天地图(Tianditu)是国家地理信息公共服务平台,由我国自然资源部主导建设。它提供了权威、标准、统一的地理信息服务,其中包含全国范围的基础地理信息矢量数据,如行政区划、道路、水系、居民点等,对于地理信息系统(GIS)应用、学术研究、规划分析等具有重要价值。许多用户,特别是学生、研究人员和中小型机构,希望获取这些数据用于非商业或学习目的,但官方渠道的批量下载可能存在权限或流程上的限制。本文将介绍一种通过合法、公开的途径,免费下载天地图全国基础地理信息矢量数据的方法,该方法主要利用天地图官方提供的标准服务接口和开源工具,即“法图信息”理念下的技术实践。
理解“法图信息”的核心在于合法、合规地利用公开信息。天地图作为国家基础公共服务平台,其在线服务(如WMTS、WMS、WFS等OGC标准服务)是公开可访问的。对于矢量数据,虽然不直接提供大规模的Shapefile或GeoPackage文件下载,但其通过Web服务的形式提供了数据访问接口。用户可以通过这些接口,配合适当的GIS软件或编程脚本,分区域、分图层地获取所需矢量数据。
一种常见且有效的方法是使用QGIS这一开源GIS软件。QGIS功能强大,支持连接多种在线地图服务。具体操作步骤如下:
- 获取天地图服务地址和密钥:访问天地图官网,注册开发者账户(通常免费),申请API密钥。天地图提供多种类型的服务,对于矢量数据,可以关注其矢量底图服务(如“矢量注记”服务)。服务URL通常格式为:
http://t{s}.tianditu.gov.cn/vec_w/wmts?tk=您的密钥,其中s为服务器编号(0-7)。 - 在QGIS中添加WMTS/WMS图层:打开QGIS,在“浏览器”面板中,右键点击“WMS/WMTS”选项,选择“新建连接”。输入服务URL和密钥信息,建立与天地图服务的连接。连接成功后,可以在图层列表中找到相应的矢量图层(如“矢量注记”)。
- 数据提取与导出:将所需的矢量图层加载到QGIS地图画布中。由于是网络服务,数据是动态加载的,默认只显示当前视图范围。为了获取全国数据,需要规划好下载范围(例如,按省级行政区划分块)。可以使用以下方法:
- 定义下载区域:准备一个覆盖全国的多边形矢量文件(如省界shp文件),将其导入QGIS。
- 使用插件或脚本:QGIS有“QuickMapServices”等插件可以方便添加在线地图,但对于批量下载矢量数据,可能需要编写Python脚本或使用“Download Thematic Map”等工具插件。一个实用的方法是利用QGIS的“处理工具箱”中的“栅格”或“矢量”工具,结合“网格创建”工具,将全国范围划分为多个小网格(例如1度×1度的网格),然后循环请求每个网格内的矢量数据。
- 数据拼接:将下载的多个分块矢量数据在QGIS中使用“合并矢量图层”工具进行拼接,最终得到全国范围的矢量数据集。
需要注意的是,此方法获取的数据受天地图服务条款约束,通常仅限于非商业用途或个人学习。在数据使用过程中,应遵守国家相关法律法规,尊重数据版权,并在成果中注明数据来源为“天地图”。
对于编程能力较强的用户,可以直接调用天地图的WFS(Web Feature Service)服务(如果开放),通过编写Python脚本(使用GDAL/OGR库或requests库)自动化下载矢量要素。这需要更深入的技术知识,但效率更高。
通过合法利用天地图公开的Web地图服务接口,结合QGIS等开源工具,用户可以有效地免费获取全国基础地理信息矢量数据。这种方法体现了“法图信息”的精神——在遵守规则的前提下,最大化利用公共信息资源。虽然过程可能需要一些技术操作和时间,但对于许多非商业应用场景,这是一个可行且合规的解决方案。在实际操作中,建议先小范围测试,确保数据格式和属性满足需求,再开展大规模下载工作。