Geolocation 对象全面解析 --- 基于浏览器的定位与追踪服务

完整阅读本贴，你将能够（在用户的许可之下）：
1. 实现基于浏览器（无需后端支持）获取用户的地理位置技术
2. 精确定位用户的地理位置( 精度最高达10m之内，依赖设备 )
3. 持续追踪用户的地理位置
4. 与 Google Map 交互呈现位置信息。

原文地址：http://www.jsmix.com/html5/try-out-geolocation.html

本贴属于 HTML 5 技术范围，目前尚无在 IE 6/7/8 中可行与可替换方案，请专注于 IE 环境下开发，并对新一代 HTML 标准不感冒的同学绕行。

下面的链接指向本贴的最终 Demo ，但是强烈建议在至少看完本贴第一部分后再点击。
------ DEMO ------


1. 关于 Geolocation 对象

随着 Opera 10.6 和 Safari 5的相继发布，截止到目前为止，W3C 中一个名为 Geolocation 的 API 规范在所有非 IE 浏览器中都得到了实现。简单地说，Geoloaction 的作用就是通过浏览器感知用户的地理位置。事实上，对于用户地理位置的探测在互联网上早已经有了很多案例，其中一个最常见的应用就是当在地址栏输入 google.com 并按下回车键的时候，google 并没有把我们带向刚才输入的地址，而是转向了 google 在我们所处地区的页面，比如大陆和香港用户会到达 google.com.hk，当然我们很怀念 google.cn，但这并不是今天所要讨论的话题。

如果说地理位置的感知已经成为了一项成熟的技术，那么紧接着的问题就是 Geolocation 存在的意义是什么？就我目前对 Geolocation 的理解，我认为它存在的理由至少包含以下两点：
1. 公共数据：目前的地理位置探测，其资料往往来源于服务商各自的数据，而使用浏览器内置的统一接口，将高效整合这一信息。
2. 精确定位：无论是谷歌还是谷姐们，实现定位的原理无非是通过 IP 地址来探测用户的所在位置，众所周知，IP 的定位能力是比较差的，绝大多数情况下，它的精确度能达到数十公里就已经不错了，除此之外，没有别的任何办法，无论是服务器端语言还是客户端的 JavaScript 脚本，都无法从用户那里获取到更多对定位有所帮助的信息。然而作为用户机器上更为底层的浏览器，它将有权利支配其他有助于定位的设备，比如 GPS 和 WIFI。GPS 大家都已经很熟悉了，在信号良好的情况下，它可以精确到数米之内。而 WIFI 在国内基本上被废了，对于这项技术普及的国家，WIFI 的定位基本上可以精确到百米左右，据说经常可以见到一些公司的人，整天什么都不干，就开着小车到处晃，到一个热点( Hot Spot )，就记录下当前的地理位置，然后传回到公司的数据库。

该对象位于我们非常熟悉的 Navigator 对象下面，可以通过 navigator.geolocation 来访问，当然前面也可以加上 window.。不支持 geolocation 的浏览器并不包含这一对象，那么可以通过下面的代码来做能力检测，对不同的浏览器做不同的处理。

if (navigator.geolocation) {
        alert( ' 你的浏览器支持 geolocation ' );
}else{
        alert( ' 你的浏览器不支持 geolocation ' )
}

在访问 geolocation 对象时，即调用 geolocation 下面的方法时，浏览器会弹出提示，询问用户是否许可网站提供的位置服务，只有在得到用户许可过后，服务才会继续，否则将被停止，在稍后你将会了解到，我们能够捕获到用户拒绝服务的动作。下面这张图分别是 Chrome , Firefox 和 Opera 在初次访问 geolocation 时，给用户的提示：





2. 获取当前地理位置 --- getCurrentPosition

当获得用户的许可过后，便一切就绪。我们将通过 geolocation 下的 getCurrentPosition 方法来获取用户的信息，这个方法是今天整篇文章的核心部分，也是 geolocation 一个非常重要的方法。

navigator.geolocation.getCurrentPosition( getPositionSuccess , getPositionError );

在上面的代码中，我们调用了 getCurrentPosition 方法，并为其传递了两个参数，事实上这个方法可以接受三个参数，前两个参数是函数，最后一个是对象：第一个参数是成功获取位置信息的回调函数，它是方法唯一必须的参数；第二个参数用于捕获获取位置信息出错的情况，第三个参数是配置项。

当浏览器成功获取到用户的位置信息时，getCurrentPosition 的第一个函数类型的参数将被调用，一个 position 对象会被传入到调用的函数中，这个对象中包含了浏览器传回的数据，这非常重要。

function getPositionSuccess( position ){
        var lat = position.coords.latitude;
        var lng = position.coords.longitude;
        document.write( "您所在的位置： 经度" + lat + "，纬度" + lng );
}

是的，position 对象包含了用户的地理位置信息，该对象下面的 coords 子对象包含了用户所在的纬度和经度信息，通过 position.coords.latitude 可以访问纬度，而 position.coords.longitude 中存放了经度的信息，用户的位置信息越精确，这两个数字后面的小数点越长。事实上，在 Firefox 中，position 对象下还附带有另一个 address 对象，这个对象包含这个经纬度下的国家名，城市名甚至街道名。

function getPositionSuccess( position ){
        var lat = position.coords.latitude;
        var lng = position.coords.longitude;
        alert( "您所在的位置： 经度" + lat + "，纬度" + lng );
        if(typeof position.address !== "undefined"){
                var country = position.address.country;
                var province = position.address.region;
                var city = position.address.city;
                alert(' 您位于 ' + country + province + '省' + city +'市');
        }
}

错误捕获：上面都是成功获取到用户位置信息的处理，但是出现问题的情况在所难免，当获取用户的位置信息出错时，传递到 getCurrentPosition 的第二个函数类型参数被调用，一个包含具体出错信息的对象会被传递进去，错误将被捕获。

function getPositionError(error){
	switch(error.code){
		case error.TIMEOUT :
			alert( " 连接超时，请重试 " );
			break;
		case error.PERMISSION_DENIED :
			alert( " 您拒绝了使用位置共享服务，查询已取消 " );
			break;
		case error.POSITION_UNAVAILABLE : 
			alert( " 亲爱的火星网友，非常抱歉，我们暂时无法为您所在的星球提供位置服务 " );
			break;
	}
}

error 对象下面，存放了3个常量：
TIMEOUT 表示获取信息超时。
PERMISSION_DENIED 表示用户选择了拒绝了位置服务。
POSITION_UNAVAILABLE  表示位置不可知。
而每一次出错时 error.code 将指向3个常量之中的一个。

配置项：getCurrentPosition 方法的第三个参数是一个对象，该对象影响了获取位置时的一些细节。
enableHighAccuracy ，它将告诉浏览器是否启用高精度设备，所谓的高精度设备包含但不局限于前面所提到的 GPS 和 WIFI，值为 true 的时候，浏览器会尝试启用这些设备，默认指为 true。
timeout，超时，获取位置信息时超出设定的这个时长，将会触发错误，捕获错误的函数将被调用，并且错误码指向TIMEOUT。
这样我们尝试修改调用 getCurrentPosition 时传递的参数

navigator.geolocation.getCurrentPosition( getPositionSuccess , getPositionError,{
        timeout : 5000    // 5 秒超时
} );

3. 持续追踪位置 --- watchPosition

对于使用移动设备的用户来说，位置并不是固定的，W3C 当然也考虑到了这一点，watchPosition 是一个专门用来处理这一情况的方法，watchPosition 被调用后，浏览器会跟踪设备的位置，每一次位置的变化，watchPosition 中的代码都将会被执行。对于致力于移动设备 web 开发的同学来说，这个方法是及其重要的，它也许将会改变 web 移动客户端的格局。

navigator.geolocation.watchPosition( refreshPosition );

上面的代码表示，但设置位置发生改变时，refreshPosition 将会被调用。事实上 watchPosition 和 getCurrentPosition 几乎一模一样，同样包含了一个成功获取位置的回调函数，一个获取失败的回调函数和一个配置项，区别仅仅是在触发的时机上。所以具体的方法就不再重复了。上面的代码表示在每一次位置发生改变时，调用 refreshPosition 函数。


4. 实例 --- 与 Google Map 交互

接下来，我们通过一个实例，来具体应用一下 Geolocation ，实例的最终效果是，获取用户的位置，并通过 Google Map 在地图上标记出来，当用户的位置发生改变后，更新之前在地图上的标记到新的位置。首先我们准备好 DOM，并加载 Google Map。

<!-- 按钮，被点击时开始获取用户位置信息 -->
<input type="button" id="getPos" value="获取我的位置" />
<!-- 用来存放反馈给用户信息的 div -->
<div id="info"></div>
<!-- 为 Google Map 准备 -->
<div id="map"></div>
<script type="text/javascript" src="http://maps.google.com/maps/api/js?sensor=false" ></script>

接下来我们在 JavaScript 中获取这些 DOM，并为 Google Map 提供一个对象用来存放地图和标记。这些都是准备工作，很烦，但是不得不做。

var dom = {
        btn : document.getElementById('getPos'),
        info : document.getElementById('info'),
        map : document.getElementById('map')
};
var gmap = {
        map : null,
        marker : null
}

接下来监听按钮的事件，当按钮被点击的时候，将触发获取用户的位置信息。在这里我们对浏览器进行了检测，如果不支持 Geolocation 接口，将提示用户，并停止进一步的动作。

dom.btn.onclick = function(){
        if (navigator.geolocation) {
                dom.info.innerHTML = "请等待查询结果返回";
                dom.info.className = "warn";
                navigator.geolocation.getCurrentPosition(getPositionSuccess,getPositionError,{timeout:5000});
        }else {
                dom.info.innerHTML = "抱歉，您所使用的浏览器不支持 Geolocation 接口";
                dom.info.className = "warn";
        }
}

在上面我们向 getCurrentPosition 传递了两个函数，现在我们来具体写这两个函数，首先是 getPositionSuccess ，当成功获取到用户的位置信息时，这个函数被调用，我们将在这时更新页面上的显示值，并配置追踪用户的位置的函数，最后调用 Google Map 的 API 在 id 为 map 的 div 中显示地图，并在地图上标记出用户的当前位置。

function getPositionSuccess(position){
	var lat = position.coords.latitude;
	var lng = position.coords.longitude;
        dom.info.innerHTML = "您所在的位置： 经度" + lat + "，纬度" + lng;
	navigator.geolocation.watchPosition(refreshPosition);
 
	// 载入 Google 地图
	var latlng = new google.maps.LatLng(lat, lng);
	var myOptions = {
		zoom : 16,
		center : latlng,
		mapTypeId : google.maps.MapTypeId.ROADMAP
	};
	gmap.map = new google.maps.Map(document.getElementById("map"), myOptions);
 
	// 向地图中添加标记
	gmap.marker = new google.maps.Marker({
		position: latlng,
		map: gmap.map
	});
}

对于错误处理的函数，则非常简单，可以参看前面的内容。我们来关注一下追踪位置的函数，在这个函数中，我们实时更新显示信息，并更新地图到用户所处的位置。

function refreshPosition(position){
	var lat = position.coords.latitude;
	var lng = position.coords.longitude;
	var latlng = new google.maps.LatLng(lat, lng);
 
        // 重设地图位置
	gmap.map.setCenter(latlng);
	dom.info.innerHTML = '您所在的位置： 经度' + lat ' + '，纬度' + lng;
 
        // 重设标记位置
	gmap.marker.setOptions({
		position: new google.maps.LatLng(lat, lng)
	});
}

以上关于 Google Map 的代码不是很了解的同学可以到 Google Code 去看一下 手册，这里只是很简单的应用，有兴趣的同学可以进一步延伸。


这个 Demo 在具备 GPS 功能的手机上，能够非常精确地定位，在我的测试中，在信号良好的地方，基本上能够定位到所在地方，并且位置追踪工作良好。下面是我在手机上浏览本 Demo 的效果，平台是 S60v5 ，浏览器 Opera Mobile 10.1 beta 1。需要说明一点的是，Opera Mobile 正是从这个版本开始支持 Geolocation 的。




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参考资料：
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    * W3C Geolocation API
    * Safari Reference Library
    * MDC --- Geolocation
    * Google Map Api