Cesium中文网——如何开发一款地图下载工具[一]

Cesium源码 · admin · 于 11天前 发布 · 60 次阅读

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Cesium中文网的朋友们的其中一个主题是:自己独立开发一款地图(瓦片图)下载工具。

这个主题会以拆分若干期以博客文章[所有用户]+视频[付费用户]的形式介绍给大家。其中源码会不断的提交与更新,Github地址:https://github.com/hujiulin/MapDownloader。源代码对所有用户开放,如果大家觉得有益,请轻轻地给一个star进行鼓励。

重剑无锋,大巧不工。

工具最重将以C#和JavaScript的形式呈现。编程语言只是形式,如何理解内部的逻辑和流程,也可以用Java,Python,PHP或其他开发语言进行实现。

目前开源的工具非常的简单(简陋),但是我会定期更新和维护代码,大家有什么问题可以在Github上提交issue也可以在公众号:Cesium中文网;QQ群:807482793;论坛:http://cesium.coinidea.com/进行留言和提问。

准备工作

找到自己熟悉的一门开发语言,它支持:

  1. 文件网络下载。
  2. 文件IO,本地文件夹及文件的读写。
  3. 多线程。
  4. 桌面窗体,最好具有浏览器控件。

一般来说,现代的开发语言都支持上述大部分功能。本文选择的是C#。在整个主题的中部,会引入JavaScript。

瓦片图服务器

本文选择的是百度地图,其实大部分的瓦片图服务器都会有x, y, z(level)三个参数,百度地图的URL Pattern是:http://online{0}.map.bdimg.com/onlinelabel/?qt=tile&x={1}&y={2}&z={3}&styles=pl&udt=20200727&scaler=1&p=0

如果我们把x=1, y=1, z=3,在浏览器打开上述URL

http://online0.map.bdimg.com/onlinelabel/?qt=tile&x=1&y=1&z=3&styles=pl&udt=20200727&scaler=1&p=0

样例瓦片图

瓦片图下载

既然我们已经知道了瓦片图的生成规则,那我们只要指定具体的下载链接我们就可以下载对应的图片了,C#的核心下载代码是,这儿代码可以轻易地在网络上搜索到:

private static WebClient wc = null;
private static void initWebClientInstance()
{
    if (null == wc)
    {
        wc = new System.Net.WebClient();
    }
}
private static void download(string url, string filename)
{
    // Check filename exist or not
    if (File.Exists(filename))
    {
        return;
    }

    // Create directory
    string dir = Path.GetDirectoryName(filename);
    if (!Directory.Exists(dir))
    {
        Directory.CreateDirectory(dir);
    }

    initWebClientInstance();
    wc.DownloadFile(url, filename);
}

瓦片图批量下载

接下来我们要做的是:

  1. 批量地生成下载URL
  2. 循环下载每张瓦片图

之前提到过地图的核心思想是四叉树,所以我们可以再次简单的处理,认为瓦片图也是四叉树构成的,一共分为18级(网上可查)左右。那么

level minX~maxX minY~maxY
1 1~1 1~1
2 1~2 1~2
3 1~4 1~4
...
n 1~2^(n-1) 1~2^(n-1)

四叉树

批量下载的核心代码如下:

public static void downloadBatch(string urlPattern, string targetFoler, int level)
{
    int maxX = (int)Math.Pow(2, level - 1);
    int maxY = (int)Math.Pow(2, level - 1);
    for (int x = 0; x <= maxX; x++)
    {
        for (int y = 0; y <= maxY; y++)
        {
            string url = String.Format(urlPattern, 1, x, y, level);
            string filename = Path.Combine(targetFoler, level.ToString(), x.ToString()) + "\\" + y.ToString() + ".png";
            download(url, filename);
        }
    }
}

上述的运行代码肯定能下载,但是有很多问题。将在下一步中进行讨论。

当前软件界面

下载结果

下一步

  1. 当前代码只适合下载层级较小的情况,一旦层级较大,需要下载的图片非常多。此处需要使用多线程,甚至多台机器。
  2. 可以看到下载下来的图片和很多纯黑图片,这可能是我们的生成规则不太好。
  3. 目前浏览器控件和软件还未做到联动,不能实时勾选区域进行下载。
  4. 后续可能涉及图片拼接的处理。
  5. 当加载进具体的平台的时候,可能需要进行坐标系变化处理。
  6. 下载间隔的自动控制,IP的动态切换。

上面的这些问题将在后续的文章中进行介绍。

声明

一般来说,地图服务器需要很大的存储资源和带宽资源,本文仅从学术角度和大家探讨现在的下载软件内部原理,如有错误欢迎大家指正。

Again: Github地址:https://github.com/hujiulin/MapDownloader。源代码对所有用户开放,如果大家觉得有益,请轻轻地给一个star进行鼓励。

本文和软件仅做学术交流,严禁用于商业用途。

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