QGIS开发笔记（四）：QgsRasterLayer加载Cesium二维地图的瓦片地图数据到QGIS

若该文为原创文章，转载请注明原文出处
本文章博客地址：https://hpzwl.blog.csdn.net/article/details/151064600

长沙红胖子Qt（长沙创微智科）博文大全：开发技术集合（包含Qt实用技术、树莓派、三维、OpenCV、OpenGL、ffmpeg、OSG、单片机、软硬结合等等）持续更新中…

Qt开发专栏：三方库开发技术

上一篇：《QGIS开发笔记（三）：Windows安装版二次开发环境搭建（下）：将QGis融入QtDemo，添加QGis并加载tif遥感图的Demo》
下一篇：敬请期待…

前言

  地图引擎加载瓦片地图是基本操作，本篇对qgis添加图片瓦片地图。

Demo

专业名词

波段

  波段（Band） 是指栅格数据中具有特定波长范围的信息层，类似于数字图像中的 “通道”。它是栅格数据（尤其是遥感影像）的核心组成部分，不同波段对应地物在不同电磁波谱范围内的反射或辐射特性。
  不同波段的电磁波与地物相互作用的方式不同，因此能反映地物的不同特征：

• 单波段灰度：选择单个波段，以黑白灰度显示（如单独查看近红外波段）；
• 多波段色彩：将3个不同波段分别映射到红（R）、绿（G）、蓝（B）通道，形成彩色图像（如真彩色、假彩色合成）；
• 伪彩色：对单波段数据使用色带渐变显示（如 DEM 的高程渲染）

图层

  图层是管理和展示地理数据的核心单元，所有空间数据（如矢量数据、栅格数据、瓦片地图等）都以图层形式加载和处理。QGIS 支持多种类型的图层：

• 矢量图层（Vector Layers）
• 栅格图层（Raster Layers）
• 瓦片图层（Tile Layers）
• 标注图层（Label Layers）
• 网格图层（Grid Layers）
• 三维图层（3D Layers）
• 其他图层

栅格数据

  一种以规则网格（像素或像元）形式存储的地理空间数据，每个网格单元（像素）包含一个或多个数值，用于表示连续的地理现象（如地形、温度、植被覆盖等）。QGIS 支持多种栅格格式，常见的包括：

• TIFF/GeoTIFF（.tif/.tiff）：最常用的带地理信息的栅格格式，支持多波段、压缩和空间参考。
• JPEG/JPEG2000（.jpg/.jp2）：常用于卫星影像或航空照片，压缩率高。
• PNG（.png）：支持透明通道，适合作为底图或符号。
• GRID（ArcGIS Grid）：ESRI 的栅格格式，由多个文件组成。
• NetCDF（.nc）：用于存储气象、海洋等多维栅格数据。
• HDF（.hdf）：常用于遥感数据（如 MODIS、Landsat）。

QgsRasterLayer

概述

  QgsRasterLayer是处理栅格数据的核心类，负责加载、显示渲染和操作栅格图层（如卫星影像、DEM 数据、遥感图像等）。
  QgsRasterLayer对象通常由QgsProject管理生命周期，添加到项目后不需要手动删除。
  QGIS的大部分API不是线程安全的，应避免在非主线程中操作栅格图层。
  QgsRasterLayer支持多种栅格格式，具体取决于编译 QGIS 时启用的 GDAL 驱动。

核心功能与特性

• 栅格数据加载：支持多种栅格格式（GeoTIFF、JPEG、PNG、DEM 等），底层通过GDAL库实现格式解析。
• 属性信息获取：可获取图层范围、分辨率、波段数、坐标参考系（CRS）等元数据。
• 像素数据访问：提供接口读取指定坐标或区域的像素值，支持单像素查询和区域数据提取。
• 渲染控制： 支持多种渲染方式（单波段灰度、多波段 RGB、伪彩色等），可自定义颜色映射。
• 项目集成：可添加到QgsProject中进行管理，与地图画布（QgsMapCanvas）联动显示。

常用属性和操作

创建栅格图层

// 栅格文件路径和图层名称QString rasterPath = \"/path/to/your/raster.tif\";QString layerName = \"My Raster Layer\";// 创建栅格图层QgsRasterLayer* rasterLayer = new QgsRasterLayer(rasterPath, layerName);// 检查图层是否有效if (!rasterLayer->isValid()) { qDebug() << \"栅格图层加载失败: \" << rasterLayer->error().message(); delete rasterLayer; return 1;}

获取栅格图层属性信息

// 获取图层范围QgsRectangle extent = rasterLayer->extent();qDebug() << \"图层范围: \" << \"最小X:\" << extent.xMinimum() << \", 最小Y:\" << extent.yMinimum() << \"最大X:\" << extent.xMaximum() << \", 最大Y:\" << extent.yMaximum();// 获取波段数量int bandCount = rasterLayer->bandCount();qDebug() << \"波段数量: \" << bandCount;// 获取坐标参考系QgsCoordinateReferenceSystem crs = rasterLayer->crs();qDebug() << \"坐标参考系: \" << crs.authid() << \" - \" << crs.description();// 获取分辨率double xRes = rasterLayer->rasterUnitsPerPixelX();double yRes = rasterLayer->rasterUnitsPerPixelY();qDebug() << \"分辨率: X=\" << xRes << \", Y=\" << yRes;

读取栅格像素值

#include #include // 读取指定坐标的像素值QgsPointXY point(123456.78, 987654.32); // 地图坐标int bandNumber = 1; // 波段索引（从1开始）bool success = false;double value = rasterLayer->dataProvider()->sample(point, bandNumber, success);if (success){ qDebug() << \"坐标 (\" << point.x() << \", \" << point.y()  << \") 的像素值: \" << value;}else{ qDebug() << \"读取像素值失败\";}

设置栅格图层渲染方式

#include #include #include // 对于单波段栅格设置灰度渲染if (bandCount == 1){ // 获取当前渲染器 QgsRasterRenderer* renderer = rasterLayer->renderer(); // 设置渲染范围 renderer->setClassificationMin(0); renderer->setClassificationMax(255); // 触发重绘 rasterLayer->triggerRepaint();}

QGis加载瓦片地图的配置

加载在线XYZ瓦片的XML配置

  在线XYZ瓦片的XML配置文件通常用于批量导入多个瓦片服务连接。示例如下：

<qgsXYZTilesConnections version=\"1.0\"> <xyztiles url=\"https://services.arcgisonline.com/arcgis/rest/services/World_Imagery/MapServer/tile/{z}/{y}/{x}\" name=\"ESRI 卫星\" authcfg=\"\" password=\"\" http-header:referer=\"https://www.arcgis.com/\" referer=\"https://www.arcgis.com/\" tilePixelRatio=\"1\" zmin=\"1\" username=\"\" zmax=\"20\"/> <xyztiles url=\"https://map.geoq.cn/arcgis/rest/services/ChinaOnlineCommunity/MapServer/tile/{z}/{y}/{x}\" name=\"ESRI 道路\" authcfg=\"\" password=\"\" http-header:referer=\"http://www.arcgisonline.cn/\" referer=\"http://www.arcgisonline.cn/\" tilePixelRatio=\"1\" zmin=\"1\" username=\"\" zmax=\"19\"/></qgsXYZTilesConnections>

加载离线XYZ瓦片的XML配置

  离线瓦片的 XML 配置文件需要遵循 GDAL_WMS 规范，示例如下：

<GDAL_WMS> <Service name=\"TMS\"> <!-- file:///E:/work/5-QGis/2-doc/testDemo/build/Image/${z}/${x}/${y}.png --><!-- file:///D:/qtProject/qGisDemo/recv/testDemo/build/Image/${z}/${x}/${y}.png --><ServerUrl>file:///D:/qtProject/qGisDemo/qGisTest/image/${z}/${x}/${y}.png</ServerUrl><ImageFormat>image/png</ImageFormat> </Service> <DataWindow> <UpperLeftX>-180</UpperLeftX> <UpperLeftY>85.0521</UpperLeftY> <LowerRightY>-85.0472</LowerRightY> <LowerRightX>179.995</LowerRightX> <TileLevel>6</TileLevel> <TileCountX>2</TileCountX> <TileCountY>1</TileCountY> <YOrigin>bottom</YOrigin> </DataWindow> <!-- WGS84 --> <Projection>EPSG:3857</Projection><BlockSizeX>256</BlockSizeX> <BlockSizeY>256</BlockSizeY> <BandsCount>3</BandsCount><Cache><Path>D:/qtProject/qGisDemo/qGisTest/qgis_tiles_cache</Path></Cache></GDAL_WMS>

关于拽托渲染延迟刷新

概述

  拖拽地图时不实时刷新、松开后延迟刷新的现象，与地图渲染策略和事件处理机制有关。

• 渲染性能优化机制：QGIS为避免拖拽过程中频繁渲染导致的卡顿，**默认采用“拖拽时暂停渲染，松开后再刷新”的策略。**这是对低性能设备的保护机制，尤其当栅格图层分辨率高、数据量大时，实时渲染会消耗大量CPU/GPU资源。
• 事件处理优先级：拖拽操作（如鼠标拖动QgsMapCanvas）属于高频事件（如mouseMoveEvent）。若在事件触发时立即调用刷新接口（如refresh()或repaint()），会导致事件队列阻塞，反而降低体验。
• 栅格图层的特殊性：栅格数据渲染需要处理大量像素（尤其是大尺寸/高分辨率图层），拖拽时实时重绘可能导致明显延迟，因此框架默认选择延迟刷新。

实时刷新方案一：调整画布刷新策略

// 获取地图画布指针（假设已初始化）QgsMapCanvas* canvas = ...;// 禁用\"拖拽时暂停渲染\"的优化canvas->setParallelRenderingEnabled(true); // 启用并行渲染（多核加速）canvas->setRenderFlag(true); // 强制始终允许渲染// 调整刷新触发方式：在鼠标移动时主动触发刷新connect(canvas, &QgsMapCanvas::extentsChanged, canvas, &QgsMapCanvas::refresh);

实时刷新方案二：优化栅格图层渲染性能

  若实时刷新仍卡顿，可降低渲染负载：

// 临时降低栅格图层分辨率（拖拽时）QgsRasterLayer* rasterLayer = ...;rasterLayer->setDrawingStyle(QgsRasterLayer::DrawingStyle::Preview); // 预览模式（低分辨率）// 拖拽结束后恢复高质量渲染// 在鼠标释放事件中：rasterLayer->setDrawingStyle(QgsRasterLayer::DrawingStyle::Default);canvas->refresh();

实时刷新方案三：自定义事件处理通过重写QgsMapCanvas的鼠标事件，控制刷新时机

class CustomMapCanvas : public QgsMapCanvas{ Q_OBJECTpublic: using QgsMapCanvas::QgsMapCanvas;protected: void mouseMoveEvent(QMouseEvent* e) override { // 调用父类方法处理拖拽逻辑 QgsMapCanvas::mouseMoveEvent(e); // 拖拽过程中主动刷新（仅在鼠标按下时） if (e->buttons() & Qt::LeftButton) { this->refresh(); // 实时刷新 } }};

关于图层QGgsProject

  经过简单测试，确认画布添加图层，这个QGgsProject里面不添加图层：
  

  这个全局类应该是为了方便一些缓存调用，省的自己管理类，还有一些函数，比如图层是否显示是否包含等等基本操作，还有一个最重要的是项目结束的时候，添加进去的元素项目类实例都会自动销毁，无需手动销毁。

Demo源码

void QGisWidget::test_demo2(QString filePath){ // 步骤一：创建画布 QgsMapCanvas *pMapCanvas = new QgsMapCanvas(); // 启用并行渲染 pMapCanvas->setParallelRenderingEnabled(true); // 强制始终允许渲染 pMapCanvas->setRenderFlag(true); // 步骤二：创建栅格图层 QgsRasterLayer *pLayer = 0; // new的时候就赋值 pLayer = new QgsRasterLayer(filePath); pMapCanvas->setLayers({pLayer}); pMapCanvas->setExtent(pLayer->extent()); pMapCanvas->refresh(); // 步骤三：需要拽托移动，则需要QgsMapToolPan，否则无法移动只能滚轮缩放 QgsMapToolPan *pMapToolPan = new QgsMapToolPan(pMapCanvas); pMapCanvas->setMapTool(pMapToolPan); // 布局初始化 // 注意：这里使用动态创建控件 QHBoxLayout *pHBoxLayout = dynamic_cast<QHBoxLayout *>(this->layout()); if(!pHBoxLayout) { pHBoxLayout = new QHBoxLayout(this); LOG; } pHBoxLayout->addWidget(pMapCanvas, 1); pHBoxLayout->setMargin(0); setLayout(pHBoxLayout);}

工程模板v1.1.0

入坑

入坑一：纵横比显示错误

问题

  纵横比显示错误，导致变形
  

原因

  Xml的坐标系范围不对

解决

  修正xml配置参数
  

入坑二：修改坐标系种类后空白

问题

  修改坐标系后空表
  

尝试

  确保投影定义使用正确的EPSG代码格式，确认没问题。
  打开桌面版QGIS看他支持不：
  

  是支持的。

解决

  是数据库.db的问题，部署环境的时候，需要带上：
  

  开发环境的把proj.db带上去，再测试可以了：
  

上一篇：《QGIS开发笔记（三）：Windows安装版二次开发环境搭建（下）：将QGis融入QtDemo，添加QGis并加载tif遥感图的Demo》
下一篇：敬请期待…

本文章博客地址：https://hpzwl.blog.csdn.net/article/details/151064600