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Cesium入门之六：Cesium加载影像图层(ArcGIS、Bing、Mapbox、高德地图、腾讯地图、天地图等各类影像图)

九仞山

发布于 2023-10-14 00:59:11

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Cesium加载影像图层

在Cesium中，加载影像图层主要通过ImageryLayer、ImageryProvider和ImageryLayerCollection三个类来实现；首先我们先来认识下这三个类

一、ImageryLayer类

在Cesium中，使用ImageryLayer对象来表示一个影像图层。ImageryLayer是一个包含一个或多个瓦片的图层，它可以用来控制地图影像的显示、叠加和透明度等属性。可以通过将其添加到ImageryLayerCollection中来实现在场景中显示。可以使用以下代码创建一个新的ImageryLayer对象：

var imageryLayer = new Cesium.ImageryLayer(imageryProvider, options);

常用属性

imageryProvider：一个ImageryProvider对象，用于提供地图影像数据
alpha：影像图层的透明度（0-1），默认值为1
brightness：影像图层的亮度调整值（-1到1之间），默认值为0
contrast：影像图层的对比度调整值（-1到1之间），默认值为0
hue：影像图层的色调调整值（-1到1之间），默认值为0
saturation：影像图层的饱和度调整值（-1到1之间），默认值为0
gamma：影像图层的伽马调整值（>=1），默认值为1
show：布尔类型，表示该图层是否可见，默认值为true
minimumTerrainLevel：数字类型，表示在地形高程数据缺失时，该图层的最小可见级别。默认值为0
maximumTerrainLevel：数字类型，表示在地形高程数据缺失时，该图层的最大可见级别。默认值为Infinity
rectangle：一个Rectangle对象，表示该图层的可视范围
zIndex：数字类型，表示该图层在图层堆叠顺序中的位置，数值越大表示越靠前

常用方法

destroy()：销毁该图层，释放资源。该方法会销毁该图层对象，释放其占用的资源。当不再需要该图层时，应该调用它来避免内存泄漏。

var imageryLayer = new Cesium.ImageryLayer(imageryProvider);
// ...
imageryLayer.destroy();

isDestroyed()：返回一个布尔值，表示该图层是否已销毁；如果已经销毁，则返回true；否则返回false

var imageryLayer = new Cesium.ImageryLayer(imageryProvider);
// ...
if (imageryLayer.isDestroyed()) {
    console.log('图层已销毁');
}

二、ImageryLayerCollection类

ImageryLayerCollection类是Cesium中的一个类，用于存储和管理多个ImageryLayer对象。每个ImageryLayer对象表示一个图像图层，可以包含单张图片或图像切片集合

常用属性

length：返回集合中ImageryLayer对象的数量
layerAdded：当图像图层添加到该集合时发生的事件
layerMoved：当图像图层在该集合内移动时发生的事件
layerRemoved：当图像图层从该集合中删除时发生的事件

常用方法

add(layer, index)：将给定的ImageryLayer对象添加到集合中的指定位置。如果省略索引，则将该图像图层添加到末尾
remove(layer)：从集合中删除给定的ImageryLayer对象
removeAll()：从集合中删除所有ImageryLayer对象
raise(layer)：将给定的ImageryLayer对象移动到集合中的下一个位置
lower(layer)：将给定的ImageryLayer对象移动到集合中的上一个位置
raiseToTop(layer)：将给定的ImageryLayer对象移动到集合的顶部
lowerToBottom(layer)：将给定的ImageryLayer对象移动到集合的底部
addImageryProvider(imageryProvider, index)：用于将给定的ImageryProvider对象创建的图像图层添加到集合中的指定位置。如果省略索引，则将该图像图层添加到末尾

const esri = await Cesium.ArcGisMapServerImageryProvider.fromUrl(
      'https://services.arcgisonline.com/arcgis/rest/services/World_Imagery/MapServer',
  )
const index = 0
imageLayers.addImageryProvider(esri,index)

首先创建了一个ArcGisMapServerImageryProvider，然后使用它的fromUrl方法创建了一个图像图层并将其添加到imateryLayers的末尾，同时将返回的imageryLayer对象存储在变量esri中。

然后，通过访问viewer.imageryLayers.length获取imageryLayers的长度，并将imageryProvider创建的图像图层插入到开头，即索引为0的位置。

如果省略index参数，则addImageryProvider方法将imageryProvider创建的图像图层添加到imageryLayers的末尾。否则，它将插入到指定的索引处。

三、ImageryProvider类

ImageryProvider是Cesium中提供影像数据的抽象类，定义了一些基本方法和属性，用于获取、处理和显示影像数据。在实际应用中，通常需要根据不同的影像数据源选择不同的ImageryProvider子类，如WebMapServiceImageryProvider、WebMapTileServiceImageryProvider、BingMapsImageryProvider等。

常用属性

credit: 影像数据提供者的版权信息。类型为Credit对象。
errorEvent: 加载影像数据时出现错误时触发的事件对象。类型为Event对象，通过监听该事件可以获得加载失败的详情。
hasAlphaChannel: 影像数据是否包含透明通道。类型为Boolean。
maximumLevel: 影像数据提供者所提供的最大影像级别。类型为Number。
minimumLevel: 影像数据提供者所提供的最小影像级别。类型为Number。
proxy: 代理服务器地址，用于跨域请求影像数据。类型为Proxy对象或字符串。
ready: 影像数据提供者是否已经加载完成并准备好使用。类型为Boolean。
rectangle: 影像数据所涵盖的矩形区域范围。类型为Rectangle对象。
tileWidth: 影像切片的宽度，单位为像素。类型为Number，默认为256。
tileHeight: 影像切片的高度，单位为像素。类型为Number，默认为256。
tilingScheme: 影像数据切片方案，用于计算影像切片的行列号以及经纬度范围。类型为TilingScheme对象，默认为WebMercatorTilingScheme。

常用方法

getTileCredits(x, y, level): 获取指定位置、级别的影像数据切片的版权信息，该方法返回一个Credit数组。通常在地图上显示影像切片时需要显示版权信息，可以使用该方法获取每个影像切片的版权信息。
pickFeatures(x, y, level, longitude, latitude): 在指定位置、级别、经纬度处查询影像数据源中的要素信息，并返回一个Promise对象。该方法通常用于处理用户交互操作，如点击或悬停显示要素信息。
requestImage(x, y, level): 请求指定位置、级别的影像数据，并返回一个Promise对象。该方法通常由ImageryLayer调用，开发者无需手动调用。

四、ImageryProvider子类

1. ArcGisMapServerImageryProvider

用于加载ArcGIS Server Map Service提供的影像数据；支持多种格式和地图投影方式；使用new Cesium.ArcGisMapServerImageryProvider创建一个imageryProvider ，并加载ArcGIS服务

加载ArcGIS地图服务

在Cesium1.104之前的版本中加载ArcGIS服务的方式如下

const esri = new Cesium.ArcGisMapServerImageryProvider({
      url: 'https://services.arcgisonline.com/arcgis/rest/services/World_Imagery/MapServer',
})
imageLayers.addImageryProvider(esri)

如果是在Cesium1.104以后的版本，已经废弃了这种调用方式，如果用上面的方法调用，控制台会出现警告提示 options.url was deprecated in CesiumJS 1.104. It will be in CesiumJS 1.107. Use ArcGisMapServerImageryProvider.fromUrl instead. 使用以下方式替代上面影像地图的加载方法

const esri = await Cesium.ArcGisMapServerImageryProvider.fromUrl(
     'https://services.arcgisonline.com/arcgis/rest/services/World_Imagery/MapServer',
)
imageLayers.addImageryProvider(esri)

2. BingMapsImageryProvider

用于加载Bing Maps提供的影像数据；支持多种分辨率、样式和地区；需要提供有效的Bing Maps API key才能使用。 Bing Maps API key可以去Bing Maps官网申请，官网地址:https://www.bingmapsportal.com/

加载BingMap地图服务

加载BingMap使用静态方法BingMapsImageryProvider.fromUrl实现

  const bing = await Cesium.BingMapsImageryProvider.fromUrl(
      "https://dev.virtualearth.net", {
        key: "your-key",
        mapStyle: Cesium.BingMapsStyle.AERIAL//可选参数，指定地图样式
  })
  imageLayers.addImageryProvider(bing)

3. GoogleEarthEnterpriseImageryProvider

用于加载Google Earth Enterprise Server提供的影像数据；支持多种格式和分辨率；可以通过设置单独的token属性进行身份验证。

4. GridImageryProvider

用于加载以栅格方式存储的影像数据；支持多种格式和地图投影方式；需要提供包含切片信息的JSON文件路径或对象。

var gridImagery = new Cesium.GridImageryProvider({
      color: Cesium.Color.fromCssColorString('#ff00ff'), // 可选参数，指定网格线颜色
      glowFactor: 0.2, // 可选参数，指定网格线辉光系数
});
imageLayers.addImageryProvider(gridImagery)

5. IonImageryProvider

用于加载Cesium ion服务提供的影像数据；支持多种格式和规格；需要提供有效的ion access token才能使用。

加载Cesium ion地图服务

const Ion = await Cesium.IonImageryProvider.fromAssetId(3812);
imageLayers.addImageryProvider(Ion)

6. MapboxImageryProvider

用于加载Mapbox提供的影像数据；支持多种风格、密度和地区；需要提供有效的Mapbox access token才能使用。 Mapbox token需要到Mapbox官网申请

加载Mapbox地图服务

const mapbox = new Cesium.MapboxImageryProvider({
    mapId: 'mapbox.mapbox-terrain-v2',
    accessToken: 'thisIsMyAccessToken'
});
imageLayers.addImageryProvider(mapbox)

7. SingleTileImageryProvider

用于加载单张静态影像数据；支持多种格式和投影方式；需要提供包含影像数据URL的字符串或路径。 SingleTileImageryProvider一般用于加载离线数据或对影像数据要求不高的场景

const provider = await SingleTileImageryProvider.fromUrl("https://yoururl.com/image.png")
imageLayers.addImageryProvider(provider)

8. TileCoordinatesImageryProvider

用于加载本地栅格切片数据；支持多种格式、规格和级别范围；需要提供包含切片路径和后缀的URL模板。它可以用于在地球表面上绘制出每个瓦片的行列号。这对于调试、测试和开发非常有用

var tileCoordinates = new Cesium.TileCoordinatesImageryProvider()
imageLayers.addImageryProvider(tileCoordinates)

上面代码创建一个TileCoordinatesImageryProvider，然后将其添加到场景中的imageryLayers中。该图层将在地球表面上绘制出每个瓦片的行列号。注意：TileCoordinatesImageryProvider不会加载真实的影像数据，而是在每个瓦片上绘制其行列号。因此，在使用TileCoordinatesImageryProvider时，地球表面将不会显示任何卫星图像或地形数据。

9. UrlTemplateImageryProvider

用于加载基于HTTP/HTTPS协议的网络栅格切片数据；支持多种格式、规格和级别范围；需要提供包含切片路径和后缀的URL模板。UrlTemplateImageryProvider指定Url的format模板，方便用户实现自己的Provider，国内的高德，腾讯等影响服务都可以使用UrlTemplateImageryProvider加载

加载高德地图

var gaodeImageryProvider = new Cesium.UrlTemplateImageryProvider({
      url: 'https://webst02.is.autonavi.com/appmaptile?style=6&x={x}&y={y}&z={z}',
      maximumLevel: 18,
      minimumLevel: 1,
      credit: 'Amap'
})
imageLayers.addImageryProvider(gaodeImageryProvider)

上面代码创建了一个UrlTemplateImageryProvider对象，并设置其中的url属性，将其指定为从高德地图服务器加载瓦片的URL模板。对于高德地图，需要使用具有三个占位符（{x}、{y}和{z}）的URL模板。此外，还可以设置瓦片的最大和最小级别。

加载腾讯地图

var tencentImageryProvider = new Cesium.UrlTemplateImageryProvider({ 
    url: "https://p2.map.gtimg.com/sateTiles/{z}/{sx}/{sy}/{x}_{reverseY}.jpg?version=400", 
    customTags: { 
      sx: function(imageryProvider, x, y, level) { return x >> 4; }, 
      sy: function(imageryProvider, x, y, level) { return ((1 << level) - y) >> 4 }
    }
  });
imageLayers.addImageryProvider(tencentImageryProvider);

加载天地图

 var tdtImageryProvider = new Cesium.UrlTemplateImageryProvider({
      url: 'http://{s}.tianditu.com/DataServer?T=img_w&X={x}&Y={y}&L={z}&tk=您的密钥',
      subdomains: ['t0', 't1', 't2', 't3', 't4', 't5', 't6', 't7'],
      maximumLevel: 18,
      minimumLevel: 1,
      credit: 'Tianditu'
  });
  imageLayers.addImageryProvider(tdtImageryProvider);

这里创建了一个UrlTemplateImageryProvider对象，并设置其中的url属性，将其指定为从天地图服务器加载瓦片的URL模板。其中{s}是天地图的多个子域之一，{x}、{y}和{z}分别表示瓦片的行列号和级别。tk为天地图开放平台申请的密钥。

这里需要设置subdomains数组以用于轮询不同的服务器。此外，还可以设置瓦片的最大和最小级别。

10. WebMapServiceImageryProvider

用于加载Web Map Service提供的影像数据；支持多种格式和地图投影方式；可以通过设置单独的token属性进行身份验证。

11. WebMapTileServiceImageryProvider

用于加载Web Map Tile Service提供的影像数据；支持多种格式和规格；可以通过设置单独的token属性进行身份验证。

加载ArcGIS地图服务

var imageryProvider = new Cesium.WebMapTileServiceImageryProvider({
    url : 'https://services.arcgisonline.com/arcgis/rest/services/World_Imagery/MapServer/WMTS',
    layer: 'World_Imagery',
    style: 'default',
    format: 'image/jpeg',
    tileMatrixSetID: 'GoogleMapsCompatible',
    maximumLevel: 19,
    credit: new Cesium.Credit('© Esri', 'https://www.esri.com/')
});

imageLayers.addImageryProvider(imageryProvider);

加载天地图

var tdtWebMapTile = new Cesium.WebMapTileServiceImageryProvider({
    url : 'http://t0.tianditu.gov.cn/img_w/wmts?tk=您的密钥',
    layer: 'img',
    style: 'default',
    format: 'tiles',
    tileMatrixSetID: 'w',
    maximumLevel: 18,
    credit: new Cesium.Credit('© Tianditu', 'http://www.tianditu.gov.cn/')
});
imageLayers.addImageryProvider(tdtWebMapTile);

五、加载影像数据的方法

加载影像数据通过下面三步来完成

创建ImageryLayer对象

在Cesium中，使用ImageryLayer对象来表示一个影像图层。ImageryLayer是一个包含一个或多个瓦片的图层，可以通过将其添加到ImageryLayerCollection中来实现在场景中显示可以使用以下代码创建一个新的ImageryLayer对象：

var imageryLayer = new Cesium.ImageryLayer(imageryProvider, options);

其中，imageryProvider参数指定了影像数据的提供者，而options参数则可以用来设置影像图层的各种属性，例如不透明度、最大可见高度等

创建ImageryProvider对象

在Cesium中，使用ImageryProvider对象来表示一个影像数据的提供者。ImageryProvider是一个抽象类，需要根据具体的数据来源使用其子类来实现

Cesium内置了一些常见数据源的子类，如SingleTileImageryProvider、UrlTemplateImageryProvider、WebMapServiceImageryProvider等，也可以自定义子类来加载其他数据源的影像数据

可以使用以下代码创建一个新的ImageryProvider对象：

var imageryProvider = new Cesium.UrlTemplateImageryProvider({
    url: 'http://example.com/{z}/{x}/{y}.png'
});

其中，url参数指定了影像数据的URL模板，{z}、{x}、{y}分别代表瓦片的级别、行号和列号，Cesium会将其替换为实际的数值来获取对应的瓦片数据。

将ImageryLayer添加到场景中

在创建好ImageryLayer对象后，可以通过以下代码将其添加到场景中：

viewer.imageryLayers.add(imageryLayer);

其中，viewer是Cesium的主要控制器对象

六、加载ArcGIS、Bing、Mapbox、高德地图、腾讯地图、天地图等各类影像图层的核心代码

const imageLayers = viewer.imageryLayers 
  console.log(imageLayers);
  imageLayers.remove(imageLayers.get(0)) //清楚Cesium默认加载的影像地图数据(默认是加载的bing地图)
// ArcGIS地图 1.104之前版本的调用方法
// const esri = new Cesium.ArcGisMapServerImageryProvider({
// url: //'https://services.arcgisonline.com/arcgis/rest/services/World_Imagery/MapServer',
// })
const esri = await Cesium.ArcGisMapServerImageryProvider.fromUrl(      'https://services.arcgisonline.com/arcgis/rest/services/World_Imagery/MapServer',
)
imageLayers.addImageryProvider(esri) 
// Bing地图
const bing = await Cesium.BingMapsImageryProvider.fromUrl(
  "https://dev.virtualearth.net", {
  key: "YOUR KEY",
  mapStyle: Cesium.BingMapsStyle.AERIAL//可选参数，指定地图样式
})
imageLayers.addImageryProvider(bing) 
const Ion = await Cesium.IonImageryProvider.fromAssetId(3812);
imageLayers.addImageryProvider(Ion)
var gridImagery = new Cesium.GridImageryProvider({
   color: Cesium.Color.fromCssColorString('#ff0000'), // 可选参数，指定网格线颜色
   glowFactor: 0.2, // 可选参数，指定网格线辉光系数
});
imageLayers.addImageryProvider(gridImagery)
const mapbox = new Cesium.MapboxImageryProvider({
  mapId: 'mapbox.mapbox-terrain-v2',
  accessToken: 'YOUR KEY'
});
imageLayers.addImageryProvider(mapbox)
var tileCoordinates = new Cesium.TileCoordinatesImageryProvider()
imageLayers.addImageryProvider(tileCoordinates)
var gaodeImageryProvider = new Cesium.UrlTemplateImageryProvider({
  url: 'https://webst02.is.autonavi.com/appmaptile?style=6&x={x}&y={y}&z={z}',
  maximumLevel: 18,
  minimumLevel: 1,
  credit: 'Amap'
}); 
imageLayers.addImageryProvider(gaodeImageryProvider);
var tencentImageryProvider = new Cesium.UrlTemplateImageryProvider({
// 影像图 
  url: "https://p2.map.gtimg.com/sateTiles/{z}/{sx}/{sy}/{x}_{reverseY}.jpg?version=400", 
  customTags: { 
      sx: function(imageryProvider, x, y, level) { return x >> 4; }, 
      sy: function(imageryProvider, x, y, level) { return ((1 << level) - y) >> 4 }
    }
});
imageLayers.addImageryProvider(tencentImageryProvider);
var tdtImageryProvider = new Cesium.UrlTemplateImageryProvider({
   url: 'http://{s}.tianditu.com/DataServer?T=img_w&X={x}&Y={y}&L={z}&tk=YOUR KEY',
   subdomains: ['t0', 't1', 't2', 't3', 't4', 't5', 't6', 't7'],
   maximumLevel: 18,
   minimumLevel: 1,
   credit: 'Tianditu'
});
imageLayers.addImageryProvider(tdtImageryProvider);
var arcGIsWebMapTile = new Cesium.WebMapTileServiceImageryProvider({
    url : 'https://services.arcgisonline.com/arcgis/rest/services/World_Imagery/MapServer/WMTS',
    layer: 'World_Imagery',
    style: 'default',
    format: 'image/jpeg',
    tileMatrixSetID: 'GoogleMapsCompatible',
    maximumLevel: 19,
    credit: new Cesium.Credit('© Esri', 'https://www.esri.com/')
});
imageLayers.addImageryProvider(arcGIsWebMapTile);
const osm = new Cesium.OpenStreetMapImageryProvider({
    url : 'https://a.tile.openstreetmap.org/'
});
imageLayers.addImageryProvider(osm)
var tdtWebMapTile = new Cesium.WebMapTileServiceImageryProvider({
    url : 'http://t0.tianditu.gov.cn/img_w/wmts?tk=YOUR KEY',
    layer: 'img',
    style: 'default',
    format: 'tiles',
    tileMatrixSetID: 'w',
    maximumLevel: 18,
    credit: new Cesium.Credit('© Tianditu', 'http://www.tianditu.gov.cn/')
});
var index = 0;
imageLayers.addImageryProvider(tdtWebMapTile,index);