我希望创建一个GPS坐标的大型数据库，可以通过说“返回所有距离[这个坐标]在n米以内的坐标”进行查询。
我需要尽可能高效，因此循环遍历数据库中的所有坐标并计算坐标是否在n米范围内不是理想的解决方案。
有更简单的解决方案吗？
谢谢
8个回答
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我通常使用经纬度进行这种查询。使用球面几何，您可以在特定点周围放置一个边界框。例如，假设您有一个点（X，Y），您希望所有坐标在1英里内（将转换为米留给读者作为练习）。您可以确定一个边界框为（X-1，Y-1），（X+1，Y+1）。然后，您可以使用BETWEEN运算符查询您的点数据库（SELECT foo FROM bar WHERE LAT BETWEEN X-1 AND X+1 AND LON BETWEEN Y-1 AND Y+1） 。然后，您可以执行详细的距离计算以“圆角”您的边界框。
注意，经线在球体顶部更加接近，因此您离赤道越远，结果会偏斜。但它仍然可以快速过滤掉您的结果集。
Google“Great Circle Distance”进行计算。
编辑：每英里经度线约为0.167469度（实际范围从0.167469到0.014564不等），每英里纬度线约为0.014483度。因此，您的边界框为（lat -（miles * 0.014483），lon -（miles * 0.167469）），（lat +（miles * 0.014483），lon +（miles * 0.167469））。
注意，经线在球体顶部更加接近，因此您离赤道越远，结果会偏斜。但它仍然可以快速过滤掉您的结果集。
Google“Great Circle Distance”进行计算。
编辑：每英里经度线约为0.167469度（实际范围从0.167469到0.014564不等），每英里纬度线约为0.014483度。因此，您的边界框为（lat -（miles * 0.014483），lon -（miles * 0.167469）），（lat +（miles * 0.014483），lon +（miles * 0.167469））。
- Andrew Barnett
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许多数据库系统都有处理地理空间数据的功能。
以下是SQL Server 2008、PosGIS和MySQL之间地理空间函数的比较： http://www.bostongis.com/PrinterFriendly.aspx?content_name=sqlserver2008_postgis_mysql_compare
以下是SQL Server 2008、PosGIS和MySQL之间地理空间函数的比较： http://www.bostongis.com/PrinterFriendly.aspx?content_name=sqlserver2008_postgis_mysql_compare
- MicTech
1
跟进Erich的话题 - 如果你有选择，使用PostGIS（postgresql），它是免费和开源的，可以非常快速地执行你所描述的查询，可以运行在几乎所有平台上，而且我提到了它是免费的吗？
- TheSteve0
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GIS数据库（例如带有PostGIS的PostgreSQL）实际上为二维或三维区域搜索提供了数据结构（空间索引）。最简单的是网格索引，然后是不同的搜索树（kd-tree、quad-tree），其中R-tree是最常用的（用于更多维度的广义B-tree）。这些方法似乎是足够的。
基本的网格索引（将空间划分为网格单元，并仅在附近单元中进行搜索）可以轻松实现，并且可以显著减少搜索时间。搜索树稍微难以实现，但是有许多开源实现适用于许多编程语言和DB（如PostGIS或Geopandas等）。通常使用它们解决此类问题会得到回报。
- csaba
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如果您想避免使用GIS扩展，我将this post中的函数适配到了PostgreSQL SQL中：
create or replace function change_in_lat(miles numeric)
returns double precision as $$
with v as (select
3960.0 as earth_radius,
180 / pi() as radians_to_degrees
) select ( miles / earth_radius ) * radians_to_degrees from v;
$$ language sql
returns null on null input;
create or replace function change_in_long(lat numeric, miles numeric)
returns double precision as $$
with v as (select
3960.0 as earth_radius,
pi() / 180 as degrees_to_radians,
180 / pi() as radians_to_degrees
) select (
miles / (earth_radius * cos(lat * degrees_to_radians))
) * radians_to_degrees from v;
$$ language sql
returns null on null input;
使用它们，您可以进行一些周围方块的查询：
--find all "a"s within 25 miles of any "b"
select * from a join b on (
a.gpslat between
b.gpslat - change_in_lat(25) and b.gpslat + change_in_lat(25)
and a.gpslong between
b.gpslong - change_in_long(b.gpslat::numeric, 25)
and b.gpslong + change_in_long(b.gpslat::numeric, 25)
);
如果你经常使用它，我相信将语句之间转换为单个函数会很容易。不过我从未使用过任何实际的“半径内”查询。
对于更复杂的操作，你可能需要像其他答案所说的那样使用GIS扩展。PostGIS很好用，但我发现许多gis特定的函数很难正确使用，除非你利用边界框索引，否则如果数据集足够大，你的空间查询可能需要一天时间。但是，为了获得所有花哨的功能（如以geojson格式输出数据等），复杂性上的权衡绝对是值得的。
- micimize
0
我们可以使用Geohash算法。
Geohash的美妙之处在于它的构造方式。简而言之，Geohash是一种网格空间索引类型，其中世界被递归地划分为越来越小的网格，并带有每个附加位。（https://www.mapzen.com/blog/geohashes-and-you/）
你可以在维基百科上找到它的描述（https://en.wikipedia.org/wiki/Geohash）。
我附上了下面的视频以便快速理解。
https://www.youtube.com/watch?v=UaMzra18TD8
https://youtu.be/mx1mMdHBi5Q?t=1955
在下一篇文章中，您可以找到AWS数据库DynamoDB的此类算法的实现。 https://read.acloud.guru/location-based-search-results-with-dynamodb-and-geohash-267727e5d54f 请为James Beswick的文章鼓掌。- SAndriy
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