在 SQLite 中查询基于半径的记录？

Question

我有这个在 MySQL 中运行良好的查询

SELECT ((ACOS(SIN(12.345 * PI() / 180) * SIN(lat * PI() / 180) +
         COS(12.345 * PI() / 180) * COS(lat * PI() / 180) * COS((67.89 - lon) * 
         PI() / 180)) * 180 / PI()) * 60 * 1.1515 * 1.609344) AS distance, poi.* 
FROM poi
WHERE lang='eng' 
HAVING distance<='30'

距离单位为公里，输入为lat=12.345和lon=67.89

SQLite 是 3，我无法使用它运行自定义函数，因为它在 Android 上。我也没有 acos() 等...因为这不是标准 SQLite 的一部分。

上面的查询在 SQLite 中会怎样？

Answer 1

这是一个 Java 实现，用于在 Android 设备上构建基于位置的查询。 这个想法来自 KennyTM（请参阅接受的回复）并暗示在您的表中添加 4 列来存储纬度和经度的正弦值和余弦值。

这是在插入时为“Shop”表准备数据的代码：

public static void injectLocationValues(ContentValues values, double latitude, double longitude) {
    values.put(LocationColumns.LATITUDE, latitude);
    values.put(LocationColumns.LONGITUDE, longitude);
    values.put(LocationColumns.COSLAT, Math.cos(MathUtil.deg2rad(latitude)));
    values.put(LocationColumns.SINLAT, Math.sin(MathUtil.deg2rad(latitude)));
    values.put(LocationColumns.COSLNG, Math.cos(MathUtil.deg2rad(longitude)));
    values.put(LocationColumns.SINLNG, Math.sin(MathUtil.deg2rad(longitude)));
}

public static double deg2rad(double deg) {
    return (deg * Math.PI / 180.0);
}

然后您可以使用以下函数构建您的投影：

/**
 * Build query based on distance using spherical law of cosinus
 * 
 * d = acos(sin(lat1).sin(lat2)+cos(lat1).cos(lat2).cos(long2−long1)).R
 * where R=6371 and latitudes and longitudes expressed in radians
 * 
 * In Sqlite we do not have access to acos() sin() and lat() functions.
 * Knowing that cos(A-B) = cos(A).cos(B) + sin(A).sin(B)
 * We can determine a distance stub as:
 * d = sin(lat1).sin(lat2)+cos(lat1).cos(lat2).(cos(long2).cos(long1)+sin(long2).sin(long1))
 * 
 * First comparison point being fixed, sin(lat1) cos(lat1) sin(long1) and cos(long1)
 * can be replaced by constants.
 * 
 * Location aware table must therefore have the following columns to build the equation:
 * sinlat => sin(radians(lat))
 * coslat => cos(radians(lat))
 * coslng => cos(radians(lng))
 * sinlng => sin(radians(lng))
 *  
 * Function will return a real between -1 and 1 which can be used to order the query.
 * Distance in km is after expressed from R.acos(result) 
 *  
 * @param latitude, latitude of search
 * @param longitude, longitude of search
 * @return selection query to compute the distance
 */
public static String buildDistanceQuery(double latitude, double longitude) {
    final double coslat = Math.cos(MathUtil.deg2rad(latitude));
    final double sinlat = Math.sin(MathUtil.deg2rad(latitude));
    final double coslng = Math.cos(MathUtil.deg2rad(longitude));
    final double sinlng = Math.sin(MathUtil.deg2rad(longitude));
    //@formatter:off
    return "(" + coslat + "*" + LocationColumns.COSLAT
            + "*(" + LocationColumns.COSLNG + "*" + coslng
            + "+" + LocationColumns.SINLNG + "*" + sinlng
            + ")+" + sinlat + "*" + LocationColumns.SINLAT 
            + ")";
    //@formatter:on
}

它将注入一个响应列，其中包含您需要应用以下公式转换为公里的距离：

public static double convertPartialDistanceToKm(double result) {
    return Math.acos(result) * 6371;
}

如果您想使用部分距离对查询进行排序，则需要订购 DESC 而不是 ASC。

Answer 2

在为 ios 开发 sqlite3 时遇到了同样的问题，在玩了一点公式之后，这是一种不使用 sql 端函数（伪代码）的方法：

1. 为您存储在数据库中的每个项目预先计算这些值（并存储它们）：

   cos_lat = cos(lat * PI / 180)
   sin_lat = sin(lat * PI / 180)
   cos_lng = cos(lng * PI / 180)
   sin_lng = sin(lng * PI / 180)
   

2. 在搜索时预先计算这些值（对于给定的位置 cur_lat,cur_lng）

   CUR_cos_lat = cos(cur_lat * PI / 180)
   CUR_sin_lat = sin(cur_lat * PI / 180)
   CUR_cos_lng = cos(cur_lng * PI / 180)
   CUR_sin_lng = sin(cur_lng * PI / 180)
   cos_allowed_distance = cos(2.0 / 6371) # This is 2km
   

3. 您的 SQL 查询将如下所示（将 CUR_* 替换为您刚刚计算的值）

   SELECT * FROM position WHERE CUR_sin_lat * sin_lat + CUR_cos_lat * cos_lat * (cos_lng* CUR_cos_lng + sin_lng * CUR_sin_lng) > cos_allowed_distance;

Answer 3

您可以创建 4 个新列，分别是 lat 和 lon 的 sin 和 cos。由于cos(a+b) = cos a cos b - sin a sin b，以及其他像SIN(12.345 * PI() / 180)这样的sin和cos的出现可以在运行查询之前在程序中计算出来，所以大的“距离”表达式简化为P * SIN_LAT + Q * COS_LAT + ...形式的东西，可以由SQLite3处理。

顺便说一句，另请参阅Sqlite on Android: How to create a sqlite dist db function - to be used in the app for distance calculation using lat, long。