WMTS中TileMatrix与ScaleDenominator浅析_开发_开发者

正文

其实有时间琢磨规范文档的话，倒也不必费时间自己琢磨，这篇算是一些口水话心得。

规范文档指路：OGC Standard - Two Demensional Tile Matrix Set #6. TileMatrixSet，对，并不是 WMTS 规范，而是更精确的 2androidD瓦片阵列集规范，它独立于 WMTS 规范而发布。

1. WMTS 中的 TileMatrix 是什么

在我之前的文章《OGC WebGIS 常用服务标准速查》中有提过，这个其实就是一个“阵列”，形象的比喻就是一个“棋盘”，一张网格：

WMTS中TileMatrix与ScaleDenominator浅析

因为我们学习线性代数的时候矩阵就和这玩意儿长得像，所以就被称作“瓦片阵列”，即 TileMatrix。而基于同一个编程客栈坐标系的多个瓦片阵列，就被称作“瓦片阵列集”（或者类似的名字，你开心就好），即 TileMatrixSet。

打开 WMTS 的 XML 能力文档，看看 EPSG:4326 坐标系的第 1 级瓦片阵列定义：

<TileMatrix>
  <ows:Ide开发者_JAVA入门ntifier>EPSG:4326:1</ows:Identifier>
  <ScaleDenominator>1.3977056600717944E8</ScaleDenominator>
  <TopLeftCorner>90.0 -Svqhv180.0</TopLeftCorner>
  <TileWidth>256</TileWidth>
  <TileHeight>256</TileHeight>
  &编程lt;MatrixWidth>4</MatrixWidth>
  <MatrixHeight>2</MatriSvqhvxHeight>
</TileMatrix>

这些属性一眼看过去很容易知道其含义：

Identifier：这个瓦片阵列的 ID
TopLeftCorner：这个瓦片的左上角位置，此处是经纬度表达（基于 EPSG:4326 坐标系）
TileWidth、TileHeight：瓦片的像素长宽，即 256 × 256 像素
MatrixWidth、MatrixHeight：瓦片阵列的长宽；不理解的可以想象一下“矩阵”的长宽，代表这一级瓦片横向纵向跨度有多少个瓦片

最后一个没说的 ScaleDenominator，翻译过来是 比例分母，也是本文重点要介绍的东西。

2. ScaleDenominator 是什么

在回答这个问题之前，我先提 2 个问题：

在早些年最具代表性的 Windows 系统使用的 96 PPI 像素的屏幕上，1 像素的尺寸是多少？
一个瓦片中，1 像素表示多大经纬度或现实尺寸？

2.1. 一个像素的显示器物理尺寸是多大

回答第 1 个问题很简单，网上一搜大概就有，或者拿 23.8 英寸的 1080p 显示器大致算一下也行：

23.8 英寸 1080p 显示器对角线约 2202.9 个像素
23.8 英寸约为 604.52 毫米

所以 1 个像素的长宽大概是 604.52 / 2202.9 ≈ 0.274 毫米。

同理，算出 27 寸 4k（3840 × 2160）显示器的像素尺寸约为 0.156 毫米。

随着技术进步，现在的显示器面板已经把这个值进一步提高了，27 英寸的 4K 显示器都很常见，物理像素尺寸进一步缩小，而 Windows 操作系统为了显示效果，会在高分辨率屏幕中使用缩放率来提高平滑度 —— 比如，我的 4K 分辨率 27 寸显示器就使用了 200% 缩放率，也即 4 个像素（长宽各缩放 200%，即 2 个像素 × 2 个像素）作为原来的 1 个像素显示，这样 3840 × 2160 的物理分辨率就会模拟成 1920 × 1080。