将一定范围内的地图按照一定的尺寸和格式，按缩放级别或者比例尺，切成若干行和列的正方形栅格图片，切片后的正方形栅格图片被形象地称为瓦片（Tile）。

将一幅大图切成瓦片以后，需要对这些图片进行编号和检索。瓦片存在多种编号方式，各个互联网地图厂商标准不一。XYZTiles是目前比较主流的文件编号和命名规则，Z（Z=Zoom）表示地图缩放层级，X和Y表示当前层级的图片坐标。

地图数据通常体量较大，对计算机的图形处理和渲染能力要求较高，所以早期的地图软件多是桌面GIS，数据的处理和传输大多数在局域网内进行。

互联网的迅猛发展，使得在浏览器端使用地图的需求越来越迫切。在浏览器端，地图应用并不是一开始就使用瓦片技术。浏览器端没有地图、投影、比例尺的概念，但是浏览器擅于处理图片，因此，早期互联网地图应用通常是在服务器端将地图渲染成图片，传送到浏览器端，浏览器负责显示图片。图片的大小根据浏览器窗口大小决定。这也是早期OGC标准WMS的设计思路。WMS的出现大大推进了互联网地图的进展。

根据浏览器窗口在服务器端生成一张大图，对服务器的渲染和网络传输能力要求较高，特别是互联网地图存在并发操作的情况下，对上述两个处理能力更是极大挑战。于是出现了缓存的思路，把地图按照特定的比例尺提前在服务器上生成图片，用户请求时，只需要按照请求返回图片即可，省去了渲染过程。在网络传输方面，单张大图对网络传输有一定要求，长时间的等待传输也使得互联网地图的体验大打折扣，这就催生了瓦片地图（Tile Map）。

瓦片地图是将一幅地图进行等级切分，通常最高层级时只包含一张瓦片，即一张256256像素的图片，在下一级，用4张像素256256的图片表示，以此类推，级别越低，瓦片越多，实际上，瓦片地图采用的金字塔模型是一种多分辨率层次模型，从瓦片金字塔的底层到顶层，分辨率越来越低，但表示的地理范围不变。

瓦片存储在服务器端，在浏览器看到的整张无缝衔接的地图，是根据地图范围、缩放级别、分辨率、地图中心点和地图控件大小等参数，计算出瓦片URL，将图片传送到浏览器，拼接后显示出来的。

例如OpenStreetMap地图请求URL： https://www.openstreetmap.org/#map=5/28.208/113.489

https://www.openstreetmap.org/为地图服务器，#map=5/28.208/113.489为请求参数，5表示缩放级别，28.208/113.489表示地图中心点经纬度，将该地址输入到浏览器地址栏得到如下地图：

打开浏览器的网络监控可以看到，该地图由一系列以x、y、z参数构建得到的瓦片拼接而成：

典型的XYZTiles请求URL：

一般包括如下参数：

QGIS从2.18版本开始支持XYZ Tiles，在QGIS中添加XYZ Tiles的操作非常便捷。

打开QGIS，在【浏览】面板中右键点击【XYZ Tiles】节点，从弹出菜单中选择【新建连接】。

在弹出的【XYZ Connection】对话框中，输入图层的名称“OSM”，网址填写OpenStreetMap的瓦片地址：https://tile.openstreetmap.org/{z}/{x}/{y}.png，其他保持默认，点击【OK】按钮，这样就建立了瓦片图层连接。

在【浏览】面板中，展开【XYZ Tiles】节点，找到刚才添加的连接，把它拖拽到地图窗口中，加载图层并显示。

给大家发个小福利，我把常用的XYZTiles连接整理成了一个XML文档，内容如下：

大家可以拷贝上面的XML代码，将其保存为本机的XML文件，然后在QGIS中直接导入即可。导入操作流程如下：

在QGIS【浏览】面板中，右键点击【XYZTiles】，从弹出菜单中选择【载入连接…】。

在弹出的【载入连接】对话框中，选择上面保存的XML文件并点击【打开】，回到QGIS主窗口，展开【XYZTiles】节点，即可看到所导入的瓦片地图连接。

吴建玲

2020年7月14日

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