Google Maps V3 - 如何计算给定边界的缩放级别

Question

我正在寻找一种方法来使用 Google Maps V3 API 计算给定边界的缩放级别，类似于 V2 API 中的getBoundsZoomLevel()。

这是我想做的：

// These are exact bounds previously captured from the map object
var sw = new google.maps.LatLng(42.763479, -84.338918);
var ne = new google.maps.LatLng(42.679488, -84.524313);
var bounds = new google.maps.LatLngBounds(sw, ne);
var zoom = // do some magic to calculate the zoom level

// Set the map to these exact bounds
map.setCenter(bounds.getCenter());
map.setZoom(zoom);

// NOTE: fitBounds() will not work

不幸的是，我不能将fitBounds() 方法用于我的特定用例。它适用于在地图上拟合标记，但不适用于设置精确的边界。这是我为什么不能使用fitBounds() 方法的示例。

map.fitBounds(map.getBounds()); // not what you expect

Answer 1

这里是函数的 Kotlin 版本：

fun getBoundsZoomLevel(bounds: LatLngBounds, mapDim: Size): Double {
        val WORLD_DIM = Size(256, 256)
        val ZOOM_MAX = 21.toDouble();

        fun latRad(lat: Double): Double {
            val sin = Math.sin(lat * Math.PI / 180);
            val radX2 = Math.log((1 + sin) / (1 - sin)) / 2;
            return max(min(radX2, Math.PI), -Math.PI) /2
        }

        fun zoom(mapPx: Int, worldPx: Int, fraction: Double): Double {
            return floor(Math.log(mapPx / worldPx / fraction) / Math.log(2.0))
        }

        val ne = bounds.northeast;
        val sw = bounds.southwest;

        val latFraction = (latRad(ne.latitude) - latRad(sw.latitude)) / Math.PI;

        val lngDiff = ne.longitude - sw.longitude;
        val lngFraction = if (lngDiff < 0) { (lngDiff + 360) / 360 } else { (lngDiff / 360) }

        val latZoom = zoom(mapDim.height, WORLD_DIM.height, latFraction);
        val lngZoom = zoom(mapDim.width, WORLD_DIM.width, lngFraction);

        return minOf(latZoom, lngZoom, ZOOM_MAX)
    }

Answer 2

高度赞成的答案都没有对我有用。他们抛出了各种未定义的错误，最终计算了角度的 inf/nan。我怀疑 LatLngBounds 的行为可能随着时间而改变。无论如何，我发现这段代码可以满足我的需要，也许它可以帮助某人：

function latRad(lat) {
  var sin = Math.sin(lat * Math.PI / 180);
  var radX2 = Math.log((1 + sin) / (1 - sin)) / 2;
  return Math.max(Math.min(radX2, Math.PI), -Math.PI) / 2;
}

function getZoom(lat_a, lng_a, lat_b, lng_b) {

      let latDif = Math.abs(latRad(lat_a) - latRad(lat_b))
      let lngDif = Math.abs(lng_a - lng_b)

      let latFrac = latDif / Math.PI 
      let lngFrac = lngDif / 360 

      let lngZoom = Math.log(1/latFrac) / Math.log(2)
      let latZoom = Math.log(1/lngFrac) / Math.log(2)

      return Math.min(lngZoom, latZoom)

}

Answer 3

飞镖版本：

  double latRad(double lat) {
    final double sin = math.sin(lat * math.pi / 180);
    final double radX2 = math.log((1 + sin) / (1 - sin)) / 2;
    return math.max(math.min(radX2, math.pi), -math.pi) / 2;
  }

  double getMapBoundZoom(LatLngBounds bounds, double mapWidth, double mapHeight) {
    final LatLng northEast = bounds.northEast;
    final LatLng southWest = bounds.southWest;

    final double latFraction = (latRad(northEast.latitude) - latRad(southWest.latitude)) / math.pi;

    final double lngDiff = northEast.longitude - southWest.longitude;
    final double lngFraction = ((lngDiff < 0) ? (lngDiff + 360) : lngDiff) / 360;

    final double latZoom = (math.log(mapHeight / 256 / latFraction) / math.ln2).floorToDouble();
    final double lngZoom = (math.log(mapWidth / 256 / lngFraction) / math.ln2).floorToDouble();

    return math.min(latZoom, lngZoom);
  }

Answer 4

快速版本

func getBoundsZoomLevel(bounds: GMSCoordinateBounds, mapDim: CGSize) -> Double {
        var bounds = bounds
        let WORLD_DIM = CGSize(width: 256, height: 256)
        let ZOOM_MAX: Double = 21.0
        func latRad(_ lat: Double) -> Double {
            let sin2 = sin(lat * .pi / 180)
            let radX2 = log10((1 + sin2) / (1 - sin2)) / 2
            return max(min(radX2, .pi), -.pi) / 2
        }
        func zoom(_ mapPx: CGFloat,_ worldPx: CGFloat,_ fraction: Double) -> Double {
            return floor(log10(Double(mapPx) / Double(worldPx) / fraction / log10(2.0)))
        }
        let ne = bounds.northEast
        let sw = bounds.southWest
        let latFraction = (latRad(ne.latitude) - latRad(sw.latitude)) / .pi
        let lngDiff = ne.longitude - sw.longitude
        let lngFraction = lngDiff < 0 ? (lngDiff + 360) : (lngDiff / 360)
        let latZoom = zoom(mapDim.height, WORLD_DIM.height, latFraction);
        let lngZoom = zoom(mapDim.width, WORLD_DIM.width, lngFraction);
        return min(latZoom, lngZoom, ZOOM_MAX)
    }

Answer 5

Giles Gardam 经度的缩放级别计算对我来说很好。 如果您想计算纬度的缩放因子，这是一个很好的简单解决方案：

double minLat = ...;
double maxLat = ...;
double midAngle = (maxLat+minLat)/2;
//alpha is the non-negative angle distance of alpha and beta to midangle
double alpha  = maxLat-midAngle;
//Projection screen is orthogonal to vector with angle midAngle
//portion of horizontal scale:
double yPortion = Math.sin(alpha*Math.pi/180) / 2;
double latZoom = Math.log(mapSize.height / GLOBE_WIDTH / yPortion) / Math.ln2;

//return min (max zoom) of both zoom levels
double zoom = Math.min(lngZoom, latZoom);

Answer 6

对于 API 的第 3 版，这很简单且有效：

var latlngList = [];
latlngList.push(new google.maps.LatLng(lat, lng));

var bounds = new google.maps.LatLngBounds();
latlngList.each(function(n) {
    bounds.extend(n);
});

map.setCenter(bounds.getCenter()); //or use custom center
map.fitBounds(bounds);

还有一些可选的技巧：

//remove one zoom level to ensure no marker is on the edge.
map.setZoom(map.getZoom() - 1); 

// set a minimum zoom 
// if you got only 1 marker or all markers are on the same address map will be zoomed too much.
if(map.getZoom() > 15){
    map.setZoom(15);
}

Answer 7

在ES6 上使用 react-google-maps 查找平均默认中心的工作示例：

const bounds = new google.maps.LatLngBounds();
paths.map((latLng) => bounds.extend(new google.maps.LatLng(latLng)));
const defaultCenter = bounds.getCenter();
<GoogleMap
 defaultZoom={paths.length ? 12 : 4}
 defaultCenter={defaultCenter}
>
 <Marker position={{ lat, lng }} />
</GoogleMap>

Answer 8

感谢 Giles Gardam 的回答，但它只涉及经度而不是纬度。一个完整的解决方案应该计算纬度所需的缩放级别和经度所需的缩放级别，然后取两者中较小的（更远的）。

这是一个同时使用纬度和经度的函数：

function getBoundsZoomLevel(bounds, mapDim) {
    var WORLD_DIM = { height: 256, width: 256 };
    var ZOOM_MAX = 21;

    function latRad(lat) {
        var sin = Math.sin(lat * Math.PI / 180);
        var radX2 = Math.log((1 + sin) / (1 - sin)) / 2;
        return Math.max(Math.min(radX2, Math.PI), -Math.PI) / 2;
    }

    function zoom(mapPx, worldPx, fraction) {
        return Math.floor(Math.log(mapPx / worldPx / fraction) / Math.LN2);
    }

    var ne = bounds.getNorthEast();
    var sw = bounds.getSouthWest();

    var latFraction = (latRad(ne.lat()) - latRad(sw.lat())) / Math.PI;

    var lngDiff = ne.lng() - sw.lng();
    var lngFraction = ((lngDiff < 0) ? (lngDiff + 360) : lngDiff) / 360;

    var latZoom = zoom(mapDim.height, WORLD_DIM.height, latFraction);
    var lngZoom = zoom(mapDim.width, WORLD_DIM.width, lngFraction);

    return Math.min(latZoom, lngZoom, ZOOM_MAX);
}

Demo on jsfiddle

参数：

“bounds”参数值应该是google.maps.LatLngBounds 对象。

“mapDim”参数值应该是一个具有“height”和“width”属性的对象，这些属性表示显示地图的 DOM 元素的高度和宽度。如果要确保填充，您可能需要减小这些值。也就是说，您可能不希望边界内的地图标记离地图边缘太近。

如果你使用的是jQuery库，mapDim的值可以通过如下方式获取：

var $mapDiv = $('#mapElementId');
var mapDim = { height: $mapDiv.height(), width: $mapDiv.width() };

如果你使用Prototype库，mapDim值可以通过如下方式获取：

var mapDim = $('mapElementId').getDimensions();

返回值：

返回值是仍将显示整个边界的最大缩放级别。此值将介于 0 和最大缩放级别之间（包括）。

最大缩放级别为 21。（我相信 Google Maps API v2 仅为 19。）

---

解释：

Google 地图使用墨卡托投影。在墨卡托投影中，经线等距分布，但纬线不等距。纬线之间的距离随着它们从赤道到两极而增加。事实上，当它到达两极时，距离趋于无穷大。然而，谷歌地图不显示纬度高于约北 85 度或低于约 -85 度南。 (reference) （我计算的实际截止值为 +/-85.05112877980658 度。）

这使得纬度边界分数的计算比经度更复杂。我使用formula from Wikipedia 来计算纬度分数。我假设这与谷歌地图使用的投影相匹配。毕竟，我在上面链接到的 Google 地图文档页面包含指向同一 Wikipedia 页面的链接。

其他说明：

1. 缩放级别范围从 0 到最大缩放级别。缩放级别 0 是地图完全缩小。更高的级别进一步放大地图。 (reference)
2. 在缩放级别 0 下，整个世界可以显示在 256 x 256 像素的区域中。 (reference)
3. 对于每个更高的缩放级别，显示相同区域所需的像素数在宽度和高度上都会翻倍。 (reference)
4. 地图沿纵向环绕，但不会沿纬度方向环绕。

Answer 9

由于所有其他答案似乎对我来说在一种或另一种情况下（地图宽度/高度、边界宽度/高度等）都有问题。我想我会把我的答案放在这里...

这里有一个非常有用的 javascript 文件：http://www.polyarc.us/adjust.js

我以此为基础：

var com = com || {};
com.local = com.local || {};
com.local.gmaps3 = com.local.gmaps3 || {};

com.local.gmaps3.CoordinateUtils = new function() {

   var OFFSET = 268435456;
   var RADIUS = OFFSET / Math.PI;

   /**
    * Gets the minimum zoom level that entirely contains the Lat/Lon bounding rectangle given.
    *
    * @param {google.maps.LatLngBounds} boundary the Lat/Lon bounding rectangle to be contained
    * @param {number} mapWidth the width of the map in pixels
    * @param {number} mapHeight the height of the map in pixels
    * @return {number} the minimum zoom level that entirely contains the given Lat/Lon rectangle boundary
    */
   this.getMinimumZoomLevelContainingBounds = function ( boundary, mapWidth, mapHeight ) {
      var zoomIndependentSouthWestPoint = latLonToZoomLevelIndependentPoint( boundary.getSouthWest() );
      var zoomIndependentNorthEastPoint = latLonToZoomLevelIndependentPoint( boundary.getNorthEast() );
      var zoomIndependentNorthWestPoint = { x: zoomIndependentSouthWestPoint.x, y: zoomIndependentNorthEastPoint.y };
      var zoomIndependentSouthEastPoint = { x: zoomIndependentNorthEastPoint.x, y: zoomIndependentSouthWestPoint.y };
      var zoomLevelDependentSouthEast, zoomLevelDependentNorthWest, zoomLevelWidth, zoomLevelHeight;
      for( var zoom = 21; zoom >= 0; --zoom ) {
         zoomLevelDependentSouthEast = zoomLevelIndependentPointToMapCanvasPoint( zoomIndependentSouthEastPoint, zoom );
         zoomLevelDependentNorthWest = zoomLevelIndependentPointToMapCanvasPoint( zoomIndependentNorthWestPoint, zoom );
         zoomLevelWidth = zoomLevelDependentSouthEast.x - zoomLevelDependentNorthWest.x;
         zoomLevelHeight = zoomLevelDependentSouthEast.y - zoomLevelDependentNorthWest.y;
         if( zoomLevelWidth <= mapWidth && zoomLevelHeight <= mapHeight )
            return zoom;
      }
      return 0;
   };

   function latLonToZoomLevelIndependentPoint ( latLon ) {
      return { x: lonToX( latLon.lng() ), y: latToY( latLon.lat() ) };
   }

   function zoomLevelIndependentPointToMapCanvasPoint ( point, zoomLevel ) {
      return {
         x: zoomLevelIndependentCoordinateToMapCanvasCoordinate( point.x, zoomLevel ),
         y: zoomLevelIndependentCoordinateToMapCanvasCoordinate( point.y, zoomLevel )
      };
   }

   function zoomLevelIndependentCoordinateToMapCanvasCoordinate ( coordinate, zoomLevel ) {
      return coordinate >> ( 21 - zoomLevel );
   }

   function latToY ( lat ) {
      return OFFSET - RADIUS * Math.log( ( 1 + Math.sin( lat * Math.PI / 180 ) ) / ( 1 - Math.sin( lat * Math.PI / 180 ) ) ) / 2;
   }

   function lonToX ( lon ) {
      return OFFSET + RADIUS * lon * Math.PI / 180;
   }

};

如果需要，您当然可以清理或缩小它，但我将变量名保留很长以使其更易于理解。

如果您想知道 OFFSET 的来源，显然 268435456 是地球周长的一半，以像素为单位，缩放级别为 21（根据 http://www.appelsiini.net/2008/11/introduction-to-marker-clustering-with-google-maps）。

Answer 10

map.getBounds() 不是瞬时操作，所以我在类似的情况下使用事件处理程序。这是我在 Coffeescript 中的示例

@map.fitBounds(@bounds)
google.maps.event.addListenerOnce @map, 'bounds_changed', =>
  @map.setZoom(12) if @map.getZoom() > 12

Answer 11

Valerio 的解决方案几乎是正确的，但存在一些逻辑错误。

你必须先检查 angle2 是否大于 angle，然后在负数处添加 360。

否则你总是有比角度更大的价值

所以正确的解决方案是：

var west = calculateMin(data.longitudes);
var east = calculateMax(data.longitudes);
var angle = east - west;
var north = calculateMax(data.latitudes);
var south = calculateMin(data.latitudes);
var angle2 = north - south;
var zoomfactor;
var delta = 0;
var horizontal = false;

if(angle2 > angle) {
    angle = angle2;
    delta = 3;
}

if (angle < 0) {
    angle += 360;
}

zoomfactor = Math.floor(Math.log(960 * 360 / angle / GLOBE_WIDTH) / Math.LN2) - 2 - delta;

Delta 在那里，因为我的宽度大于高度。

Answer 12

谢谢，这对我找到最合适的缩放系数以正确显示折线帮助很大。 我找到了我必须跟踪的点之间的最大和最小坐标，如果路径非常“垂直”，我只添加了几行代码：

var GLOBE_WIDTH = 256; // a constant in Google's map projection
var west = <?php echo $minLng; ?>;
var east = <?php echo $maxLng; ?>;
*var north = <?php echo $maxLat; ?>;*
*var south = <?php echo $minLat; ?>;*
var angle = east - west;
if (angle < 0) {
    angle += 360;
}
*var angle2 = north - south;*
*if (angle2 > angle) angle = angle2;*
var zoomfactor = Math.round(Math.log(960 * 360 / angle / GLOBE_WIDTH) / Math.LN2);

其实理想的缩放系数是zoomfactor-1。

Answer 13

有人在 Google 群组中提出过类似问题：http://groups.google.com/group/google-maps-js-api-v3/browse_thread/thread/e6448fc197c3c892

缩放级别是离散的，每一步缩放都会加倍。所以一般来说，你不能完全符合你想要的范围（除非你对特定的地图大小非常幸运）。

另一个问题是边长之间的比率，例如您不能将边界完全适合正方形地图内的细长矩形。

对于如何拟合精确的边界没有简单的答案，因为即使您愿意更改地图 div 的大小，您也必须选择要更改的大小和相应的缩放级别（粗略地说，您做到了吗？比现在大还是小？）。

如果你真的需要计算缩放，而不是存储它，这应该可以解决问题：

墨卡托投影会扭曲纬度，但经度上的任何差异始终代表地图宽度的相同分数（以度为单位的角度差异 / 360）。缩放为零时，整个世界地图为 256x256 像素，缩放每个级别会使宽度和高度加倍。因此，经过一点代数，我们可以如下计算缩放，前提是我们知道地图的宽度（以像素为单位）。请注意，由于经度环绕，我们必须确保角度为正。

var GLOBE_WIDTH = 256; // a constant in Google's map projection
var west = sw.lng();
var east = ne.lng();
var angle = east - west;
if (angle < 0) {
  angle += 360;
}
var zoom = Math.round(Math.log(pixelWidth * 360 / angle / GLOBE_WIDTH) / Math.LN2);