三分钟搞懂 GeoJSON 是什么？

前言

GeoJSON（地理 JSON）是一种开放的标准数据格式，用于表示地理信息和地理特征的地理数据。它基于 JSON（JavaScript Object Notation）格式，旨在用于描述地理和空间信息，例如地图数据、地理特征、地理坐标等。GeoJSON 通常用于 Web 地图应用、地理信息系统（GIS）、地理空间数据的存储和交换，以及其他与地理位置相关的应用。

GeoJSON 的主要特点包括：

地理特征：GeoJSON 允许表示各种地理特征，如点（Point）、线（LineString）、多边形（Polygon）、多点（MultiPoint）、多线（MultiLineString）、多边形集合（MultiPolygon）、几何集合（GeometryCollection）、特征对象（Feature）、以及特征集合（FeatureCollection）等。这使得它适用于各种地理数据的表示。
地理坐标：GeoJSON 使用经度和纬度坐标来表示地理位置。这些坐标通常使用 WGS 84 坐标系，这是一种广泛使用的地理坐标系。在国际上，每个坐标系统都会被分配一个 EPSG 代码，EPSG:4326 就是 WGS84 的代码。
属性信息：GeoJSON 允许为地理特征添加属性信息。这些属性信息通常以键-值对的形式包含在 GeoJSON 对象中，使用户能够附加各种属性数据。
简洁性：GeoJSON 使用 JSON 格式，这使得它易于阅读、编写和解析。JSON 是一种文本格式，易于与各种编程语言兼容。

GeoJSON 通常用于 Web 地图应用中，例如 高德、OpenLayers 和 Mapbox，用于将地理数据显示在地图上。它也被用于地理信息系统，用于地理数据的导入、导出和存储。许多地理信息数据提供者和地理数据 API 也支持 GeoJSON 格式，使其成为广泛应用的标准。

GeoJSON 对象

GeoJSON 对象分为三种：几何对象、特征对象、特征集合对象

几何对象

GeoJSON 支持以下几何类型：Point，MultiPoint，LineString，MultiLineString，Polygon，和MultiPolygon。

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。

点（Point）

{
  "type": "Point",
  "coordinates": [100.0, 0.0]
}

多点（MultiPoint）

{
    "type": "MultiPoint",
    "coordinates": [
        [ 100, 0 ],
        [ 101, 1 ]
    ]
}

线（LineString）

{
    "type": "LineString",
    "coordinates": [
        [ 100, 0 ],
        [ 101, 1 ]
    ]
}

多线（MultiLineString）

{
    "type": "MultiLineString",
    "coordinates": [
        [ [100.0, 0.0], [101.0, 1.0] ],
        [ [102.0, 2.0], [103.0, 3.0] ]
    ]
}

多边形（Polygon）

不带孔

{
    "type": "Polygon",
    "coordinates": [
        [
            [ 100, 0 ],
            [ 101, 0 ],
            [ 101, 1 ],
            [ 100, 1 ],
            [ 100, 0 ]
        ]
    ]
}

带孔的

{
    "type": "Polygon",
    "coordinates": [
        [
            [ 100, 0 ],
            [ 101, 0 ],
            [ 101, 1 ],
            [ 100, 1 ],
            [ 100, 0 ]
        ],
        [
            [ 100.2, 0.2 ],
            [ 100.8, 0.2 ],
            [ 100.8, 0.8 ],
            [ 100.2, 0.8 ],
            [ 100.2, 0.2 ]
        ]
    ]
}

多个多边形（Polygon）

{
  "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

{ "type": "GeometryCollection",
  "geometries": [
    { "type": "Point",
      "coordinates": [100.0, 0.0]
      },
    { "type": "LineString",
      "coordinates": [ [101.0, 0.0], [102.0, 1.0] ]
      }
  ]
}

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）。

{
    "type":"Feature",
    "properties":{},
    "geometry":{ "type": "Point", "coordinates": [100.0, 0.0] }
}

特征集合对象

特征集合对象 type 为 FeatureCollection，必须有一个名字为 features 的属性。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。

这个是一个基本的特征集合对象示例，包含点、线、多边形。

{
  "type": "FeatureCollection",
  "features": [
    {
      "type": "Feature",
      "geometry": {
        "type": "Point",
        "coordinates": [102.0, 0.5]
      },
      "properties": {
        "name": "点"
      }
    },
    {
      "type": "Feature",
      "geometry": {
        "type": "LineString",
        "coordinates": [
          [102.0, 0.0],
          [103.0, 1.0],
          [104.0, 0.0],
          [105.0, 1.0]
        ]
      },
      "properties": {
        "name": "线"
      }
    },
    {
      "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": {
        "name": "多边形"
      }
    }
  ]
}

坐标参考系统对象

GeoJSON 对象的坐标参考系统（CRS）是由它的 crs 属性来确定的。如果对象没有 crs 属性，那么它的父对象或者祖父对象的 crs 属性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。

{
    "type": "FeatureCollection",
    "crs": {
        "type": "name",
        "properties": {
            "name": "urn:ogc:def:crs:OGC:1.3:CRS84"
        }
    },
    "features": []
}

边界框

通常情况下，坐标参考系统对象会包含几何、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 的属性。bbox 属性的值必须是 2*n 数组，n 是所包含几何对象的维数（如二维简单的经纬度，将包含经度和纬度的最大值、最小值，如果是三维空间将多一个高度的最大值、最小值。），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": []
  }