SQlite 获取最近的位置（经纬度）

Question

我的 SQLite 数据库中存储有经纬度数据，我想获取与我输入的参数最近的位置（例如，我当前的位置 - 纬度/经度等）。

我知道这在 MySQL 中是可能的，并且我已经进行了相当多的研究，认为 SQLite 需要一个自定义外部函数来用于 Haversine 公式（计算球体上的距离），但我还没有找到任何写在Java 和作品。

另外，如果我想添加自定义函数，我需要org.sqlite .jar（用于org.sqlite.Function），这会给应用程序增加不必要的大小。

另一方面，我需要 SQL 中的 Order by 函数，因为仅显示距离并不是什么大问题——我已经在我的自定义 SimpleCursorAdapter 中做到了，但我无法对数据进行排序，因为我的数据库中没有距离列。这意味着每次位置更改时都要更新数据库，这是对电池和性能的浪费。因此，如果有人对使用不在数据库中的列对光标进行排序有任何想法，我也将不胜感激！

我知道有大量的 Android 应用程序使用此功能，但谁能解释一下它的魔力。

顺便说一句，我找到了这个替代方案：Query to get records based on Radius in SQLite?

建议为 lat 和 lng 的 cos 和 sin 值创建 4 个新列，但是还有其他不那么多余的方法吗？

Answer 1

1) 首先，使用良好的近似值过滤您的 SQLite 数据，并减少您需要在 Java 代码中评估的数据量。为此，请使用以下过程：

为了对数据有一个确定性的阈值和更准确的过滤器，最好计算在radius北、西、东米内的4个位置并在您的中心点以南在您的 java 代码中，然后 通过小于和大于 SQL 运算符 (>、 轻松检查以确定您在数据库中的点是否在那个矩形与否。

calculateDerivedPosition(...) 方法会为您计算这些点（图中的 p1、p2、p3、p4）。

/**
* Calculates the end-point from a given source at a given range (meters)
* and bearing (degrees). This methods uses simple geometry equations to
* calculate the end-point.
* 
* @param point
*           Point of origin
* @param range
*           Range in meters
* @param bearing
*           Bearing in degrees
* @return End-point from the source given the desired range and bearing.
*/
public static PointF calculateDerivedPosition(PointF point,
            double range, double bearing)
    {
        double EarthRadius = 6371000; // m

        double latA = Math.toRadians(point.x);
        double lonA = Math.toRadians(point.y);
        double angularDistance = range / EarthRadius;
        double trueCourse = Math.toRadians(bearing);

        double lat = Math.asin(
                Math.sin(latA) * Math.cos(angularDistance) +
                        Math.cos(latA) * Math.sin(angularDistance)
                        * Math.cos(trueCourse));

        double dlon = Math.atan2(
                Math.sin(trueCourse) * Math.sin(angularDistance)
                        * Math.cos(latA),
                Math.cos(angularDistance) - Math.sin(latA) * Math.sin(lat));

        double lon = ((lonA + dlon + Math.PI) % (Math.PI * 2)) - Math.PI;

        lat = Math.toDegrees(lat);
        lon = Math.toDegrees(lon);

        PointF newPoint = new PointF((float) lat, (float) lon);

        return newPoint;

    }

现在创建您的查询：

PointF center = new PointF(x, y);
final double mult = 1; // mult = 1.1; is more reliable
PointF p1 = calculateDerivedPosition(center, mult * radius, 0);
PointF p2 = calculateDerivedPosition(center, mult * radius, 90);
PointF p3 = calculateDerivedPosition(center, mult * radius, 180);
PointF p4 = calculateDerivedPosition(center, mult * radius, 270);

strWhere =  " WHERE "
        + COL_X + " > " + String.valueOf(p3.x) + " AND "
        + COL_X + " < " + String.valueOf(p1.x) + " AND "
        + COL_Y + " < " + String.valueOf(p2.y) + " AND "
        + COL_Y + " > " + String.valueOf(p4.y);

COL_X 是数据库中存储纬度值的列的名称，COL_Y 是经度。

所以你有一些靠近你的中心点的数据，并且近似值很好。

2)现在您可以循环使用这些过滤后的数据，并使用以下方法确定它们是否真的靠近您的点（在圆圈中）：

public static boolean pointIsInCircle(PointF pointForCheck, PointF center,
            double radius) {
        if (getDistanceBetweenTwoPoints(pointForCheck, center) <= radius)
            return true;
        else
            return false;
    }

public static double getDistanceBetweenTwoPoints(PointF p1, PointF p2) {
        double R = 6371000; // m
        double dLat = Math.toRadians(p2.x - p1.x);
        double dLon = Math.toRadians(p2.y - p1.y);
        double lat1 = Math.toRadians(p1.x);
        double lat2 = Math.toRadians(p2.x);

        double a = Math.sin(dLat / 2) * Math.sin(dLat / 2) + Math.sin(dLon / 2)
                * Math.sin(dLon / 2) * Math.cos(lat1) * Math.cos(lat2);
        double c = 2 * Math.atan2(Math.sqrt(a), Math.sqrt(1 - a));
        double d = R * c;

        return d;
    }

享受吧！

我使用并定制了this reference并完成了它。

Answer 2

Chris 的回答非常有用（谢谢！），但只有在您使用直线坐标（例如 UTM 或 OS 网格参考）时才有效。如果使用纬度/经度的度数（例如 WGS84），则上述仅适用于赤道。在其他纬度，您需要减少经度对排序顺序的影响。 （想象一下你离北极很近……纬度和任何地方都一样，但经度可能只有几英尺。这意味着排序顺序不正确）。

如果您不在赤道，请根据您当前的纬度预先计算软糖系数：

<fudge> = Math.pow(Math.cos(Math.toRadians(<lat>)),2);

然后按以下顺序订购：

((<lat> - LAT_COLUMN) * (<lat> - LAT_COLUMN) + (<lng> - LNG_COLUMN) * (<lng> - LNG_COLUMN) * <fudge>)

这仍然只是一个近似值，但比第一个要好得多，因此排序顺序不准确的情况会少得多。

Answer 3

我知道这已被回答和接受，但我想我会添加我的经验和解决方案。

虽然我很高兴在设备上执行半正弦函数来计算用户当前位置与任何特定目标位置之间的准确距离，但需要按距离顺序对查询结果进行排序和限制。

不太令人满意的解决方案是在事后返回批次并排序和过滤，但这会导致第二个游标和许多不必要的结果被返回和丢弃。

我首选的解决方案是按 long 和 lats 的平方 delta 值的排序顺序传递：

((<lat> - LAT_COLUMN) * (<lat> - LAT_COLUMN) +
 (<lng> - LNG_COLUMN) * (<lng> - LNG_COLUMN))

无需为排序顺序执行完整的半正弦运算，也无需对结果进行平方根，因此 SQLite 可以处理计算。

编辑：

这个答案仍然得到爱。它在大多数情况下都可以正常工作，但如果您需要更高的准确性，请查看下面@Teasel 的答案，其中添加了一个“软糖”因素，可修复随着纬度接近 90 度而增加的不准确性。

Answer 4

为了尽可能提高性能，我建议使用以下ORDER BY 子句改进@Chris Simpson 的想法：

ORDER BY (<L> - <A> * LAT_COL - <B> * LON_COL + LAT_LON_SQ_SUM)

在这种情况下，您应该从代码中传递以下值：

<L> = center_lat^2 + center_lon^2
<A> = 2 * center_lat
<B> = 2 * center_lon

您还应该将LAT_LON_SQ_SUM = LAT_COL^2 + LON_COL^2 作为附加列存储在数据库中。填充它，将您的实体插入数据库。这在提取大量数据的同时略微提高了性能。

Answer 5

试试这样的：

    //locations to calculate difference with 
    Location me   = new Location(""); 
    Location dest = new Location(""); 

    //set lat and long of comparison obj 
    me.setLatitude(_mLat); 
    me.setLongitude(_mLong); 

    //init to circumference of the Earth 
    float smallest = 40008000.0f; //m 

    //var to hold id of db element we want 
    Integer id = 0; 

    //step through results 
    while(_myCursor.moveToNext()){ 

        //set lat and long of destination obj 
        dest.setLatitude(_myCursor.getFloat(_myCursor.getColumnIndexOrThrow(DataBaseHelper._FIELD_LATITUDE))); 
        dest.setLongitude(_myCursor.getFloat(_myCursor.getColumnIndexOrThrow(DataBaseHelper._FIELD_LONGITUDE))); 

        //grab distance between me and the destination 
        float dist = me.distanceTo(dest); 

        //if this is the smallest dist so far 
        if(dist < smallest){ 
            //store it 
            smallest = dist; 

            //grab it's id 
            id = _myCursor.getInt(_myCursor.getColumnIndexOrThrow(DataBaseHelper._FIELD_ID)); 
        } 
    } 

在此之后，id 包含您想要从数据库中获取的项目，因此您可以获取它：

    //now we have traversed all the data, fetch the id of the closest event to us 
    _myCursor = _myDBHelper.fetchID(id); 
    _myCursor.moveToFirst(); 

    //get lat and long of nearest location to user, used to push out to map view 
    _mLatNearest  = _myCursor.getFloat(_myCursor.getColumnIndexOrThrow(DataBaseHelper._FIELD_LATITUDE)); 
    _mLongNearest = _myCursor.getFloat(_myCursor.getColumnIndexOrThrow(DataBaseHelper._FIELD_LONGITUDE)); 

希望有帮助！