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WebGIS系统通常都围绕地图进行内容表达#xff0c;但并不是有地图就一定是WebGIS#xff0c;所以下面要讨论下基于Web的地图API分类及应用场景。Web上的Map API主要分类#xff… WebGIS开发引擎的发展历程 内容来自公众号Spatial Data 地图API分类
WebGIS系统通常都围绕地图进行内容表达但并不是有地图就一定是WebGIS所以下面要讨论下基于Web的地图API分类及应用场景。Web上的Map API主要分类 01 Charts可视化图表
主要负责可视化功能以D3.jsEcharts等为代表。我们常见的WebGIS开发地图周围有一些可视化的图标就是通过这些可视化图表实现的。 02 LBS地图开放平台
LBS就是Location Based Service指的是通过电信移动运营商的网络(如GSM网、CDMA网)获取移动终端用户的位置信息(经纬度坐标)在电子地图平台的支持下为用户提供相应服务的一种增值业务。
LBS技术已经成为移动互联网不可或缺的基础能力但对于大部分开发者来说自建LBS能力的门槛很高——需要具备地图测绘资质拥有足够的地图数据采集和后端云数据处理能力。国内的LBS以高德/谷歌/百度/天地图等为代表。 03 WebGIS商业API
这类也是工作中比较常见的例如ESRI的ArcGIS API For JS超图的IClient中地数码的MapGIS Client for JS都属于商业API。 添加图片注释不超过 140 字可选
Google Maps、ESRI、国内的超图、中地等公司都创建了企业级数据和 API但是通常使用软件、库、包这些通常需要购买才能使用。这些库的优点是这些库是由专门的开发人员创建的因此这些库非常稳定并且有据可查。而且是安全且可扩展的因此成为大公司的优先选择。他们的缺点是成本很高特别是一家初创公司或小公司与其他成本相比光使用企业API成本就已经非常高了。除此之外开发人员需要依赖公司发布新功能因为它的源代码不共享。 04 WebGIS开源API:
今天要讨论的重点来了开源框架是目前使用最多最广泛的比较出名的就有LeafletOpenLayersCesiumMapboxGL等。开源API最大的优势就是免费并且可以根据任何商业或非商业应用程序的需要更改源代码以实现需要的功能使其成为您自己的产品并进行售卖。所以很多小型初创公司或者预算不多的公司都选择使用开源项目这样的库、包和软件也存在于GIS领域。他们的缺点是由于这些都是基于社区的所以并没有专门的技术支持。通常为了构建这样的产品开发人员使用现有的开源产品因此当一旦涉及到新版本发布时工作就会变得复杂。开源和企业API对比如下图所示 下面主要介绍几款开源API和他们的优缺点。 1. LeafLet
Leaflet是一个轻量级二维开源JavaScript地图数据库。
Canvas渲染机制仅支持二维表达地图坐标系墨卡托投影不支持球特点是入手简单缺陷是不支持webgl渲染性能有瓶颈适用于轻量级简单地理信息主题可视化。
WebGIS开发需要重点学习JS的核心概念使用Leaflet JavaScript构建基于地图的应用程序并将学习的内容放到实际应用。当然学习JS的前提是先掌握Web前端编程的内容否则会很乱。 2. Openlayers
Openlayers也是一个开源二维地图数据库支持canvas和webgl两种方式渲染地图默认采用的是canvas。仅支持二维表达不限制坐标系不支持球。
OpenLayers的存在也是为了方便进一步利用各种地理信息进行开发可以显示从任何源加载的地图分幅、矢量数据和标记它将动态地图放置到网页中适合传统webGIS开发。
目前企业不满足于Openlayers的二维功能更青睐三维地图引擎。
也就是我们下面要重点讨论的。 3. Mapbox
Mapbox是一款二三维结合的开源地图数据库mapbox和cesium相比更美观与openlayers相比支持三维。
Mapbox是二三维一体化墨卡托坐标系明星数据格式是矢量切片特点是最具美感的专题地图适用于互联网场景复杂地理信息表达内网追求地图可视化效果的也适用Mapbox很多优化都是基于互联网场景的。
Mapbox类似于一个leaflet的加强版它专注于Mobile与Web应用的地图体验有自己定义的地图样式、地图业务该公司也创建开源了很多的开源工具同时也专注于Web GL方向比如Mapbox GL在3D GIS渲染上效果很好。 新中地学员作品 Mapbox能做什么 能通过各种投影系进行地图瓦片的投影。 支持在地图瓦片上叠加各种图层支持 geojson、图片、文本 等多种信息在图层上进行加载显示。 支持自定义 Style 矢量瓦片 支持 2.5D 视角旋转及显示 支持加载 3D 模型 支持通过 DOM 的方式添加 HTML 元素 支持 web-gl 能力进行图形渲染 支持进行 3D 形式的球星地理渲染和星空背景渲染 尤其是其 2.5D 视角旋转及显示、加载 3D 模型 这两点是非常亮眼的相比于 OpenLayers 和 Leaflet 这两款竞品这也是它最为吸引人的地方所在。 4. Cesium
Cesium是一个三维可视化地图库WebGL渲染机制。它支持2D\2.5D\3D形式的地图展示可以绘制各种几何图形、高亮区域支持导入图片甚至3D模型等多种数据可视化展示还可用于动态数据可视化并提供良好的触摸支持支持绝大多数的浏览器和mobile端。
此外Cesium还支持基于时间轴的动态数据展示cesium二三维一体化经纬度坐标系支持球。
cesium的明星数据格式是3DTiles特点是唯一开源的WebGIS三维引擎缺陷是卡体验差地图丑。
可能是为了支持球所有的平面瓦片都要进行纹理转换贴球计算量偏大最新的矢量切片也是变成图片再纹理转换到球上栅格化严重一点都不精美可以说为了球牺牲了太多性能和地图美观度适用于Web强三维应用场景。 Cesium城市建筑规划 Cesium支持的数据格式 影像数据Bing、天地图、ArcGIS、OSM、WMTS、WMS等 地形数据ArcGIS、谷歌、STK等 矢量数据KML、KMZ、GeoJSON、TopoJSON、CZML 三维模型GLTF、GLB二进制glTF文件 三维瓦片3D Tiles倾斜摄影、人工模型、 三维建筑物、CAD、BIM点云数据等 Cesium能做什么 支持2D,2.5D,3D 形式的地理地图数据展示 可以绘制各种几何图形、高亮区域支持导入图片甚至三维模型等多种数据可视化展示 可用于动态数据可视化并提供良好的触摸支持支持绝大多数的浏览器和移动端浏览器 支持基于时间轴的动态流式数据展示
在WebGIS 3D领域比较有争议性的是cesium与mapboxgl。简单来说两者都是二三维一体化的GIS引擎但产品侧重点不同 Cesium追求的三维功能全面Mapbox追求用户体验。 Cesium和Mapbox的优缺点 CesiumGL的优点
1全局视图支持
Cesium支持三维地球视图模型能够通过更改视角和位置在虚拟环境中自由移动支持地球表面的不同视图。
2纯3D
与Mapbox不同Cesium是开箱即用的3D允许多个角度旋转和可视化对象。 Cesium缺点
1占内存
与Mapbox相比Cesium的SDK大小相对较大最新的Cesium.js版本大约79.4 MB。
2加载慢
在7.2Mbps网速下更新速度约为3秒或以上。 Mapbox优点
1地图样式多
Mapbox提供了很多不同的地图样式可以直接使用也可以自定义样式。
2加载速度快
Mapbox比Cesium更新地图更快在稳定的7.2Mbps互联网连接下加载时间不到2秒。
3更精细的建筑信息
相比CesiumMapbox提供了对3D建筑信息的支持。
下图是Mapbox中3D建筑的一个例图可以看到清楚地提供了周围建筑的信息导航地图会更加容易。 下面是Cesium中类似3D建筑的示例。这里没有建筑信息这会使导航地图变得更加复杂。 Mapbox缺点
1使用复杂
Cesium使用3D开箱即用Mapbox使用2.5D使得使用其他第三方库如Three.js收集和组合多个3D对象时流程有点复杂。
23D功能较弱
相比于 CesiumMapbox无法支持“地下管网开挖”这种形式的页面展示3D支持上能力比较弱。此外mapbox账号注册十分麻烦。 更多WebGIS开发教程
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