WMTS 概述

SuperMap iServer 提供了 WMTS（Web Map Tile Service，Web 地图瓦片服务）服务，该服务符合 OGC（Open Geospatial Consortium，开放地理信息联盟）制定的 WMTS 实现规范。WMTS 是 OGC 提出的缓存技术标准，即在服务器端缓存被切割成一定大小瓦片的地图，对客户端只提供这些预先定义好的单个瓦片的服务，将更多的数据处理操作如图层叠加等放在客户端，从而缓解 GIS 服务器端数据处理的压力，改善用户体验。

SuperMap iServer 的 WMTS 服务，基于以下几个方面的约定提供地图瓦片：

1. 瓦片矩阵集
2. 比例尺
3. 左上角 TopLeftCorner
4. 参考

SuperMap iServer 目前支持以下 WMTS 版本：

• WMTS 1.0.0

瓦片矩阵集

WMTS 使用瓦片矩阵集（Tile matrix set）来表示切割后的地图，如图1所示。瓦片就是包含地理数据的矩形影像，一幅地图按一定的瓦片大小被切割成多个瓦片，形成瓦片矩阵，一个或多个瓦片矩阵即组成瓦片矩阵集。不同的瓦片矩阵具有不同的分辨率，每个瓦片矩阵由瓦片矩阵标识符（一般为瓦片矩阵的序号，分辨率最低的一层为第0层，依次向上排）进行标识。

图1 瓦片矩阵集

如图2所示，每个瓦片矩阵具有：

1. 自己的瓦片尺寸作为比例尺；
2. 通过像素数来定义的每个瓦片的宽（TileWidth）和高（TileHeight），即瓦片的大小。SuperMap iServer 目前提供的瓦片大小是256*256个像素；
3. 边界框的左上角坐标（TileMatrixminX，TileMatrixmaxY）；
4. 以瓦片为单位来定义的矩阵的宽（MatrixWidth）和高（MatrixHeight），如瓦片数。

图2 瓦片矩阵

瓦片矩阵中的每个瓦片由瓦片的行（TileRow）列（TileCol）值进行标识，行列值分别从瓦片矩阵左上角点所在的瓦片开始算起，起始行列值是（0，0），依次向下向右增加，如图2所示。

比例尺

WMTS 服务器只提供有限种坐标系和有限种比例尺的服务，为了提高客户端和服务器的互操作能力，WMTS 提出通用比例尺集（Well-known scale set）的概念。通用比例尺集是 WMTS 服务器之间的一个协定，由一个公共的坐标参考系统和一组公共的比例尺集合组成。定义 Well-known scale set 仅仅是一个协议机制，对于互操作来说在技术上并不是必需的。

WMTS 服务支持发布的坐标参考系可参考iServer OGC 服务支持发布的坐标参考系。

WMTS 服务所提供的瓦片数据是基于一定的比例尺集合来生成的，目前支持的通用比例尺集请参考 WellknownScale。比例尺是通过如下公式来定义的：

比例尺=1: 地面分辨率(a)*屏幕分辨率(pixel/inch)/0.0254(m/inch)    

此公式可以简写为：比例尺=0.0254/(a*dpi)。

其中，地面分辨率(a)是指一个像素所代表的实际地面距离，单位为米，屏幕分辨率(dpi)是指屏幕上每英寸长度内包含的像素数量，而0.0254(m/inch)是指米与英寸的单位转换。

对于 WMTS 1.0.0 标准服务来说，其分辨率是通过像元大小（0.28mm=0.00028m）来界定的，转换为屏幕分辨率，即每英寸像元数为：1inch/(0.00028m/0.0254(m/inch))=0.0254/0.00028≈90.714。

SuperMap iServer 地图出图的默认屏幕分辨率为《地理信息公共服务平台 电子地图数据规范》规定的常用值96，与 WMTS 1.0.0 标准服务中规定的略有不同。在使用本地缓存（如 MBTiles）发布 WMTS 服务时，可能出现不一致。为此，SuperMap iServer 提供了“wmts-china”接口实例，该接口实例采用的《地理信息公共服务平台 电子地图数据规范》中规定的地图分级，以及通用的屏幕分辨率96。

左上角 TopLeftCorner

WMTS 标准中，TopLeftCorner 是描述比例尺集（TileMatrixSet）的左上角坐标的字符序列，由坐标 X 和坐标 Y 组成。在地理坐标系中，经度在纬度之前的顺序是不符合国际惯例的。航空和海运部门通常期望纬度在经度之前，在紧急情况下，不同的坐标显示可能会导致不安全的因素。虽然没有标准明确规定纬度必须在经度之前，但是一般来说都会采用纬度在经度之前的顺序。

在 SuperMap iServer 提供的 WMTS 服务中，地理坐标系的 TopLeftCorner 使用“Y X”的顺序；投影坐标系、自定义坐标系、平面坐标系的 TopLeftCorner 使用“X Y”的顺序。

表1 常见坐标系的 TopLeftCorner 顺序

参考

OGC（Open Geospatial Consortium，开放地理信息联盟）WMTS 相关规范，http://www.opengeospatial.org。