algorithm查找距给定Lat Lng位置一定距离内的所有纬度经度位置

给定纬度+经度位置的数据库,例如40.8120390,-73.4889650,我将如何find特定位置给定距离内的所有位置?

从数据库中select所有的位置,然后逐个地通过它们,从起始位置开始,看看它们是否在指定的距离内,似乎效率不高。 有没有一种很好的方法来缩小数据库中最初select的位置? 一旦我有了(或者没有?)一个缩小的位置,我还是一个接一个地检查距离,还是有更好的办法?

我这样做的语言并不重要。 谢谢!

首先比较纬度之间的距离。 每个纬度的距离大约是69英里(111公里)。 由赤道68.703英里(110.567公里)到极点69.407(111.699公里),范围变化(由于地球略椭球形状)。 两个地点之间的距离将等于或大于纬度之间的距离。

请注意,这不是经度 – 每个经度的长度取决于纬度。 但是,如果你的数据是有限的(例如,一个国家),你也可以计算经度的最小和最大范围。


继续将假定球形地球的低精度,快速距离计算:

坐标{lat1,lon1}和{lat2,lon2}两点之间的大圆距d由下式给出:

d = acos(sin(lat1)*sin(lat2)+cos(lat1)*cos(lat2)*cos(lon1-lon2)) 

一个math上等价的公式,在短距离上较小的舍入误差是:

 d = 2*asin(sqrt((sin((lat1-lat2)/2))^2 + cos(lat1)*cos(lat2)*(sin((lon1-lon2)/2))^2)) 

d是以弧度表示的距离

 distance_km ≈ radius_km * distance_radians ≈ 6371 * d 

(6371公里是地球的平均半径 )

这种方法的计算要求是最小的。 但是,对于小距离,结果是非常准确的。


那么,如果它是在一个给定的距离,或多或less,使用更准确的方法。

GeographicLib是我所知道的最准确的实现,尽pipe也可以使用Vincenty的逆公式 。


如果您正在使用RDBMS,请将纬度设置为主键,将经度设置为辅助键。 如上所述查询纬度范围或纬度/经度范围,然后计算结果集的精确距离。

请注意,所有主要RDBMS的现代版本都支持原生地理数据types和查询。

基于当前用户的纬度,经度和距离你想find,SQL查询如下。

 SELECT * FROM( SELECT *,(((acos(sin((@latitude*pi()/180)) * sin((Latitude*pi()/180))+cos((@latitude*pi()/180)) * cos((Latitude*pi()/180)) * cos(((@longitude - Longitude)*pi()/180))))*180/pi())*60*1.1515*1.609344) as distance FROM Distances) t WHERE distance <= @distance 

@latitude和@longitude是这个点的纬度和经度。 纬度和经度是距离表的列。 pi的价值是22/7

PostgreSQL的GIS扩展可能会有所帮助,因为它可能已经实现了许多你正在考虑实现的function。

尝试这个好的解决scheme: 地理定位search

坦克瑜珈

我在我的数据库中有一个来自Open Streep Maps的表格,我testing成功了。

距离工作罚款米。

 SET @orig_lat=-8.116137; SET @orig_lon=-34.897488; SET @dist=1000; SELECT *,(((acos(sin((@orig_lat*pi()/180)) * sin((dest.latitude*pi()/180))+cos((@orig_lat*pi()/180))*cos((dest.latitude*pi()/180))*cos(((@orig_lon-dest.longitude)*pi()/180))))*180/pi())*60*1.1515*1609.344) as distance FROM nodes AS dest HAVING distance < @dist ORDER BY distance ASC LIMIT 100; 

您可能会发现这些问题有帮助:

  • 计算地理邻近度的公式
  • 小数纬度/经度的最大长度?

正如biziclop提到的,某种度量空间树可能是您最好的select。 我有使用kd-trees和四叉树做这些types的范围查询的经验,他们非常快, 他们也不难写。 我build议看看这些结构之一,因为它们还可以让你回答其他有趣的问题,比如“我的数据集中的最接近点是什么?

你需要的是空间search。 您可以使用Solr空间search 。 它也有内置的经纬度数据types, 请点击这里 。

您可以将经度 – 纬度转换为UTM格式,这是可以帮助您计算距离的公制格式。 那么你可以很容易地决定点是否落入特定的位置。

既然你说任何语言都可以接受,那么自然的select就是PostGIS:

 SELECT * FROM places WHERE ST_DistanceSpheroid(geom, $location, $spheroid) < $max_metres; 

如果你想使用WGS数据,你应该把$spheroid设置$spheroid 'SPHEROID["WGS 84",6378137,298.257223563]'

假设你有geom列索引的places ,这应该是合理的效率。

你可以检查这个等式,我认为这会有所帮助

 SELECT id, ( 3959 * acos( cos( radians(37) ) * cos( radians( lat ) ) * cos( radians( lng ) - radians(-122) ) + sin( radians(37) ) * sin( radians( lat ) ) ) ) AS distance FROM markers HAVING distance < 25 ORDER BY distance LIMIT 0 , 20;