开源WebGIS-相关知识

开源WebGIS-相关知识目录1. 开源的相关项目1.1 二维1.2 三维1.3 其他1.4 题外话2. 相关介绍1. 开源的相关项目1.1 二维【1】geoserver 不支持三维服务！【2】qgis【3】openlayes【4】leaflet【5】mapboxGL（半开源）-对应开源版本： maplibre【6】geonode 基于geoserv...

LEILEI18A

2707人浏览 · 2022-04-05 17:32:43

LEILEI18A · 2022-04-05 17:32:43 发布

开源WebGIS-相关知识

1. 开源的相关项目

1.1 二维

【1】qgis （也可生成矢量切片-本地pbf）

【2】tileserver-gl maptiler出品，栅格切片/矢量切片 server，只支持XYZ形式切片，maplibre/mapbox 加载很容易，不能直连postgis，都是本地文件（和本地生成的文件由nginx代理有什么区别呢？）

【3】geoserver 不支持三维服务！

【4】mapserver 适合专题图（只有二维），性能比geoserver强，WMS更好生成。mapscript 接口可以操作mapserver的.map文件（包含样式等），mapserver可以连接PostGIS，其python API可以创建指定样式（假如python为web后端，那么不需要mapserver，直接python mapscript生成wms的png图片返回给前端也可以-从postgis导出，很少这么操作！）。

MapServer MapManager mapserver样式.map的管理界面，可以手动设置样式，然后保存成.map文件，这样直接用mapserver代理服务，然后前端加载即可！适合静态不变的GIS数据服务。下载网址。

【5】leaflet

【6】mapboxGL（半开源，尽量不要用了，支持三维，从2.9版本开始呈现球globe，类似cesium）-对应开源版本： maplibre，优势：矢量切片，无球。

【7】openlayes（2D支持的很全面，且支持mapbox矢量切片，~~从v6开始支持3D，现在是v8版本，但是对于3dtiles或slpk三维支持较弱~~）

【8】tippecanoe 矢量切片制作工具

【9】maputnik 开源的类似mapbox studio的样式配置工具（配置完成后将style json给maplibre渲染即可）

【10】 geonode 基于geoserver，但是python开发，安装教程

【11】tilemaker 从OpenStreetMap 生成地图的软件-栅格切片

1.2 三维

【1】cesium 优势：三维，从1.99版本开始支持I3S(arcgis的三维数据标准)，自身标准3dtiles。

1.3 其他

【1】Postgresql-PostGIS

【2】nginx 代理服务

【3】cesiumlab 将影像制作切片TMS/WMTS，osgb转3dtiles等

【4】maptalks 2D矢量切片和3D tiles等都支持，但是不是globe球，与ol+cesium类似。

1.4 题外话

很多都是用商业的arcgis-portal支持二三维服务，确实好用！然后国内的超图对标esri的arcgis全家桶！arcgis for javascript api 的文档和实现的功能都能满足90%的需求！

arcgis pro + portal 有WMS WMTS 矢量切片VTPK 三维SLPK。

XYZ切片（栅格、矢量）：一般开源的都默认是3857-web墨卡托投影坐标系；谷歌先用，先火的。qgis、tippecanoe 生成XYZ切片只能是3857，具体墨卡托投影和web墨卡托投影的相关介绍：https://segmentfault.com/a/1190000011276788 介绍的不错。arcgis如果想生成标准的3857的XYZ缓存切片（需要自定义比例尺）！

具体投影坐标系的XYZ切片比例尺level查看（3857、4490、4326）网站：TODO

全球3857的XYZ切片分辨率、比例尺的计算代码（官方实际固定死的比例），3857采用的米；4326和4490采用的多是WMTS，而非XYZ，多用于区域切片。经纬度的切片计算方式需要将度和周长进行转换，然后重新计算，之前思考过，忘记了，暂时不考虑这么多，直接用官方定义好的参数即可！！！

import math

def calculate_web_mercator_lod(zoom_levels=range(0, 23)):
    """
    计算Web墨卡托投影的LOD详细信息
    为避免浮点数不一致 直接固定死 直接采用3857的全球墨卡托切片比例 分辨率
    """
    # 地球半径（米）
    earth_radius = 6378137
    # 初始分辨率（级别0）
    pi = math.pi
    # initial_resolution = 2 * pi * earth_radius / 256
    # 实际 周长 20037508.3427892 * 2 未采用pi计算
    initial_resolution = 20037508.3427892 * 2 / 256
    # 标准DPI（用于比例尺计算）
    dpi = 96
    
    results = []
    
    for z in zoom_levels:
        # 计算分辨率（米/像素）
        resolution = initial_resolution / (2 ** z)
        # resolution = round(resolution, 11)
        
        # 计算比例尺（1:scale_denominator）
        scale_denominator = resolution * dpi / 0.0254
        
        # 计算赤道处切片宽度（米）
        tile_width_meters = resolution * 256
        
        results.append({
            'zoom_level': z,
            'resolution_m_per_pixel': resolution,
            'scale_denominator': scale_denominator,
            'tile_width_meters': tile_width_meters,
            'approx_scale': f"1:{scale_denominator:,}"
        })
    
    return results

# 计算并显示所有级别
lods = calculate_web_mercator_lod()
for lod in lods:
    print(f"z{lod['zoom_level']:2d} | "
          f"分辨率: {lod['resolution_m_per_pixel']:8.11f} m/px | "
          f"比例尺: {lod['approx_scale']}")

2. 相关介绍

开源的数据发布服务server：geoserver 只支持2维的，但也已经满足了很多的需求！tileserver-gl主要用于栅格切片/矢量切片，发布XYZ/~~TMS(好像不支持，具体查看官网)~~/WMTS服务，让mapbox/maplibre等加载。

对于数据不变化的栅格切片/矢量切片，可以采用nginx静态代理，然后采用mapbox等直接加载。也可用tileserver-gl代理矢量切片。

开源的webgis-js前端api：cesium、openlayers、leaflet、mapboxGL（maplibre）。cesium支持三维的很多功能，但是对于二维矢量（尤其是大量数据）采用geojson-kml等格式受到限制；openlayers只支持2维（wms-wmts-wfs）服务，leaflet较于openlayers轻巧，移动端更适合它。mapboxGL更改了GIS领域传统的矢量认知，支持海量的矢量切片，可视化效果酷炫，但是对于3维的服务支持功能较少。~~如果把mapboxGL与cesium结合就可以把arcgis-portal商业的pk掉~~。

数据库推荐使用postGIS，即使其他数据库也有类似的技术。