Так сложилось что по долгу своей службы я занимаюсь гео-поиском. И зачастую мне нужно показать на карте координаты пользователей, для того чтобы сделать какие-либо анализы. Для этой цели я, до определенного времени, успешно использовал Google Maps, пока, однажды, мне не понадобилось нанести на карту не много не мало 16 млн. координат.
Как я это сделал?
На ум сразу пришла библиотека DynamicDataDisplay, о которой писалось здесь не так давно. Но к сожалению нарисовать карту мне нужно было на Linux-сервере. Да и, вобщем-то если бы даже её и можно было запустить на линуксе — сделать это было бы крайне проблематично. Я решил не искать готового, а разобраться заодно с тем, что давно хотел сделать.
Итак, нам понадобятся: PHP, GDLib и самая малость энциклопедических знаний.
За знаниями отправляемся на Википедию. Вкратце расскажу теорию.
Земля круглая, а мониторы плоские. Для того, чтобы можно было смотреть землю на мониторе — существуют методы проецирования земного шара на плоскость.
Один из таких методов — проекция Герарда Меркатора, заключается в том что земной шар вытягивают в районе полюсов в цилиндр, а затем получившийся цилиндр разрезают по 180 меридиану в результате чего получается плоское изображение.
Так как в районе полюсов карта получается очень растянутая, то небольшие куски сверху и снизу карты обрезаются (оставляют диапазон широт примерно от -85° до 85°). В итоге получается такая карта:
На википедии можно скачать карту проекции Меркатора в высоком разрешении на которой мы и будем рисовать.
Теперь как отобразить точку с заданной координатой на этой карте?
Долгота в проекции Меркатора не искажается. Значит для того, чтобы узнать точку X на карте нам всего лишь нужно умножить долготу на масштаб карты по X и прибавить получившееся число к точке обозначающей середину карты.
С широтой сложнее. Масштаб увеличивается от экватора к полюсам. Чем дальше от экватора — тем выше искажение.
Увеличивается масштаб по такой формуле:
Здесь φ — это широта (в радианах), y — коэффициент искажения.
Зная это — умножаем широту на масштаб по Y и на коэффициент искажения.
В качестве примера я сделал небольшой скрипт который рисует на карте точки. Там же можно найти несколько примеров использования.
Мои 16 млн. координат я смог нанести на карту с помощью этого скрипта примерно за 2 минуты. Получилось примерно следующее:
Спасибо за внимание.
UPD: Пользователь axshavan в коментариях рассказал о равнопромежуточных проекциях.
Доработал немного скрипт, добавил в него поддержку этой проекции.
Вкратце отличия от проекции меркатора:
Проекция не искажается по широте, соотв. широта считается так же как и долгота.
Есть несколько преимуществ в использовании этой проекции: во первых немного увеличивается диапазон широт, во вторых несколько быстрее просчитываются точки, т.к. математические операции — примитивные.
Впрочем есть один незначительный минус — карта немного «сжата» по вертикали.
Ссылки на скрипт:
GeoMap.tgz (dropbox)
GeoMap.tgz (google drive)
Как я это сделал?
На ум сразу пришла библиотека DynamicDataDisplay, о которой писалось здесь не так давно. Но к сожалению нарисовать карту мне нужно было на Linux-сервере. Да и, вобщем-то если бы даже её и можно было запустить на линуксе — сделать это было бы крайне проблематично. Я решил не искать готового, а разобраться заодно с тем, что давно хотел сделать.
Итак, нам понадобятся: PHP, GDLib и самая малость энциклопедических знаний.
За знаниями отправляемся на Википедию. Вкратце расскажу теорию.
Земля круглая, а мониторы плоские. Для того, чтобы можно было смотреть землю на мониторе — существуют методы проецирования земного шара на плоскость.
Один из таких методов — проекция Герарда Меркатора, заключается в том что земной шар вытягивают в районе полюсов в цилиндр, а затем получившийся цилиндр разрезают по 180 меридиану в результате чего получается плоское изображение.
Так как в районе полюсов карта получается очень растянутая, то небольшие куски сверху и снизу карты обрезаются (оставляют диапазон широт примерно от -85° до 85°). В итоге получается такая карта:
На википедии можно скачать карту проекции Меркатора в высоком разрешении на которой мы и будем рисовать.
Теперь как отобразить точку с заданной координатой на этой карте?
Долгота в проекции Меркатора не искажается. Значит для того, чтобы узнать точку X на карте нам всего лишь нужно умножить долготу на масштаб карты по X и прибавить получившееся число к точке обозначающей середину карты.
С широтой сложнее. Масштаб увеличивается от экватора к полюсам. Чем дальше от экватора — тем выше искажение.
Увеличивается масштаб по такой формуле:
Здесь φ — это широта (в радианах), y — коэффициент искажения.
Зная это — умножаем широту на масштаб по Y и на коэффициент искажения.
В качестве примера я сделал небольшой скрипт который рисует на карте точки. Там же можно найти несколько примеров использования.
Мои 16 млн. координат я смог нанести на карту с помощью этого скрипта примерно за 2 минуты. Получилось примерно следующее:
Спасибо за внимание.
UPD: Пользователь axshavan в коментариях рассказал о равнопромежуточных проекциях.
Доработал немного скрипт, добавил в него поддержку этой проекции.
Вкратце отличия от проекции меркатора:
Проекция не искажается по широте, соотв. широта считается так же как и долгота.
Есть несколько преимуществ в использовании этой проекции: во первых немного увеличивается диапазон широт, во вторых несколько быстрее просчитываются точки, т.к. математические операции — примитивные.
Впрочем есть один незначительный минус — карта немного «сжата» по вертикали.
Ссылки на скрипт:
GeoMap.tgz (dropbox)
GeoMap.tgz (google drive)
