怎麼樣用Python實現地理編碼

以物流行業為例，分析了 PostgreSQL 與 Greenplum 在地理位置資訊處理，最佳路徑演算法，機器學習等方面的物流行業應用方法。其中提到了地址轉換成座標的問題，更專業些的名詞應該是“地理編碼”，即知道一個地址，如北京市海澱區上地十街10號，怎麼樣可以擷取到對應的經緯度位置資訊(40,116)，或者反過來。

地理編碼概念

很多地圖相關的廠商都提供了相關的API，我們可以直接利用這些API得到這些資訊。比如百度的Geocoding API。

Geocoding API是一類介面，用於提供從地址到經緯度座標或者從經緯度座標到地址的轉換服務，使用者可以使用C# 、C++、Java等開發語言發送請求且接收JSON、XML的返回資料。Geocoding API包括位址解析和逆位址解析功能：

借用ESRI文檔中更直觀的一張圖

地理編碼：即位址解析，由詳細到街道的結構化地址得到百度經緯度資訊，例如：“北京市海澱區中關村南大街27號”位址解析的結果是“lng:116.31985,lat:39.959836”。同時，地理編碼也支援名勝古迹、標誌性建築名稱直接解析返回百度經緯度，例如：“百度大廈”位址解析的結果是“lng:116.30815,lat:40.056885” 。

逆地理編碼：即逆位址解析，由百度經緯度資訊得到結構化地址資訊，例如：“lat:31.325152,lng:120.558957”逆位址解析的結果是“江蘇省蘇州市虎丘區塔園路318號”。

不過，需要說明的一點是，若想使用百度的這套API的前提是，有百度帳號並申請相應的Key。其實，除了百度之外，Google、ESRI、微軟的Bing等都有類似的地理編碼服務。不過這些服務大多沒有專門針對Python的庫並且彼此之間的Json結構也不一致。於是乎專治不服的Python大神做了一個專門的地理編碼工具geocoder，將這些不同廠商的服務整合統一起來。

地理編碼工具geocoder

首先看一下它都支援哪些公司的地理編碼服務:

安裝

pip install geocoder

地理編碼

import geocoderg = geocoder.google("1403 Washington Ave, New Orleans, LA 70130")g = geocoder.arcgis(u"北京市海澱區上地十街10號")g.latlng

輸出為

[29.9287839, -90.08421849999999]

也可以查看完整的geojson

g.geojson

輸出為

{'bbox': [-90.0855674802915,  29.9274349197085,  -90.0828695197085,  29.9301328802915], 'geometry': {'coordinates': [-90.08421849999999, 29.9287839],  'type': 'Point'}, 'properties': {'accuracy': u'ROOFTOP',  'address': u'1403 Washington Ave, New Orleans, LA 70130, USA',  'bbox': [-90.0855674802915,   29.9274349197085,   -90.0828695197085,   29.9301328802915],  'city': u'New Orleans',  'confidence': 9,  'country': u'US',  'county': u'Orleans Parish',  'encoding': 'utf-8',  'housenumber': u'1403',  'lat': 29.9287839,  'lng': -90.08421849999999,  'location': '1403 Washington Ave, New Orleans, LA 70130',  'neighborhood': u'Garden District',  'ok': True,  'place': u'ChIJGyFHWc2lIIYRYSoneaXAUiw',  'postal': u'70130',  'provider': 'google',  'quality': u'street_address',  'state': u'LA',  'status': 'OK',  'status_code': 200,  'street': u'Washington Ave'}, 'type': 'Feature'}

直接用Google嘗試查詢中文地址時失敗

g = geocoder.google(u"北京市海澱區上地十街10號")g.ok

輸出為

False

用百度應該沒問題，不過我沒有申請相應的key。切換到arcgis，能夠成功編碼

g = geocoder.arcgis(u"北京市海澱區上地十街10號")g.latlng

輸出為

[40.050934, 116.30079]

逆地理編碼

g = geocoder.google([29.9287839, -90.08421849999999], method='reverse')print g.addressprint g.cityprint g.stateprint g.country

輸出為

1403 Washington Ave, New Orleans, LA 70115, USANew OrleansLAUS

換成中國的地址

g = geocoder.google([40.050934, 116.30079], method='reverse')print g.addressprint g.cityprint g.stateprint g.country

輸出為

Bai Du Da Sha, Haidian Qu, Beijing Shi, China, 100193BeijingBeijing ShiCN

用arcgis的服務試試

g = geocoder.arcgis([40.050934, 116.30079], method='reverse')print g.addressprint g.cityprint g.stateprint g.country

輸出為

None北京市北京市CHN

Google轉換成的是英文，但地址比較全。arcgis雖然是中文，但是詳細的地址居然輸出為了None，這有個X用。

其他

geocoder 的功能不止於此，它還可以查IP（包括自己的）。

g = geocoder.ip('199.7.157.0')print g.latlngprint g.cityg = geocoder.ip('me')print g.latlngprint g.city

輸出為

[43.6934, -79.4857]Toronto[51.05, 13.75]Dresden

查詢一個城市的空間包圍盒

g = geocoder.arcgis(u"山東")g.bbox

輸出為

{'northeast': [38.976997, 121.976998], 'southwest': [33.022997, 116.022998]}

小結

空間資訊既可以利用行政區劃、自然地理地區等文本資訊描述，也可以用座標系統、數字（郵編等）來標識。利用地理編碼技術，可以將空間資訊的地理定位要素與相應的文本資訊關聯起來。本文主要介紹了geocoder地理編碼這一小工具，可以方便快捷的利用地圖等相關廠商提供的地理編碼服務，將文字描述的位置轉換成地圖上的經緯度，或者通過地圖上的某個位置座標獲得相應的位置資訊文字描述。

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