GeoJSON规范说明

1.GeoJSON简介

GeoJSON 是基于JavaScript Object Notation (JSON) 的地理空间数据可交换格式（geospatial data interchange format）。它定义了多种类型的 JSON对象 以及如何通过不同的组合的方式来表示相应的地理特征、属性和空间扩展（spatial extents）。

GeoJSON 使用地理坐标参考系统（geographic coordinate reference system）—— World Geodetic System 1984，并以小数作为表示单元。

数据堂使用 GeoJSON 作为图像类标注信息的表示格式。

1.1 GeoJSON定义

  • 对JavaScript对象表示符（JSON），以及相关术语 object，member， name，value，array，number，true ，false 和 null 的解释与在[ RFC7159 ]中的定义相同。
  • 在这篇文档中，术语 geometry type 指代七种（大小写敏感）的字符串： Point，MultiPoint，LineString，MultiLineString，Polygon， MultiPolygon 和 GeometryCollection。
  • 术语 GeoJSON types 作为另一种缩写标识符，指代九种（大小写敏感）的字符串： Feature，FeatureCollection，以及上述列出的所有geometry types。
  • 需要注意的是，FeatureCollection 和 GeometryCollection 中的词语 Collection 对于数组的成员（array members）在语义上没有任何特殊的含义。它们的成员 features 和 geometries ，是标准的有序JSON数组，而非无序集合。

1.2 GeoJSON举例

{
"type": "FeatureCollection",
"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"}
    }
  }
]
}

2.GeoJSON对象（GeoJSON object）

一个 GeoJSON object 代表一个几何（Geometry），特征（Feature）或者是特征的集合。

  • 每个GeoJSON对象都是一个JSON对象；
  • 每个GeoJSON对象都有一个名称为 type 的成员，它的值 必须 是 GeoJSON types 中的一个；
  • 一个GeoJSON对象 可能 会有一个名称为 bbox 的成员，它的值 必须 是一个 边界框数组（bounding box array，详见 2.4 边界框(Bounding Box) ）；
  • 一个GeoJSON对象也 可能 有其他成员。

2.1 几何对象(Geometry Object)

一个Geometry对象表示坐标空间中的点（points）、曲线（curve）和面（surfaces）。

  • Geometry对象的 type 成员的值 必须 是 1.1 GeoJSON定义 提到的七种之一；
  • Geometry对象中，除了 GeometryCollection 外的其他任何类型 必须 有一个名字为 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。GeoJSON可能会将一个空的 coordinates 数组解释成 null 对象。

  • 2.1.1 位置(Position)

    位置是基本的几何结构。Geometry对象的 coordinates 成员可以由以下组成：

    • 当几何图形是点（Point）时，是一个 Position 元素;
    • 当几何图形是线（LineString） 或多点（MultiPoint）时，是 Position 数组；
    • 当几何图形是多边形（Polygon）或多线时（MultiLineString）时，是 LineString 数组或线性环（linear ring）坐标；
    • 当几何图形是多多边形（MultiPolygon）时，是 Polygon 坐标数组；

    位置由数字数组表示，必须 至少包含两个元素。元素的顺序必须遵从 x, y (, z) 顺序（按照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(Point)

    对类型 Point 来说， coordinates 成员必须是一个单独的位置。

  • 2.1.3 多点(MultiPoint)

    对类型 MultiPoint 来说， coordinates 成员必须是位置数组。

  • 2.1.4 线(LineString)

    对类型 LineString 来说， coordinates 成员必须是两个或者多个位置的数组。

  • 2.1.5 多线（MultiLineString）

    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 多边形（Polygon）

    对类型”Polygon”来说，”coordinates”成员必须是一个线性环坐标数组的数组。对拥有多个环的多边形来说，第一个环必须是外部环，其他的必须是内部环或者孔。

    • 无孔多边形：

      { "type": "Polygon",
  "coordinates": [
    [
      [100.0, 0.0], [101.0, 0.0], [101.0, 1.0],
      [100.0, 1.0], [100.0, 0.0]
    ]
  ]
}

    • 含孔多边形：

      { "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]
    ]
  ]
}

  • 2.1.7 多边形集合（MultiPolygon）

    对类型”MultiPlygon”来说，”coordinates”成员必须是多边形坐标数组的数组。

  • 2.1.8 几何集合（GeometryCollection）

    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。示例如下：

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

2.2 特征对象(Feature Object)

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 特征对象集合(FeatureCollection Object)

类型为 FeatureCollection 的GeoJSON对象是特征集合对象。

  • 特征集合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。

2.4 边界框(Bounding Box)

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，这里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": [
        ...
    ]
}

3.GeoJSON Cheat Sheet

Note

为方便读者理解和查询，我们整合了Wiki上 GeoJSON 的介绍，以下表格来自 GeoJSON Wiki 。

3.1 Geometry 基本类型 （Geometry primitives）

Tpye Picture Examples
Point
../_images/51px-SFA_Point.svg.png 
{
  "type": "Point",
  "coordinates": [30, 10]
}
LineString
../_images/51px-SFA_LineString.svg.png 
{
  "type": "LineString",
  "coordinates": [
          [30, 10], [10, 30], [40, 40]
        ]
}
Polygon
../_images/SFA_Polygon.svg.png 
{
  "type": "Polygon",
  "coordinates": [
          [[30, 10],[40, 40],
          [20, 40],[10, 20],[30, 10]]
        ]
}
Polygon (hole)
../_images/SFA_Polygon_with_hole.svg.png 
{
  "type": "Polygon",
  "coordinates": [
          [
           [35, 10],[45, 45],[15, 40],
           [10, 20],[35, 10]
          ],
          [
           [20, 30], [35, 35],
           [30, 20], [20, 30]
          ]
        ]
}

3.2 Geometry 组合（Multipart geometries）

Tpye Picture Examples
Multi-Point
../_images/51px-SFA_MultiPoint.svg.png 
{
  "type": "MultiPoint",
  "coordinates": [
          [10, 40], [40, 30],
          [20, 20], [30, 10]
        ]
}
Multi-LineString
../_images/51px-SFA_MultiLineString.svg.png 
{
  "type": "MultiLineString",
  "coordinates": [
         [[10, 10],[20, 20],[10, 40]],
         [[40, 40], [30, 30],
         [40, 20], [30, 10]]
        ]
}
Multi-Polygon
../_images/SFA_MultiPolygon.svg.png 
{
  "type": "MultiPolygon",
  "coordinates": [
          [
           [[30, 20], [45, 40],
           [10, 40], [30, 20]]
          ],
          [
           [[15, 5],[40, 10],[10, 20],
           [5, 10], [15, 5]]
          ]
        ]
}
Multi-Polygon (hole)
../_images/SFA_MultiPolygon_with_hole.svg.png 
{
  "type": "MultiPolygon",
  "coordinates": [
          [
           [[30, 20], [45, 40],
           [10, 40], [30, 20]]
          ],
          [
           [[15, 5],[40, 10],[10, 20],
           [5, 10], [15, 5]]
          ]
        ]
}