在 EPSG:4326(WGS84經緯度坐標系) 下,瓦片層級(Zoom Level)的分辨率以 度/像素 為單位,其計算遵循 TMS Global Geodetic 規范(單位:度)。以下是 標準層級 0 至 20 的分辨率及對應瓦片數量表:
EPSG:4326 標準瓦片層級分辨率表
層級 (Zoom) | 分辨率 (度/像素) | 瓦片數量 (全局) | 說明 |
---|---|---|---|
0 | 0.703125 | 2 × 1 (橫向2列,縱向1行) | 全球范圍覆蓋,單瓦片跨180°經度 |
1 | 0.3515625 | 4 × 2 | |
2 | 0.17578125 | 8 × 4 | |
3 | 0.087890625 | 16 × 8 | |
4 | 0.0439453125 | 32 × 16 | |
5 | 0.02197265625 | 64 × 32 | |
6 | 0.010986328125 | 128 × 64 | |
7 | 0.0054931640625 | 256 × 128 | |
8 | 0.00274658203125 | 512 × 256 | |
9 | 0.001373291015625 | 1,024 × 512 | |
10 | 0.0006866455078125 | 2,048 × 1,024 | |
11 | 0.0003433227539062 | 4,096 × 2,048 | |
12 | 0.0001716613769531 | 8,192 × 4,096 | |
13 | 0.0000858306884766 | 16,384 × 8,192 | |
14 | 0.0000429153442383 | 32,768 × 16,384 | |
15 | 0.0000214576721191 | 65,536 × 32,768 | |
16 | 0.0000107288360596 | 131,072 × 65,536 | |
17 | 0.0000053644180298 | 262,144 × 131,072 | |
18 | 0.0000026822090149 | 524,288 × 262,144 | 分辨率約 0.3 米(赤道處) |
19 | 0.0000013411045074 | 1,048,576 × 524,288 | 分辨率約 0.15 米 |
20 | 0.0000006705522537 | 2,097,152 × 1,048,576 | 分辨率約 7.5 厘米 |
關鍵說明:
-
分辨率計算邏輯
- 公式:第 ( z ) 層級分辨率 ( \text{Resolution}(z) = \frac{0.703125}{2^z} )(單位:度/像素)。
- 推導依據:0 級分辨率固定為 0.703125 度/像素,對應地球赤道范圍(360°經度)由 2 個瓦片覆蓋(單瓦片寬度 256 像素),因此:
[
\text{0級分辨率} = \frac{180^\circ \text{(單瓦片經度跨度)}}{256 \text{ 像素}} = 0.703125 \text{度/像素}
]
-
瓦片數量增長規律
- 橫向(經度方向):每增加一級,瓦片數量翻倍(因經度范圍固定為 360°,分辨率減半需雙倍瓦片覆蓋)。
- 縱向(緯度方向):同橫向翻倍規則,但受限于緯度范圍(-90° 至 90°)。
- 全局瓦片總數:( \text{橫向數量} \times \text{縱向數量} = (2^{z+1}) \times (2^z) )。例如 Zoom 10:( 2^{11} \times 2^{10} = 2048 \times 1024 )。
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與米制單位的換算
- 赤道參考:1° 經度 ≈ 111,194.872 米(WGS84 橢球),故 Zoom 18 分辨率:
[
0.0000026822090149 \text{度} \times 111,194.872 \text{米/度} \approx 0.298 \text{米/像素}
]
實際應用中,高層級分辨率需結合緯度調整(墨卡托投影在極區變形顯著)。
- 赤道參考:1° 經度 ≈ 111,194.872 米(WGS84 橢球),故 Zoom 18 分辨率:
-
對比 EPSG:3857(Web墨卡托)
- 單位差異:3857 以米為單位,4326 以度為單位。
- 切片結構:3857 的 0 級為 1×1 瓦片,4326 為 2×1 瓦片。
- 用途場景:4326 適合全球科學數據(如氣候模型),3857 適合在線地圖(如谷歌地圖)。
實際應用建議:
- 高層級存儲成本:Zoom 20 全球瓦片數超 2萬億張(2e12),需分布式存儲與區域切片策略。
- 精度與數據匹配:若原始數據分辨率不足(如 30米 遙感影像),生成 Zoom 18+ 瓦片無實際意義。
- 工具生成參數:
# GDAL 生成4326瓦片示例(指定層級范圍) gdal2tiles.py -z 0-10 -s EPSG:4326 input.tif output_dir
數據來源:GeoServer 官方網格定義及 OGC TMS 規范。