我需要用户能够在地图上绘制复杂的多边形,然后让应用程序检查给定的经度/纬度是否位于该多边形内。
我只能找到使用不补偿地球曲率的简单 x/y 笛卡尔坐标系的算法。
用户在 PC 上绘制多边形,其中点通过无线电传输到嵌入式设备,然后需要检查给定多边形是否位于其当前位置(从 GPS 获取)。
由于这是针对嵌入式设备的,因此我无法使用大型库,而是需要算法自己执行检查或使用非常小的库。但我似乎无法找到任何这样的算法。
这是我在 C# 中为包含顶点列表的 Polygon 类编写的实现。它不考虑地球的曲率。相反,您会在运行之前将多边形预处理为更小的段。
该算法的性能非常好。即使对于具有数千条边的多边形,它也可以在我的桌面上大约一两毫秒内完成。
代码已经优化了很多,所以不像伪代码那样可读。
public bool Contains(GeoLocation location)
{
if (!Bounds.Contains(location))
return false;
var lastPoint = _vertices[_vertices.Length - 1];
var isInside = false;
var x = location.Longitude;
foreach (var point in _vertices)
{
var x1 = lastPoint.Longitude;
var x2 = point.Longitude;
var dx = x2 - x1;
if (Math.Abs(dx) > 180.0)
{
// we have, most likely, just jumped the dateline (could do further validation to this effect if needed). normalise the numbers.
if (x > 0)
{
while (x1 < 0)
x1 += 360;
while (x2 < 0)
x2 += 360;
}
else
{
while (x1 > 0)
x1 -= 360;
while (x2 > 0)
x2 -= 360;
}
dx = x2 - x1;
}
if ((x1 <= x && x2 > x) || (x1 >= x && x2 < x))
{
var grad = (point.Latitude - lastPoint.Latitude) / dx;
var intersectAtLat = lastPoint.Latitude + ((x - x1) * grad);
if (intersectAtLat > location.Latitude)
isInside = !isInside;
}
lastPoint = point;
}
return isInside;
}
基本思想是找到跨越您正在测试的点的“x”位置的多边形的所有边。然后你会发现它们中有多少与在你的点上方延伸的垂直线相交。如果偶数在该点上方交叉,那么您就在多边形之外。如果上面有一个奇数交叉,那么你就在里面。
良好的解释和简单的 C 代码,您可以将其转换为您的需要
http://alienryderflex.com/polygon/
如果您有许多不重叠的多边形,请将多边形检查与 RTree 结合起来,以便快速剔除搜索树。