Cesium加载ArcGIS Server4490且orgin -400 400的切片服务-编程知识

Cesium在使用加载Cesium.ArcGisMapServerImageryProvider加载切片服务时，默认只支持wgs84的4326坐标系，不支持CGCS2000的4490坐标系。

如果是ArcGIS发布的4490坐标系的切片服务，如果原点在orgin X: -180.0Y: 90.0的情况下，我们可以通过WebMapTileServiceImageryProvider按照WMTS的方式加载（需符合OGC标准的WMTS类型）。

但是对于ArcGIS发布4490坐标系的切片服务，如果原点在orgin X: -400.0Y: 400.0的情况下，我们无法实现加载，本文通过示例演示实现Cesium加载ArcGIS Server4490且orgin -400 400的切片服务。

本文使用：

Cesium源码版本：1.94

另外，本文的一些解释需要对切片原理有一定了解（想进一步了解的话可以去看看相关文档说明，不想了解的话按步骤修改就行了）。

为了能够调试源码，打包的时候使用命令：npm run combine

一、通过修改源码实现ArcGIS的切片服务，需要修改的源码文件包括：

ArcGisMapServerImageryProvider
GeographicTilingScheme
Ellipsoid

1、修改ArcGisMapServerImageryProvider类

通过查看ArcGisMapServerImageryProvider（\Source\Scene\ArcGisMapServerImageryProvider.js）源码，我们发现它不支持CGCS2000的4490坐标系（仅支持wgs84的4326坐标系）：

找到metadataSuccess方法，进行以下修改：

（1）读取切片元数据时增加支持wkid 4490坐标系的判断，同时将切片信息也传入，目的是为了后面在获取行列号xy时，可以通过读取切片信息，使用自定义方法改写行列号的获取方式。

else if (data.tileInfo.spatialReference.wkid === 4490) {that._tilingScheme = new GeographicTilingScheme({ellipsoid: options.ellipsoid,tileInfo: data.tileInfo,rectangle: that._rectangle,numberOfLevelZeroTilesX: options.numberOfLevelZeroTilesX,numberOfLevelZeroTilesY: options.numberOfLevelZeroTilesY});that._tilingScheme._tileInfo = data.tileInfo;//附加自定义属性}

具体位置如图所示：

（2）fullExtent范围增加wkid 4490坐标系判断。

else if (data.fullExtent.spatialReference.wkid === 4326 || data.fullExtent.spatialReference.wkid === 4490) {that._rectangle = Rectangle.fromDegrees(data.fullExtent.xmin,data.fullExtent.ymin,data.fullExtent.xmax,data.fullExtent.ymax);}

代码位置：

2、修改GeographicTilingScheme类

GeographicTilingScheme类的位置是：\Source\Core\GeographicTilingScheme.js

通过增加4490坐标系的椭球、矩阵范围等定义，4490坐标系默认椭球为CGCS2000，矩阵范围为（-180，-90，180，90），开放矩阵范围的目的就是为了支持自定义的origin原点。

if (defined(options.tileInfo)&& defined(options.tileInfo.spatialReference)&& defined(options.tileInfo.spatialReference.wkid)&& options.tileInfo.spatialReference.wkid == 4490) {this._tileInfo = options.tileInfo;this._ellipsoid = defaultValue(options.ellipsoid, Ellipsoid.CGCS2000);this._rectangle = defaultValue(options.rectangle, Rectangle.fromDegrees(-180, -90, 180, 90));this._numberOfLevelZeroTilesX = defaultValue(options.numberOfLevelZeroTilesX, 4);this._numberOfLevelZeroTilesY = defaultValue(options.numberOfLevelZeroTilesY, 2);}else {this._ellipsoid = defaultValue(options.ellipsoid, Ellipsoid.WGS84);this._rectangle = defaultValue(options.rectangle, Rectangle.MAX_VALUE);this._numberOfLevelZeroTilesX = defaultValue(options.numberOfLevelZeroTilesX, 2);this._numberOfLevelZeroTilesY = defaultValue(options.numberOfLevelZeroTilesY, 1);}this._projection = new GeographicProjection(this._ellipsoid);

代码位置：

（2）修改切片矩阵计算获取行列号数量xy值的原型方法getNumberOfXTilesAtLevel和getNumberOfYTilesAtLeve

/*** Gets the total number of tiles in the X direction at a specified level-of-detail.** @param {Number} level The level-of-detail.* @returns {Number} The number of tiles in the X direction at the given level.*/
GeographicTilingScheme.prototype.getNumberOfXTilesAtLevel = function (level) {// return this._numberOfLevelZeroTilesX << level;if (!defined(this._tileInfo)) {return this._numberOfLevelZeroTilesX << level} else { // 使用切片矩阵计算var currentMatrix = this._tileInfo.lods.filter(function (item) {return item.level === level})var currentResolution = currentMatrix[0].resolution// return Math.round(360 / (this._tileInfo.rows * currentResolution))return Math.round(CesiumMath.toDegrees(CesiumMath.TWO_PI * 2) / (this._tileInfo.rows * currentResolution));}
};/*** Gets the total number of tiles in the Y direction at a specified level-of-detail.** @param {Number} level The level-of-detail.* @returns {Number} The number of tiles in the Y direction at the given level.*/
GeographicTilingScheme.prototype.getNumberOfYTilesAtLevel = function (level) {// return this._numberOfLevelZeroTilesY << level;if (!defined(this._tileInfo)) {return this._numberOfLevelZeroTilesY << level} else { // 使用切片矩阵计算var currentMatrix = this._tileInfo.lods.filter(function (item) {return item.level === level})var currentResolution = currentMatrix[0].resolution// return Math.round(180 / (this._tileInfo.cols * currentResolution))return Math.round(CesiumMath.toDegrees(CesiumMath.TWO_PI * 2) / (this._tileInfo.cols * currentResolution));}
};

代码位置：

这段代码和参考文章的代码存在一定出入，在文末会做详细说明。

3、修改Ellipsoid类，定义2000椭球参数

Ellipsoid类位置：\Source\Core\Ion.js

定义2000椭球参数：

/*** An Ellipsoid instance initialized to the CGCS2000 standard.** @type {Ellipsoid}* @constant*/
Ellipsoid.CGCS2000 = Object.freeze(new Ellipsoid(6378137.0, 6378137.0, 6356752.31414035585)
);

代码位置：

二、代码调用

源码修改后，为了能够调试源码，使用npm run combine打包下代码，并在调用地方修改下引用，

测试用html页面（做测试的页面，有一些其他代码，可以忽略，留意本文需要的代码部分）：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head><!-- Use correct character set. --><meta charset="utf-8"/><!-- Tell IE to use the latest, best version. --><meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge"/><!-- Make the application on mobile take up the full browser screen and disable user scaling. --><metaname="viewport"content="width=device-width, initial-scale=1, maximum-scale=1, minimum-scale=1, user-scalable=no"/><title>cesium加载影像和矢量数据</title><script src="../Build/CesiumUnminified/Cesium.js"></script><style>@import url(../Build/CesiumUnminified/Widgets/widgets.css);html,body,#cesiumContainer {width: 100%;height: 100%;margin: 0;padding: 0;overflow: hidden;}</style>
</head>
<body>
<div id="cesiumContainer"></div>
<script>//天地图tokenlet TDT_tk = "b0df1f950b1fd6914abe9e17079c0345";//Cesium tokenlet cesium_tk = "eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJqdGkiOiI1NThjYTk0MC03YjQwLTQ3YWYtOTY5Yy04NDk3OTJmMmI4NDciLCJpZCI6NzAxOTMsImlhdCI6MTYzNDA4ODE1N30.TB1v9XXATQLUGE5GNki_fYFMHddIyQ9arXPIx65e09s";//天地图影像let TDT_IMG_C = "http://{s}.tianditu.gov.cn/img_c/wmts?service=wmts&request=GetTile&version=1.0.0" +"&LAYER=img&tileMatrixSet=c&TileMatrix={TileMatrix}&TileRow={TileRow}&TileCol={TileCol}" +"&style=default&format=tiles&tk=" + TDT_tk;//标注let TDT_CIA_C = "http://{s}.tianditu.gov.cn/cia_c/wmts?service=wmts&request=GetTile&version=1.0.0" +"&LAYER=cia&tileMatrixSet=c&TileMatrix={TileMatrix}&TileRow={TileRow}&TileCol={TileCol}" +"&style=default&format=tiles&tk=" + TDT_tk;//初始页面加载//Cesium.Ion.defaultAccessToken = cesium_tk;var cgs2000Ellipsolid = Cesium.Ellipsoid.CGCS2000var cgs2000GeographicProj = new Cesium.GeographicProjection(cgs2000Ellipsolid)let viewer = new Cesium.Viewer('cesiumContainer', {// baseLayerPicker: false,timeline: true,homeButton: true,fullscreenButton: true,infoBox: true,animation: true,shouldAnimate: true,mapProjection: cgs2000GeographicProj//imageryProvider: layer, //设置默认底图});let rightTilt = true;if (rightTilt) {viewer.scene.screenSpaceCameraController.tiltEventTypes = [Cesium.CameraEventType.RIGHT_DRAG,Cesium.CameraEventType.PINCH,{eventType: Cesium.CameraEventType.LEFT_DRAG,modifier: Cesium.KeyboardEventModifier.CTRL},{eventType: Cesium.CameraEventType.RIGHT_DRAG,modifier: Cesium.KeyboardEventModifier.CTRL}]viewer.scene.screenSpaceCameraController.zoomEventTypes = [Cesium.CameraEventType.MIDDLE_DRAG,Cesium.CameraEventType.WHEEL,Cesium.CameraEventType.PINCH]}var handler = new Cesium.ScreenSpaceEventHandler(viewer.scene.canvas);handler.setInputAction(function(evt) {var cartesian=viewer.camera.pickEllipsoid(evt.position,viewer.scene.globe.ellipsoid);var cartographic=Cesium.Cartographic.fromCartesian(cartesian);var lng=Cesium.Math.toDegrees(cartographic.longitude);//经度值var lat=Cesium.Math.toDegrees(cartographic.latitude);//纬度值var mapPosition={x:lng,y:lat,z:cartographic.height};//cartographic.height的值始终为零。alert("longitude:" + lng + ";latitude:" + lat );}, Cesium.ScreenSpaceEventType.LEFT_CLICK);viewer.imageryLayers.remove(viewer.imageryLayers.get(0))//添加tmslet tms = {};tms.url =  "http://10.0.7.16:81/tms";if (tms) {const layerInfo = {url: tms.url,fileExtension: tms.fileExtension || 'jpg',maximumLevel: tms.maxZoom || 7,name: 'tms'}const tmsService = new Cesium.TileMapServiceImageryProvider(layerInfo)tmsService.layerInfo = layerInfo}//添加地形let terrain = {};terrain.url =  "http://data.marsgis.cn/terrain";if (terrain) {const terrainLayer = new Cesium.CesiumTerrainProvider({url: terrain.url})viewer.terrainProvider = terrainLayer}_matrixIds = ["1", "2", "3", "4", "5", "6", "7", "8", "9", "10", "11", "12", "13", "14", "15", "16", "17", "18"]//调用影响中文注记服务/*viewer.imageryLayers.addImageryProvider(new Cesium.WebMapTileServiceImageryProvider({url: TDT_CIA_C,layer: "tdtImg_c",style: "default",format: "tiles",tileMatrixSetID: "c",subdomains: ["t0", "t1", "t2", "t3", "t4", "t5", "t6", "t7"],tilingScheme: new Cesium.GeographicTilingScheme(),tileMatrixLabels: ["1", "2", "3", "4", "5", "6", "7", "8", "9", "10", "11", "12", "13", "14", "15", "16", "17", "18", "19"],maximumLevel: 50,show: false}))*//*var myGeographicTilingScheme = new Cesium.GeographicTilingScheme({ellipsoid: cgs2000Ellipsolid,rectangle: Cesium.Rectangle.fromDegrees(-400, -399.9999999999998, 400, 399.9999999999998),numberOfLevelZeroTilesX: 4,numberOfLevelZeroTilesY: 4})*/var world4490 = new Cesium.ArcGisMapServerImageryProvider({url: 'http://10.1.88.200:6080/arcgis/rest/services/test/global4490ori400/MapServer',//tilingScheme: myGeographicTilingScheme,rectangle: Cesium.Rectangle.fromDegrees(-400, -320, 320, 400),ellipsoid:cgs2000Ellipsolid,numberOfLevelZeroTilesX: 4,numberOfLevelZeroTilesY: 4});viewer.imageryLayers.addImageryProvider(world4490);//viewer.imageryLayers.addImageryProvider(world);//使用ArcGisMapServerImageryProvider加载影像没成功，改用WebMapServiceImageryProvider//var world = new Cesium.ArcGisMapServerImageryProvider({//url:'http://10.1.88.200:6080/arcgis/rest/services/test/globaltdt5/MapServer',//});//viewer.imageryLayers.addImageryProvider(world);var arcgisyx = new Cesium.WebMapServiceImageryProvider({url:'http://10.1.88.200:6080/arcgis/rest/services/test/globaltdt5/MapServer/tile/{z}/{y}/{x}',layers:[0]});// viewer.imageryLayers.addImageryProvider(arcgisyx);var china = new Cesium.ArcGisMapServerImageryProvider({url:'http://10.1.88.200:6080/arcgis/rest/services/test/china4490/MapServer'});viewer.imageryLayers.addImageryProvider(china);
</script>
</body>
</html>

1、定义椭球体部分：

 var cgs2000Ellipsolid = Cesium.Ellipsoid.CGCS2000var cgs2000GeographicProj = new Cesium.GeographicProjection(cgs2000Ellipsolid)

2、初始化Cesium.Viewer时，增加2000的mapProjection

let viewer = new Cesium.Viewer('cesiumContainer', {// baseLayerPicker: false,timeline: true,homeButton: true,fullscreenButton: true,infoBox: true,animation: true,shouldAnimate: true,mapProjection: cgs2000GeographicProj//imageryProvider: layer, //设置默认底图});

3、调用关键代码，加载图层

var world4490 = new Cesium.ArcGisMapServerImageryProvider({url: 'http://10.1.88.200:6080/arcgis/rest/services/test/global4490ori400/MapServer',//tilingScheme: myGeographicTilingScheme,rectangle: Cesium.Rectangle.fromDegrees(-400, -320, 320, 400),ellipsoid:cgs2000Ellipsolid,numberOfLevelZeroTilesX: 4,numberOfLevelZeroTilesY: 4});viewer.imageryLayers.addImageryProvider(world4490);

说明：

（1）服务说明，发布了一个全球影像4490坐标系-400,400起点的数据（切片方案保证其他参数与-180,90一致，可从本文文末获取切片方案xml文件用来切片测试）

（2）在新建ArcGisMapServerImageryProvider时，可以不设置tilingScheme。发现ArcGisMapServerImageryProvider里有新建tilingScheme，如果设置了tilingScheme，发现这里的行列数参数没有起作用，故直接在新建ArcGisMapServerImageryProvider传入行列数参数，并在类中新建切片方案的时候读取。

rectangle切片范围：发现用(-400, -400, 400, 400)带入整个地图偏移了：

对切片的原理进一步了解后：

针对-400,400起点切片，为了保证和-180,90按照0级两列一行的大小，如上图，按照格网一样90°大小，划分成4行4列，切片范围应该是(-400, -320, 320, 400),请求的切片应该6块，行列是（行在前列在后）：（1,1），（1,2），（1,3），（2,1），（2,2），（2,3）