第五章 切片地图
以下均掺杂个人理解书目：Web GIS 原理与应用开发 —— 刘光 曾敬文 曾庆丰 著
如果要提高Web地图的访问速度，使用地图切片的非常有效的方法。
地图切片就是在多个比例尺下配置地图，提前把每个比例尺下的地图绘制成小块图片，保存在服务器上的缓存目录中
5.1 为什么使用切片地图
为了使Web GIS更加贴近桌面系统。Web GIS有桌面系统所没有的优势，但其渲染能力以及加载速度却不及桌面系统。
切片地图采用的是金字塔模型，是一种多分辨率层次模型，从切片金字塔的底层到顶层，比例尺越来越小，分辨率越来越低，但表示的地理范围不变。（比如校园范围的切片，放大看清晰了即比例尺增大分辨率提高，但其范围仍是这个校园）
切片地图通常都带有一个级别、行、与列的编号方案，以便将来自多个切片地图服务的切片放置到正确的位置。
Web GIS应用由此分为两类：
- 一类是具有图层排序与调整符号颜色等功能，但响应非常迟缓的丑陋的地图应用。
- 一类是没有图层控制，但具有惊人美观并且快速响应的地图应用。
如果一个Web GIS应用有成千上万用户并发访问，那么切片地图是唯一的合理解决方案
目前的方案之前也介绍过，将图层分为基础底图和专题图层，基础底图使用地图切片，专题图层使用动态服务。
5.2 何时使用地图切片
若希望基础底图能够快速漫游或者多并发访问，应该使用地图切片
若专题图层中地物要素的位置与属性不经常变换，也可使用地图切片
之前提到过地图切片只反映生成切片时的情况，这就要求我们必须定期创建新的切片
对于一些大规模的切片，管理员只针对比变换领域更新切片，这就需要记录编辑过的地方或者对比几个版本的数据
5.2.1 是否有满足需求的切片地图
创建切片底图需要大量丰富的数据、高端的地图制作软件和制图技巧，以及潜在的大量时间和磁盘空间。
如果决定创建自己的基础底图，那么对于制图有经验的制图人员是必不可少的，地图都应当有合适的符号、颜色以及相应的详细程度。
如果底图中还有影像图，则需要新创建一套适配影像图的符号系统。
5.2.2 投影
创建地图切片可以使用任何坐标系，但是如果想要将专题图层叠加在基础底图上，则要求其地理参考一致，否则会发生偏移（没有偏移是因为目前很多API会帮助我们动态投影）
目前的OpenStreetMap、谷歌、微软、ERSRI切片地图使用的是web墨卡托投影（EPSG:3785）
!需要注意的是web墨卡托投影下不能使用量测功能，包括线的长度以及多边形的面积。即使是在中纬度地图，结果偏差仍然惊人，甚至可以偏差一倍。
解决方案参考博客：https://www.esri.com/arcgis-b...
解决方案：在拉框获取待测图形（graphic）之后，发送往服务器之前，对图形做一步投影转换的操作（可以封装成为一个函数）
5.2.3 比例尺
基础底图与专题图层叠加时不仅要考虑投影，还要考虑比例尺，因为地图切片的比例尺是确定的
关于比例尺：最小比例尺是将整个世界 放置在2×2的网格中，每个网格的大小是256像素×256像素，即1:295829355.45。这样的数字不便于使用，所以对比例尺进行了分级（1级-23级），下表仅列举了部分
| 级别 | 地图高和宽（像素） | 地面分辨率（米/像素） | 地图比例尺（96 dpi） |
|---|---|---|---|
| 1 | 512 | 78271.5170 | 1：295829355.45 |
| 5 | 8192 | 4891.9698 | 1：18489334.72 |
| 10 | 262144 | 152.8741 | 1：577791.71 |
| 15 | 8388608 | 4.7773 | 1：18055.99 |
| 20 | 268435456 | 0.1493 | 1：564.25 |
| 23 | 2147483648 | 0.0187 | 1：70.53 |
5.3 创建与提供切片地图服务的策略
地图切片一般都采用简单的文件夹结构，以便提供服务
当前基本有两种方式组织：
- 将切片图像以文件夹的结构放在服务器上，用户直接请求文件
优点：只需要将单独的切片图像组织在代表比例级别、行和列的文件夹结构中，API通过访问包含代表级别、行和列结构的URL进行访问（http://{s}.somedomain.com/.../{z}/{x}/{y}.png 表示访问z比例下x行y列的切片）
缺点：服务器切片结构暴露在外
- 将切片以Web服务的方式提供访问
优点：文件的组织形式对用户是不可见的（http://somedomain.com/.../?qt... 表示访问10比例下123行456列的切片）
缺点：比直接使用文件夹的形式复杂，延时较长
5.3.1 创建切片地图的策略
- 提出问题
切片地图中的不同地图包含信息不同，因而受欢迎程序不同（如城区访问次数高，而海域访问次数低）
我们是否有必要浪费存储空间对其进行切片
方案
- 需要进行
按需切片，第一个漫游到该地区的用户需要等待服务器进行切片，之后的用户再次访问该地区则不需要等待，被访问到的地区有切片，而从来没有被访问过的地区是没有切片的。 - 采用
“没有数据”图片，表明该地图无切片数据
- 需要进行
5.3.2 创建开源软件创建切片
GeoWebCache、TileCache、TileStache、TileMill等等