2015年全国谷歌卫星地图离线数据存储方案

一、概述

随着地理信息数字化的发展，大数据时代的到来。海量数据的传输和安全性给我们带来巨大的困难。海量数据的传输受到互联网技术和硬件的限制，占用着较多的在线资源和线下存储空间，产生了能源、空间、人力的成本浪费，而在传输数据和存储过程中，不规范的操作造成的数据泄露，更是数据安全更须要保证或要解决的问题。

离线数据的应用，不仅避免了大传输数据带来的弊端，更保证了大数据在应用过程中的安全性。为本地可视化管理、分析、建模、开发等一站式服务提供有力保证。

笔者以2015年全国谷歌卫星地图（下面简称卫片）的数据为例，与大家分享该数据的获取、存储和应用。欢迎各位提出意见和建议。

二、全国谷歌卫星地图离线数据分幅原理

我们在浏览谷歌地图时能够发现，其在线展示都是以分级为基础来展示的，级数越高，影像越清晰，我们的下载的方式相同也是以分级为基础的。为了方便管理和运用。笔者在下载卫片时。分成了两部分来下载。第一部分是1-10级，包括了全球全部地方的影像。第二部分是11级到19级，包括了中国全部区域的影像。

这里以第二部分为例，向大家说明影像的分幅方式。

我们知道，影像每添加一级，清晰度添加若干倍，而上一级的单张瓦片与下一级的瓦片呈四叉树关系，以此类推。它们与其它级一起构成金字塔，例如以下图：  

图1 谷歌地图分级示意图

依据谷歌的分级特点，第二部分是基于第10级的每个瓦片作为金字塔的塔尖，以第19级作为塔基进行下载的。为了说明分幅原理，笔者找到谷歌地图第10级全球的分级格网图。并以左上角为零点。横向为X，纵向为Y。第10级的每一块瓦片编号为X-Y，例如以下图所看到的：

图2 分幅原理示意

图3 中国区域分幅原理

三、全球谷歌卫星地图离线数据的下载存储

A、前10级单独下载存储

基于前面所讲的分幅方式，将全球1到10级单独下载，存储在一个.dat文件里，方法例如以下：

1.下载安装并启动水经注万能地图下载器X2.0，选择下载要下载的在线地图类型。

图4 选择地图下载类型

2.谷歌地图的卫片是以WGS84为地理坐标，以WEB墨卡托为投影方式的，其server有两个，一个是国外的，一个是国内的。国内的卫片因为受到国家測绘局制定的GCJ-02限制，坐标有偏移，故笔者选择的server是国外。

图5 选择下载server

3.选择全球区域的卫片，双击选择区域。设置下载參数，開始下载。

运用矩形选择工具或者多边形选择工具选择下载区域，在选择区域内双击地图，可进入下载设置对话框。

本文下载的影像无道路地名信息。故没有勾选“标签”，设置输出路径，下载模式选择传统模式，下载级别勾选1-10级。

图6 拉框选择下载区域

图7 设置下载參数

B、基于第10级单个瓦片作为塔尖的分幅下载存储

为了方便离线数据的应用和管理。将第10级的每个瓦片当做金字塔的塔尖来下载。基于第10级每个瓦片都会形成一个.dat文件。每个.dat文件都是一个金字塔。其下载方式仅仅需在下载设置里把下载模式更改为瓦片金字塔分块模式。第二部分（11-19级）笔者下载的是中国区域的卫片。

1.启动水经注万能地图下载器X2.0，框选中国区域，更改下载设置例如以下：

图8 设置下载模式为瓦片金字塔分块模式

图9 下载完毕的全国影像

四、全国谷歌卫星地图离线数据的应用

    1.须要用离线数据时，能够导入指定块到下载器中，再依据自己的应用导出卫片。

比如，你要找包括经纬度为（102°。31°）的点的影像，能够利用10级瓦片网格找到（102°，31°）所在的瓦片编号（如图10）。相应的编号就是该卫片的.dat文件（如图11）。

图10  找到该点所在的瓦片编号

图11 在离线数据中找到该.dat文件

利用水经注万能地图下载器X2.0能够方便的导入、应用离线.dat数据。

图12 导入离线.dat文件

3.导出卫片时。能够依据自己须要导出每一级的单张或者多张影像，也可导出主流的瓦片格式（如Google map瓦片，ArcServer瓦片等）。

导出的卫片格式。可供用户选择的有带.JGW文件的GEOJPG格式、带.tfw文件的GEOTIF格式、Erdas image文件格式和其它经常使用格式。

图13 利用离线.dat导出须要格式的影像

五、哪里有全国谷歌卫星地图离线数据

水经注软件公司（rivermap.cn）能够提供全国谷歌卫星地图离线数据，全部数据均是按前面所述分幅方式分幅，应用方便。另外，还能够提供水经注离线地图读取控件，方便离线数据的开发和应用。