百度地图的工具类
本工具类中包含方法：
- 计算两个坐标的距离（百度坐标系）
- 判断点是否在区域范围内
- 得到指定坐标点到围栏中的最短距离
- 计算经纬度围成的实际面积
注：个人在区域围栏的坐标是json对象，在使用时请根据自己的需求修改该部分代码
{
"paths": [{
"lng": 104.049857,
"lat": 30.661122
},
{
"lng": 104.051941,
"lat": 30.659196
},
{
"lng": 104.048491,
"lat": 30.658699
},
{
"lng": 104.048851,
"lat": 30.660936
},
{
"lng": 104.049857,
"lat": 30.661122
}
],
"centerPosition": {
"lng": 104.049426,
"lat": 30.658885
}
}
从上面可以看到，这是我自己项目中围栏的json，paths是围栏坐标，centerPosition是中心坐标点。
import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
import org.gavaghan.geodesy.Ellipsoid;
import org.gavaghan.geodesy.GeodeticCalculator;
import org.gavaghan.geodesy.GeodeticCurve;
import org.gavaghan.geodesy.GlobalCoordinates;
import java.math.BigDecimal;
import java.util.List;
import static com.alibaba.fastjson.JSON.*;
/**
* @author gongl
* @date 2022-02-25
*/
public class BaiDuUtils {
/**
* 计算两个坐标的距离（百度坐标系）
*
* @param lng1 第一个坐标的经度
* @param lat1 第一个坐标的维度
* @param lng2 第二个坐标的经度
* @param lat2 第二个坐标的维度
* @return 两个坐标之间的距离（单位：米，保留2位小数）
*/
public static double getDistanceMeter(double lng1, double lat1, double lng2, double lat2) {
GlobalCoordinates source = new GlobalCoordinates(lat1, lng1);
GlobalCoordinates target = new GlobalCoordinates(lat2, lng2);
GeodeticCurve geoCurve = new GeodeticCalculator().calculateGeodeticCurve(Ellipsoid.Sphere, source, target);
BigDecimal b = BigDecimal.valueOf(geoCurve.getEllipsoidalDistance());
return b.setScale(2, BigDecimal.ROUND_DOWN).doubleValue();
}
/**
* 判断点是否在区域范围内 （ {"paths":[{"lng":104.049857,"lat":30.661122},{"lng":104.051941,"lat":30.659196},{"lng":104.048491,"lat":30.658699},{"lng":104.048851,"lat":30.660936}],"centerPosition":{"lng":104.049426,"lat":30.658885}}）
*
* @param lng 点的经度
* @param lat 点的维度
* @param area 区域坐标
* @return 结果
*/
public static boolean IsPtInPoly(double lng, double lat, String area) {
JSONObject jsonObject = parseObject(area);
String paths = jsonObject.getString("paths");
List<PointInfo> pts = parseArray(paths, PointInfo.class);
int N = pts.size();
int intersectCount = 0; //交叉点的个数
double precision = 2e-10; //浮点类型计算时候与0比较时候的容差
PointInfo p1, p2;// 相邻的顶点
p1 = pts.get(0);
for (int i = 1; i <= N; ++i) {
if (lng == p1.getLng() && lat == p1.getLat()) {
//在点上
return true;
}
p2 = pts.get(i % N);
if (lng < Math.min(p1.getLng(), p2.getLng()) || lng > Math.max(p1.getLng(), p2.getLng())) {
p1 = p2;
continue;
}
if (lng > Math.min(p1.getLng(), p2.getLng()) && lng < Math.max(p1.getLng(), p2.getLng())) {
if (lat <= Math.max(p1.getLat(), p2.getLat())) {
if (p1.getLng().doubleValue() == p2.getLng().doubleValue() && lat >= Math.min(p1.getLat(), p2.getLat())) {
return true;
}
if (p1.getLat().doubleValue() == p2.getLat().doubleValue()) {
if (p1.getLat() == lat) {
return true;
} else {
++intersectCount;
}
} else {
double xinters = (lng - p1.getLng()) * (p2.getLat() - p1.getLat()) / (p2.getLng() - p1.getLng()) + p1.getLat();
if (Math.abs(lat - xinters) < precision) {
return true;
}
if (lat < xinters) {
++intersectCount;
}
}
}
} else {
if (lng == p2.getLng() && lat <= p2.getLat()) {
PointInfo p3 = pts.get((i + 1) % N);
if (lng >= Math.min(p1.getLng(), p3.getLng()) && lng <= Math.max(p1.getLng(), p3.getLng())) {
++intersectCount;
} else {
intersectCount += 2;
}
}
}
p1 = p2;
}
return intersectCount % 2 != 0;
}
/**
* 得到指定坐标点到围栏中的最短距离
* {"paths":[{"lng":104.049857,"lat":30.661122},{"lng":104.051941,"lat":30.659196},{"lng":104.048491,"lat":30.658699},{"lng":104.048851,"lat":30.660936}],"centerPosition":{"lng":104.049426,"lat":30.658885}}
*
* @param lng 点的经度
* @param lat 点的维度
* @param area 区域坐标
* @return 结果 （单位：米，保留2位小数）
*/
public static double getDistance(double lng, double lat, String area) {
JSONObject jsonObject = parseObject(area);
String paths = jsonObject.getString("paths");
List<PointInfo> ps = parseArray(paths, PointInfo.class);
//得到最小距离的坐标点
PointInfo minPoint;
int index = -1;
double min = Double.MAX_VALUE;
for (int i = 0; i < ps.size() - 1; i++) {
double x = ps.get(i).getLng();
double y = ps.get(i).getLat();
double sqrt = getDistanceMeter(lng, lat, x, y);
if (sqrt <= min) {
min = sqrt;
index = i;
}
}
if (min == 0) {
return 0;
}
//获取距离最近的点
if (index != -1) {
minPoint = ps.get(index);
PointInfo beforePoint;
PointInfo afterPoint;
if (index == ps.size() - 1) {
afterPoint = ps.get(0);
} else {
afterPoint = ps.get(index + 1);
}
if (index == 0) {
beforePoint = ps.get(ps.size() - 1);
} else {
beforePoint = ps.get(index - 1);
}
double a1;
double b1;
double c1;
// 海伦公式 得到三点围成三角形的面积
a1 = getDistanceMeter(lng, lat, minPoint.lng, minPoint.lat);
b1 = getDistanceMeter(minPoint.lng, minPoint.lat, beforePoint.lng, beforePoint.lat);
c1 = getDistanceMeter(lng, lat, beforePoint.lng, beforePoint.lat);
//判断三角形是否为锐角三角形
boolean acuteAngle1 = isAcuteAngle(a1, b1, c1);
double h1 = a1;//距离 如果是锐角三角形 则高为最短距离,如果是钝角三角形,则最短距离是锁到最近点
if (acuteAngle1) {
double p1 = (a1 + b1 + c1) / 2;
double S1 = Math.sqrt(p1 * (p1 - a1) * (p1 - b1) * (p1 - c1));
//求高
h1 = (2 * S1) / b1;
}
double b2;
double c2;
// 海伦公式 得到三点围城三角形的面积
b2 = getDistanceMeter(afterPoint.lng, afterPoint.lat, minPoint.lng, minPoint.lat);
c2 = getDistanceMeter(lng, lat, afterPoint.lng, afterPoint.lat);
double h2 = a1;
boolean acuteAngel2 = isAcuteAngle(a1, b2, c2);
if (acuteAngel2) {
double p2 = (a1 + b1 + c1) / 2;
double S2 = Math.sqrt(p2 * (p2 - a1) * (p2 - b2) * (p2 - c2));
//求高
h2 = (2 * S2) / b1;
}
return Math.min(h1, h2);
}
return 0;
}
/**
* 计算经纬度围成的实际面积
*
* @param area 区域点位坐标
* @return 结果 （单位：平方米）
*/
public static double getArea(String area) {
JSONObject jsonObject = parseObject(area);
String paths = jsonObject.getString("paths");
List<PointInfo> ps = parseArray(paths, PointInfo.class);
double sJ = 6378137;
double Hq = 0.017453292519943295;
double c = sJ * Hq;
double d = 0;
if (3 > ps.size()) {
return 0;
}
for (int i = 0; i < ps.size() - 1; i++) {
PointInfo h = ps.get(i);
PointInfo k = ps.get(i + 1);
double u = h.lng * c * Math.cos(h.lat * Hq);
double hhh = h.lat * c;
double v = k.lng * c * Math.cos(k.lat * Hq);
d = d + (u * k.lat * c - v * hhh);
}
PointInfo g1 = ps.get(ps.size() - 1);
PointInfo point = ps.get(0);
double eee = g1.lng * c * Math.cos(g1.lat * Hq);
double g2 = g1.lat * c;
double k = point.lng * c * Math.cos(point.lat * Hq);
d += eee * point.lat * c - k * g2;
return BigDecimal.valueOf(0.5 * Math.abs(d)).doubleValue();
}
/**
* 判断是否锐角三角形
*/
private static boolean isAcuteAngle(double a, double b, double c) {
return ((a * a + b * b - c * c) >= 0) && ((a * a + c * c - b * b) >= 0);
}
public static class PointInfo {
private Double lng;
private Double lat;
public PointInfo() {
}
public PointInfo(Double lng, Double lat) {
this.lng = lng;
this.lat = lat;
}
public Double getLng() {
return lng;
}
public void setLng(Double lng) {
this.lng = lng;
}
public Double getLat() {
return lat;
}
public void setLat(Double lat) {
this.lat = lat;
}
}
}