地址是否在某区域范围内--基于百度地图

红太狼 2023-10-12 22:44 7阅读 0赞

### 功能描述 ###

项目需要判断某个地点是否在某个区域范围内，区域范围需要支持用户编辑，所以不能直接对地址进行解析。本文采用的技术方案是利用百度地图将地址进行编码成经纬度，然后判断经纬度是否在用户绘制的区域范围内即可。

### 前期准备 ###

申请百度地图账号，获取对应的key，此流程用户自行百度，操作非常简便，就不对此进行详细说明了。

### 技术实现 ###

#### 地理编码 ####

将地址信息进行地理编码，由实际地理位置转化为经纬度信息，百度地图每天有5000额度的免费转化，如果用户量大需要用户申请额度。

@Value("${map.baidu.key}")
    private String key;
    
    @Value("${map.baidu.coordinateUrl:https://api.map.baidu.com/geocoding/v3/?address=%s&output=json&ak=%s}")
    private String coordinateUrl;
    
    /**
     * 输入地址信息, 返回该地址的经纬度信息
     * 地址编码
     *
     * @param address 地址参数
     * @return 经纬度参数
     */
    public CoordinateDTO getCoordinate(String address) {
        
    
        String requestUrl = String.format(coordinateUrl, address, key);
        String response = restTemplate.getForObject(requestUrl, String.class);
        if (response == null) {
        
            log.error("百度地图地址解析错误,解析地址是:{}, 请求结果为空", address);
            throw new BizException("百度地图地址解析错误,请求地址是" + address, GlobalErrorInfo.THIRD_ERROR);
        }
        JSONObject jsonObject = JSONObject.parseObject(response);
        if (jsonObject.getInteger("status") != 0) {
        
            log.error("百度地图地址解析错误,解析地址是:{}, 请求结果是:{}", address, jsonObject.toJSONString());
            throw new BizException("百度地图地址解析错误,请求地址是" + address, GlobalErrorInfo.THIRD_ERROR);
        }
    
        // 百度地图有精确度字段,但同一地址多次请求返回值一致,所以精确度导致的问题需要人工处理
        JSONObject result = jsonObject.getJSONObject("result");
        return result.getObject("location", CoordinateDTO.class);
    }

#### 坐标位置转化 ####

如果地址信息是其他地图的经纬度，可以将其经纬度信息转化为百度地图的经纬度信息，然后再进行判断点是否在区块范围内。

/**
     * 坐标装换, 将坐标进行转换
     *
     * @param coordinate 需要转换的坐标
     * @param from       需要转换坐标的类型
     * @param to         转换后的坐标类型
     * @return 转换后的坐标值
     */
    public CoordinateDTO geoConv(CoordinateDTO coordinate, BaiduMapEnums from, BaiduMapEnums to) {
        
        String params = coordinate.getLng() + "," + coordinate.getLat();
        String requestUrl = String.format(geoConv, params, from.getValue(), to.getValue(), key);
        String response = restTemplate.getForObject(requestUrl, String.class);
    
        if (response == null) {
        
            log.error("百度地图地址转换错误, 请求经纬度为:{}, 请求结果为空", params);
            throw new BizException("百度地图地址转换错误, 请求经纬度为" + params, GlobalErrorInfo.THIRD_ERROR);
        }
    
        JSONObject jsonObject = JSONObject.parseObject(response);
        if (jsonObject.getInteger("status") != 0) {
        
            log.error("百度地图地址转换错误,请求经纬度为:{}, 请求结果是:{}", params, jsonObject.toJSONString());
            throw new BizException("百度地图地址转换错误,请求经纬度为" + params, GlobalErrorInfo.THIRD_ERROR);
        }
    
        JSONObject result = jsonObject.getJSONArray("result").getJSONObject(0);
    
        CoordinateDTO dto = new CoordinateDTO();
        dto.setLng(result.getString("x"));
        dto.setLat(result.getString("y"));
        return dto;
    }

@Getter
    public enum BaiduMapEnums {
        
    
        GPS(1, "GPS标准坐标"),
        SOGOU(2, "搜狗地图坐标"),
        SPARK(3, "火星坐标（gcj02），即高德地图、腾讯地图和MapABC等地图使用的坐标"),
        MERCATOR(4, "3中列举的地图坐标对应的墨卡托平面坐标"),
        BAIDU(5, "百度地图采用的经纬度坐标"),
        BAIDU_MERCATOR(6, "百度地图采用的墨卡托平面坐标"),
        TUBA(7, "图吧地图坐标"),
        M51(8, "51地图坐标");
    
    
        private Integer value;
    
        private String description;
    
        BaiduMapEnums(Integer value, String description) {
        
            this.value = value;
            this.description = description;
        }
    }

#### 判断点是否在多边形内 ####

判断给出点是否在区域范围内，采用的算法是做点的垂直方向的延长线，看看点与多边形有多少个交点，如果是奇数个，则在区域范围内，如果是偶数个，则在区域范围外。

/**
     * 返回一个点是否在一个多边形区域内
     *
     * @param mPoints 多边形坐标点列表
     * @param point   待判断点
     * @return true 多边形包含这个点,false 多边形未包含这个点。
     */
    public static boolean isPolygonContainsPoint(List<LatLng> mPoints, LatLng point) {
        
        int nCross = 0;
        for (int i = 0; i < mPoints.size(); i++) {
        
            LatLng p1 = mPoints.get(i);
            LatLng p2 = mPoints.get((i + 1) % mPoints.size());
            // 取多边形任意一个边,做点point的垂直延长线,求解与当前边的交点个数
            // p1p2是平行线段,要么没有交点,要么有无限个交点
            if (p1.getLongitude().equals(p2.getLongitude()))
                continue;
            // point 在p1p2 底部 --> 无交点
            if (point.getLongitude() < Math.min(p1.getLongitude(), p2.getLongitude()))
                continue;
            // point 在p1p2 顶部 --> 无交点
            if (point.getLongitude() >= Math.max(p1.getLongitude(), p2.getLongitude()))
                continue;
            // 求解 point点水平线与当前p1p2边的交点的 X 坐标
            double x = (point.getLongitude() - p1.getLongitude()) * (p2.getLatitude() - p1.getLatitude()) / (p2.getLongitude() - p1.getLongitude()) + p1.getLatitude();
            if (x > point.getLatitude()) // 当x=point.x时,说明point在p1p2线段上
                nCross++; // 只统计单边交点
        }
        // 单边交点为偶数，点在多边形之外 ---
        return (nCross % 2 == 1);
    }
    
    /**
     * 返回一个点是否在一个多边形边界上
     *
     * @param mPoints 多边形坐标点列表
     * @param point   待判断点
     * @return true 点在多边形边上,false 点不在多边形边上。
     */
    public static boolean isPointInPolygonBoundary(List<LatLng> mPoints, LatLng point) {
        
        for (int i = 0; i < mPoints.size(); i++) {
        
            LatLng p1 = mPoints.get(i);
            LatLng p2 = mPoints.get((i + 1) % mPoints.size());
            // 取多边形任意一个边,做点point的垂直延长线,求解与当前边的交点个数
            // point 在p1p2 底部 --> 无交点
            if (point.getLongitude() < Math.min(p1.getLongitude(), p2.getLongitude()))
                continue;
            // point 在p1p2 顶部 --> 无交点
            if (point.getLongitude() > Math.max(p1.getLongitude(), p2.getLongitude()))
                continue;
    
            // p1p2是平行线段,要么没有交点,要么有无限个交点
            if (p1.getLongitude().equals(p2.getLongitude())) {
        
                double minX = Math.min(p1.getLatitude(), p2.getLatitude());
                double maxX = Math.max(p1.getLatitude(), p2.getLatitude());
                // point在水平线段p1p2上,直接return true
                if ((point.getLongitude().equals(p1.getLongitude())) && (point.getLatitude() >= minX && point.getLatitude() <= maxX)) {
        
                    return true;
                }
            } else {
         // 求解交点
                double x = (point.getLongitude() - p1.getLongitude()) * (p2.getLatitude() - p1.getLatitude()) / (p2.getLongitude() - p1.getLongitude()) + p1.getLatitude();
                if (x == point.getLatitude()) // 当x=point.x时,说明point在p1p2线段上
                    return true;
            }
        }
        return false;
    }

@TableName(value = "sys_lat_lng")
    @Data
    public class LatLng implements Serializable {
        
        /**
         * 纬度
         */
        @TableField(value = "latitude")
        private Double latitude;
    
        /**
         * 精度
         */
        @TableField(value = "longitude")
        private Double longitude;
    
        @TableField(exist = false)
        private static final long serialVersionUID = 1L;
    }

参考博客：  
[https://lbsyun.baidu.com/faq/api?title=webapi/guide/webservice-geocoding][https_lbsyun.baidu.com_faq_api_title_webapi_guide_webservice-geocoding]  
[https://blog.csdn.net/shao941122/article/details/51504519][https_blog.csdn.net_shao941122_article_details_51504519]

[https_lbsyun.baidu.com_faq_api_title_webapi_guide_webservice-geocoding]: https://lbsyun.baidu.com/faq/api?title=webapi/guide/webservice-geocoding
[https_blog.csdn.net_shao941122_article_details_51504519]: https://blog.csdn.net/shao941122/article/details/51504519