MySQL Great Circle Distance (формула Хаверсайна)
У меня есть работающий скрипт PHP, который получает значения долготы и широты, а затем вводит их в запрос MySQL. Я хотел бы сделать это исключительно MySQL. Вот мой текущий код PHP:
if ($distance != "Any" && $customer_zip != "") { //get the great circle distance
//get the origin zip code info
$zip_sql = "SELECT * FROM zip_code WHERE zip_code = '$customer_zip'";
$result = mysql_query($zip_sql);
$row = mysql_fetch_array($result);
$origin_lat = $row['lat'];
$origin_lon = $row['lon'];
//get the range
$lat_range = $distance/69.172;
$lon_range = abs($distance/(cos($details[0]) * 69.172));
$min_lat = number_format($origin_lat - $lat_range, "4", ".", "");
$max_lat = number_format($origin_lat + $lat_range, "4", ".", "");
$min_lon = number_format($origin_lon - $lon_range, "4", ".", "");
$max_lon = number_format($origin_lon + $lon_range, "4", ".", "");
$sql .= "lat BETWEEN '$min_lat' AND '$max_lat' AND lon BETWEEN '$min_lon' AND '$max_lon' AND ";
}
Кто-нибудь знает, как сделать это полностью MySQL? Я немного просмотрел Интернет, но большая часть литературы о нем довольно запутанная.
9 ответов
Из Google Code FAQ - Создание локатора магазина с помощью PHP, MySQL и Google Maps:
Вот оператор SQL, который найдет ближайшие 20 мест, которые находятся в радиусе 25 миль от координаты 37, -122. Он вычисляет расстояние на основе широты / долготы этой строки и целевой широты / долготы, а затем запрашивает только те строки, в которых значение расстояния меньше 25, упорядочивает весь запрос по расстоянию и ограничивает его 20 результатами. Для поиска по километрам вместо миль замените 3959 на 6371.
SELECT id, ( 3959 * acos( cos( radians(37) ) * cos( radians( lat ) )
* cos( radians( lng ) - radians(-122) ) + sin( radians(37) ) * sin(radians(lat)) ) ) AS distance
FROM markers
HAVING distance < 25
ORDER BY distance
LIMIT 0 , 20;
$greatCircleDistance = acos( cos($latitude0) * cos($latitude1) * cos($longitude0 - $longitude1) + sin($latitude0) * sin($latitude1));
с широтой и долготой в радианах.
так
SELECT
acos(
cos(radians( $latitude0 ))
* cos(radians( $latitude1 ))
* cos(radians( $longitude0 ) - radians( $longitude1 ))
+ sin(radians( $latitude0 ))
* sin(radians( $latitude1 ))
) AS greatCircleDistance
FROM yourTable;
ваш запрос SQL
чтобы получить результаты в км или милях, умножьте результат на средний радиус Земли (3959 миль, 6371 Км или 3440 морские мили)
То, что вы рассчитываете в своем примере, это ограничивающий прямоугольник. Если вы поместите свои данные координат в столбец MySQL с пространственной поддержкой, вы можете использовать встроенную функциональность MySQL для запроса данных.
SELECT
id
FROM spatialEnabledTable
WHERE
MBRWithin(ogc_point, GeomFromText('Polygon((0 0,0 3,3 3,3 0,0 0))'))
Если вы добавите вспомогательные поля в таблицу координат, вы сможете улучшить время ответа на запрос.
Как это:
CREATE TABLE `Coordinates` (
`id` INT(10) UNSIGNED NOT NULL COMMENT 'id for the object',
`type` TINYINT(4) UNSIGNED NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT 'type',
`sin_lat` FLOAT NOT NULL COMMENT 'sin(lat) in radians',
`cos_cos` FLOAT NOT NULL COMMENT 'cos(lat)*cos(lon) in radians',
`cos_sin` FLOAT NOT NULL COMMENT 'cos(lat)*sin(lon) in radians',
`lat` FLOAT NOT NULL COMMENT 'latitude in degrees',
`lon` FLOAT NOT NULL COMMENT 'longitude in degrees',
INDEX `lat_lon_idx` (`lat`, `lon`)
)
Если вы используете TokuDB, вы получите еще большую производительность, если добавите кластеризованные индексы к любому из предикатов, например, так:
alter table Coordinates add clustering index c_lat(lat);
alter table Coordinates add clustering index c_lon(lon);
Вам понадобятся базовые значения lat и lon в градусах, а также sin(lat) в радианах, cos(lat)*cos(lon) в радианах и cos(lat)*sin(lon) в радианах для каждой точки. Затем вы создаете функцию mysql, что-то вроде этого:
CREATE FUNCTION `geodistance`(`sin_lat1` FLOAT,
`cos_cos1` FLOAT, `cos_sin1` FLOAT,
`sin_lat2` FLOAT,
`cos_cos2` FLOAT, `cos_sin2` FLOAT)
RETURNS float
LANGUAGE SQL
DETERMINISTIC
CONTAINS SQL
SQL SECURITY INVOKER
BEGIN
RETURN acos(sin_lat1*sin_lat2 + cos_cos1*cos_cos2 + cos_sin1*cos_sin2);
END
Это дает вам расстояние.
Не забудьте добавить индекс по широте / долготе, чтобы ограничительный бокс мог помочь поиску, а не замедлять его (индекс уже добавлен в запросе CREATE TABLE выше).
INDEX `lat_lon_idx` (`lat`, `lon`)
Учитывая старую таблицу только с координатами широта / долгота, вы можете настроить скрипт для ее обновления следующим образом: (php используя meekrodb)
$users = DB::query('SELECT id,lat,lon FROM Old_Coordinates');
foreach ($users as $user)
{
$lat_rad = deg2rad($user['lat']);
$lon_rad = deg2rad($user['lon']);
DB::replace('Coordinates', array(
'object_id' => $user['id'],
'object_type' => 0,
'sin_lat' => sin($lat_rad),
'cos_cos' => cos($lat_rad)*cos($lon_rad),
'cos_sin' => cos($lat_rad)*sin($lon_rad),
'lat' => $user['lat'],
'lon' => $user['lon']
));
}
Затем вы оптимизируете фактический запрос так, чтобы вычисление расстояния выполнялось только тогда, когда это действительно необходимо, например, путем ограничения круга (ну, овала) изнутри и снаружи. Для этого вам нужно предварительно рассчитать несколько показателей для самого запроса:
// assuming the search center coordinates are $lat and $lon in degrees
// and radius in km is given in $distance
$lat_rad = deg2rad($lat);
$lon_rad = deg2rad($lon);
$R = 6371; // earth's radius, km
$distance_rad = $distance/$R;
$distance_rad_plus = $distance_rad * 1.06; // ovality error for outer bounding box
$dist_deg_lat = rad2deg($distance_rad_plus); //outer bounding box
$dist_deg_lon = rad2deg($distance_rad_plus/cos(deg2rad($lat)));
$dist_deg_lat_small = rad2deg($distance_rad/sqrt(2)); //inner bounding box
$dist_deg_lon_small = rad2deg($distance_rad/cos(deg2rad($lat))/sqrt(2));
Учитывая эти приготовления, запрос выглядит примерно так (php):
$neighbors = DB::query("SELECT id, type, lat, lon,
geodistance(sin_lat,cos_cos,cos_sin,%d,%d,%d) as distance
FROM Coordinates WHERE
lat BETWEEN %d AND %d AND lon BETWEEN %d AND %d
HAVING (lat BETWEEN %d AND %d AND lon BETWEEN %d AND %d) OR distance <= %d",
// center radian values: sin_lat, cos_cos, cos_sin
sin($lat_rad),cos($lat_rad)*cos($lon_rad),cos($lat_rad)*sin($lon_rad),
// min_lat, max_lat, min_lon, max_lon for the outside box
$lat-$dist_deg_lat,$lat+$dist_deg_lat,
$lon-$dist_deg_lon,$lon+$dist_deg_lon,
// min_lat, max_lat, min_lon, max_lon for the inside box
$lat-$dist_deg_lat_small,$lat+$dist_deg_lat_small,
$lon-$dist_deg_lon_small,$lon+$dist_deg_lon_small,
// distance in radians
$distance_rad);
EXPLAIN в приведенном выше запросе может сказать, что он не использует индекс, если нет достаточно результатов для его запуска. Индекс будет использоваться, когда в таблице координат будет достаточно данных. Вы можете добавить FORCE INDEX (lat_lon_idx) в SELECT, чтобы он использовал индекс безотносительно к размеру таблицы, поэтому вы можете проверить с помощью EXPLAIN, что он работает правильно.
С приведенными выше примерами кода у вас должна быть работающая и масштабируемая реализация поиска объектов по расстоянию с минимальной ошибкой.
Я должен был разобраться с этим в некоторых деталях, поэтому я поделюсь своим результатом. Это использует zip стол с latitude а также longitude столы. Это не зависит от Google Maps; скорее вы можете адаптировать его к любой таблице, содержащей lat / long.
SELECT zip, primary_city,
latitude, longitude, distance_in_mi
FROM (
SELECT zip, primary_city, latitude, longitude,r,
(3963.17 * ACOS(COS(RADIANS(latpoint))
* COS(RADIANS(latitude))
* COS(RADIANS(longpoint) - RADIANS(longitude))
+ SIN(RADIANS(latpoint))
* SIN(RADIANS(latitude)))) AS distance_in_mi
FROM zip
JOIN (
SELECT 42.81 AS latpoint, -70.81 AS longpoint, 50.0 AS r
) AS p
WHERE latitude
BETWEEN latpoint - (r / 69)
AND latpoint + (r / 69)
AND longitude
BETWEEN longpoint - (r / (69 * COS(RADIANS(latpoint))))
AND longpoint + (r / (69 * COS(RADIANS(latpoint))))
) d
WHERE distance_in_mi <= r
ORDER BY distance_in_mi
LIMIT 30
Посмотрите на эту строку в середине этого запроса:
SELECT 42.81 AS latpoint, -70.81 AS longpoint, 50.0 AS r
Это ищет 30 ближайших записей в zip стол в пределах 50.0 миль от широты / длинной точки 42.81/-70.81 . Когда вы встраиваете это в приложение, здесь вы указываете свою точку и радиус поиска.
Если вы хотите работать в километрах, а не в милях, измените 69 в 111.045 и изменить 3963.17 в 6378.10 в запросе.
Вот подробное описание. Надеюсь, это кому-нибудь поможет. http://www.plumislandmedia.net/mysql/haversine-mysql-nearest-loc/
SELECT *, (
6371 * acos(cos(radians(search_lat)) * cos(radians(lat) ) *
cos(radians(lng) - radians(search_lng)) + sin(radians(search_lat)) * sin(radians(lat)))
) AS distance
FROM table
WHERE lat != search_lat AND lng != search_lng AND distance < 25
ORDER BY distance
FETCH 10 ONLY
на расстояние 25 км
Я не могу комментировать приведенный выше ответ, но будьте осторожны с ответом @Pavel Chuchuva. Эта формула не вернет результат, если обе координаты совпадают. В этом случае расстояние равно нулю, поэтому строка не будет возвращена с этой формулой как есть.
Я не эксперт по MySQL, но мне кажется, что это работает:
SELECT id, ( 3959 * acos( cos( radians(37) ) * cos( radians( lat ) ) * cos( radians( lng ) - radians(-122) ) + sin( radians(37) ) * sin( radians( lat ) ) ) ) AS distance
FROM markers HAVING distance < 25 OR distance IS NULL ORDER BY distance LIMIT 0 , 20;
Я написал процедуру, которая может вычислить то же самое, но вы должны ввести широту и долготу в соответствующей таблице.
drop procedure if exists select_lattitude_longitude;
delimiter //
create procedure select_lattitude_longitude(In CityName1 varchar(20) , In CityName2 varchar(20))
begin
declare origin_lat float(10,2);
declare origin_long float(10,2);
declare dest_lat float(10,2);
declare dest_long float(10,2);
if CityName1 Not In (select Name from City_lat_lon) OR CityName2 Not In (select Name from City_lat_lon) then
select 'The Name Not Exist or Not Valid Please Check the Names given by you' as Message;
else
select lattitude into origin_lat from City_lat_lon where Name=CityName1;
select longitude into origin_long from City_lat_lon where Name=CityName1;
select lattitude into dest_lat from City_lat_lon where Name=CityName2;
select longitude into dest_long from City_lat_lon where Name=CityName2;
select origin_lat as CityName1_lattitude,
origin_long as CityName1_longitude,
dest_lat as CityName2_lattitude,
dest_long as CityName2_longitude;
SELECT 3956 * 2 * ASIN(SQRT( POWER(SIN((origin_lat - dest_lat) * pi()/180 / 2), 2) + COS(origin_lat * pi()/180) * COS(dest_lat * pi()/180) * POWER(SIN((origin_long-dest_long) * pi()/180 / 2), 2) )) * 1.609344 as Distance_In_Kms ;
end if;
end ;
//
delimiter ;
Я думал, что моя реализация javascript будет хорошей ссылкой на:
/*
* Check to see if the second coord is within the precision ( meters )
* of the first coord and return accordingly
*/
function checkWithinBound(coord_one, coord_two, precision) {
var distance = 3959000 * Math.acos(
Math.cos( degree_to_radian( coord_two.lat ) ) *
Math.cos( degree_to_radian( coord_one.lat ) ) *
Math.cos(
degree_to_radian( coord_one.lng ) - degree_to_radian( coord_two.lng )
) +
Math.sin( degree_to_radian( coord_two.lat ) ) *
Math.sin( degree_to_radian( coord_one.lat ) )
);
return distance <= precision;
}
/**
* Get radian from given degree
*/
function degree_to_radian(degree) {
return degree * (Math.PI / 180);
}
Рассчитать расстояние в Mysql
SELECT (6371 * acos(cos(radians(lat2)) * cos(radians(lat1) ) * cos(radians(long1) -radians(long2)) + sin(radians(lat2)) * sin(radians(lat1)))) AS distance
Таким образом, значение расстояния будет рассчитано, и любой может подать заявку, как требуется.