mapbox的矢量切片工具:tippecanoe

矢量切片工具：tippecanoe

Tippecanoe 用于将 GeoJSON, Geobuf, 或者 CSV 格式的矢量要素转换为矢量瓦片。

目的

Tippecanoe 的目的是将数据制作为比例独立的视图，以使在任何缩放级别下，你都可以看到数据的密度和细节，而不是将数据简化或聚合。
如果你提供的是 OpenStreetMap 所有的数据，在小比例尺下，你应该看到类似于All Streets的地图，而不是州际道路地图。
如果你提供的是洛杉矶的所有详细的建筑数据，并且将地图缩放到小比例尺下，绝大部分的单体建筑将不再可辨，但是你应该可以看到每个街区的范围和变化。
如果你提供的是一年内 twitter 推文的定位数据集，你应该可以发现所有兴趣点之间的关联和热门的旅游路线。

安装

• OSX 操作系统使用 Homebrew 安装：

  $ brew install tippecanoe

• Ubuntu 系统最简单的方式是从源码中构建：

  $ git clone git@github.com:mapbox/tippecanoe.git
  $ cd tippecanoe
  $ make -j
  $ make install

• Window系统的最简单的方式是安装一个Ubuntu系统：

  在windows10 第3个稳定版发布以后，支持内嵌的linux系统，下面我们一起来看看，怎么使用它内部自带的linux系统。

  https://jingyan.baidu.com/article/c85b7a64a56c7f003aac954f.html

如果编译中出现问题，可能是你的C++编译器需要升级，或者缺少必要的依赖包，详细请查看文档。

使用

$ tippecanoe -o file.mbtiles [options] [file.json file.json.gz file.geobuf ...]

如果没有指定文件，会从默认路径读取 GeoJSON 文件；如果指定了多个文件，每一个文件将会被当做一个图层。
GeoJSON 要素不一定非得包含在 FeatureCollection 中。你可以将多个 GeoJSON 要素或者文件合并。

Try this first

如果你不确定使用什么选项，请尝试一下命令：

$ tippecanoe -o out.mbtiles -zg --drop-densest-as-needed in.geojson

使用-zg 选项，Tippecanoe 将自动选择一个可以反映原始数据精度的最大级别（如果结果没有达到你想要的效果，你也可以使用-z 选项手动设置最大级别）。
如果生产出的切片太大，可以使用 --drop-densest-as-needed选项，来让Tippecanoe自动删除各个级别下最不可见的要素。（如果它删除了太多的要素，你可以使用-x选项来删除不必要的属性字段）

选项

tippecanoe 切片有很多选项，但是大部分情况下你并不想要使用它们，除了使用 -o output.mbtiles
来定义输出瓦片文件名，或者再加上-f 选项来强制删除同名文件。

如果你不确定需要切片的最大级别，-zg 选项可以根据源数据自动计算出一个最大级别。

通常，在最大切片级别以下的级别，tippecanoe 会舍弃部分点要素，以防止瓦片过大。如果你的数据集本来就不大，你想要保留所有要素，可以使用-r1选项。如果你确实是想要简化数据，但是又不想简化得过于稀疏，可以使用 -B 选项设置一个小于最大级别的数值。

通过以上设置，如果你的切片仍然很大，你可以使用 --drop-densest-as-needed 选项来进一步简化要素。

如果你的要素包含很多属性，你可以使用-y选项来选择只保留你给定的字段。

如果你的GeoJSON 文件是格式化后的，使用-p可以加快文件读取。

输出选项

• -o file.mbtiles 或 --output=file.mbtiles：指定输出文件名
• -e directory 或 --output-to-directory=directory：指定输出文件路径
• -f 或 --force：若存在同名文件则删除
• -F 或 --allow-existing

瓦片集属性选项

• -n name 或 --name=name: 给瓦片集设置一个易读的名字
• -A text 或 --attribution=text： 瓦片集
• -N description 或 --description=description: 瓦片集描述

输入文件和图层名

• name.json 或 name.geojson：读取 GeoJSON 文件

• name.json.gz 或 name.geojson.gz：读取 GeoJSON 压缩文件

• name.geobuf：读取 Geobuf 文件

• name.csv：读取 CSV 文件

• -l name 或 --layer=name: 使用自定义图层名，而不是默认的输入文件名作为图层名，如果有多个输入文件，将合并为一个图层，除非使用-L选项来分别指定图层名。

• -L name:file.json 或 --named-layer=name:file.json：定义每个文件的对应的图层名

• -L{layer-json}或 --named-layer={layer-json}: 通过 json 对象定义图层。示例：

  tippecanoe -z5 -o world.mbtiles -L'{"file":"ne_10m_admin_0_countries.json", "layer":"countries", "description":"Natural Earth countries"}'

坐标系

• -s projection 或 --projection=projection: 给定输入文件的坐标系统。当前支持的坐标系有EPSG:4326（WGS84，默认值）、EPSG:3857（Web Mercator）。请尽量使用 WGS84 坐标系统的数据集。

切片级别

• -z zoom 或 --maximum-zoom=zoom:切片的最大级别（默认为14）
• -zg 或 --maximum-zoom=g: 根据数据的密集程度自动计算一个最大级别
• -Z zoom 或 --minimum-zoom=zoom: 切片的最小级别（默认0）
• -ae 或 --extend-zooms-if-still-dropping: 如果在大级别下瓦片仍然很大，它将自动增加最大级别，以使最大级别下没有要素被删除
• -R zoom/x/y 或 --one-tile=zoom/x/y:

如果你知道你想要的切片的数据精度，那么你就可以根据以下表格来设置切片级别：

级别	精度 (英尺)	精度 (m)
-z0	32000 ft	10000 m
-z1	16000 ft	5000 m
-z2	8000 ft	2500 m
-z3	4000 ft	1250 m
-z4	2000 ft	600 m
-z5	1000 ft	300 m
-z6	500 ft	150 m
-z7	250 ft	80 m
-z8	125 ft	40 m
-z9	64 ft	20 m
-z10	32 ft	10 m
-z11	16 ft	5 m
-z12	8 ft	2 m
-z13	4 ft	1 m
-z14	2 ft	0.5 m
-z15	1 ft	0.25 m

属性筛选

• -x name 或 --exclude=name： 指定切片中应剔除的字段。
• -y name 或 --include=name： 指定切片中应包含的字段。

Cookbook

线要素（全球铁路），在所有级别可见

curl -L -O https://www.naturalearthdata.com/http//www.naturalearthdata.com/download/10m/cultural/ne_10m_railroads.zip
unzip ne_10m_railroads.zip
ogr2ogr -f GeoJSON ne_10m_railroads.geojson ne_10m_railroads.shp

tippecanoe -zg -o ne_10m_railroads.mbtiles --drop-densest-as-needed --extend-zooms-if-still-dropping ne_10m_railroads.geojson

• -zg: 自动选择最大级别；
• --drop-densest-as-needed: 如果在小级别下瓦片太大，该选项将自动简化要素；
• --extend-zooms-if-still-dropping: 如果在大级别下瓦片仍然很大，它将自动增加最大级别，以使最大级别下没有要素被删除；

不连续的面要素（美国罗德岛），在所有级别可见

curl -L -O https://usbuildingdata.blob.core.windows.net/usbuildings-v1-1/RhodeIsland.zip
unzip RhodeIsland.zip

tippecanoe -zg -o RhodeIsland.mbtiles --drop-densest-as-needed --extend-zooms-if-still-dropping RhodeIsland.geojson

• -zg: 自动选择最大级别；
• --drop-densest-as-needed: 如果在小级别下瓦片太大，该选项将自动简化要素；
• --extend-zooms-if-still-dropping: 如果在大级别下瓦片仍然很大，它将自动增加最大级别，以使最大级别下没有要素被删除；

连续的面要素（行政区划），在所有级别可见

curl -L -O https://www.naturalearthdata.com/http//www.naturalearthdata.com/download/10m/cultural/ne_10m_admin_1_states_provinces.zip
unzip -o ne_10m_admin_1_states_provinces.zip
ogr2ogr -f GeoJSON ne_10m_admin_1_states_provinces.geojson ne_10m_admin_1_states_provinces.shp

tippecanoe -zg -o ne_10m_admin_1_states_provinces.mbtiles --coalesce-densest-as-needed --extend-zooms-if-still-dropping ne_10m_admin_1_states_provinces.geojson

• -zg: 自动选择最大级别；
• --extend-zooms-if-still-dropping: 如果在大级别下瓦片仍然很大，它将自动增加最大级别，以使最大级别下没有要素被删除；
• --coalesce-densest-as-needed: 如果瓦片在低级别或中等级别下比较大，该选项将合并要素；

海量点数据（公交车GPS轨迹数据），可视化，在所有级别可见

curl -L -O ftp://avl-data.sfmta.com/avl_data/avl_raw/sfmtaAVLRawData01012013.csv
sed 's/PREDICTABLE.*/PREDICTABLE/' sfmtaAVLRawData01012013.csv > sfmta.csv
tippecanoe -zg -o sfmta.mbtiles --drop-densest-as-needed --extend-zooms-if-still-dropping sfmta.csv

(sed 命令用于清除不必要的字段)

• -zg: 自动选择最大级别；
• --drop-densest-as-needed: 如果在小级别下瓦片太大，该选项将自动简化要素；
• --extend-zooms-if-still-dropping: 如果在大级别下瓦片仍然很大，它将自动增加最大级别，以使最大级别下没有要素被删除；

低级别显示国家边界，高级别显示州边界

curl -L -O https://www.naturalearthdata.com/http//www.naturalearthdata.com/download/10m/cultural/ne_10m_admin_0_countries.zip
unzip ne_10m_admin_0_countries.zip
ogr2ogr -f GeoJSON ne_10m_admin_0_countries.geojson ne_10m_admin_0_countries.shp

curl -L -O https://www.naturalearthdata.com/http//www.naturalearthdata.com/download/10m/cultural/ne_10m_admin_1_states_provinces.zip
unzip -o ne_10m_admin_1_states_provinces.zip
ogr2ogr -f GeoJSON ne_10m_admin_1_states_provinces.geojson ne_10m_admin_1_states_provinces.shp

tippecanoe -z3 -o countries-z3.mbtiles --coalesce-densest-as-needed ne_10m_admin_0_countries.geojson
tippecanoe -zg -Z4 -o states-Z4.mbtiles --coalesce-densest-as-needed --extend-zooms-if-still-dropping ne_10m_admin_1_states_provinces.geojson
tile-join -o states-countries.mbtiles countries-z3.mbtiles states-Z4.mbtiles

• Countries:
  • -z3: 最大切片级别为3，即只切 0 - 3 级别的瓦片；
  • --coalesce-densest-as-needed: 如果瓦片在低级别或中等级别下比较大，该选项将合并要素；
• States and Provinces:
  • -Z4: 最小切片级别为4；
  • -zg: 自动选择最大级别；
  • --coalesce-densest-as-needed: 如果瓦片在低级别或中等级别下比较大，该选项将合并要素；
  • --extend-zooms-if-still-dropping: 如果在大级别下瓦片仍然很大，它将自动增加最大级别，以使最大级别下没有要素被删除；

多个数据源切片为独立的图层

curl -L -O https://www2.census.gov/geo/tiger/TIGER2010/COUNTY/2010/tl_2010_17_county10.zip
unzip tl_2010_17_county10.zip
ogr2ogr -f GeoJSON tl_2010_17_county10.geojson tl_2010_17_county10.shp

curl -L -O https://www2.census.gov/geo/tiger/TIGER2010/COUNTY/2010/tl_2010_18_county10.zip
unzip tl_2010_18_county10.zip
ogr2ogr -f GeoJSON tl_2010_18_county10.geojson tl_2010_18_county10.shp

tippecanoe -zg -o counties-separate.mbtiles --coalesce-densest-as-needed --extend-zooms-if-still-dropping tl_2010_17_county10.geojson tl_2010_18_county10.geojson

• -zg: 自动选择最大级别；
• --coalesce-densest-as-needed: 如果瓦片在低级别或中等级别下比较大，该选项将合并要素；
• --extend-zooms-if-still-dropping: 如果在大级别下瓦片仍然很大，它将自动增加最大级别，以使最大级别下没有要素被删除；

多个数据源切片并合并为一个图层

curl -L -O https://www2.census.gov/geo/tiger/TIGER2010/COUNTY/2010/tl_2010_17_county10.zip
unzip tl_2010_17_county10.zip
ogr2ogr -f GeoJSON tl_2010_17_county10.geojson tl_2010_17_county10.shp

curl -L -O https://www2.census.gov/geo/tiger/TIGER2010/COUNTY/2010/tl_2010_18_county10.zip
unzip tl_2010_18_county10.zip
ogr2ogr -f GeoJSON tl_2010_18_county10.geojson tl_2010_18_county10.shp

tippecanoe -zg -o counties-merged.mbtiles -l counties --coalesce-densest-as-needed --extend-zooms-if-still-dropping tl_2010_17_county10.geojson tl_2010_18_county10.geojson

• -l counties: 图层名默认为文件名，也可以使用该选项自定义；

tile-join

用于合并或复制矢量瓦片。

tippecanoe-decode

用于将矢量瓦片逆向转换为 GeoJSON。

tippecanoe-enumerate

用于列举mbtiles中的矢量瓦片。