MySQLの大圏距離(Haversine式)


184

LongitudeとLatitudeの値を取得し、それらをMySQLクエリに入力する実用的なPHPスクリプトがあります。MySQLだけにしたいのですが。これが私の現在のPHPコードです。

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 ";
    }

これを完全にMySQLにする方法を誰かが知っていますか?私は少しインターネットを閲覧しましたが、それに関するほとんどの文献はかなり混乱しています。




stackoverflow.com/a/40272394/1281385 インデックスにヒットしたことを確認する方法の例があります
exussum

回答:


357

Google Code FAQから-PHP、MySQL、Google Mapsで店舗検索を作成する

37、-122座標から半径25マイル以内の最も近い20の場所を見つけるSQLステートメントを次に示します。その行の緯度/経度とターゲットの緯度/経度に基づいて距離を計算し、距離の値が25未満の行のみを求め、クエリ全体を距離順に並べ、結果を20に制限します。マイルではなくキロメートルで検索するには、3959を6371に置き換えます。

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;

2
SQLステートメントは本当に良いです。しかし、どこでこのステートメントに座標を渡すことができますか?座標が通過した場所がどこにもない
Mann

32
37と-122を自分の座標に置き換えます。
Pavel Chuchuva、2011

5
何百万もの場所(+数千人の訪問者)がある場合、これがパフォーマンスに与える影響については疑問に思います...
HalilÖzgürDec

12
このドキュメントで説明されているように、パフォーマンスを向上させるためにクエリを絞り込むことができます。tr.scribd.com
Distance

2
@FosAvanceはい、このクエリはmarkers、id、lan、およびlngフィールドを持つテーブルがある場合に機能します。
Pavel Chuchuva 14年

32

$greatCircleDistance = acos( cos($latitude0) * cos($latitude1) * cos($longitude0 - $longitude1) + sin($latitude0) * sin($latitude1));

緯度と経度はラジアンです。

そう

SELECT 
  acos( 
      cos(radians( $latitude0 ))
    * cos(radians( $latitude1 ))
    * cos(radians( $longitude0 ) - radians( $longitude1 ))
    + sin(radians( $latitude0 )) 
    * sin(radians( $latitude1 ))
  ) AS greatCircleDistance 
 FROM yourTable;

あなたのSQLクエリです

結果をKmまたはマイルで取得するには、結果に地球の平均半径を掛けます(3959マイル、6371Kmまたは3440海里)

この例で計算しているのは境界ボックスです。空間対応のMySQL列に座標データを配置すると、MySQLの組み込み機能を使用してデータをクエリできます。

SELECT 
  id
FROM spatialEnabledTable
WHERE 
  MBRWithin(ogc_point, GeomFromText('Polygon((0 0,0 3,3 3,3 0,0 0))'))

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ヘルパーフィールドを座標テーブルに追加すると、クエリの応答時間を改善できます。

このような:

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`)
)    

TokuDBを使用している場合、たとえば次のように、どちらかの述語にクラスタリングインデックスを追加すると、パフォーマンスがさらに向上します。

alter table Coordinates add clustering index c_lat(lat);
alter table Coordinates add clustering index c_lon(lon);

各ポイントについて、基本的な緯度と経度(度単位)、およびsin(lat)(ラジアン単位)、cos(lat)* cos(lon)(ラジアン単位)およびcos(lat)* sin(lon)(ラジアン単位)が必要です。次に、次のようなmysql関数を作成します。

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

これはあなたに距離を与えます。

lat / lonにインデックスを追加することを忘れないでください。そうすることで、境界ボクシングが検索を遅くするのではなく、検索に役立つようになります(インデックスは上記のCREATE TABLEクエリですでに追加されています)。

INDEX `lat_lon_idx` (`lat`, `lon`)

緯度/経度座標のみの古いテーブルがある場合、次のようにスクリプトを更新して更新できます:(phpはmeekrodbを使用)

$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']
  ));
}

次に、実際のクエリを最適化して、本当に必要なときにのみ距離計算を実行します。たとえば、内側と外側から円(楕円形)の境界を設定します。そのためには、クエリ自体のいくつかのメトリックを事前計算する必要があります。

// 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));

これらの準備を考えると、クエリは次のようになります(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);

上記のクエリのEXPLAINは、それをトリガーするのに十分な結果がない限り、インデックスを使用していないと言っている可能性があります。インデックスは、座標テーブルに十分なデータがある場合に使用されます。SELECTにFORCE INDEX(lat_lon_idx)を追加して、テーブルサイズに関係なくインデックスを使用できるようにすることができるため、EXPLAINを使用して、正しく機能していることを確認できます。

上記のコードサンプルを使用すると、最小限のエラーで距離によるオブジェクト検索の実用的でスケーラブルな実装が必要です。


10

私はこれをいくらか詳細に解決しなければならなかったので、私の結果を共有します。これは、使用zipして、テーブルlatitudelongitudeテーブルを。Googleマップに依存しません。むしろ、緯度/経度を含む任意のテーブルにそれを適合させることができます。

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

クエリの途中で次の行を見てください。

    SELECT  42.81  AS latpoint,  -70.81 AS longpoint, 50.0 AS r

これzipにより、緯度/経度のポイント42.81 / -70.81から50.0マイル以内で、テーブル内の最も近い30のエントリが検索されます。これをアプリに組み込むときは、独自のポイントと検索範囲を配置します。

マイルではなくキロメートルで作業する場合は、クエリをに変更69111.045てに変更3963.176378.10ます。

詳細はこちらです。誰かのお役に立てば幸いです。 http://www.plumislandmedia.net/mysql/haversine-mysql-nearest-loc/


3

同じように計算できる手順を書いていますが、それぞれの表に緯度と経度を入力する必要があります。

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 ;

3

上記の回答にはコメントできませんが、@ Pavel Chuchuvaの回答には注意してください。両方の座標が同じ場合、その数式は結果を返しません。その場合、距離はnullであるため、その式はそのままではその行は返されません。

私はMySQLのエキスパートではありませんが、これは私のために働いているようです:

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;

2
位置が同じである場合、それ NULLではなく、ゼロとしてACOS(1)(0 として)出てくるべきはありません。xaxis * xaxis + yaxis * yaxis + zaxis * zaxisがACOSの範囲外になると、丸めの問題が発生する可能性がありますが、それに対して保護しているように見えませんか?
Rowland Shaw

3
 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 

25 kmの距離


最後の(ラジアン(緯度)はsin(ラジアン(緯度))でなければなりません
KGは

「列の距離が不明です」というエラーが表示されるのはなぜですか?
ジルジョン

@JillJohn距離だけが必要な場合は、距離による順序を完全に削除できます。結果をソートする場合は、これを使用できます-ORDER BY(6371 * acos(cos(radians(search_lat))* cos(radians(lat))* cos(radians(lng)-radians(search_lng))+ sin(radians (search_lat))* sin(radians(lat))))。
Harish Lalwani

2

私のjavascript実装は、以下への適切な参照になると思いました。

/*
 * 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);
}

0

Mysqlで距離を計算する

 SELECT (6371 * acos(cos(radians(lat2)) * cos(radians(lat1) ) * cos(radians(long1) -radians(long2)) + sin(radians(lat2)) * sin(radians(lat1)))) AS distance

したがって、距離の値が計算され、必要に応じて誰でも適用できます。

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