在桌面端GIS应用的前提条件是能够将地...