发布网友 发布时间:2022-04-20 03:28
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热心网友 时间:2023-07-16 05:13
矢量瓦片和栅格瓦片的优劣势
使用矢量瓦片地图来提供地图比栅格瓦片地图由更好的显示效果,互动性也强,实现二三维一体化,更新速度快,地图样式快速切换,占用空间少,无极缩放显示等特点。
其中占用空间少是和栅格瓦片进行的对比,传统的栅格瓦片每一张瓦片大小在十几KB左右,虽然看上去每张瓦片的大小不大,但是若放到全国或世界范围内来看的,需要的瓦片数据量极大,按照四叉树金字塔切割的栅格瓦片的上一级的某张瓦片可以切割成下一级的四张瓦片,因此,瓦片的总量也是极快的增加,甚至最终所需存储空间可以达到TB级别,而矢量瓦片就相对小很对,以全国数据的切图来看,最终所需的切图所需存储空间也仅需要GB级别的就可以了。同时,由于矢量瓦片的渲染是在客户端进行的,它仅需要将请求到的数据按照样式文件进行渲染即可,这让矢量瓦片在不改变切图比例与地图内容的情况下,可以很快的调整地图样式,而不用为调整地图样式而重新进行切图,并且矢量瓦片和栅格瓦片虽然都需要对矢量数据进行切图预处理,但实际上由于矢量瓦片切图仅是针对几何信息和属性信息进行分层处理,所以它相对于栅格瓦片需要对图像分割来说速度要快很对,全国数据的栅格切图工作基本上是以周为单位的处理,而矢量瓦片可能仅需几天时间,这对于某些需要快速处理的项目来说具有先天优势,简单的将矢量瓦片和栅格瓦片的优劣势进行比较后,可以得到以下表格内容:
鉴于矢量瓦片的优势以及各方面的考虑,现在大部分互联网地图服务提供商都开始在其网站上提供的地图服务换成矢量瓦片进行地图展示,这里面就包括百度地图、高德地图、腾讯地图、谷歌地图等,但是依然会有不少互联网地图服务提供商依据在提供栅格瓦片地图,这里有搜狗地图、Bing Map、天地图·北京等。(以上信息是截止本次文章撰写时统计的,不排除后来存在变动。)
三、矢量瓦片切片的主要技术流程
虽有现在矢量瓦片已经逐步成为一张地图瓦片的主流方式,但是各大厂商的切片工具和运行环境却还是各不相同,常用的矢量瓦片切片工具有Mapbox的Mapbox Studio和Tippecanoe(前者需要访问Mapbox的在线服务,后者为Mapbox的开源产品)、OGC的开源产品GeoServer、Esri的ArcGIS Pro、Osgeo的开源产品MapServer等,这些工具都可以对矢量数据按照矢量瓦片要求进行切图,虽然这些工具不一致,但它们都需要遵循矢量四叉书金字塔模型的原理,将矢量数据发布成各自格式的矢量瓦片数据包,同时,它们的主要技术方法是一致,基本按照以下流程进行:
①获取矢量数据;
1.1、获取矢量文件(.shp/.tab等);
1.2、矢量数据入库形成矢量数据表格;
②矢量瓦片制作;
2.1、获取切图范围、切图方式、切图等级等信息,确保切片后能满足使用;
2.2、获取多层矢量瓦片数据表;
2.3、将矢量瓦片文件(Geojson/Topojson/PBF等)放入到不同图层下;
③服务发布与展示
3.1、以服务的形式将矢量瓦片发布出来,并提供给客户端;
3.2、客户端按照一定调用规则调用矢量瓦片服务,并按照样式文件进行前端渲染展示。
基本上大部分的切片工具都是按照这一流程对矢量数据进行的切片工作,即使是不同的厂商和切片工具,只需要按照类似过程进行处理即可完成切片工作,另外在2018年,OGC也参与到矢量瓦片这一技术的研究中,验证了相关信息
另外,不同切片工具按照不同的切片方案产生的矢量瓦片数据占用存储大小也不一致,主要原因是在于其保留的矢量瓦片的属性信息不同导致的,在瓦片几何信息一致的情况下,切片方案内制定的矢量瓦片属性信息规则不一样,其最终产生的矢量瓦片规则也会存在差异,这种差异最终影响的不仅仅是矢量瓦片占用的存储空间,也会影响切片工具在进行切图工作所需要耗费的时间上,例如ArcGIS Pro在进行切片是会按照一定抽稀策略来对矢量数据的属性信息进行抽稀,仅保留有用的属性信息,而使用GeoServer的切片工具则会保留全部的属性信息,这就导致两种最终切片的存储空间的巨大差异,例如一个城市的地图,用ArcGIS Pro切片会有几百MB的矢量瓦片包,而用GeoServer则会需要几百GB的矢量瓦片包,因此在使用不同切片工具生产矢量瓦片的时候需要考虑到这些内容。