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给定一组经纬度如何判断某点是否在这组经纬度的范围之内(电子围栏实现代码)

方法一:

使用JTS Topology Suite 是 Java 的空间数据模型和空间分析操作的库,用于处理地理空间数据和进行空间分析。

1.1引入maven

<dependency>
    <groupId>org.locationtech.jts</groupId>
    <artifactId>jts-core</artifactId>
    <version>1.18.0</version>
</dependency>

 1.2:代码实现

@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
@ApiModel(value = "坐标对象", description = "")
@Data
public class CoordinateGeog  implements Comparator<CoordinateGeog> {
    @ApiModelProperty("经度")
    private BigDecimal lng;
    @ApiModelProperty("纬度")
    private BigDecimal lat;
    @Override
    public int compare(CoordinateGeog point1, CoordinateGeog point2) {
        double angle1 = Math.atan2(point1.getLat().subtract(lat).doubleValue(),
                point1.getLng().subtract(lng).doubleValue());
        double angle2 = Math.atan2(point2.getLat().subtract(lat).doubleValue(),
                point2.getLng().subtract(lng).doubleValue());

        return Double.compare(angle1, angle2);
    }
}

public class SpatialGeographyUtil {
   /**
     * 给定一组经纬度坐标集合,判断某点坐标是否在这组坐标所围的范围之内
     */

    public static Polygon constructionScope( List<CoordinateGeog> innerCoordinateGeogs,GeometryFactory geometryFactory){
        List<Coordinate> coordinates = new ArrayList<>();
        innerCoordinateGeogs.forEach(i -> {
            Coordinate coordinate = new Coordinate(i.getLng().doubleValue(), i.getLat().doubleValue());
            coordinates.add(coordinate);
        });
        // 对坐标点进行极角排序
        sortCoordinatesByPolarAngle(coordinates);
        // 确保首尾坐标点相同,以确保闭合
        List<Coordinate> newCoordinates = endToEnd(coordinates);

        Coordinate[] coordinatesArray = newCoordinates.toArray(new Coordinate[newCoordinates.size()]);
        LinearRing linearRing = geometryFactory.createLinearRing(coordinatesArray);
      return geometryFactory.createPolygon(linearRing, null);
    }

 //按照参考点计算每个点相对于参考点的极角,然后进行排序
    public static void sortCoordinatesByPolarAngle(List<Coordinate> coordinates) {
        Coordinate reference = findReferencePointCoordinate(coordinates);
        coordinates.sort(Comparator.comparingDouble(point ->
                Math.atan2(point.y - reference.y, point.x - reference.x)
        ));
    }

   //找到具有最小纬度的点
    public static Coordinate findReferencePointCoordinate(List<Coordinate> coordinates) {
        Coordinate reference = coordinates.get(0);
        for (Coordinate point : coordinates) {
            if (point.y < reference.y || (point.y == reference.y && point.x < reference.x)) {
                reference = point;
            }
        }
        return reference;
    }

    private static List<Coordinate> endToEnd(List<Coordinate> coordinates) {
        if (!coordinates.isEmpty()) {
            Coordinate first = coordinates.get(0);
            Coordinate last = coordinates.get(coordinates.size() - 1);
            if (!first.equals2D(last)) {
                coordinates.add(new Coordinate(first));
            }
        }
        return coordinates;
    }
}

方法二:.Path2D 是 Java 中用于创建和操作基本几何形状(如线条和曲线)的类。它是 Java 2D API 中的一部分,提供了一种可用于绘制 2D 图形的机制。

public class SpatialGeographyUtil {

  public static Path2D.Double createClosedPathForPolygon(List<CoordinateGeog> innerCoordinateGeogs) {
        // 确保首尾坐标点相同,以确保闭合
        List<CoordinateGeog> coordinateGeogs = ensurePolygonClosure(innerCoordinateGeogs);

        // 对坐标点进行极角排序
        List<CoordinateGeog> newCoordinateGeogs = sortPointsByPolarAngle(coordinateGeogs);

        Path2D.Double path = new Path2D.Double();
        for (int i = 0; i < newCoordinateGeogs.size() - 1; i++) {
            CoordinateGeog coords = newCoordinateGeogs.get(i);
            if (i == 0) {
                path.moveTo(coords.getLng().doubleValue(), coords.getLat().doubleValue());
            } else {
                path.lineTo(coords.getLng().doubleValue(), coords.getLat().doubleValue());
            }
        }
        path.closePath();
        return path;
    }

    public static Boolean checkPointInPathContainment(Path2D path, double lng, double lat) {
        Point2D point2Dr= new Point2D.Double(lng,lat);
        return path.contains(point2Dr);
    }

    public static List<CoordinateGeog> sortPointsByPolarAngle(List<CoordinateGeog> points) {
        // 找到最左下角的点作为参考点
        CoordinateGeog reference = findReferencePoint(points);
        // 使用极角比较器进行排序
        Collections.sort(points, new CoordinateGeog(reference.getLng(), reference.getLat()));
        return points;
    }

//确保多边形闭合
    public static List<CoordinateGeog> ensurePolygonClosure(List<CoordinateGeog> polygon) {
        CoordinateGeog firstCoords = polygon.get(0);
        CoordinateGeog lastCoords = polygon.get(polygon.size() - 1);
        if (!firstCoords.getLng().equals(lastCoords.getLng()) || !firstCoords.getLat().equals(lastCoords.getLat())) {
            polygon.add(firstCoords); // 如果首尾不相连,将第一个点添加到最后
        }
        return polygon;
    }

    //集合中找到一个作为参考点的特定点
    public static CoordinateGeog findReferencePoint(List<CoordinateGeog> points) {
        CoordinateGeog reference = points.get(0);
        for (CoordinateGeog point : points) {
            if (point.getLat().compareTo(reference.getLat()) < 0 ||
                    (point.getLat().compareTo(reference.getLat()) == 0 && point.getLng().compareTo(reference.getLng()) < 0)) {
                reference = point;
            }
        }
        return reference;
    }

}

总结:

两个方法都是用来处理多边形和点的关系,但是它们的功能和逻辑略有不同。constructionScope 主要负责创建多边形,而 isPointInPolygon 主要用于判断点是否在多边形内部。两者都使用了极角排序的方法来确保多边形的正确性,并在需要时确保多边形的闭合。 


http://www.kler.cn/a/154549.html

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