用两个量化/转换的 topojson 构建一个统一的 topojson？

Question

背景

我正在构建一张显示美国地图的地图。在这张地图上，我正在绘制与尼尔森 DMA 地形相对应的热圈。

我使用的第一个 topojson 是这个 Nielsen DMA topojson（来自 simzhou 的 repo here），用于在美国地图上直观地绘制这些热圈。

您可以在下面看到地图，其中包含 DMA 热圈，以及完全由 Nielsen DMA topojson 构建的 DMA 边界线。

问题：

我遇到的问题是尝试绘制状态边界线，而不是这些 DMA 边界线。我带来了@mbostock 为我们提供的“https://unpkg.com/us-atlas@1/us/10m.json”。当通过topojson.feature(us, us.objects.states).features（我也尝试过topojson.mesh）绘制州边界时，事情就会出错。我 99% 确定这是因为两个 json 文件使用不同的 transform 值，因此位置/坐标在不同的比例上进行了转换。

这是两个 json：Nielsen DMA here 和美国 here

您可以在下面看到变换对象的不同之处：

变换对象来自美国地图集

"transform": {
       "scale": [0.009995801851947097,0.005844667153098606],
       "translate":[-56.77775821661018,12.469025989284091]
}

从 DMA topojson 转换对象

"transform": {
        "scale": [0.00577894299429943, 0.002484260626062607],
        "translate": [-124.732975, 24.544237]
},

这是我到目前为止所做的。

方法：

1。通过 GeoJSON 往返

正如 Bostock here 详述的那样，我尝试“通过 GeoJSON 往返”制作一个新的 topoJSON。

量化→非量化，去除量化。这通常是临时完成的以处理数据（例如，topojson.presimplify）。我想您可能想要这样，以便您可以将拓扑与不同的量化变换结合起来，但您始终可以通过 GeoJSON 进行往返。

对于每个 json 1. 我将它们从 topoJSON 转换为 geoJSON。 topo2geo nielsen_dma=us-dma-geo.json < us-dma-topo.json 现在，对于每个 json，我们都有一个具有绝对坐标的特征集合。 2. 使用新的 geoJSON，然后我通过 CLI 将它们转换回 topoJSON。 geo2topo nielsen_dma=us-dma-geo.json > us-dma-topo.json 两个 JSON 不再具有 transform 属性，但它们确实具有 bbox。 3. 现在我让两个 json 从 topojson -> geojson -> topojson 往返。 4. 我从两个 json 中删除了 bbox 属性，因为它们是 optional. 5. 然后我简单地将一个几何集合添加到另一个。 statesJSON.objects.nielsen_dma = dmaJSON.objects.nielsen_dma

我现在有一个带有 nielsen_dma 和 states 几何形状的 topojson。然而这仍然不起作用，并且绘制状态线会带来混乱。

在往返 geoJSON 期间，我是否未能删除两个 json 的坐标量化？

可能（ir）相关问题：

1. 尼尔森 DMA 地图不包括阿拉斯加和夏威夷的几何图形。两个 json 之间的这种差异会导致这个问题吗？

Answer 1

当我第一次读到这篇文章时，我试图解决 cmets 中的潜在问题（我有点错过了标记，因为我认为显示地图的代码看起来与它可能的有点不同 - 我为误读道歉）。然而，在第二次检查中，我意识到虽然问题是x,y problem，但尝试的解决方案会导致一些关于 D3 和 topojson 的有趣问题，这些问题还不是很清楚 - 但根本问题仍然是混合投影数据和非投影数据，所以我'将尝试在此处同时处理 x 和 y：

Topojson

Topojson 本质上是一种通过编码拓扑和可选的量化增量编码整数坐标来存储 geojson 要素或要素类的方法。 Topojson 本身不会改变底层坐标，它会改变它们的表示。

为了在 D3 中使用 topojson，我们需要将它转换回 geojson，因为 D3 geoPaths 只接受 geojson - topojson.feature() 返回 geojson。

痛苦的根源

最终的问题根本不是由 topojson 引起的。您有两个使用不同坐标系的 topojon 源：

• 美国 json 使用二维笛卡尔坐标空间（使用 Albers 投影投影的特征）。未压缩的坐标是 SVG 像素。

• Nielsen json 使用纬度/经度坐标空间（3d 地球上的点）。未压缩的坐标不是笛卡尔坐标（除非应用直板 Carree 投影：long = x，lat = y）。

当美国 json 通过topojson.feature() 传递时，返回的 geojson 将在大约 [0,0],[960,600] 的边界框内具有 x,y 值（在这种情况下）。当任何未投影的 topojson（例如 Nielsen json）通过topojson.feature() 传递时，返回的 geojson 将在 [-180,90],[180,-90] 的边界框内具有 long,lat 值 - 也就是说它将具有有效的长/纬度对。

这些底层和不同的坐标系是问题所在，而不是 topojson 中坐标的表示。

结合Topojson

我不确定您如何将两者结合起来的细节。 topojson 将 geojson 拆分为组成部分 - 弧和特征（它们引用弧并保存特征属性）。弧线以数字方式引用 - 如果您没有修改索引，那么您不能只使用：

statesJSON.objects.nielsen_dma = dmaJSON.objects.nielsen_dma

但是，即使您确实修改了弧索引并引入了不在 statesJSON 中但在 dmaJSON 中的弧，您仍然会遇到问题。这是因为我们仍在使用不同的坐标系。

topojson 使用的变换包括缩放和平移 - 投影数据使用 Albers 投影，未投影数据不使用任何投影，但可以使用 Plate Carree 投影（long=x ,纬度=y)。但是，Plate Carree 的纬度是直的（它是一个球面投影），而 Albers 的纬度是弯曲的（它是一个圆锥投影）。因此，每个坐标系中相同特征的形状会有所不同。每个坐标系之间的方向也会不同（在阿尔伯斯的大多数地方，东不是直接向右）。您不能使用平移和缩放来修改形状和方向。

不同的 Topojson 转换

我 99% 确定这是因为这两个 json 文件使用不同的变换值，因此位置/坐标在不同的比例上变换。

很少使用具有相同变换值的两个 topojson 文件，同样具有边界框。转换仅对于重现用于创建 topojson 的原始坐标至关重要。它的值仅与将编码的 topojson 坐标转换回原始 (geojson) 坐标有关。转换特定于该 topojson 的坐标。

最终，在使用 D3 时，变换是不相关的：用于创建 topojson 的原始坐标是 D3 实际使用的坐标，通过topojson.feature()。变换本质上是无关紧要的——只要它对于编码和解码是恒定的。

我该如何解决这个问题？

您有一个投影文件（美国 json），您不知道用于创建它的投影。在不知道用于创建它的投影的情况下，您无法对 Nielsen 数据应用相同的投影。 即使您可以通过 d3 geoProjection 运行 Nielsen 数据，使其覆盖美国数据（使用空投影） - 您也不应该这样做。不同的坐标系在缩放、平移或设置诸如居中坐标之类的东西时很麻烦——它需要单独的代码来处理未投影和投影的数据，本质上是重复代码

这意味着您需要为美国寻找新的数据源。幸运的是有很多在线资源，例如这里有两个：excessive size for web 或 reasonable size for web。如果需要，可以使用 mapshaper.org 转换为 topojson（也可以简化文件）。

使用未投影的美国 geojson/topojson（经度/纬度对），您现在有两个共享相同坐标系的文件。每个的 topojson 变换将是不同的（如果两者都使用 topojson），这无关紧要，重要的是底层坐标在相同的坐标空间中，而不是它们在 topojson 中的量化表示使用相同的变换。

这是一个使用未投影的美国各州 geojson 的基本示例（来自第二个链接的 geojson，转换为 topojson）：

https://bl.ocks.org/andrew-reid/178445c6acd84aa3b43525076f277157