在区域（国家/城市）内生成随机经纬度值

Question

如何获得随机生成的数千个保留在特定国家/地区内的地理坐标（经度/纬度）？

它适用于我正在做的应用程序，我需要测试数据。 我更喜欢 JSON 格式。

Answer 1

我开发了一个可以解决问题的库：PyCristoforo。您可以通过 pip 轻松安装它：pip install pycristoforo。它期望的唯一输入变量是国家名称（或国家代码）和您想要的点数。

查看我的 Github 以获取更多详细信息。

目前，PyPi 上有两个主要版本：

版本 1

• 从国家多边形形状开始，首先获取它周围的矩形，然后是最小/最大纬度和经度。

# getting min, max lat/lng
min_lng = get_min_lng(shape)
min_lat = get_min_lat(shape)
max_lng = get_max_lng(shape)
max_lat = get_max_lat(shape)

• 在其中，随机坐标以统一的方式生成

# generate random float between [min_lng, max_lng)
val1 = numpy_random.uniform(min_lng, max_lng)
# generate random float between [min_lat, max_lat)
val2 = numpy_random.uniform(min_lat, max_lat)

• 最后，只保留国家形状内的点，丢弃外面的点。然后生成新的点，直到达到用户预期的数量。

# random point generation
while counter != points:
  if random_point.within(shape):
    ...
    list_of_points.append(ran_point)
    counter += 1

第 2 版 第 2 版的速度提高了 20%，因为它丢掉的分数更少：

算法的第一部分实现了拒绝采样方法（这里解释为https://codereview.stackexchange.com/questions/69833/generate-sample-coordinates-inside-a-polygon）。这个解决方案的硬约束是它只适用于凸形。 从下图中可以看出，可以在国家形状之外生成一些点。

为了更正它，然后检查所有点是否位于国家形状内。对于国家以外的每个点，都会生成一个新点。

希望这已经足够清楚了。查看代码和 github repo 了解更多详情

Answer 2

1. 从 OpenstreetMap 下载国家多边形，或者使用 google kml 或像 QGIS 这样的免费 G​​IS 工具更好地自己绘制一个。在 QGI 中导入 kml 并导出为仅具有 lat,lon 坐标的 csv 最后你有一个 lat,long WGS84 中的点列表

2. 确定国家多边形的最小值，最大值，这给出了一个围绕国家的矩形边界框，左下角为 minLong, minLat。

3. 在 minLongitude、maxLongitude 和随机纬度值范围内创建一个随机经度值。

4. 检查第 1 步中的随机 lat, lon isInsidePolygon，如果是，请使用此值并继续第 3 步。

这应该在国家（多边形）区域内给出随机坐标的平均分布。

注意：步骤 4 不适用于（容易地）与基准限制从 -180 到 180 经度跳转的国家/地区重叠。但这通常没有限制。

编辑： 为了使任务更容易，只需使用国家内的一个矩形部分，您可以使用谷歌地图或地球手动获取坐标，然后从第 3 步开始。这样您将不会在国家边界附近获得点，但它更容易.