Web地图服务规范，WMTS服务是什么

WMTS服务是什么

WMTS全称是 Web Map Tile Service (网络地图瓦片服务)，是由OGC（开放地理空间信息联盟）制定的标准化协议，它的核心目标是高效，快速地提供在web地图应用中作为底图或基础图层使用的地图。与WMS动态渲染不同，WMTS传输的是预先渲染好，切割成标准尺寸大小快（瓦片），并建立多级缓存的地图图片。

关键特点

1. 预先切片 ： **这是WMTS最核心的特点！**地图数据会预先按照特定的比例尺级别（也叫缩放级别或者瓦片矩阵集），特定的投影（如Web Mercator、EPSG:3857s是常见的），和固定的瓦片尺寸（如256 * 256像素）渲染好，并切割成无数个小方块（瓦片）。这些瓦片存储在服务器上。
2. 瓦片金字塔 : 数据会按照多个比例尺级别进行预先切片。最高层级（缩放级别最小，如 Z = 0）通常显示整个世界范围的一张大图（可能由少量瓦片组成）。随着缩放级别增大（z值增大），地图显示的细节越来越多，每个级别都被切分成更多的瓦片，形成金字塔结构。
3. 快速访问 ：当客户端（如浏览器，手机地图APP）请求地图时，服务器无需实时渲染整个地图，只需要根据请求的缩放级别，行号，列号找到对应的预先生成好的瓦片图片直接发送给客户端。这大大减少服务端计算负担，并显著提高了地图加载速度和用户体验，尤其在高并发访问时。
4. 标准化操作：客户端通过发送标准HTTP，GET请求（包含特定参数）来获取瓦片。最重要的操作包括：

• GetCapabilities ：获取服务元数据，支持的瓦片矩阵集，图层，格式，瓦片尺寸等
• GetTile : **核心操作！**请求具体的瓦片图片。必须指定参数：LAYER(图层名)，TILEMATRIXSET ( 瓦片矩阵集、投影，如 WebMercaorQuad)，TILEMATRIX ( 缩放级别/Z值)，TILEROW (行号)，TILECOL(列号)，FORMAT(图片格式)如image/png，image/jpeg。
• getFeatureInfo(可选且较为少见)，类似WMS，但实现起来更复杂，不是所有WMTS服务都支持。
  4.高性能与可伸缩性 : 预切片和缓存机制使WMTS非常适合作为底图服务（如街道图，卫星影像图，地形图），能承受巨大的用户访问量，地图平移和缩放（在已缓存级别内）非常流畅。
  5.互操作性：作为OGC标准，不同厂商的服务器和客户端同样能相互通信。

主要用途和应用场景

1. web地图和移动应用地图的底图：这是WMTS最主要的应用场景，几乎所有的在线地图（谷歌地图，百度地图，高德地图，OpenStreetMap的在线瓦片）以及专业的Web GIS平台（ArcGIS online ）的底图都大量使用WMTS或者其变种如 TMS
2. 需要快速加载和平滑交互的地图：在用户需要频繁平移，缩放地图的场景下，WMTS能提供最佳的用户体验。
3. 高并发访问：发布需要被大量用户同时访问的静态或者半静态地图数据
4. 离线地图包 ： 瓦片结构天然适合打包下载，用户离线地图应用。

与WMS的核心对比

WMTS	WMS
预切片的瓦片图片	动态渲染的整张地图图片
预先渲染（服务发布前首次请求是渲染）	实时渲染（每次请求时渲染）
访问速度快	访问速度较慢
性能极高	相对较低（需实时计算渲染）
适合底图，静态，半静态数据，高并发	适合于动态数据，专题图，按需自定义渲染
GetCapabilities, GetTile	GetCapabilities,GetMap,GetFeatureInfo
TileMatrixSet，TileRow，TileCol	Layers，BBOX，CRS，WIDTH，HEIGHT

总结

WMTS即Web Map Tile Service 是OGC为优化网络地图性能而制定的标准，他与WMS最大的区别在于采用了预切边技术。地图数据会预先按照特定的比例尺和投影渲染并切割成固定尺寸，形成瓦片金字塔。当客户端请求地图时，只需通过GetTile操作指定缩放级别，行号，列号。服务器就能直接返回对应的预生成的瓦片，无需实时渲染整张。这带来了极高的性能和极快的加载速度，特别适合作为web地图和移动地图应用的底图服务，能提供流畅的平移和缩放体验，并支持高并发访问。虽然牺牲了像WMS那样实时自定义范围，尺寸，样式的灵活性。但在底图这种需要快速加载和交互的场景下，WMTS是更优的选择。