分辨率和比例尺 [图片]

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分辨率和比例尺 [图片]

分辨率和比例尺会飞的石头

地理现象和地理要素的表达通常是多尺度的,尺度表示了地物的综合程度和位置精度,衡量尺度的概念一般用分尺。

在GIS中所提到的分辨率,也称地面分辨率(Ground Resolution)或空间分辨率(Spatial Resolution),表(pixel)代表的地面实际距离。以谷歌地图为例:在缩放级别为 1 时,图片大小为4个256*256的图片,那空间分辨率为:地球赤道周长(实地距离)除以256*2(像素大小)。其他纬度上的分辨率则为:纬度圈长度/可以看出,分辨率取决于两个参数,纬度和缩放级别,缩放级别决定了像素的多少,纬度决定了地面距离的长短歌地图某视图下的分辨率计算公式为(单位:米/像素):

F(X,Y):地图分辨率;

X:纬度值;

Y:缩放级别;

R:常量 6378137,表示地球半径,单位:米。

比例尺,通常以比率(如 1:10000 )来表示,表示图上距离与实地距离之比。例如 1:10000 表示图上 1cm 代表10000cm,即100米。由于比例尺起源较早,通常用(纸质)图上的距离衡量实际距离;而分辨率则通常用设备离来衡量实际距离。而同一个地图视图,尺度是唯一的,比例尺和分辨率只不过是两种表示方法,因此它们是一比例尺与分辨率之间的换算公式如下:

Scale:地图比例尺;

Resolution:地图分辨率;

PPI:每英寸的像素点数。

其中 PPI,即 Pixel per Inch,即每英寸的像素点数(在不混淆情况下,也有用 DPI 来表示该参数)。0.025米的转换常数。

由于比例尺和分辨率一一对应,因此比例尺也取决于纬度和缩放级别两个参数,并且还与 PPI 相关。仍旧以谷歌当地图处于全幅状态时,上下移动地图,使得地图中心线处纬度发生变化,因此比例尺随之变化;同理,当地图缩放级别时,地图比例尺同样也会发生变化。如图1 和图2,纬度和缩放级别的变化引起了比例尺的变化。注意比例尺一般指中心点的比例尺。

但图3和图4相比,上下移动地图时,地图比例尺并未发生变化。这是由于缩放级别较大时,即地图处在较大比地图上下平移,所造成的纬度变化非常小,因此比例尺就基本相等。

图 1 图 2

图 3 图 4

那么,在 SueperMap iClient 产品中 Map 和 Layer 对象同时拥有比例尺和分辨率属性,该如何进行选择呢?如果 SueperMap iClient 产品的后台服务器产品选择 SuperMap 系列服务器产品,建议使用 Map 与 Layer 中关属性(比如 Scale、Scales 等),因为 SuperMap 服务器直接提供了相关地图的比例尺功能。如果后台服务有直接提供比例尺,或者是在 WMS 这类标准服务中未涉及比例尺参数的情况下,建议选择分辨率属性(比如 R Resolutions 等)。这是因为比例尺与用户屏幕相关的,而分辨率则是无关的。图5和图1展示的地图是同一示了不同的比例尺。原因就在于两幅图来源的用户电脑屏幕分辨率不同。而屏幕分辨率的不同导致了了 PPI 的算比例尺的公式可以看出,比例尺必然发生变化。

图 5 不同屏幕分辨率下的截图

而分辨率却没有变化,因为该级别下,赤道周长仍旧没变,图片也仍旧是 512*512 像素,因此可知分辨率与屏有关系。

另外,在 WMS 参数中有 bbox、height 和 width 这三个参数可唯一确定所请求的地理视图范围与缩放级别。b 的地理范围,由4个边界值可确定中心点,而 bbox 的宽度(实地距离)除以 width(图片距离)即是 Resolu 率)。但是没有 PPI,是不能确定 Scale (比例尺)的。换句话说,由 Resolution、Center、Width、Height 某个可视范围,但仅有 Sclae、Center、Width、Height 却无法确定。而在利用 SuperMap 服务器提供的服务时Center 参数(宽和高一般都有默认值)可确定唯一的可视范围。这其中的原因是,SuperMap 服务器默认使用了的PPI。有经验的用户会发现,在改变了出图服务器的分辨率时,用同样的 Sclae、Center 请求的图片却是不

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