如何使用经纬度筛选落在特定半径内的Django模型

Question

我有以下这个模型。

class Location(models.Model):
    name = models.CharField(max_length = 128, blank = True)
    address =models.CharField(max_length = 200, blank= True)
    latitude = models.DecimalField(max_digits=6, decimal_places=3)
    longitude = models.DecimalField(max_digits=6, decimal_places=3)

    def __unicode__(self):
        return self.name

如果我的当前纬度和经度是：

current_lat = 43.648
current_long = 79.404

我做了一些研究，发现了Haversine Equation，它可以计算两个位置坐标之间的距离。下面是我找到的公式：

import math

def distance(origin, destination):
    lat1, lon1 = origin
    lat2, lon2 = destination
    radius = 6371 # km

    dlat = math.radians(lat2-lat1)
    dlon = math.radians(lon2-lon1)
    a = math.sin(dlat/2) * math.sin(dlat/2) + math.cos(math.radians(lat1)) \
        * math.cos(math.radians(lat2)) * math.sin(dlon/2) * math.sin(dlon/2)
    c = 2 * math.atan2(math.sqrt(a), math.sqrt(1-a))
    d = radius * c

    return d

我想要返回所有在10公里半径范围内的位置对象，如何进行筛选以便只返回这个10公里半径范围内的所有位置对象？

LocationsNearMe = Location.objects.filter(#This is where I am stuck)

有没有办法将Haversine方程式应用于过滤中，以便它仅返回在10公里半径范围内的位置对象？

我正在寻找详细的答案。感谢帮助。

- deadlock

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你应该尝试使用Geodjango https://docs.djangoproject.com/en/dev/ref/contrib/gis/ - user710907

一定要研究一下geodjango，我有一个解决这个问题的方案，但需要使用geodjango：https://gist.github.com/omouse/5623772 - user9903

@omouse，感谢您指引我正确的方向。在您的解决方案中，您是正确的，但是在这个模型中，它被分成了两个字段：经度和纬度。您能否在答案部分为这种情况提供您的答案？ - deadlock

Answer 1

您可以使用 filter 进行范围查询。

LocationsNearMe = Location.objects.filter(latitude__gte=(the minimal lat from distance()),
                                          latitude__lte=(the minimal lat from distance()),
                                          (repeat for longitude))

不幸的是，这会以几何平方的形式返回结果（而不是圆形）

- Brian

Answer 2

但是，您可以通过过滤上一步的结果（这些结果应该是较小的子集），并对每个结果检查它们是否在半径范围内，来改进 Brian 提出的方法。

您的用户位于黑点中。Brian 给出的正方形近似返回绿色和橙色点。最坏情况下距离差异可能很大，用户需要比预期多走 sqrt(2) 倍的路程（额外增加了 40% 的距离）。因此，对于所有的橙色和绿色点，值得检查它们从黑点的距离（例如欧几里德距离，如果这些距离确实很短，例如城市导航）是否不大于假定的半径。

更新：

如果您想使用 Haversine 距离或（更好的）提到的 GeoDjango，请查看此片段，比较了两个处理附近搜索的 Django 视图：

https://gist.github.com/andilabs/4232b463e5ad2f19c155

- andilabs

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谢谢你的回答，我非常感激你对如何解决这个问题的见解！ :) - deadlock

主旨已损坏。 - Afshin Mehrabani

这是新链接 http://andilabs.github.io/django/devops/tools/postgres/postgis/2015/01/31/postgis-geodjango-english.html - Mahammad Adil Azeem

Answer 3

如果您不想使用GeoDjango，那么可以考虑使用Django的数据库函数编写。与原始SQL相比，这还具有能够轻松附加/前置其他ORM过滤器的优点。

from django.db.models.functions import Radians, Power, Sin, Cos, ATan2, Sqrt, Radians
from django.db.models import F

dlat = Radians(F('latitude') - current_lat)
dlong = Radians(F('longitude') - current_long)

a = (Power(Sin(dlat/2), 2) + Cos(Radians(current_lat)) 
    * Cos(Radians(F('latitude'))) * Power(Sin(dlong/2), 2)
)

c = 2 * ATan2(Sqrt(a), Sqrt(1-a))
d = 6371 * c

LocationsNearMe = Location.objects.annotate(distance=d).order_by('distance').filter(distance__lt=10)

- Beolap

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所有这些内容在你的models.py文件中应该放在哪里？ - cjm

创建一个名为LocationQuerySet的类，该类继承自models.QuerySet，并将objects = LocationQuerySet.as_manager()添加到您的Location类中。然后在LocationQuerySet中创建一个自定义函数def locations_near_x_within_y_km(self, current_lat, current_long, y_km)，该函数执行上述所有操作并返回self.annotate(distance=d).order_by('distance').filter(distance__lt=y_km)。现在，您可以使用LocationsNearMe = Location.objects.locations_near_x_within_y_within_y_km(50,50,10)。 - Beolap

这里的10是什么？是英里还是公里？ - Mohammad Ashraful Islam

这是参数“y_km”，所以是公里。 - Beolap

最后一行中的 distance 是什么意思？ - Hamza Lachi

@HamzaLachi 这是一个带注释的字段。你可以随意命名它。它基本上与你的查询集合一起保留，这样你就可以像我在示例中所做的那样进行过滤或排序。 - Beolap