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php+mongodb判断坐标是否在指定多边形区域内的实例

0 mongodb

针对“php+mongodb判断坐标是否在指定多边形区域内”的实现，我们需要按照以下步骤进行：

1.准备工作

首先，需要安装MongoDB和PHP的扩展库MongoDB driver。在此不再赘述。

其次，需要安装一个支持geoJSON数据的MongoDB插件，geoJSON数据是一种用于表示地球上任意一个二维平面片的JSON格式数据，可以更加准确地表示地理位置信息。在此我们使用MongoDB 3.2版本及以上的官方插件mongo-compass-1.14.0-win32-x64.msi。

2.插入多边形区域数据

接下来，将多边形区域的数据插入MongoDB数据库中。MongoDB支持GeoJSON格式的数据。示例代码如下：

var data = {
    name: "polygon1", // 多边形区域名称，可选
    geometry: {
        type: "Polygon", // 几何类型（多边形）
        coordinates: [
            [
                [113.321457, 23.195468],
                [113.325632, 23.194388],
                [113.327300, 23.196693],
                [113.323367, 23.199188],
                [113.319407, 23.197011],
                [113.321457, 23.195468]
            ]
        ]
    }
};
db.polygons.insert(data);

GeoJSON数据的几何类型有Point、LineString、Polygon、MultiPoint、MultiLineString、MultiPolygon、GeometryCollection七种。

以上代码中，我们插入了一个名为“polygon1”的多边形区域，它的坐标点是一个二维数组，由经纬度坐标组成。注意：坐标点的顺序必须是按照顺时针或逆时针的方向排列，末尾坐标点必须与第一个坐标点相同（闭合区域）。

3.查询坐标是否在指定多边形区域内

接下来，在PHP脚本中实现函数判断坐标是否在指定多边形区域内。示例代码如下：

/**
 * 功能：判断坐标是否在指定多边形区域内
 * 参数：$lon 经度；$lat 纬度；$polygon 多边形区域名称
 * 返回：该点是否在指定多边形区域内
 */
function isInsidePolygon($lon, $lat, $polygon) {
    // 连接MongoDB数据库
    $m = new MongoDB\Driver\Manager("mongodb://localhost:27017");

    // 创建查询命令
    $command = new MongoDB\Driver\Command([
        'geoNear' => 'polygons', // 要查询的集合
        'near' => ['type' => 'Point', 'coordinates' => [$lon, $lat]], // 测试点
        'spherical' => true, // 球面距离
        'maxDistance' => 5000, // 最大距离，单位：米
        'query' => ['name' => $polygon], // 要查询的区域名称
    ]);

    // 执行查询命令
    $cursor = $m->executeCommand('test', $command);

    // 解析查询结果
    foreach ($cursor as $document) {
        $result = $document->results;

        foreach ($result as $item) {
            if ($item->dis !== NULL) { // 查询成功
                return true;
            }
        }
    }

    return false; // 查询失败
}

以上代码中，我们使用MongoDB的geoNear命令进行查询。该命令能够查询给定点与指定集合中所有点的距离，并返回距离最近的点的信息。查询过程主要包括以下几个步骤：

  1. 创建查询命令，参数包括：要查询的集合名称、测试点、距离单位、最大距离范围、要查询的区域名称等；
  2. 执行查询命令，返回查询结果；
  3. 解析查询结果，判断测试点与多边形区域是否相交。

具体实现过程可以参考以上示例代码。

示例说明

下面分别给出两个示例说明：

示例1：判断某个点是否在指定多边形区域内

假如我们有一个多边形区域，名为“polygon1”，坐标点为：[[113.321457, 23.195468],[113.325632, 23.194388],[113.327300, 23.196693],[113.323367, 23.199188],[113.319407, 23.197011],[113.321457, 23.195468]]。现在需要判断一个点（113.322678, 23.197958）是否在该多边形区域内，我们只需要调用以上提到的isInsidePolygon函数即可。示例代码如下：

$lon = 113.322678;
$lat = 23.197958;
$polygon = "polygon1";
$result = isInsidePolygon($lon, $lat, $polygon);
if ($result) {
    echo "该点在指定多边形区域内。";
} else {
    echo "该点不在指定多边形区域内。";
}

示例2：批量查询坐标是否在指定多边形区域内

假如现在有一个包含多个坐标点的数组，现在需要判断每一个坐标点是否在某个多边形区域内，我们可以使用循环进行批量查询。示例代码如下：

$points = [
    ['lon' => 113.322678, 'lat' => 23.197958],
    ['lon' => 113.324847, 'lat' => 23.197962],
    ['lon' => 113.327011, 'lat' => 23.197969],
];

$polygon = "polygon1";

foreach ($points as $p) {
    $result = isInsidePolygon($p['lon'], $p['lat'], $polygon);
    if ($result) {
        echo "坐标[".$p['lon'].",".$p['lat']."]在指定多边形区域内。";
    } else {
        echo "坐标[".$p['lon'].",".$p['lat']."]不在指定多边形区域内。";
    }
}

在以上两个示例中，如果输出的结果为“该点在指定多边形区域内。”或“坐标[x,y]在指定多边形区域内。”，则表示该点或坐标在指定的多边形区域内；如果输出的结果为“该点不在指定多边形区域内。”或“坐标[x,y]不在指定多边形区域内。”，则表示该点或坐标不在指定的多边形区域内。