计算MKMapView的zoomLevel(地图缩放等级)

时间 2019-11-08

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背景及问题分析

在一些第三方的地图 SDK 中，每每会有 zoomLevel 这样一个属性，经常使用于设置地图的缩放等级。git

可是在 iOS 自带的地图控件 MKMapView 是没有这样一个属性的。取而代之的是利用 MKCoordinateRegion 和 MKCoordinateSpan 来配置地图显示的中心和区域缩放的大小。web

MKCoordinateRegion 和 MKCoordinateSpan

咱们先来看看 MKCoordinateRegion 和 MKCoordinateSpan 的这两个初始化方法：算法

MKCoordinateRegion(center: CLLocationCoordinate2D, span: MKCoordinateSpan)
MKCoordinateSpan(latitudeDelta: CLLocationDegrees, longitudeDelta: CLLocationDegrees)
复制代码

结合文档，咱们能够将 MKCoordinateRegion 理解为地图上一块方形区域， center 是这块方形区域的中心地理坐标，而 MKCoordinateSpan 是这块区域的 经纬度范围，那么它的两个参数的取值范围是：bash

latitudeDelta：[0, 180]
longitudeDelta: [0, 360]

Tiled web map

了解了 MKCoordinateRegion 和 MKCoordinateSpan 后，咱们该如何利用它们来计算出 zoomLevel 呢？这里咱们须要先了解一下 Tiled web map 这个概念。Tiled web map 的设计初衷是为了能在网络上更好的传输和展现地图，其中最先应用起来的是 Google Maps，而后慢慢地成为了地图工具中一个不成文的标准。它把地图以图片的形式切割成不少个小块: Tile，当用户在地图上滑动或者缩放时，就会加载更多的 Tile，对比之前直接加载一大块图片的方式效率更高，用户体验更好。网络

大部分的 Tiled web map 会依据 Google Maps 的一些实现标准：app

一个 Tile 是 256x256 像素。
zoom Level 为 0 时，整个世界地图能够显示在单个 Tile 上。
每增长一个地图缩放等级，一个 Tile 的像素会加倍。也就是说一个 Tile 会被四个 Tile 替换掉。

上面原图片来自 troybrant.net，由原图拼接而成。ide

根据上面的标准，咱们能够得出这样一个公式：工具

$W=256 \times 2^{zoomlevel}$

W 表示地图一边长的像素。ui

zoomLevel 算法解析

咱们知道地球经度一周360度，那么一个经度范围占 Tiled web map 的多少像素呢？简单的除法能够得知：spa

$\frac{360}{256 \times 2^{zoomlevel}}$

上面说到 MKCoordinateSpan 它表示地图显示区域的 经纬度范围，假设咱们把 MKMapView 的宽度设置为 width, 而 MKCoordinateSpan.longitudeDelta 是当前 MKMapView 显示区域的经度范围。那么咱们能够获得这样一个等式：

$\frac{360}{256 \times 2^{zoomlevel}} = \frac{longitudeDelta}{width}$

一个简单的转换，便可得出 zoomLevel 的计算公式：

$zoomLevel = log_2{\frac{360 \times width}{longitudeDelta \times 256}}$

示例代码

用代码形式展现：

let mapWidth = mapView.frame.size.width
let zoomLevel = log2(360 * Double(mapWidth) / 256.0 / mapView.region.span.longitudeDelta)
复制代码

咱们还能够给 MKMapView 扩展一下：

extension MKMapView {
    var zoomLevel: Double {
        return log2(360 * Double(frame.size.width) / 256.0 / region.span.longitudeDelta)
    }
}
复制代码