一、前言说明

之前已经花了巨大的精力，把纯qwidget采用painter绘制的电子地图控件写完，已经支持了多级图层叠加，最上层一般是图形绘制层，可以绘制折线、多边形、矩形、圆形等覆盖物，底图一般是瓦片电子地图，可以是天地图高德地图等，前几年就已经有不少人问过是否支持海图，近期有空刚好可以把这块研究起来，核心关键就是要拿到海图的瓦片地址，最好是在线的，类似天地图这样的，最好是免费的，百度地图吃相就很难看，现在估计绝大部分人都转移到天地图上面来了，不仅标准的gps坐标系，而且卫星图还支持到18级，既免费又真香，瓦片下载下来后，还可以离线使用。

为了支持在线海图的瓦片，之前的电子地图控件做了一些改动，比如需要支持经纬度投影，之前默认按照默卡托投影来的，而不少厂商提供的是经纬度投影，现在需要改成每个控件对象都能设置投影系类型。经过测试发现，还需要支持512像素的瓦片，之前默认按照256像素的瓦片实现的，因为市面上绝大部分的都是256像素的，而目前找的海图的瓦片很可能是512像素的。经过不断的重组和调整重构，目前已经能够支持默认在天地图上叠加海图，当然也支持任意地图作为底图，而且支持任意多个底图，比如最底层是矢量底图、然后是海图、最上层是矢量标记图，也可以叫路网图，这样才是最完整的叠加顺序。

二、效果图

三、相关代码

#include "mapadapter.h"
#include "mapprojection.h"
#include "tilehelper.h"

MapAdapter::MapAdapter(int min_zoom, int max_zoom, QObject *parent) : QObject(parent),
    m_min_zoom(min_zoom),
    m_max_zoom(max_zoom)
{

}

MapAdapter::~MapAdapter()
{

}

QString MapAdapter::url() const
{
    return m_url;
}

void MapAdapter::setUrl(const QString &url)
{
    m_url = url;
    m_ids.clear();
    this->replaceKey(m_url, true);
    this->replaceId(m_url, m_ids);
}

QStringList MapAdapter::ids() const
{
    return m_ids;
}

void MapAdapter::setIds(const QStringList &ids)
{
    m_ids = ids;
}

bool MapAdapter::isTileValid(int x, int y, int z) const
{
    int zoom = z;
    bool success = false;    
    if (m_min_zoom <= m_max_zoom && (zoom < m_min_zoom || zoom > m_max_zoom)) {

    } else if (m_min_zoom > m_max_zoom && (zoom < m_max_zoom || zoom > m_min_zoom)) {

    } else if (x >= 0 && x < MapProjection::tileX(z) && y >= 0 && y < MapProjection::tileY(z)) {
        success = true;
    }

    return success;
}

QUrl MapAdapter::tileQuery(int x, int y, int z) const
{
    QString url = m_url;

    //替换特殊地址
    this->replaceUrl(url, z);
    //替换地图秘钥
    this->replaceKey(url, false);

    //替换主机编号
    int size = m_ids.size();
    if (size > 0 && url.contains("{n}")) {
        url.replace("{n}", m_ids.at(rand() % size));
    }

    //反转TMS坐标系
    if (url.contains("{-y}")) {
        y = (1 << z) - 1 - y;
        url.replace("{-y}", "{y}");
    }

    //替换微软地图
    if (url.contains("{x}{y}{z}")) {
        QString xyz = this->xyzToQuadKey(x, y, z);
        url.replace("{x}{y}{z}", xyz);
    }

    //替换腾讯地图
    //这种地址需要替换xy http://p0.map.gtimg.com/sateTiles/z/x/y/x_y.png
    //这种地址只需要替换y http://rt0.map.gtimg.com/tile?styleid=1&z=10&x=861&y=417
    if (url.contains("map.gtimg.com")) {
        y = (1 << z) - 1 - y;
        if (url.contains("{x}_{y}")) {
            url.replace("{x/16}", QString::number(x / 16));
            url.replace("{y/16}", QString::number(y / 16));
        }
    }

    //替换瓦片地址
    url.replace("{x}", QString::number(x));
    url.replace("{y}", QString::number(y));
    url.replace("{z}", QString::number(z));
    return QUrl(url);
}

void MapAdapter::replaceUrl(QString &url, int zoom)
{
    if (url.contains("onechart.cn")) {
        if (zoom <= 10) {
            url.replace("WMTS_1_18", "WMTS_globe_1_10");
        } else {
            url.replace("WMTS_globe_1_10", "WMTS_1_18");
        }
    }
}

void MapAdapter::replaceKey(QString &url, bool replace)
{
    //如果只有一个秘钥则直接替换掉占位符
    if (url.contains("{key}")) {
        QStringList keys;
        if (url.contains("tianditu.gov.cn")) {
            keys = TileHelper::tianKeys;
        }

        int size = keys.size();
        if (size > 0) {
            QString key = keys.at(rand() % size);
            if (!replace || size == 1) {
                url.replace("{key}", key);
            }
        }
    }
}

void MapAdapter::replaceId(QString &url, QStringList &ids)
{
    //如果带了指定主机编号的范围/先取出来/{n-0-5-n}/处理后恢复占位符
    int index1 = url.indexOf("{n-");
    int index2 = url.indexOf("-n}");
    if (index1 > 0 && index2 > 0) {
        QString range = url.mid(index1 + 3, index2 - index1 - 3);
        if (range.contains('-')) {
            QChar min = range.at(0);
            QChar max = range.at(2);
            for (QChar c = min; c <= max; c = QChar(c.unicode() + 1)) {
                ids << QString(c);
            }

            url.replace(QString("{n-%1-n}").arg(range), "{n}");
        }
    }
}

QString MapAdapter::xyzToQuadKey(int x, int y, int z)
{
    QString quadKey;
    for (int i = z; i > 0; i--) {
        char digit = '0';
        int mask = 1 << (i - 1);
        if ((x & mask) != 0) {
            if ((y & mask) != 0) {
                digit = '3';
            } else {
                digit = '1';
            }
        } else {
            if ((y & mask) != 0) {
                digit = '2';
            } else {
                digit = '0';
            }
        }
        quadKey.append(digit);
    }

    return quadKey;
}

四、相关地址

1. 国内站点：https://gitee.com/feiyangqingyun
2. 国际站点：https://github.com/feiyangqingyun
3. 个人作品：https://blog.csdn.net/feiyangqingyun/article/details/97565652
4. 文件地址：https://pan.baidu.com/s/1ZxG-oyUKe286LPMPxOrO2A 提取码：o05q 文件名：bin_mapwidget.zip

五、功能特点

1. 支持各种地图源，包括天地图、高德地图、腾讯地图、谷歌地图、微软地图等。
2. 标准WGS-84地球坐标系，采用默卡托投影，可以拓展其他坐标系和投影规则。
3. 支持在线和离线两种场景需求，可以自定义在线瓦片地址格式和离线瓦片地址格式。
4. 多线程下载和加载瓦片图片文件，多线程绘制，自动缓存瓦片文件。
5. 在线模式下，可以开启是否缓存文件，指定缓存路径，将下载的瓦片文件存放到本地，默认优先从缓存文件查找，如果存在缓存文件则加载缓存文件，不存在则联网下载。
6. 可以拖动地图，鼠标滚轮放大和缩小地图，以鼠标所在位置作为缩放中心点，提供缩放控件手动单击进行操作。
7. 多图层机制，支持多个瓦片叠加图层和图形绘制图层，全部采用双缓冲技术，所有的图形和瓦片全部绘制到一个图片文件上，最终再将图片文件绘制到地图控件。不可见区域的图层包括覆盖物不会触发绘制，降低CPU占用。
8. 预加载机制，默认绘制的图层大小以当前区域往四周放大两倍，这样在鼠标拖动和缩放的时候，不会看到明显的加载过程，体验更佳。
9. 内置了多种图形覆盖物，包括坐标点、文本、标注点、折线、多边形、矩形、圆形等，可以设置边框颜色粗细、填充颜色和透明度等参数。
10. 标注点支持旋转角度和提示文本，其中提示文本可以设置在标注点的相对位置，标注点图片支持gif动图，可以动态切换静态图和动图。
11. 标注点和提示文本可以设置相对位置，位置包括左侧、右侧、上侧、下侧、中间、左上角、右上角、左下角、右下角。标注点默认按照底部居中对齐，一般圆形图标可以设置中心点对齐。
12. 标注点提示文本可设置背景颜色，透明度、颜色边框和粗细，支持换行和多行文字。
13. 所有的图形可以动态更新前景色、颜色粗细、背景颜色、颜色透明度等。
14. 支持删除单个图形、删除一种类型的图形、删除所有图形、隐藏单个或者所有图形等。
15. 支持动态绘制各种图形，开启后直接在地图上鼠标按下绘制，鼠标右键结束绘制，非常方便快捷。
16. 在对应图形区域鼠标按下，发出图形单击信号，精准识别单击区域，比如折线以鼠标在折线条上作为判断依据，多边形区域以鼠标在整个多边形区域内为准，而不是以矩形区域，包括圆形也是以圆形内部为准。
17. 可以动态启动禁用比例尺、十字线、缩放控件、地图拖曳、键盘操作、滚轮缩放、双击放大、鼠标追踪等特性。
18. 可以任意指定经纬度区域进行瓦片拼接保存成图片文件，也可以直接对整个可视区域或者缓存区域的地图图片文件保存。支持任意多边形轮廓保存成图片，比如某个行政区的瓦片保存。
19. 图形可以动态设置zindex层叠顺序，值越大，越显示在前面，内部维护着一个zindex表，默认按照添加的先后顺序增加，后面添加的显示在前面，主动设置后，按照设置的zindex来绘制。
20. 支持将QWidget对象作为覆盖物添加到地图控件中，跟随地图移动位置，极大提高灵活性，比如可以将自定义控件直接作为地图控件的子对象加入进去。
21. 内置MarkerMove轨迹移动类，支持历史轨迹数据回放和实时轨迹移动，可设置图标、轨迹线的颜色和粗细、移动速度、移动间隔、平滑移动等，支持多条轨迹线条同时移动。
22. 内置MarkerLine航迹规划类，支持动态添加航迹点，显示对应箭头，可以动态拖曳调整航迹点的位置，选中点高亮显示。
23. 大量使用按需绘制机制，包括内部提供合理的默认值来触发绘制，也可以手动传入参数指定是否需要立即绘制，比如删除了某个覆盖物，有些频繁的操作可以不指定立即绘制，等操作完成后再统一一起绘制，效率更高。
24. 默认开启缓存瓦片机制，所有加载过的瓦片文件都存储在内存中，下次再次绘制直接从内存取出来绘制，既不需要从联网获取，也不需要从缓存文件获取，直接内存取出来绘制，响应迅速效率最高体验最佳。
25. 支持批量添加覆盖物，比如几万个标注点和圆形，都是瞬间完成绘制，相比web网页的方式，性能提升百倍以上。
26. 支持街道图、卫星图、混合图、路网图等各种图层，可以任意叠加N个图层，甚至杂交不同地图厂家的瓦片文件。
27. 纯QWidget绘制，非qml也非web，不依赖qml或者浏览器控件，支持极低性能的嵌入式环境。
28. 原创轻量级，5000行代码，架构漂亮，注释详细，拓展方便，容易学习，适合各种初学者和进阶者，方便二次开发。
29. 支持任意Qt版本、任意系统、任意编译器，包括嵌入式linux和各种国产电脑环境。古法编程，不含任何AI代码，品质保证。