Найшвидший спосіб знайти відстань між двома точками Lat / Long

Наразі в базі даних mysql є трохи менше мільйона локацій, все з інформацією про довготу та широту.

Я намагаюся знайти відстань між однією точкою та багатьма іншими точками за допомогою запиту. Це не так швидко, як я хочу, щоб це було особливо зі 100+ ударами в секунду.

Чи є для цього більш швидкий запит або, можливо, більш швидка система, крім mysql? Я використовую цей запит:

SELECT 
  name, 
   ( 3959 * acos( cos( radians(42.290763) ) * cos( radians( locations.lat ) ) 
   * cos( radians(locations.lng) - radians(-71.35368)) + sin(radians(42.290763)) 
   * sin( radians(locations.lat)))) AS distance 
FROM locations 
WHERE active = 1 
HAVING distance < 10 
ORDER BY distance;

Примітка. Забезпечена відстань в милях . Якщо вам потрібні кілометри , використовуйте 6371замість цього 3959.

• Створіть свої бали, використовуючи Pointзначення Geometryтипів даних у MyISAMтаблиці. Станом на Mysql 5.7.5, InnoDBтаблиці також підтримують SPATIALіндекси.

• Створіть SPATIALіндекс за цими точками

• Використовуйте MBRContains()для пошуку значень:

  SELECT  *
  FROM    table
  WHERE   MBRContains(LineFromText(CONCAT(
          '('
          , @lon + 10 / ( 111.1 / cos(RADIANS(@lon)))
          , ' '
          , @lat + 10 / 111.1
          , ','
          , @lon - 10 / ( 111.1 / cos(RADIANS(@lat)))
          , ' '
          , @lat - 10 / 111.1 
          , ')' )
          ,mypoint)

, або, MySQL 5.1вище та вище:

    SELECT  *
    FROM    table
    WHERE   MBRContains
                    (
                    LineString
                            (
                            Point (
                                    @lon + 10 / ( 111.1 / COS(RADIANS(@lat))),
                                    @lat + 10 / 111.1
                                  ),
                            Point (
                                    @lon - 10 / ( 111.1 / COS(RADIANS(@lat))),
                                    @lat - 10 / 111.1
                                  ) 
                            ),
                    mypoint
                    )

Це дозволить вибрати всі точки приблизно в полі (@lat +/- 10 km, @lon +/- 10km).

Це насправді не коробка, а сферичний прямокутник: широта та довгота, пов'язані сегментом сфери. Це може відрізнятися від простого прямокутника на землі Франца-Йосифа , але досить близько до нього в більшості населених місць.

• Застосуйте додаткову фільтрацію, щоб вибрати все всередині кола (а не квадрат)

• Можливо застосувати додаткову фільтр тонкої фіксації для врахування великої відстані кола (для великих відстаней)

Не відповідь MySql, але це покращить продуктивність вашої операції sql.

Те, що ви ефективно робите, - це обчислити відстань до кожної точки таблиці, щоб побачити, чи знаходиться вона в межах 10 одиниць даної точки.

Що ви можете зробити перед тим, як запустити цей sql, це створити чотири точки, які намалюють коробку з 20 одиницями збоку, з точкою в центрі, тобто. (x1, y1). . . (x4, y4), де (x1, y1) є (дається тривалість + 10 одиниць, задана лат + 10 одиниць). . . (Дана Довга - 10 Одиниць, ДанаЛітка -10 одиниць). Насправді, вам потрібно лише дві точки, зверху ліворуч і праворуч зверніть їх (X1, Y1) та (X2, Y2)

Тепер ваш оператор SQL використовує ці точки, щоб виключити рядки, які, безумовно, перевищують 10u від вашої заданої точки, він може використовувати індекси широт і довжин, тому буде на порядок швидше, ніж у вас зараз.

напр

select . . . 
where locations.lat between X1 and X2 
and   locations.Long between y1 and y2;

Підхід коробки може повернути помилкові позитиви (ви можете забрати точки в кутах поля, які> 10u від даної точки), тому вам все одно потрібно обчислити відстань кожної точки. Однак це знову буде набагато швидше, оскільки ви різко обмежили кількість балів для тестування до балів у полі.

Я називаю цю техніку "Мислення всередині коробки" :)

EDIT: Чи можна це помістити в один оператор SQL?

Я поняття не маю, на що здатний mySql або Php, вибачте. Я не знаю, де найкраще місце для побудови чотирьох точок, або як їх можна передати на запит mySql в Php. Однак, як тільки у вас є чотири точки, ніщо не зупинить вас, поєднуючи свій власний оператор SQL з моїм.

select name, 
       ( 3959 * acos( cos( radians(42.290763) ) 
              * cos( radians( locations.lat ) ) 
              * cos( radians( locations.lng ) - radians(-71.35368) ) 
              + sin( radians(42.290763) ) 
              * sin( radians( locations.lat ) ) ) ) AS distance 
from locations 
where active = 1 
and locations.lat between X1 and X2 
and locations.Long between y1 and y2
having distance < 10 ORDER BY distance;

Я знаю, що за допомогою MS SQL я можу створити оператор SQL, який оголошує чотири поплавці (X1, Y1, X2, Y2) і обчислює їх перед "головним" оператором select, як я вже сказав, я не маю уявлення, чи можна це зробити за допомогою MySql. Однак я все-таки схильний будувати чотири точки в C # і передавати їх у якості параметрів SQL-запиту.

Вибачте, я не можу більше допомогти, якщо хтось може відповісти на конкретні частини MySQL & Php, сміливо відредагуйте цю відповідь, щоб це зробити.

У цій публікації блогу була розміщена наступна функція MySQL . Я не тестував його багато, але з того, що я зібрав з посади, якщо ваші поля широти та довготи індексуються , це може спрацювати для вас:

DELIMITER $$

DROP FUNCTION IF EXISTS `get_distance_in_miles_between_geo_locations` $$
CREATE FUNCTION get_distance_in_miles_between_geo_locations(
  geo1_latitude decimal(10,6), geo1_longitude decimal(10,6), 
  geo2_latitude decimal(10,6), geo2_longitude decimal(10,6)) 
returns decimal(10,3) DETERMINISTIC
BEGIN
  return ((ACOS(SIN(geo1_latitude * PI() / 180) * SIN(geo2_latitude * PI() / 180) 
    + COS(geo1_latitude * PI() / 180) * COS(geo2_latitude * PI() / 180) 
    * COS((geo1_longitude - geo2_longitude) * PI() / 180)) * 180 / PI()) 
    * 60 * 1.1515);
END $$

DELIMITER ;

Використання зразка:

Припускаючи , що таблиця з ім'ям placesз полями latitudeі longitude:

SELECT get_distance_in_miles_between_geo_locations(-34.017330, 22.809500,
latitude, longitude) AS distance_from_input FROM places;

Мені потрібно було вирішити подібну проблему (фільтруючи рядки по відстані від однієї точки) і, поєднавши оригінальне запитання з відповідями та коментарями, я придумав рішення, яке ідеально працює для мене як на MySQL 5.6, так і на 5.7.

SELECT 
    *,
    (6371 * ACOS(COS(RADIANS(56.946285)) * COS(RADIANS(Y(coordinates))) 
    * COS(RADIANS(X(coordinates)) - RADIANS(24.105078)) + SIN(RADIANS(56.946285))
    * SIN(RADIANS(Y(coordinates))))) AS distance
FROM places
WHERE MBRContains
    (
    LineString
        (
        Point (
            24.105078 + 15 / (111.320 * COS(RADIANS(56.946285))),
            56.946285 + 15 / 111.133
        ),
        Point (
            24.105078 - 15 / (111.320 * COS(RADIANS(56.946285))),
            56.946285 - 15 / 111.133
        )
    ),
    coordinates
    )
HAVING distance < 15
ORDER By distance

coordinatesполе з типом POINTі має SPATIALіндекс
6371для обчислення відстані в кілометрах
56.946285- широта для центральної точки
24.105078- довгота для центральної точки
15- максимальна відстань у кілометрах

У моїх тестах MySQL використовує SPATIAL індекс на coordinatesполі для швидкого вибору всіх рядків, що знаходяться у прямокутнику, а потім обчислює фактичну відстань для всіх відфільтрованих місць, щоб виключити місця з кутів прямокутника та залишити лише місця всередині кола.

Це візуалізація мого результату:

Сірі зірки візуалізують усі точки на карті, жовті зірки - це ті, які повертаються запитом MySQL. Сірі зірки всередині кутів прямокутника (але поза колом) були вибрані MBRContains()і відмінені HAVINGпунктом за допомогою пункту.

якщо ви використовуєте MySQL 5.7. *, ви можете використовувати st_distance_sphere (POINT, POINT) .

Select st_distance_sphere(POINT(-2.997065, 53.404146 ), POINT(58.615349, 23.56676 ))/1000  as distcance

SELECT * FROM (SELECT *,(((acos(sin((43.6980168*pi()/180)) * 
sin((latitude*pi()/180))+cos((43.6980168*pi()/180)) * 
cos((latitude*pi()/180)) * cos(((7.266903899999988- longitude)* 
pi()/180))))*180/pi())*60*1.1515 ) as distance 
FROM wp_users WHERE 1 GROUP BY ID limit 0,10) as X 
ORDER BY ID DESC

Це запит обчислення відстані між точками в MySQL, я використовував його у довгій базі даних, він ідеально працює! Примітка: внесіть зміни (ім'я бази даних, назва таблиці, стовпчик тощо) відповідно до ваших вимог.

set @latitude=53.754842;
set @longitude=-2.708077;
set @radius=20;

set @lng_min = @longitude - @radius/abs(cos(radians(@latitude))*69);
set @lng_max = @longitude + @radius/abs(cos(radians(@latitude))*69);
set @lat_min = @latitude - (@radius/69);
set @lat_max = @latitude + (@radius/69);

SELECT * FROM postcode
WHERE (longitude BETWEEN @lng_min AND @lng_max)
AND (latitude BETWEEN @lat_min and @lat_max);

джерело

   select
   (((acos(sin(('$latitude'*pi()/180)) * sin((`lat`*pi()/180))+cos(('$latitude'*pi()/180)) 
    * cos((`lat`*pi()/180)) * cos((('$longitude'- `lng`)*pi()/180))))*180/pi())*60*1.1515) 
    AS distance
    from table having distance<22;

Функція MySQL, яка повертає кількість метрів між двома координатами:

CREATE FUNCTION DISTANCE_BETWEEN (lat1 DOUBLE, lon1 DOUBLE, lat2 DOUBLE, lon2 DOUBLE)
RETURNS DOUBLE DETERMINISTIC
RETURN ACOS( SIN(lat1*PI()/180)*SIN(lat2*PI()/180) + COS(lat1*PI()/180)*COS(lat2*PI()/180)*COS(lon2*PI()/180-lon1*PI()/180) ) * 6371000

Щоб повернути значення в іншому форматі, замініть 6371000функцію на радіус Землі у виборі одиниці. Наприклад, кілометри були б 6371і милі були б3959 .

Щоб використовувати цю функцію, просто зателефонуйте їй, як і будь-яка інша функція в MySQL. Наприклад, якщо у вас була таблиця city, ви можете знайти відстань між кожним містом та кожним іншим містом:

SELECT
    `city1`.`name`,
    `city2`.`name`,
    ROUND(DISTANCE_BETWEEN(`city1`.`latitude`, `city1`.`longitude`, `city2`.`latitude`, `city2`.`longitude`)) AS `distance`
FROM
    `city` AS `city1`
JOIN
    `city` AS `city2`

Повний код із деталями щодо встановлення як плагін MySQL тут: https://github.com/lucasepe/lib_mysqludf_haversine

Я опублікував це минулого року як коментар. Оскільки люб’язно @TylerCollier запропонував мені опублікувати як відповідь, ось це.

Інший спосіб - написати власну функцію UDF, яка повертає відстань haversine від двох точок. Ця функція може приймати дані:

lat1 (real), lng1 (real), lat2 (real), lng2 (real), type (string - optinal - 'km', 'ft', 'mi')

Тож ми можемо написати щось подібне:

SELECT id, name FROM MY_PLACES WHERE haversine_distance(lat1, lng1, lat2, lng2) < 40;

взяти всі рекорди з відстані менше 40 кілометрів. Або:

SELECT id, name FROM MY_PLACES WHERE haversine_distance(lat1, lng1, lat2, lng2, 'ft') < 25;

для отримання всіх записів на відстані менше 25 футів.

Основна функція:

double
haversine_distance( UDF_INIT* initid, UDF_ARGS* args, char* is_null, char *error ) {
    double result = *(double*) initid->ptr;
    /*Earth Radius in Kilometers.*/ 
    double R = 6372.797560856;
    double DEG_TO_RAD = M_PI/180.0;
    double RAD_TO_DEG = 180.0/M_PI;
    double lat1 = *(double*) args->args[0];
    double lon1 = *(double*) args->args[1];
    double lat2 = *(double*) args->args[2];
    double lon2 = *(double*) args->args[3];
    double dlon = (lon2 - lon1) * DEG_TO_RAD;
    double dlat = (lat2 - lat1) * DEG_TO_RAD;
    double a = pow(sin(dlat * 0.5),2) + 
        cos(lat1*DEG_TO_RAD) * cos(lat2*DEG_TO_RAD) * pow(sin(dlon * 0.5),2);
    double c = 2.0 * atan2(sqrt(a), sqrt(1-a));
    result = ( R * c );
    /*
     * If we have a 5th distance type argument...
     */
    if (args->arg_count == 5) {
        str_to_lowercase(args->args[4]);
        if (strcmp(args->args[4], "ft") == 0) result *= 3280.8399;
        if (strcmp(args->args[4], "mi") == 0) result *= 0.621371192;
    }

    return result;
}

Швидке, просте і точне (на менші відстані) наближення можна здійснити за допомогою сферичної проекції . Принаймні, в алгоритмі маршрутизації я отримую 20% -ве збільшення порівняно з правильним розрахунком. У коді Java це виглядає так:

public double approxDistKm(double fromLat, double fromLon, double toLat, double toLon) {
    double dLat = Math.toRadians(toLat - fromLat);
    double dLon = Math.toRadians(toLon - fromLon);
    double tmp = Math.cos(Math.toRadians((fromLat + toLat) / 2)) * dLon;
    double d = dLat * dLat + tmp * tmp;
    return R * Math.sqrt(d);
}

Не впевнений у MySQL (вибачте!).

Будьте впевнені, що ви знаєте про обмеження (третій параметр assertEquals означає точність у кілометрах):

    float lat = 24.235f;
    float lon = 47.234f;
    CalcDistance dist = new CalcDistance();
    double res = 15.051;
    assertEquals(res, dist.calcDistKm(lat, lon, lat - 0.1, lon + 0.1), 1e-3);
    assertEquals(res, dist.approxDistKm(lat, lon, lat - 0.1, lon + 0.1), 1e-3);

    res = 150.748;
    assertEquals(res, dist.calcDistKm(lat, lon, lat - 1, lon + 1), 1e-3);
    assertEquals(res, dist.approxDistKm(lat, lon, lat - 1, lon + 1), 1e-2);

    res = 1527.919;
    assertEquals(res, dist.calcDistKm(lat, lon, lat - 10, lon + 10), 1e-3);
    assertEquals(res, dist.approxDistKm(lat, lon, lat - 10, lon + 10), 10);

Ось дуже детальний опис пошуку геоданих за допомогою MySQL, який базується на впровадженні формули Haversine в mysql. Повний опис рішення з теорією, реалізацією та подальшою оптимізацією продуктивності. Хоча частина просторової оптимізації в моєму випадку не працювала правильно. http://www.scribd.com/doc/2569355/Geo-Distance-Search-with-MySQL

Прочитайте географічний пошук за допомогою MySQL геодані за , рішення, засноване на впровадженні формули Haversine в MySQL. Це повний опис рішення з теорією, реалізацією та подальшою оптимізацією продуктивності. Хоча частина просторової оптимізації в моєму випадку працювала неправильно.

Я помітив у цьому дві помилки:

1. використання absв операторі select на p8. Я просто опустив, absі це спрацювало.

2. функція просторового відстані пошуку на p27 не перетворюється в радіани і не помножує довготу на cos(latitude), якщо тільки його просторові дані не завантажені з цього приводу (не можна сказати з контексту статті), але його приклад на p26 вказує, що його просторові дані POINTне завантажуються радіани або градуси.

$objectQuery = "SELECT table_master.*, ((acos(sin((" . $latitude . "*pi()/180)) * sin((`latitude`*pi()/180))+cos((" . $latitude . "*pi()/180)) * cos((`latitude`*pi()/180)) * cos(((" . $longitude . "- `longtude`)* pi()/180))))*180/pi())*60*1.1515  as distance FROM `table_post_broadcasts` JOIN table_master ON table_post_broadcasts.master_id = table_master.id WHERE table_master.type_of_post ='type' HAVING distance <='" . $Radius . "' ORDER BY distance asc";

Використання mysql

SET @orig_lon = 1.027125;
SET @dest_lon = 1.027125;

SET @orig_lat = 2.398441;
SET @dest_lat = 2.398441;

SET @kmormiles = 6371;-- for distance in miles set to : 3956

SELECT @kmormiles * ACOS(LEAST(COS(RADIANS(@orig_lat)) * 
 COS(RADIANS(@dest_lat)) * COS(RADIANS(@orig_lon - @dest_lon)) + 
 SIN(RADIANS(@orig_lat)) * SIN(RADIANS(@dest_lat)),1.0)) as distance;

Дивіться: https://andrew.hedges.name/experiment/haversine/

Дивіться: https://stackoverflow.com/a/24372831/5155484

Дивіться: http://www.plumislandmedia.net/mysql/haversine-mysql-nevable-loc/

ПРИМІТКА: LEASTвикористовується для уникнення нульових значень як коментаря, запропонованого на веб- сайті https://stackoverflow.com/a/24372831/5155484