用 Mapbox 和 Vue.js 制作一个地图可视化船舶定位查

作者: IllIIlIlIII | 来源:发表于2019-06-14 19:02 被阅读26次

主要功能有：

通过搜索框查询船舶关键字
查询到船舶后，自动定位到船舶位置
弹出船舶相关信息
DEMO：船只搜索代号为 test-123

默认已经使用vue-cli脚手架安装vue.js，并安装了elementUI，Less
本Demo使用了elementUI，为了让示例代码DOM结构清晰，删除部分HTML标签

1、目录结构
 2、安装Mapbox
3、Map.vue组件
 4、MapPage.vue页面

1、目录结构

src\
  |- components\ // 公用组件目录
      |- Map.vue
  |- views\ // 页面组件目录
      // MapPage.vue为显示地图的页面，包含一个Map.vue 组件
      // 其实可以把Map组件的代码也写在MapPage里面，逻辑上还省事情一些，但是代码行数太长了，我不习惯一个组件超过300行代码
      |- MapPage.vue
  |- App.vue
  |- main.js

逻辑结构

^[2]

2、安装Mapbox

在项目目录下执行：

npm install mapbox-gl --save

^[3]

3、Map.vue组件

需要用一个箭头体现出船舶的位置和 航向/船头指向
最开始我的解决方法是用一张箭头图片，然后通过 css3 的 transform:rotate(x角度deg) 对图片进行角度转动，但是遇到一个问题，当地图进行旋转和推拉（伪3D效果，官方叫bearing 和 pitch），箭头图片并不会随地图转动。
~~所以只有将箭头通过添加图层（layer）的方式画在地图就，需要求出箭头各个点的坐标：~~

当我天真的以为真没提供相关 API，结果还真找到了.....
所以 Map.vue 组件的 addGeoMarker() 方法中加箭头的部分要重新写了，直接用图片，没这么麻烦了（新代码见这里）
以前写的老方思路留着把，说不定在其它什么地方能用上

画个箭头

P0为船舶所在位置，作为原点（X0,Y0)，α为船舶航向
P1(X1,Y1)，P2(X2,Y2)，P3(X3,Y3)，β为135度，γ为225度
以0.05个经纬度作为画箭头的单位长度L，P0P1 = 3 * L，P0P2 = √2 * L
X1 = X0 + 3 * L * sinα
Y1 = Y0 + 3 * L * cosα
X2 = X0 + √2 * L * sin(α + 135)
Y1 = Y0 + √2 * L * cos(α + 135)
X3 = X0 + √2 * L * sin(α + 225)
Y3 = Y0 + √2 * L * cos(α + 225)

<template>
  <div class="map height-full">
    <!-- Mapbox 绑定的 div -->
    <div ref="Mapbox" style="height:100%;width:100%;"></div>
    <div id="ship-info" :class="{'active': shipInfoBoardDisplay}">
        <!-- 显示船舶详细信息的弹出框，显示隐藏通过判断 shipInfoBoardDisplay -->
    </div>
  </div>
</template>

<script>
import mapboxgl from 'mapbox-gl'

export default {
  name: 'Map',
  // 接收父组件传递的船舶信息，父组件从后端 API 取得
  props: ['shipInfo'],
  data () {
    return {
      // 保存 mapboxgl 对象
      mapObject: {},
      shipInfoBoardDisplay: false
    }
  },
  mounted () {
    this.mapObject = this.init()
  },
  methods: {
    // 初始化地图
    init () {
      mapboxgl.accessToken = 'Mapbox官网申请的Token'
      const map = new mapboxgl.Map({
        container: this.$refs.Mapbox,
        style: 'mapbox://styles/mapbox/streets-v11',
        // 设置地图中心
        center: [114.1, 22.2],
        // 设置地图比例
        zoom: 8
      })

      // 地图导航
      let nav = new mapboxgl.NavigationControl()
      map.addControl(nav, 'top-left')

      // 显示比例尺
      let scale = new mapboxgl.ScaleControl({
        maxWidth: 80,
        unit: 'imperial'
      })
      map.addControl(scale)
      scale.setUnit('metric')
      // 全屏按钮
      map.addControl(new mapboxgl.FullscreenControl())

      // 使本地用定位模块
      map.addControl(
        new mapboxgl.GeolocateControl({
          positionOptions: {
            enableHighAccuracy: true
          },
          trackUserLocation: true,
          showUserLocation: true,
          zoom: 14
        })
      )
      return map
    },

    // 跳转到坐标
    flyTo () {
      let map = this.mapObject
      map.flyTo({
        center: this.shipInfo.local.value,
        zoom: 7.5,
        speed: 0.5,
        curve: 1
      })
    },

    // 添加自定义标记点
    addGeoMarker () {
      let map = this.mapObject
      // 画箭头的单位长度（经纬度偏移）
      let lengthUnit = 0.05
      // 与y轴夹角
      let rotateAngle = this.shipInfo.headDirect.value
      // 箭头的四个点
      let point0 = this.shipInfo.local.value
      let point1 = new Array(2)
      point1[0] = point0[0] + 3 * lengthUnit * Math.sin(rotateAngle * 2 * Math.PI / 360)
      point1[1] = point0[1] + 3 * lengthUnit * Math.cos(rotateAngle * 2 * Math.PI / 360)
      let point2 = new Array(2)
      point2[0] = point0[0] + Math.sqrt(2) * lengthUnit * Math.sin((rotateAngle + 135) * 2 * Math.PI / 360)
      point2[1] = point0[1] + Math.sqrt(2) * lengthUnit * Math.cos((rotateAngle + 135) * 2 * Math.PI / 360)
      let point3 = new Array(2)
      point3[0] = point0[0] + Math.sqrt(2) * lengthUnit * Math.sin((rotateAngle + 225) * 2 * Math.PI / 360)
      point3[1] = point0[1] + Math.sqrt(2) * lengthUnit * Math.cos((rotateAngle + 225) * 2 * Math.PI / 360)
      // 绘制箭头图像区域
      map.addLayer({
        // 将船舶的 callsign 作为 layer 的 ID
        id: this.shipInfo.callsign.value,
        type: 'fill',
        source: {
          type: 'geojson',
          data: {
            type: 'Feature',
            geometry: {
              type: 'Polygon',
              coordinates: [[point1, point2, point0, point3]]
            }
          }
        },
        'layout': {},
        'paint': {
          'fill-color': '#409eff',
          'fill-opacity': 1
        }
      })
      // 添加 icon 和 名称 标记
      // 创建 div.marker-wrap, div.marker-title, div.marker-wrap 用作定位, div.marker-title 显示标题
      let elWrap = document.createElement('div')
      let that = this
      elWrap.className = 'marker-wrap'
      elWrap.innerHTML = '<i class="el-icon-ship"></i>'
      elWrap.addEventListener('click', function () {
        that.shipInfoBoardDisplay = !that.shipInfoBoardDisplay
        if (map.getZoom() < 6.5) {
          that.flyTo()
        }
      })
      let elTitle = document.createElement('div')
      elTitle.className = 'marker-title'
      elTitle.innerHTML = '<span>' + that.shipInfo.name.value + '</span>'
      elWrap.appendChild(elTitle)
      // 将 div.marker-wrap 加入到 map
      let markerTagObject = new mapboxgl.Marker(elWrap).setLngLat(this.shipInfo.local.value).addTo(map)
      // 默认添加标记点后显示信息面板
      this.shipInfoBoardDisplay = true
      // 返回 layer 的 id 和自定义的 图层对象
      return { id: this.shipInfo.callsign.value, tagObject: markerTagObject }
    },
    // 移除自定义标记点, 接收对象参数 {id: id, tagObject: markerTagObject}
    removeGeoMarker (markerObject) {
      let map = this.mapObject
      map.removeLayer(markerObject.id)
      map.removeSource(markerObject.id)
      markerObject.tagObject.remove()
      this.shipInfoBoardDisplay = false
    },
    // 关闭信息面板
    shipInfoBoardClose () {
      this.shipInfoBoardDisplay = false
    }
  }
}
</script>

<style scoped lang='less'>
#ship-info {
  display: none;
}
#ship-info.active {
  display: block;
}
</style>

^[4]

4、MapPage.vue页面

<template>
  <div id="map-page" class="height-full">
     <!-- 搜索框 -->
    <el-row class="search-bar-wrap">
            <el-input v-model="searchForm.shipCode" placeholder="船号, 呼号, MMSI 或 IMO" size="small">
              <el-button slot="append" @click.prevent="searchSubmit" icon="el-icon-search" type="primary" size="small"></el-button>
            </el-input>
    </el-row>
    <!-- Map组件 -->
    <Map ref="map" :shipInfo="shipInfo" />
  </div>
</template>

<script>
import Map from '@/components/Map'

export default {
  name: 'MapPage',
  data () {
    return {
      // 存储返回的标记对象，主要用作判断指定船舶标记是否存在和删除指定船舶标记
      markerObject: {},
      searchForm: {
        shipCode: ''
      },
      // 由于没有从后端拿数据，这里就直接写在逻辑中，传递给Map子组件
      shipInfo: {
        name: {label: '船名', value: '泰坦尼克号'},
        mmsi: {label: 'MMSI', value: 'test-123'},
        callsign: {label: '呼号', value: 'WED2234'}
        // ...
      }
    }
  },
  components: {
    'Map': Map
  },
  methods: {
    searchSubmit () {
      // 由于没有后端，这里直接在逻辑中写死一个船舶的识别码
     if (this.searchForm.shipCode === 'test-123') {
        this.markerAddRemoveToggle()
      } else if (this.searchForm.shipCode === '') {
        this.$message({
          showClose: true,
          message: '请输入船号, 呼号, MMSI 或 IMO'
        })
      } else {
        this.$message({
          showClose: true,
          message: '未找到与 "' + this.searchForm.shipCode + '" 有关的船只信息'
        })
      }
    },
    // 判断 markerObject 是否为空，对 markerlayer 进行增删
    markerAddRemoveToggle () {
      // 将 markerObject 转换成数组，如果数组 length 为 0 则判断 markerObject 是空对象
      let objectArr = Object.keys(this.markerObject)
      if (objectArr.length === 0) {
        // 通过this.$refs.map 触发子组件（<Map ref="map" />）函数
        // 将返回的标记对象赋值给 markerObject
        this.markerObject = this.$refs.map.addGeoMarker()
        this.$refs.map.flyTo()
      } else {
        // 如果 markerObject.id 等于 shipInfo.callsign.value 表示当前已经生成了其 callsign 作为 id 的layer，则不删除直接 flyTo 到其 local
        if (this.markerObject.id === this.shipInfo.callsign.value) {
          this.$refs.map.flyTo()
        } else {
          this.$refs.map.removeGeoMarker(this.markerObject)
          this.markerObject = {}
        }
      }
    }
  }
}
</script>

<style lang='less'>
@import url('https://api.tiles.mapbox.com/mapbox-gl-js/v1.0.0/mapbox-gl.css');
/* 
* 覆盖mapbox的样式，注意 style 没有 scoped
*/
.mapboxgl-ctrl-top-left,
.mapboxgl-ctrl-top-right {
  margin-top: 50px;
}
</style>

目录结构 ↩
安装Mapbox ↩
Map.vue组件 ↩
MapPage.vue页面 ↩

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