Python 从公里（km）转换为十进制度数
使用Python 从公里（km）转换为十进制度数,python,distance,spatial,haversine,Python,Distance,Spatial,Haversine,使用scipy.KDTree执行一些快速的最近邻搜索。我正在使用KDTree.query\u ball\u point（pnt，r=some\u distance）进行搜索 由于我的点是横向的，所以要搜索的半径值（某些距离）必须以十进制度数为单位（我相信）。如果我想让用户能够访问此功能，我希望该距离以公里、米、英里等为单位 使用pythonlibs，将以km为单位的距离转换为十进制度数的最佳方法是什么？我用的是numpy，scipy和PySAL 感谢您的帮助， Louis经典计算来自： 距离 这
scipy.KDTreeKDTree.query\u ball\u point（pnt，r=some\u distance）某些距离a = sin²(Δφ/2) + cos(φ1).cos(φ2).sin²(Δλ/2)
c = 2.atan2(√a, √(1−a))
d = R.c
这可能不是一个直接的解决方案，但更多的是一个参考。我以前试过使用哈弗森公式，但是用它来计算最近的n个邻居的集合，当用它来计算数千个点时，它变得长得令人无法忍受 因此，我创建了一个散列类（或映射？），可以将其放入二叉树中以允许快速搜索。它不适用于距离，但适用于角度（横向、纵向） find函数的工作原理是找到树中最近的点，然后沿着树向上走，直到找到n个节点 geocode.py：
units = [(31-q, 180.0/(2 ** q)) for q in range(32)]
def bit_sum(bits):
return sum([2**bit for bit in bits])
class gpshash(object):
def __init__(self, longitude = None, latitude = None, **kwargs):
if(kwargs):
if(kwargs.has_key("longitude ") and kwargs.has_key("latitude ")):
self.longitude = geohash(degrees=kwargs["degrees"])
self.latitude = geohash(degrees=kwargs["hash"])
else:
if(longitude == None or latitude == None):
self.longitude = geohash(degrees=0)
self.latitude = geohash(degrees=0)
else:
self.longitude = geohash(degrees=longitude)
self.latitude = geohash(degrees=latitude)
long_hash = self.longitude.bin_hash
lat_hash = self.latitude.bin_hash
hash_str = ""
if(len(long_hash) == len(lat_hash)):
for i in range(len(long_hash)):
hash_str += (long_hash[i]+lat_hash[i])
self.bin_hash = hash_str
def __str__(self):
return "%s, %s" % (str(self.longitude.hash), str(self.latitude.hash))
def __repr__(self):
return str("<gpshash long: %f lat: %f>" % (self.longitude.degrees, self.latitude.degrees))
def __eq__(self, other):
if(isinstance(self, gpshash) and isinstance(other, gpshash)):
return (((self.longitude._hash ^ other.longitude._hash) == 0) and ((self.latitude._hash ^ other.latitude._hash) == 0))
else:
return False
class geohash(object):
def __init__(self, degrees = 0, **kwargs):
if(kwargs):
if(kwargs.has_key("degrees")):
self.degrees = kwargs["degrees"] % 360
self._hash = self.encode()
elif(kwargs.has_key("hash")):
self._hash = kwargs["hash"] % ((2 << 31) - 1)
self.degrees = self.decode()
else:
self.degrees = degrees % 360
self._hash = self.encode()
def __str__(self):
return str(self.hash)
def __repr__(self):
return str("<geohash degrees: %f hash: %s>" % (self.degrees, self.hash))
def __add__(self, other):
return geohash(hash=(self._hash + other._hash))
def __sub__(self, other):
return geohash(hash=(self._hash - other._hash))
def __xor__(self, other):
return geohash(hash=(self._hash ^ other._hash))
def __eq__(self, other):
if(isinstance(self, geohash) and isinstance(other, geohash)):
return ((self._hash ^ other._hash) == 0)
else:
return False
def encode(self):
lesser = filter(lambda (bit, angle): self.degrees >= angle, units)
combined = reduce(lambda (bits, angles), (bit, angle): (bits+[bit], angles + angle) if((angles + angle) <= self.degrees) else (bits, angles), lesser, ([], 0))
return bit_sum(combined[0])
def decode(self):
lesser = filter(lambda (bit, angle): self._hash>= (2 ** bit), units)
combined = reduce(lambda (bits, angles), (bit, angle): (bits+[bit], angles + angle) if((bit_sum(bits+[bit])) <= self._hash) else (bits, angles), lesser, ([], 0))
return combined[1]
@property
def hash(self):
self._hash = self.encode()
return "%08x" % self._hash
@property
def inv_hash(self):
self._inv_hash = self.decode()
return self._inv_hash
@property
def bin_hash(self):
self._bin_hash = bin(self._hash)[2:].zfill(32)
return self._bin_hash
class gdict(object):
'''
Base Geo Dictionary
Critical Components taken from Python26\Lib\UserDict.py
'''
__slots__ = ["parent", "left", "right", "hash_type"]
hash_type = None
def __init__(self, ihash=None, iparent=None):
def set_helper(iparent, cur_hex, hex_list):
ret_bin_tree = self.__class__(None, iparent)
if(hex_list):
ret_bin_tree.set_child(cur_hex, set_helper(ret_bin_tree, hex_list[0], hex_list[1:]))
return ret_bin_tree
elif(cur_hex):
ret_bin_tree.set_child(cur_hex, ihash)
return ret_bin_tree
self.parent = self
self.left = None
self.right = None
if(iparent != None):
self.parent = iparent
if(isinstance(ihash, self.hash_type)):
ilist = list(ihash.bin_hash)
if(len(ilist) > 1):
ret_bin_tree = set_helper(self, ilist[1], ilist[2:])
if(ret_bin_tree):
self.set_child(ilist[0], ret_bin_tree)
def set_child(self, istr, ichild):
if(istr == "0"):
self.left = ichild
elif(istr == "1"):
self.right = ichild
def get_child(self, istr):
if(istr == "0"):
return self.left
elif(istr == "1"):
return self.right
else:
return ""
def __repr__(self):
def repr_print_helper(ibin_tree, fmt_str = "", depth = 1):
if(not isinstance(ibin_tree, self.__class__)):
fmt_str += "\n"
fmt_str += ("%%%ds" % (depth)) % ""
fmt_str += ibin_tree.__repr__()
else:
if((ibin_tree.left != None and ibin_tree.right == None) or (ibin_tree.left == None and ibin_tree.right != None)):
if(ibin_tree.left != None):
fmt_str += "0"
fmt_str = repr_print_helper(ibin_tree.left, fmt_str, depth + 1)
elif(ibin_tree.right != None):
fmt_str += "1"
fmt_str = repr_print_helper(ibin_tree.right, fmt_str, depth + 1)
else:
if(ibin_tree.left != None):
fmt_str += "\n"
fmt_str += ("%%%ds" % (depth - 1)) % ""
fmt_str += "0"
fmt_str = repr_print_helper(ibin_tree.left, fmt_str, depth + 1)
if(ibin_tree.right != None):
fmt_str += "\n"
fmt_str += ("%%%ds" % (depth - 1)) % ""
fmt_str += "1"
fmt_str = repr_print_helper(ibin_tree.right, fmt_str, depth + 1)
return fmt_str
return repr_print_helper(self)
def find(self, ihash, itarget = 1):
class flat(list):
pass
def find_helper_base(iparent, ibin_tree, ihash):
ret_find = None
if(isinstance(ibin_tree, self.hash_type)):
ret_find = iparent
elif(len(ihash) > 0):
if(ibin_tree.get_child(ihash[0])):
ret_find = find_helper_base(ibin_tree, ibin_tree.get_child(ihash[0]), ihash[1:])
else:
ret_find = ibin_tree
return ret_find
def up_find(iflat, iparent, ibin_tree, ibias = "0"):
if((ibin_tree != iparent) and (len(iflat) < itarget)):
if(iparent.left):
if(len(iflat) >= itarget):
return
if(iparent.left != ibin_tree):
down_find(iflat, iparent.left, ibias)
if(iparent.right):
if(len(iflat) >= itarget):
return
if(iparent.right != ibin_tree):
down_find(iflat, iparent.right, ibias)
up_find(iflat, ibin_tree.parent.parent, ibin_tree.parent, ibias)
def down_find(iflat, ibin_tree, ibias = "0"):
if(len(iflat) >= itarget):
return
elif(isinstance(ibin_tree, self.hash_type)):
iflat += [ibin_tree]
else:
if(ibias == "1"):
if(ibin_tree.left):
down_find(iflat, ibin_tree.left, ibias)
if(ibin_tree.right):
down_find(iflat, ibin_tree.right, ibias)
else:
if(ibin_tree.right):
down_find(iflat, ibin_tree.right, ibias)
if(ibin_tree.left):
down_find(iflat, ibin_tree.left, ibias)
if(isinstance(ihash, self.hash_type)):
flatter = flat()
hasher = ihash.bin_hash
base = find_helper_base(self, self.get_child(hasher[0]), hasher[1:])
if(base):
down_find(flatter, base)
bias = flatter[0].bin_hash[0]
up_find(flatter, base.parent, base, bias)
return list(flatter)
def merge(self, from_bin_tree):
def merge_helper(to_bin_tree, from_bin_tree):
if(isinstance(from_bin_tree, self.__class__)):
if(from_bin_tree.left != None):
if(to_bin_tree.left != None):
merge_helper(to_bin_tree.left, from_bin_tree.left)
else:
from_bin_tree.left.parent = to_bin_tree
to_bin_tree.left = from_bin_tree.left
elif(from_bin_tree.right != None):
if(to_bin_tree.right != None):
merge_helper(to_bin_tree.right, from_bin_tree.right)
else:
from_bin_tree.right.parent = to_bin_tree
to_bin_tree.right = from_bin_tree.right
merge_helper(self, from_bin_tree)
class geodict(gdict):
'''
Geo Dictionary
'''
hash_type = geohash
def __init__(self, ihash=None, iparent=None):
gdict.__init__(self, ihash, iparent)
class gpsdict(gdict):
'''
GPS Dictionary
'''
hash_type = gpshash
def __init__(self, ihash=None, iparent=None):
gdict.__init__(self, ihash, iparent)
if(__name__ == "__main__"):
gpses = \
[
gpshash(90, 90),
gpshash(68, 24),
gpshash(144, 60),
gpshash(48, 91),
gpshash(32, 105),
gpshash(32, 150),
gpshash(167, 20),
gpshash(49, 116),
gpshash(81, 82),
gpshash(63, 79),
gpshash(129, 76)
]
base_dict = gpsdict()
for cur_hash in gpses:
base_dict.merge(gpsdict(cur_hash ))
print "All locations added:"
print base_dict
print ""
print "Trying to find 3 nearest points to:"
to_find = gpshash(60, 20)
print to_find.__repr__()
found = base_dict.find(to_find, 3)
print ""
print "Found the following:"
for x in found:
print x.__repr__()
units=[（31-q，180.0/（2**q））表示范围内的q（32）]
定义位和（位）：
返回和（[2**bit for bit in bit]）
类gpshash（对象）：
定义初始值（self，经度=None，纬度=None，**kwargs）：
如果（kwargs）：
如果（kwargs.有_键（“经度”）和kwargs.有_键（“纬度”）：
self.longitude=geohash（度=kwargs[“度”]）
self.latitude=geohash（度=kwargs[“hash”]）
其他：
如果（经度==无或纬度==无）：
self.longitude=geohash（度=0）
self.latitude=geohash（度=0）
其他：
self.longitude=geohash（度=经度）
self.latitude=geohash（度=纬度）
long\u hash=self.longitude.bin\u hash
lat_hash=self.latitude.bin_hash
hash_str=“”
如果（len（long_hash）=len（lat_hash））：
对于范围内的i（len（long_hash））：
hash_str+=（long_hash[i]+lat_hash[i]）
self.bin\u hash=hash\u str
定义（自我）：
返回“%s，%s%”（str（self.longitude.hash）、str（self.latitude.hash））
定义报告（自我）：
返回str（“%（self.longitude.degrees，self.latitude.degrees））
定义（自身、其他）：
如果（isinstance（self，gpshash）和isinstance（other，gpshash））：
返回（（（self.longitude.\u hash^ other.longitude.\u hash）==0）和（（self.latitude.\u hash^ other.latitude.\u hash）==0））
其他：
返回错误
类geohash（对象）：
定义初始值（自身，度=0，**kwargs）：
如果（kwargs）：
如果（kwargs.有_键（“度”）：
self.degrees=kwargs[“度”]%360
self.\u hash=self.encode（）
elif（kwargs.has_key（“散列”）：
self._hash=kwargs[“hash”]%（2=角度，单位）
组合=减少（λ（位，角度），（位，角度）：（位+位，角度+角度）如果（（角度+角度）=（2**位），单位）
组合=减少（λ（位，角度），（位，角度）：（位+[位]，角度+角度）如果（（位+和（位+[位]）1）：
ret_bin_tree=set_helper（self，ilist[1]，ilist[2:]）
如果（ret_bin_树）：
self.set_child（ilist[0]，ret_bin_树）
def set_子项（自身、istr、ichild）：
如果（istr==“0”）：
self.left=ichild
elif（istr==“1”）：
self.right=ichild
def get_子项（自身、istr）：
如果（istr==“0”）：
自左返回
elif（istr==“1”）：
回归自我权利
其他：
返回“”
定义报告（自我）：
def repr_print_helper（ibin_树，fmt_str=“”，深度=1）：
如果（不存在（ibin_树，自身类）：
fmt_str+=“\n”
fmt_str+=（“%%%ds”%（深度））%
fmt_str+=ibin_树
其他：
如果（（ibin_tree.left！=None和ibin_tree.right==None）或（ibin_tree.left==None和ibin_tree.right！=None））：
如果（ibin_tree.left！=无）：
fmt_str+=“0”
fmt_str=repr_print_helper（ibin_tree.left，fmt_str，depth+1）
elif（ibin_tree.right！=无）：
fmt_str+=“1”
fmt_str=repr_print_helper（ibin_tree.right，fmt_str，depth+1）
其他：
如果（ibin_tree.left！=无）：
fmt_str+=“\n”
fmt_str+=（“%%%ds”%（深度-1））”
fmt_str+=“0”
fmt_str=repr_print_helper（ibin_tree.left，fmt_str，depth+1）
如果（ibin_tree.right！=无）：
fmt_str+=“\n”
fmt_str+=（“%%%ds”%（深度-1））”
fmt_str+=“1”