数据格式与矢量瓦片

一句话

格式决定「能不能一次搬走、能不能按需取」；瓦片决定「地图能不能秒开」。

1. 矢量交换格式

GeoJSON（RFC 7946）

{ "type": "FeatureCollection",
  "features": [
    { "type": "Feature",
      "properties": { "name": "西湖" },
      "geometry": { "type": "Point", "coordinates": [120.15, 30.25] } } ] }

• 坐标顺序 经度在前（lon, lat），坐标为 WGS84（4326）。
• RFC 7946 已移除 crs 成员：标准 GeoJSON 只能是 4326。
• 人类可读、Web 友好；缺点是文本体积大、无索引，大文件解析慢。

Shapefile

至少三件套：.shp（几何）、.shx（索引）、.dbf（属性），常带 .prj（CRS）。

老而普遍，但限制明显：2 GB 上限、字段名 10 字符、一个图层只能一种几何、无拓扑、编码（中文属性）容易乱码。

GeoPackage（.gpkg）

一个 SQLite 文件装下矢量、栅格与瓦片，OGC 标准，支持空间索引。现代桌面/移动端交换的首选之一。

其他

• KML：Google Earth 生态，带样式。
• GPX：GPS 轨迹/航点。
• TopoJSON：把共享边界存成 arcs，体积可显著小于 GeoJSON，保留拓扑。

2. 栅格格式

• GeoTIFF：TIFF + 地理参考（CRS、仿射变换），GIS 栅格的事实标准。
• COG（Cloud Optimized GeoTIFF）：分块 + 内置概览（overviews）+ 元数据在文件头部，客户端可用 HTTP Range 只取需要的块，无需下载整个文件。

3. 瓦片：把地图切片

瓦片金字塔：z 缩放级、x 列、y 行，每级 2^z × 2^z 张图。

z=0: 1 张
z=1: 4 张
z=10: 1,048,576 张

两种编号约定：

• XYZ（Google/OSM）：y 从顶部（北）开始。
• TMS：y 从底部（南）开始，换算 y_tms = 2^z - 1 - y_xyz。

反了会上下颠倒，是瓦片接入最常见的坑。

4. 矢量瓦片（MVT）

矢量瓦片不是图片，而是 protobuf 编码的几何 + 属性（Mapbox Vector Tile 规范）：

1. 服务端切片、按 z 级简化；
2. 客户端拿到数据后用样式（style JSON）渲染；
3. 一份瓦片可以换多套样式、支持交互查询，体积通常远小于同范围 GeoJSON。

PMTiles 把整层瓦片打包成单个文件，通过 Range 请求按需读取，可直接放在对象存储上，省掉瓦片服务。

5. 怎么选

延伸阅读

• GeoJSON 规范：RFC 7946
• 矢量瓦片规范：mapbox/vector-tile-spec
• COG 说明：gdal.org/drivers/raster/cog
• 瓦片编号：OSM Slippy map tilenames