查找距给定纬度位置一定距离内的所有纬度经度位置的算法

给定具有纬度+经度位置的位置数据库，例如40.8120390，-73.4889650，我如何查找特定位置给定距离内的所有位置？

从数据库中选择所有位置然后逐个浏览它们，从起始位置获取距离以查看它们是否在指定距离之内，效率似乎并不高。有什么好方法可以缩小数据库中最初选择的位置的范围？一旦找到了（或没有？）缩小的位置范围，是否仍要逐个检查位置，还是有更好的方法？

我使用的语言并不重要。谢谢！

首先比较纬度之间的距离。每个纬度相距约69英里（111公里）。范围从赤道的68.703英里（110.567公里）变化到两极的69.407（111.699公里）（由于地球略呈椭圆形）。两个位置之间的距离将等于或大于两个纬度之间的距离。

请注意，经度不是正确的-每个经度的长度取决于纬度。但是，如果您的数据限制在某个区域（例如单个国家/地区），那么您也可以计算经度的最小和最大范围。

继续进行假设球面地球的低精度，快速距离计算：

坐标为{lat1，lon1}和{lat2，lon2}的两点之间的大圆距离d为：

d = acos(sin(lat1)*sin(lat2)+cos(lat1)*cos(lat2)*cos(lon1-lon2))

一个数学上等效的公式，该公式在短距离内较少受到舍入误差的影响：

d = 2*asin(sqrt((sin((lat1-lat2)/2))^2 +
    cos(lat1)*cos(lat2)*(sin((lon1-lon2)/2))^2))

d是弧度距离

distance_km ≈ radius_km * distance_radians ≈ 6371 * d

（6371公里是地球的平均半径）

该方法的计算要求很小。但是，对于小距离，结果非常准确。

然后，如果它在给定距离内（或多或少），则使用更准确的方法。

尽管我也可以使用Vincenty逆公式，但我知道GeographicLib是最准确的实现。

如果使用RDBMS，则将纬度设置为主键，将经度设置为主键。如上所述，查询纬度范围或纬度/经度范围，然后计算结果集的精确距离。

请注意，所有主要RDBMS的现代版本均本地支持地理数据类型和查询。

根据当前用户的纬度，经度和您要查找的距离，下面给出了sql查询。

SELECT * FROM(
    SELECT *,(((acos(sin((@latitude*pi()/180)) * sin((Latitude*pi()/180))+cos((@latitude*pi()/180)) * cos((Latitude*pi()/180)) * cos(((@longitude - Longitude)*pi()/180))))*180/pi())*60*1.1515*1.609344) as distance FROM Distances) t
WHERE distance <= @distance

@latitude和@longitude是该点的纬度和经度。纬度和经度是距离表的列。pi的值为22/7

PostgreSQL GIS扩展可能会有所帮助-例如，它可能已经实现了您正在考虑实现的许多功能。

坦克的瑜伽主持人

我的数据库中有来自Open Streep Maps的一组表格，并且测试成功。

距离工作良好，以米为单位。

SET @orig_lat=-8.116137;
SET @orig_lon=-34.897488;
SET @dist=1000;

SELECT *,(((acos(sin((@orig_lat*pi()/180)) * sin((dest.latitude*pi()/180))+cos((@orig_lat*pi()/180))*cos((dest.latitude*pi()/180))*cos(((@orig_lon-dest.longitude)*pi()/180))))*180/pi())*60*1.1515*1609.344) as distance FROM nodes AS dest HAVING distance < @dist ORDER BY distance ASC LIMIT 100;

您可能会发现以下问题很有帮助：

• 计算地理邻近度的公式
• 小数纬度/经度的最大长度？

正如biziclop所说，某种度量空间树可能是您的最佳选择。我有使用kd树和四叉树进行这些范围查询的经验，它们的速度非常快；他们也不难写。我建议您研究这些结构之一，因为它们还可以让您回答其他有趣的问题，例如“我的数据集中最接近该点的是什么？”

您需要的是空间搜索。您可以使用Solr Spatial搜索。它还内置了lat / long数据类型，请在此处检查。

您可以将纬度-经度转换为UTM格式，该格式是可以帮助您计算距离的公制格式。然后，您可以轻松确定点是否落入特定位置。

因为您说任何语言都是可以接受的，所以自然的选择是PostGIS：

SELECT * FROM places
WHERE ST_DistanceSpheroid(geom, $location, $spheroid) < $max_metres;

如果要使用WGS基准，则应设置$spheroid为'SPHEROID["WGS 84",6378137,298.257223563]'

假设您已places按该geom列编制索引，那么这样做应该相当有效。

感谢@yogihosting提供的解决方案，我能够使用如下所示的代码从mysql的无模式列中获得类似的结果：

// @params - will be bound to named query parameters
$criteria = [];
$criteria['latitude'] = '9.0285183';
$criteria['longitude'] = '7.4869546';
$criteria['distance'] = 500;
$criteria['skill'] = 'software developer';

// Get doctrine connection 
$conn = $this->getEntityManager()->getConnection();

        $sql = '
               SELECT DISTINCT m.uuid AS phone, (((acos(sin((:latitude*pi()/180)) * sin((JSON_EXTRACT(m.location, "$.latitude")*pi()/180))+cos((:latitude*pi()/180)) * 
              cos((JSON_EXTRACT(m.location, "$.latitude")*pi()/180)) * 
              cos(((:longitude - JSON_EXTRACT(m.location, "$.longitude"))*pi()/180))))*180/pi())*60*1.1515*1.609344) AS distance FROM member_profile AS m 
               INNER JOIN member_card_subscription mcs ON mcs.primary_identity = m.uuid
               WHERE mcs.end > now() AND JSON_SEARCH(m.skill_logic, "one", :skill) IS NOT NULL  AND (((acos(sin((:latitude*pi()/180)) * sin((JSON_EXTRACT(m.location, "$.latitude")*pi()/180))+cos((:latitude*pi()/180)) * 
              cos((JSON_EXTRACT(m.location, "$.latitude")*pi()/180)) * 
              cos(((:longitude - JSON_EXTRACT(m.location, "$.longitude"))*pi()/180))))*180/pi())*60*1.1515*1.609344) <= :distance ORDER BY distance
               ';
        $stmt = $conn->prepare($sql);
        $stmt->execute(['latitude'=>$criteria['latitude'], 'longitude'=>$criteria['longitude'], 'skill'=>$criteria['skill'], 'distance'=>$criteria['distance']]);
        var_dump($stmt->fetchAll());

请注意，以上代码段使用的是doctrine DB连接和PHP

您可以检查一下这个方程式，我认为这会有所帮助

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;