尋找附近網點geohash演算法及實現 （Java版本），geohashjava

尋找附近網點geohash演算法及實現 （Java版本），geohashjava

參考文檔：

http://blog.csdn.net/wangxiafghj/article/details/9014363geohash  演算法原理及實現方式
http://blog.charlee.li/geohash-intro/  geohash：用字串實現附近地點搜尋
http://blog.sina.com.cn/s/blog_7c05385f0101eofb.html    尋找附近點--Geohash方案討論
http://www.wubiao.info/372        尋找附近的xxx 球面距離以及Geohash方案探討
http://en.wikipedia.org/wiki/Haversine_formula       Haversine formula球面距離公式
http://www.codecodex.com/wiki/Calculate_Distance_Between_Two_Points_on_a_Globe   球面距離公式代碼實現
http://developer.baidu.com/map/jsdemo.htm#a6_1   球面距離公式驗證  
http://www.wubiao.info/470     Mysql or Mongodb LBS快速實現方案

geohash有以下幾個特點：

首先，geohash用一個字串表示經度和緯度兩個座標。某些情況下無法在兩列上同時應用索引 （例如MySQL 4之前的版本，Google App Engine的資料層等），利用geohash，只需在一列上應用索引即可。

其次，geohash表示的並不是一個點，而是一個矩形地區。比如編碼wx4g0ec19，它表示的是一個矩形地區。 使用者發行就緒地址編碼，既能表明自己位於北海公園附近，又不至於暴露自己的精確座標，有助於隱私保護。

第三，編碼的首碼可以表示更大的地區。例如wx4g0ec1，它的首碼wx4g0e表示包含編碼wx4g0ec1在內的更大範圍。 這個特性可以用於附近地點搜尋。首先根據使用者當前座標計算geohash（例如wx4g0ec1）然後取其首碼進行查詢 （SELECT * FROM place WHERE geohash LIKE 'wx4g0e%'），即可查詢附近的所有地點。

Geohash比直接用經緯度的高效很多。

Geohash演算法實現（Java版本）

package com.DistTest;import java.util.BitSet;import java.util.HashMap;public class Geohash {        private static int numbits = 6 * 5;        final static char[] digits = { '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8',                        '9', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h', 'j', 'k', 'm', 'n', 'p',                        'q', 'r', 's', 't', 'u', 'v', 'w', 'x', 'y', 'z' };               final static HashMap<Character, Integer> lookup = new HashMap<Character, Integer>();        static {                int i = 0;                for (char c : digits)                        lookup.put(c, i++);        }        public double[] decode(String geohash) {                StringBuilder buffer = new StringBuilder();                for (char c : geohash.toCharArray()) {                        int i = lookup.get(c) + 32;                        buffer.append( Integer.toString(i, 2).substring(1) );                }                               BitSet lonset = new BitSet();                BitSet latset = new BitSet();                               //even bits                int j =0;                for (int i=0; i< numbits*2;i+=2) {                        boolean isSet = false;                        if ( i < buffer.length() )                          isSet = buffer.charAt(i) == '1';                        lonset.set(j++, isSet);                }                               //odd bits                j=0;                for (int i=1; i< numbits*2;i+=2) {                        boolean isSet = false;                        if ( i < buffer.length() )                          isSet = buffer.charAt(i) == '1';                        latset.set(j++, isSet);                }               //中國地理座標：東經73°至東經135°，北緯4°至北緯53°                double lon = decode(lonset, 70, 140);                double lat = decode(latset, 0, 60);                               return new double[] {lat, lon};                }               private double decode(BitSet bs, double floor, double ceiling) {                double mid = 0;                for (int i=0; i<bs.length(); i++) {                        mid = (floor + ceiling) / 2;                        if (bs.get(i))                                floor = mid;                        else                                ceiling = mid;                }                return mid;        }                      public String encode(double lat, double lon) {                BitSet latbits = getBits(lat, 0, 60);                BitSet lonbits = getBits(lon, 70, 140);                StringBuilder buffer = new StringBuilder();                for (int i = 0; i < numbits; i++) {                        buffer.append( (lonbits.get(i))?'1':'0');                        buffer.append( (latbits.get(i))?'1':'0');                }                return base32(Long.parseLong(buffer.toString(), 2));        }        private BitSet getBits(double lat, double floor, double ceiling) {                BitSet buffer = new BitSet(numbits);                for (int i = 0; i < numbits; i++) {                        double mid = (floor + ceiling) / 2;                        if (lat >= mid) {                                buffer.set(i);                                floor = mid;                        } else {                                ceiling = mid;                        }                }                return buffer;        }        public static String base32(long i) {                char[] buf = new char[65];                int charPos = 64;                boolean negative = (i < 0);                if (!negative)                        i = -i;                while (i <= -32) {                        buf[charPos--] = digits[(int) (-(i % 32))];                        i /= 32;                }                buf[charPos] = digits[(int) (-i)];                if (negative)                        buf[--charPos] = '-';                return new String(buf, charPos, (65 - charPos));        }}

球面距離公式：

package com.DistTest;public class Test{ private static final  double EARTH_RADIUS = 6371000;//赤道半徑(單位m)/** * 轉化為弧度(rad) * */private static double rad(double d){   return d * Math.PI / 180.0;}/** * 基於googleMap中的演算法得到兩經緯度之間的距離,計算精度與Google地圖的距離精度差不多，相差範圍在0.2米以下 * @param lon1 第一點的精度 * @param lat1 第一點的緯度 * @param lon2 第二點的精度 * @param lat3 第二點的緯度 * @return 返回的距離，單位m * */public static double GetDistance(double lon1,double lat1,double lon2, double lat2){   double radLat1 = rad(lat1);   double radLat2 = rad(lat2);   double a = radLat1 - radLat2;   double b = rad(lon1) - rad(lon2);   double s = 2 * Math.asin(Math.sqrt(Math.pow(Math.sin(a/2),2)+Math.cos(radLat1)*Math.cos(radLat2)*Math.pow(Math.sin(b/2),2)));   s = s * EARTH_RADIUS;   s = Math.round(s * 10000) / 10000;   return s;} public static void main(String []args){      double lon1=109.0145193757;        double lat1=34.236080797698;      double lon2=108.9644583556;      double lat2=34.286439088548;      double dist;      String geocode;            dist=Test.GetDistance(lon1, lat1, lon2, lat2);       System.out.println("兩點相距：" + dist + " 米");                  Geohash geohash = new Geohash();      geocode=geohash.encode(lat1, lon1);      System.out.println("當前位置編碼：" + geocode);           geocode=geohash.encode(lat2, lon2);      System.out.println("遠方位置編碼：" + geocode);   }//wqj7j37sfu03h2xb2q97/*永相逢超市108.8345750017734.256981052624wqj6us6cmkj5bbfj6qdgs6q08ubhhuq7*/}

附近網點距離排序

package com.DistTest;  import java.sql.DriverManager;import java.sql.ResultSet;import java.sql.SQLException;import java.sql.Connection;import java.sql.Statement;  public class sqlTest {    public static void main(String[] args) throws Exception {        Connection conn = null;        String sql;        String url = "jdbc:mysql://132.97.**.**/test?"                + "user=***&password=****&useUnicode=true&characterEncoding=UTF8";         try {            Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");// 動態載入mysql驅動            // System.out.println("成功載入MySQL驅動程式");            // 一個Connection代表一個資料庫連接            conn = DriverManager.getConnection(url);            // Statement裡面帶有很多方法，比如executeUpdate可以實現插入，更新和刪除等            Statement stmt = conn.createStatement();            sql = "select * from retailersinfotable limit 1,10";            ResultSet rs = stmt.executeQuery(sql);// executeQuery會返回結果的集合，否則返回空值      double lon1=109.0145193757;        double lat1=34.236080797698;            System.out.println("當前位置：");            int i=0;    String[][] array = new String[10][3];            while (rs.next()){            //從資料庫取出地理座標            double lon2=Double.parseDouble(rs.getString("Longitude"));            double lat2=Double.parseDouble(rs.getString("Latitude"));                        //根據地理座標，產生geohash編碼              Geohash geohash = new Geohash();            String geocode=geohash.encode(lat2, lon2).substring(0, 9);                        //計算兩點間的距離              int dist=(int) Test.GetDistance(lon1, lat1, lon2, lat2);                     array[i][0]=String.valueOf(i);    array[i][1]=geocode;    array[i][2]=Integer.toString(dist);            i++;                    //System.out.println(lon2+"---"+lat2+"---"+geocode+"---"+dist);                }            array=sqlTest.getOrder(array); //二維數組排序            sqlTest.showArray(array);        //列印數組                                            } catch (SQLException e) {            System.out.println("MySQL操作錯誤");            e.printStackTrace();        } finally {            conn.close();        }     }    /*     * 二維數組排序，比較array[][2]的值，返回二維數組     * */    public static String[][] getOrder(String[][] array){for (int j = 0; j < array.length ; j++) {for (int bb = 0; bb < array.length - 1; bb++) {String[] ss;int a1=Integer.valueOf(array[bb][2]);  //轉化成int型比較大小int a2=Integer.valueOf(array[bb+1][2]);if (a1>a2) {ss = array[bb];array[bb] = array[bb + 1];array[bb + 1] = ss;}}} return array;    }        /*列印數組*/    public static void showArray(String[][] array){      for(int a=0;a<array.length;a++){      for(int j=0;j<array[0].length;j++)      System.out.print(array[a][j]+" ");      System.out.println();      }    }}