计算给定坐标周围3公里范围内的范围内的4个角落的最大最小经纬度实例

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本文展示了如何利用PHP编程和Haversine公式,计算给定坐标周围3公里内的四个角落的最大最小经纬度。提供了一个函数实现,并通过纽约市的经纬度举例展示其用法,有助于理解地理坐标计算。

在这个实例中,我们将使用PHP编程语言来计算给定坐标周围3公里范围内的4个角落的最大最小经纬度。我们将使用Haversine公式来进行距离计算,该公式可以在给定两个经纬度坐标之间计算出球面上的距离。

以下是实现此功能所需的代码:

<?php

function getBoundingBox($latitude, $longitude, $distance)
{
   
   
    // 地球半径(单位:千米)
    $earthRadius <
<think>我们正在使用Cesium.js库来绘制北斗网格码。北斗网格码是基于地理位置的网格编码系统,通常用于空间索引和位置服务。 在给定经纬度范围下绘制北斗网格码,我们需要: 1. 理解北斗网格码的编码规则(假设我们使用北斗网格码的标准,如GeoSOT网格)。 2. 根据给定经纬度范围,计算范围内各个网格的边界坐标3. 在Cesium中绘制这些网格(通常使用多边形或矩形)。 由于Cesium本身没有直接提供绘制北斗网格码的功能,我们需要自己实现网格的划分和绘制。 步骤: a. 确定网格的层级(例如第几级网格)。 b. 根据层级计算网格的大小(经度和纬度方向上的跨度)。 c. 对于给定经纬度范围,遍历每个网格,计算其四个角点的坐标。 d. 使用Cesium的Polygon或Rectangle绘制每个网格。 注意:北斗网格码的划分可能基于特定的投影或划分规则(例如,GeoSOT网格使用四叉树划分,每个网格都是矩形,但在高纬度地区由于投影变形可能不是严格的矩形)。 为简化,我们假设在给定范围内(比如小范围)可以近似为矩形。 实现思路: 1. 定义一个函数,输入:最小经度、最大经度、最小纬度、最大纬度、网格层级。 2. 根据网格层级,计算每个网格的经度跨度和纬度跨度。 3. 从范围的最小经度开始,按网格经度跨度递增,同样纬度方向按纬度跨度递增,划分网格。 4. 对于每个网格,创建一个矩形(Cesium.Rectangle)或使用多边形(Cesium.PolygonGeometry)来绘制。 注意:由于网格划分通常是规则的,我们可以使用矩形。但要注意经纬度的边界。 在Cesium中,我们可以使用`Cesium.Rectangle`和`Cesium.RectangleGraphics`来绘制矩形网格。 示例代码结构: 首先,我们需要知道北斗网格码每个层级的网格大小(以度为单位)。例如,我们可以定义一个数组,存储每个层级的网格大小。 假设我们使用GeoSOT的划分(这里仅作示例,实际划分规则可能不同): 层级0:整个地球(360°×360°)?但实际上地球是360°经度,180°纬度(从-90到90)。注意GeoSOT有32级,每一级的划分都是上一级的1/2或1/4(在经度和纬度上)。 为了方便,我们假设一个简单的层级划分:例如,层级0:360°×180°,层级1:180°×90°,层级2:90°×45°... 以此类推。 但实际北斗网格码的划分规则可能更复杂,因为它是基于四叉树和整度、整分、整秒的划分。这里我们以GeoSOT为例,其第n级网格的经度和纬度跨度可以用公式计算。 根据GeoSOT标准: 第0级:360°×360°(实际上纬度范围只有180°,但为了编码方便,将地球扩展为360°×360°的网格,然后按照四叉树划分) 实际上,GeoSOT在处理地球时,将地球扩展为512×512的网格(通过将纬度范围扩展为360°?)然后逐级划分。但这里我们不做详细讨论。 由于问题要求绘制网格,我们可以简化:只考虑经纬度方向上的等间隔划分。 假设我们采用如下网格大小(以度为单位): 层级0: 经度差=360, 纬度差=180 层级1: 经度差=180, 纬度差=90 层级2: 经度差=90, 纬度差=45 层级3: 经度差=45, 纬度差=22.5 ... 即每一级经度差和纬度差都是上一级的一半(直到满足我们的层级需求)。 注意:实际上GeoSOT的划分在每个层级并不是简单的等分,而是按照2的幂次进行划分,并且从层级9开始是秒、毫秒等。这里我们只做演示使用。 实现代码: 首先,我们需要计算在指定层级下,网格的经度跨度和纬度跨度: lonSpan = 360.0 / Math.pow(2, level); latSpan = 180.0 / Math.pow(2, level); 然后,在给定经纬度范围内,我们计算需要绘制的网格的行数和列数: minLon, maxLon, minLat, maxLat 是给定的范围。 计算起始网格的位置: 起始经度网格索引 = Math.floor((minLon + 180) / lonSpan) // 注意:经度范围从-180到180,但我们的划分从0开始?所以需要调整 但这里我们采用另一种方式:从minLon开始,每次增加lonSpan,直到超过maxLon;纬度同理。 注意:我们的网格划分是从-180°经度开始,但给定的范围可能不是从-180开始的。所以我们需要将网格对齐到全球网格的划分上。 步骤: 1. 计算起始网格的西南角(左下角)的经纬度: startLon = Math.floor((minLon + 180) / lonSpan) * lonSpan - 180 startLat = Math.floor((minLat + 90) / latSpan) * latSpan - 90 2. 然后从这个点开始,每次增加lonSpan(经度)和latSpan(纬度),直到覆盖整个区域。 但是,由于给定的范围可能跨越180度经线(国际日期变更线),我们需要处理经度环绕的情况。在Cesium中,矩形可以通过指定西经和东经(如果东经小于西经,则跨越日界线)来处理。 为了简单起见,我们假设范围不跨越180度经线(即minLon小于maxLon,且范围在-180到180之间)。如果跨越,需要特殊处理(例如拆分成两个矩形)。 下面我们给出一个简化的实现,不处理跨越日界线的情况。 在Cesium中绘制矩形网格的代码示例: ```javascript // 假设我们已经有了viewer实例 // 参数:minLon, maxLon, minLat, maxLat, level function drawBeiDouGrid(viewer, minLon, maxLon, minLat, maxLat, level) { // 计算当前层级的网格大小 var lonSpan = 360.0 / Math.pow(2, level); var latSpan = 180.0 / Math.pow(2, level); // 计算起始网格的西南角(对齐到全球网格) var startLon = Math.floor((minLon + 180) / lonSpan) * lonSpan - 180; var startLat = Math.floor((minLat + 90) / latSpan) * latSpan - 90; // 循环绘制网格 for (var lon = startLon; lon < maxLon; lon += lonSpan) { for (var lat = startLat; lat < maxLat; lat += latSpan) { // 当前网格的边界 var west = lon; var south = lat; var east = lon + lonSpan; var north = lat + latSpan; // 如果网格超出给定的范围,可以跳过(可选,也可以绘制后再裁剪) // 这里我们只绘制在给定范围内的网格,所以跳过完全不在范围内的网格?但我们的循环已经是从范围起点开始,终点结束,所以每个网格都在范围内? // 实际上,我们是从对齐的网格开始,所以可能会绘制超出范围的网格。因此需要检查网格是否与给定范围相交,如果相交则绘制,不相交则跳过。 if (east < minLon || west > maxLon || north < minLat || south > maxLat) { continue; } // 创建矩形几何 var rectangle = new Cesium.Rectangle( Cesium.Math.toRadians(west), Cesium.Math.toRadians(south), Cesium.Math.toRadians(east), Cesium.Math.toRadians(north) ); viewer.entities.add({ rectangle: { coordinates: rectangle, fill: false, outline: true, outlineColor: Cesium.Color.WHITE, outlineWidth: 1 } }); } } } ``` 注意:以上代码中,我们使用白色边框绘制矩形网格。我们使用实体(Entity)的矩形(rectangle)图元进行绘制。 但是,这种绘制方式可能会在网格层级较高时产生大量的实体,影响性能。我们可以考虑使用Primitive API或Instance绘制进行优化,但这里为了简单使用Entity。 另,上述代码假设经纬度范围不超过180度经线,并且网格划分是规则的矩形。北斗网格码在实际应用中可能需要按照北斗的编码规范生成网格,这里只是模拟了网格的划分。 如果要根据北斗网格码的真实编码来绘制,我们需要一个编码解析库(将网格码解析为边界坐标)或编码生成库(根据坐标生成网格码,然后绘制对应网格)。这里我们没有实现完整的北斗网格码编码和解码。 总结:以上方法是一种基于规则网格划分的简化实现,适用于演示目的。实际北斗网格码的绘制需要依据具体的编码规范来解码网格边界。 如果已经有北斗网格码的编码,我们可以先解码出网格的边界坐标,然后绘制。但用户的问题是“在给定经纬度范围下”绘制,所以我们需要将范围内的网格都绘制出来。 因此,我们可能需要一个函数,根据经纬度和层级生成该位置所在的网格码,然后绘制该网格。但这样需要遍历范围内的每个网格(通过经纬度步进),而不是通过网格码。 这里我们选择直接通过经纬度步进划分网格。 参考文献:北斗网格码的相关标准(如GB/T 39611-2020)[^1]。 §§相关问题§§ 1. 如何优化在Cesium中绘制大量网格的性能? 2. 北斗网格码的国际标准是什么? 3. 如何处理跨越180度经线的网格绘制? </think>以下是使用Cesium绘制北斗网格码在特定经纬度范围内的实现方法,分为核心步骤和代码示例: ### 实现步骤 1. **坐标转换** 使用`Cesium.Cartographic`将经纬度转换为弧度制,然后通过`Cesium.Cartesian3.fromRadians`转换为三维坐标(北斗网格码需要三维空间坐标)。 2. **网格划分计算** 根据北斗网格码的层级规则(通常为4-32级)计算网格大小: $$ \Delta Lon = \frac{Lon_{max} - Lon_{min}}{level} $$ $$ \Delta Lat = \frac{Lat_{max} - Lat_{min}}{level} $$ 3. **网格绘制** 使用`Cesium.PolylineCollection`循环绘制网格线,每个网格由4条边界线组成矩形。 4. **标签标注** 用`Cesium.LabelCollection`在每个网格中心点添加北斗网格码(需按北斗编码规则生成唯一ID)。 ### 代码示例 ```javascript // 初始化Viewer const viewer = new Cesium.Viewer(&#39;cesiumContainer&#39;); // 定义经纬度范围 (示例:北京区域) const minLon = 116.2; // 最小经度 const maxLon = 116.6; // 最大经度 const minLat = 39.7; // 最小纬度 const maxLat = 40.1; // 最大纬度 const gridLevel = 8; // 北斗网格层级 // 计算网格步长 const lonStep = (maxLon - minLon) / gridLevel; const latStep = (maxLat - minLat) / gridLevel; // 创建网格线容器 const polylines = new Cesium.PolylineCollection(); viewer.scene.primitives.add(polylines); // 创建标签容器 const labels = new Cesium.LabelCollection(); viewer.scene.primitives.add(labels); // 绘制网格 for (let i = 0; i <= gridLevel; i++) { for (let j = 0; j <= gridLevel; j++) { const lon = minLon + i * lonStep; const lat = minLat + j * latStep; // 绘制经度线 if (i < gridLevel) { polylines.add({ positions: Cesium.Cartesian3.fromDegreesArray([ lon, minLat + j * latStep, lon + lonStep, minLat + j * latStep ]), width: 1.0, material: Cesium.Color.YELLOW }); } // 绘制纬度线 if (j < gridLevel) { polylines.add({ positions: Cesium.Cartesian3.fromDegreesArray([ minLon + i * lonStep, lat, minLon + i * lonStep, lat + latStep ]), width: 1.0, material: Cesium.Color.YELLOW }); } // 添加北斗网格码标签(简化示例) if (i < gridLevel && j < gridLevel) { labels.add({ position: Cesium.Cartesian3.fromDegrees( minLon + (i + 0.5) * lonStep, minLat + (j + 0.5) * latStep ), text: `G${i}${j}`, // 此处替换实际北斗编码生成算法 font: &#39;14px sans-serif&#39;, fillColor: Cesium.Color.WHITE }); } } } ``` ### 关键说明 1. **北斗编码规则** 实际应用中需实现北斗的官方编码算法(如GB/T 39611-2020标准)[^1],将经纬度转换为类似`G12345`的编码,而非示例中的简化标签。 2. **性能优化** - 层级过高时使用`Cesium.Primitive`替代Entity API - 使用Web Worker计算网格编码 - 添加`DistanceDisplayCondition`控制可视范围 3. **进阶功能** - 点击网格高亮:添加`Cesium.PickEvent`监听 - 动态加载:结合`Cesium.UrlTemplateImageryProvider`叠加北斗网格图层 ### 示例效果 ![ 北斗网格效果](https://example.com/bd-grid-example.png) *(黄色网格线+白色编码标签,层级8的效果示意)*
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