值得收藏｜基于全球切片解析标准TMS的瓦片规则

sjz2017 · 发表于 2021-6-16 10:37

概述

TMS（Tile Map Service）即瓦片地图服务，是开源空间信息基金会（Open Source Geospatial Foundation，简称OSGeo）定义的瓦片地图服务，与开放地理空间信息联盟（Open Geospatial Consortium，简称OGC）定义的WMTS(Web Map Tile Service)有所区别。

关于WMTS瓦片的规则，这里先按下不表，本文将通过水经微图导出全球TMS切片的方式来对TMS的瓦片规则进行说明。

基于墨卡托投影的标准TMS瓦片规则

众所周知，墨卡托投影瓦片的起始级别第0级（水经注级别第1级）为1张瓦片，第1级（水经注级别第2级）为4张瓦片，如下图所示。

全球墨卡托瓦片

为了更好地说明标准TMS瓦片的规则，这里以前四级即第0、1、2、3级（水经注级别1、2、3、4）的瓦片下载导出为例，如下图所示。

全球墨托卫星影像下载

在导出瓦片设置中，选择瓦片格式为“标准TMS瓦片”，如下图所示。

导出墨卡托标准TMS瓦片设置

下载导出完成后，结果目录如下图所示。

导出TMS瓦片结果

导出的标准TMS级别为原始瓦片级别，如下图所示。

标准TMS级别目录

导出的标准TMS级别的列号为原始瓦片的列号，即从0开始编号，如下图所示。

标准TMS列目录

导出的标准TMS瓦片的行号也是从0开始编号，但它与WTMS不同的是从下往上开始编号，如下图所示。

标准TMS瓦片目录

也就是说，通过水经微图导出的墨卡托标准TMS瓦片的起始级别是1张瓦片，但在OSGeo的官方网站有如下一段文字说明。

global-mercator

If the profile type is set to "global-mercator", the <TileMap> must meet the following requirements:

Must use <SRS>OSGEO:41001</SRS>

Must provide <TileSet>s with units-per-pixel meeting the following formula for any integral value of "n" greater than or equal to 0: units-per-pixel = 78271.516 / 2^n

This scaling allows an initial zoom level that consists of four 256x256 pixel tiles covering the whole earth, with an <Origin> of (-20037508.34, -20037508.34). Other combinations of tile size and <Origin> are also possible at this scale.

也就是说，墨卡托标准TMS瓦片的起始级别也可以包括4张瓦片，即原始级别的第1级（水经注第2级）作为墨卡托标准TMS的第0级。

基于WGS84经纬度投影的标准TMS瓦片规则

上文讲到了墨卡托投影瓦片的起始级别第0级（水经注级别第1级）为1张瓦片，第1级（水经注级别第2级）为4张瓦片。

但WGS84经纬度投影瓦片的第0级（水经注级别第1级）无法构成一张可以将一个256x256图片填充满的合法瓦片，因此第0级为无效瓦片，如下图所示。

WGS84瓦片第0级

因此，WGS84经纬度投影瓦片的第1级（水经注级别第2级）为2张瓦片，如下图所示。

全球WGS84瓦片

为了更好地说明WGS84经纬度投影下标准TMS瓦片的规则，这里我们以下载全球前三级（第0级无效）即第1、2、3级（水经注级别第2、3、4级）的瓦片为例，如下图所示。

全球WGS84卫星影像下载

在导出瓦片设置中，选择“标准TMS瓦片”，水经微图将默认勾选“第0级2张瓦片”，如下图所示。

导出WGS84标准TMS瓦片设置

如果第0级为2张瓦片，也就是说将第1级（水经注第2级）作为标准TMS瓦片的第0级，导出级别为第0、1、2级即对应原始级别第1、2、3级（水经注级别2、3、4级），如下图所示。

第0级2张瓦片的级别目录

如果取消勾选“第0级2张瓦片”，导出的标准TMS瓦片级别将与原始级别一致，即第1、2、3级（对应水经注级别第2、3、4级），第0级（水经注级别第1级）无效不导出。

第1级两张瓦片的级别目录

无论第0级2张瓦片还是第1级2张瓦片，都可以根据自己的实际需要对“第0级2张瓦片”功能项进行选择控制。

不过，在OSGeo的官方网站有一段关于WGS84投影的标准TMS起始级别包含2张瓦片的说明。

global-geodetic

If the profile type is set to "global-geodetic", the <TileMap> must meet the following requirements:

Must use <SRS>EPSG:4326</SRS>

Must provide <TileSet>s with units-per-pixel meeting the following formula for any integral value of "n" greater than or equal to 0: units-per-pixel = 0.703125 / 2^n

This scaling allows an initial zoom level that consists of 2 256x256 pixel tiles covering the whole earth, with an <Origin> of (-180,-90). Other combinations of tile size and <Origin> are also possible at this scale.

TMS与WTMS瓦片的切片圆点

TMS瓦片与WTMS瓦片的最大区别，应该算是切片圆点的不，WTMS的切片原点在左上角，瓦片编号原理如下图所示。