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GeoJSON 数据

article 2025/2/28 20:25:40

一、GeoJSON 数据的概述

GeoJSON 是一种基于 JSON 格式的地理信息数据交换格式，它用于表示地理要素及其属性。GeoJSON 可以用来描述点、线、面等几何形状，并且可以为这些几何形状添加额外的属性信息，被广泛应用于地理信息系统（GIS）、Web 地图开发等领域。

GeoJSON 是一种灵活且强大的地理数据格式，适用于多种场景。通过学习 GeoJSON 的结构和使用方法，可以更好地处理地理数据，并将其应用到地图开发中。

GeoJSON 是一种非常有用的地理信息数据格式，它提供了一种简洁而强大的方式来表示地理要素。通过定义不同的几何形状和属性信息，可以灵活地描述各种地理数据。在 Web 地图开发和 GIS 领域，它是一种常见的数据交换和存储格式，通过各种库和工具，可以方便地将 GeoJSON 数据可视化和进行分析处理。在使用时，需要注意数据结构的正确性和完整性，以及不同库对 GeoJSON 的解析和使用方式，以确保地理信息的准确表示和处理。

二、GeoJSON 的基本结构数据结构

GeoJSON 数据是一个 JSON 对象，通常包含以下字段：

type：表示 GeoJSON 对象的类型，常见的有：
- FeatureCollection：表示一个要素集合。
- Feature：表示一个要素（包含几何信息和属性）。
- Point、LineString、Polygon 等：表示具体的几何类型。
features：当 type 为 FeatureCollection 时，features 是一个数组，包含多个 Feature 对象。
geometry：表示几何信息，包含 type 和 coordinates 字段。
properties：表示属性信息，是一个键值对对象，可以存储任意自定义数据。

三、GeoJSON 的几何类型

GeoJSON 支持多种几何类型，常见的包括：

Point：表示一个点。

{
  "type": "Point",
  "coordinates": [114.31, 30.52] // [经度, 纬度]
}

LineString：表示一条线。

{
  "type": "LineString",
  "coordinates": [
    [114.31, 30.52],
    [114.32, 30.53],
    [114.33, 30.54]
  ]
}

Polygon：表示一个多边形。

{
  "type": "Polygon",
  "coordinates": [
    [
      [114.31, 30.52],
      [114.32, 30.52],
      [114.32, 30.53],
      [114.31, 30.53],
      [114.31, 30.52] // 第一个点和最后一个点相同，表示闭合
    ]
  ]
}

MultiPoint（多点）

{
    "type":"MultiPoint",
    "coordinates":[[lon1,lat1],[lon2,lat2],[lon3,lat3],...]
}

例如：

{
    "type":"MultiPoint",
    "coordinates":[
        [116.4074,39.9042],
        [116.4174,39.9142],
        [116.4274,39.9242]
    ]
}

coordinates 包含多个点的坐标，这些点是相互独立的。

MultiLineString（多线）

{
    "type":"MultiLineString",
    "coordinates":[
        [[lon1,lat1],[lon2,lat2],[lon3,lat3],...],
        [[lon4,lat4],[lon5,lat5],[lon6,lat6],...]
    ]
}

例如：

{
    "type":"MultiLineString",
    "coordinates":[
        [
            [116.4074,39.9042],
            [116.4174,39.9142],
            [116.4274,39.9242]
        ],
        [
            [116.4374,39.9342],
            [116.4474,39.9442],
            [116.4574,39.9542]
        ]
    ]
}

coordinates 包含多个 LineString 的坐标数组。

MultiPolygon（多面）

{
    "type":"MultiPolygon",
    "coordinates":[
        [[[lon1,lat1],[lon2,lat2],[lon3,lat3],...,[lon1,lat1]]],
        [[[lon4,lat4],[lon5,lat5],[lon6,lat6],...,[lon4,lat4]]]
    ]
}

例如：

{
    "type":"MultiPolygon",
    "coordinates":[
        [
            [
                [116.3974,39.8942],
                [116.4074,39.9042],
                [116.4174,39.9142],
                [116.3974,39.8942]
            ]
        ],
        [
            [
                [116.4274,39.9242],
                [116.4374,39.9342],
                [116.4474,39.9442],
                [116.4274,39.9242]
            ]
        ]
    ]
}

coordinates 包含多个 Polygon 的坐标数组。

四、 GeoJSON 的要素（Feature）

一个 Feature 对象表示一个地理要素，包含几何信息和属性信息。

geometry：几何信息。
properties：属性信息。

{
  "type": "Feature",
  "geometry": {
    "type": "Point",
    "coordinates": [114.31, 30.52]
  },
  "properties": {
    "name": "武汉",
    "population": 12000000
  }
}

五、GeoJSON 的要素集合（FeatureCollection）

一个 FeatureCollection 对象表示多个要素的集合。

features：一个数组，包含多个 Feature 对象。

{
  "type": "FeatureCollection",
  "features": [
    {
      "type": "Feature",
      "geometry": {
        "type": "Point",
        "coordinates": [114.31, 30.52]
      },
      "properties": {
        "name": "武汉",
        "population": 12000000
      }
    },
    {
      "type": "Feature",
      "geometry": {
        "type": "Point",
        "coordinates": [116.46, 39.92]
      },
      "properties": {
        "name": "北京",
        "population": 22000000
      }
    }
  ]
}

六、 GeoJSON 的坐标参考系（CRS）

GeoJSON 默认使用 WGS84 坐标系（EPSG:4326），即经纬度坐标。如果需要使用其他坐标系，可以通过 crs 字段指定。

{
  "type": "Feature",
  "geometry": {
    "type": "Point",
    "coordinates": [114.31, 30.52]
  },
  "crs": {
    "type": "name",
    "properties": {
      "name": "urn:ogc:def:crs:EPSG::4326"
    }
  }
}

七、 GeoJSON 的应用场景

1.地图数据可视化：

在 OpenLayers 等地图开发库中，使用 GeoJSON 作为数据源，将地理要素数据加载到地图上，通过 VectorSource 和 VectorLayer 进行显示。

import VectorLayer from "ol/layer/Vector.js";
import VectorSource from "ol/source/Vector.js";
import GeoJSON from "ol/format/GeoJSON.js";
const vectorSource = new VectorSource({
    url: "https://geo.datav.aliyun.com/areas_v3/bound/100000_full.json",
    format: new GeoJSON()
});
const vectorLayer = new VectorLayer({
    source: vectorSource
});

上述代码通过 VectorSource 加载一个 GeoJSON 数据源，GeoJSON 格式类会将原始的 GeoJSON 数据解析为 OpenLayers 可以处理的要素数据。

2.数据交换：

作为地理数据的通用格式，方便在不同系统之间传输。

3.空间分析：

结合 GIS 工具进行空间查询和分析。

4.示例：加载 GeoJSON 数据并显示

以下是一个完整的示例，展示如何使用 OpenLayers 加载 GeoJSON 数据并显示在地图上。

GeoJSON 数据

{
  "type": "FeatureCollection",
  "features": [
    {
      "type": "Feature",
      "geometry": {
        "type": "Polygon",
        "coordinates": [
          [
            [114.31, 30.52],
            [114.32, 30.52],
            [114.32, 30.53],
            [114.31, 30.53],
            [114.31, 30.52]
          ]
        ]
      },
      "properties": {
        "name": "武汉",
        "population": 12000000
      }
    }
  ]
}

OpenLayers 代码

import Map from "ol/Map";
import View from "ol/View";
import TileLayer from "ol/layer/Tile";
import { OSM } from "ol/source";
import VectorLayer from "ol/layer/Vector";
import VectorSource from "ol/source/Vector";
import GeoJSON from "ol/format/GeoJSON";
import { Style, Fill, Stroke } from "ol/style";

// 创建地图
const map = new Map({
  target: "map",
  layers: [
    new TileLayer({
      source: new OSM(), // 使用 OSM 底图
    }),
  ],
  view: new View({
    center: [114.31, 30.52],
    zoom: 10,
    projection: "EPSG:4326",
  }),
});

// 加载 GeoJSON 数据
const vectorSource = new VectorSource({
  url: "data.geojson", // GeoJSON 文件路径
  format: new GeoJSON(),
});

const vectorLayer = new VectorLayer({
  source: vectorSource,
  style: new Style({
    fill: new Fill({
      color: "rgba(255, 0, 0, 0.6)", // 填充颜色
    }),
    stroke: new Stroke({
      color: "green", // 边框颜色
    }),
  }),
});

map.addLayer(vectorLayer);