GeoJSON详解
GeoJSON
1.简介
GeoJSON是一种对各种地理数据结构进行编码的格式。GeoJSON对象可以表示几何、特征或者特征集合。
GeoJSON支持下面几何类型：点、线、面、多点、多线、多面和几何集合。GeoJSON里的特征包含一个几何对象和其他属性，特征集合表示一系列特征。
一个完整的GeoJSON数据结构总是一个（JSON术语里的）对象。在GeoJSON里，对象由名/值对–也称作成员的集合组成。对每个成员来说，名字总是字符串。成员的值要么是字符串、数字、对象、数组，要么是下面文本常量中的一个：“true”,“false"和"null”。数组是由值是上面所说的元素组成。
1.1.举例
GeoJSON特征集合：
{
//type是由GeoJSON对象的类型所确定的字符串，类型有："Point", "MultiPoint", "LineString", "MultiLineString", "Polygon", "MultiPolygon", "GeometryCollection", "Feature", "FeatureCollection"
"type": "FeatureCollection",
//特征对象的结合数组
"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"}
}
}
]
}
1.2.定义
- JavaScript对象表示和术语对象、名字、值、数组和数字
2.GeoJSON对象
GeoJSON总是由一个单独的对象组成。这个对象（指的是下面的GeoJSON对象）表示几何、特征或者特征集合。
- GeoJSON对象可能有任何数目成员（名/值对）。
- GeoJSON对象必须由一个名字为"type"的成员。这个成员的值是由GeoJSON对象的类型所确定的字符串。
- type成员的值必须是下面之一：“Point”, “MultiPoint”, “LineString”, “MultiLineString”, “Polygon”, “MultiPolygon”, “GeometryCollection”, “Feature”, 或者 “FeatureCollection”。这儿type成员值必须如这儿所示。
- GeoJSON对象可能有一个可选的"crs"成员，它的值必须是一个坐标参考系统的对象
- GeoJSON对象可能有一个"bbox"成员，它的值必须是边界框数组
2.1几何对象
几何是一种GeoJSON对象，这时type成员的值是下面字符串之一：“Point”, “MultiPoint”, “LineString”, “MultiLineString”, “Polygon”, “MultiPolygon”, 或者"GeometryCollection"。
除了“GeometryCollection”外的其他任何类型的GeoJSON几何对象必须由一个名字为"coordinates"的成员。coordinates成员的值总是数组。这个数组里的元素的结构由几何类型来确定。
2.1.1.位置 coordinates
位置是基本的几何结构。几何对象的"coordinates"成员由一个位置（这儿是几何点）、位置数组（线或者几何多点），位置数组的数组（面、多线）或者位置的多维数组（多面）组成。
位置由数字数组表示。必须至少两个元素，可以有更多元素。元素的顺序必须遵从x,y,z顺序（投影坐标参考系统中坐标的东向、北向、高度或者地理坐标参考系统中的坐标长度、纬度、高度）。任何数目的其他元素是允许的—其他元素的说明和意义超出了这篇规格说明的范围。
2.1.2.点
对类型"Point"来说，“coordinates"成员必须是一个单独的位置。
2.1.3.多点
对类型"MultiPoint"来说，"coordinates"成员必须是位置数组。
2.1.4.线
对类型"LineString"来说，“coordinates"成员必须是两个或者多个位置的数组。
线性环市具有4个或者更多位置的封闭的线。第一个和最后一个位置是相等的（它们表示相同的的点）。虽然线性环没有鲜明地作为GeoJSON几何类型，不过在面几何类型定义里有提到它。
2.1.5.多线
对类型“MultiLineString"来说，"coordinates"成员必须是一个线坐标数组的数组。
2.1.6.面
对类型"Polygon"来说，"coordinates"成员必须是一个线性环坐标数组的数组。对拥有多个环的的面来说，第一个环必须是外部环，其他的必须是内部环或者孔。
2.1.7.多面
对类型"MultiPlygon"来说，"coordinates"成员必须是面坐标数组的数组。
2.1.8.几何集合
类型为"GeometryCollection"的GeoJSON对象是一个集合对象，它表示几何对象的集合。
几何集合必须有一个名字为"geometries"的成员。与"geometries"相对应的值是一个数组。这个数组中的每个元素都是一个GeoJSON几何对象。
2.2.特征对象
类型为"Feature"的GeoJSON对象是特征对象。
-
特征对象必须由一个名字为"geometry"的成员，这个几何成员的值是上面定义的几何对象或者JSON的null值。
-
特征对象那个必须有一个名字为“properties"的成员，这个属性成员的值是一个对象（任何JSON对象或者JSON的null值）。
-
如果特征是常用的标识符，那么这个标识符应当包含名字为“id”的特征对象成员。
2.3.特征集合对象
类型为"FeatureCollection"的GeoJSON对象是特征集合对象。
类型为"FeatureCollection"的对象必须由一个名字为"features"的成员。与“features"相对应的值是一个数组。这个数组中的每个元素都是上面定义的特征对象。
3.坐标参考系统对象
GeoJSON对象的坐标参考系统（CRS）是由它的"crs"成员（指的是下面的CRS对象）来确定的。如果对象没有crs成员，那么它的父对象或者祖父对象的crs成员可能被获取作为它的crs。如果这样还没有获得crs成员，那么默认的CRS将应用到GeoJSON对象。
- 默认的CRS是地理坐标参考系统，使用的是WGS84数据，长度和高度的单位是十进制标示。
- 名字为"crs"成员的值必须是JSON对象（指的是下面的CRS对象）或者JSON的null。如果CRS的值为null,那么就假设没有CRS了。
- crs成员应当位于（特征集合、特征、几何的顺序的）层级结构里GeoJSON对象的最顶级，而且在自对象或者孙子对象里不应该重复或者覆盖。
- 非空的CRS对象有两个强制拥有的对象:“type"和"properties”。
- type成员的值必须是字符串，这个字符串说明了CRS对象的类型。
- 属性成员的值必须是对象。
- CRS应不能更改坐标顺序
3.1. 名字CRS
CRS对象可以通过名字来表明坐标参考系统。在这种情况下，它的"type"成员的值必须是字符串"name"。它的"properties"成员的值必须是包含"name"成员的对象。这个"name"成员的值必须是标识坐标参考系统的字符串。比如“urn:ogc:def:crs:OGC:1.3:CRS84"的OGC CRS的URN应当优先于旧的标识符如"EPSG:4326"得到选用：
"crs": {
"type": "name",
"properties": {
"name": "urn:ogc:def:crs:OGC:1.3:CRS84"
}
}
3.2. 连接CRS
CRS对象也可以连接到互联网上的CRS参数。在这种情况下，它的"type"成员的值必须是字符串"link",它的"properties"成员的值必须是一个连接对象
3.2.1.连接对象
连接对象由一个必需的成员：“href”，和一个可选的成员:“type”。
必需的"href"成员的值必须是解引用的URI（统一资源标识）。
可选的"type"成员的值必须是字符串，而且这个字符串暗示了所提供的URI里用来表示CRS参数的格式。建议值是:“proj4”,“ogcwkt”,esriwkt",不过可以使用其他值：
"crs": {
"type": "link",
"properties": {
"href": "http://example.com/crs/42",
"type": "proj4"
}
}
相对连接常常可以作为辅助文件里的CRS的直接处理器：
"crs": {
"type": "link",
"properties": {
"href": "data.crs",
"type": "ogcwkt"
}
}
4.边界框
为了包含几何、特征或者特征集合的坐标范围信息，GeoJSON对象可能有一个名字为"bbox的成员。bbox成员的值必须是2*n数组，这儿n是所包含几何对象的维数，并且所有坐标轴的最低值后面跟着最高者值。bbox的坐标轴的顺序遵循几何坐标轴的顺序。除此之外，bbox的坐标参考系统假设匹配它所在GeoJSON对象的坐标参考系统。
特征对象上的bbox成员的例子：
{ "type": "Feature",
"bbox": [-180.0, -90.0, 180.0, 90.0],
"geometry": {
"type": "Polygon",
"coordinates": [[
[-180.0, 10.0], [20.0, 90.0], [180.0, -5.0], [-30.0, -90.0]
]]
}
...
}
特征集合对象bbox成员的例子：
{ "type": "FeatureCollection",
"bbox": [100.0, 0.0, 105.0, 1.0],
"features": [
...
]
}
集合例子
下面例子中的每一个都表示一个完整的GeoJSON对象。注意JSON对象里的结尾的空白字符没有意义。例子里所用的空白符有助于说明这个数据结构，不过不是必需的。
点
点坐标是按照x,y顺序的(投影坐标的东向、北向，地理坐标的长度、高度）：
{ "type": "Point", "coordinates": [100.0, 0.0] }
线
线的坐标是位置数组
{ "type": "LineString",
"coordinates": [ [100.0, 0.0], [101.0, 1.0] ]
}
面
面的坐标是线性环坐标数组的数组。这个数组的第一个元素表示的是外部环。其他后续的元素表示的内部环（或者孔）。
没有孔的：
{ "type": "Polygon",
"coordinates": [
[ [100.0, 0.0], [101.0, 0.0], [101.0, 1.0], [100.0, 1.0], [100.0, 0.0] ]
]
}
有孔的：
{ "type": "Polygon",
"coordinates": [
[ [100.0, 0.0], [101.0, 0.0], [101.0, 1.0], [100.0, 1.0], [100.0, 0.0] ],
[ [100.2, 0.2], [100.8, 0.2], [100.8, 0.8], [100.2, 0.8], [100.2, 0.2] ]
]
}
多点
多点的坐标是位置数组：
{ "type": "MultiPoint",
"coordinates": [ [100.0, 0.0], [101.0, 1.0] ]
}
多线
多线的坐标是线坐标数组的数组:
{ "type": "MultiLineString",
"coordinates": [
[ [100.0, 0.0], [101.0, 1.0] ],
[ [102.0, 2.0], [103.0, 3.0] ]
]
}
多面
多面的坐标是面坐标数组的数组:
{ "type": "MultiPolygon",
"coordinates": [
[[[102.0, 2.0], [103.0, 2.0], [103.0, 3.0], [102.0, 3.0], [102.0, 2.0]]],
[[[100.0, 0.0], [101.0, 0.0], [101.0, 1.0], [100.0, 1.0], [100.0, 0.0]],
[[100.2, 0.2], [100.8, 0.2], [100.8, 0.8], [100.2, 0.8], [100.2, 0.2]]]
]
}
几何集合
几何集合的几何数组里的每个元素都是上面所描述的几何对象之一:
{ "type": "GeometryCollection",
"geometries": [
{ "type": "Point",
"coordinates": [100.0, 0.0]
},
{ "type": "LineString",
"coordinates": [ [101.0, 0.0], [102.0, 1.0] ]
}
]
}