Коротко — набор методов и стандартов, которыми я бы пользовался, с пояснениями и практическими формулами.
1. Однозначное описание CRS и трансформаций
- Использовать EPSG-коды и WKT2/PROJ строки в метаданных (ISO 19111).
- Явно указывать используемую трансформацию (EPSG трансформация) и её точность; при необходимости применять сеточные сдвиги (NTv2, NADCON).
- Учесть epoch/скорость координат для подвижных систем (GNSS).
2. Централизованная репроекция (сервер/на лету)
- Применять PROJ/GDAL/Proj4/ESRI как репроекционный движок.
- Для векторных объектов: перед трансформацией при необходимости проводить деснфизацию кривых (densify), чтобы сохранить точность криволинейных сегментов; после трансформации — топологическая очистка/снятиe дубликатов.
- Для растров: выбирать метод ресэмплинга по типу данных (категориальные — nearest; непрерывные — bilinear/cubic/lanczos).
3. Стандарты обмена и публикации
- WMS/WMTS/WFS/WCS (OGC), TileJSON/XYZ, GeoPackage/MBTiles для доставки тайлов/векторов.
- WMTS TileMatrixSets для согласованных уровней масштабов; если нужно — поддерживать несколько TileMatrixSets (например EPSG:3857 и EPSG:4326).
4. Единая сетка / выравнивание тайлов
- Выбрать базовую сетку тайлов (например Web Mercator EPSG:3857) или объявить несколько наборов.
- Выравнивать генерацию тайлов по единому origin/разрешениям, чтобы избежать швов.
5. Масштабы, разрешение и соответствие зум-уровням
- Для Web‑Mercator разрешение (м/пиксель) на широте $\phi$ и зуме $z$:
$$\text{resolution}(z,\phi )=\frac{2\pi R\cos \phi }{256\cdot 2^z},R=6378137\text{m}.$$ - Связь scale denominator и разрешения (общая) при dpi:
$$S=\text{resolution}\cdot \text{dpi}\cdot \mathrm{39.37.}$$ WMTS/OGC использует пиксельную величину $0.28\text{mm}=0.00028\text{m}$, тогда
$$\text{ScaleDenominator}=\frac{\text{resolution}}{0.00028}.$$ - Определять правило генерализации/символики по scale denominator или z‑уровню.
6. Генерализация и многомасштабность
- Подготовить несколько уровней геометрической генерализации (simplify, collapse, aggregate) и правил отображения (labeling, decluttering) для разных масштабов.
- Хранить оригинал на максимально возможном разрешении и строить производные представления (overviews, tiles, generalized vectors).
7. Смешивание растровых наборов
- Для мозаики: учитывать проекции, подгонять яркость/гистограммы, использовать feathering/feather‑masks на границах.
- Генерировать пирамиды (overviews) в каждой CRS перед репроекцией для ускорения.
8. Преобразование прямоугольных границ (bbox)
- При трансформации bbox плотнить границы (densify) и трансформировать многоугольник, поскольку простая трансформация углов неверна для нелинейных проекций.
9. Атрибутная и семантическая согласованность
- Схема атрибутов (сопоставление полей), единицы измерения и кодировка тождественны или с трансформационными правилами.
- Версионирование данных и provenance (ISO 19115).
10. Точность и допустимые погрешности
- Задавать и документировать допустимые погрешности после трансформации; в критичных зонах применять сеточные преобразования с высокой точностью.
- В метаданных указывать RMS ошибок трансформации.
11. Производительность и кэширование
- Предварительно рендерить тайлы для базовой CRS; для остальных CRS — on‑the‑fly + кеширование результатов.
- Использовать spatial index, metatiling и кеши (CDN).
12. Инструментарий и проверка качества
- Использовать GDAL (gdalwarp, gdaltransform), PROJ, PostGIS (ST_Transform с указанием трансформации), Mapnik, TileServer.
- Автоматизированные тесты: проверка совпадений границ, отсутствие разрывов, статистики смещения.
Краткий рабочий чек‑лист перед интеграцией
1. Указать EPSG/WKT и трансформацию для каждого набора.
2. Решить базовую CRS и/или поддерживаемые TileMatrixSets.
3. Подготовить ресэмплинг/пирамида/генерализацию по масштабам.
4. Выполнить преобразование bbox с densify.
5. Проверить топологию/атрибуты и качество мозаики.
6. Задокументировать точности и версии трансформаций.
Если нужно — могу предложить конкретную архитектуру (EPSG:3857 как базовый тайл‑слой + on‑the‑fly трансформация для EPSG:4326) и набор параметров генерации тайл‑матриц.