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FlatGeobuf（新兴矢量格式）
2025年10月11日 10:02
GISBox是一站式三维 GIS 数据编辑、转换、发布平台，支持 OSGB/GEOTIFF/RVT 等多种 GIS 格式编辑，转换为 3DTiles/Terrain 等并发布。
简介
FlatGeobuf 是一种基于二进制编码的高性能矢量地理数据格式，专为处理大规模静态地理数据设计，采用 FlatBuffers 技术实现紧凑存储与快速读写。其内置 Packed Hilbert R-Tree 空间索引，支持流式传输和按需加载，显著提升网络传输效率与渲染速度，尤其适用于需要高效处理海量地理空间数据的场景。作为开源格式，FlatGeobuf 兼容 GDAL、QGIS、GeoServer 等主流工具，并支持多语言实现，是替代传统 Shapefile 和 GeoJSON 的理想方案。
文件结构
FlatGeobuf（新兴矢量格式）的文件结构主要包括以下核心部分：
- 文件头部分：包含Magic Number标识符（固定为0x6667620366676200）、版本信息、要素几何类型定义、全局空间范围（可选）以及坐标系参考信息（如EPSG代码或WKT定义）。
- 空间索引结构：采用可选的希尔伯特R树实现，包含分层存储的节点数据，支持高效的空间范围查询，索引粒度可调整以平衡性能与存储效率。
- 要素数据存储：基于FlatBuffers的二进制编码存储几何数据（符合OGC Simple Features标准）和属性数据（支持多种数据类型），采用变长存储机制优化空间利用率。
- 数据分块机制：支持按固定大小或逻辑分组进行数据分块，记录分块偏移量实现随机访问，便于并行处理和流式传输。
- 元数据系统：定义属性字段结构（名称/类型/描述等），支持用户自定义扩展元数据（如时间戳、数据来源等附加信息）。
- 文件尾部结构：记录空间索引的存储位置偏移量（如存在索引），可选包含数据校验信息（如CRC32校验码）确保文件完整性。
优点
- 极致性能：读写速度显著超越传统格式（Shapefile 的 2-5 倍，GeoJSON 的 5-10 倍），支持TB级数据流式加载；零拷贝内存映射减少I/O开销；希尔伯特R树索引可提速空间查询10-100倍。
- 超高存储效率：二进制压缩率比GeoJSON高60%-80%；单文件集成几何、属性与索引；8字节坐标对齐设计优化CPU缓存利用。
- 现代技术适配：WebAssembly实现浏览器端解析；基于FlatBuffers框架兼容云原生架构GDAL/QGIS提供原生支持，MIT协议开放商用。
- 扩展能力：预留字段支持未来演进（如3D坐标、时空数据）；分块机制允许随机访问和并行处理。
缺点
- 功能缺失：不支持事务处理与并发写入；无法存储拓扑关系；属性查询无内置B树索引。
- 生态短板：调试需专用工具（如fgbview），社区资源少于成熟格式；新版本可能存在兼容风险。
- 场景限制：仅适合静态数据发布（如离线地图包），高频编辑场景应选GeoPackage；小数据集性价比低；轻量Web展示优先用GeoJSON。
应用场景
FlatGeobuf凭借其高性能二进制特性，尤其适用于需要高效处理大规模静态地理数据的场景：可作为高并发WebGIS服务的后端数据存储，实现快速空间查询与流式传输；支持移动端离线地图包的轻量化存储，减少存储占用与加载延迟；适用于全国性基础地理信息数据（如路网、POI）的发布与共享，提升数据访问效率；也适用于实时交通、环境监测等需要快速更新但无需频繁编辑的领域，平衡性能与存储成本。
示例图
1. 全量加载FlatGeoBuf 2500万点数据效果。
2. Flatgeobuf人口普查块滑溜的地图演示。
文件打开方式
1. SuperMap iServer11.1 服务返回的FlatGeoBuf格式文件。
