定义地理围栏并查看点是否在其内部/外部的算法答案

【问题标题】：algorithm to define a geofence and see if a point is inside/outside it定义地理围栏并查看点是否在其内部/外部的算法
【发布时间】：2012-06-07 00:17:59
【问题描述】：

我正在寻找一种算法，通过我可以创建地理围栏并检查设备是否正在进入/离开围栏。我已经研究过多边形算法中的点（光线投射和缠绕数），但是是否有任何算法可以应用于圆形和任何不规则形状？重要的限制是时间效率。

谢谢。

【问题讨论】：

标签： algorithm math geo point-in-polygon geofencing

【解决方案1】：

下面是简单易懂的c代码算法：

http://alienryderflex.com/polygon/

【讨论】：

【解决方案2】：

圆很容易（至少如果你假设一个局部平坦的表面）- 只是到一个点的绝对距离。

如果您需要速度，通常的方法是级联，您首先检查一个圆，或者一个围绕点的正方形，然后是凸多边形，然后是更详细的多边形（如果需要）。

如果它不是多边形，你如何定义不规则形状？

请参阅How to test if a point is inside of a convex polygon in 2D integer coordinates?

【讨论】：

注：它通常不是正方形，而是矩形，通常称为“边界框”。
@DavidConrad - 是的，我过于简单化了。或者，它是一个正方形，您只需更改坐标；-)
当然。 :) 我只是想为 OP 提供术语“边界框”和更多信息，这可能对搜索有用，并且觉得不值得单独回答，所以我把它放在这里，作为评论对你的回答。干杯！

【解决方案3】：

我为 python 找到了这个解决方案。据我所知，这很有效。

from shapely.geometry import Point, Polygon
import matplotlib.path as mpltPath
from functools import reduce
import operator
import math
coords = [[ 12.934158,77.609316], [ 12.934796,77.609852],[ 12.934183,77.610646], [ 12.933551,77.610100], [12.934158,77.609316]]

#sorting the geofence coords in clockwise direction
center = tuple(map(operator.truediv, reduce(lambda x, y: map(operator.add, x, y), coords), [len(coords)] * 2))
coords = sorted(coords, key=lambda coord: (-135 - math.degrees(math.atan2(*tuple(map(operator.sub, coord, center))[::-1]))) % 360)

#Testing if a point inside or outside
poly = Polygon(coords)
point = Point(12.933556,77.609854)
print(coords)
if(point.within(poly)):
    print("Inside")
else:
    print("Outside")

谢谢！

【讨论】：

【解决方案4】：

Winding Number Method

但底线是，出于几何正确性和效率的原因，在确定多边形中是否包含点时，应始终首选缠绕数算法。

【讨论】：

【解决方案5】：

看看四叉树、空间索引、四叉树和 r-tree。

【讨论】：