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地图 GIS 类型应用开发总结

地图在 web 中的存在方式

1. 高德、百度及 Mapbox 等地图 Api 服务——偏重于地图服务

   

2. echart.js、D3.js 及 Antv L7 等可视化库——偏重于数据展示

   

3. Cesium.js——偏重于实现 3D 的地球

   

4. Three.js——脱离地图，纯 3D

   

地球坐标系——地理坐标系

1. WGS84 坐标系

   一种国际上采用的地理坐标系。坐标原点为地球质心，其地心空间直角坐标系的 Z 轴指向 BIH （国际时间服务机构）1984.O 定义的协议地球极（CTP）方向，X 轴指向 BIH 1984.0 的零子午面和 CTP 赤道的交点，Y 轴与 Z 轴、X 轴垂直构成右手坐标系，称为 1984 年世界大地坐标系统。

   

2. GCJ-02（火星坐标系）

   国家保密插件，也叫做加密插件或者加偏或者 SM 模组，其实就是对真实坐标系统进行人为的加偏处理，按照几行代码的算法，将真实的坐标加密成虚假的坐标，而这个加偏并不是线性的加偏，所以各地的偏移情况都会有所不同。而加密后的坐标也常被人称为火星坐标系统。

   目前使用火星坐标系的地图商:

   • 腾讯搜搜地图
   • 搜狐搜狗地图
   • 阿里云地图
   • 高德 MapABC 地图
   • 灵图 51ditu 地图

3. BD-09（百度坐标系统）

   百度坐标对火星坐标系进行了一次加密,形成了百度坐标系.

   目前使用百度坐标系的地图商:

   • 百度 Baidu 地图

地球坐标系——投影坐标系

1. Equal-Earth

   Equal Earth 投影是一种新的等面积伪圆柱投影，投影后的世界地图纬线是平行直线，经线间隔相等，高宽比 1：2.05458，极线是赤道长度的 0.59247 倍，形状近似于鼓形，视觉上更接近人对地球的感觉。与以往常见世界地图上国家间错误的面积比例关系不同，该地图展示了世界各个国家的真实面积，更便于人们对世界各国国土面积的正确认知。

   

2. 等距柱状投影

   将球形的经度和纬度坐标，直接投影到水平和垂直坐标的一格，这个网格的高度大约为宽的两倍。因此从赤道到两极，横向拉伸不断加剧，南北两个极点被拉伸成了扁平的网格在整个上部和下部边缘。 Equirectangular 可以现实整个水平和竖直的 360 全景。

   

3. 墨卡托

   墨卡托(Mercator)投影，又名“等角正轴圆柱投影”，荷兰地图学家墨卡托（Mercator）在 1569 年拟定，假设地球被围在一个中空的圆柱里，其赤道与圆柱相接触，然后再假想地球中心有一盏灯，把球面上的图形投影到圆柱体上，再把圆柱体展开，这就是一幅标准纬线为零度（即赤道）的“墨卡托投影”绘制出的世界地图。

   

4. web 墨卡托（伪墨卡托）

   以整个世界范围，赤道作为标准纬线，本初子午线作为中央经线，两者交点为坐标原点，向东向北为正，向西向南为负。为了方便实现一级地图在长度上一分为二，也就是在高一级精度上用 4 张切片地图显示，最好将 xy 轴显示的取值范围统一，为此 Y 轴的取值范围也限定在[-20037508.3427892,20037508.3427892]之间。

   

地图数据服务及格式

1. wms

   Web Map Service，网络地图服务，它是利用具有地理空间位置信息的数据制作地图，其中将地图定义为地理数据的可视化表现，能够根据用户的请求，返回相应的地图，包括 PNG、GIF、JPEG 等栅格形式，或者 SVG 或者 WEB CGM 等矢量形式。WMS 支持 HTTP 协议，所支持的操作是由 URL 决定的。

2. wfs

   网络要素服务（WFS）支持用户在分布式的环境下通过 HTTP 对地理要素进行插入，更新，删除，检索和发现服务。该服务根据 HTTP 客户请求返回要素级的 GML(Geography Markup Language、地理标识语言)数据，并提供对要素的增加、修改、删除等事务操作，是对 Web 地图服务的进一步深入。WFS 通过 OGC Filter 构造查询条件，支持基于空间几何关系的查询，基于属性域的查询，当然还包括基于空间关系和属性域的共同查询。

3. tms

   切片地图服务（TMS）定义了一些操作，这些操作允许用户访问切片地图。WMTS 可能是 OGC 首个支持 RESTful 访问的服务标准。

4. geojson

   GeoJson 是用于描述地理空间信息的数据格式。GeoJSON 不是一种新的格式，其语法规范是符合 JSON 格式的，只不过对其名称进行了规范，专门用于表示地理信息。

   

5. topojson

   TopoJSON 是 GeoJSON 按拓扑学编码后的扩展形式，是由 D3 的作者 Mike Bostock 制定的。相比 GeoJSON 直接使用 Polygon、Point 之类的几何体来表示图形的方法，TopoJSON 中的每一个几何体都是通过将共享边（被称为 arcs）整合后组成的。TopoJSON 消除了冗余，文件大小缩小了 80%，因为：边界线只记录一次（省界线为例）。地理坐标使用整数，不使用浮点数。

   

6. glTF

   glTF 格式本质上是一个 JSON 文件。这一文件描述了整个 3D 场景的内容。它包含了对场景结构进行描述的场景图。场景中的 3D 对象通过场景结点引用网格进行定义。材质定义了 3D 对象的外观，动画定义了 3D 对象的变换操作(比如选择、平移操作)。蒙皮定义了 3D 对象如何进行骨骼变换，相机定义了渲染程序的视锥体设置。

7. 3dTiles

   3D Tiles 是在 glTF 的基础上，加入了分层 LOD 的结构后得到的产品，专门为大量地理 3D 数据流式传输和海量渲染而设计的一种格式，是目前大火的开源 WebGL 框架 Cesium 的御用格式。根据实际体验，3D Tiles 和二维地图中的瓦片组织非常相似，在网络中查看 3D 模型的话，3DTiles 的效果还是很不错的。