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d3 geojson geoccircle椭圆等价

  •  3
  • LBaelish  · 技术社区  · 6 年前

    标题几乎说明了一切。我正在寻找一种生成geojson多边形的简便方法,定义类似于d3 geo的椭圆。 d3.geoCircle()(); 我想用这个geojson椭圆和d3 geo。为了阐明和举例说明,铯 capability 使用一个简单的函数,可以创建一个椭圆,如下所示:

    var ellipse = new Cesium.EllipseGeometry({
      center : Cesium.Cartesian3.fromDegrees(-75.59777, 40.03883),
      semiMajorAxis : 500000.0,
      semiMinorAxis : 300000.0,
      rotation : Cesium.Math.toRadians(60.0)
    });
    

    如果这个函数返回geojson,我将被设置。生成定义椭圆的geojson多边形的最佳方法是什么?

    1 回复  |  直到 6 年前
        1
  •  4
  •   Andrew Reid    6 年前

    D3没有提供任何真正有帮助的东西。普通的JavaScript可以很容易地实现这一点。首先,让我们在笛卡尔坐标空间中创建一个geojson椭圆。之后,我们可以用哈弗辛公式来画椭圆。

    1. 在笛卡尔坐标空间中创建一个geojson椭圆。

    这很简单,我使用的方法是计算给定角度下椭圆的半径。使用这些极坐标,我们可以将椭圆缝合在一起。椭圆在给定点的半径公式很容易找到,我用这个 source 这给了我们:

    enter image description here

    所以,我们可以很容易地迭代一系列的角度,计算这个角度的半径,然后把这个极坐标转换成笛卡尔坐标。可能是这样的:

    function createEllipse(a,b,x=0,y=0,rotation=0) {
    
      rotation = rotation / 180 * Math.PI;
      var n = n = Math.ceil(36 * (Math.max(a/b,b/a))); // n sampling angles, more for more elongated ellipses
      var coords = [];
    
      for (var i = 0; i <= n; i++) {
        // get the current angle
        var θ = Math.PI*2/n*i + rotation;
    
        // get the radius at that angle
        var r = a * b / Math.sqrt(a*a*Math.sin(θ)*Math.sin(θ) + b*b*Math.cos(θ)*Math.cos(θ));
    
        // get the x,y coordinate that marks the ellipse at this angle
        x1 = x + Math.cos(θ-rotation) * r;
        y1 = y + Math.sin(θ-rotation) * r;
    
        coords.push([x1,y1]);
      }
    
      // return a geojson object:
      return { "type":"Polygon", "coordinates":[coords] };
    
    }
    

    注:A/B:轴(像素),X/Y:中心(像素),旋转:旋转角度

    下面是一个简短的片段:

    var geojson = createEllipse(250,50,200,200,45);
    
    var svg = d3.select("body")
      .append("svg")
      .attr("width",600)
      .attr("height",500);
      
    var path = d3.geoPath();
    
    svg.append("path")
     .datum(geojson)
     .attr("d",path);
    
    
    function createEllipse(a,b,x=0,y=0,rotation=0) {
    
    	rotation = rotation / 180 * Math.PI;
    	var n = n = Math.ceil(36 * (Math.max(a/b,b/a))); // n sample angles
    	var coords = [];
    	
    	for (var i = 0; i <= n; i++) {
    	    // get the current angle
    		var θ = Math.PI*2/n*i + rotation;
    		
    		// get the radius at that angle
    		var r = a * b / Math.sqrt(a*a*Math.sin(θ)*Math.sin(θ) + b*b*Math.cos(θ)*Math.cos(θ));
    		
    		// get the x,y coordinate that marks the ellipse at this angle
    		x1 = x + Math.cos(θ-rotation) * r;
    		y1 = y + Math.sin(θ-rotation) * r;
    
    		coords.push([x1,y1]);
    	}
    	
    	// return a geojson object:
    	return { "type":"Polygon", "coordinates":[coords] };
    	
    }
    <script src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/d3/4.13.0/d3.min.js"></script>
    1. 应用哈弗辛公式。

    我所知道的Haversine和相关功能的最佳资源之一是 Moveable Type Scripts . 我几年前从那里得到的配方奶,做了一些修饰。我不会在这里分解公式,因为链接引用应该有用。

    因此,在哈弗斯线公式中,我们不需要计算笛卡尔坐标,而是可以取极坐标,用角度作为方位,半径作为距离,这应该是比较简单的。

    这可能看起来像:

    function createEllipse(a,b,x=0,y=0,rotation=0) {
    	
    	var k = Math.ceil(36 * (Math.max(a/b,b/a))); // sample angles
    	var coords = [];
    	
    	for (var i = 0; i <= k; i++) {
    	
    		// get the current angle
    		var angle = Math.PI*2 / k * i + rotation
    		
    		// get the radius at that angle
    		var r = a * b / Math.sqrt(a*a*Math.sin(angle)*Math.sin(angle) + b*b*Math.cos(angle)*Math.cos(angle));
    
    		coords.push(getLatLong([x,y],angle,r));
    	}
    	return { "type":"Polygon", "coordinates":[coords] };
    }
     
    function getLatLong(center,angle,radius) {
    	
    	var rEarth = 6371000; // meters
    	
    	x0 = center[0] * Math.PI / 180; // convert to radians.
    	y0 = center[1] * Math.PI / 180;
    	
    	var y1 = Math.asin( Math.sin(y0)*Math.cos(radius/rEarth) + Math.cos(y0)*Math.sin(radius/rEarth)*Math.cos(angle) );
    	var x1 = x0 + Math.atan2(Math.sin(angle)*Math.sin(radius/rEarth)*Math.cos(y0), Math.cos(radius/rEarth)-Math.sin(y0)*Math.sin(y1));
    	
    	y1 = y1 * 180 / Math.PI;
    	x1 = x1	* 180 / Math.PI;
    			
    	return [x1,y1];
    } 
    
    // Create & Render the geojson:
    var geojson = createEllipse(500000,1000000,50,70); // a,b in meters, x,y, rotation in degrees.
    var geojson2 = createEllipse(500000,1000000)
    
    var svg = d3.select("body")
      .append("svg")
      .attr("width",600)
      .attr("height",400);
      
    var g = svg.append("g");
    
    var projection = d3.geoMercator().translate([300,200]).scale(600/Math.PI/2);
    
    var path = d3.geoPath().projection(projection);
    
    g.selectAll("path")
     .data([geojson,geojson2])
     .enter().append("path")
     .attr("d", path);
     
    g.selectAll("circle")
      .data([[50,70],[0,0]])
      .enter().append("circle")
      .attr("cx", function(d) { return projection(d)[0] })
      .attr("cy", function(d) { return projection(d)[1] })
      .attr("r", 4)
      .attr("fill","orange");
    <script src=“https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/d3/4.13.0/d3.min.js”></script>

    注:A/B轴单位:米,X,Y,旋转角度

    也许这是一个很无聊的演示 this simple demonstration 更好:

    enter image description here

    我使用的公式假设地球是一个球体,而不是一个椭球体,这会导致距离误差高达0.3%。但是,根据地图比例,这通常会小于笔划宽度。

    代码段使用与IE不兼容的默认参数值,示例块提供IE支持