• PHP,Mysql根据一个给定经纬度的点,进行附近地点查询–算法


      几个星期以前的一个项目,需求是根据当前用户上传的经纬度坐标,在数据库几十万万条数据中查询出符合“周围3公里范围内”条件的坐标点。

      Mysql本身是支持空间索引的,但是在5.X版本中取消了Distance()和Related(),无法使用空间的距离函数去直接查询距离在一定范围内的点。所以,我首先想到的是,对每条数据去进行遍历,跟数据库中的每个点进行距离计算,当距离小于3公里时候,认为匹配成功。经测试,这样做确实能得到结果,但是效率极其低下,因为每条数据都得去和数据库中的几十万条数据进行比对,其耗费的时间可想而知。对于这种情况,是用户所无法忍受的。

      后来经过自己的仔细考虑,以及查询各种资料,想到一种利用正方形将方圆3公里这个圆包围起来。利用正方形的四个点,去和用户上传的经纬度进行比较。由此,问题转向了,如何计算正方形四个点经纬度的问题!

      无意中看到一个附近地点搜索初探的帖子,里面使用python实现了计算四个点经纬度的方法。由此,我将其用PHP的方式实现了。

      其实现原理也是很相似的,先计算出当前点周围的正方形的四个点,然后使用经纬度直接去数据库匹配数据。

      假设已知点的经纬度分别为$lng, $lat
      先实现经度范围的查询,
      在haversin公式中令φ1 = φ2,可得:
          
         用PHP实现的整体方式,就是:

     1     /**
     2      * 计算某个经纬度的周围某段距离的正方形的四个点
     3      *
     4      * @param
     5      *            radius 地球半径 平均6371km
     6      * @param
     7      *            lng float 经度
     8      * @param
     9      *            lat float 纬度
    10      * @param
    11      *            distance float 该点所在圆的半径,该圆与此正方形内切,默认值为1千米
    12      * @return array 正方形的四个点的经纬度坐标
    13      */
    14     public function returnSquarePoint($lng, $lat, $distance = 1, $radius = 6371)
    15     {
    16         $dlng = 2 * asin(sin($distance / (2 * $radius)) / cos(deg2rad($lat)));
    17         $dlng = rad2deg($dlng);
    18         
    19         $dlat = $distance / $radius;
    20         $dlat = rad2deg($dlat);
    21         
    22         return array(
    23             'left-top' => array(
    24                 'lat' => $lat + $dlat,
    25                 'lng' => $lng - $dlng
    26             ),
    27             'right-top' => array(
    28                 'lat' => $lat + $dlat,
    29                 'lng' => $lng + $dlng
    30             ),
    31             'left-bottom' => array(
    32                 'lat' => $lat - $dlat,
    33                 'lng' => $lng - $dlng
    34             ),
    35             'right-bottom' => array(
    36                 'lat' => $lat - $dlat,
    37                 'lng' => $lng + $dlng
    38             )
    39         );
    40     }

    匹配路线时候就可以采取一下办法(截取当时写的方法,大家理解就好)

    $array[0]就是用户上传的起点终点坐标数组 
    1
    $start = $this->returnSquarePoint($array[0]['start_lng'], $array[0]['start_lat']);
    下面是匹配方法,只是代码截取,请谅解!
    2 ->andwhere([ 3 '>', 4 'start_lat', 5 $start['right-bottom']['lat'] 6 ]) 7 ->andWhere([ 8 '<', 9 'start_lat', 10 11 $start['left-top']['lat'] 12 ]) 13 ->andWhere([ 14 '>', 15 'start_lng', 16 $start['left-top']['lng'] 17 ]) 18 ->andWhere([ 19 '<', 20 'start_lng', 21 $start['right-bottom']['lng'] 22 ]);

    在lat和lng上建立一个联合索引后,使用此项查询,运行效率飞涨。

    总结:这应该也不是效率最好的办法,但是效率比以前确实有明显的提升。大家如果有什么刚好的解决办法,欢迎留言学习。

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