ArcGISServer缓存关键技术详解.doc

1 ArcGIS Server 缓存技术简介
地图缓存是迅速访问地图服务有效方式，当前流行Google地图、MapBar等在线地图都是通过缓存地图方式提供高效地图访问速度。ArcGIS缓存技术为公司和公共GIS应用提供了基本技术保证。
一 ArcGIS缓存服务
ArcGIS Server缓存服务有2D和3D两种，分别为二维和三维地图提供服务。依照应用需求，还可以分为融合缓存（如图1）、多图层缓存、以及按需缓存。融合缓存把所有图层群组在一起生成切片块。多层缓存则为每个图层建立切片块，可以支持客户端控制图层显示、标注和要素选用。按需缓存则不是事先生成切片，而是依照客户端初次访问祈求创立切片，可以节约空间和缓存创立时间。

图1.1 ArcGIS缓存比例尺和融合缓存构造
二 ArcGIS缓存工具
  ArcGIS提供了缓存管理完整工具。可以在ArcCatalog中创立缓存、删除缓存、更新缓存。也可以通过ToolBox工具来管理缓存，如图2所示。

图1.2 ArcGIS缓存工具
ArcGIS支持全图范畴创立缓存，也可以制定某个地图范畴内创立缓存地图。在9.3中，ArcGIS提供更多办法，可以按照某个要素范畴，例如某个省范畴内进行局部地图缓存创立或更新。
ArcGIS 可以手动输入所要创立缓存比例尺，也可以直接输入要创立缓存级别，例如10级，自动分派比例尺。ArcGIS可以把创立缓存级别保存为配备文献，以便下次直接调用，或共享。
对于全国范畴再到某个县、乡这样级别地图，需要创立各种比例尺不同级别缓存，需要比较大时间代价来实现。ArcGIS可以在多台机器上分别创立各自比例尺，并把生成缓存地图拷贝到同一种构造目录下，节约时间代价。这对于地图更新同样合用，保持地图迅速更新。
三 ArcGIS缓存核心概念
（1）Tiling Schema
切片构造涉及比例尺级别、切片尺度以及缓存切片原点。切片构造可以选取几种方式：
A. 从在线地图服务，例如ArcGIS Online,Google Maps,或Microsoft Virtual Earth中载入
B. 从已有Map Service中载入
C. 载入tiling schema文献
D. 创立自己tiling schema
（2）比例尺
在创立切片构造时候，可以自定义比例尺，也可以让ArcGIS Server按照2幂数推荐某些比例尺。例如，如果当前比例尺是1:121,000,000，定义了3个比例尺级别，那么系统自动推荐了如下三个比例尺：1：128，000，000；1：64，000，000；1：32，000，000。
（3）Tiling Schema Origin
切片构造原点是切片构造格网左上角。大多数状况下，保持系统选取原点。如果地图文档没有定义坐标参照，系统将选取地图最大范畴两倍范畴作为地图原点。

图1.3 切片构造原点
（4）块宽度和高度
    默认宽度和高度是512像素。你可以选取它倍数，如256或128。ArcGIS Online默认是512x512，Virtual Earth则采用256x256。Windows磁盘最小块大小是4k，即同样图片，采用256需要16k空间，采用512只需要4k空间。因此推荐使用512x512。

图1.4 块高度和宽度
（5）反锯齿
    反锯齿是图像解决技术，运用前景和背景像素接近边沿，让眼睛看起来显得更光滑边沿。ArcGIS Server缓存并不是使用真反锯齿，但是做相似工作，让标注、未填充线和多边形要素看起来更光滑。如果你在做矢量图层和影像叠加时候，要小心使用这个工具。数据框背景色取决于反锯齿要素颜色。默认状况下，背景框颜色为RGB 253,253,253（几乎是白色），这会引起反锯齿要素像故意变白，特别是当放置了暗色栅格图层如正射影像时候。最有效方式是，在创立缓存此前把背景色改成暗色。

图1.5 反锯齿
（6）DPI
DPI指dots per inch，指服务器产生缓存块时候辨别率。DPI依赖于顾客屏幕辨别率（例如1024x768）和物理大小(如，19寸)。DPI在客户端机器上差别比较大，由于大屏幕（低DPI）和高辨别率屏幕和图形卡（相应DPI通过设立可以增长）。如果客户端频繁需要打印地图，涉及你缓存图层，你会发现提高DPI是很有协助，但是需要注意是这也将增长缓存文献大小。
当选取DPI时候，默认值是96，普通来说已经足够了，除非你是在网络上工作，并且你客户端机器有不同DPI。
四 瓦片数据组织方式
ArcGIS Server地图瓦片数据采用数据集、层、行目录构造描述。层目录名命名方式为“L + 十进制层号”，行目录命名方式为“R + 十六进制行号”，详细瓦片数据文献命名方式为“C + 十六进制列号”。

五 使用缓存
（1）Web ADF

图1.6 ADF访问缓存
如图6，使用ADF可以判断与否存在缓存，并基于本地（Local）或Internet方式访问缓存地图。
（2）ArcGIS应用
    ArcMap、ArcReader、ArcGlobe、ArcGIS Explorer、ArcGIS Mobile应用都可以访问ArcGIS缓存地图服务。
（3）Open API
    通过开源API，例如Flex、OpenLayer、Rest API等可以访问ArcGIS缓存地图服务。
六 总结
ArcGIS缓存技术结合GIS全面技术为公司应用提供强大技术支持，概括起来有如下几点：
（1）缓存服务类型符合多方位应用需求。ArcGIS提供二维、三维缓存技术，并结合应用需求，支持融合缓存、多图层缓存、按需缓存，满足实际需要。
（2）丰富缓存管理工具。结合ArcGIS功能，可按照全图、区域、要素范畴，按照制定或推荐比例尺创立缓存。也可以结合Geoprocessing功能，定制缓存筹划。
（3）ArcGIS可实现缓存与非缓存地图叠加，也可以依照需要按需缓存。
（4）ArcGIS缓存支持与Google Maps、Virtual Earth结合，并为其他开源应用提供使用。

2 为地图服务创立切片
为地图服务创立切片有各种方式，本文以在ArcCatalog中创立为例。
1. 打开ArcCatalog，定位到GIS Servers，在需要进行切图服务上右击，选取服务属性，如图2.1：

图2.1 选取地图服务Service Properties
2. 选取Caching标签，如图2.2：

图2.2 caching标签对话框

3. 选取切片构造，如图2.3：

图2.3 切片构造类型
以选取A tiling scheme file为例，选取tiling scheme文献，如图2.4：

图2.4 选取tiling scheme 文献对话框
生成各种比例尺，如图2.5：

图2.5 依照tiling scheme文献生成各种比例尺
对于比例尺可以手动添加和删除，如图2.6：

图2.6 添加或者删除比例尺
点击Suggest按钮，输入分级数目，系统将依照分级数自动分派比例尺，如图2.7：

图2.7 设立比例尺级数
依照设立分级数目，产生分级比例尺，如图2.8：

图2.8 系统自动生成10级比例尺
4. 依照实际需要设立图片格式、大小等，如图2.9：

图2.9 图片属性设立
5. 点击，选取缓存类型，默以为Fused cache，如图2.10：

图2.10 选取缓存类型
6. 点击应用，进入切图对话框，如图2.11：

图2.11 切图对话库
设立更新范畴，可以不设立，如图2.12：

图2.12 设立更新范畴
7. 点击OK，开始切图，如图2.13：

图2.13 进行切图
8. 最后成果可在C:\arcgisserver\arcgiscache\world\Layers\_alllayers文献夹中查看，如图2.14：

图2.14 在文献夹中查看切图成果

图2.15 L01层R00000002行切图