现在很多手机软件都用附近搜索功能,但具体是怎么实现的呢》
在网上查了很多资料,mysql空间数据库、矩形算法、geohash我都用过了,当数据上了百万之后mysql空间数据库方法是最强最精确的(查询前100条数据只需5秒左右)。

接下来推出一个原创计算方法,查询速度是mysql空间数据库算法的2倍

$lng是你的经度,$lat是你的纬度  

SELECT lng,lat,
(POWER(MOD(ABS(lng - $lng),360),2) + POWER(ABS(lat - $lat),2)) AS distance
FROM `user_location`
ORDER BY distance LIMIT 100

 经测试,在100万数据中取前100条数据只需2.5秒左右。


###########################################


另外的几种算法还是在这里展示一下:

 ps:赤道半径 6378.137km

平均地球半径 6371.004km

一、距形算法

 1 define(EARTH_RADIUS, 6371);//地球半径,平均半径为6371km
 2  /**
 3  *计算某个经纬度的周围某段距离的正方形的四个点
 4  *
 5  *@param lng float 经度
 6  *@param lat float 纬度
 7  *@param distance float 该点所在圆的半径,该圆与此正方形内切,默认值为0.5千米
 8  *@return array 正方形的四个点的经纬度坐标
 9  */
10  function returnSquarePoint($lng, $lat,$distance = 0.5){
11  
12     $dlng =  2 * asin(sin($distance / (2 * EARTH_RADIUS)) / cos(deg2rad($lat)));
13     $dlng = rad2deg($dlng);
14  
15     $dlat = $distance/EARTH_RADIUS;
16     $dlat = rad2deg($dlat);
17  
18     return array(
19                 'left-top'=>array('lat'=>$lat + $dlat,'lng'=>$lng-$dlng),
20                 'right-top'=>array('lat'=>$lat + $dlat, 'lng'=>$lng + $dlng),
21                 'left-bottom'=>array('lat'=>$lat - $dlat, 'lng'=>$lng - $dlng),
22                 'right-bottom'=>array('lat'=>$lat - $dlat, 'lng'=>$lng + $dlng)
23                 );
24  }
25 //使用此函数计算得到结果后,带入sql查询。
26 $squares = returnSquarePoint($lng, $lat);
27 $info_sql = "select id,locateinfo,lat,lng from `lbs_info` where lat<>0 and lat>{$squares['right-bottom']['lat']} and lat<{$squares['left-top']['lat']} and lng>{$squares['left-top']['lng']} and lng<{$squares['right-bottom']['lng']} ";

java代码如下:

 1 /**
 2  * 默认地球半径
 3  */
 4 private static double EARTH_RADIUS = 6371;
 5  
 6 /**
 7  * 计算经纬度点对应正方形4个点的坐标
 8  *
 9  * @param longitude
10  * @param latitude
11  * @param distance
12  * @return
13  */
14 public static Map<String, double[]> returnLLSquarePoint(double longitude,
15         double latitude, double distance) {
16     Map<String, double[]> squareMap = new HashMap<String, double[]>();
17     // 计算经度弧度,从弧度转换为角度
18     double dLongitude = 2 * (Math.asin(Math.sin(distance
19             / (2 * EARTH_RADIUS))
20             / Math.cos(Math.toRadians(latitude))));
21     dLongitude = Math.toDegrees(dLongitude);
22     // 计算纬度角度
23     double dLatitude = distance / EARTH_RADIUS;
24     dLatitude = Math.toDegrees(dLatitude);
25     // 正方形
26     double[] leftTopPoint = { latitude + dLatitude, longitude - dLongitude };
27     double[] rightTopPoint = { latitude + dLatitude, longitude + dLongitude };
28     double[] leftBottomPoint = { latitude - dLatitude,
29             longitude - dLongitude };
30     double[] rightBottomPoint = { latitude - dLatitude,
31             longitude + dLongitude };
32     squareMap.put("leftTopPoint", leftTopPoint);
33     squareMap.put("rightTopPoint", rightTopPoint);
34     squareMap.put("leftBottomPoint", leftBottomPoint);
35     squareMap.put("rightBottomPoint", rightBottomPoint);
36     return squareMap;
37 }

二、 空间数据库算法

以下location字段是跟据经纬度来生成的空间数据,如:
location字段的type设为point
"update feed set location=GEOMFROMTEXT('point({$lat} {$lng})') where id='{$id}'"

mysql空间数据查询

 1 SET @center = GEOMFROMTEXT('POINT(35.801559 -10.501577)');
 2         SET @radius = 4000;
 3         SET @bbox = CONCAT('POLYGON((',
 4         X(@center) - @radius, ' ', Y(@center) - @radius, ',',
 5         X(@center) + @radius, ' ', Y(@center) - @radius, ',',
 6         X(@center) + @radius, ' ', Y(@center) + @radius, ',',
 7         X(@center) - @radius, ' ', Y(@center) + @radius, ',',
 8         X(@center) - @radius, ' ', Y(@center) - @radius, '))'
 9         );
10 SELECT id,lng,lat,
11         SQRT(POW( ABS( X(location) - X(@center)), 2) + POW( ABS(Y(location) - Y(@center)), 2 )) AS distance
12         FROM `user_location` WHERE 1=1
13         AND INTERSECTS( location, GEOMFROMTEXT(@bbox) )
14         AND SQRT(POW( ABS( X(location) - X(@center)), 2) + POW( ABS(Y(location) - Y(@center)), 2 )) < @radius
15         ORDER BY distance LIMIT 20

三、geo算法

 

 参考文档:

http://blog.csdn.net/wangxiafghj/article/details/9014363geohash  算法原理及实现方式
http://blog.charlee.li/geohash-intro/  geohash:用字符串实现附近地点搜索
http://blog.sina.com.cn/s/blog_7c05385f0101eofb.html    查找附近点--Geohash方案讨论
http://www.wubiao.info/372        查找附近的xxx 球面距离以及Geohash方案探讨
http://en.wikipedia.org/wiki/Haversine_formula       Haversine formula球面距离公式
http://www.codecodex.com/wiki/Calculate_Distance_Between_Two_Points_on_a_Globe   球面距离公式代码实现
http://developer.baidu.com/map/jsdemo.htm#a6_1   球面距离公式验证  
http://www.wubiao.info/470     Mysql or Mongodb LBS快速实现方案


geohash有以下几个特点:

首先,geohash用一个字符串表示经度和纬度两个坐标。某些情况下无法在两列上同时应用索引 (例如MySQL 4之前的版本,Google App Engine的数据层等),利用geohash,只需在一列上应用索引即可。

其次,geohash表示的并不是一个点,而是一个矩形区域。比如编码wx4g0ec19,它表示的是一个矩形区域。 使用者可以发布地址编码,既能表明自己位于北海公园附近,又不至于暴露自己的精确坐标,有助于隐私保护。

第三,编码的前缀可以表示更大的区域。例如wx4g0ec1,它的前缀wx4g0e表示包含编码wx4g0ec1在内的更大范围。 这个特性可以用于附近地点搜索。首先根据用户当前坐标计算geohash(例如wx4g0ec1)然后取其前缀进行查询 (SELECT * FROM place WHERE geohash LIKE 'wx4g0e%'),即可查询附近的所有地点。

查找附近网点geohash算法及实现 (Java版本),geohashjava


Geohash比直接用经纬度的高效很多。

Geohash算法实现(Java版本)

  1 package com.DistTest;
  2 import java.util.BitSet;
  3 import java.util.HashMap;
  4  
  5 public class Geohash {
  6  
  7         private static int numbits = 6 * 5;
  8         final static char[] digits = { '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8',
  9                         '9', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h', 'j', 'k', 'm', 'n', 'p',
 10                         'q', 'r', 's', 't', 'u', 'v', 'w', 'x', 'y', 'z' };
 11         
 12         final static HashMap<Character, Integer> lookup = new HashMap<Character, Integer>();
 13         static {
 14                 int i = 0;
 15                 for (char c : digits)
 16                         lookup.put(c, i++);
 17         }
 18  
 19         public double[] decode(String geohash) {
 20                 StringBuilder buffer = new StringBuilder();
 21                 for (char c : geohash.toCharArray()) {
 22  
 23                         int i = lookup.get(c) + 32;
 24                         buffer.append( Integer.toString(i, 2).substring(1) );
 25                 }
 26                 
 27                 BitSet lonset = new BitSet();
 28                 BitSet latset = new BitSet();
 29                 
 30                 //even bits
 31                 int j =0;
 32                 for (int i=0; i< numbits*2;i+=2) {
 33                         boolean isSet = false;
 34                         if ( i < buffer.length() )
 35                           isSet = buffer.charAt(i) == '1';
 36                         lonset.set(j++, isSet);
 37                 }
 38                 
 39                 //odd bits
 40                 j=0;
 41                 for (int i=1; i< numbits*2;i+=2) {
 42                         boolean isSet = false;
 43                         if ( i < buffer.length() )
 44                           isSet = buffer.charAt(i) == '1';
 45                         latset.set(j++, isSet);
 46                 }
 47                //中国地理坐标:东经73°至东经135°,北纬4°至北纬53°
 48                 double lon = decode(lonset, 70, 140);
 49                 double lat = decode(latset, 0, 60);
 50                 
 51                 return new double[] {lat, lon};       
 52         }
 53         
 54         private double decode(BitSet bs, double floor, double ceiling) {
 55                 double mid = 0;
 56                 for (int i=0; i<bs.length(); i++) {
 57                         mid = (floor + ceiling) / 2;
 58                         if (bs.get(i))
 59                                 floor = mid;
 60                         else
 61                                 ceiling = mid;
 62                 }
 63                 return mid;
 64         }
 65         
 66         
 67         public String encode(double lat, double lon) {
 68                 BitSet latbits = getBits(lat, 0, 60);
 69                 BitSet lonbits = getBits(lon, 70, 140);
 70                 StringBuilder buffer = new StringBuilder();
 71                 for (int i = 0; i < numbits; i++) {
 72                         buffer.append( (lonbits.get(i))?'1':'0');
 73                         buffer.append( (latbits.get(i))?'1':'0');
 74                 }
 75                 return base32(Long.parseLong(buffer.toString(), 2));
 76         }
 77  
 78         private BitSet getBits(double lat, double floor, double ceiling) {
 79                 BitSet buffer = new BitSet(numbits);
 80                 for (int i = 0; i < numbits; i++) {
 81                         double mid = (floor + ceiling) / 2;
 82                         if (lat >= mid) {
 83                                 buffer.set(i);
 84                                 floor = mid;
 85                         } else {
 86                                 ceiling = mid;
 87                         }
 88                 }
 89                 return buffer;
 90         }
 91  
 92         public static String base32(long i) {
 93                 char[] buf = new char[65];
 94                 int charPos = 64;
 95                 boolean negative = (i < 0);
 96                 if (!negative)
 97                         i = -i;
 98                 while (i <= -32) {
 99                         buf[charPos--] = digits[(int) (-(i % 32))];
100                         i /= 32;
101                 }
102                 buf[charPos] = digits[(int) (-i)];
103  
104                 if (negative)
105                         buf[--charPos] = '-';
106                 return new String(buf, charPos, (65 - charPos));
107         }
108  
109 }
View Code

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