经纬度编码方法推荐-plus code简介

今天罗孚为你们推荐一种经纬度编码的方法——plus code，原名open location code，是Google于2014年发明的，旨在将表示地理位置的经纬度经过算法推导成一个字符串。

plus code的用途

用一串字符表示地球上的任一位置

发明plus code的初衷，就是但愿可以经过一个编码标识地球的任何一个地方。

咱们最经常使用的位置编码是地址编码，经过行政区划、道路和门牌号等信息找到具体的位置信息，这在平常生活中很是常见，好比送快递。

但若你在京东或天猫上买东西，直接送回乡下老家，怎么办？还能记得门址信息吗？一方面城市化进程变迁，也许门址早已不是当初的门址，另外一方面即使有门牌号，一个陌生人可否顺利找到，也是未知问题。

门址没法找到，那咱们用经纬度，经纬度是一个很是精确的位置信息。没错，但除了电影中会有经过十几个数字(即经纬度)来寻找目标的场景，咱们在平常生活中有用到吗？加上国家的法律因素，连经过经纬度导航都不是一个可行的方法。

世界上确实有没法使用门址表示的地方，而经纬度的数值也超出了常人的可记忆范畴，因此Google但愿经过一种编码方法，简单明了地表示世界上任一位置。

使用字符串编码来表示经纬度，其实有多种编码方案，但plus code有什么优点？咱们后面再讲。只是，罗孚使用plus code并不只仅为了表示地球上的位置这么简单。

基于位置范围的检索

在电子地图的使用过程当中，咱们可能常常须要查询酒店、餐饮、景点等数据，也就是咱们常说的POI检索。其检索方式，除了名称查询外，可能会有周边查询或沿途搜索，好比“徐家汇周围10千米范围内的奥迪4S店”。

周边查询和沿途搜索，都是一种基于经纬度范围的检索，最常规的检索方法，就是一条sql语句，限定一下范围便可，好比：where lat > 31 and lat <32 and lon >121 and lon <121。

直接拿经纬度进行比较，必定不是一个好的方法，当数据量达到千万级，其检索效率低下到没法直视。如何提升检索效率？首先想到的，必定是分块检索，好比将数据进行四叉树切分，根据当前位置找到附近的数据块，而后再在数据块中检索。

数据分幅分块是数据处理中最基本的内容，数据量大了之后一定要作分幅分块处理，好比全国的POI数据。数据分幅有不少种方法，好比上述的四叉树方法，或者直接按固定经纬度间隔进行分幅(相似印刷纸质地图所用的分幅)，固然按省名称区分也能够算是分幅，只是形状不规则罢了。

罗孚推荐plus code，必定在分幅上有它的优点，待我慢慢道来，咱们先来了解一下plus code。

什么是plus code

plus code是一种经纬度编码方法，它能表示地球上的任何一个地方。

plus code将经纬度编码后，通常为十位字符(若是含+号的话，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个字符(含部分数字)，这20个字符是：二、三、四、五、六、七、八、九、C、F、G、H、J、M、P、Q、R、V、W、X。

plus code的前四个字符是区域代码，基本是1经纬度的范围，也就是约100100千米的范围，后六位是本地代码，用来描述一个建筑物，面积约为1414米，差很少是半个篮球场的大小。

但若是以为十位编码精度不够，是否能够继续拓展呢？固然能够，plus code定义了一个附加规则，能够将代码拓展到11位或12位，其中11位编码差很少表明了3米的范围，应该能够描述一个建筑物的前门或后门，或者是一辆车的大小，定位颗粒更细。须要注意，10位之后的代码再也不使用两位编码表示区域，而仅使用了一位，编码方式有所不一样。

层级	字符数	经纬度范围	长度范围
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

上表为plus code的层级表，既然plus code具备层级，那pluse code就能够改变长度，越短的长度表示的区域范围越大，越长的长度表示的区域范围越小。同时也说明，plus code所表示的经纬度，是一个经纬度范围(是一个面)，而不是一个经纬度值(一个点)。按理，面是没法用来导航的，固然，咱们变通一下，能够取面的中心点。

plus code的优势

plus code介绍完了，咱们来总结一下plus code的优势。

方便存储

经纬度通过编码，由经度和纬度两个字段，变动为一个字段，减小了一个字段，并且再也不使用float型，能够直接使用固定长度的string。

方便比较

罗孚认为，方便比较是plus code的核心优点，也是解决上述“基于位置范围检索”问题的核心。

方便比较主要体如今两个方面，一个是按层级分幅，另外一个是幅和幅之间具备连续性。

仍然举例来讲，如何检索徐家汇附近10千米范围的奥迪4S店？主要解决范围的问题。

徐家汇的plus code是8Q335CVQ+，根据plus code层级中的长度范围，约取6位编码(对应长度范围是5.5km)比较合适，即8Q335C，再将该图幅附近一圈的8个图幅选取出来，8Q334九、8Q334C、8Q334F、8Q335九、8Q335F、8Q336九、8Q336C、8Q336F，最终造成一个九宫格状的图幅。

经过plus code的层级能够基本限定搜索的范围，经过目标位置的图幅扩展选择周边的图幅，而图幅之间的连续性让图幅号的获取变得极其简单。

反之，若使用plus code的规则进行数据分块，将数据密集区域，分块到level2，好比上海市区，对于数据稀疏区域，则能够分块到level1，好比西部地区。数据块的总量获得了控制，同时每一个数据块的数据量也比较均匀，没有过密或过疏的状况。

其余优点

代码足够短，方便记忆。代码自己是支持全世界的，不须要国别等附加信息。

代码是经过算法生成的，能够离线使用，而且不须要任何设置或程序，代码不依赖于任何第三方。

特别须要说明的，这个算法是开源的，能够自由使用，包括商业用途。

同其余编码方法的比较

geohash

geohash是比较早期的经纬度编码方法，也是使用较广的编码方法。geohash选用了32个符号做为其字符集，其字符长度也是可变的，缩短字符串的长度会影响位置的精度，实际上geohash代码也是表示了经纬度范围，而不是经纬度位置。

固然，geohash也是开源的，也仅仅是一个算法，应该说，后来的geohash-36以及plus code编码，都受到了geohash编码算法的较大启发。

geohash也有很多的弊端，除了精度问题，根据当前分幅号获取周围分幅号码有较多的不肯定性，这应该是最大的弊端，缘由在于数据切分方法和命名规则。好比0纬度地区，即赤道附近，两个相邻的图幅，其图幅编号可能会截然不同，geohash的切分方法致使图幅号的首字母也存在不一样，这样就没法经过缩短代码的长度来快速获取图幅号，也就是没法快速肯定范围。

what3words

what3words听说已经在Benz上得到了使用，固然，缘由是Benz是what3words的投资方。

what3words吸引个人地方有两个方面，一是将世界分红了3m3m的网格，相似于预先进行了一个固定长度和比例尺的分幅，另外一是每个33的网格均可以使用3个单词来表示，即全世界每个3*3的地方均可以用3个单词找到。

举个例子：用“香蕉.兔子.猴子”能够表示A地址，用“兔子.猴子.香蕉”来表示B地址。这种方法，相似于创建了一个全世界的门址编码系统，而覆盖全世界3*3的位置，要装下全世界，那将是一个多大的数据库呢。这种编码方法让我首先想到的就是，作关键字竞价排名应该是一个不错的生意，该机构还真的作了这件事情。

我喜欢这种表示形式，但弊端确实太大了，自己须要经过API访问才能定位，虽然也提供了离线SDK，但听说关键字竞价排名不能够离线使用。须要网络，而且无编码算法可言，彻底依赖于该机构对位置的定义，这是我最不能接受地方。

经纬度编码的方法其实还有不少，今年也冒出了不少编码方法，罗孚没法一一列举和分析，若有更好的编码方法推荐，也欢迎交流。

总的来讲，罗孚认为，plus code很是适用于位置交换、定位以及基于位置范围的搜索等，若是你的项目中正好有经纬度转码或经纬度范围检索，不妨试试plus code。

附上资料：

plus code 官网，除了了解plus code外，还能够在Google地图上直接查看任何位置的plus code代码。

罗孚的plus code演示页面，能够直接查看图幅编号，基于leftlet+天地图+plus code grid，不过Google的grid瓦片服务器不稳定，你懂的。

Evaluation of Location Encoding Systems，关于地理位置编码的分析比较，Google官方文档，内容较多，英文原版，但很是值得一看。

plus code/open location code github