Geohash原理
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Geohash原理相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
参考技术A GeoHash本质上是空间索引的一种方式,其基本原理是将地球理解为一个二维平面,将平面递归分解成更小的子块,每个子块在一定经纬度范围内拥有相同的编码。以GeoHash方式建立空间索引,可以提高对空间poi数据进行经纬度检索的效率。GeoHash将二维的经纬度转换成字符串,比如下图展示了北京9个区域的GeoHash字符串,分别是WX4ER,WX4G2、WX4G3等等,每一个字符串代表了某一矩形区域。也就是说,这个矩形区域内所有的点(经纬度坐标)都共享相同的GeoHash字符串,这样既可以保护隐私(只表示大概区域位置而不是具体的点),又比较容易做缓存。
Geohash编码中,字符串相似的表示距离相近(特殊情况后文阐述),这样可以利用字符串的前缀匹配来查询附近的POI信息。如下两个图所示,一个在城区,一个在郊区,城区的GeoHash字符串之间比较相似,郊区的字符串之间也比较相似,而城区和郊区的GeoHash字符串相似程度要低些。此外,不同的编码长度,表示不同的范围区间,字符串越长,表示的范围越精确。
以经纬度值:(116.389550, 39.928167)进行算法说明,对纬度39.928167进行逼近编码 (地球纬度区间是[-90,90]
a. 区间[-90,90]进行二分为[-90,0),[0,90],称为左右区间,可以确定39.928167属于右区间[0,90],给标记为1
b. 接着将区间[0,90]进行二分为 [0,45),[45,90],可以确定39.928167属于左区间 [0,45),给标记为0
c. 递归上述过程39.928167总是属于某个区间[a,b]。随着每次迭代区间[a,b]总在缩小,并越来越逼近39.928167
d. 如果给定的纬度x(39.928167)属于左区间,则记录0,如果属于右区间则记录1,序列的长度跟给定的区间划分次数有关,如下图
e. 同理,地球经度区间是[-180,180],可以对经度116.389550进行编码。通过上述计算, 纬度产生的编码为1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0,经度产生的编码为1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1
f. 合并:偶数位放经度,奇数位放纬度,把2串编码组合生成新串如下图
g. 首先将11100 11101 00100 01111 0000 01101转成十进制,对应着28、29、4、15,0,13 十进制对应的base32编码就是wx4g0e,如下图.
h. 同理,将编码转换成经纬度的解码算法与之相反
Geohash其实就是将整个地图或者某个分割所得的区域进行一次划分,由于采用的是base32编码方式,即Geohash中的每一个字母或者数字(如wx4g0e中的w)都是由5bits组成(2^5 = 32,base32),这5bits可以有32中不同的组合(0~31),这样我们可以将整个地图区域分为32个区域,通过00000 ~ 11111来标识这32个区域。第一次对地图划分后的情况如下图所示(每个区域中的编号对应于该区域所对应的编码)。
Geohash的0、1串序列是经度0、1序列和纬度0、1序列中的数字交替进行排列的,偶数位对应的序列为经度序列,奇数位对应的序列为纬度序列,在进行第一次划分时,Geohash0、1序列中的前5个bits(11100),那么这5bits中有3bits是表示经度,2bits表示纬度,所以第一次划分时,是将经度划分成8个区段(2^3 = 8),将纬度划分为4个区段(2^2 = 4),这样就形成了32个区域。如下图
同理,可以按照第一次划分所采用的方式对第一次划分所得的32个区域各自再次划分。
上文讲了GeoHash的计算步骤,仅仅说明是什么而没有说明为什么?为什么分别给经度和维度编码?为什么需要将经纬度两串编码交叉组合成一串编码?本节试图回答这一问题。
如图所示,我们将二进制编码的结果填写到空间中,当将空间划分为四块时候,编码的顺序分别是左下角00,左上角01,右下脚10,右上角11,也就是类似于Z的曲线,当我们递归的将各个块分解成更小的子块时,编码的顺序是自相似的(分形),每一个子快也形成Z曲线,这种类型的曲线被称为Peano空间填充曲线。
这种类型的空间填充曲线的优点是将二维空间转换成一维曲线(事实上是分形维),对大部分而言,编码相似的距离也相近,但Peano空间填充曲线最大的缺点就是突变性,有些编码相邻但距离却相差很远,比如0111与1000,编码是相邻的,但距离相差很大。
除Peano空间填充曲线外,还有很多空间填充曲线,如图所示,其中效果公认较好是Hilbert空间填充曲线,相较于Peano曲线而言,Hilbert曲线没有较大的突变。但是由于Peano曲线实现更加简单,在使用的时候配合一定的解决手段,可以很好的满足大部分需求,因此TD内部Geohash算法采用的是Peano空间填充曲线。
a. 由于GeoHash是将区域划分为一个个规则矩形,并对每个矩形进行编码,这样在查询附近POI信息时会导致以下问题,比如红色的点是我们的位置,绿色的两个点分别是附近的两个餐馆,但是在查询的时候会发现距离较远餐馆的GeoHash编码与我们一样(因为在同一个GeoHash区域块上),而较近餐馆的GeoHash编码与我们不一致。这个问题往往产生在边界处。
解决的思路很简单,我们查询时,除了使用定位点的GeoHash编码进行匹配外,还使用周围8个区域的GeoHash编码,这样可以避免这个问题。
b. 我们已经知道现有的GeoHash算法使用的是Peano空间填充曲线,这种曲线会产生突变,造成了编码虽然相似但距离可能相差很大的问题,因此在查询附近餐馆时候,首先筛选GeoHash编码相似的POI点,然后进行实际距离计算。
c. GeoHash Base32编码长度与精度。可以看出,当geohash base32编码长度为8时,精度在19米左右,而当编码长度为9时,精度在2米左右,编码长度需要根据数据情况进行选择。
理解了geohash算法的基本原理之后,本节将介绍一个实际应用中常见的场景:计算围栏范围内所有的Geohash编码。该场景封装为函数可以表示如下:输入组成围栏的点经纬度坐标集合和指定的geohash长度,输出一组geohash编码。
public static Set getHashByFence(List points, int length)
具体算法步骤如下:
1. 输入围栏点坐标集合List points和指定的geohash长度length
2. 计算围栏的外包矩形的左上角和右下角坐标lat_min、lat_max、lng_min、lng_max
3. 根据lat_min、lat_max、lng_min、lng_max,计算外包矩形对角定点的距离d
4. 以外包矩形中心点为圆心,以d/2为半径做一个圆,计算圆覆盖范围内的geohash
4.1 获取圆的外包矩形左上角和右下角定点坐标经纬度,存储到double[] locs
4.2 根据geohash字符长度计算该长度geohash编码对应的经纬度间隔(latA,lngA)
4.3 根据latA和lngA,计算出locs组成的矩形的左上角和右下角定点的经纬度,在geohash划分的网格的索引(也就是第几个),分别记为lat_min,lat_max,lng_min,lng_max
4.4 计算lat_min,lat_max,lng_min,lng_max对应范围内左右geohash的二进制编码,然后将经纬度二进制编码uncode为geohash字符编码,保存为Set sets
5. 剔除sets中geohash编码对应矩形的中心点不在points围栏范围内的geohash,得到最终的geohash结果集
geohash算法原理及实现方式
3、geohash的php 、python、java、C#实现代码
4、观点讨论
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。
Geohash比直接用经纬度的高效很多。
Geohash的最简单的解释就是:将一个经纬度信息,转换成一个可以排序,可以比较的字符串编码
首先将纬度范围(-90, 90)平分成两个区间(-90,0)、(0, 90),如果目标纬度位于前一个区间,则编码为0,否则编码为1。
由于39.92324属于(0, 90),所以取编码为1。
然后再将(0, 90)分成 (0, 45), (45, 90)两个区间,而39.92324位于(0, 45),所以编码为0。
以此类推,直到精度符合要求为止,得到纬度编码为1011 1000 1100 0111 1001。
纬度范围 |
划分区间0 |
划分区间1 |
39.92324所属区间 |
(-90, 90) |
(-90, 0.0) |
(0.0, 90) |
1 |
(0.0, 90) |
(0.0, 45.0) |
(45.0, 90) |
0 |
(0.0, 45.0) |
(0.0, 22.5) |
(22.5, 45.0) |
1 |
(22.5, 45.0) |
(22.5, 33.75) |
(33.75, 45.0) |
1 |
(33.75, 45.0) |
(33.75, 39.375) |
(39.375, 45.0) |
1 |
(39.375, 45.0) |
(39.375, 42.1875) |
(42.1875, 45.0) |
0 |
(39.375, 42.1875) |
(39.375, 40.7812) |
(40.7812, 42.1875) |
0 |
(39.375, 40.7812) |
(39.375, 40.0781) |
(40.0781, 40.7812) |
0 |
(39.375, 40.0781) |
(39.375, 39.7265) |
(39.7265, 40.0781) |
1 |
(39.7265, 40.0781) |
(39.7265, 39.9023) |
(39.9023, 40.0781) |
1 |
(39.9023, 40.0781) |
(39.9023, 39.9902) |
(39.9902, 40.0781) |
0 |
(39.9023, 39.9902) |
(39.9023, 39.9462) |
(39.9462, 39.9902) |
0 |
(39.9023, 39.9462) |
(39.9023, 39.9243) |
(39.9243, 39.9462) |
0 |
(39.9023, 39.9243) |
(39.9023, 39.9133) |
(39.9133, 39.9243) |
1 |
(39.9133, 39.9243) |
(39.9133, 39.9188) |
(39.9188, 39.9243) |
1 |
(39.9188, 39.9243) |
(39.9188, 39.9215) |
(39.9215, 39.9243) |
1 |
经度也用同样的算法,对(-180, 180)依次细分,得到116.3906的编码为1101 0010 1100 0100 0100。
经度范围 |
划分区间0 |
划分区间1 |
116.3906所属区间 |
(-180, 180) |
(-180, 0.0) |
(0.0, 180) |
1 |
(0.0, 180) |
(0.0, 90.0) |
(90.0, 180) |
1 |
(90.0, 180) |
(90.0, 135.0) |
(135.0, 180) |
0 |
(90.0, 135.0) |
(90.0, 112.5) |
(112.5, 135.0) |
1 |
(112.5, 135.0) |
(112.5, 123.75) |
(123.75, 135.0) |
0 |
(112.5, 123.75) |
(112.5, 118.125) |
(118.125, 123.75) |
0 |
(112.5, 118.125) |
(112.5, 115.312) |
(115.312, 118.125) |
1 |
(115.312, 118.125) |
(115.312, 116.718) |
(116.718, 118.125) |
0 |
(115.312, 116.718) |
(115.312, 116.015) |
(116.015, 116.718) |
1 |
(116.015, 116.718) |
(116.015, 116.367) |
(116.367, 116.718) |
1 |
(116.367, 116.718) |
(116.367, 116.542) |
(116.542, 116.718) |
0 |
(116.367, 116.542) |
(116.367, 116.455) |
(116.455, 116.542) |
0 |
(116.367, 116.455) |
(116.367, 116.411) |
(116.411, 116.455) |
0 |
(116.367, 116.411) |
(116.367, 116.389) |
(116.389, 116.411) |
1 |
(116.389, 116.411) |
(116.389, 116.400) |
(116.400, 116.411) |
0 |
(116.389, 116.400) |
(116.389, 116.394) |
(116.394, 116.400) |
0 |
接下来将经度和纬度的编码合并,奇数位是纬度,偶数位是经度,得到编码 11100 11101 00100 01111 00000 01101 01011 00001。
最后,用0-9、b-z(去掉a, i, l, o)这32个字母进行base32编码,得到(39.92324, 116.3906)的编码为wx4g0ec1。
十进制 |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
base32 |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
b |
c |
d |
e |
f |
g |
十进制 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
31 |
base32 |
h |
j |
k |
m |
n |
p |
q |
r |
s |
t |
u |
v |
w |
x |
y |
z |
解码算法与编码算法相反,先进行base32解码,然后分离出经纬度,最后根据二进制编码对经纬度范围进行细分即可,这里不再赘述。
php版本的实现方式:http://blog.dixo.net/downloads/geohash-php-class/ 我下载了一个上传的
php:
geohash.class.php
1 <?php 2 /** 3 * Geohash generation class 4 * http://blog.dixo.net/downloads/ 5 * 6 * This file copyright (C) 2008 Paul Dixon (paul@elphin.com) 7 * 8 * This program is free software; you can redistribute it and/or 9 * modify it under the terms of the GNU General Public License 10 * as published by the Free Software Foundation; either version 3 11 * of the License, or (at your option) any later version. 12 * 13 * This program is distributed in the hope that it will be useful, 14 * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of 15 * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the 16 * GNU General Public License for more details. 17 * 18 * You should have received a copy of the GNU General Public License 19 * along with this program; if not, write to the Free Software 20 * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA. 21 */ 22 23 24 25 /** 26 * Encode and decode geohashes 27 * 28 */ 29 class Geohash 30 { 31 private $coding="0123456789bcdefghjkmnpqrstuvwxyz"; 32 private $codingMap=array(); 33 34 public function Geohash() 35 { 36 //build map from encoding char to 0 padded bitfield 37 for($i=0; $i<32; $i++) 38 { 39 $this->codingMap[substr($this->coding,$i,1)]=str_pad(decbin($i), 5, "0", STR_PAD_LEFT); 40 } 41 42 } 43 44 /** 45 * Decode a geohash and return an array with decimal lat,long in it 46 */ 47 public function decode($hash) 48 { 49 //decode hash into binary string 50 $binary=""; 51 $hl=strlen($hash); 52 for($i=0; $i<$hl; $i++) 53 { 54 $binary.=$this->codingMap[substr($hash,$i,1)]; 55 } 56 57 //split the binary into lat and log binary strings 58 $bl=strlen($binary); 59 $blat=""; 60 $blong=""; 61 for ($i=0; $i<$bl; $i++) 62 { 63 if ($i%2) 64 $blat=$blat.substr($binary,$i,1); 65 else 66 $blong=$blong.substr($binary,$i,1); 67 68 } 69 70 //now concert to decimal 71 $lat=$this->binDecode($blat,-90,90); 72 $long=$this->binDecode($blong,-180,180); 73 74 //figure out how precise the bit count makes this calculation 75 $latErr=$this->calcError(strlen($blat),-90,90); 76 $longErr=$this->calcError(strlen($blong),-180,180); 77 78 //how many decimal places should we use? There\'s a little art to 79 //this to ensure I get the same roundings as geohash.org 80 $latPlaces=max(1, -round(log10($latErr))) - 1; 81 $longPlaces=max(1, -round(log10($longErr))) - 1; 82 83 //round it 84 $lat=round($lat, $latPlaces); 85 $long=round($long, $longPlaces); 86 87 return array($lat,$long); 88 } 89 90 91 /** 92 * Encode a hash from given lat and long 93 */ 94 public function encode($lat,$long) 95 { 96 //how many bits does latitude need? 97 $plat=$this->precision($lat); 98 $latbits=1; 99 $err=45; 100 while($err>$plat) 101 { 102 $latbits++; 103 $err/=2; 104 } 105 106 //how many bits does longitude need? 107 $plong=$this->precision($long); 108 $longbits=1; 109 $err=90; 110 while($err>$plong) 111 { 112 $longbits++; 113 $err/=2; 114 } 115 116 //bit counts need to be equal 117 $bits=max($latbits,$longbits); 118 119 //as the hash create bits in groups of 5, lets not 120 //waste any bits - lets bulk it up to a multiple of 5 121 //and favour the longitude for any odd bits 122 $longbits=$bits; 123 $latbits=$bits; 124 $addlong=1; 125 while (($longbits+$latbits)%5 != 0) 126 { 127 $longbits+=$addlong; 128 $latbits+=!$addlong; 129 $addlong=!$addlong; 130 } 131 132 133 //encode each as binary string 134 $blat=$this->binEncode($lat,-90,90, $latbits); 135 $blong=$this->binEncode($long,-180,180,$longbits); 136 137 //merge lat and long together 138 $binary=""; 139 $uselong=1; 140 while (strlen($blat)+strlen($blong)) 141 { 142 if ($uselong) 143 { 144 $binary=$binary.substr($blong,0,1); 145 $blong=substr($blong,1); 146 } 147 else 148 { 149 $binary=$binary.substr($blat,0,1); 150 $blat=substr($blat,1); 151 } 152 $uselong=!$uselong; 153 } 154 155 //convert binary string to hash 156 $hash=""; 157 for ($i=0; $i<strlen($binary); $i+=5) 158 { 159 $n=bindec(substr($binary,$i,5)); 160 $hash=$hash.$this->coding[$n]; 161 } 162 163 164 return $hash; 165 } 166 167 /** 168 * What\'s the maximum error for $bits bits covering a range $min to $max 169 */ 170 private function calcError($bits,$min,$max) 171 { 172 $err=($max-$min)/2; 173 while ($bits--) 174 $err/=2; 175 return $err; 176 } 177 178 /* 179 * returns precision of number 180 * precision of 42 is 0.5 181 * precision of 42.4 is 0.05 182 * precision of 42.41 is 0.005 etc 183 */ 184 private function precision($number) 185 { 186 $precision=0; 187 $pt=strpos($number,\'.\'); 188 if ($pt!==false) 189 { 190 $precision=-(strlen($number)-$pt-1); 191 } 192 193 return pow(10,$precision)/2; 194 } 195 196 197 /** 198 * create binary encoding of number as detailed in http://en.wikipedia.org/wiki/Geohash#Example 199 * removing the tail recursion is left an exercise for the reader 200 */ 201 private function binEncode($number, $min, $max, $bitcount) 202 { 203 if ($bitcount==0) 204 return ""; 205 206 #echo "$bitcount: $min $max<br>"; 207 208 //this is our mid point - we will produce a bit to say 209 //whether $number is above or below this mid point 210 $mid=($min+$max)/2; 211 if ($number>$mid) 212 return "1".$this->binEncode($number, $mid, $max,$bitcount-1); 213 else 214 return "0".$this->binEncode($number, $min, $mid,$bitcount-1); 215 } 216 217 218 /** 219 * decodes binary encoding of number as detailed in http://en.wikipedia.org/wiki/Geohash#Example 220 * removing the tail recursion is left an exercise for the reader 221 */ 222 private function binDecode($binary, $min, $max) 223 { 224 $mid=($min+$max)/2; 225 226 if (strlen($binary)==0) 227 return $mid; 228 229 $bit=substr($binary,0,1); 230 $binary=substr($binary,1); 231 232 if ($bit==1) 233 return $this->binDecode($binary, $mid, $max); 234 else 235 return $this->binDecode($binary, $min, $mid); 236 } 237 } 238 239 240 241 242 243 244 ?>
python:
python版本的geohash:python-geohash
java:
java版本的geohash,实现:http://code.google.com/p/geospatialweb/source/browse/#svn/trunk/geohash/src
C#:
1 using System; 2 3 namespace sharonjl.utils 4 { 5 public static class Geohash 6 { 7 #region Direction enum 8 9 public enum Direction 10 { 11 Top = 0, 12 Right = 1, 13 Bottom = 2, 14 Left = 3 15 } 16 17 #endregion 18 19 private const string Base32 = "0123456789bcdefghjkmnpqrstuvwxyz"; 20 private static readonly int[] Bits = new[] {16, 8, 4, 2, 1}; 21 22 private static readonly string[][] Neighbors = { 23 new[] 24 { 25 "p0r21436x8zb9dcf5h7kjnmqesgutwvy", // Top 26 "bc01fg45238967deuvhjyznpkmstqrwx", // Right 27 "14365h7k9dcfesgujnmqp0r2twvyx8zb", // Bottom 28 "238967debc01fg45kmstqrwxuvhjyznp", // Left 29 }, new[] 30 { 31 "bc01fg45238967deuvhjyznpkmstqrwx", // Top 32 "p0r21436x8zb9dcf5h7kjnmqesgutwvy", // Right 33 "238967debc01fg45kmstqrwxuvhjyznp", // Bottom 34 "14365h7k9dcfesgujnmqp0r2twvyx8zb", // Left 35 } 36 }; 37 38 private static readonly string[][] Borders = { 39 new[] {"prxz", "bcfguvyz", "028b", "0145hjnp"}, 40 new[] {"bcfguvyz", "prxz", "0145hjnp", "028b"} 41 }; 42 43 public static String CalculateAdjacent(String hash, Direction direction) 44 { 45 hash = hash.ToLower(); 46 47 char lastChr = hash[hash.Length - 1]; 48 int type = hash.Length%2; 49 var dir = (int) direction; 50 string nHash = hash.Substring(0, hash.Length - 1); 51 52 if (Borders[type][dir].IndexOf(lastChr) != -1) 53 { 54 nHash = CalculateAdjacent(nHash, (Direction) dir); 55 } 56 return nHash + Base32[Neighbors[type][dir].IndexOf(lastChr)]; 57 } 58 59 public static void RefineInterval(ref double[] interval, int cd, int mask) 60 { 61 if ((cd & mask) != 0) 62 { 63 interval[0] = (interval[0] + interval[1])/2; 64 } 65 else 66 { 67 interval[1] = (interval[0] + interval[1])/2; 68 } 69 } 70 71 public static double[] Decode(String geohash) 72 { 73 bool even = true; 74 double[] lat = {-90.0, 90.0}; 75 double[] lon = {-180.0, 180.0}; 76 77 foreach (char c in geohash) 78 { 79 int cd = Base32.IndexOf(c); 80 for (int j = 0; j < 5; j++) 81 { 82 int mask = Bits[j]; 83 if (even) 84 { 85 RefineInterval(ref lon, cd, mask); 86 } 87 else 88 { 89 RefineInterval(ref lat, cd, mask); 90 } 91 even = !even; 92 } 93 } 94 95 return new[] {(lat[0] + lat[1])/2, (lon[0] + lon[1])/2}; 96 } 97 98 public static String Encode(double latitude, double longitude, int precision = 12) 99 { 100 bool even = true; 101 int bit = 0; 102 int ch = 0; 103 string geohash = ""; 104 105 double[] lat = {-90.0, 90.0}; 106 double[] lon = {-180.0, 180.0}; 107 108 if (precision < 1 || precision > 20) precision = 12; 109 110 while (geohash.Length < precision) 111 { 112 double mid; 113 114 if (even) 115 { 116 mid = (lon[0] + lon[1])/2; 117 if (longitude > mid) 118 { 119 ch |= Bits[bit]; 120 lon[0] = mid; 121 } 122 else 123 lon[1] = mid; 124 } 125 else 126 { 127 mid = (lat[0] + lat[1])/2; 128 if (latitude > mid) 129 { 130 ch |= Bits[bit]; 131 lat[0] = mid; 132 } 133 else 134 lat[1] = mid; 135 } 136 137 even = !even; 138 if (bit < 4) 139 bit++; 140 else 141 { 142 geohash += Base32[ch]; 143 bit = 0; 144 ch = 0; 145 } 146 } 147 return geohash; 148 } 149 } 150 }
C#代码来自:https://github.com/sharonjl/geohash-net
geohash演示:http://openlocation.org/geohash/geohash-js/
各种版本下载:打包下载
引用阿里云以为技术专家的博客上的讨论:
这一点是有些用户对geohash的误解,虽然geo确实尽可能的将位置相近的点hash到了一起,可是这并不是严格意义上的(实际上也并不可能,因为毕竟多一维坐标),
例如在方格4的左下部分的点和大方格1的右下部分的点离的很近,可是它们的geohash值一定是相差的相当远,因为头一次的分块就相差太大了,很多时候我们对geohash的值进行简单的排序比较,结果貌似真的能够找出相近的点,并且似乎还是按照距离的远近排列的,可是实际上会有一些点被漏掉了。
上述这个问题,可以通过搜索一个格子,周围八个格子的数据,统一获取后再进行过滤。这样就在编码层次解决了这个问题。
2.既然不能做到将相近的点hash值也相近,那么geohash的意义何在呢?
我觉得geohash还是相当有用的一个算法,毕竟这个算法通过无穷的细分,能确保将每一个小块的geohash值确保在一定的范围之内,这样就为灵活的周边查找和范围查找提供了可能。
常见的一些应用场景
A、如果想查询附近的点?如何操作
查出改点的gehash值,然后到数据库里面进行前缀匹配就可以了。
B、如果想查询附近点,特定范围内,例如一个点周围500米的点,如何搞?
可以查询结果,在结果中进行赛选,将geohash进行解码为经纬度,然后进行比较
*在纬度相等的情况下:
*经度每隔0.00001度,距离相差约1米;
*每隔0.0001度,距离相差约10米;
*每隔0.001度,距离相差约100米;
*每隔0.01度,距离相差约1000米;
*每隔0.1度,距离相差约10000米。
*在经度相等的情况下:
*纬度每隔0.00001度,距离相差约1.1米;
*每隔0.0001度,距离相差约11米;
*每隔0.001度,距离相差约111米;
*每隔0.01度,距离相差约1113米;
*每隔0.1度,距离相差约11132米。
Geohash,如果geohash的位数是6位数的时候,大概为附近1千米…
参考资料:
http://iamzhongyong.iteye.com/blog/1399333
http://tech.idv2.com/2011/06/17/location-search/
http://blog.sina.com.cn/s/blog_62ba0fdd0100tul4.html
以上是关于Geohash原理的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章