谷歌地图解析及ArcEngine加载谷歌地图方法
前言1.简介2.获取切片地址3.经纬度与切片的相互转换4.缩放级别Z的计算4.1 比例尺比较法4.2 最大切片数量法5.结束语前言
上一章介绍了ArcGIS加载天地图的方法。然后谷歌地图确是ArcGIS目前没有支持的，网上也有一些工具可以添加到ArcMap的toolbox中从而实现加载谷歌地图。那么在ArcEngine开发中，该如何实现谷歌地图的加载呢？具体代码下载，各位看官可戳这里
接下来将从实现原理展开介绍
1.简介
谷歌地图采用的是web墨卡托投影，坐标系为WGS84坐标系，为了方便忽略了两极变形较大的地区，把世界地图做成了一个边长等于赤道周长的正方形（赤道半径为6378137米），原点在正方形中心，即经纬度为（0,0）处。Web墨卡托投影的X，Y坐标取值范围为：[-7508.3427892,7508.3427892]，对应的经度取值范围为[-180,180]，对应的纬度范围则为[-85.05112877980659，85.05112877980659]
参考自：Google 地图切片URL地址解析_GIS 随笔-CSDN博客
2.获取切片地址
打开谷歌地图，地址：/google_view.html
点击F12，通过变化地图，可在后侧NetWork——All中检测到刚刚的操作访问到的网址，选择其中一个网址（也可直接双击打开），在右侧PreView可进行切片预览，点击Header，可获得该网址的具体信息（如下所示），其中Request URL即为我们需要下载的切片的地址。
众所周知，谷歌系列产品在国内向来不太友好，因此谷歌地图的切片地址也是有可能变化的，但是万变不离其中，类型标签与切片计算方法是基本不变的。
m：路线图
t：地形图
p：带标签的地形图
s：卫星图
y：带标签的卫星图
h：标签层（路名、地名等）
12月份左右，谷歌地图的各类地址规则如下
switch (type){case "地形":uri = new Uri($"/vt/lyrs=t@131,r@227000000&hl=zh-CN&gl=cn&x={x}&y={y}&z={z}&s=Galile");break;case "高程"://谷歌电子地图uri = new Uri($"/vt/lyrs=m@207000000&hl=zh-CN&gl=CN&src=app&x={x}&y={y}&z={z}&s=Galile");break;case "影像":default:uri = new Uri($"/vt/lyrs=y@126&hl=zh-CN&gl=cn&src=app&s=G&x={x}&y={y}&z={z}");break;}
其中，x代表切片的横坐标，y代表切片的纵坐标，z代表缩放级别，mt3代表切片存储的服务器，我尝试过换成mt0,mt1,mt2结果其实都是一致的，只是不同服务器上的相同切片罢了，猜测谷歌地图采用的是一种并发访问机制。
然而，到了，在写这篇博文时发现由于某些原因，谷歌地图貌似被禁了，访问慢不说（当然也不排除我的网速问题），切片请求地址也发生了变化，但是从下面两张图也可以发现，谷歌地图的访问地址是非常相似的，切换type标签基本上就够了，如果切换标签也无法获取切片，那么方法和上述一样，访问该类型的地图，用F12获取切片地址规律
3.经纬度与切片的相互转换
class GoogleTile{public double x {get; set; }public double y {get; set; }public int z {get; set; }/// <summary>/// 经纬度转切片/// </summary>/// <param name="x"></param>/// <param name="y"></param>/// <param name="z"></param>/// <returns></returns>public static GoogleTile XyToTile(double x, double y, int z){return new GoogleTile(){x = LonToX(x, z),y = LatToY(y, z),z = z};}/// <summary>/// 纬度转切片y/// </summary>/// <param name="lat"></param>/// <param name="zoom"></param>/// <returns></returns>public static double LatToY(double lat, int zoom){return Convert.ToDouble(Math.Floor((1 - Math.Log(Math.Tan(lat * Math.PI / 180) + 1 / Math.Cos(lat * Math.PI / 180)) / Math.PI) / 2 * Math.Pow(2, zoom)));}/// <summary>/// 经度转切片x/// </summary>/// <param name="lon"></param>/// <param name="zoom"></param>/// <returns></returns>public static double LonToX(double lon, int zoom){return Convert.ToDouble(Math.Floor((lon + 180) / 360 * Math.Pow(2, zoom)));}/// <summary>/// 切片x转经度/// </summary>/// <param name="x"></param>/// <param name="zoom"></param>/// <returns></returns>public static double XToLon(double x, int zoom){return Convert.ToDouble(x / Math.Pow(2, zoom) * 360 - 180);}/// <summary>/// 切片y转纬度/// </summary>/// <param name="y"></param>/// <param name="zoom"></param>/// <returns></returns>public static double YToLat(double y, int zoom){return Convert.ToDouble((Math.Atan(Math.Pow(Math.E, (1 - 2 * y / Math.Pow(2, zoom)) * Math.PI)) - Math.PI / 4) * 2 * 180 / Math.PI);}}
4.缩放级别Z的计算
4.1 比例尺比较法
20 : 1128.4972 : 2256.99444018 : 4513.98888017 : 9027.97776116 : 18055.9555 : 36111.91104014 : 72223.82209013 : 144447.64420012 : 288895.28840011 : 577790.57670010 : 1155581.1530009 : 2311162.3070008 : 4622324.6140007 : 9244649.2270006 : 18489298.4500005 : 36978596.9100004 : 73957193.8200003 : 147914387.6000002 : 295828775.3000001 : 591657550.500000
上述为arcgis官网提供的谷歌地图缩放级别与比例尺的关系
参考链接
可通过求当前比例尺与上述数组的差值，取最小差值对应的缩放级别
4.2 最大切片数量法
采用比例尺比较的方法，确实可以选出合适的切片，实现缩放效果，但是可能会导致需要加载的切片数量过多，加载缓慢，因此可以通过限制最大切片数量的方法进行加载，具体代码如下：
private void CalculateZ(ref GoogleTile pmin, ref GoogleTile pmax){var env = MapControl.ActiveView.Extent;//确保是比较的wgs84坐标系的环境if (MapControl.SpatialReference.Name != WgsRefer.Name){var ref2 = CoorCalculate.GetRefByWkid(4326, true);env.Project(ref2);}for (var i = 22; i >= 0; i--){pmin = GoogleTile.XyToTile(env.XMin, env.YMax, (int)i);pmax = GoogleTile.XyToTile(env.XMax, env.YMin, (int)i);//切片数量不大于3if (pmax.y - pmin.y < 3)break;}}
5.结束语
由于某些原因，谷歌地图在国内的环境确实不算友好，经常出现无法访问的情况，因此，若是在项目中使用在线地图，还是建议大家支持国产的地图，如天地图，百度地图等。
