WebGIS地图相关学习笔记

这里将记录学习gis地图相关内容的时候，如果碰到了不懂或不理解的知识点的时候，会记录在这里。

进阶问题

Web地图服务规范(WMS、WMTS、TMS)简析_surpassLiang的博客-CSDN博客_wmts地图服务

EPSG:4326 EPSG:3857的区别

openlayers6【十】EPSG:3857和EPSG:4326区别详解_范特西是只猫的博客-CSDN博客_epsg:4326

瓦片地图原理

【科普】Web（瓦片）地图的工作原理

地图瓦片编号与经纬度的换算关系

地图瓦片编号与经纬度的换算关系 - 简书

使用leaflet有白线的解决方案

2022-08-18 解决leaflet瓦片服务预览有白线问题 - 简书 (jianshu.com)

问题

1、如何使用或搭建一个本地的离线地图，并使用地图框架加载使用？

首先要下载需要的离线地图或是shp高程地图，然后使用地图服务器加载离线地图，然后使用前端地图框架进行展示。

离线地图下载器，bigmap，GitHub - luxiaoxun/MapDownloader: Map downloader based on GMap.NET

地图服务使用 GeoServer或MapServer

前端展示使用 OpenLayers或MapBoxgl，leaflet

百度坐标拾取拾取坐标系统 (baidu.com)

geojson数据下载 echarts-map最新实时geoJson文件下载_hxkj.vip_HashTang

备注：一般下载的都是高德的geojson，那么就需要对坐标进行转换

坐标系

Web服务，向外界暴露出一个能够通过Web进行调用的API，你能够用编程的方法通过Web来任意调用这个API。

坐标系，坐标系统是用于定义要素实际位置的坐标框架，包括坐标原点（O）、长半轴（a）、短半轴（b）、扁率（f）。

坐标系统可分为地理坐标系（Geography Coordinate System）和投影坐标系（Project Coordinate System）。

坐标系统
坐标系	坐标系统	表示方法
地理坐标系	地球椭球体	经纬度
投影坐标系	平面	米

GIS地图两大基本存储模型

矢量数据模型和栅格数据模型。在实际应用中，大部分地图数据为矢量数据，遥感影像为栅格数据。

WebGIS应用，二维地图主要分为矢量地图与瓦片地图两种形式。

主流的地图服务有哪些？

Google地图、OpenStreetMap（OSM）、Bing地图、Yahoo地图、百度地图、高德地图、天地图等。基本上都是采用瓦片地图的形式。

WebGIS坐标转换

npm中有一个开源的地图转换包，具体叫什么要查一下，支持国内的一些地图转换

坐标系有哪些？

1，WGS84坐标

WGS84坐标系：即地球坐标系（World Geodetic System），国际上通用的坐标系。设备包含的GPS芯片或者北斗芯片获取的经纬度一般都是为WGS84地理坐标系，目前谷歌地图采用的是WGS84坐标系（中国范围除外）。WGS84 Web 墨卡托投影坐标系：也称web墨卡托，是如今主流的Web地图使用的坐标系，如国外的 Google Maps，OpenStreetMap，Bing Map，ArcGIS 和 Heremaps 等，国内的百度地图、高德地图、腾讯地图和天地图等也是基于Web墨卡托（由于国内政策的原因，国内地图会有加密要求，一般有两种情况，一种是在 Web墨卡托的基础上经过国家标准加密的国标02坐标系，熟称“火星坐标系”；另一种是在国标的02坐标系下进一步进行加密，如百度地图的BD09坐标系）。

3，GCJ02坐标

GCJ02坐标系：GCJ-02是由中国国家测绘局（G表示Guojia国家，C表示Cehui测绘，J表示Ju局）制订的地理信息系统的坐标系统。由WGS84坐标系经加密后的坐标系。谷歌中国采用的GCJ02地理坐标系。也称：火星坐标系。GCJ02经纬度投影坐标系：该坐标系的坐标值为经纬度格式，单位为度。这里的GCJ02经纬度投影，也就是在WGS84经纬度的基础之上，进行GCJ-02加偏。GCJ02 Web 墨卡托投影坐标系：该坐标系的坐标值为Web墨卡托格式，单位为米。这里的GCJ02 Web 墨卡托，也就是在标准Web默卡托的基础之上，进行GCJ-02加偏。

4，BD09坐标

BD09坐标系：即百度坐标系，GCJ02坐标系经加密后的坐标系。BD09 经纬度投影坐标系：该坐标系的坐标值为经纬度格式，单位为度。是在标准经纬度的基础上进行GCJ-02加偏之后，再加上百度自身的加偏算法，也就是在标准经纬度的基础之上进行了两次加偏。BD09 Web 墨卡托影坐标系：该坐标系的坐标值为Web墨卡托格式，单位为米。是在标准Web墨卡托的基础上进行GCJ-02加偏之后，再加上百度自身的加偏算法，也就是在Web墨卡托的基础之上进行了两次加偏。

下载地图工具

虽然有很多地图下载器，不过都是收费的

BigMap、太乐地图下载器

附录A 地图服务

开放地理空间信息联盟（Open Geospatial Consortium），是一个非盈利的国际标准组织，它制定了数据和服务的一系列标准，GIS厂商个标准进行开发可保证空间数据的互操作。

简称	全称	描述
OGC	开放地理空间信息联盟（Open Geospatial Consortium）	是一个非盈利的国际标准组织，它制定了数据和服务的一系列标准，GIS厂商个标准进行开发可保证空间数据的互操作。
WMS	Web地图服务 Web Map Service	利用具有地理空间位置信息的数据制作地图
WMTS	Web地图瓦片服务（Web Map Tile Service）
WFS	Web功能服务 Web Feature Server
WCS	Web栅格服务 Web Coverage Service
WPS	Web Processing Service
TMS	瓦片地图服务 Tiled Map Service	不是OGC提出的标准，但也很流行
KML
GML	地理标记语言

OpenLayers支持的数据格式有 XML、JSON、GML、GeoRSS、KML、WFS、WKT（Well-Know Text）

OGC资源为WMS、WMTS、WFS等

附录B 数据格式

格式	名称	描述
栅格数据	netCDF	美国大学大气研究中心（UCAR）的Unidata项目支持，符合（Climate and Forecast metadata standard）CF规范。特点自我描述的：具有源文件，描述文件内数据分布兼容性好：可以被具有不同整数、字符和浮点数存储方式的计算机访问可扩展：可以很容易访问其部分数据（subset）可附加的：后续增减数据可以直接附加方便：一个制作者和多个读者可以同时访问该文件支持性好：所有早期形式的nc格式文件都被友好支持类型（都被广泛支持）经典格式（新文件的默认格式） 64位偏移量格式（允许创建＞2GB的文件） netCDF-4格式（增加了许多与压缩和无限行列有关的新功能，本质上是HDF5文件格式的特例） netCDF-4经典模型格式（权衡经典格式与netCDF-4之间差异）
	HDF	美国国家超级计算应用中心（NCSA）设计，目前由HDF小组开发和维护。（可以通过netCDF4包读取）支持多维数组、光栅图像、表格等不同数据模型类型(格式之间完全不同) HDF4（地球观测系统卫星EOS获取的影像，使用了基于HDF4的HDF-EOS） HDF5
	GeoTIFF	具有地理参考的TIFF文件，AIdus公司（后与Adobe合并创建）开发，广泛用于光栅图像和航空摄影
矢量数据	ESRI ShapeFile	地理空间软件公司ESRI在1998年发布的shapefile格式规范开发构成：需要有相同的名称，并存储在同一个目录（文件夹）中，以便正常打开。一个形状文件由3个（或更多）文件组成。最主要的是： .shp：包含所有特征的几何图形的文件。 .shx：为几何图形编制索引的文件。 .dbf：以表格式存储特征属性的文件。有时，一个shapefile会有其他相关文件，包括： .prj：包含投影格式信息的文件，包括坐标系和投影信息。它是一个使用well-known text（WKT）格式描述投影的纯文本文件。 .sbn和.sbx：作为地物的空间索引的文件。 .shp.xml：该文件是XML格式的地理空间元数据（例如，ISO 19115或XML格式）。
	GeoJSON	一种开放的标准格式，用于表示简单的地理特征，以及它们的非空间属性，基于JavaScript对象符号。完整规范参考RFC 7946。文件体积往往很大。

附录C 资源

地图下载，shapefile格式等

Geofabrik Download Server

Web地图服务的历史

Web地图服务的诞生

地图数据通常体量较大，需要充足的带宽和数据渲染能力。地图服务诞生以前，地图多在局域网的桌面软件中使用。互联网的发展，催生了通过浏览器使用地图的需求，于是在1999年，出现了WMS（Web Map Service）这样的解决方案。在浏览器这一端，没有地图的概念，但浏览器天生就是为了显示文本和图片。WMS的设计是，在服务器端把地图渲染成图片，浏览器端显示地图图片。地图图片大小根据浏览器视窗大小来定。

瓦片地图的推动者

WMS大大推进了互联网地图的进程。问题是，WMS根据浏览器视窗大小每次生成一大张图片，对于后端渲染和网络传输都是挑战，效率低下。紧接着就有了WMS-C（Cached）的思想，通过缓存地图瓦片提高效率。在工程实践方面更胜一筹的Google成为这一思想的最佳实践者。2005年，Google地图上线，通过高效的瓦片地图技术，让全球用户轻而易举的享受到了地图的福利。

Google地图采用的Web Mecator投影和瓦片分级切割方案，也成为目前互联网地图事实上的标准。紧接着，Google地图又新增了路网服务、实时路况、街景地图和Google地球，互联网地图的蓬勃发展就此开始。

瓦片地图原理

使用瓦片地图时，我们看到的是一张铺满整个屏幕的大的地图图片。实际上，这张大的图片是多个尺寸相同（通常是256*256像素）的小图片按照既定规则无缝拼接而成的，这些小图片就是瓦片。瓦片按照如下图所示的金字塔结构组织，每张瓦片都可通过级别、行列号唯一标记。在平移地图、缩放地图时，浏览器根据金字塔规则，计算出所需的瓦片，从瓦片服务器获取并拼接。

瓦片地图的优势

由于瓦片是静态的图片，可预先生成，通过缓存和CDN技术，瓦片服务器可提供高效的瓦片读取服务。此外，浏览器并行获取和显示多张小图片，比获取和显示一张大图片要高效的多。显示地图变成和显示图片一样简单，这也是互联网地图能够承载亿级规模用户的原因。

WMTS

Web Map Tile Service（网络地图瓦片服务），简称WMTS，由开放地理信息联盟（Open GeoSpatial Consortium，OGC）制定，是和WMS并列的重要OGC规范之一。WMTS不同于WMS,它最重要的特征是采用缓存技术能够缓解WebGIS服务器端数据处理的压力，提高交互响应速度，大幅改善在线地图应用客户端的用户体验。WMTS是OGC主推的缓存技术规范，是目前各种缓存技术相互兼容的一种方法。