如何快速計算在給定距離內哪些點

Question

我有大量的經度和緯度，我想快速找出哪些位於某個經度緯度的5公里半徑內。

而不是使用數據結構（這可能會過大），我應該能夠非常快速地執行n種產品。 我做錯了什么，似乎看不到什么。

我一直試圖在Java中實現這一點：

        final List<CoOrds> coOrds = Create20x20Grid();

        // Determine point X (centre of earth)
        final Vector2 X = new Vector2(0,0);

        // My CoOrd I want to check
        final double srclon = coOrds.get(0).getLongitude();
        final double srclat = coOrds.get(0).getLatitude();

        final Vector2 A = new Vector2(srclon, srclat, true);

        final double brng = 0;
        final double d = 5;
        final double R = 6371.1;
        double dist = 0;

        dist = d / R; // convert dist to angular distance in radians

        final double lat1 = Math.toRadians(srclat);
        final double lon1 = Math.toRadians(srclon);

        final double lat2 = Math.asin(Math.sin(lat1) * Math.cos(dist)+ Math.cos(lat1) * Math.sin(dist) * Math.cos(brng));
        double lon2 = lon1 + Math.atan2(Math.sin(brng) * Math.sin(dist) * Math.cos(lat1),Math.cos(dist) - Math.sin(lat1) * Math.sin(lat2));

        // normalise to -180..+180º
        lon2 = (lon2 + 3 * Math.PI) % (2 * Math.PI) - Math.PI;


        //Create another point which is the distance is d away from your point
        final Vector2 B = new Vector2(Math.toDegrees(lon2),Math.toDegrees(lat2), true);

        // Create a vector from X->A
        final Vector2 X_A = new Vector2((A.getX() - X.getX()),(A.getY() - X.getY()));
        // Create a vector from X->B
        final Vector2 X_B = new Vector2((B.getX() - X.getX()),(B.getY() - X.getY()));

        // Normalize XA
        final Vector2 nX_A = X_A.normalize();
        // Normalize XB
        final Vector2 nX_B = X_B.normalize();

        // Calculate the Dot Product
        final Double Alpha = nX_A.dot(nX_B);

        int count = 0;
        for (final CoOrds c : coOrds) {

            final Vector2 P = c.getPosition();
            final Vector2 X_P = new Vector2((P.getX() - X.getX()),(P.getY() - X.getY()));

            final Vector2 nX_P = X_P.normalize());
            final Double Beta = nX_A.dot(nX_P);

            if (Beta < Alpha) {
                System.out.println(count + " -- " + Beta + " : " + Alpha);
                count++;
            }

        }


        System.out.println("Number of CoOrds within Distance : " + count);

當我將新點P加載到Google Maps中時，它是正確的，但是我不能完全確定我的計算是否正確。

我創建了一個自定義Vector2類，該類存儲經度和緯度。 它還將它們隱蔽為笛卡爾坐標：

    private void convertSphericalToCartesian(final double latitude, final double longitude) {

    x = (earthRadius * Math.cos(latitude) * Math.cos(longitude)) ;
    y = (earthRadius * Math.cos(latitude) * Math.sin(longitude)) ;
}

點產品：

    public double dot(final Vector2 v2) {

    return ((getX() * v2.getX()) + (getY() * v2.getY()));

}

規范化：

    public Vector2 normalize() {

    final double num2 = (getX() * getX()) + (getY() * getY());
    final double num = 1d / Math.sqrt(num2);

    double a = x;
    double b = y;

    a *= num;
    b *= num;

    return new Vector2(a, b);
}

任何幫助，將不勝感激

我使用了以下網站： http : //www.movable-type.co.uk/scripts/latlong.html為了幫助我計算B點。

我使用了以下網站： http ://rbrundritt.wordpress.com/2008/10/14/conversion-between-spherical-and-cartesian-coordinates-systems/幫助我將球坐標系轉換為笛卡爾坐標系。

謝謝

[編輯]

我當前正在運行的測試用例是：

0-0-0

2-2-0

1-2-0

上面是9點的網格。 我要檢查的點是“ 1”。 我希望它返回所有點“ 2”。 但是它正在返回網格中的所有點。 我已經手動檢查了Google Maps上的距離，它應該只返回點“ 2”。

謝謝

Answer 1

從上面的注釋中，您不確定公式是否正確。

第一步是弄清楚這一點。

選擇地球上一些著名的點（北極，南極，英國格林威治等），然后創建一個測試用例，用這些坐標調用convertSphericaltoCartesian（）。 檢查結果，看它們是否有意義。