GeoJSON：地理信息的JSON表示法

简介

GeoJSON 是一种使用 JSON 来编码各种地理数据结构的格式，是一种轻量级的数据交换格式，可以用来表示几何对象、属性数据、空间参考系统等信息

由两种对象组成：Geometry（几何对象）和 Feature（空间行状）

• 
  
• 几何对象用来描述地理空间中的点、线、面等几何形状
  
• 空间行状用来描述一个有界的实体，包括几何对象和其他属性信息
  

几何对象类型有：

• 
  
• 点：Point
  
• 多点：MultiPoint
  
• 线：LineString
  
• 多线：MultiLineString
  
• 面：Polygon
  
• 多面：MultiPolygon
  
• 几何集合：GeometryCollection
  

空间行状类型有：

• 
  
• 空间行状：Feature
  
• 空间形状集合：FeatureCollection
  

举例

几何对象和空间行状可以相互嵌套

const GeoJSON = {
type: "FeatureCollection",
features: [

    {
type: "Feature",
geometry: { type: "Point", coordinates: [121.4737, 31.2304] },
properties: { id: 1 },

    },

    {
type: "Feature",
geometry: { type: "Point", coordinates: [121.4837, 31.2504] },
properties: { id: 2 },

    },

  ],

};

空间行状

FeatureCollection

FeatureCollection 是 Feature 对象的集合，用来表示一组 Feature 对象

由 type 和 features 两个属性组成：

• 
  
• type 属性的值为 FeatureCollection
  
• features 属性的值为 Feature 对象的数组
  

const FeatureCollectionJSON = {
type: "FeatureCollection",
features: [feature],

};

Feature

Feature 对象用来表示几何对象的属性信息

由 type、geometry 和 properties 三个属性组成：

• 
  
• type 属性的值为 Feature，
  
• geometry 属性的值为 Geometry 几何对象
  
• properties 属性的值为属性对象（可选）
  

const FeatureJSON = {
type: "Feature",
geometry: { type: "Point", coordinates: [121.4737, 31.2304] },
properties: { id: 1 },

};

几何对象

Point

Point 用来表示一个点

由 type 和 coordinates 两个属性组成：

• 
  
• type 属性的值为 Point
  
• coordinates 属性的值为一个数组，数组的第一个元素为经度，第二个元素为纬度
  

const PointJSON = {
type: "Point",
coordinates: [121.4737, 31.2304],

};

MultiPoint

MultiPoint 用来表示多个点

由 type 和 coordinates 两个属性组成：

• 
  
• type 属性的值为 MultiPoint
  
• coordinates 属性的值为一个数组，数组的每个元素都是一个点的坐标
  

const MultiPointJSON = {
type: "MultiPoint",
coordinates: [

    [121.4737, 31.2304],

    [121.4837, 31.2504],

  ],

};

LineString

LineString 用来表示一条线

由 type 和 coordinates 两个属性组成：

• 
  
• type 属性的值为 LineString
  
• coordinates 属性的值为一个数组，数组的每个元素都是一个点的坐标
  

const LineStringJSON = {
type: "LineString",
coordinates: [

    [121.4737, 31.2304],

    [121.4837, 31.2504],

  ],

};

MultiLineString

MultiLineString 用来表示多条线

由 type 和 coordinates 两个属性组成：

• 
  
• type 属性的值为 MultiLineString
  
• coordinates 属性的值为一个数组，数组的每个元素都是一个线的坐标数组
  

const MultiLineStringJSON = {
type: "MultiLineString",
coordinates: [

    [

      [121.4737, 31.2304],

      [121.4837, 31.2504],

    ],

    [

      [121.4727, 31.2314],

      [121.4827, 31.2514],

    ],

  ],

};

Polygon

Polygon 用来表示一个面

由 type 和 coordinates 两个属性组成：

• 
  
• type 属性的值为 Polygon
  
• coordinates 属性的值为一个数组，数组的第一个元素为外环的坐标数组，后面的元素为内环的坐标数组
  

polygon 的坐标数组的第一个元素和最后一个元素是相同的，表示闭合

const PolygonJSON = {
type: "Polygon",
coordinates: [

    [

      [121.4737, 31.2304],

      [121.4837, 31.2504],

      [121.4937, 31.2304],

      [121.4737, 31.2304],

    ],

    [

      [121.4717, 31.2314],

      [121.4827, 31.2524],

      [121.4937, 31.2334],

      [121.4757, 31.2344],

    ],

  ],

};

MultiPolygon

MultiPolygon 用来表示多个面

由 type 和 coordinates 两个属性组成：

• 
  
• type 属性的值为 MultiPolygon
  
• coordinates 属性的值为一个数组，数组的每个元素都是一个面的坐标数组
  

const MultiPolygonJSON = {
type: "MultiPolygon",
coordinates: [

    [

      [

        [121.4737, 31.2304],

        [121.4837, 31.2504],

        [121.4937, 31.2304],

        [121.4737, 31.2304],

      ],

      [

        [121.4737, 31.2304],

        [121.4837, 31.2504],

        [121.4937, 31.2304],

        [121.4737, 31.2304],

      ],

    ],

    [

      [

        [121.4737, 31.2304],

        [121.4837, 31.2504],

        [121.4937, 31.2304],

        [121.4737, 31.2304],

      ],

      [

        [121.4737, 31.2304],

        [121.4837, 31.2504],

        [121.4937, 31.2304],

        [121.4737, 31.2304],

      ],

    ],

  ],

};

GeometryCollection

GeometryCollection 用来表示几何对象的集合

由 type 和 geometries 两个属性组成：

• 
  
• type 属性的值为 GeometryCollection
  
• geometries 属性的值为几何对象的数组
  

const GeometryCollectionJSON = {
type: "GeometryCollection",
geometries: [

    { type: "Point", coordinates: [121.4737, 31.2304] },

    {
type: "LineString",
coordinates: [

        [121.4737, 31.2304],

        [121.4837, 31.2504],

      ],

    },

  ],

};

可选属性

这些属性都是 GeoJSON 的扩展属性，不是 GeoJSON 规范的一部分

• 
  
• id 属性，用来描述 FeatureCollection 的唯一标识
  
• bbox 属性，用来描述 FeatureCollection 的边界框
  
  • 
    
  • 四至坐标，一般用来做数据裁剪
    
  • 这是一组左上角和右下角的坐标，示例：[minLon, minLat, maxLon, maxLat]
    
  
  
  
• properties 属性，用来描述 FeatureCollection 的属性
  
• crs 属性，用来描述坐标参考系
  

其他

coordinate

coordinate 是一个数组，表示一个点的坐标，数组的长度表示坐标的维度，一般是 2 维或 3 维

• 
  
• 2 维：[lon, lat]
  
• 3 维：[lon, lat, height]
  

coordinate 的第一个元素表示经度，第二个元素表示纬度，第三个元素表示高度

坐标顺序是 [lon, lat]，这个是推荐顺序，可由 crs 属性指定

coordinates 是多维数组：

• 
  
• 点：[lon, lat]
  
• 线：[[lon, lat], [lon, lat]]
  
• 面：[[[lon, lat], [lon, lat]]]
  
• 多面：[[[[lon, lat], [lon, lat]]]]
  

坐标参考系

最常使用的坐标系是 EPSG:4326 和 EPSG:3857：

• 
  
• EPSG:4326 是 WGS84（CGCS2000，大地） 坐标系，是 GeoJSON 规范的默认坐标系
  
• EPSG:3857 是 Web Mercator（墨卡托） 坐标系，是 OpenLayers 的默认坐标系
  

它们的区别：

• 
  
• EPSG:4326 是经纬度坐标系，EPSG:3857 是投影坐标系
  
• EPSG:4326 的坐标范围是 [-180, -90, 180, 90]，EPSG:3857 的坐标范围是 [-20037508.342789244, -20037508.342789244, 20037508.342789244, 20037508.342789244]
  
• EPSG:4326 的坐标单位是度，EPSG:3857 的坐标单位是米
  
• EPSG:4326 的坐标原点是 [0, 0]，EPSG:3857 的坐标原点是 [-20037508.342789244, -20037508.342789244]
  
• EPSG:4326 的坐标轴方向是 [x, y]，EPSG:3857 的坐标轴方向是 [x, -y]
  

在 ts 中使用

为了在 ts 使用 GeoJSON 能够有类型约束，我整理整理了一些 GeoJSON 的 ts 类型定义和创建 GeoJSON 的方法：

• 
  
• geojson.d.ts
  
• geojson.helper.ts
  

举例：

1. 
   
2. 
   

   表示一个点和多个点的 GeoJSON 集合：

   
   

   使用geojson.d.ts

   
   

   type PointType = FeatureCollection<Point | MultiPoint, GeoJsonProperties<T>>;
   
   const point2Geojson: PointType<{ id: string; name?: string }> = {
   type: "FeatureCollection",
   features: [
   
       {
   type: "Feature",
   geometry: {
   type: "Point",
   coordinates: [120.4737, 31.2304],
   
         },
   properties: { id: "12", name: "uccs" },
   
       },
   
       {
   type: "Feature",
   geometry: {
   type: "MultiPoint",
   coordinates: [
   
             [121.4737, 31.2304],
   
             [111.4737, 31.2204],
   
           ],
   
         },
   properties: { id: "1" },
   
       },
   
     ],
   
   };
   

   
   
   
3. 
   

   创建一个几何对象

   
   

   使用geojson.helper.ts

   
   

   const pointGeometry = point<{ id: string }>([120.4737, 31.2304], {
   id: "1",
   
   });
   const featureGeoJSON = feature<Point>(pointGeometry);
   

   
   
   

参考

• 
  
• GeoJSON
  
• GeoJSON 格式
  
• GeoJSON 格式规范
  
• EPSG 4326 vs EPSG 3857 (投影，数据集，坐标系)
  
• turf.js<
  
  作者：uccs
  来源：juejin.cn/post/7220706229488844858
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