gis慕課之地圖切片

瓦片地圖影像金字塔

ImagePyramid地信1501班第四組一.瓦片地圖 1.瓦片地圖的前世今生 2.瓦片地圖的誕生 3.地圖切片簡(jiǎn)介 4.地圖切片的命名方式 5.ARCGIS制作地圖切片二.影像金字塔

1.結(jié)構(gòu)定義 2.結(jié)構(gòu)解析 3.建立影像金字塔

01瓦片地圖的前世今生從古巴比倫黏土地圖到今天的電子地圖，從哥倫布航海圖到現(xiàn)代化的衛(wèi)星導(dǎo)航，地圖的歷史凝聚著人類的好奇和智慧，也摻雜著血腥和欲望。地圖的歷史足夠厚重，因?yàn)榈貓D關(guān)聯(lián)著政治、軍事、經(jīng)濟(jì)的沉?。坏貓D的歷史也足夠精彩，因?yàn)榈貓D是為滿足需求，伴隨科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來的。瓦片地圖的前世瓦片地圖的誕生互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，催生了通過瀏覽器使用地圖的需求，于是在1999年，出現(xiàn)了WMS（WebMapService）這樣的解決方案。在瀏覽器這一端，沒有地圖的概念，但瀏覽器天生就是為了顯示文本和圖片。WMS的設(shè)計(jì)是，在服務(wù)器端把地圖渲染成圖片，瀏覽器端顯示地圖圖片。地圖圖片大小根據(jù)瀏覽器視窗大小來定。2005年，Google地圖上線，通過高效的瓦片地圖技術(shù)，讓全球用戶輕而易舉的享受到了地圖的福利。Google地圖采用的WebMecator投影和瓦片分級(jí)切割方案，也成為目前互聯(lián)網(wǎng)地圖事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)。緊接著，Google地圖又新增了路網(wǎng)服務(wù)、實(shí)時(shí)路況、街景地圖和Google地球，互聯(lián)網(wǎng)地圖的蓬勃發(fā)展就此開始。地圖切片簡(jiǎn)介地圖切片，就是將一幅地圖切成很多大小一致的小塊，調(diào)用時(shí)候，只有需要的部分才會(huì)發(fā)送過去，節(jié)省帶寬的同時(shí)，還節(jié)省了服務(wù)器端實(shí)時(shí)渲染地圖的時(shí)間。但是地圖切片有一個(gè)特點(diǎn)，就是不適合經(jīng)常變動(dòng)，或者說實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)，因?yàn)榈貓D切片是地圖服務(wù)器端事先渲染好的，而且制作地圖切片是一個(gè)漫長(zhǎng)的過程，可以說真的需要很長(zhǎng)時(shí)間，但是用一次的耗費(fèi)，換來性能的提升和節(jié)省多次渲染的時(shí)間是值得的。切片的示意圖如下圖，在地圖上覆蓋這么一個(gè)網(wǎng)格，直接切出來。不同之處是，切片可能會(huì)分很多級(jí)，為了支持在不同縮放級(jí)別的顯示：地圖切片的命名方式

地圖切片采用類似四叉樹的方式進(jìn)行切割，每一層的圖幅數(shù)皆為前一層的四倍，如下圖所示：地圖切片保存格式：png地圖命名方式：地圖采用level(縮放級(jí)別)+row(行號(hào))+column(列號(hào))方式具體規(guī)則為：row和column按數(shù)字進(jìn)行分解每個(gè)數(shù)字為一個(gè)文件夾，如：123分解為1/2/3。2.level單獨(dú)為一個(gè)文件夾。3.命名示例：level：10,row：123，column：256命名為10/1/2/3/2/5/6.pnglevel：11,row：1123，column：2356命名為10/1/1/2/3/2/3/5/6.pngARCGIS制作地圖切片配置ArcGIS制作地圖切片的能力首先ArcGIS默認(rèn)是不開啟制作切片的能力的，首先我們需要開啟該功能！首先點(diǎn)擊Customize菜單，旋轉(zhuǎn)ArcMapOptions，然后勾選EnableArcGISRuntimeTools選項(xiàng)，點(diǎn)擊確定，這樣就完成了配置，可以制作切片了。ARCGIS制作地圖切片制作切片的可以是一個(gè)矢量圖層，比如“shapefile”文件，也可以是一幅柵格圖層，比如衛(wèi)星影像；可以是一個(gè)圖層，也可以多個(gè)圖層疊加在一起制作。還可以將地圖進(jìn)行修飾，比如對(duì)點(diǎn)圖層設(shè)置圖標(biāo)，對(duì)要素加上標(biāo)簽，生成的切片也將會(huì)有這些修飾。點(diǎn)擊File菜單，選擇ShareAs，接著點(diǎn)擊TilePackage，在彈出的對(duì)話框里，你就可以配置你的切片屬性，和存儲(chǔ)位置了。ARCGIS制作地圖切片注：設(shè)置一些屬性之后，點(diǎn)擊右上角的按鈕Share，就會(huì)進(jìn)入生成階段，如果你生成的切片級(jí)別超過了16，我相信你會(huì)等到不耐煩，除非你的電腦配置超級(jí)高。舉個(gè)例子來說：一個(gè)縣的區(qū)域，生成第16級(jí)切片用了8個(gè)小時(shí)，第17級(jí)，直接一天沒有生成完。生成結(jié)果如果上面你配置了生成一個(gè)文件夾（沒有加.tpk后綴），那么你可以看到生成的文件的目錄如下：yourFileName/v101/Layers/_alllayers，這個(gè)目錄下面就是生成的所有級(jí)別：影像金字塔02結(jié)構(gòu)定義指在同一的空間參照下，根據(jù)用戶需要以不同分辨率進(jìn)行存儲(chǔ)與顯示，形成分辨率由粗到細(xì)、數(shù)據(jù)量由小到大的金字塔結(jié)構(gòu)。影像金字塔結(jié)構(gòu)用于圖像編碼和漸進(jìn)式圖像傳輸，是一種典型的分層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式，適合于柵格數(shù)據(jù)和影響數(shù)據(jù)的多分辨率組織，也是一種柵格數(shù)據(jù)或影像數(shù)據(jù)的有損壓縮方式。

結(jié)構(gòu)解析從圖中可以看出,從金字塔的底層開始每四個(gè)相鄰的像素經(jīng)過重采樣生成一個(gè)新的像素,依此重復(fù)進(jìn)行,直到金字塔的頂層。重采樣的方法一般有以下三種:雙線性插值、最臨近像元法、三次卷積法。其中最臨近像元法速度最快,如果對(duì)圖像的邊緣要求不是很高的話,最適合使用該方法。三次卷積由于考慮的參考點(diǎn)數(shù)太多、運(yùn)算較復(fù)雜等原因,速度最慢,但是重采樣后圖像的灰度效果較好。每一層影像金字塔都有其分辨率的，比如說放大（無論是拉框放大、還是固定比例放大）、縮小、漫游（此操作不涉及到影像分辨率的改變）計(jì)算出進(jìn)行該操作后所需的影像分辨率及在當(dāng)前視圖范圍內(nèi)會(huì)顯示的地理坐標(biāo)范圍，然后根據(jù)這個(gè)分辨率去和已經(jīng)建好的影像金字塔分辨率匹配，哪層影像金字塔的分辨率最接近就用哪層的圖像來顯示，并且根據(jù)操作后當(dāng)前視圖應(yīng)該顯示的范圍，來求取在該層影像金字塔上，應(yīng)該對(duì)應(yīng)取哪幾塊，然后取出來畫上去就可以了。直接效果：金字塔是一種能對(duì)柵格影像按逐級(jí)降低分辨率的拷貝方式存儲(chǔ)的方法。通過選擇一個(gè)與顯示區(qū)域相似的分辨率，只需進(jìn)行少量的查詢和少量的計(jì)算，從而減少顯示時(shí)間。建立金字塔的意義和arcgis如何重建遙感影像金字塔刪除金字塔文件。Img格式為最常見的影像格式，影像數(shù)據(jù)小于2G時(shí)，img存儲(chǔ)影像，rrd是生成的影像金字塔文件；當(dāng)影像數(shù)據(jù)大于2G時(shí)，img就變成索引文件，arcmap產(chǎn)生ige的影像格式存儲(chǔ)柵格數(shù)據(jù)，rrd是生成的影像金字塔文件，當(dāng)金字塔文件(rrd)超過2GB時(shí)，又會(huì)創(chuàng)建rde文件來存儲(chǔ)金字塔。所以，重建金字塔時(shí)，需要?jiǎng)h除rrd和rde文件。為了防止重建金字塔失敗，可以先把數(shù)據(jù)備份一下。建立影像金字塔——第一步建立影像金字塔——第二步影像文件較小時(shí)，可以直接將影像文件拖到arcmap中，或者通過添加數(shù)據(jù)的工具加載文件，自動(dòng)構(gòu)建金字塔。影像文件較大時(shí)，自動(dòng)創(chuàng)建金字塔特別慢，還有可能造成軟件崩潰，需要通過工具來構(gòu)建金字塔。ArcToolbox->DataManagementTools->Raster->RasterProperties->BuildPyramids建立影像金字塔——第三步批量影像金字塔構(gòu)建，對(duì)于數(shù)據(jù)量比較大的影像，推薦利用批量建工具進(jìn)行金字塔構(gòu)。ArcToolbox->DataManagementTools->Raster->RasterProperties->BatchBuildPyramids建立影像金字塔——第四步選擇金字塔級(jí)別Pyramidlevels(可選)

金字塔等級(jí)是指建立的金字塔層級(jí)數(shù)量。默認(rèn)的級(jí)別是-1，此時(shí)會(huì)構(gòu)建完整的影像金字塔。金字塔最高級(jí)別可以設(shè)為29，可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置，級(jí)別越多，需要的時(shí)間越長(zhǎng)。建立影像金字塔——第五步選擇重采樣方法Pyramidresamplingtechnique(可選)

重采樣的方法一般有以下三種:雙線性插值（BILIN