CN113806457A - 一种经纬度点区域归属判别方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种经纬度点区域归属判别方法及系统。该方法包括:获取目标经纬度点坐标和待识别目标区域;其中,待识别目标区域包括圆形区域和任意多边形区域;根据预设区域归属判断算法,判断所述目标经纬度点坐标是否归属于所述待识别目标区域;其中,所述预设区域归属判断算法包括圆形区域归属判断算法和任意多边形区域归属判断算法。本发明实施例通过较典型的圆形区域和任意多边形区域内的位置点进行判断,判别准确度高,较好地解决了点区域判别问题。
Description
技术领域
本发明涉及位置识别技术领域,尤其涉及一种经纬度点区域归属判别方法及系统。
背景技术
在互联网+时代,每时每刻各行各业都在产生大量数据,随着人工智能、云计算、5G+的兴起,使得海量大数据的分析处理变为现实,大数据的价值被充分挖掘,价值越来越大,应用越来越广泛,为人们的生活也带来了极大的方便。其中位置类数据具有非常高的价值,日常生活中的导航、快递、外卖、通信、房地产、销售等各行各业都离不开位置数据。
而位置识别最重要的核心是判别一个位置是否属于某个区域,即点区域归属问题。在现有技术中,还未有较系统地进行位置区域归属识别的方法,也没有针对常见区域类型进行位置判断的研究。
发明内容
本发明实施例提供一种经纬度点区域归属判别方法及系统,用以解决现有技术中针对位置识别无系统的识别方法。
第一方面,本发明实施例提供一种经纬度点区域归属判别方法,包括:
获取目标经纬度点坐标和待识别目标区域;其中,待识别目标区域包括圆形区域和任意多边形区域;
根据预设区域归属判断算法,判断所述目标经纬度点坐标是否归属于所述待识别目标区域;其中,所述预设区域归属判断算法包括圆形区域归属判断算法和任意多边形区域归属判断算法。
进一步地,所述圆形区域归属判断算法,具体包括:
获取所述圆形区域的圆心经纬度点坐标;
设置地球赤道半径参考值;
基于经纬度弧度和所述地球赤道半径参考值,获取所述目标经纬度点坐标到所述圆心经纬度点坐标的第一距离;
若判断获知所述第一距离小于等于所述圆形区域的半径,则所述目标经纬度点坐标归属于所述圆形区域。
进一步地,所述任意多边形归属判断算法,具体包括:
获取从所述目标经纬度点坐标向右侧发出的水平射线;
获取所述水平射线与所述任意多边形区域若干边的交点数;
若判断获知所述交点数为奇数,则所述目标经纬度点坐标归属于所述任意多边形区域。
进一步地,所述若判断获知所述交点数为奇数,则所述目标经纬度点坐标归属于所述任意多边形区域,具体包括:
获取所述任意多边形区域中任一条边的两个端点坐标,分别记为第一端点坐标和第二端点坐标;
获取所述目标经纬度点坐标到所述第一端点坐标的第一连线,以及所述目标经纬度点坐标到所述第二端点坐标的第二连线;
计算所述第一连线和所述第二连线的叉积;
若判断获知所述叉积大于0,则所述目标经纬度点坐标位于所述任一条边的左侧,若所述目标经纬度点坐标的纵坐标在所述第一端点坐标和所述第二端点坐标之间,则所述水平射线与所述任一条边存在交点;
对所述任意多边形区域中所有边重复进行计算,统计所述交点数,若所述交点数为奇数,则所述目标经纬度点坐标归属于所述任意多边形区域。
进一步地,所述任意多边形归属判断算法,还包括:
基于斜率分别对所述目标经纬度点坐标是否位于所述任意多边形区域的边或顶点、位于所述任意多边形区域的边的延长线以及位于所述水平射线与所述任意多边形区域相交于顶点进行判断。
进一步地,所述基于斜率分别对所述目标经纬度点坐标是否位于所述任意多边形区域的边或顶点、位于所述任意多边形区域的边的延长线以及位于所述水平射线与所述任意多边形区域相交于顶点进行判断,之前还包括:
基于所述多边形区域内任意两点间的坐标获取所述斜率。
进一步地,所述基于斜率分别对所述目标经纬度点坐标是否位于所述任意多边形区域的边或顶点、位于所述任意多边形区域的边的延长线以及位于所述水平射线与所述任意多边形区域相交于顶点进行判断,具体包括:
若判断获知所述目标经纬度点坐标与所述任意多边形区域的顶点坐标相同,则所述目标经纬度点坐标位于所述任意多边形区域的边的顶点上;
若判断获知所述目标经纬度点坐标与所述任意多边形区域中任一边线段的任一端点的斜率与所述任一边线段的斜率相同,且所述目标经纬度点坐标位于所述任一边线段的两端点坐标之间,则所述目标经纬度点坐标位于所述任一边线段上,否则所述目标经纬度点坐标位于所述任一边线段的延长线上;
若判断获知所述目标经纬度点坐标的纵坐标与所述任意多边形区域中任一顶点的纵坐标相同,则所述目标经纬度点坐标向左或向右发出的水平射线与所述任意多边形区域相交于所述任一顶点。
第二方面,本发明实施例提供一种经纬度点区域归属判别系统,包括:
获取模块,用于获取目标经纬度点坐标和待识别目标区域;其中,待识别目标区域包括圆形区域和任意多边形区域;
判断模块,用于根据预设区域归属判断算法,判断所述目标经纬度点坐标是否归属于所述待识别目标区域;其中,所述预设区域归属判断算法包括圆形区域归属判断算法和任意多边形区域归属判断算法。
第三方面,本发明实施例提供一种电子设备,包括:
存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现任一项所述经纬度点区域归属判别方法的步骤。
第四方面,本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现任一项所述经纬度点区域归属判别方法的步骤。
本发明实施例提供的经纬度点区域归属判别方法及系统,通过较典型的圆形区域和任意多边形区域内的位置点进行判断,判别准确度高,较好地解决了点区域判别问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种经纬度点区域归属判别方法流程图;
图2为本发明实施例提供的任意点与多边形交点示意图;
图3为本发明实施例提供的向量叉积示意图;
图4为本发明实施例提供的一种经纬度点区域归属判别系统结构图;
图5为本发明实施例提供的电子设备的结构框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
为解决现有技术中针对位置区域点无法提供有效的位置识别方法,本发明实施例提出一种经纬度点区域归属判别方法,且基于Java语言实现全部的流程。大致思路为根据区域形状提供不同的判别方法,其中圆形区域判别方法为目标点到圆心之间的距离小于等于圆的半径,任意多边形的判别方法是从该点向右发出的水平线射线与多边形各边的交点,当交点数为奇数,则在内部,其中以下三种特殊情况除外:1、点在边或者顶点上;2、点在边的延长线上;3、点出发的水平射线与多边形相交在顶点上;以上三种情况采用特殊判别方式进行判断。
图1为本发明实施例提供的一种经纬度点区域归属判别方法流程图,如图1所示,包括:
S1,获取目标经纬度点坐标和待识别目标区域;其中,待识别目标区域包括圆形区域和任意多边形区域;
S2,根据预设区域归属判断算法,判断所述目标经纬度点坐标是否归属于所述待识别目标区域;其中,所述预设区域归属判断算法包括圆形区域归属判断算法和任意多边形区域归属判断算法。
具体地,根据待识别目标经纬度点的坐标,以及该目标经纬度点所处的目标区域形状,采用对应的区域归属判断算法,来判断该目标经纬度点是否位于该目标区域内,本发明实施例针对的是圆形区域和任意多边形。
本发明实施例过较典型的圆形区域和任意多边形区域内的位置点进行判断,判别准确度高,较好地解决了点区域判别问题。
基于上述实施例,所述圆形区域归属判断算法,具体包括:
获取所述圆形区域的圆心经纬度点坐标;
设置地球赤道半径参考值;
基于经纬度弧度和所述地球赤道半径参考值,获取所述目标经纬度点坐标到所述圆心经纬度点坐标的第一距离;
若判断获知所述第一距离小于等于所述圆形区域的半径,则所述目标经纬度点坐标归属于所述圆形区域。
具体地,对于圆形区域的判定,引入欧式距离公式:
设两个点A、B以及对应的坐标A(x1,y1)、B(x2,y2),则A和B两点之间的距离为:
采用Java代码进行运算,并采用谷歌地图计算距离,这样结果会比较精确。
判断一个点是否在圆形区域内,大于则不在圆形区域内,小于则在圆形区域内
基于上述任一实施例,所述任意多边形归属判断算法,具体包括:
获取从所述目标经纬度点坐标向右侧发出的水平射线;
获取所述水平射线与所述任意多边形区域若干边的交点数;
若判断获知所述交点数为奇数,则所述目标经纬度点坐标归属于所述任意多边形区域。
其中,所述若判断获知所述交点数为奇数,则所述目标经纬度点坐标归属于所述任意多边形区域,具体包括:
获取所述任意多边形区域中任一条边的两个端点坐标,分别记为第一端点坐标和第二端点坐标;
获取所述目标经纬度点坐标到所述第一端点坐标的第一连线,以及所述目标经纬度点坐标到所述第二端点坐标的第二连线;
计算所述第一连线和所述第二连线的叉积;
若判断获知所述叉积大于0,则所述目标经纬度点坐标位于所述任一条边的左侧,若所述目标经纬度点坐标的纵坐标在所述第一端点坐标和所述第二端点坐标之间,则所述水平射线与所述任一条边存在交点;
对所述任意多边形区域中所有边重复进行计算,统计所述交点数,若所述交点数为奇数,则所述目标经纬度点坐标归属于所述任意多边形区域。
具体地,对于任意多边形内的点,一般判断原则是,从该点向右发出的水平线射线与多边形各边的交点,当交点数为奇数,则在内部,如图2所示,若交点数为4,因此该点不在多边形内。
主要采用叉积算法判定:
叉积即向量积,是一种在向量空间中向量的二元运算。它的运算结果是一个向量而不是一个标量,并且两个向量的叉积与这两个向量和垂直,其应用也十分广泛,通常应用于物理学光学和计算机图形学中。
如图3所示,两个向量a和b的叉积写作a×b;
坐标运算:设a=(l,m,n)b=(o,p,q);
a×b=(l,m,n)×(o,p,q)=(mq-np,no-lq,lp-mo)
叉积的计算是线段交点方法的核心,对于平面坐标系来讲:
目标点p0(x0,y0),则p0p1和p0p2的叉积:p0p1×p0p2=(p1-p0)×(p2-p0)=(x1-x0)(y2-y0)-(x2-x0)(y1-y0)
若(x1-x0)(y2-y0)-(x2-x0)(y1-y0)>0则目标点p0在线段p1p2左侧,若再满足p0的Y坐标在p1、p2之间则p0向右发出水平射线与线段p1p2有交点;
对多边形各边都进行判定,统计交点个数为奇数则目标点在多边形内部。
基于上述任一实施例,所述任意多边形归属判断算法,还包括:
基于斜率分别对所述目标经纬度点坐标是否位于所述任意多边形区域的边或顶点、位于所述任意多边形区域的边的延长线以及位于所述水平射线与所述任意多边形区域相交于顶点进行判断。
其中,所述基于斜率分别对所述目标经纬度点坐标是否位于所述任意多边形区域的边或顶点、位于所述任意多边形区域的边的延长线以及位于所述水平射线与所述任意多边形区域相交于顶点进行判断,之前还包括:
基于所述多边形区域内任意两点间的坐标获取所述斜率。
其中,所述基于斜率分别对所述目标经纬度点坐标是否位于所述任意多边形区域的边或顶点、位于所述任意多边形区域的边的延长线以及位于所述水平射线与所述任意多边形区域相交于顶点进行判断,具体包括:
若判断获知所述目标经纬度点坐标与所述任意多边形区域的顶点坐标相同,则所述目标经纬度点坐标位于所述任意多边形区域的边的顶点上;
若判断获知所述目标经纬度点坐标与所述任意多边形区域中任一边线段的任一端点的斜率与所述任一边线段的斜率相同,且所述目标经纬度点坐标位于所述任一边线段的两端点坐标之间,则所述目标经纬度点坐标位于所述任一边线段上,否则所述目标经纬度点坐标位于所述任一边线段的延长线上;
若判断获知所述目标经纬度点坐标的纵坐标与所述任意多边形区域中任一顶点的纵坐标相同,则所述目标经纬度点坐标向左或向右发出的水平射线与所述任意多边形区域相交于所述任一顶点。
具体地,针对任意多边形中的特殊情况,需要用到斜率的计算公式:
斜率亦称“角系数”,表示在平面直角坐标系中一条直线对横坐标轴的倾斜程度的量。直线对X轴的倾斜角α的正切值tgα称为该直线的“斜率”,并记作k,k=tgα。规定平行于X轴的直线的斜率为零,平行于Y轴的直线的斜率不存在。对于过两个已知点(x1,y1)和(x2,y2)的直线,若x1≠x2,则该直线的斜率为k=(y1-y2)/(x1-x2):
此处:
(1)若目标点与多边形顶点坐标相同,则目标点在多边形边的顶点上;
(2)若目标点与边线段任一端点的斜率与线段的斜率相同时,目标点的坐标在两端点坐标之间,则目标点在边上,否则目标点在边的延长线上;
(3)若目标点的纵坐标与顶点的纵坐标相同,则目标点向左或向右发出的水平射线与多边形相交在顶点上。
针对上述两个实施例中的Java代码具体为:
定义Point类-多边形顶点的封装类如坐标(166.3,18.4)
Line类-多边形对应的各个边的封装类,如{(166.3,18.4),(166.9,19)}
MapUtil类-地图公共处理类
具体步骤如下:
循环遍历各个线段:
1、判断点是否在当前边上(斜率相同,且该点的x值在两个端口的x值之间),若是则返回true
2、否则判断由该点发出的水平射线是否与当前边相交,若不相交则continue
3、若相交,则判断是否相交在顶点上(边的端点是否在给定点的水平右侧).若不在,则认为此次相交为穿越,交点数+1,并continue
4、若交在顶点上,则判断上一条边的另外一个端点与当前边的另外一个端点是否分布在水平射线的两侧.若是则认为此次相交为穿越,交点数+1.
本发明实施例通过Java代码封装后可适用于各种场景及应用,用途非常广泛。
图4为本发明实施例提供的一种经纬度点区域归属判别系统结构图,如图4所示,包括:获取模块41和判断模块42;其中:
获取模块41用于获取目标经纬度点坐标和待识别目标区域;其中,待识别目标区域包括圆形区域和任意多边形区域;
判断模块42用于根据预设区域归属判断算法,判断所述目标经纬度点坐标是否归属于所述待识别目标区域;其中,所述预设区域归属判断算法包括圆形区域归属判断算法和任意多边形区域归属判断算法。
本发明实施例通过较典型的圆形区域和任意多边形区域内的位置点进行判断,判别准确度高,较好地解决了点区域判别问题。
图5示例了一种电子设备的实体结构示意图,如图5所示,该电子设备可以包括:处理器(processor)510、通信接口(Communications Interface)520、存储器(memory)530和通信总线540,其中,处理器510,通信接口520,存储器530通过通信总线540完成相互间的通信。处理器510可以调用存储器530中的逻辑指令,以执行如下方法:获取目标经纬度点坐标和待识别目标区域;其中,待识别目标区域包括圆形区域和任意多边形区域;根据预设区域归属判断算法,判断所述目标经纬度点坐标是否归属于所述待识别目标区域;其中,所述预设区域归属判断算法包括圆形区域归属判断算法和任意多边形区域归属判断算法。
此外,上述的存储器530中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面,本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的传输方法,例如包括:获取目标经纬度点坐标和待识别目标区域;其中,待识别目标区域包括圆形区域和任意多边形区域;根据预设区域归属判断算法,判断所述目标经纬度点坐标是否归属于所述待识别目标区域;其中,所述预设区域归属判断算法包括圆形区域归属判断算法和任意多边形区域归属判断算法。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种经纬度点区域归属判别方法,其特征在于,包括:
获取目标经纬度点坐标和待识别目标区域;其中,待识别目标区域包括圆形区域和任意多边形区域;
根据预设区域归属判断算法,判断所述目标经纬度点坐标是否归属于所述待识别目标区域;其中,所述预设区域归属判断算法包括圆形区域归属判断算法和任意多边形区域归属判断算法。
2.根据权利要求1所述的经纬度点区域归属判别方法,其特征在于,所述圆形区域归属判断算法,具体包括:
获取所述圆形区域的圆心经纬度点坐标;
设置地球赤道半径参考值;
基于经纬度弧度和所述地球赤道半径参考值,获取所述目标经纬度点坐标到所述圆心经纬度点坐标的第一距离;
若判断获知所述第一距离小于等于所述圆形区域的半径,则所述目标经纬度点坐标归属于所述圆形区域。
3.根据权利要求1所述的经纬度点区域归属判别方法,其特征在于,所述任意多边形归属判断算法,具体包括:
获取从所述目标经纬度点坐标向右侧发出的水平射线;
获取所述水平射线与所述任意多边形区域若干边的交点数;
若判断获知所述交点数为奇数,则所述目标经纬度点坐标归属于所述任意多边形区域。
4.根据权利要求3所述的经纬度点区域归属判别方法,其特征在于,所述若判断获知所述交点数为奇数,则所述目标经纬度点坐标归属于所述任意多边形区域,具体包括:
获取所述任意多边形区域中任一条边的两个端点坐标,分别记为第一端点坐标和第二端点坐标;
获取所述目标经纬度点坐标到所述第一端点坐标的第一连线,以及所述目标经纬度点坐标到所述第二端点坐标的第二连线;
计算所述第一连线和所述第二连线的叉积;
若判断获知所述叉积大于0,则所述目标经纬度点坐标位于所述任一条边的左侧,若所述目标经纬度点坐标的纵坐标在所述第一端点坐标和所述第二端点坐标之间,则所述水平射线与所述任一条边存在交点;
对所述任意多边形区域中所有边重复进行计算,统计所述交点数,若所述交点数为奇数,则所述目标经纬度点坐标归属于所述任意多边形区域。
5.根据权利要求3所述的经纬度点区域归属判别方法,其特征在于,所述任意多边形归属判断算法,还包括:
基于斜率分别对所述目标经纬度点坐标是否位于所述任意多边形区域的边或顶点、位于所述任意多边形区域的边的延长线以及位于所述水平射线与所述任意多边形区域相交于顶点进行判断。
6.根据权利要求5所述的经纬度点区域归属判别方法,其特征在于,所述基于斜率分别对所述目标经纬度点坐标是否位于所述任意多边形区域的边或顶点、位于所述任意多边形区域的边的延长线以及位于所述水平射线与所述任意多边形区域相交于顶点进行判断,之前还包括:
基于所述多边形区域内任意两点间的坐标获取所述斜率。
7.根据权利要求5所述的经纬度点区域归属判别方法,其特征在于,所述基于斜率分别对所述目标经纬度点坐标是否位于所述任意多边形区域的边或顶点、位于所述任意多边形区域的边的延长线以及位于所述水平射线与所述任意多边形区域相交于顶点进行判断,具体包括:
若判断获知所述目标经纬度点坐标与所述任意多边形区域的顶点坐标相同,则所述目标经纬度点坐标位于所述任意多边形区域的边的顶点上;
若判断获知所述目标经纬度点坐标与所述任意多边形区域中任一边线段的任一端点的斜率与所述任一边线段的斜率相同,且所述目标经纬度点坐标位于所述任一边线段的两端点坐标之间,则所述目标经纬度点坐标位于所述任一边线段上,否则所述目标经纬度点坐标位于所述任一边线段的延长线上;
若判断获知所述目标经纬度点坐标的纵坐标与所述任意多边形区域中任一顶点的纵坐标相同,则所述目标经纬度点坐标向左或向右发出的水平射线与所述任意多边形区域相交于所述任一顶点。
8.一种经纬度点区域归属判别系统,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取目标经纬度点坐标和待识别目标区域;其中,待识别目标区域包括圆形区域和任意多边形区域;
判断模块,用于根据预设区域归属判断算法,判断所述目标经纬度点坐标是否归属于所述待识别目标区域;其中,所述预设区域归属判断算法包括圆形区域归属判断算法和任意多边形区域归属判断算法。
9.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至7任一项所述经纬度点区域归属判别方法的步骤。
10.一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述经纬度点区域归属判别方法的步骤。
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