基于SuperMap iObjects Java生成地圖瓦片

作者：dongyx

前言

在GIS領域，地圖瓦片技術作為GIS領域的關鍵技術，是提高地圖服務性能的關鍵手段之一。通過預先生成地圖的瓦片數據，可以顯著提升用戶訪問地圖時的響應速度和體驗。SuperMap iObjects for Java作為一款強大的GIS開發組件，為開發人員提供了豐富的地圖制圖、空間分析和數據處理功能，使得地圖瓦片的生成變得更加便捷高效。本文將詳細介紹如何使用SuperMap iObjects for Java從零開始生成地圖瓦片。

一、地圖瓦片的概念與優勢

地圖瓦片是指包含了一系列比例尺、一定地圖范圍內的地圖瓦片文件。地圖瓦片按照金字塔組織結構，為每張瓦片進行唯一的級別、行列號標記。在平移、縮放地圖時，瀏覽器根據金字塔規則，計算出所需的瓦片，從瓦片服務器獲取并拼接。
在這里插入圖片描述 SuperMap提供的瓦片類型包括柵格瓦片和矢量瓦片。

柵格瓦片：

柵格瓦片是一種比較傳統的模式，其本質上是將空間數據（柵格數據和矢量數據）分別渲染為不同縮放級別的地圖圖片，然后將各個級別的圖片按照一定規則切分，一定的 “規則”存儲到硬盤或數據庫中，構成一幅完整的地圖。柵格瓦片通常以PNG、JPEG、Webp等圖像格式存儲。
在這里插入圖片描述

特點：

兼容性強：幾乎所有的設備和瀏覽器都能夠顯示圖片，因此兼容性很好。
渲染效率高：瓦片是預先渲染好的，客戶端不需要進行復雜的渲染計算，加載速度快。
樣式固定：樣式在瓦片生成時已經確定，后續無法更改。
數據量較大：相比矢量瓦片，柵格瓦片因為是圖片，所以數據量通常更大，尤其在高分辨率或大范圍地圖的情況下。

矢量瓦片：

以圖片為介質的柵格瓦片打開了互聯網地圖的大門，互聯網地圖得以迅速普及。但是，隨著地圖的移動化和應用的逐漸深入，柵格瓦片體積大、生成效率低等缺點愈加明顯，已經無法滿足應用需求，矢量瓦片應運而生。矢量瓦片是將地圖中的矢量圖層以瓦片的形式進行切分和存儲。
矢量瓦片在存儲時，其相對于柵格瓦片體積小，生成效率高，適用于地圖中時效性要求較高的地物要素的表達，如POI信息、路線信息等。如在天地圖中，POI圖層采用矢量瓦片技術，滿足數據的實時更新需求。同時，可以實現地圖離線，大幅提升了移動端地圖的瀏覽性能，提高了工作的可能性和有效性。
另外，矢量瓦片支持樣式修改，不再需要為不同的樣式而反復進行制圖、渲染、切圖、更新服務等過程。如在國土等行業涉及海量數據的應用中，當地圖樣式發生變化時，矢量瓦片可以直接更改樣式，省時省力。

特點：

樣式靈活：矢量瓦片的樣式在客戶端動態應用，可以根據需求調整顏色、線寬、透明度等，甚至可以實現動態地圖。
數據量小：MVT格式高效壓縮了矢量數據，使得瓦片體積小，易于快速傳輸。
可交互性強：客戶端可以解析矢量瓦片中的幾何和屬性信息，實現點擊、高亮、提示框等交互功能。
客戶端渲染：矢量瓦片需要客戶端進行渲染，這對客戶端的性能有一定要求，但隨著現代瀏覽器和硬件的發展，這通常不是問題。

選擇哪種瓦片格式主要取決于應用場景和需求。如果需要高度可定制的地圖樣式和豐富的用戶交互，則MVT矢量瓦片是更好的選擇。如果優先考慮兼容性和簡化客戶端負擔，或者沒有動態樣式和交互的需求，則柵格瓦片可能更加合適。

二、SuperMap iObjects Java從零開始生成地圖柵格瓦片

經常有客戶會有后臺自動化切圖的需求，該示例主要是通過一張tif影像從創建工作空間、創建數據源、創建鑲嵌數據集，然后進行切圖處理，后續也可以通過Java代碼通過POST請求發iServer地圖服務。

2.1 數據準備

2.1.1 創建工作空間

        //實例化一個WorkspaceWorkspace workspace = new Workspace();//實例化一個工作空間連接參數WorkspaceConnectionInfo workspaceConnectionInfo = new WorkspaceConnectionInfo();//設置工作空間類型workspaceConnectionInfo.setType(WorkspaceType.SMWU);String workspaceName = "t"+System.currentTimeMillis();//設置工作空間名稱workspaceConnectionInfo.setName(workspaceName);String workspacePath = workspaceDir.concat(File.separator).concat(workspaceName);//設置工作空間路徑workspaceConnectionInfo.setServer(workspacePath);boolean flag = workspace.saveAs(workspaceConnectionInfo);if (flag) {workspace.save();System.out.println("新建工作空間成功!"+ workspace.getConnectionInfo().getServer());} else {System.out.println("新建工作空間失敗!"+ workspace.getConnectionInfo().getServer());}

2.1.2 創建數據源

        WorkspaceConnectionInfo wInfo = workspace.getConnectionInfo();String workspaceDir = new File(wInfo.getServer()).getParent();String workspaceName = wInfo.getName();String udbPath = workspaceDir.concat(File.separator).concat(workspaceName);//實例化數據源連接參數DatasourceConnectionInfo dInfo = new DatasourceConnectionInfo();//設置數據源類型dInfo.setEngineType(EngineType.UDBX);//設置數據源文件路徑dInfo.setServer(udbPath);String udbName = "u"+System.currentTimeMillis();//設置數據源別名，別名在一個工作空間中是唯一的dInfo.setAlias(udbName);Datasource datasource = workspace.getDatasources().create(dInfo);if (datasource.isOpened()) {System.out.println("datasource.isReadOnly() = " + datasource.isReadOnly());} else {System.out.println("新建Udbx數據源失敗!");}

2.1.3 創建鑲嵌數據集

        Datasets datasets = datasource.getDatasets();PrjCoordSys prjCoordSys = new PrjCoordSys();prjCoordSys.fromEPSGCode(4326);//獲取一個可用的數據集名稱String datasetName = datasets.getAvailableDatasetName("mosaic", DatasetType.MOSAIC);//創建鑲嵌數據集DatasetMosaic datasetMosaic = datasets.createDatasetMosaic(datasetName, prjCoordSys);String files = "D:\\陜西省土壤數據.tif";//添加影像文件datasetMosaic.addFiles(new String[]{files}, null);//構建概視圖datasetMosaic.buildOverview("C:\\Users\\admin\\Desktop\\supermap", 512, 512, 3, false, 0.0);//構建統計信息boolean flag = datasetMosaic.buildStatistics();System.out.println("構建鑲嵌數據集統計信息=" + flag);

2.1.4 構建地圖

        //構建地圖對象com.supermap.mapping.Map map = new com.supermap.mapping.Map(workspace);Layers layers = map.getLayers();//將鑲嵌數據集添加到地圖中LayerMosaicGroup layerMosaicGroup = layers.addMosaicGroup(datasetMosaic, true);//設置邊界圖層不可見。 //設置輪廓圖層不可見。//標注圖層不可見for (int i = 0; i < layerMosaicGroup.getCount(); i++) {if (layerMosaicGroup.get(i).getSubLayerType() != LayerType.SUBLAYER_MOSAIC) {layerMosaicGroup.get(i).setVisible(false);}}//設置圖層風格LayerSettingImage layerSettingImage = layerMosaicGroup.getMosaicLayer().getLayerSettingImage();PixelFormat pixelFormat = datasetMosaic.getPixelFormat();if (PixelFormat.BIT16 == pixelFormat || PixelFormat.BIT32 == pixelFormat || PixelFormat.BIT64 == pixelFormat ||PixelFormat.DOUBLE == pixelFormat || PixelFormat.SINGLE == pixelFormat ||PixelFormat.UBIT16 == pixelFormat || PixelFormat.UBIT32 == pixelFormat ||PixelFormat.UNKONOWN == pixelFormat) {ImageStretchOption imageStretchOption = new ImageStretchOption();//設置影像拉伸方式imageStretchOption.setStretchType(ImageStretchType.STANDARDDEVIATION);layerSettingImage.setImageStretchOption(imageStretchOption);}map.viewEntire();Maps maps = workspace.getMaps();maps.add("mosaic", map.toXML());//保存地圖maps.setMapXML("mosaic", map.toXML());workspace.save();

2.2 創建地圖瓦片

        //構建Map對象com.supermap.mapping.Map map = new com.supermap.mapping.Map(workspace);String mapXML = workspace.getMaps().getMapXML(0);map.fromXML(mapXML);//設置緩存名稱String cacheName = "CTH" +System.currentTimeMillis();MapCacheBuilder mapCacheBuilder = new MapCacheBuilder();// 柵格瓦片參數設置mapCacheBuilder.setMap(map);mapCacheBuilder.setBounds(map.getBounds());mapCacheBuilder.setIndexBounds(mapCacheBuilder.getGlobalIndexBounds());mapCacheBuilder.setStorageType(StorageType.Compact);mapCacheBuilder.setOutputFolder("F:\\重點客戶數據\\");       mapCacheBuilder.setCacheName(cacheName);// 進度條輸出（公共）mapCacheBuilder.addSteppedListener(new SteppedListener() {@Overridepublic void stepped(SteppedEvent steppedEvent) {System.out.println(steppedEvent.getTitle() + "：" + steppedEvent.getMessage() + "：" + steppedEvent.getPercent() + "%");}});boolean build = false;mapCacheBuilder.computeOutputScales();mapCacheBuilder.setIgnoreInvalidDrawing(true);mapCacheBuilder.setTileFormat(TileFormat.JPG_PNG);mapCacheBuilder.setTilingMode(MapTilingMode.GLOBAL);HashMap<Double, String> scalesMaps = mapCacheBuilder.getGlobalLevelScales();Integer minScales = 6;Integer maxScales = 8;// 獲取比例尺double[] outputScales = getOutputScales(scalesMaps, minScales, maxScales);HashMap<Double, String>  doubleStringHashMap2 = new HashMap<>();doubleStringHashMap2.put(outputScales[0],"6");doubleStringHashMap2.put(outputScales[1],"7");doubleStringHashMap2.put(outputScales[2],"8");mapCacheBuilder.setOutputScales(outputScales);mapCacheBuilder.setOutputScaleCaptions(doubleStringHashMap2);mapCacheBuilder.resumable(false);// 開始切圖（柵格瓦片）build = mapCacheBuilder.build();// 公共if (build) {System.out.println("切圖成功"+cacheName);System.out.println(System.currentTimeMillis());} else {System.out.println("切圖失敗");}// 銷毀相關資源mapCacheBuilder.dispose();

  private static double[] getOutputScales(HashMap<Double, String> scalesMaps, Integer minScales, Integer maxScales) {int arraylength = maxScales - minScales + 1;double[] outputScales = new double[arraylength];String[] values = new String[arraylength];for (int i = 0; i < values.length; i++) {values[i] = String.valueOf(minScales + i);}for (int i = 0; i < outputScales.length; i++) {outputScales[i] = getMapKey(scalesMaps, values[i]);}return outputScales;}private static Double getMapKey(HashMap<Double, String> maps, String value) {Double key = 0.0;for (Map.Entry<Double, String> entry : maps.entrySet()) {if (entry.getValue().equals(value)) {key = entry.getKey();}}return key;}