Web GIS可视化地图框架Leaflet、OpenLayers、Mapbox、Cesium、ArcGis for JavaScript

Mapbox、OpenLayers、Leaflet、ArcGIS for JavaScript和Cesium是五种常用的Web GIS地图框架,它们各有优缺点,适用于不同的场景。还有常见的3d库和高德地图、百度地图。

1. Mapbox

官网Mapbox Gl JS案列https://docs.mapbox.com/mapbox-gl-js/example/

Mapbox GL是基于WebGL的开源JavaScript库,专注于提供高性能的交互式地图渲染。

mapbox gl要使用mapbox在线的一些资源,所以,要申请开发者的key才能进行开发使用。

  • 特点: 支持自定义地图风格和数据源,二维三维地图的交互,能够基于geojson数据进行渲染,提供丰富的地图样式和效果,适用于需要高性能地图渲染和复杂地图样式的应用。

  • 适用场景

    • 适用于实时数据可视化、地理信息系统平台等需要高性能渲染的应用

    • 适合需要高度定制化地图和强大地理数据处理能力的项目

2. Leaflet

官网https://leafletjs.cn/

Leaflet是一个轻量级、易于使用的开源JavaScript库,用于创建交互式地图。

  • 特点:简洁灵活,支持丰富的地图功能和插件生态系统,适合快速开发项目。

  • 适用场景:

    • 适用于需要快速部署且对性能有一定要求的地图应用,如导航与路线规划应用、旅游与户外活动应用等。

    • 适合对移动端兼容性有要求,需要快速加载和运行的轻量级地图应用。

如果项目地图功能很复杂,不建议使用leaflet,原因是leafelt使用外来的插件多了,会出现很多莫名的错误,查都查不出原因,非常痛苦! 这时候更倾向于用openlayers

3. Openlayers

官网https://openlayers.org/

OpenLayers是一个高性能、开源的JavaScript库,用于在Web上创建富有的地图应用。

  • 特点 :它支持多种数据源和地图格式,并提供了更高级的地图操作和交互功能,包括OpenStreetMap、Google Maps、Bing Maps等,openlayers是基于面向对象进行开发的,配置项比较多,与Echarts有类似的风格。是一个稳定可靠的集成式地图开发脚本,兼容老旧版本的IE浏览器,适合传统webGIS开发。如果你需要对地图进行更复杂的操作,如叠加数据、自定义图层等,OpenLayers 可能更适合。

  • 适用场景

    • 适用于地理信息系统平台、环境监测与灾害管理、房地产与城市规划等需要复杂地图功能的场景。

    • 适合对旧版本浏览器兼容性有要求,以及需要稳定性和可靠性较高的企业级项目。

4. ArcGIS for javaScript

中文官网https://arcgis.fenxianglu.cn/

英文文档https://developers.arcgis.com/javascript/latest/

ArcGIS API for JavaScript是由Esri提供的一套用于构建地理信息应用程序的JavaScript API。

  • 特点:具备丰富的地图和地理数据功能,包括地理处理、空间分析和实时数据集成,支持ArcGIS Online和ArcGIS Enterprise中的数据和服务。

  • 适用场景:适用于需要与Esri产品和服务紧密集成的GIS应用

5. Cesium

官网https://cesium.com/

Cesium.js是一个开源的3D地球浏览器框架,提供了强大的地理空间分析和可视化功能。Cesium不仅支持地球表面的三维渲染,还可以展示地球上的各种数据,如卫星轨道、地质信息等。

Cesium目前的功能

  • 3D地球可视化:在浏览器中显示高度真实的3D地球场景,包括地形、地表纹理、3D建筑等;

  • 漫游和导航:提供了多种漫游和导航方式,包括平移、旋转、缩放、倾斜、飞行、路径导航等;

  • 地形和影像数据:支持多种地形和影像数据,包括GeoTIFF、Terrain(STK)、OpenStreetMap等;

  • 3D建筑模型:Cesium可以在地球上显示高精度的3D建筑模型,包括自动提取的模型和手工建模的模型;

  • 3D Tiles: 支持3D Tiles技术,可以高效地加载和显示大规模的3D地球数据,包括城市、建筑、地形;

  • CZML:Cesium支持CZML(Cesium Language)数据格式,可以用来描述和显示动态的地球场景,比如航班轨迹、气象数据、卫星运行轨迹等;

  • 实时位置追踪:可以实时追踪地球上任意对象的位置和状态,比如汽车、飞机等,支持多种位置追踪方式,包括GPS、卫星通讯等;

  • 地下和空中场景:支持地下和空中场景的显示,可以在地球表面和空中显示更加复杂的场景;

  • 天文数据:支持显示天文数据,包括卫星、卫星轨道、恒星位置等;

  • 集成其他GIS工具:可以与其他GIS工具集成,比如:ArcGIS、QGIS等;

6. Three.js

官网https://threejs.org/

three.js是一个基于WebGL的JavaScript库,主要用于创建和显示3D图形和动画。

  • 特点:提供丰富的API来创建复杂的3D场景和动画效果,支持多种渲染器和着色器,适用于游戏开发、可视化等领域。

  • 适用场景:适用于需要高度交互和复杂视觉效果的3D应用,如虚拟现实、游戏开发等。

7. 高德地图、百度地图

|---------|----------------------------------------------------------------------------------------|------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| | 高德地图 | 百度地图 |
| 坐标系适配 | 支持WGS84/GCJ02双标准,兼容国际通用GIS系统 | 采用BD09加密坐标系,需通过API转换国际标准 |
| 开发文档 | 中文文档更详尽,提供50+场景化SDK案例 | 文档结构清晰但部分示例代码存在版本滞后 |
| API响应速率 | 日均调用量超万亿次,平均响应时间<200ms | 全球服务节点更多,海外调用延迟更低 |
| 核心功能 | 1. 3D矢量渲染引擎支持自定义图层叠加,可集成无人机航拍数据 2. 开放实时交通预测算法接口,可对接智慧城市调度系统 3. 地理围栏精度达亚米级,支持动态电子围栏自动生成 | 1. AR导航SDK支持车道级实景标注,适配车载HUD开发场景 2. 自动驾驶开发套件(Apollo Kit)深度整合,提供ADAS数据接口 3. 智能语义解析引擎支持自然语言POI检索(如"离我最近的充电桩") |

8. 总览Mapbox、OpenLayers、Leaflet和Cesium

|--------|-------------|------------|----------|---------------|-----------------------|
| | Mapbox | OpenLayers | Leaflet | Cesium | Arcgis for JavaScript |
| 功能特点 | 自定义样式、数据可视化 | GIS支持、可定制 | 轻量级、用户友好 | 3D渲染、高性能 | 3D渲染、高性能 |
| 开源与否 | 非开源 | 开源 | 开源 | 开源(部分付费) | 免费版本 高级版本(付费) |
| 市场占有率 | 较高 | 特定领域(GIS) | 开源项目广泛 | 特定领域(空天等3D领域) | |
| 是否支持3D | 2D、3D | 2D、3D | 2D | 2D、3D | 2D、3D |
| 官方文档 | 英文 | 英文 | 中文 | 英文 | 中文、英文 |

9. 选择考虑因素

  • 功能需求:确定项目需要哪些具体的地图功能,例如标记、缩放、图层叠加等。

  • 数据要求:考虑需要使用地图数据来源和格式,以及库对不同数据源的支持程度。

  • 用户体验:提供给用户的地图交互和可视化效果。

  • 开发难度和学习曲线:评估库的学习难度和文档的完善程度,以及团队对不同库的程序程度。

参考资料如下:

WebGIS四大框架的介绍

https://blog.csdn.net/cuclife/article/details/136210862

https://zhuanlan.zhihu.com/p/653266464

https://juejin.cn/post/7341690415744483369

Arcgis for javaScript 的文档以及在项目中的使用

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