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WebGIS

相关资料

坐标系:墨卡托投影

墨卡托(Mercator)投影,是一种“等角正切圆柱投影”,原理是假设地球被围在一中空的圆柱里,其标准纬线与圆柱相切接触,再假想地球中心有一盏灯,把球面上的图形投影到圆柱体上,把圆柱体展开,这就是一幅选定标准纬线上的“墨卡托投影”绘制出的地图。
墨卡托投影经纬线横平竖直。经线之间间距相等。形状和角度不变。赤道处面积不变,纬度越高,面积放大的倍数越大。
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Web 墨卡托投影:EPSG3857

Web Mercator(墨卡托)是由 Google 最先发明的。在投影过程中,将表示地球的参考椭球体近似的作为正球体处理(正球体半径 R = 椭球体半长轴 a)。由于墨卡托投影当纬度接近两极时,y 值趋向于无穷大,那些“懒惰的工程师”为了方便,就把 Y 轴的取值范围也限定在 X 轴相同范围,搞个正方形地图,而形成了 Web Mercator 投影。
目前在互联网上的大部分全国公众地图网站均采用此坐标系。
投影坐标系范围是:

  • 最小 ( -20037508.3427892, -20037508.3427892)
  • 最大 ( 20037508.3427892, 20037508.3427892) 对应的纬度范围是:
  • 最小 (-180, -85.05112877980659 ),最大 ( 180, 85.05112877980659 )

当前通用的坐标系标准

国际:

  • WGS84 坐标系 【EPSG4326】
    国内:
  • 1985 国家高程基准
  • 两个已弃用参心坐标系:北京 54、西安 80
  • 2000 国家大地坐标系(CGCS2000)【EPSG4490】
  • 火星坐标系(GCJ-02)

WKID 与 EPSG

WKID 即 Well Known ID,众所周知的 ID 号的意思。EPSG 是管理这些 ID 号的一个组织,网站是 epsg.io
通常来说,一个 GIS 里的坐标系统,必须有一个 WKID,某些特别的除外
常见 EPSG:

  • EPSG4326 WGS84 美国 GPS 使用的一个全球地理坐标系统
  • EPSG4490 CGCS2000 中国国家 2000 地理坐标系统
  • EPSG3857 Web Mercator 投影

GIS 数据

GIS 地图数据由不同图层构成,各图层内的数据可以分为矢量或栅格数据。
矢量数据:矢量数据结构是如同 X,Y(或者 X,Y,Z)坐标,利用点,线,面的形式来表达现实世界,具有定位明显,属性隐含的特点。由于矢量数据具有数据结构紧凑,冗余度低,表达精度高。 (shp,kml,geojson,dxf/dwg)
栅格数据:瓦片图 。用于空间分析和地表模拟。(tif,dem,img)
二维 WebGIS 的地图结构:

  • 栅格底图图层
  • 矢量图片

三维 WebGIS 的地图结构:

  • 地形图层
  • 栅格底图图层
  • 三维模型层
  • 矢量图层

瓦片图

一个超过屏幕大小的大地图,将它的每一块地形对应一张很小的图片,我们称这些小图片为瓦片。把这些瓦片拼接起来,就是完整的地图。
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瓦片地图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。
把缩放级别最高,地图尺寸最大的地图图片作为金字塔的底层(第 0 层),对其进行分块,分块从左上角开始,从左至右,从上至下,分割为相同大小的正方形地图瓦片,形成第 0 层瓦片矩阵。
在第 0 层的基础上,按每像素分割为 2x2 的方法生成第 1 层地图图片,并对其分块。

  • 由第 n 层的图片层 生成 第 n 层瓦片矩阵
  • 第 n 层的图片层 由 第 n-1 层的图片层每个像素*2 而来。(放大一倍)
  • 总共有 N-1 层(N:地图服务平台所提供的缩放级别的数量)

瓦片地图一般采用 zyx 规范的地图瓦片。(瓦片层级,瓦片 x 坐标,瓦片 y 坐标)

瓦片数据源如何获取?

使用生成工具