TileCloud

一个用于生成、管理、转换和可视化多种格式的地图瓦片的强大工具。

简介

TileCloud是一个用于生成、管理、转换、可视化和多种格式的地图瓦片的强大工具。它可以创建、读取、更新和删除多个后端中的瓦片，称为TileStores。现有的TileStores包括

• HTTP/REST在任何布局
• WMTS
• Amazon S3 和 SQS
• MBTiles
• TileJSON
• Mapnik (通过 mapnik2)
• Memcached
• 本地文件系统
• 任何格式的日志文件

TileCloud不仅限于图像瓦片，还可以处理其他瓦片数据，例如UTFGrid，或者JSON格式的海拔数据。

TileCloud使用Python的生成器和迭代器高效地流式传输数千万个瓦片，并可以使用Python的multiprocessing库并行处理多个瓦片。

TileCloud使以下任务变得简单：

• 使用OpenLayers、Google Maps、jQuery Geo、Leaflet、Polymaps、Modest Maps和OpenWebGlobe等工具可视化存储在任何TileStore中的瓦片。
• 将存储在S3中的六千万个PNG瓦片转换为不同缩放级别的JPEG格式。
• 实时转换图像格式并执行任意图像变换，包括PNG优化。
• 生成半透明瓦片，并嵌入瓦片坐标以进行调试。
• 将多个瓦片层打包到服务器上的单个瓦片中。
• 高效地计算边界框并检测现有瓦片数据集中的缺失瓦片。
• 模拟快速和慢速瓦片服务器。
• 高效地从S3中删除数百万个瓦片。
• 从tarball中读取JSON瓦片，压缩它们并上传。

入门

TileCloud依赖于一些Python模块。最简单的安装方式是在virtualenv中使用pip。

$ pip install poetry
$ poetry install

快速演示，运行

$ poetry run tc-viewer --root=3/4/2 'http://gsp2.apple.com/tile?api=1&style=slideshow&layers=default&lang=en_GB&z=%(z)d&x=%(x)d&y=%(y)d&v=9'

并将您的浏览器指向http://localhost:8080/。按Ctrl-C终止tc-viewer。

接下来，从MapBox下载一个示例MBTiles文件，例如OSM地图。我们可以使用tc-info命令快速了解更多关于这个瓦片集的信息。例如，要计算瓦片的数量

$ poetry run tc-info -t count OSM-OpenCPN2-MagellanStrait.mbtiles
51672

计算边界金字塔

$ poetry run tc-info -t bounding-pyramid -r OSM-OpenCPN2-MagellanStrait.mbtiles
8/72/168:+16/+16
10/296/680:+40/+32
12/1184/2728:+144/+104
14/4760/10935:+536/+393
16/19048/43760:+2112/+1552

检查边界金字塔中的缺失瓦片

$ poetry run tc-info -b 8/72/168:16/*/* -t completion OSM-OpenCPN2-MagellanStrait.mbtiles
8 256/65536 (0%)
9 0/262144 (0%)
10 832/1048576 (0%)
11 0/4194304 (0%)
12 4392/16777216 (0%)
13 0/67108864 (0%)
14 21408/268435456 (0%)
15 0/1073741824 (0%)
16 24784/4294967296 (0%)

这显示了每个缩放级别的瓦片数量，指定边界金字塔在该缩放级别的预期瓦片总数（8/0/0:16/*/*表示从级别8到级别16的所有瓦片），以及完成百分比。这有助于检查瓦片集是否完整。

现在，在OpenStreetMap瓦片和调试瓦片层上显示此MBTiles瓦片集

$ poetry run tc-viewer tiles.openstreetmap_org OSM-OpenCPN2-MagellanStrait.mbtiles tiles.debug.black

您需要将浏览器指向http://localhost:8080/并选择您喜欢的库。

tc-info和tc-viewer是实用程序。通常您通过编写连接TileCloud模块以执行所需操作的短Python程序来使用TileCloud。

作为一个示例，运行以下命令

$ poetry run examples/download.py

这将从OpenStreetMap下载一些瓦片，并将它们保存到名为local.mbtiles的本地MBTiles文件中。查看examples/download.py的源代码以了解其工作原理。如果下载有问题，只需用Ctrl-C中断它并重新运行：程序将自动从上次停止的地方继续。

一旦下载了一些瓦片，您可以直接使用tc-viewer查看它们

$ poetry run tc-viewer --root=4/8/5 local.mbtiles tiles.debug.black

像往常一样，将浏览器指向http://localhost:8080。tc-viewer的--root选项指示查看器从定义的瓦片开始，而不是从0/0/0开始，因此您不必放大以找到下载的瓦片。

变更日志

1.9.0

• 添加以下额外依赖项azure、aws、wsgi、redis、all。

瓦片坐标、瓦片布局、瓦片网格和边界金字塔

TileCloud始终以字符串形式表示瓦片坐标，如z/x/y。TileCloud主要在瓦片坐标下工作，尽管在某些地方可以使用地理坐标。

瓦片布局将瓦片坐标转换为字符串，并用于路径、URL、键等。

瓦片网格用于将瓦片坐标转换为地理坐标，并关联不同z值的瓦片。

边界金字塔表示x、y和z方向上的瓦片范围。格式基本上是minz/minx/miny:maxz/maxx/maxy，但maxz是可选的，且maxz、maxx和maxy可以前面加上一个+符号，表示它们相对于相应的min值。这最好通过几个例子来说明。

4/10/20:15/25

: 这对应于z=4、x=10..15和y=20..25的瓦片范围。

4/10/20:+5/+5

: 这是相同的范围（z=4、x=10..15、y=20..25），但使用相对大小表示。

4/10/20:5/15/20

: 这是上面相同的瓦片范围，但还包括所有与上面范围重叠的z=5层的瓦片。TileCloud使用瓦片网格来计算需要包含的z=5层的瓦片。

4/10/20:+1/+5/+5

: 这与前面的例子使用相对的maxz表示相同的范围。

快速瓦片生成

tc-copy命令可以用于在不同TileStore之间复制瓦片。如果一个TileStore有生成瓦片的副作用，那么它作为一个快速瓦片生成工具工作。以下是一些快速示例。

要转换一种瓦片格式到另一种格式，只需从源复制到目标。例如，要将MBTiles文件转换为ZIP文件，只需运行

$ poetry run tc-copy OSM-OpenCPN2-MagellanStrait.mbtiles geography-class.zip

你可以使用unzip来检查是否成功。

$ unzip -t geography-class.zip

同样，tc-copy也可以用来下载多个瓦片

$ poetry run tc-copy --bounding-pyramid 4/0/0:0/16/16 tiles.openstreetmap_org osm-up-to-z4.mbtiles

在这里，我们下载了OpenStreetMap瓦片的0到4级别到本地的MBTiles文件。需要使用--bounding-pyramid选项，否则我们将下载所有的OpenStreetMap瓦片——这可能会花费一些时间（也可能违反OpenStreetMap的瓦片使用政策）。请注意，默认情况下，tc-copy不会覆盖已存在于目标中的瓦片。这意味着你可以中断上面的命令并重新启动它，它会从中断的地方继续。如果你想要在目标中覆盖瓦片，请将--overwrite选项传递给tc-copy。

同样，tc-copy也可以用来上传瓦片。例如，要将MBTiles文件上传到S3，只需使用

$ poetry run tc-copy osm-up-to-z4.mbtiles s3://bucket/prefix/%(z)d/%(x)d/%(y)d.jpg

bucket是你的S3桶的名称。你需要设置AWS_ACCESS_KEY_ID和AWS_SECRET_ACCESS_KEY环境变量以获得上传到S3的权限。目标路径的其余部分（prefix/%(z)d/%(x)d/%(y)d.jpg）是一个模板，描述了S3中瓦片的布局。它是一个正常的Python格式字符串：%(x)d表示用十进制整数替换瓦片的x坐标。

你可以将相同的s3:// URL传递给tc-viewer。这允许你使用你喜欢的地图库可视化存储在S3中的瓦片。例如

$ poetry run tc-viewer s3://bucket/prefix/%(z)d/%(x)d/%(y)d.jpg

在这里，tc-viewer作为代理，通过HTTP提供存储在S3中的瓦片，绕过任何缓存或访问控制（当然，假设你有正确的凭证）。这允许你可视化你存储的确切瓦片。

绘制世界

在FOSS4G-NA上，MapBox提出了一个绘制世界的优秀策略。TileCloud支持细分策略。要运行演示，执行

$ poetry run examples/renderingtheworld.py

这将从一个WMTS瓦片服务器生成瓦片，并将它们保存到本地的MBTiles瓦片中。当上述命令完成后，您可以查看生成的瓦片的边界金字塔

$ poetry run tc-info -t bounding-pyramid -r medford_buildings.mbtiles
0/0/0:+1/+1
1/0/0:+1/+1
2/0/1:+1/+1
3/1/2:+1/+1
4/2/5:+1/+1
5/5/11:+1/+1
6/10/23:+1/+1
7/20/47:+1/+1
8/40/94:+2/+2
9/80/189:+2/+1
10/162/378:+1/+2
11/324/757:+2/+2
12/649/1514:+3/+3
13/1299/3028:+4/+5
14/2598/6057:+7/+8
15/5196/12114:+13/+15

您可以使用以下命令查看这些瓦片（显示了俄勒冈州梅德福的建筑）

./tc-viewer --root=7/20/47 tiles.openstreetmap_org medford_buildings.mbtiles

一个简单且实用的瓦片服务器

tc-viewer可以用作轻量级瓦片服务器，这对于开发、调试和离线演示非常有用。tc-viewer作为参数传递的TileStores可以在以下URL中找到

http://localhost:8080/tiles/{index}/tiles/{z}/{x}/{y}

其中{index}是命令行上TileStore的索引（从0开始为第一个瓦片存储），而{z}、{x}和{y}是瓦片坐标的组成部分。URL中的第二个tiles存在是为了解决OpenWebGlobe做出的假设。这种布局可以直接由大多数地图库使用，请参阅tilecloud/views/*.tpl中的代码以获取示例。可以使用--host和--port命令行选项分别设置主机和端口。

请注意，没有文件扩展名。tc-viewer将自动设置正确的内容类型和内容编码头，如果它能够确定它们，否则，大多数浏览器会自己解决这个问题。

为了方便，tc-viewer在URL/static下的static目录中提供一切。这可以用来直接为测试目的提供您喜欢的地图库和/或应用程序代码。

默认情况下，如果可用，tc-viewer将使用Tornado作为Web服务器，否则将回退到WSGIRef。Tornado具有相当不错的性能，对于本地开发和离线演示来说足够好，尤其是在与MBTiles瓦片存储一起使用时。WSGIRef性能非常差（一次只能处理一个请求），因此可以用作“慢速”瓦片服务器，非常适合调试瓦片加载代码或测试您的Web应用程序在低速网络连接下的性能。tc-viewer在用作代理由远程服务器提供的瓦片时尤其慢。您可以使用--server选项明确设置服务器。

tc-viewer将所有它提供的瓦片的Access-Control-Allow-Origin头设置为*，这允许瓦片作为在不同的主机/端口上运行的WebGL应用程序的纹理使用。有关更多信息，请参阅跨域纹理。

tc-viewer被设计为开发工具，它提供的功能是以脆弱性为代价的。它做了许多假设——包括用户的善意——这使得它完全不适用于通用瓦片服务器。它只能在开发或演示环境中使用。

比较地图库

tc-viewer开箱即支持大多数流行的网络地图库。这可以非常方便地进行快速、实际的比较。如果您喜欢的地图库缺失，请提交一个问题，或者更好的是，一个拉取请求。

贡献

请使用GitHub问题跟踪器报告错误和功能请求。

如果您想为TileCloud做出贡献，请安装开发需求

$ pip install -r dev-requirements.txt

TileCloud在tilecloud/tests目录中包含单元测试。您可以使用以下命令运行这些测试

$ make test

这相当于

$ python setup.py nosetests

对于拉取请求，如果您的代码在通过prospector时没有警告，我们将非常感激。您可以使用以下命令在代码库上运行prospector

$ make prospector

许可

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vim: set filetype=rst spell spelllang=en textwidth=0

贡献

安装预提交钩子

pip install pre-commit
pre-commit install --allow-missing-config