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[三维地图] 开发攻略 —— 详解“GeoJSON”技术和应用场景

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  •   GrapeCityChina · 2022-08-29 13:50:06 +08:00 · 517 次点击
    这是一个创建于 821 天前的主题,其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。

    GeoJSON ,一个用于存储地理信息的数据格式。GoeJSON 对象可以表示几何、特征或特征集合,支持:点、线、面、多点、多线、多面和几何集合。在基于平面地图,三维地图中都需要用到的一种数据类型。 由于这种格式在三维地图中的优秀属性,使用它我们不仅可以轻松实现地图类功能,更重要的是在 3D 效果展示上也具有不凡的表现。

    GeoJSON 数据结构图

    念介绍:

    • GeoJSON 是一种对各种地理数据结构进行编码的格式。
    • GeoJSON 对象可以表示几何( Geometry )、特征( Feature )或者特征集合( FeatureCollection )。
    • GeoJSON 支持下面几何类型:点( Point )、线( LineString )、面( Polygon )多点( MultiPoint )、多线( MultiLineString )、多面( MultiPolygon )和几何集合( GeometryCollection )。
    • GeoJSON 里的特征包含一个几何对象和其他属性,特征集合表示一系列特征。

    一个完整的 GeoJSON 数据结构可以称为一个对象。在 GeoJSON 里,对象由名 /值对–也称作成员的集合组成。 了解了概念之后,我们对 GeoJSON 的神秘面纱更神秘了,它究竟可以做什么?上面我们提到,GeoJSON 就是一个地理信息的数据结构,那么这个数据如何记录的? 接下来给大家详细介绍一下,GeoJSON 的整个数据结构。

    一个标准的 GeoJSON 结构:

    {
      "type": "Feature",
      "geometry": {
        "type": "Point",
        "coordinates": [125.6, 10.1]
      },
      "properties": {
        "name": "Dinagat Islands"
      }
    }
    

    最外层:

    • type:"Feature"表示一个特征要素,"FeatureCollection"表示为特征要素的集合
    • geometry:存储该特征要素的实际形状描述
    • properties:存储该要素的属性

    geometry:

    • type:存储要素类型( Point(点),LineString,Polygon,MultiPoint(多点),MultiLineString(多线)和 MultiPolygon(多面))
    • coordinates:坐标(存储图形坐标)

    GeoJSON 的基础结构了解清楚,接下来就是如何在实际案例中用的。先看看其中的几个实现效果: 动画镜头

    贴地点图

    飞线

    热力图

    点图

    立体面图

    海量点图标

    通过以上效果,可以看到基于地图实现非常多并且非常酷炫的显示效果。对于 GeoJSON 的应用领域有了新的了解。而这些特性是基于地图基础之上的。接下来就介绍一下从基础领域到显示领域的技术应用。 GeoJSON 的基础应用:地图 GeoJSON 的高级应用:webGL

    技术应用解决方案

    基于我们已经了解的基础知识,GeoJSON 是由点线面组成,因此目前高德地图,百度地图等地图类软件也都推出了对应的 api ,用来解析 GeoJSON 。做的相对成熟。 这里就以高德地图为例,介绍一下技术人员基于高德地图应用 GeoJSON 的技术方案。 以上功能基于高德地图的 Loca 数据可视化,是一个基于高德地图 JS API 2.0 的高性能地图数据可视化库。

    高级可视化实现

    Loca.GeoJSONSource:绑定 geojson 格式的数据源,一个数据源可以给多个图层同时提供数据。一个 geojson 数据源可以同时拥有点、线、面的数据类型,每个图层绘制的时候会自动获取 合适的数据类型进行渲染。 显示效果:

    示例代码:

    <script>
            var map =  new AMap.Map('map', {
                zooms: [4, 8],
                zoom: 4.5,
                showLabel: false,
                viewMode: '3D',
                center: [105.425968, 35.882505],
                mapStyle: 'amap://styles/45311ae996a8bea0da10ad5151f72979',
            });
    
            var loca = new Loca.Container({
                map,
                opacity:0,
            });
    
            var geo = new Loca.GeoJSONSource({
                url: 'https://a.amap.com/Loca/static/loca-v2/demos/mock_data/cuisine.json',
            });
    
            var pl = window.pl = new Loca.PointLayer({
                zIndex: 10,
                blend: 'lighter',
            });
    
            var style = {
                radius: 3.5,
                unit: 'px',
                color: '#3C1FA8',
                borderWidth: 0,
                blurWidth: 3.5,
            }
            pl.setSource(geo);
            pl.setStyle(style);
            loca.add(pl);
    
            var dat = new Loca.Dat();
            dat.addLayer(pl);
        </script> 
    
    

    通过示例代码可以看到:解析 GeoJson ,只需要调用 Loca. GeoJSONSource 即可,是需要简单几句代码,就可以实现酷炫效果。已经大大降低了对于底层技术的了解。 接下来再看另一个示例:区域覆盖。

    示例代码:

    <script type="text/javascript">
        var map = new AMap.Map('container', {
            center: [107.943579, 30.131735],
            zoom: 7
        });
        
        ajax('../chongqing.json', function(err, geoJSON) {
            if (!err) {
                var geojson = new AMap.GeoJSON({
                    geoJSON: geoJSON,
                    getPolygon: function(geojson, lnglats) {
                        return new AMap.Polygon({
                            path: lnglats,
                            fillOpacity: 1,	
                            strokeColor: 'white',
                            fillColor: 'red'
                        });
                    }
                });
                map.add(geojson);
                log.success('GeoJSON 数据加载完成')
            } else {
                log.error('GeoJSON 服务请求失败')
             }
        })
    </script>
    其中加载 GeoJson 关键代码部分为:
    var geojson = new AMap.GeoJSON({
                    geoJSON: geoJSON,
                    getPolygon: function(geojson, lnglats) { 
                        return new AMap.Polygon({
                            path: lnglats,
                            fillOpacity: 1,	// 透明度
                            strokeColor: 'white',
                            fillColor: 'red'
                        });
                    }
                });
                map.add(geojson);
    
    

    示例中,已经将代码量降到了最低,只需要了解基础的前端代码,就可以实现。 此案例中所引用的 GeoJson 代码摘取:

    {
        "type": "FeatureCollection",
        "features": [
            {
                "type": "Feature",
                "properties": {
                    "id": "500242",
                    "name": "酉阳土家族苗族自治县",
                    "cp": [
                        108.8196,
                        28.8666
                    ],
                    "childNum": 1
                },
                "geometry": {
                    "type": "Polygon",
                    "coordinates": [
                        [
                            [
                                108.3142,
                                28.9984
                            ],
                            [
                                108.3252,
                                29.0039
                            ],
                            [
                                108.3142,
                                28.9984
                            ]………………………
                        ]
                    ]
                }
            }
        ]
    }
    
    

    这段代码的自述:我是一段区域代码,其中包括了好几个子项集合,作为顶头上司的我,type 为 FeatureCollection ,我的小兄弟都在 features 节点中,这里定义着每个人的个性,他们的头标签包括一下几个 type 为 Feature ,properties 节点中,有他们的身份证,名称,以及位置信息,当然也包括他们有几个手下。基础地图中的 GeoJson 基本内容就是这么简单。

    每个小兄弟的 geometry 节点,为他们的活动区域,type 为 Polygon ,coordinates 这里就代表着活动区域。 所以按照方法,绑定 GeoJson ,就可以显示在地图中。 地图,是 GeoJson 的战场,目前市面上所有的地图都是基于 GeoJson 的格式来完成的。 通过解析,发现其实 GeoJson 也不是那么神秘。

    前面介绍的,都是基于二维层面的地图,接下来介绍一下 GeoJson 的高级用法,带有高度的格式如何实现和应用。 3D 效果示例

    代码示例:

    var geo = new Loca.GeoJSONSource({
                url: 'geo.json',
            });
    var pl = new Loca.PolygonLayer({
                zIndex: 120,
                shininess: 10,
                hasSide: true,
                cullface: 'back',
                depth: true,
            });
    pl.setSource(geo);
    
    
    对应 GeoJson 格式:
    {
        "type": "FeatureCollection",
        "name": "sh_building_center",
        "crs": {
            "type": "name",
            "properties": {
                "name": "urn"
            }
        },
        "features": [
            {
                "type": "Feature",
                "properties": {
                    "mainKey": 50001,
                    "h": 18
                },
                "geometry": {
                    "type": "Polygon",
                    "coordinates": [
                        [
                            [
                                121.480519,
                                31.250787
                            ],
                            [
                                121.480127,
                                31.250616
                            ],
                            [
                                121.480132,
                                31.25061
                            ],
                            [
                                121.480374,
                                31.25061
                            ],
                            [
                                121.480578,
                                31.250707
                            ],
                            [
                                121.480519,
                                31.250787
                            ]
                        ]
                    ]
                }
            }
        ]
    }
    
    
    

    在 features 节点中的 properties 看了代码后,发现 3D 跟平面地图处理过程几乎一致,这也从侧面反应了,其实在目前阶段的 GeoJson 使用中,都是基于地图所开放的 api 来实现的。技术的革新,让我们基础开发者,也可以实现高级的地图应用功能。总是一句话,GeoJson 的诞生,就是为了让地图应用开发更加简单易用。

    应用场景

    我们基于 GetJSON 开发地图插件往往不是独立的去显示一个地图动效就结束了,而是需要实现“地图可视化”, 将地理数据转换成可视化形态,通过将具有地域特征的数据或者数据分析结果形象地表现在地图上,使得用户可以更加容易理解数据规律和趋势。地图可视化可以将业务数据显示在相关地理数据中,更直白地展现出业务数据。

    很多 BI 工具解决数据可视化大屏展示的功能,但在地图可视化展示时提供的原生样式会有很多样式,功能的限制,因此也 BI 工具开放了可视化的插件开发,供开发人员基于插件开发机制,来实现满足项目需求的可视化插件开发。

    此外大家如果感兴趣可以尝试体验在线 demo: https://www.grapecity.com.cn/solutions/wyn/demo

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