教你如何从Google Map爬数据

最新推荐文章于 2024-08-29 09:02:54 发布

JairusChan

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分类专栏： Google Map 爬虫 GIS 文章标签： google string download exception date 服务器

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/JairusChan/article/details/7497183

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本文介绍从Google Map爬取地图数据的原理，包括Mercator坐标系和地图切图方式。同时，讨论了连接问题、请求限制、效率、请求检测和断点续传等难点，并提出了使用代理、多线程、设置User-Agent和文件检查等解决方案。最后，概述了系统架构和代码实现。

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在这篇博文中，笔者从实验的角度，从爬数据的困难出发，阐述如何从Google Map上爬地图数据。本文的出发点为实验，而非商用。Google Map对其自己的数据具有其权益，希望读者以博文为学习实验之用，不要将自己所爬到的数据用于商用。如果因为此类事件所引起的纠纷，笔者概不负责。笔者也希望，大家在看到此博文后，能够进一步改进其数据的安全性。

笔者在实验室某个GIS项目中必须需要一定数据级的地图数据。在百般无奈下，笔者开始从Google Map爬数据。从Google Map上采集一定量的数据有作实验。

从Google Map爬数据的原理

Google Map所采用的是Mercator坐标系。何为Mercator坐标系？读者可以详见{链接}。在Google Map也是以金字塔模型的方式来组织切图文件的。至于，它的后端处理或者存储方式或者文件命名方式是怎么样，笔者不得而知。笔者只能从URL等方面进行分析，大概确定其地图文件的组织方式。在金字塔模型中，地图分成若干层，每一层数据的分辨率为上层的4倍（横向与纵向各2倍）。同时，每一层数据的分辨是极其巨大，而且成指数形式增加。如果一下子，将一层的数据作为一个文件返回给用户，无论从网络的传输能力、CPU处理能力还是内存的存储能力而言都是无法做到的。而且用户所观看的只是地图的某一层的某一块区域。因而，一般都会将地图数据进行切图，即进行切分，将地图数据切成分辨率相等的若干块。因而，我们可以得知，每一层数据集的文件数为上层的4倍。

笔者使用GoogleChrome来查看Google Map的Resources，图如下:

我们可以清楚地看到，在Google Map的地图文件并不是一次加载一整张，而是分成若干块，每一块的分辨为256*256。同时，我们也得到了每一块地图的地址，例如http://mt0.google.com/lyrs=m@176000000&hl=zh-CN&src=app&x=1&y=1&z=1&s=Ga.png。其中x、y是决定文件左上角坐标的参数，z为决定文件层次的参数。通过向Google Map服务器请求，我们可以得到第0层具有1块。从而第level层，具有2^level*2^level块，即x、y的取值范围为[0,2^level-1]。第level层每一块数据的横向经度差为360/2^level，纵向纬度差为180/2^level。

x=0&y=0&z=0

x=0&y=0&z=1	x=1&y=0&z=1

x=0&y=1&z=1	x=1&y=1&z=1

我们可以得知，x=xx，y=yy，z=zz的这块数据，所在的图层为zz层，该图层中每块数据的经度差为360/2^zz，纬度差为180/2^zz，左上角的经纬度为(360/2^zz*xx-180, 180/2^zz*yy-90)。同样，我们也可从一个数据块的左上角经纬度反推出这个文件在zz层的x与y。这也就是我们从Google Map爬数据的原理。