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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1. package com.DistTest;  

2. import java.util.BitSet;  

3. import java.util.HashMap;  

4.   

5. public class Geohash {  

6.   

7.         private static int numbits = 6 * 5;  

8.         final static char[] digits = { '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8',  

9.                         '9', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h', 'j', 'k', 'm', 'n', 'p',  

10.                         'q', 'r', 's', 't', 'u', 'v', 'w', 'x', 'y', 'z' };  

11.          

12.         final static HashMap<Character, Integer> lookup = new HashMap<Character, Integer>();  

13.         static {  

14.                 int i = 0;  

15.                 for (char c : digits)  

16.                         lookup.put(c, i++);  

17.         }  

18.   

19.         public double[] decode(String geohash) {  

20.                 StringBuilder buffer = new StringBuilder();  

21.                 for (char c : geohash.toCharArray()) {  

22.   

23.                         int i = lookup.get(c) + 32;  

24.                         buffer.append( Integer.toString(i, 2).substring(1) );  

25.                 }  

26.                  

27.                 BitSet lonset = new BitSet();  

28.                 BitSet latset = new BitSet();  

29.                  

30.                 //even bits  

31.                 int j =0;  

32.                 for (int i=0; i< numbits*2;i+=2) {  

33.                         boolean isSet = false;  

34.                         if ( i < buffer.length() )  

35.                           isSet = buffer.charAt(i) == '1';  

36.                         lonset.set(j++, isSet);  

37.                 }  

38.                  

39.                 //odd bits  

40.                 j=0;  

41.                 for (int i=1; i< numbits*2;i+=2) {  

42.                         boolean isSet = false;  

43.                         if ( i < buffer.length() )  

44.                           isSet = buffer.charAt(i) == '1';  

45.                         latset.set(j++, isSet);  

46.                 }  

47.                //中国地理坐标：东经73°至东经135°，北纬4°至北纬53°  

48.                 double lon = decode(lonset, 70, 140);  

49.                 double lat = decode(latset, 0, 60);  

50.                  

51.                 return new double[] {lat, lon};          

52.         }  

53.          

54.         private double decode(BitSet bs, double floor, double ceiling) {  

55.                 double mid = 0;  

56.                 for (int i=0; i<bs.length(); i++) {  

57.                         mid = (floor + ceiling) / 2;  

58.                         if (bs.get(i))  

59.                                 floor = mid;  

60.                         else  

61.                                 ceiling = mid;  

62.                 }  

63.                 return mid;  

64.         }  

65.          

66.          

67.         public String encode(double lat, double lon) {  

68.                 BitSet latbits = getBits(lat, 0, 60);  

69.                 BitSet lonbits = getBits(lon, 70, 140);  

70.                 StringBuilder buffer = new StringBuilder();  

71.                 for (int i = 0; i < numbits; i++) {  

72.                         buffer.append( (lonbits.get(i))?'1':'0');  

73.                         buffer.append( (latbits.get(i))?'1':'0');  

74.                 }  

75.                 return base32(Long.parseLong(buffer.toString(), 2));  

76.         }  

77.   

78.         private BitSet getBits(double lat, double floor, double ceiling) {  

79.                 BitSet buffer = new BitSet(numbits);  

80.                 for (int i = 0; i < numbits; i++) {  

81.                         double mid = (floor + ceiling) / 2;  

82.                         if (lat >= mid) {  

83.                                 buffer.set(i);  

84.                                 floor = mid;  

85.                         } else {  

86.                                 ceiling = mid;  

87.                         }  

88.                 }  

89.                 return buffer;  

90.         }  

91.   

92.         public static String base32(long i) {  

93.                 char[] buf = new char[65];  

94.                 int charPos = 64;  

95.                 boolean negative = (i < 0);  

96.                 if (!negative)  

97.                         i = -i;  

98.                 while (i <= -32) {  

99.                         buf[charPos--] = digits[(int) (-(i % 32))];  

100.                         i /= 32;  

101.                 }  

102.                 buf[charPos] = digits[(int) (-i)];  

103.   

104.                 if (negative)  

105.                         buf[--charPos] = '-';  

106.                 return new String(buf, charPos, (65 - charPos));  

107.         }  

108.   

109. }  

球面距离公式：

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1. package com.DistTest;  

2. public class Test{   

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

4.       

5.     /** 

6.      * 转化为弧度(rad) 

7.      * */  

8.     private static double rad(double d)  

9.     {  

10.        return d * Math.PI / 180.0;  

11.     }  

12.     /** 

13.      * 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 

14.      * @param lon1 第一点的精度 

15.      * @param lat1 第一点的纬度 

16.      * @param lon2 第二点的精度 

17.      * @param lat3 第二点的纬度 

18.      * @return 返回的距离，单位m 

19.      * */  

20.     public static double GetDistance(double lon1,double lat1,double lon2, double lat2)  

21.     {  

22.        double radLat1 = rad(lat1);  

23.        double radLat2 = rad(lat2);  

24.        double a = radLat1 - radLat2;  

25.        double b = rad(lon1) - rad(lon2);  

26.        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)));  

27.        s = s * EARTH_RADIUS;  

28.        s = Math.round(s * 10000) / 10000;  

29.        return s;  

30.     }  

31.        

32.     public static void main(String []args){  

33.           double lon1=109.0145193757;    

34.           double lat1=34.236080797698;  

35.           double lon2=108.9644583556;  

36.           double lat2=34.286439088548;  

37.           double dist;  

38.           String geocode;  

39.             

40.           dist=Test.GetDistance(lon1, lat1, lon2, lat2);   

41.           System.out.println("两点相距：" + dist + " 米");  

42.             

43.             

44.           Geohash geohash = new Geohash();  

45.           geocode=geohash.encode(lat1, lon1);  

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

47.            

48.           geocode=geohash.encode(lat2, lon2);  

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

50.   

51.        }  

52.     //wqj7j37sfu03h2xb2q97  

53.     /* 

54. 永相逢超市 

55. 108.83457500177 

56. 34.256981052624 

57. wqj6us6cmkj5bbfj6qdg 

58. s6q08ubhhuq7 

59. */  

60. }  

附近网点距离排序

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1. package com.DistTest;  

2.     

3. import java.sql.DriverManager;  

4. import java.sql.ResultSet;  

5. import java.sql.SQLException;  

6. import java.sql.Connection;  

7. import java.sql.Statement;  

8.    

9.    

10. public class sqlTest {  

11.       

12.     public static void main(String[] args) throws Exception {  

13.         Connection conn = null;  

14.         String sql;  

15.         String url = "jdbc:mysql://132.97.**.**/test?"  

16.                 + "user=***&password=****&useUnicode=true&characterEncoding=UTF8";  

17.    

18.         try {  

19.             Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");// 动态加载mysql驱动  

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

21.             // 一个Connection代表一个数据库连接  

22.             conn = DriverManager.getConnection(url);  

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

24.             Statement stmt = conn.createStatement();  

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

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

27.             double lon1=109.0145193757;    

28.             double lat1=34.236080797698;  

29.             System.out.println("当前位置：");  

30.             int i=0;  

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

32.             while (rs.next()){  

33.                     //从数据库取出地理坐标  

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

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

36.                       

37.                     //根据地理坐标，生成geohash编码  

38.                     Geohash geohash = new Geohash();  

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

40.                       

41.                     //计算两点间的距离  

42.                     int dist=(int) Test.GetDistance(lon1, lat1, lon2, lat2);   

43.                       

44.                     array[i][0]=String.valueOf(i);  

45.                     array[i][1]=geocode;  

46.                     array[i][2]=Integer.toString(dist);  

47.                       

48.                     i++;  

49.           

50.                 //  System.out.println(lon2+"---"+lat2+"---"+geocode+"---"+dist);     

51.                 }  

52.   

53.             array=sqlTest.getOrder(array); //二维数组排序  

54.             sqlTest.showArray(array);        //打印数组  

55.   

56.               

57.               

58.               

59.         } catch (SQLException e) {  

60.             System.out.println("MySQL操作错误");  

61.             e.printStackTrace();  

62.         } finally {  

63.             conn.close();  

64.         }  

65.    

66.     }  

67.     /* 

68.      * 二维数组排序，比较array[][2]的值，返回二维数组 

69.      * */  

70.     public static String[][] getOrder(String[][] array){  

71.         for (int j = 0; j < array.length ; j++) {  

72.             for (int bb = 0; bb < array.length - 1; bb++) {  

73.                 String[] ss;  

74.                 int a1=Integer.valueOf(array[bb][2]);  //转化成int型比较大小  

75.                 int a2=Integer.valueOf(array[bb+1][2]);  

76.                 if (a1>a2) {  

77.                     ss = array[bb];  

78.                     array[bb] = array[bb + 1];  

79.                     array[bb + 1] = ss;  

80.                       

81.                 }  

82.             }  

83.         }   

84.         return array;  

85.     }  

86.       

87.     /*打印数组*/  

88.     public static void showArray(String[][] array){  

89.           for(int a=0;a<array.length;a++){  

90.             for(int j=0;j<array[0].length;j++)  

91.                 System.out.print(array[a][j]+" ");  

92.             System.out.println();  

93.         }  

94.     }  

95.   

96. }