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16、免费下载地图切片数据

本文概述​

互联网存在许多免费的地图资源，但是这些资源都需要在互联网环境下使用，如果使用场景是在离线或本地设备上，没有在线调用地图的途径，这时如果没有自己制作地图的能力，只能提前下载地图切片存放于本地设备。

本章使用了QGIS工具及QTiles插件，下载无水印的地图切片

通过CesiumEarth Desktop在Windows及安卓系统中进行本地浏览

1、切片工具介绍​

QGIS是一款轻量级的多功能地理数据处理软件，一些简单的数据处理，无需通过专业软件，QGIS就能够快速处理，而且是开源项目，免费使用。

QTiles是QGIS中的一款插件，能够在QGIS软件中在线安装，用来下载地图切片数据。

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2、浏览工具介绍​

CesiumEarth分为在线版和Desktop版本

在线版只能调用经过http发布后的图层数据

Desktop能够在Windows和安卓系统中本地化运行，且能够加载本地数据，支持二维影像切片、三维地形切片，以及通过3DTiles格式发布的倾斜数据、点云数据、城市模型、BIM数据等

使用步骤​

1、准备地图资源​

首先我们需要添加免费的地图资源，每个地图资源的调用地址和使用门槛都不一样，本章以天地图为例，添加天地图卫星影像和天地图注记两个图层。

天地图是国家测绘地理信息局建设的地理信息综合服务网站，属于国内最为权威的地图资源，且公开免费使用，常用于各类地图场景的建设当中。

使用天地图首先得获取其在互联网上能够公开调用的链接地址，其次需要申请天地图免费调用令牌（tk）。

a：获取地图链接​

访问天地图官方网站：天地图官网

点击页面底部开发资源

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点击地图API

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这里列出了所有天地图能够提供的各类地图资源，以及链接地址

从地图API的说明中可以看到，天地图对所有用户开放，但是在使用之前，需要申请Key（也就是令牌）

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天地图卫星影像链接地址

拖动到页面底部，有详细的连接地址示例，该示例为卫星影像的链接地址

天地图卫星影像链接

http://t0.tianditu.gov.cn/img_w/wmts?SERVICE=WMTS&REQUEST=GetTile&VERSION=1.0.0&LAYER=img&STYLE=default&TILEMATRIXSET=w&FORMAT=tiles&TILEMATRIX={z}&TILEROW={y}&TILECOL={x}&tk=您的密钥

该示例中说明了其中有4个参数是调取时需要用到的，其中{z} {y} {x}这3个参数CesiumEarth可以直接解析，无需修改，把您的密钥替换为自己申请的tk即可

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天地图注记图层链接地址

从天地图的地图API页面中可以看出，其他地图的链接也是类似的，只需修改其中一个关键参数即可

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注记图层链接只需把其中img_w修改为cia_w，img修改为cia，其余部分保持不变即可，修改后的链接如下

天地图注记图层链接

http://t0.tianditu.gov.cn/cia_w/wmts?SERVICE=WMTS&REQUEST=GetTile&VERSION=1.0.0&LAYER=cia&STYLE=default&TILEMATRIXSET=w&FORMAT=tiles&TILEMATRIX={z}&TILEROW={y}&TILECOL={x}&tk=您的密钥

b：获取令牌（tk）​

获取天地图令牌的方式非常简单，只需注册成为天地图的用户，个人和单位都可注册，这样就拥有了属于自己的地图调用令牌（tk）

互联网上能够搜索到很多令牌，那些都是属于不同用户注册后公开出来的，比如CesiumEarth的默认图层中就用到了CesiumEarth自己注册使用的令牌，但是每个令牌都有调用数量，一旦调用次数过多，有可能会被屏蔽，导致无法使用

因此自己申请注册成为天地图，获取属于自己的令牌，才是最稳定最可靠的做法

不同类型的注册用户，拥有不同数量的配额，具体数量如下所示

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登录之后，点击申请Key，进入到个人控制台

在应用管理中创建一个新的应用

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创建成功之后，天地图就给该应用分配了一个令牌（tk），此时我们就可以通过自己的令牌来调用天地图资源

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2、QGIS添加地图图层​

打开QGIS软件，在左侧图层窗口中找到XYZ Tiles，右键点击选择New Connection选项

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在弹出窗口中输入名称和URL，URL为刚才获取到的链接，直接把示例的链接复制进去即可，其中tk需要替换成自己申请的令牌（tk）

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添加成功之后XYZ Tiles就会出现刚添加的图层配置，此时需要双击添加的图层配置，在下方Layers就会出现当前的图层，勾选后就会看到QGIS已经成功调取了天地图的卫星影像资源

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同样的方法，把注记图层添加到QGIS中，最终效果如下：

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3、QTiles下载切片​

a：安装QTiles插件​

点击QGis菜单中的Plugins->Manage and Install Plugins...

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在弹出的插件管理窗口中搜索并安装QTiles插件，此时QTiles插件即安装完毕

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b：下载切片​

天地图包含了全国范围0-19级别的数据，其数据量非常庞大，直接下载全国数据将耗费非常大的时间，且每个令牌（tk）具有调用次数限制，超出次数之后tk有可能会被屏蔽

因此在下载前需要选定下载区域，以减少下载量

以武汉国博陈列馆为例，在QGis地图窗口中把视角放大到该区域

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点击Plugins->QTiles->QTiles

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在QTiles主窗口中输入名称（Tileset name）、输出文件夹（Directory）、下载范围（Extent）、下载层级（Zoom）

图中Extent参数中Canvas extent为当前视角范围，Zoom代表下载0-19级别（0代表最上层，19代表地图的最精细级别）

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点击Run，就开始了自动下载程序，进度调显示了下载进度及需要下载的所有切片数量，当切片数量大于10000时，系统会提示范围过大，此时可选择继续，也可重新选定范围，以减少下载量

此时需要注意的是，QTiles会自动下载当前所有已打开的图层，本文中卫星影像和注记同时打开，因此下载后是两个图层融合后的效果

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下载完毕后输出文件夹的目录结构如下图所示，红框部分为数据路径，在Desktop中加载本地数据选择该路径即可，绿框部分为索引规则，在Desktop中Url内需填入该规则，文件夹依次以z、x、y进行命名，其中y为图片的名称，后缀以png结尾

因此url规则可填写：{z}/{x}/{y}.png

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4、CesiumEarth浏览本地切片数据​

CesiumEarth浏览本地数据需要下载Desktop版本

进入CesiumEarth Desktop，登陆后点击新建图层

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选择二维切片数据，输入图层名称，选择本地数据，打开刚才输出的文件夹目录，在Url中填入索引规则，点击确认后即可，具体如下图所示

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最终效果如下：

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5、CesiumEarth安卓版浏览本地切片数据​

CesiumEarth支持安卓系统上运行，因此在安卓系统上可通过CesiumEarth浏览本地切片数据

通过Android Studio把切片数据复制到安卓系统

连上安卓平板，打开USB调试模式，在Android Studio的文件传输窗口中，依次点击：storage->self->primary->Android->data->com.cesiumearth.desktop->files->Documents，把切片数据复制到Documents文件夹下，如下图所示：

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登陆安卓版CesiumEarth，点击新建图层

与Windows版类似，选择二维切片数据，输入图层名称，选择本地数据，打开文件夹目录，在Url中填入索引规则，点击确认后即可，具体如下图所示：

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最终效果如下：

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