基于SuperMap iObjects Java生成地图瓦片

作者：dongyx

前言

在GIS领域，地图瓦片技术作为GIS领域的关键技术，是提高地图服务性能的关键手段之一。通过预先生成地图的瓦片数据，可以显著提升用户访问地图时的响应速度和体验。SuperMap iObjects for Java作为一款强大的GIS开发组件，为开发人员提供了丰富的地图制图、空间分析和数据处理功能，使得地图瓦片的生成变得更加便捷高效。本文将详细介绍如何使用SuperMap iObjects for Java从零开始生成地图瓦片。

一、地图瓦片的概念与优势

地图瓦片是指包含了一系列比例尺、一定地图范围内的地图瓦片文件。地图瓦片按照金字塔组织结构，为每张瓦片进行唯一的级别、行列号标记。在平移、缩放地图时，浏览器根据金字塔规则，计算出所需的瓦片，从瓦片服务器获取并拼接。
在这里插入图片描述 SuperMap提供的瓦片类型包括栅格瓦片和矢量瓦片。

栅格瓦片：

栅格瓦片是一种比较传统的模式，其本质上是将空间数据（栅格数据和矢量数据）分别渲染为不同缩放级别的地图图片，然后将各个级别的图片按照一定规则切分，一定的 “规则”存储到硬盘或数据库中，构成一幅完整的地图。栅格瓦片通常以PNG、JPEG、Webp等图像格式存储。
在这里插入图片描述

特点：

兼容性强：几乎所有的设备和浏览器都能够显示图片，因此兼容性很好。
渲染效率高：瓦片是预先渲染好的，客户端不需要进行复杂的渲染计算，加载速度快。
样式固定：样式在瓦片生成时已经确定，后续无法更改。
数据量较大：相比矢量瓦片，栅格瓦片因为是图片，所以数据量通常更大，尤其在高分辨率或大范围地图的情况下。

矢量瓦片：

以图片为介质的栅格瓦片打开了互联网地图的大门，互联网地图得以迅速普及。但是，随着地图的移动化和应用的逐渐深入，栅格瓦片体积大、生成效率低等缺点愈加明显，已经无法满足应用需求，矢量瓦片应运而生。矢量瓦片是将地图中的矢量图层以瓦片的形式进行切分和存储。
矢量瓦片在存储时，其相对于栅格瓦片体积小，生成效率高，适用于地图中时效性要求较高的地物要素的表达，如POI信息、路线信息等。如在天地图中，POI图层采用矢量瓦片技术，满足数据的实时更新需求。同时，可以实现地图离线，大幅提升了移动端地图的浏览性能，提高了工作的可能性和有效性。
另外，矢量瓦片支持样式修改，不再需要为不同的样式而反复进行制图、渲染、切图、更新服务等过程。如在国土等行业涉及海量数据的应用中，当地图样式发生变化时，矢量瓦片可以直接更改样式，省时省力。

特点：

样式灵活：矢量瓦片的样式在客户端动态应用，可以根据需求调整颜色、线宽、透明度等，甚至可以实现动态地图。
数据量小：MVT格式高效压缩了矢量数据，使得瓦片体积小，易于快速传输。
可交互性强：客户端可以解析矢量瓦片中的几何和属性信息，实现点击、高亮、提示框等交互功能。
客户端渲染：矢量瓦片需要客户端进行渲染，这对客户端的性能有一定要求，但随着现代浏览器和硬件的发展，这通常不是问题。

选择哪种瓦片格式主要取决于应用场景和需求。如果需要高度可定制的地图样式和丰富的用户交互，则MVT矢量瓦片是更好的选择。如果优先考虑兼容性和简化客户端负担，或者没有动态样式和交互的需求，则栅格瓦片可能更加合适。

二、SuperMap iObjects Java从零开始生成地图栅格瓦片

经常有客户会有后台自动化切图的需求，该示例主要是通过一张tif影像从创建工作空间、创建数据源、创建镶嵌数据集，然后进行切图处理，后续也可以通过Java代码通过POST请求发iServer地图服务。

2.1 数据准备

2.1.1 创建工作空间

        //实例化一个WorkspaceWorkspace workspace = new Workspace();//实例化一个工作空间连接参数WorkspaceConnectionInfo workspaceConnectionInfo = new WorkspaceConnectionInfo();//设置工作空间类型workspaceConnectionInfo.setType(WorkspaceType.SMWU);String workspaceName = "t"+System.currentTimeMillis();//设置工作空间名称workspaceConnectionInfo.setName(workspaceName);String workspacePath = workspaceDir.concat(File.separator).concat(workspaceName);//设置工作空间路径workspaceConnectionInfo.setServer(workspacePath);boolean flag = workspace.saveAs(workspaceConnectionInfo);if (flag) {workspace.save();System.out.println("新建工作空间成功!"+ workspace.getConnectionInfo().getServer());} else {System.out.println("新建工作空间失败!"+ workspace.getConnectionInfo().getServer());}

2.1.2 创建数据源

        WorkspaceConnectionInfo wInfo = workspace.getConnectionInfo();String workspaceDir = new File(wInfo.getServer()).getParent();String workspaceName = wInfo.getName();String udbPath = workspaceDir.concat(File.separator).concat(workspaceName);//实例化数据源连接参数DatasourceConnectionInfo dInfo = new DatasourceConnectionInfo();//设置数据源类型dInfo.setEngineType(EngineType.UDBX);//设置数据源文件路径dInfo.setServer(udbPath);String udbName = "u"+System.currentTimeMillis();//设置数据源别名，别名在一个工作空间中是唯一的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数据源失败!");}

2.1.3 创建镶嵌数据集

        Datasets datasets = datasource.getDatasets();PrjCoordSys prjCoordSys = new PrjCoordSys();prjCoordSys.fromEPSGCode(4326);//获取一个可用的数据集名称String datasetName = datasets.getAvailableDatasetName("mosaic", DatasetType.MOSAIC);//创建镶嵌数据集DatasetMosaic datasetMosaic = datasets.createDatasetMosaic(datasetName, prjCoordSys);String files = "D:\\陕西省土壤数据.tif";//添加影像文件datasetMosaic.addFiles(new String[]{files}, null);//构建概视图datasetMosaic.buildOverview("C:\\Users\\admin\\Desktop\\supermap", 512, 512, 3, false, 0.0);//构建统计信息boolean flag = datasetMosaic.buildStatistics();System.out.println("构建镶嵌数据集统计信息=" + flag);

2.1.4 构建地图

        //构建地图对象com.supermap.mapping.Map map = new com.supermap.mapping.Map(workspace);Layers layers = map.getLayers();//将镶嵌数据集添加到地图中LayerMosaicGroup layerMosaicGroup = layers.addMosaicGroup(datasetMosaic, true);//设置边界图层不可见。 //设置轮廓图层不可见。//标注图层不可见for (int i = 0; i < layerMosaicGroup.getCount(); i++) {if (layerMosaicGroup.get(i).getSubLayerType() != LayerType.SUBLAYER_MOSAIC) {layerMosaicGroup.get(i).setVisible(false);}}//设置图层风格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();//设置影像拉伸方式imageStretchOption.setStretchType(ImageStretchType.STANDARDDEVIATION);layerSettingImage.setImageStretchOption(imageStretchOption);}map.viewEntire();Maps maps = workspace.getMaps();maps.add("mosaic", map.toXML());//保存地图maps.setMapXML("mosaic", map.toXML());workspace.save();

2.2 创建地图瓦片

        //构建Map对象com.supermap.mapping.Map map = new com.supermap.mapping.Map(workspace);String mapXML = workspace.getMaps().getMapXML(0);map.fromXML(mapXML);//设置缓存名称String cacheName = "CTH" +System.currentTimeMillis();MapCacheBuilder mapCacheBuilder = new MapCacheBuilder();// 栅格瓦片参数设置mapCacheBuilder.setMap(map);mapCacheBuilder.setBounds(map.getBounds());mapCacheBuilder.setIndexBounds(mapCacheBuilder.getGlobalIndexBounds());mapCacheBuilder.setStorageType(StorageType.Compact);mapCacheBuilder.setOutputFolder("F:\\重点客户数据\\");       mapCacheBuilder.setCacheName(cacheName);// 进度条输出（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;// 获取比例尺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);// 开始切图（栅格瓦片）build = mapCacheBuilder.build();// 公共if (build) {System.out.println("切图成功"+cacheName);System.out.println(System.currentTimeMillis());} else {System.out.println("切图失败");}// 销毁相关资源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;}