Python 获取谷歌切片数据，在cesium上加载

最近一直在做 “python 从入门到精通” 的学习，经过断断续续的学习，想着如何跟专业范围内的东西结合起来。现在分享一下如何从谷歌地图上下载切片数据，然后在cesium上加载。

1 切片结构

首先要搞清楚谷歌地图的切片结构。谷歌地图的整个范围是：南纬85.05到北纬85.05，东经180到西经180。切片的起点是北纬85.05°，东经180°。X轴与北纬85.05°重合，向右为正向。Y轴与东经180°重合，向下为正向。切片级别从0级开始，0级是一张图片，为全球的平面图。1级是有4张图片，也就是将0级的图沿中心“横竖”切一刀。顺着这个分发，每一级都是上一级的每一个图片沿中心“横竖”切一刀。如下图：

从上图也可以看出，切片的每一级，都是由上一级的每一个切片一分为四形成的。那么就可以知道：
每一级的切片数量：
tile_count = 22*level
其中 level为当前级别
X方向每一行切片数量：
tile_count_x = 2level
Y方向每一列切片数量：
tile_count_x = 2level

2 地图地址

谷歌地图的切片地址一般为：http://www.google.com/maps/vt?lyrs=s@815&gl=cn&x=&y=&z=
其中x和y分别为切片坐标，z为切片的级别，例如 http://www.google.com/maps/vt?lyrs=s@815&gl=cn&x=0&y=0&z=0 表示0级下的第一张切片

3 cesium 切片格式

cesium中有一种自定义的地图provider，UrlTemplateImageryProvider，对应的url格式为url: ‘{z}/{x}/{y}’,其中z是缩放级别，x、y为坐标。那么根据这个结构，就可以在下载切片的时候创建对应的文件夹。

4 python 下载

1）循环每一个级别，分别下载

def run(self, level):
        for i in range(level+1):
            # 创建当前级别的文件夹
            self.createLevelDir(self.level)
            # 下载切片
            self.levelDownPre(i)
            print(self.level)
            self.level+=1
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2）创建文件夹

def createLevelDir(self, rpath):
        """
        创建文件夹
        :return: null
        """
        # TODO: 判断文件夹是否存在
        if not os.path.exists(str(rpath)):
            print(f'{str(rpath)} 文件夹不存在')
            os.mkdir(str(rpath))
            print(f'{str(rpath)} 文件夹创建成功')
            return True
        else:
            print(f'{str(rpath)} 文件夹已存在')
            return False
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3）准备下载所需地址，文件

def levelDownPre(self, level):
    """
    当前层级下，下载所有瓦片数据准备
    :param level: 当前层级
    :return
    """
    self.tile_count = 2**(2*level)
    # print(f'当前层级为：{level}, 瓦片总数为：{self.tile_count}')
    self.lines = 2**level
    self.tile_index = 0
    for i in range(self.lines):
        if self.createLevelDir(f'{self.level}/{i}'):
            for j in range(self.lines):
                url = f'{self.base_url}{i}&y={j}&z={self.level}'
                # print(f'瓦片坐标：({i},{j}), 瓦片地址：{url}')
                self.rd.down(f'{self.level}/{i}/{j}.png', i, j, self.level)
                print(f'第 {self.level} 级，({i},{j})个坐标，第{self.tile_index}/{self.tile_count}个瓦片')
                self.tile_index+=1
                time.sleep(0.5)
        else:
            print('当前瓦片已下载')
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4）下载切片

def down(self, path, x, y, z):
    self.url = self.base_url + f'{x}&y={y}&z={z}'
    try:
        urllib.request.urlretrieve(url=self.url, filename=path)
    except:
        print('请求被拒绝。。。重新开始')
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5 切片数据

6 cesium加载

下载完数据，就是在cesium中加载。这里做测试，把下载的数据放在项目本地。
let xyzProvider = new Cesium.UrlTemplateImageryProvider({
url: ‘data/xyz/{z}/{x}/{y}.png’,
tilingScheme: new Cesium.WebMercatorTilingScheme(),
maximumLevel: 5
});
this.viewer.imageryLayers.addImageryProvider(xyzProvider);

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