geohash.go

package geohash

import (
	"bytes"
)

const (
	BASE32                = "0123456789bcdefghjkmnpqrstuvwxyz"
	MAX_LATITUDE  float64 = 90
	MIN_LATITUDE  float64 = -90
	MAX_LONGITUDE float64 = 180
	MIN_LONGITUDE float64 = -180
)

var (
	bits   = []int{16, 8, 4, 2, 1}
	base32 = []byte(BASE32)
)

// geohash的精度与其长度成正比
// 每个点的geohash值实际上代表了一个区域，这个区域的大小与geohash的精度成反比
// 坐标点的格式为（纬度，经度）
// 将这个区域用一个矩形表示
type Box struct {
	MinLat, MaxLat float64 // 纬度
	MinLng, MaxLng float64 // 经度
}

func (this *Box) Width() float64 {
	return this.MaxLng - this.MinLng
}

func (this *Box) Height() float64 {
	return this.MaxLat - this.MinLat
}

// geohash精度的设定参考 http://en.wikipedia.org/wiki/Geohash
// geohash length	lat bits	lng bits	lat error	lng error	km error
// 1				2			3			±23			±23			±2500
// 2				5			5			± 2.8		± 5.6		±630
// 3				7			8			± 0.70		± 0.7		±78
// 4				10			10			± 0.087		± 0.18		±20
// 5				12			13			± 0.022		± 0.022		±2.4
// 6				15			15			± 0.0027	± 0.0055	±0.61
// 7				17			18			±0.00068	±0.00068	±0.076
// 8				20			20			±0.000085	±0.00017	±0.019

// 输入值：纬度，经度，精度(geohash的长度)
// 返回geohash, 以及该点所在的区域
func Encode(latitude, longitude float64, precision int) (string, *Box) {
	var geohash bytes.Buffer
	var minLat, maxLat float64 = MIN_LATITUDE, MAX_LATITUDE
	var minLng, maxLng float64 = MIN_LONGITUDE, MAX_LONGITUDE
	var mid float64 = 0

	bit, ch, length, isEven := 0, 0, 0, true
	for length < precision {
		if isEven {
			if mid = (minLng + maxLng) / 2; mid < longitude {
				ch |= bits[bit]
				minLng = mid
			} else {
				maxLng = mid
			}
		} else {
			if mid = (minLat + maxLat) / 2; mid < latitude {
				ch |= bits[bit]
				minLat = mid
			} else {
				maxLat = mid
			}
		}

		isEven = !isEven
		if bit < 4 {
			bit++
		} else {
			geohash.WriteByte(base32[ch])
			length, bit, ch = length+1, 0, 0
		}
	}

	b := &Box{
		MinLat: minLat,
		MaxLat: maxLat,
		MinLng: minLng,
		MaxLng: maxLng,
	}

	return geohash.String(), b
}

// 计算该点（latitude, longitude）在精度precision下的邻居 -- 周围8个区域+本身所在区域
// 返回这些区域的geohash值，总共9个
func GetNeighbors(latitude, longitude float64, precision int) []string {
	geohashs := make([]string, 9)

	// 本身
	geohash, b := Encode(latitude, longitude, precision)
	geohashs[0] = geohash

	// 上下左右
	geohashUp, _ := Encode((b.MinLat+b.MaxLat)/2+b.Height(), (b.MinLng+b.MaxLng)/2, precision)
	geohashDown, _ := Encode((b.MinLat+b.MaxLat)/2-b.Height(), (b.MinLng+b.MaxLng)/2, precision)
	geohashLeft, _ := Encode((b.MinLat+b.MaxLat)/2, (b.MinLng+b.MaxLng)/2-b.Width(), precision)
	geohashRight, _ := Encode((b.MinLat+b.MaxLat)/2, (b.MinLng+b.MaxLng)/2+b.Width(), precision)

	// 四个角
	geohashLeftUp, _ := Encode((b.MinLat+b.MaxLat)/2+b.Height(), (b.MinLng+b.MaxLng)/2-b.Width(), precision)
	geohashLeftDown, _ := Encode((b.MinLat+b.MaxLat)/2-b.Height(), (b.MinLng+b.MaxLng)/2-b.Width(), precision)
	geohashRightUp, _ := Encode((b.MinLat+b.MaxLat)/2+b.Height(), (b.MinLng+b.MaxLng)/2+b.Width(), precision)
	geohashRightDown, _ := Encode((b.MinLat+b.MaxLat)/2-b.Height(), (b.MinLng+b.MaxLng)/2+b.Width(), precision)

	geohashs[1], geohashs[2], geohashs[3], geohashs[4] = geohashUp, geohashDown, geohashLeft, geohashRight
	geohashs[5], geohashs[6], geohashs[7], geohashs[8] = geohashLeftUp, geohashLeftDown, geohashRightUp, geohashRightDown

	return geohashs
}