本文作者：字節(jié)跳動數(shù)據(jù)平臺 早千
這是一張?jiān)偈煜げ贿^的地圖缰泡，但右上角黑龍江與內(nèi)蒙古之間的那片飛地是什么呢代嗤？
查一下，摘自互聯(lián)網(wǎng)：
大興安嶺是黑龍江省下轄的一個(gè)非常特殊的地級行政單位武翎，大興安嶺行政公署和大興安嶺林業(yè)集團(tuán)公司實(shí)行政企合一的管理體制溶锭。行政公署為省政府派駐機(jī)構(gòu)，所轄加格達(dá)奇和松嶺兩區(qū)趴捅，地權(quán)屬于內(nèi)蒙古自治區(qū)呼倫貝爾市。黑龍江每年向內(nèi)蒙古支付租金综芥，加格達(dá)奇屬于“租界”猎拨。所以，加格達(dá)奇人是黑龍江的红省，地是內(nèi)蒙古的，樹是林業(yè)部的虾啦。
哦豁，原來如此蝇闭。知道了，但是我突然更好奇這個(gè)地圖是怎么畫在網(wǎng)頁上的呢呻引？
將地圖畫在頁面上昭殉，概括一下分三步。1. 拿到地圖信息數(shù)據(jù) 2. 投影 3. 畫
地圖數(shù)據(jù)
這里介紹兩種可以用于表示地理信息的數(shù)據(jù)類型
GeoJSON
TopoJSON
GeoJSON
GeoJSON是一種基于JSON的地理空間數(shù)據(jù)交換格式，它定義了幾種類型JSON對象以及它們組合在一起的方法卢厂，以表示有關(guān)地理要素、屬性和它們的空間范圍的數(shù)據(jù)慎恒。
如下表所示，坐標(biāo)表示點(diǎn)死嗦。點(diǎn)連成線粒氧，線連成面，從而表現(xiàn)出各種各樣的形狀外盯。
一段GeoJSON示例
{
"type": "FeatureCollection",
"features": [
{
"type": "Feature",
"geometry": {
"type": "Point",
"coordinates": [102.0, 0.5]
},
"properties": {
"prop0": "value0"
}
},
{
"type": "Feature",
"geometry": {
"type": "LineString",
"coordinates": [
[102.0, 0.0], [103.0, 1.0], [104.0, 0.0], [105.0, 1.0]
]
},
"properties": {
"prop0": "value0",
"prop1": 0.0
}
},
{
"type": "Feature",
"geometry": {
"type": "Polygon",
"coordinates": [
[
[100.0, 0.0], [101.0, 0.0], [101.0, 1.0],
[100.0, 1.0], [100.0, 0.0]
]
]
},
"properties": {
"prop0": "value0",
"prop1": { "this": "that" }
}
}
]
}
TopoJSON
TopoJSON 是 GeoJSON 按拓?fù)鋵W(xué)編碼后的擴(kuò)展形式孩擂，是由 D3 的作者 Mike Bostock 制定的箱熬。相比 GeoJSON 直接使用 Polygon、Point 之類的幾何體來表示圖形的方法城须，TopoJSON 中的每一個(gè)幾何體都是通過將共享邊（被稱為arcs）整合后組成的。
簡單說烙懦，它的線并不是由點(diǎn)構(gòu)成，而是有自己的id亏较。
邊在一起組成幾何形狀時(shí)，最后一個(gè)坐標(biāo)必須與后續(xù)邊的第一個(gè)坐標(biāo)（如果有）相同雪情。例如你辣，如果邊6代表點(diǎn)序列A→B→C，邊7代表點(diǎn)序列C→D→E舍哄，則[6，7]代表點(diǎn)序列A→B→C→D→E弥锄。
由于邊是共享的所以在表示不同方向時(shí)需要反轉(zhuǎn)蟆沫。使用補(bǔ)碼表示。-1（?0）為反0饭庞，-2（?1）為反1，依此類推绸狐。
以上圖舉例說明捏顺。綠色點(diǎn)與紅色點(diǎn)坐標(biāo)分別代表兩個(gè)點(diǎn)。紫色邊為3劫窒。如果定義藍(lán)色邊順時(shí)針方向?yàn)?，黑色邊順時(shí)針方向?yàn)?主巍，則藍(lán)色邊與黑色邊組成幾何圖形為[[0, 1]]挪凑。在此基礎(chǔ)上紅色順時(shí)針為2，則紅色邊與逆黑色邊（~0 = -1）組成圖形為[[2, -1]]躏碳。
獲取數(shù)據(jù)
http://datav.aliyun.com/tools/atlas/ 直接下載中國及省市GeoJSON
http://www.naturalearthdata.com/ 獲取各種各樣的shape格式(.shp)地圖數(shù)據(jù)，使用mapshaper(https://github.com/mbloch/mapshaper)進(jìn)行處理后導(dǎo)出為GeoJSON或TopoJSON肄渗。
投影
地圖投影，是指按照一定的數(shù)學(xué)法則將地球橢球面上的經(jīng)緯網(wǎng)轉(zhuǎn)換到平面上翎嫡，使地面的地理坐標(biāo)與平面直角坐標(biāo)建立起函數(shù)關(guān)系，是繪制地圖的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)之一具伍。由于地球是一個(gè)不可展的球體圈驼，使用物理方法將其展平會引起褶皺、拉伸和斷裂啼肩，因此要使用地圖投影實(shí)現(xiàn)由曲面向平面的轉(zhuǎn)化。
下表是一些地圖投影與經(jīng)緯線形狀特征
示例的中國地圖就是采用了墨卡托投影矢劲。
畫
經(jīng)過上面的介紹，接下來只需要將二維平面內(nèi)容繪制出來即可芬沉。
這里使用d3與d3-geo舉例繪制上面提到的中國地圖阁猜。為了美觀，使用d3-scale-chromatic的一個(gè)主題隨意上了顏色剃袍。
import * as d3 from 'd3';
import * as geo from 'd3-geo';
import * as d3Color from 'd3-scale-chromatic';
在頁面中創(chuàng)建一個(gè)svg元素
<svg id="svg" width="1080" height="600"></svg>
創(chuàng)建投影，設(shè)置參數(shù)
const projection = geo.geoMercator() // 墨卡托投影
.scale(450) // 投影的比例因子憔维，可以按比例放大投影畏邢。
.center([105, 38]) // 中心點(diǎn)設(shè)置為中國的中心位置 大約經(jīng)度105，緯度38
利用得到的投影創(chuàng)建path舒萎，補(bǔ)充顏色與邊線
const svg = d3.select('#svg');
const path = geo.geoPath(projection);
const colors = d3.scaleOrdinal(d3Color.schemeBlues[9]);
const area = svg.selectAll('path')
.data(geoData.features) // 這里的geoData是下載好的中國地圖GeoJSON格式數(shù)據(jù)
.enter()
.append('path')
.attr('d', path)
.attr('fill', (_, i) => {
return colors(i);
})
.attr('stroke', '#fff')
.attr('stroke-width', 1);
到此為止，中國地圖就已經(jīng)出現(xiàn)在了我們面前章鲤。
如果在這個(gè)基礎(chǔ)上將北京上海兩座城市標(biāo)注出來呢？定義經(jīng)緯度
const places = [
{
'name': '北京',
'log': '116.3',
'lat': '39.9'
},
{
'name': '上海',
'log': '121.4',
'lat': '31.2'
}
];
故技重施斟或，用svg畫出兩個(gè)點(diǎn)
const location = svg.selectAll('g')
.data(places)
.enter()
.append('g')
.attr('transform', (d) => {
const coor = projection([d.log, d.lat]); // 經(jīng)緯度轉(zhuǎn)換為繪制坐標(biāo)
return 'translate(' + coor[0] + ',' + coor[1] + ')';
});
// 綠色圓點(diǎn)
location.append('circle')
.attr('r', 4)
.attr('fill', '#a0d911')
現(xiàn)在地圖上的北京與上海兩地就被標(biāo)注出來咯
看來要繪制一幅地圖也并不難呀萝挤。
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