openlayers系列：加载arcgis和geoserver在线离线切片

西北码农2023-07-24 15:53

https://www.freesion.com/article/1751396517/

1.背景

有个项目需要使用openlayer加载各种服务上发布的数据，坐标系也不同，我们都知道openalyer默认可以加载EPAG:3857,要加载4490的坐标系的数据需要重新定义一下，之后再加载。一想起要重新定义坐标系感觉很难，就想放弃，其实静下心了做一下也没那么难。在此做个简单的记录，要加载的数据如下：

1.1 arcgis 服务

1.2 本地切好的瓦片服务

1.3结果 加载好天地图、4490arcgisserver 服务、本地影像切片

2.解决思路

2.1 原理

使用proj4js 给所有坐标和范围提供视图投影系（默认是EPAG:3857），给每个要加载的图层设置此坐标系即可正常加载。

2.2 资源

（1）.API OpenLayers v7.4.0 API

(2）epsg ​​​​​​​EPSG.io: Coordinate Systems Worldwide

了解有关各种投影的参数定义

(3）proj4js proj4js (v2.9.0)https://www.bootcdn.cn/proj4js/

2.3 重新定义坐标系步骤​​​​​​​

(1)proj4引用 前端添加Proj4js有三种方式：

（2）基础使用

proj4.js中预定义了三个坐标系，其他的坐标系则需要自己定义了，下面以从WGS84(4326)到Web墨卡托（3857）的转换为例

function Wgs84ToMector2(lat,lng) {
    const proj4 = require('proj4');
   return proj4(proj4('EPSG:4326'), proj4('EPSG:3857'), [lng, lat])
}

定义坐标系：

function init4490(){
    proj4.defs("EPSG:4490","+proj=longlat +ellps=GRS80 +no_defs +type=crs");
//4490的坐标系注册进openlayer的projection中
    register(proj4);
//重写projection4490，地图投影
    var projection = new Projection({
        code: 'EPSG:4490',
        units: 'degrees',
        axisOrientation: 'neu'
    });
    addProjection(projection);
    projection.setExtent([-180, -90, 180, 90]);
    projection.setWorldExtent([-180, -90, 180, 90]);
    projection.getMetersPerUnit = function(){
       return 2 * Math.PI * 6378137 / 360;
    };
    addCoordinateTransforms( "EPSG:4326","EPSG:4490", function( coordinate){
            return proj4("EPSG:4490", "EPSG:4326",coordinate);},
        function(coordinate){
            return proj4("ERSG:4490" , "EPSG:4326" , coordinate);
        }
    );
}

其中 proj4.defs("EPSG:4490","+proj=longlat +ellps=GRS80 +no_defs +type=crs");是从epsg的网站上获取的参数，如下图：【输入4490坐标系】---【选择proj4js】---【复制】即可。

定义好4490坐标系后，需要注册和重写projection

3.加载多源不同坐标系的地图

3.1加载arcgis server wmts服务

function getWMTSLayer(options) {

    const projections = options.projection?options.projection:projection4326;
    const res = getResolutionsAndMids(projections);

    return new TileLayer({
        source: new WMTS({
            name: "中国",
            url: options.url,
            layer: options.layer, // 图层名
            version: '1.0.0',// WMTS版本
            style: options.style?options.style:"default",
            matrixSet: options.matrixSet?options.matrixSet:"c", // 投影坐标系矩阵集，一定要和WMTS capabilities文档中一致，否则会加载失败
            format: options.format?options.format:"tiles",   // 图片格式
            wrapX: true,
            tileGrid: new WMTSTileGrid({// 投影坐标系
                origin: getTopLeft(projections.getExtent()),
                resolutions: res.resolutions,
                matrixIds: res.matrixIds,
            }),
            projection: projections // 投影坐标系
        }),
    })
}

3.2加载切好的本地图层

function getXYZLayer(options) {
    const projections = options.projection?options.projection:projection4326;
    return new TileLayer({
        title: '泾阳',
        source:  new XYZ({
            url: options.url,
            projection: projections
        })
    })
}

4.图层顺序

在 openlayer 中，图层是使用 layer 对象表示的，主要有 WebGLPoints Layer、 热度图(HeatMap Layer)、图片图层(lmage Layer)、切片图层(Tile Layer)和 矢量图层(Vector Layer)五种类型，它们都是继承 Layer 类的。
常用参数

  • source，指定了图层的数据来源，图层作用是以一定的样式渲染数据，source则指定了数据visible ,是否可见;
  • zlndex，图层的叠加次序，默认是0，最底层，如果使用setMap方法添加的图层，zlndex值是Infinity，在最上层:
  • extent，图层消染的区域，即浏览器窗口中可见的地图区域。extent是一个矩形范用，格式是number, number,number, numberl 分别代表[left,botom.right.top]。为了提升染效率和加载速度，extent范用之外的瓦片是不会请求的，当然也不会演染className，图层各个元素的样式:
  • opacity，透明度，默认为 1，即完全透明:

找到新建Map对象的时候，调整layers的顺序，layer越往右，图层越往上显示。

var layer = new Vector({
    source: new Vector({
        projection: 'EPSG:4326',
        format: new GeoJSON()
    }),
    style: styleFunction,
    zIndex:9999
});

6.整体demo

openalyer.vue

<template lang="pug">
#map
</template>
<script setup>
import Map from 'ol/Map.js';
import View from 'ol/View.js';
import {onMounted, onUnmounted, reactive} from "vue";
import {img_c} from "./map.js";
import {fromLonLat} from 'ol/proj'
onMounted(()=>{
    const layers1 = img_c()
    const map = new Map({
        layers: layers1,
        target: 'map',
        view: new View({
            center: fromLonLat([108.68, 34.6]),//地图中心
          // extent : [ 119.54811, 29.92294, 120.50942, 30.69748 ],
            zoom: 12,
        }),
    });

})

</script>
<style scoped lang="less">
#map {
    position: absolute;
    width: 100%;
    height: 900px;
}
</style>

map.js

import {register} from 'ol/proj/proj4'
import {Projection,addProjection,addCoordinateTransforms,get} from 'ol/proj';
import TileLayer from 'ol/layer/Tile.js';
import {WMTS,XYZ} from 'ol/source.js';
import WMTSTileGrid from 'ol/tilegrid/WMTS.js';
import {getWidth,getTopLeft} from 'ol/extent';
import proj4 from 'proj4';

function init4490(){
    proj4.defs("EPSG:4490","+proj=longlat +ellps=GRS80 +no_defs +type=crs");
//4490的坐标系注册进openlayer的projection中
    register(proj4);
//重写projection4490，地图投影
    var projection = new Projection({
        code: 'EPSG:4490',
        units: 'degrees',
        axisOrientation: 'neu'
    });
    addProjection(projection);
    projection.setExtent([-180, -90, 180, 90]);
    projection.setWorldExtent([-180, -90, 180, 90]);
    projection.getMetersPerUnit = function(){
       return 2 * Math.PI * 6378137 / 360;
    };
    addCoordinateTransforms( "EPSG:4326","EPSG:4490", function( coordinate){
            return proj4("EPSG:4490", "EPSG:4326",coordinate);},
        function(coordinate){
            return proj4("ERSG:4490" , "EPSG:4326" , coordinate);
        }
    );
}

init4490()
//transform([118,32] , 'EPSG:4326' , 'EPSG:4490 ');
const projection4490 = new get('EPSG:4490' );
const projection4326 = new get('EPSG:4326' );
const projection3857 = new get('EPSG:3857' );


function getResolutionsAndMids(projection) {
    const projections = projection?projection:projection4326;
    let projectionExtent = projections.getExtent();
    let size = getWidth(projectionExtent) / 256; //size就是一个像素代表的经纬度
    let matrixIds = [];

    let resolutions = [];
    for (let z = 0; z < 20; ++z) {
        resolutions[z] = size / Math.pow(2, z);
        matrixIds[z] = z;
    }
    return {"resolutions":resolutions,"matrixIds":matrixIds};
}

export function getProjection() {
    return projection4490
}
// WMTS 形式
function getWMTSLayer(options) {

    const projections = options.projection?options.projection:projection4326;
    const res = getResolutionsAndMids(projections);

    return new TileLayer({
        source: new WMTS({
            name: "中国",
            url: options.url,
            layer: options.layer, // 图层名
            version: '1.0.0',// WMTS版本
            style: options.style?options.style:"default",
            matrixSet: options.matrixSet?options.matrixSet:"c", 
// 投影坐标系矩阵集，一定要和WMTS capabilities文档中一致，否则会加载失败
            format: options.format?options.format:"tiles",   // 图片格式
            wrapX: true,
            tileGrid: new WMTSTileGrid({// 投影坐标系
                origin: getTopLeft(projections.getExtent()),
                resolutions: res.resolutions,
                matrixIds: res.matrixIds,
            }),
            projection: projections // 投影坐标系
        }),
    })
}
function getXYZLayer(options) {
    const projections = options.projection?options.projection:projection4326;
    return new TileLayer({
        title: '泾阳',
        source:  new XYZ({
            url: options.url,
            projection: projections
        })
    })
}
const key ='b9031f80391e6b65bd1dd80dcde1b097';
/**
 \* 矢量底图 + 矢量注记
 */
export function vec_c() {
    return [
        getWMTSLayer({"url":'http://t{0-7}.tianditu.gov.cn/vec_c/wmts?tk=' + key, "layer":'vec',"projection":projection4490}),
        getWMTSLayer({"url":'http://t{0-7}.tianditu.gov.cn/cva_c/wmts?tk=' + key, "layer":'cva',"projection":projection4490}),
    ]
}

/**
 \* 影像底图 + 影像注记
 */
export function img_c() {
    return [
      //  getWMTSLayer({"url":'http://t{0-7}.tianditu.gov.cn/img_c/wmts?tk=' + key, "layer":'img',"projection":projection4490}), getXYZLayer({"url":'https://xxxx/jingyang/imgyx/jyx/{z}/{x}/{y}.png',"projection":projection3857}),
  getWMTSLayer({"url":'http://xxxx:6080/arcgis/rest/services/jingyang/jingyang1/MapServer/WMTS?',"layer":'jingyang_jingyang1',"projection":projection4490}),
        getWMTSLayer({"url":'http://t{0-7}.tianditu.gov.cn/cia_c/wmts?tk=' + key, "layer":'cia'}),
      //  getXYZLayer({"url":'http://xxxx:6080/arcgis/rest/services/jingyang/jingyang1/MapServer/tiles/{z}/{x}/{y}.png',"projection":projection4490}),
 ]
}
/**
 \* 地形底图 + 地形注记
 */
export function ter_c() {
    return [
        getWMTSLayer({"url":'http://t{0-7}.tianditu.gov.cn/ter_c/wmts?tk=' + key, "layer":'ter',"projection":projection4490}),
        getWMTSLayer({"url":'http://t{0-7}.tianditu.gov.cn/cta_c/wmts?tk=' + key, "layer":'cta',"projection":projection4490}),
    ]
}

**7.**其他

7.1 Layer分类

  • TitleLayer: 切片图层，用于加载切片数据。切片是指利用网格将一幅地图切成大小相等的小正方形。切片尺寸一般是256*256或者512*512
  • ImageLayer:图片图层，主要用于服务器渲染的图像，
  • VectorLayer:矢量图层，是指在客户端渲染的图层类型
  • VectorTileLayer:矢量切片图层，和栅格切片一样的思路。

7.2 source类型

source 是 Layer 的重要组成部分，表示图层的来源，也就是服务地址。除了在构造函数中制定外，可以使用 layer.setSource(source) 稍后指定。

基类(不能被实例化，只负责被继承)：

  • ol.source.Image，提供单一图片数据的类型，直接继承自 ol.source.Source；
  • ol.source.Tile，提供被切分为网格切片的图片数据，继承自 ol.source.Source；
  • ol.source.Vector，提供矢量图层数据，继承自 ol.source.Source；

可以实例化的类:

  • ol.source.BingMaps ，必应地图的切片数据，继承自ol.source.TileImage；
  • ol.source.Cluster，聚簇矢量数据，继承自ol.source.Vector；
  • ol.source.ImageCanvas，数据来源是一个 canvas 元素，其中的数据是图片，继承自 ol.source.Image；
  • ol.source.ImageMapGuide，Mapguide 服务器提供的图片地图数据，继承自 ol.source.Image，fire ol.source.ImageEvent；
  • ol.source.ImageStatic，提供单一的静态图片地图，继承自ol.source.Image；
  • ol.source.ImageVector，数据来源是一个 canvas 元素，但是其中的数据是矢量来源 ol.source.Vector，继承自 ol.source.ImageCanvas；
  • ol.source.ImageWMS，WMS 服务提供的单一的图片数据，继承自 ol.source.Image，触发 ol.source.ImageEvent；
  • ol.source.MapQuest，MapQuest 提供的切片数据，继承自 ol.source.XYZ；
  • ol.source.OSM，OpenStreetMap 提供的切片数据，继承自 ol.source.XYZ；
  • ol.source.Stamen，Stamen 提供的地图切片数据，继承自 ol.source.XYZ；
  • ol.source.TileVector，被切分为网格的矢量数据，继承自 ol.source.Vector；
  • ol.source.TileDebug，并不从服务器获取数据，而是为切片渲染一个网格，继承自 ol.source.Tile；
  • ol.source.TileImage，提供切分成切片的图片数据，继承自 ol.source.Tile，触发 ol.source.TileEvent；
  • ol.source.TileUTFGrid，TileJSON 格式 的 UTFGrid 交互数据，继承自 ol.source.Tile；
  • ol.source.TileJSON，TileJSON 格式的切片数据，继承自 ol.source.TileImage；
  • ol.source.TileArcGISRest，ArcGIS Rest 服务提供的切片数据，继承自 ol.source.TileImage；
  • ol.source.WMTS，WMTS 服务提供的切片数据。继承自 ol.source.TileImage；
  • ol.source.XYZ，XYZ 格式的切片数据，继承自 ol.source.TileImage；
  • ol.source.Zoomify，Zoomify 格式的切片数据，继承自 ol.source.TileImage。

7.3 proj常见方法

（1）ol.proj.addCoordinateTransforms(source, destination, forward, inverse)

注册坐标转换函数来转换源投影和目标投影之间的坐标。正、反函数转换坐标对;此函数将这些转换为内部使用的处理区段和坐标数组的函数

source：源投影

destination：目标投影

forward：接受ol的正向变换函数(即从源投影到目标投影)。作为参数，并返回转换后的ol.Coordinate

inverse：接受ol的逆变换函数(即从目标投影到源投影)。作为参数，并返回转换后的ol.Coordinate

（2）ol.proj.addEquivalentProjections(projections)

注册不改变坐标的转换函数。它们允许在具有相同含义的投影之间进行转换。

（3）ol.proj.addProjection(projection)

将投影对象添加到受支持的投影列表中，这些投影可以通过它们的SRS码进行查找。

（4）ol.proj.equivalent(projection1, projection2)

检查两个投影是否相同，即一个投影中的每个坐标确实表示另一个投影中的相同地理点。

（5）ol.proj.fromLonLat(coordinate, opt_projection)

将经纬度坐标转换为不同的投影

coordinate：经纬度数组，经度在前，纬度在后

projection：目标投影。默认是Web Mercator，即"EPSG: 3857"

（6）ol.proj.get(projectionLike)

获取指定代码的投影对象。

（7）ol.proj.getTransform(source, destination)

给定类似于投影的对象，搜索转换函数将坐标数组从源投影转换为目标投影。

（8）ol.proj.setProj4(proj4)

proj4注册。如果没有显式注册，则假定proj4js将加载在全局名称空间中

ol.proj.setProj4(proj4);

（9）ol.proj.toLonLat(coordinate, opt_projection)

将坐标转换为经度/纬度

coordinate：投影坐标

projection：坐标的投影，默认是Web Mercator，即"EPSG: 3857"

（10）ol.proj.transform(coordinate, source, destination)

将坐标从源投影转换为目标投影，这将返回一个新的坐标(并且不修改原始坐标)。

coordinate：坐标

source：源投影

destination：目标投影

（11）ol.proj.transformExtent

将范围从源投影转换为目标投影，这将返回一个新范围(并且不修改原始范围)。

（12）ol.proj.Units{string}

投影单位：'degrees', 'ft', 'm', 'pixels', 'tile-pixels' or 'us-ft'

8. 参考文章

开源GIS（二）------openlayers加载Arcgis和geoserver在线离线切片 - 灰信网（软件开发博客聚合）

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