經緯度編碼方法推薦-plus code簡介

今天羅孚爲你們推薦一種經緯度編碼的方法——plus code，原名open location code，是Google於2014年發明的，旨在將表示地理位置的經緯度經過算法推導成一個字符串。

plus code的用途

用一串字符表示地球上的任一位置

發明plus code的初衷，就是但願可以經過一個編碼標識地球的任何一個地方。

咱們最經常使用的位置編碼是地址編碼，經過行政區劃、道路和門牌號等信息找到具體的位置信息，這在平常生活中很是常見，好比送快遞。

但若你在京東或天貓上買東西，直接送回鄉下老家，怎麼辦？還能記得門址信息嗎？一方面城市化進程變遷，也許門址早已不是當初的門址，另外一方面即使有門牌號，一個陌生人可否順利找到，也是未知問題。

門址沒法找到，那咱們用經緯度，經緯度是一個很是精確的位置信息。沒錯，但除了電影中會有經過十幾個數字(即經緯度)來尋找目標的場景，咱們在平常生活中有用到嗎？加上國家的法律因素，連經過經緯度導航都不是一個可行的方法。

世界上確實有沒法使用門址表示的地方，而經緯度的數值也超出了常人的可記憶範疇，因此Google但願經過一種編碼方法，簡單明瞭地表示世界上任一位置。

使用字符串編碼來表示經緯度，其實有多種編碼方案，但plus code有什麼優點？咱們後面再講。只是，羅孚使用plus code並不只僅爲了表示地球上的位置這麼簡單。

基於位置範圍的檢索

在電子地圖的使用過程當中，咱們可能常常須要查詢酒店、餐飲、景點等數據，也就是咱們常說的POI檢索。其檢索方式，除了名稱查詢外，可能會有周邊查詢或沿途搜索，好比「徐家彙周圍10千米範圍內的奧迪4S店」。

周邊查詢和沿途搜索，都是一種基於經緯度範圍的檢索，最常規的檢索方法，就是一條sql語句，限定一下範圍便可，好比：where lat > 31 and lat <32 and lon >121 and lon <121。

直接拿經緯度進行比較，必定不是一個好的方法，當數據量達到千萬級，其檢索效率低下到沒法直視。如何提升檢索效率？首先想到的，必定是分塊檢索，好比將數據進行四叉樹切分，根據當前位置找到附近的數據塊，而後再在數據塊中檢索。

數據分幅分塊是數據處理中最基本的內容，數據量大了之後一定要作分幅分塊處理，好比全國的POI數據。數據分幅有不少種方法，好比上述的四叉樹方法，或者直接按固定經緯度間隔進行分幅(相似印刷紙質地圖所用的分幅)，固然按省名稱區分也能夠算是分幅，只是形狀不規則罷了。

羅孚推薦plus code，必定在分幅上有它的優點，待我慢慢道來，咱們先來了解一下plus code。

什麼是plus code

plus code是一種經緯度編碼方法，它能表示地球上的任何一個地方。

plus code將經緯度編碼後，通常爲十位字符(若是含+號的話，就是11位)。plus code去除了容易混淆的字母以及一些使人不愉快的字符，只取用了20個字符(含部分數字)，這20個字符是：二、三、四、五、六、七、八、九、C、F、G、H、J、M、P、Q、R、V、W、X。

plus code的前四個字符是區域代碼，基本是1經緯度的範圍，也就是約100100千米的範圍，後六位是本地代碼，用來描述一個建築物，面積約爲1414米，差很少是半個籃球場的大小。

但若是以爲十位編碼精度不夠，是否能夠繼續拓展呢？固然能夠，plus code定義了一個附加規則，能夠將代碼拓展到11位或12位，其中11位編碼差很少表明了3米的範圍，應該能夠描述一個建築物的前門或後門，或者是一輛車的大小，定位顆粒更細。須要注意，10位之後的代碼再也不使用兩位編碼表示區域，而僅使用了一位，編碼方式有所不一樣。

層級	字符數	經緯度範圍	長度範圍
0	2	20x20	2200km
1	4	1x1	110km
2	6	0.05x0.05	5.5km
3	8	0.0025x0.0025	275m
4	10	0.000125x0.000125	14m
5	11	0.000025x0.00003125	3.5m
6	12	0.000005x0.0000078125

上表爲plus code的層級表，既然plus code具備層級，那pluse code就能夠改變長度，越短的長度表示的區域範圍越大，越長的長度表示的區域範圍越小。同時也說明，plus code所表示的經緯度，是一個經緯度範圍(是一個面)，而不是一個經緯度值(一個點)。按理，面是沒法用來導航的，固然，咱們變通一下，能夠取面的中心點。

plus code的優勢

plus code介紹完了，咱們來總結一下plus code的優勢。

方便存儲

經緯度通過編碼，由經度和緯度兩個字段，變動爲一個字段，減小了一個字段，並且再也不使用float型，能夠直接使用固定長度的string。

方便比較

羅孚認爲，方便比較是plus code的核心優點，也是解決上述「基於位置範圍檢索」問題的核心。

方便比較主要體如今兩個方面，一個是按層級分幅，另外一個是幅和幅之間具備連續性。

仍然舉例來講，如何檢索徐家彙附近10千米範圍的奧迪4S店？主要解決範圍的問題。

徐家彙的plus code是8Q335CVQ+，根據plus code層級中的長度範圍，約取6位編碼(對應長度範圍是5.5km)比較合適，即8Q335C，再將該圖幅附近一圈的8個圖幅選取出來，8Q334九、8Q334C、8Q334F、8Q335九、8Q335F、8Q336九、8Q336C、8Q336F，最終造成一個九宮格狀的圖幅。

經過plus code的層級能夠基本限定搜索的範圍，經過目標位置的圖幅擴展選擇周邊的圖幅，而圖幅之間的連續性讓圖幅號的獲取變得極其簡單。

反之，若使用plus code的規則進行數據分塊，將數據密集區域，分塊到level2，好比上海市區，對於數據稀疏區域，則能夠分塊到level1，好比西部地區。數據塊的總量獲得了控制，同時每一個數據塊的數據量也比較均勻，沒有過密或過疏的狀況。

其餘優點

代碼足夠短，方便記憶。代碼自己是支持全世界的，不須要國別等附加信息。

代碼是經過算法生成的，能夠離線使用，而且不須要任何設置或程序，代碼不依賴於任何第三方。

特別須要說明的，這個算法是開源的，能夠自由使用，包括商業用途。

同其餘編碼方法的比較

geohash

geohash是比較早期的經緯度編碼方法，也是使用較廣的編碼方法。geohash選用了32個符號做爲其字符集，其字符長度也是可變的，縮短字符串的長度會影響位置的精度，實際上geohash代碼也是表示了經緯度範圍，而不是經緯度位置。

固然，geohash也是開源的，也僅僅是一個算法，應該說，後來的geohash-36以及plus code編碼，都受到了geohash編碼算法的較大啓發。

geohash也有很多的弊端，除了精度問題，根據當前分幅號獲取周圍分幅號碼有較多的不肯定性，這應該是最大的弊端，緣由在於數據切分方法和命名規則。好比0緯度地區，即赤道附近，兩個相鄰的圖幅，其圖幅編號可能會截然不同，geohash的切分方法致使圖幅號的首字母也存在不一樣，這樣就沒法經過縮短代碼的長度來快速獲取圖幅號，也就是沒法快速肯定範圍。

what3words

what3words聽說已經在Benz上得到了使用，固然，緣由是Benz是what3words的投資方。

what3words吸引個人地方有兩個方面，一是將世界分紅了3m3m的網格，相似於預先進行了一個固定長度和比例尺的分幅，另外一是每個33的網格均可以使用3個單詞來表示，即全世界每個3*3的地方均可以用3個單詞找到。

舉個例子：用「香蕉.兔子.猴子」能夠表示A地址，用「兔子.猴子.香蕉」來表示B地址。這種方法，相似於創建了一個全世界的門址編碼系統，而覆蓋全世界3*3的位置，要裝下全世界，那將是一個多大的數據庫呢。這種編碼方法讓我首先想到的就是，作關鍵字競價排名應該是一個不錯的生意，該機構還真的作了這件事情。

我喜歡這種表示形式，但弊端確實太大了，自己須要經過API訪問才能定位，雖然也提供了離線SDK，但聽說關鍵字競價排名不能夠離線使用。須要網絡，而且無編碼算法可言，徹底依賴於該機構對位置的定義，這是我最不能接受地方。

經緯度編碼的方法其實還有不少，今年也冒出了不少編碼方法，羅孚沒法一一列舉和分析，若有更好的編碼方法推薦，也歡迎交流。

總的來講，羅孚認爲，plus code很是適用於位置交換、定位以及基於位置範圍的搜索等，若是你的項目中正好有經緯度轉碼或經緯度範圍檢索，不妨試試plus code。

附上資料：

plus code 官網，除了瞭解plus code外，還能夠在Google地圖上直接查看任何位置的plus code代碼。

羅孚的plus code演示頁面，能夠直接查看圖幅編號，基於leftlet+天地圖+plus code grid，不過Google的grid瓦片服務器不穩定，你懂的。

Evaluation of Location Encoding Systems，關於地理位置編碼的分析比較，Google官方文檔，內容較多，英文原版，但很是值得一看。

plus code/open location code github