查找附近网点geohash算法及实现 （Java版本）

参考文档： http://blog.csdn.net/wangxiafghj/article/details/9014363geohash 算法原理及实现方式 http://blog.charlee.li/geohash-intro/ geohash：用字符串实现附近地点搜索 http://blog.sina.com.cn/s/blog_7c05385f0101eofb.html 查找附近点--Geohash方案讨论 http://www.wubiao.info/372 查找附近的xxx 球面距离以及Geohash方案探讨 http://en.wikipedia.org/wiki/Haversine_formula Haversine formula球面距离公式 http://www.codecodex.com/wiki/Calculate_Distance_Between_Two_Points_on_a_Globe 球面距离公式代码实现 http://developer.baidu.com/map/jsdemo.htm#a6_1 球面距离公式验证 http://www.wubiao.info/470 Mysql or Mongodb LBS快速实现方案

geohash有以下几个特点：
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算法实现（Java版本）
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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);

}

//中国地理坐标：东经73°至东经135°，北纬4°至北纬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));

}

}

球面距离公式：
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package com.DistTest;

public class Test{

private static final double EARTH_RADIUS = 6371000;//赤道半径(单位m)

/**

* 转化为弧度(rad)

* */

private static double rad(double d)

{

return d * Math.PI / 180.0;

}

/**

* 基于googleMap中的算法得到两经纬度之间的距离,计算精度与谷歌地图的距离精度差不多，相差范围在0.2米以下

* @param lon1 第一点的精度

* @param lat1 第一点的纬度

* @param lon2 第二点的精度

* @param lat3 第二点的纬度

* @return 返回的距离，单位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("两点相距：" + dist + " 米");

Geohash geohash = new Geohash();

geocode=geohash.encode(lat1, lon1);

System.out.println("当前位置编码：" + geocode);

geocode=geohash.encode(lat2, lon2);

System.out.println("远方位置编码：" + geocode);

}

//wqj7j37sfu03h2xb2q97

/*

永相逢超市

108.83457500177

34.256981052624

wqj6us6cmkj5bbfj6qdg

s6q08ubhhuq7

*/

}

附近网点距离排序
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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");// 动态加载mysql驱动

// System.out.println("成功加载MySQL驱动程序");

// 一个Connection代表一个数据库连接

conn = DriverManager.getConnection(url);

// Statement里面带有很多方法，比如executeUpdate可以实现插入，更新和删除等

Statement stmt = conn.createStatement();

sql = "select * from retailersinfotable limit 1,10";

ResultSet rs = stmt.executeQuery(sql);// executeQuery会返回结果的集合，否则返回空值

double lon1=109.0145193757;

double lat1=34.236080797698;

System.out.println("当前位置：");

int i=0;

String[][] array = new String[10][3];

while (rs.next()){

//从数据库取出地理坐标

double lon2=Double.parseDouble(rs.getString("Longitude"));

double lat2=Double.parseDouble(rs.getString("Latitude"));

//根据地理坐标，生成geohash编码

Geohash geohash = new Geohash();

String geocode=geohash.encode(lat2, lon2).substring(0, 9);

//计算两点间的距离

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); //二维数组排序

sqlTest.showArray(array); //打印数组

} catch (SQLException e) {

System.out.println("MySQL操作错误");

e.printStackTrace();

} finally {

conn.close();

}

}

/*

* 二维数组排序，比较array[][2]的值，返回二维数组

* */

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]); //转化成int型比较大小

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;

}

/*打印数组*/

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();

}

}

}