WebGIS中等值線前端生成繪制簡析


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1.背景

等值線是GIS制圖中常見的功能,一般有兩種思路:一種是先進行插值生成等值面柵格圖,然后將等值面提取成等值線;另一種是進行插值后,直接再根據算法進行插值點連接生成一條盡量閉合以及平滑的曲線。

在進行插值中,有很多算法可以選擇,各種算法中也會有不同的參數需要調試,並且更具實際情況,比如地理環境因素等進行微調,最后建模。這里我們要討論的是忽略一切外在因素,只根據坐標、等值字段值進行插值和展示的探討。

常見解決方案為,算法后台生成圖片,前端展示。這里我們探討如何前端直接生成。前端生成等值面的好處很多:最大的好處就是規避后台壓力,並且可以隨時控制顯示樣式。

 

2.插值算法簡介  

基於網格GRID來進行問題簡化是GIS領域中的常見套路,WebGIS中更是常用。這里同樣我們也能把等值線的算法基於GRID來實現。

a.對范圍內的面按照網格來划分,每一個網格的四角坐標平均插值出對應的坐標。

                                       

b. 選定一個矩形開始,追蹤等值線,等值線一定是連續的,所以在相鄰矩形邊界上的一個數值點,肯定會在下一個矩形中找到后續點。而且,一定是成對出現的,也就是說,肯定能發現后續的等值點,也許不止一個(另有辦法追蹤),但不會出現找不到的情況。

 

c. 在一個矩形的四邊中也有可能出現有多於一對的等值點情況,如何追蹤下一點取決於你的算法,一般是取相鄰點(避免與另一條等值線交叉)。

 

d.將所有的點連接起來成為等值線,再對等值線進行平滑。

e.最后在地圖上繪出。

3.開源GIS庫——Turfjs

這里,我們並不需要重頭來寫等值線插值算法,在著名的開源GIS前端庫——Turfjs中,已經幫我們完成了這些工作。這里我簡單介紹下Truf.js。

Turf.js官網地址:http://turfjs.org/

Turf.js中的幾何數據組織規范以WKT格式為標准。其官網中包含了詳細的接口介紹和樣例講解。這里我給出我們需要用的接口:

 

4.實現步驟

這里我簡單給出可以優化的地方:

a.對不同的break線給不同樣式。

b.加上標注break值。

c.對數據進行平滑。

以下為最終效果圖:

 

 

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