ch.hsr.geohash包使用

ch.hsr.geohash 是开源项目，可以让你在java项目中方便的进行经纬度的geohash相关计算，如果您对geohash比较陌生，可以看之前的geohash的简明介绍文章。

本文涉及到点

• ch.hsr.geohash包涉及模块
• ch.hsr.geohash包涉及的一些算法
• ch.hsr.geohash包涉及的应用场景

模块

geohash包涉及类很少，基本就是围绕生成、解析geohash的工作展开

:. 
│  BoundingBox.java # 边界盒型类
│  GeoHash.java # geohash的主要计算操作类
│  WGS84Point.java # WGS84的坐标点类
│
├─queries
│      GeoHashBoundingBoxQuery.java # geohash盒型查询
│      GeoHashCircleQuery.java # geohash循环查询
│      GeoHashQuery.java # geohash查询
│
└─util
        BoundingBoxGeoHashIterator.java #盒型geohash迭代器
        BoundingBoxSampler.java #
        GeoHashSizeTable.java # geohash的尺寸表
        LongUtil.java # 
        TwoGeoHashBoundingBox.java # 使用两个geohash值构建一个外接盒型
        VincentyGeodesy.java # VicentyGeo绘制算法

BoundingBox.java

边界盒型类，我自己这样命名的，该类主要构造方法有三个，但功能都是近似的，使用坐标构建出一个矩形（类似于geohash，但是表达方式不一样，geohash是利用矩形中心点坐标来描述矩形、BoundingBox使用“左下”和“右上”两个点来描述矩形）

# 构造方法
  public BoundingBox(WGS84Point p1, WGS84Point p2) {
        this(p1.getLatitude(), p2.getLatitude(), p1.getLongitude(), p2.getLongitude());
    }

    public BoundingBox(double y1, double y2, double x1, double x2) {
        this.minLon = Math.min(x1, x2);
        this.maxLon = Math.max(x1, x2);
        this.minLat = Math.min(y1, y2);
        this.maxLat = Math.max(y1, y2);
    }

    public BoundingBox(BoundingBox that) {
        this(that.minLat, that.maxLat, that.minLon, that.maxLon);
    }

该类具有一些工具方法，比如

• 判断一个点是否在该矩形内
• 判断两个矩形是否有交集
• 获取矩形的中心点
• 把一个矩形填充到另外矩形中

GeoHash.java

geohash的核心类，使用者可以通过该类进行经纬度与geohash的转换
生成geohash对象有三种形式（静态工厂方法）

• double类型经纬度值+字符串精度级别
• double类型经纬度值+bit位数的精度级别
• 二进制字符串
• geohash字符串
• 用long表示的二进制数+标识位

# double类型经纬度值+字符串精度级别
public static GeoHash withCharacterPrecision(double latitude, double longitude, int numberOfCharacters)
# double类型经纬度值+bit位数的精度级别
public static GeoHash withBitPrecision(double latitude, double longitude, int numberOfBits)
# 二进制字符串 
public static GeoHash fromBinaryString(String binaryString)
# geohash字符串
public static GeoHash fromGeohashString(String geohash) 
# 用long表示的二进制数+标识位
public static GeoHash fromLongValue(long hashVal, int significantBits)

为什么geohash的精度要区分使用字符串标识和二进制标识呢？这个可以看geohash的简明介绍里面的关于geohash值的计算。
在静态工厂方法中，我们也可以看到，关于精度，geohash字符形式的精度只有12位，二进制的精度是60位。因为5个二进制位对应一个Base32中字符（geohash特殊的Base32映射字面量，非标准Base32）

WGS84Point.java

涉及算法

列举其中比较关键或者实现巧妙的方法

• 把二进数根据奇偶位分解（geohash逆计算中二进制反解经纬度）

// 方法标记：ch.hsr.geohash.GeoHash#extractEverySecondBit(long copyOfBits, int numberOfBits)
    public static final long FIRST_BIT_FLAGGED = 0x8000000000000000L;// 如常量名，BIT的首位校验标识，用于判断二进制数首位
    private long extractEverySecondBit(long copyOfBits, int numberOfBits) {

        long value = 0;  // 奇数位或偶数位的保存值
        for (int i = 0; i < numberOfBits; i++) {// 遍历geohash二进制数值
            if ((copyOfBits & FIRST_BIT_FLAGGED) == FIRST_BIT_FLAGGED) {
                value |= 0x1;//如果解析当前geohash二进制首位为1，则value当前二进制位置为1
            }
            value <<= 1;// 保存值左移1位
            copyOfBits <<= 2;// geohash值左移两位、首位变为下一个偶数位
        }
        value >>>= 1;// 结束时，无符号右移一位，取消最后的保存值左移一位（取消最后value<<=1）
        return value;
    }

应用场景

• 遍历一个区域内的指定精度的经纬度
• 二维地址的降维与变形，方便做地址与经纬度的映射关系