Algorithm 国家/州/海洋的地理区域数据

我正在开发一个应用程序，其中实体位于地球上的各个位置。我想要一组数据，从中我可以确定一个点包含在哪个区域

区域可以是以下类型：

• 大陆
• 国家
• 湖
• 大海
• DMZ
• 沙漠
• 冰架

…等等

我设想将每个区域表示为一个多边形。对于任何给定的点，我将测试它是否包含在每个多边形中。其他的想法是非常受欢迎的

我还希望找到包含部分或全部这些边界的公共域数据集

其中一些多边形将非常详细（可能比我需要的更详细），因此我需要有效执行这些计算的提示。我想，简化二维多边形的方法也会很有用。这类事情的最佳实践是什么

有谁能推荐这些数据的好资源、任何特定的编程方法或做这类事情的现有软件库吗

编辑

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我应该指出，区域的数据集将是相当静态的，因此，如果预计算可以提高性能，那么它是一个很好的选择。

如果您在平面上，常用的算法是从您的点绘制一条随机的直线，并检查与给定多边形的交点数量。如果是奇数，你在里面；如果是偶数，你在外面。你必须注意顶点和数值的不精确性

现在，你在一个球体上。您可以将其投影到平面上（实际使用的投影可能取决于多边形），然后执行上述操作。

这是一个很好的资源

“自然地球”是一个公共领域地图数据集，以1:10米、1:50米和1:1.1亿的比例提供。以紧密集成的矢量和光栅数据为特色，利用自然地球，您可以使用制图或GIS软件制作各种视觉愉悦、制作精良的地图

数据以ESRI shapefile的形式提供。存在许多形状文件库

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如果在您的编程语言中找不到对shapefile的支持，这将详细介绍文件格式。

有趣的想法Alexandre，谢谢。我不担心测量面积或距离，因此将其视为“包裹矩形”所引起的失真是可以的。考虑X和Y坐标作为纬度和经度。你对查询效率的预计算有什么想法吗？我的思路是计算边界框，或者也许将地球分成几个小部分，并维护至少部分包围每个子部分的区域列表，以便缩小必须评估的列表，无论是多边形的数量，要检查的线段数。多边形的内部/外部近似（如内部和外部边界框，但可能更复杂）应该可以消除很多复杂性。然而，这可能很难做到。此外，优化“光线跟踪”部分可能涉及到用四叉树划分（投影）空间。