使用高德地图实现地理围栏

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地理围栏（Geo-fencing）是LBS服务中的一项重要技术，它通过在地图上设定一个虚拟的边界区域，实现对设备位置变化的监控。当用户的移动设备进入、离开某一特定地理范围，或在该区域内产生活动时，系统可自动触发通知或执行预设操作。这项技术广泛应用于位置社交、智能提醒、物流追踪等领域。例如，用户一到达某商圈，即可收到商家推送的优惠信息。

在实际开发过程中，使用高德地图等平台实现地理围栏功能，需要特别关注地理坐标系的一致性问题，以确保定位精度和围栏判断的准确性。

常见地理坐标系及其特点

我们通常使用经纬度来标识地理位置，但不同数据源提供的坐标可能基于不同的坐标体系，这会导致位置偏移，影响应用效果。以下是几种常见的坐标系统：

• WGS-84：全称为“世界大地测量系统1984”，是全球通用的标准坐标系，GPS设备直接获取的原始经纬度即为此格式。大多数国际地图服务及底层定位接口（如HTML5 Geolocation、iOS/Android原生API）返回的数据均为WGS-84坐标。
• GCJ-02：又称“火星坐标系”，由中国国家测绘局制定，是在WGS-84基础上加入非线性加密偏移后的结果。根据国家规定，所有在中国大陆公开发布的地理数据必须经过GCJ-02加密处理。因此，高德地图、腾讯地图以及谷歌中国区地图均采用此坐标系。
• BD-09：百度地图专用的坐标系统，其在GCJ-02的基础上再次进行了额外变换，主要目的是增强用户隐私保护。从百度地图相关接口获取的坐标属于BD-09类型。

常用坐标系对照表

坐标系	坐标格式	说明
WGS84	[lng,lat]	世界通用坐标系，GPS设备输出的标准经纬度
GCJ02	[lng,lat]	国测局加密坐标系，用于高德、阿里云、搜搜地图等
BD09	[lng,lat]	百度地图使用的经纬度坐标
BD09LL	[lng,lat]	与BD09相同
BD09MC	[x,y]	百度米制坐标，单位为米
BD09Meter	[x,y]	同BD09MC
Baidu	[lng,lat]	BD-09别名
BMap	[lng,lat]	百度地图坐标系别名
AMap	[lng,lat]	高德地图坐标，等同于GCJ-02
WebMercator	[x,y]	墨卡托投影坐标，即EPSG:3857，单位为米
WGS1984	[lng,lat]	WGS-84别名
EPSG4326	[lng,lat]	WGS-84标准编号，与WGS84一致
EPSG3857	[x,y]	Web Mercator投影，常用于在线地图展示
EPSG900913	[x,y]	同WebMercator

地理围栏中的GeoJSON数据结构

地理围栏的数据通常遵循RFC 7946规范，采用GeoJSON格式进行描述。这种格式支持多种几何对象和特征集合，适用于表达复杂的地理区域。

GeoJSON中最基本的对象类型包括：

GeoJSON

对象 和

Feature

对象， 其中每一个对象由 geometry（几何体）和 properties（属性）组成。

支持的几何类型有：

Point

、

MultiPoint

、

LineString

、

MultiLineString

、

Polygon

、

MultiPolygon

和

GeometryCollection

。

每个地理围栏特征都应在属性中包含一个唯一的标识字段：

geometryId

，用于识别不同的围栏区域。

对于使用点（Point）、多点（MultiPoint）、线（LineString）、多线（MultiLineString）等作为几何类型的特征，必须在其属性中定义：

radius

，表示该点为中心的监测半径。该值以米为单位，取值范围限定在1至10000之间。

而像面（Polygon）和多面（MultiPolygon）这类封闭区域，则不需要设置半径属性，因为其边界已由坐标点明确界定。

polygon

和

multipolygon

类型的几何对象不包含

radius

属性。

此外，

validityTime

是一个可选的时间控制属性，允许开发者为地理围栏设置有效时间段或过期时间。若未设置此项，则默认该围栏数据长期有效且永不过期。

当请求查询的时间晚于

expiredTime

所指定的过期时刻，系统将不再匹配该围栏数据，并将其 geometryId 添加到响应结果中的

expiredGeofenceGeometryId

数组中，表示已失效。

validityPeriod

则用于定义围栏生效的时间区间列表。如果当前请求时间

userTime

不在任何一个有效时段内，即使位置符合条件，也不会触发围栏事件。

FeatureCollection

对象 和

Feature

对象 同样属于GeoJSON的核心组成部分，分别代表地理要素集合与独立要素。

FeatureCollection

对象可用于组织多个围栏形成一组管理单元。

当某条地理围栏数据的值超出其设定的有效时段时，该数据将被认定为无效，系统不会对其进行查询。此类地理围栏的 geometryId 将包含在地理围栏响应的数组中。

invalidPeriodGeofenceGeometryId

validityPeriod 元素属性说明

下表列出了 validityPeriod 所包含的各项属性及其定义：

名称	类型	必需	说明
startTime	datetime	是	有效时段的起始时间。
endTime	datetime	是	有效时段的结束时间。
recurrenceType	字符串	false	表示时段重复的类型，可选值包括： Daily 、 Weekly 、 Monthly 、 Yearly 。 默认值为 Daily 。
businessDayOnly	Boolean	false	用于标识该数据是否仅在工作日有效。默认值为 false 。

所有坐标均按照“经度，纬度”的格式进行表示，符合以下规范：

WGS84

对于包含以下特征类型的每个元素 ——

MultiPoint

、

MultiLineString

、

MultiPolygon

或

GeometryCollection

，其属性将统一应用于该特征中的所有组成部分。例如，在

MultiPoint

中的所有点都将使用相同的半径，生成多个圆形地理隔离区域。

GeoJSON 标准支持的几何类型

根据 GeoJSON 规范，仅支持以下几何类型：

• 点 (Point)
• 线 (LineString)
• 多边形 (Polygon)
• 点集合 (MultiPoint)
• 线集合 (MultiLineString)
• 多边形集合 (MultiPolygon)
• 空间数据集合 (GeometryCollection)

示例数据结构

点 (Point)

{
"type": "Feature",
"geometry": {
"type": "Point",
"coordinates": [125.6, 10.1]
},
"properties": {
"name": "Dinagat Islands"
}
}

线 (LineString)

{
"type": "LineString",
"coordinates": [
[30.0, 10.0], [10.0, 30.0], [40.0, 40.0]
]
}

多边形 (Polygon)

{
"type": "Polygon",
"coordinates": [
[[30.0, 10.0], [40.0, 40.0], [20.0, 40.0], [10.0, 20.0], [30.0, 10.0]]
]
}

{
"type": "Polygon",
"coordinates": [
[[35.0, 10.0], [45.0, 45.0], [15.0, 40.0], [10.0, 20.0], [35.0, 10.0]],
[[20.0, 30.0], [35.0, 35.0], [30.0, 20.0], [20.0, 30.0]]
]
}

点集合 (MultiPoint)

{
"type": "MultiPoint",
"coordinates": [
[10.0, 40.0], [40.0, 30.0], [20.0, 20.0], [30.0, 10.0]
]
}

线集合 (MultiLineString)

{
"type": "MultiLineString",
"coordinates": [
[[10.0, 10.0], [20.0, 20.0], [10.0, 40.0]],
[[40.0, 40.0], [30.0, 30.0], [40.0, 20.0], [30.0, 10.0]]
]
}

多边形集合 (MultiPolygon)

{
"type": "MultiPolygon",
"coordinates": [
[
[[30.0, 20.0], [45.0, 40.0], [10.0, 40.0], [30.0, 20.0]]
],
[
[[15.0, 5.0], [40.0, 10.0], [10.0, 20.0], [5.0, 10.0], [15.0, 5.0]]
]
]
}

{
"type": "MultiPolygon",
"coordinates": [
[
[[40.0, 40.0], [20.0, 45.0], [45.0, 30.0], [40.0, 40.0]]
],
[
[[20.0, 35.0], [10.0, 30.0], [10.0, 10.0], [30.0, 5.0], [45.0, 20.0], [20.0, 35.0]],
[[30.0, 20.0], [20.0, 15.0], [20.0, 25.0], [30.0, 20.0]]
]
]
}

空间数据集合 (GeometryCollection)

{
"type": "GeometryCollection",
"geometries": [
{
"type": "Point",
"coordinates": [40.0, 10.0]
},
{
"type": "LineString",
"coordinates": [
[10.0, 10.0], [20.0, 20.0]
]
}
]
}

[
[10.0, 10.0], [20.0, 20.0], [10.0, 40.0]
],
[
[40.0, 40.0], [20.0, 45.0], [45.0, 30.0], [40.0, 40.0]
]
]
}
},
{
"type": "Polygon",
"coordinates": [
[
[[40.0, 40.0], [20.0, 45.0], [45.0, 30.0], [40.0, 40.0]]
]
]
}
]

GeoJSON 扩展支持：圆形与矩形

尽管标准的 GeoJSON 规范并未原生支持圆形和矩形这两种几何类型，但在实际开发中，常通过扩展方式实现。以下为常见自定义表示方法。

圆形 (Circle)

由于 GeoJSON 不直接支持圆形，通常使用点（Point）对象结合特定属性来扩展表示。

Circle

用于表示圆形的几何结构需满足以下条件：

• 圆心 (Center)：以 Point 类型的坐标表示圆心位置。

  GeoJSON Point

• 半径 (Radius)：通过属性字段定义半径大小，

  radius

  其值以米为单位，且数据类型必须为数值型（Number）。

  GeoJSON Feature

  double

• 子类型 (subType)：必须在属性中包含

  subType

  字段，并将其设置为 "Circle"，以标识该要素为圆形。 此字段属于

  GeoJSON Feature

  的一部分。

示例 GeoJSON 片段如下：

{
  "type": "Feature",
  "geometry": {
    "type": "Point",
    "coordinates": [-122.126986, 47.639754]
  },
  "properties": {
    "subType": "Circle",
    "radius": 500
  }
}

GeoJSON Point Feature

GeoJSON Feature

矩形 (Rectangle)

同样，矩形也非标准 GeoJSON 支持的几何类型，一般通过多边形（Polygon）进行扩展表达。

Rectangle

此类结构主要被 Web SDK 中的“绘图工具”模块所采用。

使用 Polygon 表示矩形时，应遵循以下规则：

• 内角坐标：矩形的四个角由五个坐标点定义，

  GeoJSON Polygon

  其中首尾坐标相同，用于闭合多边形环。这些点默认按顺序排列，开发者可根据需要旋转或调整方向。
• 子类型 (subType)：必须在 properties 中声明

  subType

  属性，作为

  GeoJSON Feature

  的一部分，其值设为 "Rectangle"。

示例代码如下：

{
  "type": "Feature",
  "geometry": {
    "type": "Polygon",
    "coordinates": [[[5,25],[14,25],[14,29],[5,29],[5,25]]]
  },
  "properties": {
    "subType": "Rectangle"
  }
}

GeoJSON Polygon Feature

高德地图中的地理围栏功能

高德地图提供多种 API 工具支持地理围栏的创建与管理，主要包括以下几类：

• GeoJSON 工具类
• 编辑器工具类
• 鼠标工具插件

AMap.GeoJSON

AMap.PolyEditor

AMap.PolygonEditor

AMap.CircleEditor

AMap.RectangleEditor

AMap.EllipseEditor

AMap.BezierCurveEditor

AMap.MouseTool

1. GeoJSON 工具类

该类可用于解析符合标准格式的 GeoJSON 数据。但需注意，仅支持特定结构形式的数据输入。

FeatureCollection

使用示例如下：

const geoJson = new AMap.GeoJSON({
  geoJSON: geoJsonObject,
  getMarker: function (geoJson, lngLats) {
    console.log('点', lngLats);
  },
  getPolyline: function (geoJson, lngLats) {
    console.log('线', lngLats);
  },
  getPolygon: function (geoJson, lngLats) {
    console.log('面', lngLats);
  },
});

2. 矢量图形类

通过 AMap.Polygon 创建多边形覆盖物，可实现自定义围栏区域。

function createPolygon(path: any, addToMap: boolean, fitView: boolean) {
  const polygon = new AMap.Polygon({
    path: path,
    strokeColor: '#FF33FF',
    strokeWeight: 6,
    strokeOpacity: 0.2,
    fillOpacity: 0.4,
    fillColor: '#1791fc',
    zIndex: 50,
  });

  polygon.on('mouseover', () => {
    polygon.setOptions({
      fillOpacity: 0.7,
      fillColor: '#7bccc4'
    });
  });

  polygon.on('mouseout', () => {
    polygon.setOptions({
      fillOpacity: 0.5,
      fillColor: '#ccebc5'
    });
  });

  if (addToMap) {
    map.add(polygon);
  }

  if (fitView) {
    setFitView();
  }

  currentGeofence = polygon;
  return polygon;
}

3. 编辑器工具类

提供可视化编辑能力，便于用户交互式绘制和修改地理围栏形状，常配合地图实例进行集成使用。

它支持多种图形绘制，包括：圆形、折线、多边形、贝塞尔曲线、椭圆和矩形。 尽管圆形与矩形的绘制实现较为简单，但在实际应用中真正具备广泛用途的是： **多边形** ```javascript // 编辑多边形 function editPolygon(path: any, open: boolean) { closePolygonEditor(); // 创建编辑器实例 polygonEditor = new AMap.PolyEditor(map); if (path.length > 0) { const polygon = createPolygon(path, true, false); // 启用吸附功能 polygonEditor.addAdsorbPolygons(polygon); // 设定当前编辑目标 polygonEditor.setTarget(polygon); // 双击时开启编辑模式 polygon.on('dblclick', () => { polygonEditor.setTarget(polygon); polygonEditor.open(); }); } else { polygonEditor.setTarget(); } // 监听新增节点事件 polygonEditor.on('add', function (event) { console.log(event); const polygon = event.target; polygonEditor.addAdsorbPolygons(polygon); polygon.on('dblclick', () => { polygonEditor.setTarget(polygon); polygonEditor.open(); }); }); // 编辑结束后的回调 polygonEditor.on('end', function (event) { const paths = event.target.getPath(); console.log('结束多边形编辑', event.target, paths); }); // 根据参数决定是否立即开启编辑 if (open) polygonEditor.open(); } ``` 特别注意以下几点： - 绘制生成的路径必须**倒序读取**，这是因为标准 GeoJSON 遵循右手法则，确保面域方向正确。 - 生成的路径默认**未闭合**，因此在使用前需手动确保起始点与终点为同一坐标点，以形成封闭区域。 - 若希望数据能被

AMap.GeoJSON

正确解析，则必须将 GeoJSON 数据按照特定结构进行封装，具体格式应符合

FeatureCollection

所定义的标准。 关于鼠标工具插件的说明： 该插件在实际开发中实用性较低，存在操作不稳定、功能冗余等问题，建议不再使用，可直接通过核心绘图接口实现所需功能。 参考资料： - 地理围栏技术 - GeoJSON 官方 Wiki - GeoJSON Viewer 工具 - geojson.io 在线编辑平台 - 高德地图 JS API 参考手册 - 高德地图 JS API 示例文档

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关键词：高德地图 Coordinates coordinate Collection Properties