タイルマップサービス（Tile Map Service、略して TMS）

GISBoxは、OSGB/GEOTIFF/RVT などの複数の GIS フォーマットでの編集をサポートし、3DTiles/Terrain への変換や公開が可能なワンストップ 3DGIS データ編集、変換、公開プラットフォームです。

概要

タイルマップサービス（TMS）は、地理情報データを効率的に読み込み、表示するためのネットワークベースのプロトコルです。その中心的な考え方は、地図データを固定サイズの小さなタイル（通常は 256×256 ピクセル）に事前に分割し、階層（ズームレベル）と空間インデックスを用いて保存・アクセスすることにあります。クライアントは、ユーザーのビュー要求に応じて動的に該当タイルをリクエストし、迅速な読み込みとスムーズな表示を実現します。TMS は通常、タイルピラミッド形式で地図データを構成し、グローバルビュー（低ズームレベル）からローカルな詳細（高ズームレベル）へと段階的に細分化されます。この構造により、多スケールでの表示要件を満たします。

データフォーマットの概要

1. 画像形式

一般的な形式: JPEG、PNG、WEBP など
用途:
- JPEG は自然地物（例: 衛星画像）によく使用され、高圧縮率と良好な視覚効果を提供します。
- PNG や WEBP はベクターマップや透明背景を必要とするレイヤーに適しています。

2. メタデータファイル

タイルの階層構造、座標系、投影方式などのメタ情報を記述します。
一般的なメタデータ形式: XML、JSON

3. 座標系と投影方式

座標系: 一般的に Web メルカトル（EPSG:3857）を使用し、Google Maps や Bing Maps などの多くのオンライン地図サービスとの互換性を確保します。
投影方式: メルカトル投影法（Mercator Projection）を使用し、ほとんどのアプリケーションで十分な精度と性能を提供します。

4. タイルインデックスシステム

TMS タイルは Z（ズームレベル）、X（横軸インデックス）、Y（縦軸インデックス）の 3 次元インデックスシステムを採用しており、各タイルの位置と保存を管理します。

長所

高速な読み込み: 分割ロードによって、現在のビュー範囲内のタイルのみをリクエストするため、データ読み込み量を大幅に削減し、読み込み速度を向上させます。
高い互換性: TMS はオープンプロトコルであり、Leaflet、OpenLayers、Mapbox などの多くの GIS プラットフォームやオンライン地図サービスと互換性があります。
多段階ズーム対応: タイルピラミッド構造により、グローバルからローカルまでの多段階表示に対応し、ユーザーの多層ビュー要件を満たします。
キャッシュが容易: 各タイルは固定サイズで一意のインデックスを持つため、TMS サービスは静的ファイルキャッシュに非常に適しており、CDN などの技術を使用してさらに読み込み性能を最適化できます。

短所

大容量ストレージの必要性: すべてのズームレベルのタイルを事前生成する必要があるため、特に高解像度の場合、データ量が急増し、膨大なストレージ容量が必要となります。
動的データに不向き: タイルは生成後に変更が難しく、リアルタイム交通情報など頻繁に更新が必要な動的データのシナリオには適していません。
初期生成コストの高さ: タイルピラミッドの生成には大量のデータの事前処理が必要で、生成時間が長く、追加のツールやサーバー構成が求められます。

応用シーン

WMTS は、サーバー側で異なるスケールの地図タイルを事前レンダリングし、クライアント側でキャッシュを利用することで、高速な配信速度、低帯域幅、優れたユーザー体験を実現します。静的かつ事前レンダリングされた地図タイルを提供することで、インターネット上で大量のデータを迅速に表示し、複雑な分析機能を必要とせずに利用できます。WMTS サービスは、他のアプリケーションが地図背景を必要とする際に、高性能の地図サポートを提供する基盤地図サービスとして利用できます。

例

タイルマップの規格図。

タイルマップサービス仕様。

ファイルの開き方

能登地域の旧版地図タイルマップサービス。

マップタイル。