【GIS开发】批量地图瓦片转mbtiles文件（Python）

1、简介

MBTiles文件，是指由MapBox制定的一种将瓦片地图数据存储到SQLite数据库中并可快速使用，管理和分享的规范。MBTiles文件内容数据是按照OSGeo的TMS规范来生成和组织的地图瓦片，且支持的图片存储类型为PNG和JPG。MBTiles实质上，是由一个SQLite包装起256*256大小的瓦片地图图片。透过数据库索引的方式提高瓦片索引的效率。据说，这种方式比文件夹方式的瓦片组织要高效得多。

MBTiles的标准在Github或者OpenStreetWiki或者Mapbox主页上可以找到，具体格式不再这里赘述。
https://github.com/mapbox/mbtiles-spec
https://wiki.openstreetmap.org/wiki/MBTiles
https://docs.mapbox.com/help/getting-started/

MBUtil程序库，是用于导入和导出 MBTiles格式的实用程序，通常使用 Mapbox [TileMill](http:// mapbox.com/tilemill/)。

2、下载和编译

https://github.com/mapbox/mbutil
https://pypi.org/project/mbutil/

将代码解压如下：

在命令行（cmd）运行如下代码，进行mbutil库的下载和安装操作：

git clone git://github.com/mapbox/mbutil.git 
cd mbutil
python setup.py install

在命令行（cmd）运行如下代码，执行如下语句查询mbutil的使用帮助信息。

python mb-util -h

3、命令行方式运行

3.1 瓦片图片转mbtiles文件

MBUtil 将元数据导入和导出为 JSON，在 tile 目录的根目录中，保存名为 metadata.json 的文件。

{"name": "World Light","description": "A Test Metadata","version": "3"
}

或者

{"name": "ZYX Tiles","type": "baselayer","description": "","version": "1","format": "png"
}

下载网上的瓦片数据，可以通过本人另外一篇文章：【GIS开发】批量下载和拼接地图瓦片（python）
将下载的瓦片图片数据准备好，如下图所示：

在命令行运行如下代码：

# 打开 mbutil 所在文件夹
cd E:\Python\mbutil
# TMS瓦片转换为 .mbutiles文件
python mb-util d:\maps\ d:\test.mbtiles

3.2 mbtiles文件转瓦片图片

python mb-util C:\Users\tomcat\Desktop\test\test.mbtiles C:\Users\tomcat\Desktop\test2

第一个参数是python的路径（python.exe）
第二个路径是MBUtil工具的路径（mb-util）
第三个参数是压缩的地图切片路径（.mbtiles）
第四个参数是解压后切片存储的路径（必须是不存在的文件夹）

4、脚本方式运行

4.1 安装nose库

测试框架nose库（nosetests）。

pip install nose

4.2 编写脚本

test.py:

import os, shutil
import sys
import json
from nose import with_setup
from mbutil import mbtiles_to_disk, disk_to_mbtilesdef setup_test():print('setup_test 将用于 with_setup')clear_data()def teardown_test():print('teardown_test 也将用于 with_setup')def clear_data():try: shutil.rmtree('D:/test/output')except Exception: pass@with_setup(setup_test, teardown_test)
def test_mbtiles_to_disk():mbtiles_to_disk('D:/test/test1.mbtiles', 'D:/test/output')assert os.path.exists('D:/test/output/0/0/0.png')assert os.path.exists('D:/test/output/metadata.json')@with_setup(setup_test, teardown_test)
def test_mbtiles_to_disk_and_back():# 分解文件mbtiles_to_disk('D:/test/test1.mbtiles', 'D:/test/output')assert os.path.exists('D:/test/output/0/0/0.png')assert os.path.exists('D:/test/output/metadata.json')# 合并文件disk_to_mbtiles('D:/test/output', 'D:/test/output/test2.mbtiles')assert os.path.exists('D:/test/output/test2.mbtiles')# 再分解文件mbtiles_to_disk('D:/test/output/test2.mbtiles', 'D:/test/output/test2')assert os.path.exists('D:/test/output/test2/0/0/0.png')assert os.path.exists('D:/test/output/test2/metadata.json')

4.3 运行脚本

nosetests -v  D:\test\test.py

5 加载mbtiles文件

5.1 osgEarth加载mbtiles文件

将上文生成的mbtiles文件放在osgEarth的指定数据文件夹里，如下图所示：

新建一个.earth文件，用来加载mbtiles文件，如下图所示：

编写批处理命令文件，方便osgEarthViewer.exe运行时参数传入，如下图所示：

osgEarthViewer.exe运行后，结果如下所示：

6、导出mbtiles中的图片

由于mbtiles文件实际就是一个sqlite3数据库文件，所以可以按照数据库的方式导出里面的资源。

import sqlite3def writeTofile(data, filename):# Convert binary data to proper format and write it on Hard Diskwith open(filename, 'wb') as file:file.write(data)print("Stored blob data into: ", filename, "\n")def readBlobData(empId):try:sqliteConnection = sqlite3.connect('d:\\out\\MapWorld.mbtiles')cursor = sqliteConnection.cursor()print("Connected to SQLite")sql_fetch_blob_query = """SELECT * from tiles where tile_row = ?"""cursor.execute(sql_fetch_blob_query, (empId,))record = cursor.fetchall()for row in record:print("Id = ", row[0], "Name = ", row[1])tile_column = row[1]tile_row = row[2]tile_data = row[3]print("Storing employee image and resume on disk \n")photoPath = "d:\\out\\earth" + str(tile_column) + "_"+ str(tile_row) + ".tif"writeTofile(tile_data, photoPath)cursor.close()except sqlite3.Error as error:print("Failed to read blob data from sqlite table", error)finally:if sqliteConnection:sqliteConnection.close()print("sqlite connection is closed")readBlobData(1)
readBlobData(2)

后记

如果你觉得该方法或代码有一点点用处，可以给作者点个赞、赏杯咖啡；╮(￣▽￣)╭
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