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OpenLayers 3 之 地图图层(Layers) 详解



声明:文章为本人原创,转载或使用请注明作者和出处!!谢谢!

      如果不是专业的地图工作者,看到地图,可能觉得地图就是一张将三维世界映射到二维空间,很多信息混杂在一起表示空间信息的动态可交互图片,其实这只是表面现象。实际上地图是由一个或多个图层组成的,使用不同的图层存储不同类型的地物,比如由存储道路的图层,有展示拥堵情况的图层,通常还有一个含有基础地理信息(比如政区划分)的底图图层。

      在 OpenLayers 中,图层是使用 layer 对象表示的,主要有 热度图层(heatmaplayer)图片图层(imagelayer)切片图层(tilelayer)矢量图层(vectorlayer) 四种类型,它们都是继承 Layer 类的。

1、Layer 类

      OpenLayers 初始化一幅地图(map),至少需要一个可视区域(view),一个或多个图层( layer), 和 一个地图加载的目标 HTML 标签(target),其中最重要的是图层( layer)。

这里 可以看到 layer 类的定义,类的描述如下:

/**
* @classdesc
* Abstract base class; normally only used for creating subclasses and not
* instantiated in apps.
* A visual representation of raster or vector map data.
* Layers group together those properties that pertain to how the data is to be
* displayed, irrespective of the source of that data.
*/

layer 是一个虚基类,只用于让子类型继承和实现,自身不能实例化。主要功能是对 矢量地图数据 和 栅格地图数据的可视化表达。图层的外观,主要与数据渲染方式有关,与数据的来源关系不大。

初始化时,传入的参数有:

  • brightness,亮度,默认为 0
  • contrast,对比度,默认为 1
  • hue,色调,默认为0
  • opacity,透明度,默认为 1 ,即完全透明;
  • saturation,饱和度,默认为 1
  • source,图层的来源,如果在构造函数中没有传入相应的参数,可以调用 ol.layer.Layer#setSource方法来设置来源: layer.setSource(source)
  • visible,是否可见,默认为 true
  • extent,图层渲染的区域,即浏览器窗口中可见的地图区域。extent 是一个矩形范围,格式是[number, number, number, number] 分别代表 [left, bottom, right, top] 。如果没有设置该参数,图层就不会显示;
  • minResolution,图层可见的最小分辨率,当图层的缩放级别小于这个分辨率时,图层就会隐藏;
  • maxResolution,图层可见的最大分辨率,当图层的缩放级别等于或超过这个分辨率时,图层就会隐藏。

包含的共有方法有:
– getLayersArray( ),得到所有图层组成的数组;
– getLayerStatesArray( ),得到所有图层状态组成的数组;
– getSource( ),得到相应图层的来源;
– getSourceState( ),得到相应图层的来源状态;
– handleSourceChange_( ),处理 source 变动的函数;
– handleSourcePropertyChange_( ),处理 source 属性变动的函数;
– setSource( ),设置图层 source 属性,参数为一个 source 对象。

包含的私有方法有:
– visibleAtResolution( ),参数是 layerState 和 resolution,如果图层可见,返回 true ,如果传入了 resolution,也会比较 resolution 是否在 minResolution 和 maxResolution 之间。

在构造函数传入的参数中,source 是一个比较重要的属性,没有它,图层就没有实质性内容,这个 source 是什么呢,打开 ol.source 目录可以看到,有一个 source 基类,其余都是继承其的子类,这些子类非常的多:

  • imagesource.js(imagelayer的图层来源基类)

    • imagecanvassource.js
    • imagemapguidesource.js
    • imagestaticsource.js
    • imagevectorsource.js
    • imagewmssource.js
  • tilesource.js(切片图层 – tilelayer的来源基类)

    • tilearcgisrestsource.js
    • tiledebugsource.js
    • tilejsonsource.js
    • tileutfgridsource.js
    • tilevectorsource.js
    • tilewmssource.js
    • tileimagesource.js
      • zoomifysource.js
      • wmtssource.js,具有 WMTS 功能的服务器的发布的切片图层
      • bingmapssource.js,bingmaps也是属于切片图层类型,因为微软提供的是切片
      • xyzsource.js,一个具有 XYZ 格式的数据集
        • mapquestsource.js
        • osmsource.js
        • stamensource.js
  • vectorsource.js(vectorlayer的图层来源基类)

    • clustersource.js
  • wmssource.js,包含了 geoservergeoservergeoservergeoserver 等,这些地图服务器发布的基于 WMS 协议的图层服务

地图图层数据的来源有很多,同时格式也各异。实际应用,应该根据实际情况进行选择。

2、各类图层类型

      在 OpenLayers 3.x 中的 Layer 类型包括 heatmaplayer、imagelayer、tilelayer 和 vectorlayer 四种类型,它们都继承了 ol.layer.Layer 类,监听和触发的事件都在 ol.render.Event 中定义,共用的属性和状态都是在 layerbase 中定义的,它们除了从ol.layer.Layer 类继承而来的参数外,还定义了自己的属性和方法。下面我们来分别看看这几个图层类型。

PS: 我们基于以前的代码,在 OpenLayers之使用AJAX 中有下载源码链接,修改 map_utils.js 中的 map 来查看效果。

      不管使用什么图层类型,初始化 map 同时,如果不明确指定 control 对象,那么就会默认包含 缩放鼠标拖拽 功能,关于这个 Control 对象,在后面的博客中会讲到,现在认为 Control 就是一个控制与地图交互的工具就好。

2.1 heatmaplayer

      将矢量数据渲染成热度图的类,继承了 ol.layer.Vector 类,ol.layer.Vector 继承了ol.layer.Layer 类, 额外的参数是 olx.layer.HeatmapOptions ,其定义如下:

/**
 * @enum {string}
 */
ol.layer.HeatmapLayerProperty = {
  BLUR: 'blur',
  GRADIENT: 'gradient',
  RADIUS: 'radius'
};

    注意到 heatmap 图层比起其它类型的图层多了三个属性,常用的是 blur 和 radius,这两个属性什么作用呢,我们可以调整一下看看效果:

这里写图片描述

没错,blur 控制圆点的边缘,对边缘做模糊化; radius 则规定了圆点的半径。:并不是点,而是圆。

2.1.1实例

首先创建一个 heatmaplayer 对象:

var vector = new ol.layer.Heatmap({
  source: new ol.source.KML({
    url: 'data/kml/2012_Earthquakes_Mag5.kml',
    projection: 'EPSG:3857',
    extractStyles: false
  }),
  blur: parseInt(blur.value, 10),
  radius: parseInt(radius.value, 10)
});

这里 heatmap 使用KML格式,本地文件data/kml/2012_Earthquakes_Mag5.kml 作为 heatmap 的来源,数据是2012年全球地震发生的位置和震级等简单的描述信息,然后将 heatmap 图层加到 map 中:

map = new ol.Map({  //初始化map
    target: 'map',
    layers: [
      new ol.layer.Tile({
        source: new ol.source.MapQuest({layer: 'sat'})
      }),
      heatmap
    ],
    view: new ol.View({
      center: ol.proj.transform([37.41, 8.82], 'EPSG:4326', 'EPSG:3857'),
      zoom: 4
    })
}); 

查看运行效果:

热度图

2.2 imagelayer

      主要是指服务器端渲染的图像,可能是已经渲染好的图像,或者是每一次请求,都根据请求内容定制化地生成一幅图片,该图层类型支持任意的范围和分辨率。

2.2.1 实例

首先实例化一幅图片图层:

/**
 * create an imageLayer 
 */
var extent = [0, 0, 3264, 2448];
var projection = new ol.proj.Projection({
            code: 'EPSG:4326',
            extent: extent
        }),
var imageLayer = new ol.layer.Image({
    source: new ol.source.ImageStatic({
        url: 'sample.jpg',
        projection: projection,
        imageExtent: extent
    })
})

        与 heatmap 一样,首先需要传入 URL 参数,即图片地址,这里可以是网络图片的地址,或者是本地的文件地址;然后需要传入参考坐标系 projection,code 是一个标识,可以是任何字符串,如果是EPSG:4326 或者是 EPSG:3857 ,那么就会使用这两个坐标系,如果不是,就使用默认的坐标系,extent 是一个矩形范围,上面已经提到;imageLayer 的第三个参数是 imageExtent 表示图片的尺寸,这里我们不能改变图片的原来的比例,图片只会根据原来的比例放大或缩小。

最后将 imageLayer 加到地图中:

map = new ol.Map({  //初始化map
    target: 'map',
    layers: [ imageLayer ],
    view: new ol.View({
      projection: projection,
      center: ol.extent.getCenter(extent),
      zoom: 2
    })
}); 

效果如下:

这里写图片描述

放大之后感觉很像必应搜索的界面的感觉,有木有 ^_^|:

这里写图片描述

2.3 tilelayer

      切片地图是比较常用的图层类型,切片的概念,就是利用网格将一幅地图切成大小相等的小正方形,如图:

这里写图片描述

这样就明白我们使用百度地图等地图时为什么网速慢时候,会一块一块的加载的原因了吧!对,因为是切片。

      当请求地图的时候,会请求视口(也就是浏览器可见的区域)可见的区域内包含的切片,其余的切片不会请求,这样就节省了网络带宽,而且一般这些切片都是预先切好的,且分为不同的缩放级别,根据不同的缩放级别分成不同的目录。如果将这些切片地图放到缓存中,那访问速度会更快。

继承了 ol.layer.Layer ,额外的参数是 olx.layer.TileOptions ,其定义如下:

/**
* @typedef {{brightness: (number|undefined),
* contrast: (number|undefined),
* hue: (number|undefined),
* opacity: (number|undefined),
* preload: (number|undefined),
* saturation: (number|undefined),
* source: (ol.source.Tile|undefined),
* visible: (boolean|undefined),
* extent: (ol.Extent|undefined),
* minResolution: (number|undefined),
* maxResolution: (number|undefined),
* useInterimTilesOnError: (boolean|undefined)}}
* @api
*/

      可以看出,多出了 preload 和 useInterimTilesOnError 两个参数,preload 是在还没有将相应分辨率的渲染出来的时候,将低分辨率的切片先放大到当前分辨率(可能会有模糊),填充到相应位置,默认是 0,现在也就明白了当网速慢时,为什么地图会先是模糊的,然后再变清晰了吧,就是这个过程!useInterimTilesOnError是指当加载切片发生错误时,是否用一个临时的切片代替,默认值是 true

2.3.1 实例

其实在 加载地图的例子 中,我们就是请求 MapQuest 的切片地图:

map = new ol.Map({  //初始化map
    target: 'map',
    layers: [
      new ol.layer.Tile({
        source: new ol.source.MapQuest({layer: 'sat'})
      })
    ],
    view: new ol.View({
      center: ol.proj.transform([37.41, 8.82], 'EPSG:4326', 'EPSG:3857'),
      zoom: 2
    })
}); 

其中的 ol.layer.Tile 就是切片图层类型,来源是 MapQuest ,layer
是请求的图层的类型, MapQuest 有三种类型的图层:osm, sathybosm 就是 OpenStreetMap 的缩写,是其提供的数据, sat 是卫星图,hyb 是两种类型的混合图层。

我们可以查看一下浏览器的网络请求内容:

这里写图片描述

这里是 Firefox 浏览器的 Firebug 网络请求面板,可见其请求的图片,是一块块的,且是基于一定的编号规则进行编号的。

2.4 vectorlayer

      在 OpenLayers之使用Vector Layer 中曾经使用过,即矢量图层,矢量图层实际上是在客户端渲染的图层类型,服务器返回的数据或者文件会通过 OpenLayers 进行渲染,得到相应的矢量图层。

在客户端渲染的矢量数据图层,继承了 ol.layer.Layer ,额外的参数是 olx.layer.VectorOptions ,其定义如下:

> /**
 * @typedef {{brightness: (number|undefined),
 *     contrast: (number|undefined),
 *     renderOrder: (function(ol.Feature, ol.Feature):number|null|undefined),
 *     hue: (number|undefined),
 *     minResolution: (number|undefined),
 *     maxResolution: (number|undefined),
 *     opacity: (number|undefined),
 *     renderBuffer: (number|undefined),
 *     saturation: (number|undefined),
 *     source: (ol.source.Vector|undefined),
 *     style: (ol.style.Style|Array.<ol.style.Style>|ol.style.StyleFunction|undefined),
 *     updateWhileAnimating: (boolean|undefined),
 *     updateWhileInteracting: (boolean|undefined),
 *     visible: (boolean|undefined)}}
 * @api
 */

      相对于一般的图层,多出了 renderOrder、renderBuffer、style、updateWhileAnimating 和 updateWhileInteracting 五个参数。renderOrder 是指渲染地理要素时的顺序,一般情况下,在渲染之前,要素是基于一定规则排序的,而渲染就是根据这个顺序进行依次渲染的,这个参数便指定了这个排序规则,如果赋值为 null ,那么就不会对地理要素进行排序,渲染也不会有一定的顺序;renderBuffer 表示地图的视口区域的缓冲区;style 规定了矢量图层的样式,就是配色和形状等等;updateWhileAnimating 表示当有动画特效时,地理要素是否被重新创建,默认是 false,当设置为 true 时,可能会对性能有所影响;updateWhileInteracting 表示当 地理要素 交互时,是否会被重新渲染。

2.4.1 实例

首先创建一个 矢量图层:

vectorLayer = new ol.layer.Vector({ //初始化矢量图层
  source: new ol.source.GeoJSON({
    projection: 'EPSG:3857',
    url: 'data/geojson/countries.geojson'   //从文件加载边界等地理信息
  }),
  style: function(feature, resolution) {
    style.getText().setText(resolution < 5000 ? feature.get('name') : '');  //当放大到1:5000分辨率时,显示国家名字
    return [style];
  }
});

服务器返回的 GeoJSON 格式的文件 data/geojson/countries.geojson 包含国家的边界数据,属于多边形类型,经过 OpenLayers 渲染之后得到结果如下:

这里写图片描述

可以看到蓝色的线为各个国家的边界,当鼠标在某个国家上方时,相应的区块会变红色,这是添加的事件,我们可以改变其样式,注意到 vectorlayer 相对于其他类型的图层,还包含了一个 style 参数,这个参数便是控制矢量图层的外观样式的,其定义如下:

/**
 * 定义矢量图层
 * 其中style是矢量图层的显示样式 
 */
var style = new ol.style.Style({
  fill: new ol.style.Fill({ //矢量图层填充颜色,以及透明度
    color: 'rgba(255, 255, 255, 0.6)'
  }),
  stroke: new ol.style.Stroke({ //边界样式
    color: '#319FD3',
    width: 1
  }),
  text: new ol.style.Text({ //文本样式
    font: '12px Calibri,sans-serif',
    fill: new ol.style.Fill({
      color: '#000'
    }),
    stroke: new ol.style.Stroke({
      color: '#fff',
      width: 3
    })
  })
});

style 是一个 ol.style.Style 类型,矢量图层是可以调节透明度的,如下:

fill: new ol.style.Fill({ //矢量图层填充颜色,以及透明度
    color: 'rgba(255, 255, 255, 0.6)'
  })

rgba 的最后一个变量就是控制透明度的变量,范围是 0~1,0 表示不透明,1 代表完全透明。因为这里主要讲 Layer,所以关于 ol.style.Style 其它的内容,这里就不多说了。

3、讨论

      现在非常流行的地图,如百度地图或者高德地图提供的是什么layer类型呢?我们来分别看看它们在 Firefox 看到的网络请求图:

百度地图:

这里写图片描述

高德地图:

这里写图片描述

通过上面的讨论,我们可以得出结论,它们都是提供的网络切片图层类型,而一些加载的地理要素,如酒店等,便是加载在一个矢量图层中的,所以说,它们是混杂着切片图层和矢量图层的。

4、总结

      其实图层可以按照渲染的位置分为两类,一类是在服务器端渲染好,以图片形式返回浏览器的, imagelayer 和 tilelayer 都是属于这种类型;另一类是在浏览器渲染的图层类型,vectorlayer 和 heatmaplayer 就是这种类型。

OK,终于写完了,好累好累!

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转载自:https://blog.csdn.net/qingyafan/article/details/45398131