Flutter地理位置服务插件d4_geo的使用

d4_geo

地理投影、球面形状和球面三角学。

文档

地图投影有时被实现为点变换：一个函数，它接受给定的经度λ和纬度φ，并返回平面上对应的xy位置。例如，这是球面墨卡托投影（以弧度为单位）：

num mercator(num lambda, num phi) {
  final x = lambda;
  final y = log(tan(pi / 4 + y / 2));
  return [x, y];
}

这在几何仅由点组成时是一个合理的做法。但是，对于诸如多边形和折线这样的离散几何怎么办？

离散几何在从球体投影到平面时引入了新的挑战。球形多边形的边缘是测地线（大圆的一部分），而不是直线。在所有地图投影中，除了正交投影外，测地线变为曲线，因此准确投影需要沿每条弧进行插值。D4 使用自适应采样，灵感来源于Visvalingam 的线简化方法，以平衡准确性和性能。

多边形和折线的投影也必须处理球体和平面之间的拓扑差异。某些投影需要切割跨越子午线的几何图形，而其他投影则需要将几何图形剪裁到大圆上。球形多边形还需要一个绕行顺序约定来确定多边形哪一侧是内部：小于半球的多边形的外部环必须顺时针，而大于半球的多边形的外部环必须逆时针。表示孔洞的内部环必须使用与外部环相反的绕行顺序。

D4 使用球形GeoJSON 在 Dart 中表示地理特征。D4 支持各种常见的和不寻常的地图投影。并且由于 D4 使用球形几何表示数据，你可以通过旋转几何图形来应用任何方面到任何投影。

查看以下内容之一：

• 路径 - 从 GeoJSON 生成 SVG 路径数据
• 投影 - 将球形几何投影到平面
• 流 - 变换（无论是球形还是平面）几何
• 形状 - 生成圆形、线条和其他球形几何
• 球面数学 - 球形几何的低级方法

提示：要将 shapefiles 转换为 GeoJSON，请使用 shapefile 包。

警告：D4 的绕行顺序约定也用于 TopoJSON 和 ESRI shapefiles；然而，它是与 GeoJSON 的 RFC 7946 相反的约定。还请注意，标准 GeoJSON WGS84 使用的是平面等距投影坐标，而不是球面坐标，因此可能需要拼接以去除子午线切割。

完整示例 Demo

以下是一个完整的示例，展示了如何在 Flutter 应用程序中使用 d4_geo 插件来处理地理数据。

import 'package:flutter/material.dart';
import 'package:d4_geo/d4_geo.dart';

void main() => runApp(MyApp());

class MyApp extends StatelessWidget {
  [@override](/user/override)
  Widget build(BuildContext context) {
    return MaterialApp(
      home: Scaffold(
        appBar: AppBar(title: Text('d4_geo Example')),
        body: Center(child: GeoJsonMapView()),
      ),
    );
  }
}

class GeoJsonMapView extends StatefulWidget {
  [@override](/user/override)
  _GeoJsonMapViewState createState() => _GeoJsonMapViewState();
}

class _GeoJsonMapViewState extends State<GeoJsonMapView> {
  List<Map<String, dynamic>> geoJsonData = [
    // 示例 GeoJSON 数据
    {
      "type": "Feature",
      "geometry": {
        "type": "Polygon",
        "coordinates": [
          [
            [-122.4194, 37.7749],
            [-122.4194, 37.3287],
            [-121.8863, 37.3287],
            [-121.8863, 37.7749],
            [-122.4194, 37.7749]
          ]
        ]
      },
      "properties": {}
    }
  ];

  [@override](/user/override)
  Widget build(BuildContext context) {
    return Container(
      child: FutureBuilder(
        future: D4Geo.project(geoJsonData),
        builder: (context, snapshot) {
          if (snapshot.connectionState == ConnectionState.done) {
            if (snapshot.hasError) {
              return Text("Error: ${snapshot.error}");
            } else {
              var projectedData = snapshot.data;
              return CustomPaint(
                size: Size(300, 300),
                painter: GeoJsonPainter(projectedData),
              );
            }
          } else {
            return CircularProgressIndicator();
          }
        },
      ),
    );
  }
}

class GeoJsonPainter extends CustomPainter {
  final List<dynamic> geoJsonData;

  GeoJsonPainter(this.geoJsonData);

  [@override](/user/override)
  void paint(Canvas canvas, Size size) {
    Paint paint = Paint()
      ..color = Colors.blue
      ..style = PaintingStyle.stroke
      ..strokeWidth = 2.0;

    Path path = Path();

    for (var feature in geoJsonData) {
      var coordinates = feature['geometry']['coordinates'][0];
      for (int i = 0; i < coordinates.length - 1; i++) {
        var point1 = coordinates[i];
        var point2 = coordinates[i + 1];

        path.moveTo(point1[0] * size.width, point1[1] * size.height);
        path.lineTo(point2[0] * size.width, point2[1] * size.height);
      }
    }

    canvas.drawPath(path, paint);
  }

  [@override](/user/override)
  bool shouldRepaint(GeoJsonPainter oldDelegate) {
    return oldDelegate.geoJsonData != geoJsonData;
  }
}