按纬度/经度对 MySQL 查询进行排序答案

【问题标题】：Sorting MySQL query by Latitude/Longitude按纬度/经度对 MySQL 查询进行排序
【发布时间】：2013-05-04 03:58:01
【问题描述】：

我数据库中的每个用户都将他们的纬度和经度存储在两个字段（纬度、经度）中

每个字段的格式为：

lon | -1.403976 
lat | 53.428691

如果用户在 100 英里范围内搜索其他用户，我会执行以下操作以计算适当的纬度/经度范围（$lat 和 $lon 是当前用户值）

$R = 3960;  // earth's mean radius
$rad = '100';
// first-cut bounding box (in degrees)
$maxLat = $lat + rad2deg($rad/$R);
$minLat = $lat - rad2deg($rad/$R);
// compensate for degrees longitude getting smaller with increasing latitude
$maxLon = $lon + rad2deg($rad/$R/cos(deg2rad($lat)));
$minLon = $lon - rad2deg($rad/$R/cos(deg2rad($lat)));

$maxLat=number_format((float)$maxLat, 6, '.', '');
$minLat=number_format((float)$minLat, 6, '.', '');
$maxLon=number_format((float)$maxLon, 6, '.', '');
$minLon=number_format((float)$minLon, 6, '.', '');

然后我可以执行如下查询：

$query = "SELECT * FROM table WHERE lon BETWEEN '$minLon' AND '$maxLon' AND lat BETWEEN '$minLat' AND '$maxLat'";

这很好用，我在输出阶段使用函数来计算和显示用户之间的实际距离，但我希望能够在查询阶段通过减少或增加距离来对结果进行排序。

有什么办法吗？

【问题讨论】：

标签： php mysql

【解决方案1】：

还记得毕达哥拉斯吗？

$sql = "SELECT * FROM table 
    WHERE lon BETWEEN '$minLon' AND '$maxLon' 
      AND lat BETWEEN '$minLat' AND '$maxLat'
    ORDER BY (POW((lon-$lon),2) + POW((lat-$lat),2))";

从技术上讲，这是距离的平方，而不是实际距离，但因为您只是将它用于排序，所以没关系。

这使用了平面距离公式，这应该适用于小距离。

但是：

如果您想更精确或使用更长的距离，请使用this formula for great circle distances in radians：

dist = acos[ sin(lat1)*sin(lat2)+cos(lat1)*cos(lat2)*cos(lng1-lng2) ]

（要以实际单位而不是弧度获得距离，请将其乘以地球的半径。不过，这对于排序目的不是必需的。）

MySQL 计算引擎假定纬度和经度以弧度为单位，因此如果它以度为单位（很可能是），您必须将每个值乘以 pi/180，大约为 0.01745：

$sf = 3.14159 / 180; // scaling factor
$sql = "SELECT * FROM table 
    WHERE lon BETWEEN '$minLon' AND '$maxLon' 
      AND lat BETWEEN '$minLat' AND '$maxLat'
    ORDER BY ACOS(SIN(lat*$sf)*SIN($lat*$sf) + COS(lat*$sf)*COS($lat*$sf)*COS((lon-$lon)*$sf))";

甚至：

$sf = 3.14159 / 180; // scaling factor
$er = 6350; // earth radius in miles, approximate
$mr = 100; // max radius
$sql = "SELECT * FROM table 
    WHERE $mr >= $er * ACOS(SIN(lat*$sf)*SIN($lat*$sf) + COS(lat*$sf)*COS($lat*$sf)*COS((lon-$lon)*$sf))
    ORDER BY ACOS(SIN(lat*$sf)*SIN($lat*$sf) + COS(lat*$sf)*COS($lat*$sf)*COS((lon-$lon)*$sf))";

【讨论】：

谢谢 Blaze，这似乎奏效了 - 有一两个不合适的地方，但它不是破坏交易的（除非你能想到我如何解决它）。不顾一切点赞。谢谢
根据平方距离，它们真的不合适吗？还是您认为平方距离计算不正确？
该查询没有考虑到经度是从格林威治子午线向东西方向测量的事实，因此它将返回彼此靠近和靠近 180 度子午线的两个地方的非常长的距离。跨度>
添加了一个更精确的公式，从维基百科借来的。
这很有趣，也很有教育意义。 :-)

【解决方案2】：

仅使用 SELECT * FROM Table WHERE lat between $minlat and $maxlat 不够准确。

查询距离的正确方法是使用弧度坐标。

<?php
  $sql = "SELECT * FROM Table WHERE acos(sin(1.3963) * sin(Lat) + cos(1.3963) * cos(Lat) * cos(Lon - (-0.6981))) * 6371 <= 1000";

这是一个方便的参考 - http://janmatuschek.de/LatitudeLongitudeBoundingCoordinates

例如：

<?php
  $distance = 100;
  $current_lat = 1.3963;
  $current_lon = -0.6981;
  $earths_radius = 6371;

  $sql = "SELECT * FROM Table T WHERE acos(sin($current_lat) * sin(T.Lat) + cos($current_lat) * cos(T.Lat) * cos(T.Lon - ($current_lon))) * $earths_radius <= $distance";

如果你想按顺序显示距离：

<?php
  $distance = 100;
  $current_lat = 1.3963;
  $current_lon = -0.6981;
  $earths_radius = 6371;

  $sql = "SELECT *, (acos(sin($current_lat) * sin(T.Lat) + cos($current_lat) * cos(T.Lat) * cos(T.Lon - ($current_lon))) * $earths_radius) as distance FROM Table T WHERE acos(sin($current_lat) * sin(T.Lat) + cos($current_lat) * cos(T.Lat) * cos(T.Lon - ($current_lon))) * $earths_radius <= $distance ORDER BY acos(sin($current_lat) * sin(T.Lat) + cos($current_lat) * cos(T.Lat) * cos(T.Lon - ($current_lon))) * $earths_radius DESC";

为@Blazemonger 编辑并避免疑问:) 如果您想以度数而不是弧度工作：

<?php
  $current_lat_deg = 80.00209691585;
  $current_lon_deg = -39.99818366895;
  $radians_to_degs = 57.2957795;

  $distance = 100;
  $current_lat = $current_lat_deg / $radians_to_degs;
  $current_lon = $current_lon_deg / $radians_to_degs;
  $earths_radius = 6371;

  $sql = "SELECT *, (acos(sin($current_lat) * sin(T.Lat) + cos($current_lat) * cos(T.Lat) * cos(T.Lon - ($current_lon))) * $earths_radius) as distance FROM Table T WHERE acos(sin($current_lat) * sin(T.Lat) + cos($current_lat) * cos(T.Lat) * cos(T.Lon - ($current_lon))) * $earths_radius <= $distance ORDER BY acos(sin($current_lat) * sin(T.Lat) + cos($current_lat) * cos(T.Lat) * cos(T.Lon - ($current_lon))) * $earths_radius DESC";

您可以轻松地将其封装到一个接受上述信息中的弧度或度数的类中。

【讨论】：

我有相当多的地理定位应用程序使用这个确切的代码。目前没有投诉！ :)
卢克，我很欣赏这个答案，但这让我有点困惑 - 你能在正确的地方使用我的 $max 和 $min 变量来编辑它吗？我不想问，但是，好吧，你知道 :)
没问题，试一试！
他举了lat | 53.428691的例子——这个数字太大了，不能用弧度表示。
嘿@SaschaGrindau，地球半径和搜索半径以千米为单位。希望这会有所帮助。

【解决方案3】：

这是给我正确结果的公式（与上面的解决方案相反）。使用谷歌地图“测量距离”功能确认（直接距离，而不是运输距离）。

SELECT
    *,
    ( 3959 * acos( cos( radians(:latitude) ) * cos( radians( latitude ) ) * cos( radians( longitude ) - radians(:longitude) ) + sin( radians(:latitude) ) * sin( radians( latitude ) ) ) ) AS `distance`
FROM `locations`
ORDER BY `distance` ASC

:latitude 和 :longitude 是 PDO 函数的占位符。如果您愿意，可以将它们替换为实际值。 latitude 和 longitude 是列名。

3959 是以英里为单位的地球半径； distance 输出也将以英里为单位。要将其更改为公里，请将3959 替换为6371。

【讨论】：

这与我自己的答案和@Blazemonger 的答案相同。论坛的顺序不同，但除此之外，您使用了 PDO（当 OP 不使用时）并且您通过使用 MYSQL 中的弧度函数来强制弧度。更不用说，声称其他答案具有误导性，并且随意投反对票不符合 SO 的精神。
感谢您的评论。同样，我从上面的答案（包括您的）中复制了查询，这些查询给了我 misleading 值 - 很好，我已经仔细检查了它们。所以我浏览了我的旧代码档案，找到了当时对我有用的查询。所以这只是另一个（工作）答案，是的，我投了反对票，因为其他查询对我不起作用。我不明白这有什么问题，抱歉。
这很奇怪。使用我的数据，查询给出了相同的答案。我想看看你的数据来比较结果！一定是发生了很奇怪的事情。
这里也一样，上面的答案给了我奇怪的结果。这对我来说似乎很准确。

【解决方案4】：

不会为您提供按平面距离排序的结果（不考虑地球曲率），但对于小半径'应该可以解决。

SELECT * from table where lon between '$minLon' and '$maxLon' and lat between '$minLat' and '$maxLat' order by (abs(lon-$lon)/2) + (abs(lat-$lat)/2);

【讨论】：

Orange，谢谢你，就像 Blaze 的回答一样，这适用于少数不合适的地方 - Blaze 似乎少了一两个不合适的地方。无论如何都赞成。谢谢你的回答。
/2 是多余的，因为您只是在比较大小，而额外的括号是多余的，因为加法的优先级已经高于除法。

【解决方案5】：

以上答案都不能在格林威治子午线上正确工作。 Haversine 公式：

  // 6371 is the Earth's radius in km
  6371 * 2 * ASIN(SQRT( 
     POWER(SIN((lat - abs(:latitude)) * pi()/180 / 2), 2) 
      + COS(lat * pi()/180 ) * COS(abs(:latitude) * pi()/180) 
      * POWER(SIN((lon - :longitude) *  pi()/180 / 2), 2) 
  )) as distance

我从here 获取的，在这个answer 中引用了一个类似的问题，确实有效。

【讨论】：