ArcGIS 切图属性之DPI详解

在ArcGIS切图的属性设置中，有一个不起眼的属性我们一直没有怎么注意——DPI，关于DPI官方帮助文档历来都是一笔带过，一般就是说默认的96DPI足够了，不用调整，这个属性我们也是建议用户不调整的。那么这个属性到底有什么用呢？

在开始之前，我们先得了解什么是DPI (DPI的wikipedia定义)。首先我们需要明确的一点是：DPI是和打印相关的属性，离开了打印这个需求，DPI这个属性是没有存在的意义的。

关于DPI我们需要理解，它定义了在一英寸（2.54cm）的距离上，打印机所打印的点数，所以它是一个密度单位（类似于速度），DPI跟你打印多大的尺寸没有关系。

DPI说完了，我们再来看另外一个非常容易和DPI混淆的概念——显示器的像素（pixel）。显示器的像素是显示的最小显示单位，一个像素内只能显示一种颜色，在32位真色彩下这个颜色有 2的32次方种选择，所以我们在电脑屏幕上看到的画面还是非常丰富多彩的，参考下图以助于理解，10*10个pixel就能较完整的显示一个圆了。

我们常见的屏幕分辨率 1920*1080,1200*800、图像的大小256*256 等等等等，这些数字代表的都是pixel，pixel是电脑上显示的元单位。

好了，在开始我们的ArcGIS切片之前，先温习一下上面两个概念，然后心中默念100遍“DPI和 pixel木有关系，木有一毛钱关系”，然后开始我们的切片之旅吧！

理解一个属性最好的方法就是对比了，我们先来发个中国地图服务：

同一个地图文档，我们发布两个地图服务，一个叫china96（准备切96dpi的切片），一个叫china192（准备切192dpi的切片），切片的具体属性如下：

另外一个 96dpi的属性就不贴了，除了dpi，两者的其他切片属性都是一样的（4个级别 64,000,000 到8,000,000，切片格式jpg，质量75，离散型切片)

下面我们去缓存目录看看生成的缓存有什么不同：

先来看看切片的根目录，因为两者都是切了一模一样的scale，所以都是4级切片目录，木有错，然后我们再深入一点…进入L00级：

进去以后，我们发现192dpi的缓存数量比96dpi的要多很多（坑爹！）再进入下一级（row）

好吧，我们看到L00 比例尺下 ，96dpi的切片个数是 2*3=6个（大小都是256*256的切片…），192dpi的切片个数是 4*4=16个。是不是完全纠结了……比例尺一样的情况下，192的切片拼起来能比96的切片拼起来大这么多……

先放下纠结，回到之前默念100遍的东西上：图片大小（width, height, pixel) 和DPI 木有关系！也就是说图片在电脑上是什么样的，和它打印出来是什么样的是两码事。那么我们怎么能增大图片的DPI呢？

之前已经说过pixel是图片在电脑上显示的元单位，也是jpg、png等栅格类型的图像格式的元单位，它不能在被细分了，我们假设1个pixel对应着打印机的一个dot（好吧，这里确实是有那么点关系，实际情况可能不是1:1的对应关系，为了方便理解。）那么我们要增大DPI一倍，只能多画一倍的点，然后规定这张图片打印出来还是原来之前那么长（从这个逻辑来说图片的像素和DPI没有关系，DPI只是图片的一个附加属性，它定义了图片打印时应遵守的行为）。说道这里可能会有问题了，为啥192dpi的切片不是96dpi切片的4被呢，它们不应该是长宽都为1：2的关系吗？

我们先来看下面这张图片：

虽然这么看不是很准确，但是左边（96dpi）中国的部分，是不是相当于右边（192dpi）中国部分的二分之一？之所以造成96 vs 192 不是准确的4被关系，原因是左右两边的tiling schema（切图方案） 除了dpi，其他属性是完全一样的，即可以想象成切片的网格是不变的，你把中国地图放大一倍，中国这个要素（准确的说是中国这个要素的Extent）所覆盖的切片数就不一定是准确的4被关系了~~

为了进一步验证这个猜想，我们再来看96dpi的L01级切片和192dpiL00级切片的对比：

这两张图信息量有点大，我稍微解释一下，把96dpi的放大一倍，结果切片就跟192dpi上一级切片完全吻合了！可以看到里面图片的属性都是一模一样的，具体属性我就不截图的，他们图片的唯一区别就是，左边图片的dpi是 96，右边图片的dpi是192，这有更加验证了dpi只是图片的附加属性，完全不影响图像二进制栅格中所存储的值。

好，下面我们来干一个更加纠结的是，把这两个缓存都加入ArcMap中：

我们可以看到，肉眼来看，两个切片是完全一样的（无视96dpi的头顶部分，漏了一块切片。。。），那么ArcMap是怎么达到这个效果的呢，为了保证比例尺一定，即图片大小一致，那么ArcMap只能压缩192dpi的切片大小了（压小3/4)。压缩图片大小这个本事，Web API 可没有了，所以API 加载192dpi的缓存地图的话，会把比例尺放大一倍……

在来看看Rest API 的出图以加深理解：

我们限定了export map的出图大小400*400，然后一个出96dpi，一个出192dpi，可以看到限定了切片拼起来的总大小，限定了要显示的空间范围extent，那我这个 192dpi的大图怎么显示全图？ 没有办法，只能缩小比例尺了（增大分母），为啥右图中的symbol，label会显得这么大呢？ 因为我们知道 symbol，label是独立与比例尺的，我们把右图的比例尺缩小，要素可以缩小，但是动态标注的label，symbol大小是不会变的，故而会显得变大了。