JSAPIThree 加载 WMS、WMTS 和通用栅格图学习笔记:标准地图服务与切图规则

在实际项目中,我们经常需要加载各种标准地图服务,比如 WMS、WMTS,或者自定义的 XYZ 格式瓦片。今天就来学习一下如何在 mapvthree 中使用这些服务,以及理解不同的瓦片切图规则。

了解标准地图服务

在 GIS 领域,有几种常见的地图服务标准:

  • WMS(Web Map Service):Web 地图服务,通过 HTTP 请求获取地图图片
  • WMTS(Web Map Tile Service):Web 地图瓦片服务,提供预切好的瓦片
  • XYZ:通用的瓦片格式,通过 URL 模板直接访问瓦片

我的理解:WMS 是动态生成地图图片,WMTS 和 XYZ 是使用预切好的瓦片,性能更好。

第一步:加载 WMS 服务

WMS 是 OGC 标准的 Web 地图服务,通过参数化的 HTTP 请求获取地图图片。

基本使用

js 复制代码
import * as mapvthree from '@baidumap/mapv-three';

const container = document.getElementById('container');

const engine = new mapvthree.Engine(container, {
    map: {
        center: [120.628, 27.786],
        range: 500000,
        provider: null,
        projection: 'EPSG:3857',
    },
});

// 添加 WMS 服务
const mapView = engine.add(new mapvthree.MapView({
    imageryProvider: new mapvthree.WMSImageryTileProvider({
        url: 'https://ows.mundialis.de/services/service',
        params: {
            LAYERS: 'TOPO-WMS,OSM-Overlay-WMS',
            SRS: 'EPSG:3857',
            VERSION: '1.1.1',
            WIDTH: 256,
            HEIGHT: 256,
        },
    }),
}));

我的发现:WMS 需要配置服务 URL 和请求参数,包括图层名称、坐标系、版本等。

参数说明

  • url:WMS 服务地址
  • params.LAYERS:要加载的图层名称,多个图层用逗号分隔
  • params.SRS:空间参考系统,常用 EPSG:3857(Web 墨卡托)或 EPSG:4326(WGS84)
  • params.VERSION:WMS 版本,常用 1.1.11.3.0
  • params.WIDTHparams.HEIGHT:请求图片的尺寸,通常为 256

第二步:加载 WMTS 服务

WMTS 是 OGC 标准的 Web 地图瓦片服务,提供预切好的瓦片,性能比 WMS 更好。

基本使用

js 复制代码
const mapView = engine.add(new mapvthree.MapView({
    imageryProvider: new mapvthree.WMTSImageryTileProvider({
        url: 'https://mrdata.usgs.gov/mapcache/wmts?LAYER=sgmc2&TILEMATRIX={z}',
        params: {
            STYLE: 'default',
            TILEMATRIXSET: 'GoogleMapsCompatible',
            VERSION: '1.0.0',
            FORMAT: 'image/png',
        },
    }),
}));

我的发现 :WMTS 的 URL 中可以使用 {z} 占位符,引擎会自动替换为对应的缩放级别。

参数说明

  • url:WMTS 服务地址,可以使用 {z}{x}{y} 占位符
  • params.STYLE:图层样式
  • params.TILEMATRIXSET:瓦片矩阵集,常用 GoogleMapsCompatible
  • params.VERSION:WMTS 版本,通常为 1.0.0
  • params.FORMAT:图片格式,如 image/pngimage/jpeg

我的理解

  • WMTS 使用预切好的瓦片,加载速度更快
  • URL 中的占位符会在请求时被替换为实际的瓦片坐标
  • 不同的 WMTS 服务可能有不同的参数要求

第三步:加载 XYZ 格式瓦片

XYZ 是最通用的瓦片格式,通过 URL 模板直接访问瓦片,支持各种自定义瓦片服务。

基本使用

js 复制代码
const mapView = engine.add(new mapvthree.MapView({
    imageryProvider: new mapvthree.XYZImageryTileProvider({
        url: 'https://server.arcgisonline.com/ArcGIS/rest/services/' +
              'World_Topo_Map/MapServer/tile/{z}/{y}/{x}',
    }),
}));

我的发现 :XYZ 格式使用 {z}/{y}/{x} 占位符,分别代表缩放级别、行号、列号。

切图规则:y 和 reverseY

不同的瓦片服务可能使用不同的切图规则,主要体现在 Y 轴的起始位置:

  • y(默认):Y 轴从左上角开始,向下递增(如谷歌地图)
  • reverseY:Y 轴从左下角开始,向上递增(如 TMS 标准)
js 复制代码
// 使用 y 规则(左上角为原点)
const mapView1 = engine.add(new mapvthree.MapView({
    imageryProvider: new mapvthree.XYZImageryTileProvider({
        url: 'https://example.com/tiles/{z}/{x}/{y}.png',
        // 默认使用 y 规则
    }),
}));

// 使用 reverseY 规则(左下角为原点,TMS 标准)
const mapView2 = engine.add(new mapvthree.MapView({
    imageryProvider: new mapvthree.XYZImageryTileProvider({
        url: 'https://example.com/tms/{z}/{x}/{reverseY}.png',
        // 使用 reverseY 占位符
    }),
}));

我的理解

  • 如果瓦片服务使用左上角为原点(Y 向下递增),使用 {y}
  • 如果瓦片服务使用左下角为原点(Y 向上递增,TMS 标准),使用 {reverseY}
  • 使用错误的规则会导致瓦片位置错乱

TMS 示例

js 复制代码
const mapView = engine.add(new mapvthree.MapView({
    imageryProvider: new mapvthree.XYZImageryTileProvider({
        url: 'https://mapopen-pub-jsapigl.bj.bcebos.com/tms-bj/{z}/{x}/{reverseY}.png',
        startLevel: 7,
        maxLevel: 12,
    }),
}));

我的发现 :可以设置 startLevelmaxLevel 来限制瓦片的缩放级别范围。

第四步:理解切图规则

作为一个初学者,理解切图规则很重要,这决定了瓦片能否正确显示。

坐标系和原点

地图瓦片通常使用两种坐标系:

  1. 屏幕坐标系(左上角原点)

    • X 轴:从左到右递增
    • Y 轴:从上到下递增
    • 原点在左上角
    • 如:谷歌地图、OpenStreetMap
  2. 地理坐标系(左下角原点)

    • X 轴:从左到右递增
    • Y 轴:从下到上递增
    • 原点在左下角
    • 如:TMS(Tile Map Service)标准

如何判断使用哪种规则

我的经验

  1. 查看服务文档,通常会说明使用的切图规则
  2. 如果文档没有说明,可以尝试两种规则,看哪种显示正确
  3. 常见的服务:
    • 谷歌地图、OpenStreetMap:使用 y
    • TMS 标准服务:使用 reverseY

瓦片坐标计算

我的理解

  • z:缩放级别,数值越大,地图越详细
  • x:瓦片的列号,从 0 开始
  • y:瓦片的行号,从 0 开始
  • 在缩放级别 z 下,总共有 2^z × 2^z 个瓦片

第五步:完整示例

我想写一个完整的示例,展示三种服务的使用:

js 复制代码
import * as mapvthree from '@baidumap/mapv-three';

const container = document.getElementById('container');

const engine = new mapvthree.Engine(container, {
    map: {
        center: [120.628, 27.786],
        range: 500000,
        provider: null,
        projection: 'EPSG:3857',
    },
});

// 示例 1:WMS 服务
const wmsMapView = engine.add(new mapvthree.MapView({
    imageryProvider: new mapvthree.WMSImageryTileProvider({
        url: 'https://ows.mundialis.de/services/service',
        params: {
            LAYERS: 'TOPO-WMS',
            SRS: 'EPSG:3857',
            VERSION: '1.1.1',
            WIDTH: 256,
            HEIGHT: 256,
        },
    }),
}));

// 示例 2:WMTS 服务
const wmtsMapView = engine.add(new mapvthree.MapView({
    imageryProvider: new mapvthree.WMTSImageryTileProvider({
        url: 'https://mrdata.usgs.gov/mapcache/wmts?LAYER=sgmc2&TILEMATRIX={z}',
        params: {
            STYLE: 'default',
            TILEMATRIXSET: 'GoogleMapsCompatible',
            VERSION: '1.0.0',
            FORMAT: 'image/png',
        },
    }),
}));

// 示例 3:XYZ 格式(y 规则)
const xyzMapView = engine.add(new mapvthree.MapView({
    imageryProvider: new mapvthree.XYZImageryTileProvider({
        url: 'https://server.arcgisonline.com/ArcGIS/rest/services/' +
              'World_Topo_Map/MapServer/tile/{z}/{y}/{x}',
    }),
}));

// 示例 4:XYZ 格式(reverseY 规则,TMS)
const tmsMapView = engine.add(new mapvthree.MapView({
    imageryProvider: new mapvthree.XYZImageryTileProvider({
        url: 'https://mapopen-pub-jsapigl.bj.bcebos.com/tms-bj/{z}/{x}/{reverseY}.png',
        startLevel: 7,
        maxLevel: 12,
    }),
}));

我的感受:掌握了这三种服务的使用方法,就可以加载各种标准地图服务了!

第六步:踩过的坑

作为一个初学者,我踩了不少坑,记录下来避免再犯:

坑 1:WMS 地图不显示

原因:参数配置错误,比如图层名称不对、坐标系不匹配。

解决

  1. 检查 WMS 服务的 GetCapabilities 文档,确认正确的参数
  2. 确保 SRS 参数与引擎的投影设置一致
  3. 确认 LAYERS 参数中的图层名称正确

坑 2:WMTS 瓦片位置错乱

原因 :URL 占位符使用错误,或者 TILEMATRIXSET 不匹配。

解决

  1. 确认 URL 中的占位符格式正确({z}{x}{y}
  2. 检查 TILEMATRIXSET 是否与服务提供的一致
  3. 查看服务的 GetCapabilities 文档

坑 3:XYZ 瓦片上下颠倒

原因 :切图规则选择错误,应该用 y 却用了 reverseY,或者相反。

解决

  1. 查看服务文档,确认使用的切图规则
  2. 如果文档没有说明,尝试两种规则,看哪种显示正确
  3. 记住:左上角原点用 y,左下角原点用 reverseY

坑 4:瓦片加载很慢

原因:服务地址访问慢,或者网络问题。

解决

  1. 检查服务地址是否可访问
  2. 考虑使用 CDN 加速
  3. 对于自定义服务,确保服务器性能足够

坑 5:某些缩放级别没有瓦片

原因:服务只提供了特定缩放级别的瓦片。

解决 :使用 startLevelmaxLevel 限制缩放级别范围。

我的学习总结

经过这一天的学习,我掌握了:

  1. WMS 服务:动态生成地图图片,需要配置服务 URL 和请求参数
  2. WMTS 服务:使用预切好的瓦片,性能更好,支持 URL 占位符
  3. XYZ 格式:最通用的瓦片格式,支持自定义服务
  4. 切图规则 :理解 yreverseY 的区别,正确选择切图规则
  5. 参数配置:了解各种服务的参数含义和配置方法

我的感受:标准地图服务虽然配置有点复杂,但是用起来其实不难。关键是要理解不同服务的特点,然后正确配置参数和切图规则!

下一步计划

  1. 学习更多地图服务的配置选项
  2. 尝试创建自定义的瓦片服务
  3. 做一个完整的地图展示项目

学习笔记就到这里啦!作为一个初学者,我觉得标准地图服务虽然配置有点复杂,但是用起来其实不难。关键是要理解不同服务的特点,然后正确配置参数和切图规则!希望我的笔记能帮到其他初学者!大家一起加油!

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