mapbox的矢量切片工具:tippecanoe

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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:

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    $ brew install tippecanoe
  • Ubuntu 系统最简单的方式是从源码中构建:

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    $ 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

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$ 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:

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

瓦片集属性选项

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

输入文件和图层名

  • name.jsonname.geojson:读取 GeoJSON 文件

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

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

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

坐标系

  • -s projection--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--maximum-zoom=zoom:切片的最大级别(默认为14)
  • -zg--maximum-zoom=g: 根据数据的密集程度自动计算一个最大级别
  • -Z zoom--minimum-zoom=zoom: 切片的最小级别(默认0)
  • -ae--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--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--exclude=name: 指定切片中应剔除的字段。
  • -y name--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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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。


mapbox的矢量切片工具:tippecanoe
https://www.gishai.top/blog/posts/4ef7fe51.html
作者
Hai
发布于
2020年9月20日
更新于
2022年11月6日
许可协议