Portable Basemap Server：多数据源多客户端的底图服务器

2014.3.8更新v3.1
~在线切片转换为MBTiles时，增加RecreateEmptyCache模式。当你想继续上次未完成的任务或打算合并多个级别/范围的切片时，RecreateEmptyCache模式会非常适合；
~在CustomOnlineMaps.xml中自定义数据源时，增加Multi-Layer模式，比如可将标注和影像两个数据源融合为一个服务。具体用法请参考自带示例；
~修复已知Bug;
2013.5.10更新v3.0
~添加以Windows服务方式运行功能，即使不登陆系统，也可通过REST Admin API对PBS进行管理；
~发布的缓存服务增加对OGC WMTS规范的支持。详见这里；
~数据源增加对OGC WMS服务的支持。详见这里；
~数据源增加对高德本地缓存文件的支持。详见这里；
~预览界面中可显示切片来源（动态生成/文件缓存/内存缓存，以不同底色区分）；
~添加日志功能；
~修复已知bug；
2012.12.10更新v2.0.7:
~为影像数据源增加本地缓存（.cache文件）功能。详见这里；
~在线地图转换/下载到MBTiles格式时，增加按Shapefile文件范围下载功能。详见这里；
~为转换后的MBTiles文件增加了"压缩"选项，某些情况下可大幅减小MBTiles文件体积。详见这里；
2012.11.14更新v2.0.6:
~Portable Basemap Server已在CodePlex上开源，LGPL协议；
~添加ArcGIS Cache/在线地图数据源到MBTiles格式（.mbtiles）的转换/下载工具。详见这里；
~为在线地图数据源添加本地缓存功能。详见这里；
~改进ArcGIS Tile Package（.tpk）格式文件的读取速度；
~修复已知bug；
2012.4.24更新v2.0.5：
~为数据源类型为ArcGISDynamicMapService的PBS服务增加附加参数设置，比如layers，layerDefs等，达到控制图层可见性，按属性过滤图层内容等目的。详见这里；
~REST Admin API为ArcGISDynamicMapService数据源增加changeParams操作，以动态修改附加参数。详见这里。详见这里；
~数据源增加对ArcGISTiledMapService的支持；
~增加自定义在线地图功能。可通过修改CustomOnlineMaps.xml文件内容，自行增删在线地图数据源（数据源须采用Google Maps/Bing Maps/ArcGIS Online地图的缓存策略）；
~增加自动保存/载入上次配置的功能；
~为系统托盘图标增加右键菜单；
~修复已知bug；
2012.1.9更新v2.0.4: ~REST Admin API增加enable/disable/clearByService三个操作，分别用于开启/关闭内存缓存功能，清除指定服务的内存缓存数据。详见这里；
~界面改进：增加中文语言界面；支持最小化到系统托盘；地图预览加入显示切片网格功能；
~修复一些已知Bug；
2011.11.21更新v2.0.3:
~增加REST Admin API。任何程序可通过发送HTTP（POST）请求，对PBS的服务进行管理。新增操作：添加服务（addService），删除服务（deleteService）。详见这里；
~底图风格化选项增加泛黄（tint）与浮雕（embossed）两种效果。详见这里；
2011.11.08更新v2.0.2: ~数据源增加对ArcGIS Tile Package格式的支持。Tile Package是ArcGIS 10.1推出的便于分发，可将地图服务缓存文件（compact或exploded）打包成单一文件的文件格式。详见这里；
~增加对单一服务的清除内存缓存功能；
2011.11.04更新v2.0.1: ~增加对单个服务是否启用内存缓存的控制；
~增加输出动态生成切片数量和内存缓存切片数量的信息；
~界面微调；
~修复bug：32位系统上无法启用内存缓存功能；
~修复bug：移动PBS文件夹后，启用内存缓存功能时可能报错；
~修复bug：对服务启用反色（Invert）视觉效果后，PBS内存占用过大；
~修复bug：在没有网络连接的情况下，双击预览没有初始范围的数据源时（第三方离线缓存或影像数据源），程序报错；
2011.10.31更新v2.0: ~增加内存缓存功能。可将已生成过的切片数据自动缓存在机器内存中，之后可从内存中直接返回该切片，而不是动态生成。启用内存缓存功能后，可显著提高PBS性能，尤其对于动态缓存地图服务功能（影像数据或动态地图服务作为数据源），在几乎不占用cpu资源的情况下，支持的并发数可提高数十倍。该功能利用Memcached完成，它是一个免费的高性能分布式缓存系统(http://memcached.org/)。详细介绍；
2011.10.25更新v1.0.6: ~增加底图风格化选项。目前除了原本的底图之外，为所有服务提供两个视觉风格选项：灰度图（Gray）和反色图（Invert），用于特殊目的。比如使用灰度图可突出显示业务内容，详见这里。详细介绍；
2011.10.12更新v1.0.5: ~增加ArcGIS Server Endpoint（http://localhost/arcgis/rest/services?f=json）信息，以便需要此信息的程序来使用PBS发布的服务。比如可在Silverlight Viewer中，直接加载PBS转发的天地图服务；
2011.8.8更新v1.0.4: ~增加配置文件功能：可将已发布的服务保存为配置文件，下回启动程序时可载入配置文件以启动相应服务；
~增加选择本地IP地址功能：方便生成供其他机器使用的正确服务地址；
~修复bug：在有些机器上双击服务进行预览时，程序会崩溃。原因是预览窗口中的服务属性使用了xaml binding，但出现了没有捕捉到的异常（有vs2010开发环境的机器不会抛出此异常）。感谢ningjun198624的反馈；
~修复bug：在没有vs2010开发环境的机器上发布RasterDataset数据源报错。原因是程序中使用的gdal由vs2010编译，需要用到几个额外的动态链接库。新版本中已将所需的文件随压缩包分发。
2011.7.31更新v1.0.3： ~影像数据源增加对.sid格式的支持：MrSID是LizardTech公司持有的高压缩比影像存储格式，根据GDAL的解释，最初被FBI用于指纹存储。了解遥感的mm同事告诉我，MrSID格式压缩率通常比ecw格式要高，并且使用更广泛；
~数据源增加对ArcGIS影像服务的支持：在10.1版本之前，ArcGIS Server发布的Image Service是不能够做切片的。通过PBS，可将ArcGIS Server的影像服务转换成动态缓存地图服务，既提高了显示速度和效果，又省去了切图时间和硬盘空间；
~添加平均出图时间统计：服务信息中增加“Seconds Per Tile”统计信息，即该服务平均成功输出一张切片所用的时间。
2011.7.24更新v1.0.2： ~影像数据源增加对.ecw格式的支持：ecw是ERDAS公司持有的高压缩比影像格式，压缩率可达1:2~1:100。比如1m大小的ecw文件可包含3波段3000*3000（行/列）大小的影像数据；
~影像数据源增加对.vrt格式的支持：类似于ArcGIS中的Raster Catalog。比如你有不同空间范围内的若干小的影像文件，可通过构建后缀名为vrt的xml文件，直接将它们通过动态镶嵌，发布为一个完整的动态缓存地图服务；
~修复bug：ArcGISDynamicMapService数据源输入错误服务地址时程序会崩溃；
~代码重构。
2011.7.17更新v1.0.1：
~数据源加入对影像数据的支持：对于大数据量的影像文件，无需切图，即可提供缓存地图服务。数据源选择RasterDataset，可发布文件形式的影像数据。利用GDAL读取栅格图像，支持格式见这里；不支持动态投影（TilingScheme文件中的空间参考必须与影像数据的空间参考一致）；
~修复bug：未发布服务时点击“Copy to Clipboard”按钮出错；
~修复bug：预览窗口中左上角的缩放级别信息在有的坐标系下不准确。
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使用现在流行的Web地图API的第一件事情，就是往地图控件中添加一个底图（Basemap）图层，做为我们整个GIS应用的可视化基础。而这个底图图层通常有两个特点，一是经过了缓存，即服务器端提供已经预先缓存好或动态提供固定大小（比如256*256）地图切片，加快客户端的访问速度；二是该图层由一个REST风格的网络服务暴露出来。对于它的访问，客户端一般会发起若干个包含有三个关键参数的请求，比如http://hostaddress/servicename/LEVEL/ROW/COLUMN，将请求的结果（若干切片）拼接成我们所看到的地图。
目前来讲，要使用这些底图服务的前提是，我们必须使用特定的客户端才能加载特定的底图服务，比如利用Google Maps API加载Google的底图；如果要加载自己地理数据，还需要有专门的GIS软件，比如ArcGIS Server来发布Map Service。
为了解决这一问题，使得开发人员能够更加方便地加载各种底图服务，从而将更多的精力投入到做出更有用的系统中去，我做了这个称作Portable Basemap Server（简称PBS）的小程序供大家免费使用。它的目的是通过一个可以拷贝到U盘里的，免安装的WPF程序，来加载各种数据源作为底图图层，直接为更多的客户端API提供一致风格的REST底图服务，从而使开发人员免去为每个应用程序自定义图层的麻烦。


关于PBS的功能
使用起来很简单，大致分四个步骤。1、选择数据源类型，2、设置数据源路径，3、设置将要发布的服务端口号和服务名，4、启动服务。程序界面如下：

一、选择数据源类型：

• MobileAtlasCreator：MAC是一个开源的Java程序，可将在线地图切片保存到本地，比如Sqlite数据库中，供移动设备离线使用。介绍看这里。很多朋友都喜欢使用Google地图作为底图，以前的方法是，用第三方程序（MAC还是比较厚道的，不加水印没有任何功能限制）去下载切片，保存到本地，然后按照ArcGIS缓存的组织规则重新组织这些切片，再将其发布成缓存地图服务。最后一步比较麻烦。利用PBS，就可以直接读取MAC保存的Sqlite数据库，将其中的切片直接发布成可供多种客户端API使用的底图服务；
• MBTile：类似于MAC，但它有更严格的规范，比如在特定位置存储全图范围（MAC没有），具体规范查看这里。MBTile切片存储遵循的是TMS规范，虽然这中规范已被WMTS逐步取代，但PBS依然支持这种数据源，可直接读取该数据源作为多种客户端的底图服务。可在这里下载一个海地的地形图进行试验；
• ArcGISCache：这个不用多说了，ArcGIS Server生成的地图缓存，指定包含Conf.xml和Conf.cdi文件的文件夹作为数据源即可，PBS会自动读取Tiling Scheme；Exploded和Compact两种存储格式均可识别。如果是ArcGIS 10之前的切片，需要自己手动创建Conf.cdi文件（仿照现有的文件即可，里面存储的是全图范围）；
• ArcGISTilePackage：Tile Package是ArcGIS 10.1推出的便于分发，可将地图服务缓存文件（compact或exploded）打包成单一文件的文件格式，文件后缀名为.tpk。以前为了分发地图数据，需要将样式配置信息（针对所有图层的地图文档.mxd，针对单个图层的图层样式.lyer）和实际地理数据（.mdb/.gdb/.shp等）一起拷贝。自9.3.1的开始，为了便于地图数据的分发，ArcGIS推出了Layer Package格式（.lpk），它包括了图层样式（.lyr）以及引用到的实际地理数据。这样其他用户拿到一个文件，就可完全还原数据本身和显示样式。ArcGIS10开始推出Map Package（.mpk）格式，10.1开始推出Tile Package（.tpk），Locator Package（.apk）和Geoprocessing Package（.gpk）格式；
• RasterImage：1.0.1版本开始支持。文件形式的影像数据。在项目过程中，可能需要加入高分辨率的影像文件做为底图服务，但对这些影像文件切图、保存需要耗费极大的时间、空间。利用PBS可将影像文件直接发布为动态缓存地图服务，无需切图即可达到缓存地图服务的效果。对栅格数据的读取是利用GDAL完成的，支持的影像格式见这里。发布的影像数据必须具有正确的空间参考信息；需要选择ArcGIS Server生成的TilingScheme（Conf.xml和Conf.cdi文件）以确定缓存服务的级别；不支持动态投影；
  1.0.2版本开始支持.ecw和.vrt影像格式。
  ecw是ERDAS公司持有的高压缩比影像格式，压缩率可达1:2~1:100。比如1m大小的ecw文件可包含3波段3000*3000（行/列）大小的影像数据；1.0.3版本开始支持.sid影像格式。
  .vrt格式类似于ArcGIS中的Raster Catalog，具有对多张影像动态镶嵌的功能。比如你有很多空间连续的小的影像文件，它们加起来可能有上百G。通过构建后缀名为vrt的xml文件，直接将它们通过动态镶嵌，发布为一个完整的动态缓存地图服务。vrt文件可利用gdalbuildvrt.exe工具来自动创建，发布时PBS中数据源直接选择.vrt文件即可。vrt格式介绍一文，供参考。
  1.0.3版本开始支持.sid影像格式。
  MrSID是LizardTech公司持有的高压缩比影像存储格式，根据GDAL的解释，最初被FBI用于指纹存储。我对遥感知识知之甚少，做遥感的mm同事告诉我，MrSID格式压缩率通常比ecw格式要高，并且使用更广泛；
  v2.0.7版本开始，为影像数据源提供本地缓存功能，任何客户端浏览过的切片，都会存储在指定目录的本地缓存文件中；本地缓存文件存在的情况下，会首先从该文件中输出切片，而不是动态输出。对于多并发情况下的影像数据源，可大幅减少cpu的使用率（与内存缓存配合可达成二级缓存的效果）。此功能可通过配置文件中的AllowFileCacheOfRasterImage参数设置，默认为True；
• ArcGISDynamicMapService：此数据源是指利用ArcGIS Server发布的，没有创建过缓存的动态地图服务。动态地图服务如何作为缓存地图服务的数据源呢？这就是所谓的动态缓存服务，没有预先创建过缓存，但能够提供缓存服务效果，并且支持动态投影的服务，也可查看超图的在线帮助。通过PBS，也能够提供动态缓存服务了，并且不需要在客户端再去自定义图层，因为PBS已经为你做好，直接使用即可。还可以输入多个动态服务地址，通过多个服务实例来达到加速动态缓存服务的目的，原理说明可查看这篇文章。输入服务地址后，还需要选择Tiling Scheme。可以选择Google/Bing/ArcGISOnline采用的Tiling Scheme，也可指定ArcGIS Server创建的Tiling Scheme（Conf.xml和Conf.cdi文件），如果数据源的坐标系与指定的Tiling Scheme坐标系不一致，可以自动进行动态投影；2.0.5版本开始，在创建服务后，可为此数据源设置附加参数，比如layers，layerDefs等，达到控制图层可见性，按属性过滤图层内容等目的，具体语法请参考ArcGIS Server REST API；
  
• ArcGISTiledMapService：v2.0.5版本开始支持。此数据源为ArcGIS Server发布的缓存地图服务。使用此数据源的目的是使已经经过缓存的地图服务能够利用PBS的附加功能，比如提供具有视觉风格的底图服务；
• ArcGISImageService：ArcGIS Server发布的影像服务（ImageService）。10.1版本之前的ArcGIS，不支持ImageService的切图。类似于上面的动态地图服务数据源，PBS可将动态的ImageService转成动态缓存地图服务，既大大改善了ImageService的显示效果和速度，又省去了切图所需的时间和硬盘空间。支持输入多个影像服务地址，通过多个服务实例来达到加速动态缓存地图服务的目的。选择此数据源，默认填入Esri发布的全球Landsat数据影像服务地址，可通过观察原动态影像服务，对比PBS转换后的动态缓存地图服务的效果；
• OGCWMSService：v3.0版本开始支持OGC WMS服务做为数据源。原理同上述ArcGISDynamicMapService类似，可将动态的WMS服务直接转换为具有缓存能力的服务，改进显示效果。注意：不同于ArcGIS的动态地图服务，支持几乎所有坐标系的动态投影，选择此数据源时，缓存策略文件的空间参考必须在WMS服务能力文档描述中所支持的坐标系统列表内，否则无法启动服务；
• AutoNaviCache：v3.0版本开始支持高德离线地图缓存。资料有限，目前能支持的格式结构如下：
  
• 各种在线地图：v2.0.5版本开始可通过CustomOnlineMaps.xml文件自定义在线地图数据源。这个也不用多说了。目前支持OpenStreetMap，Google Maps街道图，Google Maps影像图，Bing Maps街道图，Bing Maps影像图，天地图（文字注记和地图是两个服务，可叠加）这几种在线地图作为数据源，天地图Tiling Scheme是WGS 1984坐标系的，其他几种均是WGS 1984 Web Mercator坐标系的。需要说明一点，如果你打算使用PBS为公网用户提供服务，选用在线数据源时可能会有延迟，因为PBS首先会下载切片到本机（内存中），然后公网用户在下载这些结果，局域网应用可忽略此问题（2.0版本开始提供内存缓存功能，可解决此问题）；如果确实慢，可考虑使用MAC数据源（Bing Maps服务最好输入一个合法的API KEY，以用达到最快的下载速度）。v2.0.6版本开始，为在线地图数据源提供本地缓存功能，任何客户端浏览过或在格式转换过程中下载过的切片，都会存储在指定目录的本地缓存文件中；本地缓存文件存在的情况下，会首先从该文件中输出切片，而不是重新下载。此功能可通过配置文件中的AllowLocalCacheOfOnlineMaps参数设置，默认为True。还要郑重声明一点，这些数据源只能做试验使用，不能直接用于商业目的，没有技术手段限制，但大家要自觉。如需商用，还请联系最终服务提供商；

二、设置数据源：
为选择的数据源类型设置相应的数据源位置即可。MAC和MBTile直接选去本地的Sqlite文件；ArcGISCache选择包含有Conf.xml和Conf.cdi的文件夹；ArcGISDynamicMapService直接输入一个或多个REST服务的地址；所有在线地图不需要设置数据源位置，PBS已为你做好。
三、设置端口号和服务名
PBS是通过.NET Framework的WCF框架完成的。在启动服务之前需要选择将服务发布到本机的哪个端口上。一个端口上可以发布多个服务，也可将服务发布在多个端口上。但同一端口上不能有同名的服务。
DisableClientCache：默认情况下，PBS输出的图片可以被缓存在客户端，下次访问时会直接使用客户端的缓存而不需要重新绘制切片。勾选此选项后，PBS输出的图片响应会指明不允许客户端进行缓存，从而方便客户端每次都请求道最新的数据。
Display”NoData”Tile：勾选此项后，在Tiling Scheme范围内，如果某些范围或某些比例尺没有创建缓存，则会显示一个NoData的图片；如果打算用此服务与其它服务叠加（保持此服务背景透明），请不要勾选。
四、启动服务
设置好上面参数后，点击“Start New Service”，即可启动该服务。启动好的服务会出现在下方的服务列表中：

五、服务管理
程序下方的服务列表内会列出所有正在运行的底图服务，会显示服务名，所在端口号，数据源类型，服务启动后输出的切片数量，平均成功输出一张切片所需时间，以及最后一次被请求的客户端ip地址做为服务情况的大致预览。可在服务列表中双击某个服务，会弹出一个对话框，调用ArcGIS API for WPF查看该服务，并显示该服务的详细信息。如果该服务缺少全图范围参数，比如MAC数据源，则会新弹出的WPF对话框会额外添加一个ArcGIS Online底图，以便方便浏览到该服务的范围。
如果加载某个切片失败，比如下载在线数据源时网络连接出现问题，会显示失败的图片：

若要删除某个服务，请在服务列表中选中，然后点击“DeleteService”即可。
此外，还可将已发布的全部服务保存成配置文件（v1.0.4版本以上），下回程序启动时可载入配置文件以启动相应的服务。配置文件保存在程序根目录下的Config.db文件中（sqlite文件格式）。

2.0.3版本开始，PBS增加REST Admin API。任何程序可通过发送HTTP（POST）请求，对PBS的服务进行管理。PBS的REST Admin API使用HTTP基本认证，即HTTP请求头（request header）中必须含有“Authorization”项，该项内容为Base64编码字符串，格式为“用户名:密码”。请求认证信息中的用户（包含正确的密码），必须为PBS运行机器上Administrators组中的成员，所发送的请求才会被正确处理，否则将返回包含详细错误描述的响应信息。
为了保证PBS能够正确响应请求的操作，请求中的端口必须提前打开。2.0.3版本开始，PBS默认使用7080端口，该端口会在PBS启动时自动开启。可修改配置文件中的DefaultPort值来更改PBS使用的默认端口号。
每项管理操作都需要相应的参数，参数提交格式为标准JSON对象，对象中每一个键值对即为一个参数（键应为string类型，值应为string/int/bool/null类型）。参数应存放于HTTP请求体（request body）内。
~添加服务（addService）：v2.0.3，该操作的地址为“http://serverip:port/PBS/rest/admin/addService”，参数列表如下：

• name：（必须）需要添加的服务名称；
• port：（必须）需要添加的服务端口号；
• dataSourceType：（必须）需要添加的服务数据源类型，例如“ArcGISTilePackage”。可选值：MobileAtlasCreator|MBTile|ArcGISCache|ArcGISTilePackage|RasterImage|ArcGISDynamicMapService|ArcGISImageService|OpenStreetMap|BingMapsRoad|BingMapsImagery|GoogleMapsRoad|GoogleMapsImagery|TianDiTuAnnotation|TianDiTuMap。区分大小写；
• dataSourcePath：（必须）需要添加的服务数据源路径。文件数据源类型可用本地路径或UNC路径，比如“D:\\arcgisserver\\arcgiscache\\CharlotteRaster.tpk”或“\\192.168.0.100\\arcgisserver\\arcgiscache\\CharlotteRaster.tpk”；ArcGIS动态地图服务或影像服务填服务地址；其余在线服务不需要此参数，填“”即可。注：RasterImage数据源路径中不能有中文字符；
• allowMemoryCache：（可选）需要添加的服务是否允许支持内存缓存，默认为true。可选值：true|false；
• disableClientCache：（可选）需要添加的服务是否禁止客户端缓存，默认为false。可选值：true|false；
• displayNodataTile：（可选）需要添加的服务是否显示“Nodata”的切片，默认为false。如需要和其它服务叠加，此项需为false。可选值：true|false；
• visualStyle：（可选）需要添加的服务的视觉效果，默认为None。可选值：None|Gray|Invert|Tint|Embossed。区分大小写；
• tilingSchemePath：（可选）需要添加的服务使用的tiling scheme（缓存策略）文件路径。默认为null；

比如，在fiddler中发送如下请求：

或用C#发送如下请求：

   1: byte[] postData = Encoding.UTF8.GetBytes(@"{""port"":7080, ""disableClientCache"":false, ""dataSourcePath"":""D:\\arcgisserver\\arcgiscache\\CharlotteRaster.tpk"",""dataSourceType"":""ArcGISTilePackage"", ""tilingSchemePath"":null, ""allowMemoryCache"":true, ""visualStyle"":""None"", ""name"":""ServiceName1"", ""displayNodataTile"":false}");

   2:             HttpWebRequest myReq = WebRequest.Create("http://localhost:7080/PBS/rest/admin/addService") as HttpWebRequest;

   3:             myReq.Method = "POST";

   4:             string username = "Administrator";

   5:             string password = "123456";

   6:             string usernamePassword = username + ":" + password;

   7:             //注意格式 “用户名:密码”，之后Base64编码

   8:             myReq.Headers.Add("Authorization", Convert.ToBase64String(Encoding.UTF8.GetBytes(usernamePassword)));

   9:             myReq.ContentLength = postData.Length;

  10:             using (System.IO.Stream requestStream = myReq.GetRequestStream())

  11:             {

  12:                 requestStream.Write(postData, 0, postData.Length);

  13:             }            

  14:             WebResponse wr = myReq.GetResponse();

  15:             System.IO.Stream receiveStream = wr.GetResponseStream();

  16:             System.IO.StreamReader reader = new System.IO.StreamReader(receiveStream, Encoding.UTF8);

  17:             string content = reader.ReadToEnd();

  18:             receiveStream.Close();

  19:             reader.Close();

响应内容：JSON字符串，格式：{"success"": [ture|false],"message": [detail message]}。如果操作成功，detail message将返回PBS服务信息的JSON字符串，如果失败，将返回详细错误原因。

















~删除服务（deleteService）：v2.0.3，该操作地址为“http://serverip:port/PBS/rest/admin/deleteService”，参数列表如下：

• name：（必须）需要删除的服务名称；
  
  
  
  
  



• port：（必须）需要删除的服务所在端口号；
  
  

响应内容：JSON字符串，格式：{"success"": [ture|false],"message": [detail message]}。

















~开启内存缓存（enable）：v2.0.4，该操作地址为“http://serverip:port/PBS/rest/admin/memCache/enable”，参数列表如下：

• memSize：（可选）内存缓存功能占用的内存大小，默认为64（M）。
  
  

如果内存缓存功能已经开启，返回结果依然为true，但会有额外提示。








响应内容：JSON字符串，格式：{"success"": [ture|false],"message": [detail message]}。

















~关闭内存缓存（disable）：v2.0.4，该操作地址为“http://serverip:port/PBS/rest/admin/memCache/disable”，此操作不需要参数（请求体为空即可，如有则忽略）。如果内存缓存功能已经关闭，返回结果依然为true，但会有额外提示。








响应内容：JSON字符串，格式：{"success"": [ture|false],"message": [detail message]}。

















~清除某个服务的内存缓存（clearByService）：v2.0.4，该操作地址为“http://serverip:port/PBS/rest/admin/memCache/clearByService”，参数列表如下：

• name：（必须）需要清除内存缓存的服务名称；
  
  
  
  
  



• port：（必须）需要清除内存缓存服务所在端口号；
  
  

响应内容：JSON字符串，格式：{"success"": [ture|false],"message": [detail message]}。

















~改变ArcGISDynamicMapService数据源的附加参数（changeParams）：v2.0.5，该操作地址为“http://serverip:port/PBS/rest/admin/ArcGISDynamicMapService/changeParams”，参数列表如下：

• name：（必须）需要清除内存缓存的服务名称；
  
  
  
  
  



• port：（必须）需要清除内存缓存服务所在端口号；
  
  
  
  
  



• layer：（可选），详细说明参考ArcGIS Server REST API；
  
  
  
  
  
  



• layerDefs：（可选），详细说明参考ArcGIS Server REST API；
  
  
  
  
  
  



• time：（可选），详细说明参考ArcGIS Server REST API；
  
  
  
  
  
  



• layerTimeOptions：（可选），详细说明参考ArcGIS Server REST API；
  
  
  

响应内容：JSON字符串，格式：{"success"": [ture|false],"message": [detail message]}。








后续版本将增加更多操作…

















六、服务使用








启动好的服务都会暴露出来两个REST服务地址（v3.0版本开始支持WMTS规范）， 



























ArcGIS REST URL可供所有ArcGIS客户端API，包括Javascript/Flex/Silverlight/iOS/Windows Phone/Android，以及即将推出的ArcGIS Runtime直接使用；由于OpenLayer中可通过ArcGIS93REST图层直接加载ArcGIS的服务，因此PBS服务也可直接被OpenLayers客户端使用；而OGC WMTS URL则供所有支持WMTS规范的客户端使用。








比如在ArcGIS API for Javascript中，我们在地图中添加一个底图图层，Url地址指向PBS发布的某个服务：












































这样就能直接通过PBS为我们提供的，类似于原生ArcGIS缓存地图服务的Url地址，访问到第三方的底图数据了。开发人员从此免去了在客户端自定义图层，去加载第三方切片的麻烦。比如通过PBS提供的服务，分别在ArcGIS API for Javascript/Flex/Silverlight中调用Google Maps地图。







































































v3.0版本开始，通过PBS发布的所有服务兼容OGC的WMTS规范（目前为1.0.0版本），支持KVP和RESTful两种编码方式。下图为不同客户端（ArcMap，OpenLayers，ArcGIS API for Silverlight，SuperMap iClient for Silverlight）分别以WMTS方式加载由PBS发布的MapBox数据源的底图。 









除此之外，从1.0.6版本开始，PBS增加了风格化的选项，可以在不需要重新切图的情况下（动态地图服务则无需切图），直接改变所有底图服务的视觉呈现效果。目前提供视觉风格选项：灰度图（Gray）和反色图（Invert），用于特殊目的。比如使用灰度图可突出显示业务内容，详见这里。








2.0.3版本新增泛黄（tint）与浮雕（embossed）两种效果。












































七、格式转换

















v2.0.6版本开始，PBS提供部分数据源格式之间的转换功能。

• ArcGIS Cache转换到MBTiles格式：可将ArcGIS的缓存文件（紧凑/松散）转换成单个MBTiles格式文件，方便数据迁移。
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  



• Online Maps转换/下载到MBTiles格式：可将在线地图下载成单个MBTiles格式文件，方便你的方便。整个过程耗时取决于你的网速和在线地图数据源服务器的速度。v2.0.7版本开始，提供按Shapefile文件下载切片功能，对于不规则区域，可大幅减少切片下载数量。类似ArcGIS Server中的Map caching based on feature boundaries，此功能仅对大比例尺有效；请提前对Shapefile文件做要素合并，节点抽希等处理。按Shapefile文件范围下载时，下载进度，结果文件预计大小等信息无效。
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  

v2.0.7版本开始，为转换后的MBTiles文件增加了”压缩”选项，如果转换结果中，尤其在大比例尺下，包含大量沙漠，海洋等区域，可大幅减小MBTiles结果文件的体积。具体原理请参考MBTiles规范。例如，存储国内某城市0-17级切片的.mbtiles文件，不勾选”压缩”选项时文件大小220MB，经过”压缩”后的文件大小为150MB。”压缩”过程耗时取决于文件内容的多少，另外请确保磁盘剩余空间大于压缩前文件体积。








上述转换会根据切片数量不同自动增加工作线程数：数据源为ArcGIS Cache时，每个线程处理128×128个切片；数据源为在线地图时，每个线程处理16×16个切片。

关于PBS的性能

















PBS利用WCF REST框架开发，支持多用户，多并发请求，性能仅受机器硬件限制。初步用Apache JMeter做了测试，在我的笔记本上，通过PBS的REST服务，请求Sqlite数据库中一张22kb的图片，500个并发请求的响应时间在10ms以下：

















在磁盘性能更好的服务器上测试，1000个并发请求的相应时间可以在10ms以下。








而实际使用中，单个底图服务达到上千个并发请求的情况还是比较少见的，所以PBS可以满足大多数需求。








从2.0版本开始，PBS增加了内存缓存功能。可将已生成过的切片数据自动缓存在机器内存中，之后可从内存中直接返回该切片，而不是动态生成。

















2.0.1版本增加对单个服务是否启用内存缓存的控制，并增加输出动态生成切片数量和内存缓存切片数量的信息。


























2.0.2版本增加对单一服务清除内存缓存的功能。








只需在Memory Cache菜单下，勾选Enable选项，即可启用内存缓存功能。该特性可显著提高PBS性能，尤其对于动态缓存地图服务功能（影像数据或动态地图服务作为数据源），在几乎不占用cpu资源的情况下，支持的并发数可提高数十倍。该功能利用Memcached完成，它是一个免费的高性能分布式缓存系统(http://memcached.org/)。








默认情况下，Memory Cache会使用64M机器内存来缓存切片数据，达到64M后，会自动替换掉最早的缓存数据。使用机器内存的大小可通过PortableBasemapServer.exe.config配置文件进行配置，只需修改其中MemcachedSize节点的数值即可。








比如对于影像数据作为数据源的动态缓存地图服务功能，在服务器机器上，可配置更多的物理内存（比如4G）供PBS使用。这样一来，只需在第一个客户端访问时生成一次切片数据，后续的请求就可直接从内存中获得切片。以内存方式替代cpu的工作和硬盘的存储空间，使得PBS投入实际生产运行成为可能。








经测试（笔记本环境），对于PBS转发的在线地图服务（Google Maps）中的一张切片，没有使用内存缓存功能时，100个并发请求响应时间平均为10秒左右（和我的网速慢也有很大关系），因为每次请求都需要在线下载该切片；使用了内存缓存功能后，对于同样的一个切片，100个并发请求响应时间平均为2毫秒（该切片已在内存中的情况，下同），500个并发平均响应时间为6毫秒，1000个并发平均响应时间为200毫秒左右。在内存更好的服务器上测试，可获得更理想的结果。

















总结

对于ArcGIS用户来说，通过PBS，可直接加载第三方的离线数据源（MAC/MBTile），而不需要按照ArcGIS的切图规则重新组织切片；可将动态地图服务转换成动态缓存地图服务，无需自己在客户端API中自定义图层；可使用多种数据源；








对于OpenLayers用户，可使用更多的，内容更丰富的底图数据；








Portable Basemap Server可装入U盘带走，在任何具有.NET Framework 4.0环境的机器上直接运行，无需安装。一个U盘即可提供多种底图，方便开发者使用；








后续计划加入更多数据源，比如本地影像数据（已加入），以及为更多客户端提供支持。

















下载地址

















2012.11.14：Portable Basemap Server已在CodePlex上开源，LGPL协议。








http://www.arcgis.com/home/item.html?id=48bf53da123e442ab8ac9aed52747552








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