天地图解析（瓦片层级、比例尺、行列号计算）

目录

瓦片元数据及分级介绍

比例尺如何计算得到

知道一个点坐标，测算某层级下瓦片行列号

常用的天地图瓦片底图有地图和影像两种，每一种又分别有经纬度投影和球面墨卡托投影两种坐标，请求地址中_c表示经纬度投影，_w表示墨卡托投影。

                         地图                                 影像

地图是由矢量底图（vec）和矢量注记（cva）叠加显示组合而成。

  =       +    ​​​​​​​

影像是由影像底图（img）和影像注记（cia）叠加显示组合而成。

  =    +  

  影像底图请求的瓦片格式为jpg，影像注记、地图的为png。png格式无数据的地方为透明状态。

下面以经纬度投影的影像底图（img_c）为例，对天地图的瓦片进行分析。

元数据获取地址：

https://t0.tianditu.gov.cn/img_c/wmts?request=GetCapabilities&service=wmts

里面记录了天地图服务的相关信息及数据参数。

TileMatrixSet标签下记录了各层级的比例尺，单个瓦片像素大小（256*256），此层级下瓦片的列数（MatrixWidth）、行数（MatrixHeight）。

以下为第1级的相关参数：

通过TileMatrix标签我们可以知道第1级总共有1行、2列，对应的瓦片如下图所示：

左边瓦片对应的地址为：

https://t2.tianditu.gov.cn/img_c/wmts?SERVICE=WMTS&REQUEST=GetTile&VERSION=1.0.0&LAYER=img&STYLE=default&TILEMATRIXSET=c&FORMAT=tiles&TILECOL=0&TILEROW=0&TILEMATRIX=1&tk=68d166cfe304fa077ff035bed00edc37

右边瓦片对应的地址为：

https://t2.tianditu.gov.cn/img_c/wmts?SERVICE=WMTS&REQUEST=GetTile&VERSION=1.0.0&LAYER=img&STYLE=default&TILEMATRIXSET=c&FORMAT=tiles&TILECOL=1&TILEROW=0&TILEMATRIX=1&tk=68d166cfe304fa077ff035bed00edc37

第2级总共2行、4列，8张瓦片。

 第3级的行数、列数分别是第2级的2倍，瓦片数是4倍。

。。。。

各级行数row=，列数col=（i为级数，从1开始起算） 

下面我们来通过计算来验证下第一级的比例尺：

两张瓦片本身的宽D=256*2*0.0254/96≈0.13547

注：dpi为96，即1英寸=0.0254米=96像素。

两张瓦片对应的实地宽（即椭球体上赤道面的周长，椭球的长半轴为6378137）L=2*π*6378137≈40,075,016.68559

第1级比例尺分母=≈295,829,355.454565596≈2.958293554545656E8

  验算出的比例尺与元数据里的比例尺一致。

 实际情况下，同一级的瓦片，位于赤道和靠近两极的比例尺是不一样的。元数据中的比例尺应该是按照赤道线进行计算得到。

推算出各级比例尺分母=

各级像素大小=​​​​​​​（单位为度）。

假定一个物体所在的经度为lg，纬度为la，则在第i级时，该物体所在的瓦片

行号NubRow=[]+1

列号NubCol=[]+1

计算得到的行列号在请求瓦片时需减1，因为天地图的瓦片行列号从0开始算，层级从1开始算。

重庆朝天门的经纬度坐标大概为（106.58828259，29.56782092），通过公式计算在15级时所在的瓦片行号为5500，列号为26085，对应的url为https://t2.tianditu.gov.cn/img_c/wmts?SERVICE=WMTS&REQUEST=GetTile&VERSION=1.0.0&LAYER=img&STYLE=default&TILEMATRIXSET=c&FORMAT=tiles&TILECOL=26085&TILEROW=5500&TILEMATRIX=15&tk=68d166cfe304fa077ff035bed00edc37