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2015年全國谷歌衛星地圖離線資料儲存方案

一、概述 隨著地理資訊數字化的發展,大資料時代的到來,海量資料的傳輸和安全性給我們帶來巨大的困難。海量資料的傳輸受到網際網路技術和硬體的限制,佔用著較多的線上資源和線下儲存空間,產生了能源、空間、人力的成本浪費,而在資料傳輸和儲存過程中,不規範的操作造成的資料洩露,更是資料安全更需要保證或要解決的問題。 離線資料的應用,不僅避免了大資料傳輸帶來的弊端,更保證了大資料在應用過程中的安全性,為本地視覺化管理、分析、建模、開發等一站式服務提供有力保證。 筆者以2015年全國谷歌衛星地圖(以下簡稱衛片)的資料為例,與大家分享該資料的獲取、儲存和應用,歡迎各位提出意見和建議。 二、全國谷歌衛星地圖
離線資料分幅原理
我們在瀏覽谷歌地圖時可以發現,其線上展示都是以分級為基礎來展示的,級數越高,影像越清晰,我們的下載的方式同樣也是以分級為基礎的。為了方便管理和運用,筆者在下載衛片時,分成了兩部分來下載。第一部分是1-10級,包含了全球所有地方的影像;第二部分是11級到19級,包含了中國所有區域的影像。這裡以第二部分為例,向大家說明影像的分幅方式。 我們知道,影像每增加一級,清晰度增加若干倍,而上一級的單張瓦片與下一級的瓦片呈四叉樹關係,以此類推,它們與其他級一起構成金字塔,如下圖:  
圖1 谷歌地圖分級示意圖
根據谷歌的分級特點,第二部分是基於第10級的每一個瓦片作為金字塔的塔尖,以第
19級作為塔基進行下載的。為了說明分幅原理,筆者找到谷歌地圖第10級全球的分級格網圖,並以左上角為零點,橫向為X,縱向為Y,第10級的每一塊瓦片編號為X-Y,如下圖所示:
圖2 分幅原理示意

圖3 中國區域分幅原理
三、全球谷歌衛星地圖離線資料的下載儲存 A、前10級單獨下載儲存 基於前面所講的分幅方式,將全球110級單獨下載,儲存在一個.dat檔案中,方法如下: 1.下載安裝並啟動水經注萬能地圖下載器X2.0,選擇下載要下載的線上地圖型別。
圖4 選擇地圖下載型別
2.谷歌地圖的衛片是以WGS84為地理座標,以WEB墨卡託為投影方式的,其伺服器有兩個,一個是國外的,一個是國內的。國內的衛片由於受到國家測繪局制定的
GCJ-02限制,座標有偏移,故筆者選擇的伺服器是國外。
圖5 選擇下載伺服器
3.選擇全球區域的衛片,雙擊選擇區域,設定下載引數,開始下載。 運用矩形選擇工具或者多邊形選擇工具選擇下載區域,在選擇區域內雙擊地圖,可進入下載設定對話方塊。本文下載的影像無道路地名資訊,故沒有勾選“標籤”,設定輸出路徑,下載模式選擇傳統模式,下載級別勾選1-10級。
圖6 拉框選擇下載區域

圖7 設定下載引數
B、基於第10級單個瓦片作為塔尖的分幅下載儲存 為了方便離線資料的應用和管理,將第10級的每一個瓦片當做金字塔的塔尖來下載,基於第10級每一個瓦片都會形成一個.dat檔案,每個.dat檔案都是一個金字塔。其下載方式只需在下載設定裡把下載模式更改為瓦片金字塔分塊模式。第二部分(11-19級)筆者下載的是中國區域的衛片。 1.啟動水經注萬能地圖下載器X2.0,框選中國區域,更改下載設定如下:
圖8 設定下載模式為瓦片金字塔分塊模式

圖9 下載完成的全國影像
四、全國谷歌衛星地圖離線資料的應用     1.需要用離線資料時,可以匯入指定塊到下載器中,再根據自己的應用匯出衛片。例如,你要找包含經緯度為(102°,31°)的點的影像,可以利用10級瓦片網格找到(102°,31°)所在的瓦片編號(如圖10),對應的編號就是該衛片的.dat檔案(如圖11)。
圖10  找到該點所在的瓦片編號
圖11 在離線資料中找到該.dat檔案
利用水經注萬能地圖下載器X2.0可以方便的匯入、應用離線.dat資料。
圖12 匯入離線.dat檔案
3.匯出衛片時,可以根據自己需要匯出每一級的單張或者多張影像,也可匯出主流的瓦片格式(如Google map瓦片,ArcServer瓦片等)。匯出的衛片格式,可供使用者選擇的有帶.JGW檔案的GEOJPG格式、帶.tfw檔案的GEOTIF格式、Erdas image檔案格式和其他常用格式。
圖13 利用離線.dat匯出需要格式的影像
五、哪裡有全國谷歌衛星地圖離線資料 水經注軟體公司(rivermap.cn)可以提供全國谷歌衛星地圖離線資料,所有資料均是按前面所述分幅方式分幅,應用方便。另外,還可以提供水經注離線地圖讀取控制元件,方便離線資料的開發和應用。