Scale和Resolution的含義及轉換演算法

兩部分：

第一部分

關於顯示器的DPI

　　最近發現新的筆記本上顯示的圖形的實際大小並不是指定的大小（例如：想繪製 5cm 寬的矩形，在螢幕上顯示的寬度只有3.6cm），仔細查閱了代碼沒有發現錯誤，最終發現原來是顯示器DPI的問題。

　　在代碼中通過 Graphic.DpiX 或 Graphic.DpiX 得到的DPI始終都是96，不論顯示器的尺寸和解析度怎麼樣變化。也就是說這個96的DPI不一定是顯示器真實的DPI。實際上96是14寸的顯示器在1024*768的解析度的DPI（當17寸的顯示器在1024*768的解析度下實際上的DPI應該比96要小）。

　　無法獲得顯示器的真實DPI（或者螢幕的寬和高），也就無法保證顯示器顯示的準確性。

　　System.Windows.Forms.Screen 中有靜態方法GetBounds(...)可以獲得顯示器的解析度，GetWorkingArea(...)方法可以獲得顯示器的工作區（工作區是顯示器的案頭地區，不包括工作列、停靠視窗和停駐工具列），但無法得到顯示器的寬度和高度或者每點的寬度，也就無法獲得當前顯示器真實的DPI。期待 .Net 中提供能夠獲得顯示器真實DPI或者顯示器大小的函數。

第二部分

原文地址：http://gispower.e2.91cdn.com/article/arcgis/ArcServer/2010/67/106711258224E1636AC2442GHJE09.html

當我們在用arcgis server 構建切片時，我們會發現在緩衝產生的conf.xml中有這樣的片段：

        

在上述片段中 <LODInfo> 代表了每一級切片的資訊，<LevelID> 代表切片的級數。

在這裡，<Scale> 代表比例尺。 比例尺是表示圖上距離比實地距離縮小的程度，也叫縮尺。公式為：比例尺= 圖上距離/ 實地距離。 用數位比例式或分數式表示比例尺的大小。例如地圖上1厘米代表實地距離500千米，可寫成：1 ∶ 50,000,000或寫成：1/50,000,000。

  <Resolution>，代表解析度。Resolution 的實際含義代表當前地圖範圍內，1像素代表多少地圖單位（X地圖單位/像素），地圖單位取決於資料本身的空間參考。

   當我們在進行Web API的開發時，經常會碰到根據Resolution來縮放地圖的情況。但是實際需求中我們更需要根據Scale來縮放，因此就涉及到Scale和 Resolution的轉換。

Resolution和Scale的轉換演算法：

Resolution跟 dpi有關，跟地圖的單位有關。（dpi代表每英寸的像素數）

  Resolution和Scale的轉換演算法

舉例：

   案例一：如果地圖的座標單位是米， dpi為96

           1英寸= 2.54厘米；

           1英寸=96像素；

           最終換算的單位是米；

           如果當前地圖比例尺為1: 125000000，則代表圖上1米實地125000000米；

           米和像素間的換算公式：

           1英寸=0.0254米=96像素

           1像素=0.0254/96 米

           則根據1：125000000比例尺，圖上1像素代表實地距離是 125000000*0.0254/96 = 33072.9166666667米。我們這個換算結果和切片的結果略微有0.07米的誤差。這個誤差產生的原因是英寸換算厘米的參數決定的，server使用的換算參數1英寸約等於0.0254000508米。

          

   案例二：如果地理座標系是wgs84,地圖的單位是度，dpi為96

           Server中度和米之間的換算參數：

             1 度約等於 111194.872221777 米

          接下來就需要進行度和像素間的換算：

         當比例尺為1:64000000米時，相當於1像素 = 64000000*0.0254000508/96 = 16933.3672米

再將米轉換為度 16933.3672/ 111194.872221777 = 0.1522855043731385 度

因此當地圖單位為度時，近似計算在1:64000000 對應的Resolution為 0.1522855043731385 度

 

驗證結果：

　　最近發現新的筆記本上顯示的圖形的實際大小並不是指定的大小（例如：想繪製 5cm 寬的矩形，在螢幕上顯示的寬度只有3.6cm），仔細查閱了代碼沒有發現錯誤，最終發現原來是顯示器DPI的問題。

　　在代碼中通過 Graphic.DpiX 或 Graphic.DpiX 得到的DPI始終都是96，不論顯示器的尺寸和解析度怎麼樣變化。也就是說這個96的DPI不一定是顯示器真實的DPI。實際上96是14寸的顯示器在1024*768的解析度的DPI（當17寸的顯示器在1024*768的解析度下實際上的DPI應該比96要小）。

　　無法獲得顯示器的真實DPI（或者螢幕的寬和高），也就無法保證顯示器顯示的準確性。

　　System.Windows.Forms.Screen 中有靜態方法GetBounds(...)可以獲得顯示器的解析度，GetWorkingArea(...)方法可以獲得顯示器的工作區（工作區是顯示器的案頭地區，不包括工作列、停靠視窗和停駐工具列），但無法得到顯示器的寬度和高度或者每點的寬度，也就無法獲得當前顯示器真實的DPI。期待 .Net 中提供能夠獲得顯示器真實DPI或者顯示器大小的函數。