Java判断地图坐标(经度,纬度)是否在多边形区域或圆形区域内

​欢迎光临我的博客查看最新文章: https://river106.cn

在地图上，可以使用经纬度确定一个位置，如上海体育场(121.449391,31.188228)，如果知道了2个地点的经纬度，我们就能在地图上找到其位置及2点的距离，
百度地图或高德地图提供了相应的服务；如果将多个坐标点连成多边形区域，如何判断某个坐标点是否在多边形区域内，如下工具类。

Java工具类

import java.awt.geom.Point2D;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class MapUtils {
    public static final class MapU {
        public static final double EARTH_RADIUS = 6378.137;
        public static final int N_2 = 2;
        public static final int N_1000 = 1000;
        public static final double N_180 = 180.0;
    }

    /**
     * 判断一个点是否在圆形区域内
     * @param pointLon  判断点经度
     * @param pointLat  判断点维度
     * @param centerLon 圆心经度
     * @param centerLat 圆心维度
     * @param radius    半径
     * @return boolean
     */
    public static boolean isInCircle(double pointLon, double pointLat, double centerLon, double centerLat, double radius) {

        return getDistance(pointLon, pointLat, centerLon, centerLat) < radius;
    }

    /**
     * 判断是否在多边形区域内
     *
     * @param pointLon 要判断的点的经度
     * @param pointLat 要判断的点的维度
     * @param lon      区域各顶点的经度数组
     * @param lat      区域各顶点的维度数组
     * @return
     */
    public static boolean isInPolygon(double pointLon, double pointLat, double[] lon, double[] lat) {
        // 将要判断的横纵坐标组成一个点
        Point2D.Double point = new Point2D.Double(pointLon, pointLat);
        // 将区域各顶点的横纵坐标放到一个点集合里面
        List<Point2D.Double> pointList = new ArrayList<>();
        double polygonPoint_x, polygonPoint_y;
        for (int i = 0; i < lon.length; i++) {
            polygonPoint_x = lon[i];
            polygonPoint_y = lat[i];
            Point2D.Double polygonPoint = new Point2D.Double(polygonPoint_x, polygonPoint_y);
            pointList.add(polygonPoint);
        }
        return areaCheck(point, pointList);
    }

    /**
     * 判断是否在多边形区域内
     * 
     * @param point     要判断的点
     * @param polygon   区域点集合
     * @return
     */
    public static boolean areaCheck(Point2D.Double point, List<Point2D.Double> polygon) {
        java.awt.geom.GeneralPath generalPath = new java.awt.geom.GeneralPath();
        Point2D.Double first = polygon.get(0);
        // 通过移动到指定坐标（以双精度指定），将一个点添加到路径中
        generalPath.moveTo(first.x, first.y);
        polygon.remove(0);
        for (Point2D.Double d : polygon) {
            // 通过绘制一条从当前坐标到新指定坐标（以双精度指定）的直线，将一个点添加到路径中。
            generalPath.lineTo(d.x, d.y);
        }
        // 将几何多边形封闭
        generalPath.lineTo(first.x, first.y);
        generalPath.closePath();
        // 测试指定的 Point2D 是否在 Shape 的边界内。
        return generalPath.contains(point);
    }

    /**
     * 获取两个点间的距离
     *
     * @param lonA1 A1点的经度
     * @param latA1 A1点的纬度
     * @param lonA2 A2点的经度
     * @param latA2 A2点的纬度
     * @return
     */
    public static double getDistance(double lonA1, double latA1, double lonA2, double latA2) {
        // 单位(米)
        double lon1 = lonA1 * Math.PI / MapU.N_180;
        double lat1 = latA1 * Math.PI / MapU.N_180;
        double lon2 = lonA2 * Math.PI / MapU.N_180;
        double lat2 = latA2 * Math.PI / MapU.N_180;
        double dlon = lon2 - lon1;
        double dlat = lat2 - lat1;
        double a = Math.pow(Math.sin(dlat / MapU.N_2), MapU.N_2) +
                Math.cos(lat1) * Math.cos(lat2) * Math.pow(Math.sin(dlon / MapU.N_2), MapU.N_2);
        double c = MapU.N_2 * Math.asin(Math.sqrt(a));
        return c * MapU.EARTH_RADIUS * MapU.N_1000;
    }
}

Redis GEO

除此之外，我们也可以通过Redis GEO来实现此功能。
Redis GEO 主要用于存储地理位置信息，并对存储的信息进行操作，该功能在 Redis 3.2 版本新增。

Redis GEO 相关操作方法：

1、geoadd

geoadd 用于存储指定的地理空间位置，可以将一个或多个经度(longitude)、纬度(latitude)、位置名称(member)添加到指定的 key 中。
geoadd 语法格式如下：

GEOADD key longitude latitude member [longitude latitude member ...]

2、geodist

geodist 用于返回两个给定位置之间的距离。
geodist 语法格式如下：

GEODIST key member1 member2 [m|km|ft|mi]

3、georadius

georadius 以给定的经纬度为中心， 返回键包含的位置元素当中， 与中心的距离不超过给定最大距离的所有位置元素。
georadius 语法格式如下：

GEORADIUS key longitude latitude radius m|km|ft|mi [WITHCOORD] [WITHDIST] [WITHHASH] [COUNT count] [ASC|DESC] [STORE key] [STOREDIST key]

4、georadiusbymember

根据储存在位置集合里面的某个地点获取指定范围内的地理位置集合。
georadiusbymember 和 GEORADIUS 命令一样， 都可以找出位于指定范围内的元素， 但是 georadiusbymember 的中心点是由给定的位置元素决定的， 而不是使用经度和纬度来决定中心点。
georadiusbymember 语法格式如下：

GEORADIUSBYMEMBER key member radius m|km|ft|mi [WITHCOORD] [WITHDIST] [WITHHASH] [COUNT count] [ASC|DESC] [STORE key] [STOREDIST key]

参数说明：
m ：米，默认单位。
km ：千米。
mi ：英里。
ft ：英尺。
WITHDIST: 在返回位置元素的同时， 将位置元素与中心之间的距离也一并返回。
WITHCOORD: 将位置元素的经度和纬度也一并返回。
WITHHASH: 以 52 位有符号整数的形式， 返回位置元素经过原始 geohash 编码的有序集合分值。 这个选项主要用于底层应用或者调试， 实际中的作用并不大。
COUNT 限定返回的记录数。
ASC: 查找结果根据距离从近到远排序。
DESC: 查找结果根据从远到近排序。

参考：
Redis GEO