java下载天地图数据，天地图离线地图，可指定经纬度范围

企业开发 2023-07-01 19:21:29 阅读次数: 0

需要用到天地图开发者秘钥。注意天地图API访问次数限制。

代码分享：

import java.io.BufferedOutputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

import org.apache.http.HttpEntity;
import org.apache.http.HttpResponse;
import org.apache.http.HttpStatus;
import org.apache.http.client.methods.HttpGet;
import org.apache.http.impl.client.CloseableHttpClient;
import org.apache.http.impl.client.HttpClients;

/**
 * 天地图数据爬取
 * @author RainingTime
 * @date 2021.09.17
 */
public class TianDiTuDownload {
	
	//矢量（行政） - 等经纬度
	public static String vec_c = "http://{server}.tianditu.gov.cn/vec_c/wmts?SERVICE=WMTS&REQUEST=GetTile&VERSION=1.0.0&LAYER=vec&STYLE=default&TILEMATRIXSET=c&FORMAT=tiles&TILEMATRIX={z}&TILEROW={y}&TILECOL={x}&tk={tk}";
	//矢量（行政） - 墨卡托
	public static String vec_w = "http://{server}.tianditu.gov.cn/vec_w/wmts?SERVICE=WMTS&REQUEST=GetTile&VERSION=1.0.0&LAYER=vec&STYLE=default&TILEMATRIXSET=w&FORMAT=tiles&TILEMATRIX={z}&TILEROW={y}&TILECOL={x}&tk={tk}";
	//矢量注记（行政） - 等经纬度
	public static String cva_c = "http://{server}.tianditu.gov.cn/cva_c/wmts?SERVICE=WMTS&REQUEST=GetTile&VERSION=1.0.0&LAYER=cva&STYLE=default&TILEMATRIXSET=c&FORMAT=tiles&TILEMATRIX={z}&TILEROW={y}&TILECOL={x}&tk={tk}";
	//矢量注记（行政） - 墨卡托
	public static String cva_w = "http://{server}.tianditu.gov.cn/cva_w/wmts?SERVICE=WMTS&REQUEST=GetTile&VERSION=1.0.0&LAYER=cva&STYLE=default&TILEMATRIXSET=w&FORMAT=tiles&TILEMATRIX={z}&TILEROW={y}&TILECOL={x}&tk={tk}";
	
	//影像 - 等经纬度
	public static String img_c = "http://{server}.tianditu.gov.cn/img_c/wmts?SERVICE=WMTS&REQUEST=GetTile&VERSION=1.0.0&LAYER=img&STYLE=default&TILEMATRIXSET=c&FORMAT=tiles&TILEMATRIX={z}&TILEROW={y}&TILECOL={x}&tk={tk}";
	//影像 - 墨卡托
	public static String img_w = "http://{server}.tianditu.gov.cn/img_w/wmts?SERVICE=WMTS&REQUEST=GetTile&VERSION=1.0.0&LAYER=img&STYLE=default&TILEMATRIXSET=w&FORMAT=tiles&TILEMATRIX={z}&TILEROW={y}&TILECOL={x}&tk={tk}";
	//影像注记 - 等经纬度
	public static String cia_c = "http://{server}.tianditu.gov.cn/cia_c/wmts?SERVICE=WMTS&REQUEST=GetTile&VERSION=1.0.0&LAYER=cia&STYLE=default&TILEMATRIXSET=c&FORMAT=tiles&TILEMATRIX={z}&TILEROW={y}&TILECOL={x}&tk={tk}";
	//影像注记 - 墨卡托
	public static String cia_w = "http://{server}.tianditu.gov.cn/cia_w/wmts?SERVICE=WMTS&REQUEST=GetTile&VERSION=1.0.0&LAYER=cia&STYLE=default&TILEMATRIXSET=w&FORMAT=tiles&TILEMATRIX={z}&TILEROW={y}&TILECOL={x}&tk={tk}";
	
	//地形 - 等经纬度
	public static String ter_c = "http://{server}.tianditu.gov.cn/ter_c/wmts?SERVICE=WMTS&REQUEST=GetTile&VERSION=1.0.0&LAYER=ter&STYLE=default&TILEMATRIXSET=c&FORMAT=tiles&TILEMATRIX={z}&TILEROW={y}&TILECOL={x}&tk={tk}";
	//地形 - 墨卡托
	public static String ter_w = "http://{server}.tianditu.gov.cn/ter_w/wmts?SERVICE=WMTS&REQUEST=GetTile&VERSION=1.0.0&LAYER=ter&STYLE=default&TILEMATRIXSET=w&FORMAT=tiles&TILEMATRIX={z}&TILEROW={y}&TILECOL={x}&tk={tk}";
	//地形注记 - 等经纬度
	public static String cta_c = "http://{server}.tianditu.gov.cn/cta_c/wmts?SERVICE=WMTS&REQUEST=GetTile&VERSION=1.0.0&LAYER=cta&STYLE=default&TILEMATRIXSET=c&FORMAT=tiles&TILEMATRIX={z}&TILEROW={y}&TILECOL={x}&tk={tk}";
	//地形注记 - 墨卡托
	public static String cta_w = "http://{server}.tianditu.gov.cn/cta_w/wmts?SERVICE=WMTS&REQUEST=GetTile&VERSION=1.0.0&LAYER=cta&STYLE=default&TILEMATRIXSET=w&FORMAT=tiles&TILEMATRIX={z}&TILEROW={y}&TILECOL={x}&tk={tk}";
	
	public static String[] servers = {"t0", "t1", "t2", "t3", "t4", "t5", "t6", "t7"};
	
	public static void main(String[] args){
		String basePath = "G:/天地图";

        //这里放你的天地图开发者秘钥，注意天地图API访问次数限制
		String tk = "9a02b3cdd29cd346de4df0422979****";

		String[] urlArr = {vec_c, vec_w, cva_c, cva_w, img_c, img_w, cia_c, cia_w, ter_c, ter_w, cta_c, cta_w};//要下载的图层
		
		int minZoom = 1;
		int maxZoom = 7;

		double startLat = 53.58;//开始纬度（从北到南）
		double endLat = 2.7;//结束纬度（从北到南）
		double startLon = 73.2;//开始经度（从西到东）
		double endLon = 135.15;//结束经度（从西到东）
		
		ExecutorService exe = Executors.newFixedThreadPool(6);
		
		//等经纬度第一层是1x2，纬度数量是2^0，经度数量是2^1
		//墨卡托投影第一层是2x2，纬度数量是2^1，经度数量是2^1
		for(int i=0; i<urlArr.length; i++){
			String url = urlArr[i].replace("{tk}", tk);
			System.out.println(url);
			String layerName = url.split("tianditu.gov.cn/")[1].split("/wmts?")[0];
			System.out.println(layerName);
			if(layerName.endsWith("c")){
				//等经纬度
				for(int z=minZoom; z<=maxZoom; z++){
					if(z > 10){//天地图10级以上只有中国区域
						startLat = startLat > 53.58 ? 53.58 : startLat;//开始纬度（从北到南）
						endLat = endLat < 2.7 ? 2.7 : endLat;//结束纬度（从北到南）
						startLon = startLon < 73.2 ? 73.2 : startLon;//开始经度（从西到东）
						endLon = endLon > 135.15 ? 135.15 : endLon;//结束经度（从西到东）
					}
					double deg = 360.0 / Math.pow(2, z) / 256;//一个像素点代表多少度
					int startX = (int)((startLon + 180) / deg / 256);//减数取整
					int endX = (int)((endLon + 180) / deg / 256);//加数取整
					int startY = (int)((90 - startLat) / deg / 256);
					int endY = (int)((90 - endLat) / deg / 256);
					for(int y=startY; y<=endY; y++){
						for(int x=startX; x<=endX; x++){
							final String newUrl = url.replace("{server}", servers[(int) (Math.random()*servers.length)]).replace("{z}", z+"").replace("{y}", y+"").replace("{x}", x+"");
							//System.out.println(newUrl);
							final String filePath = basePath + "/" + layerName + "/" + z + "/" + y + "/" + x + ".png";
							exe.execute(new Runnable() {
								@Override
								public void run() {
									File file = new File(filePath);
									if(!file.exists()){
										if(!file.getParentFile().exists()){
											file.getParentFile().mkdirs();
										}
										boolean loop = true;
										int count = 0;
										while(loop && count<5){//下载出错进行重试，最多5次
											count++;
											try {
												InputStream in = getFileInputStream(newUrl);
												OutputStream out = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(file));
												byte[] b = new byte[8192];
												int len = 0;
												while((len = in.read(b)) > -1){
													out.write(b, 0, len);
													out.flush();
												}
												out.close();
												in.close();
												loop = false;
											} catch (Exception e) {
												loop = true;
											}
										}
										if(loop){
											System.out.println("下载失败："+newUrl);
										}
									}
								}
							});
						}
					}
				}
			}else{
				//墨卡托
				for(int z=minZoom; z<=maxZoom; z++){
					if(z > 10){//天地图10级以上只有中国区域
						startLat = startLat > 53.58 ? 53.58 : startLat;//开始纬度（从北到南）
						endLat = endLat < 2.7 ? 2.7 : endLat;//结束纬度（从北到南）
						startLon = startLon < 73.2 ? 73.2 : startLon;//开始经度（从西到东）
						endLon = endLon > 135.15 ? 135.15 : endLon;//结束经度（从西到东）
					}
					double deg = 360.0 / Math.pow(2, z) / 256;//一个像素点代表多少度
					int startX = (int)((startLon + 180) / deg / 256);
					int endX = (int)((endLon + 180) / deg / 256);
					/**
					 * 这里是基于等经纬度坐标转墨卡托坐标的公式得到的算法。（）
					 * 先算出当前地图级别下纬度方向用该有多少个像素点（一个瓦片是256个点，一共有Math.pow(2, z)个瓦片）
					 * 再算出指定纬度坐标与赤道的距离（北半球为正南半球为负）（这里抵消了带入赤道周长的计算，因为它是一个固定值，把赤道周长定为1就抵消了）：Math.log(Math.tan((90 + startLat) * Math.PI / 360)) / (Math.PI / 180)
					 * 就可以得到纬度坐标距赤道有多少个点：(Math.log(Math.tan((90 + startLat) * Math.PI / 360)) / (Math.PI / 180)) / (360/Math.pow(2, z)/256) + 0.5)
					 * 然后就可以计算出其瓦片坐标。
					 */
					int startY = (((int)Math.pow(2, z) * 256 / 2) - (int)((Math.log(Math.tan((90 + startLat) * Math.PI / 360)) / (Math.PI / 180)) / (360/Math.pow(2, z)/256) + 0.5)) / 256;
					int endY = (((int)Math.pow(2, z) * 256 / 2) - (int)((Math.log(Math.tan((90 + endLat) * Math.PI / 360)) / (Math.PI / 180)) / (360/Math.pow(2, z)/256) + 0.5)) / 256;
					for(int y=startY; y<=endY; y++){//加入判断是等经纬度还是墨卡托
						for(int x=startX; x<=endX; x++){
							final String newUrl = url.replace("{server}", servers[(int) (Math.random()*servers.length)]).replace("{z}", z+"").replace("{y}", y+"").replace("{x}", x+"");
							//System.out.println(newUrl);
							final String filePath = basePath + "/" + layerName + "/" + z + "/" + y + "/" + x + ".png";
							exe.execute(new Runnable() {
								@Override
								public void run() {
									File file = new File(filePath);
									if(!file.exists()){
										if(!file.getParentFile().exists()){
											file.getParentFile().mkdirs();
										}
										boolean loop = true;
										int count = 0;
										while(loop && count<5){//下载出错进行重试，最多5次
											count++;
											try {
												InputStream in = getFileInputStream(newUrl);
												OutputStream out = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(file));
												byte[] b = new byte[8192];
												int len = 0;
												while((len = in.read(b)) > -1){
													out.write(b, 0, len);
													out.flush();
												}
												out.close();
												in.close();
												loop = false;
											} catch (Exception e) {
												loop = true;
											}
										}
										if(loop){
											System.out.println("下载失败："+newUrl);
										}
									}
								}
							});
						}
					}
				}
			}
		}
    	exe.shutdown();
		while (true) {
			try {
				Thread.sleep(1000L);//主线程休眠1秒，等待线程池运行结束，同时避免一直死循环造成CPU浪费
			} catch (InterruptedException e) {
			}
			if (exe.isTerminated()) {//线程池所有线程都结束运行
				break; 
			}
		}
	}
	
	//获取文件下载流
	public static InputStream getFileInputStream(String url) throws Exception{
		InputStream is = null;
			CloseableHttpClient httpclient = HttpClients.createDefault();    
			HttpGet request = new HttpGet(url);
			request.setHeader("User-Agent", "Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 5.0; Windows NT; DigExt)");
			HttpResponse response = httpclient.execute(request);
			response.setHeader("Content-Type", "application/octet-stream");
			int statusCode = response.getStatusLine().getStatusCode();
			if (statusCode == HttpStatus.SC_OK) {
			    HttpEntity entity = response.getEntity();
			    is = entity.getContent();
			}
		return is;
	}

}

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