建立网格索引(代码）

见原文，转自http://longriver.me/?p=355

1. 空间检索中网格索引的引入
   1. 网页的检索需要对每篇文档建立倒排索引，空间检索中，需要对每个地域建立网格索引。
   2. 简单说就是要将地域划分成一个个的网格(mesh)，每个网格有个单独的id，唯一标示，利用局部性原理，给出一个点，检索附近的点的时候，只需要计算相邻网格中的点，省去了全局的计算。图1 给出了网格的示例
   3. 一般会应用场景是，给定一个点，计算器最近邻的几个地点，或者是判断一个坐标点是否落在一个区域内

           

图1，将一个地域划分为网格，并给每个网格唯一id

 

图2，AOI:圆明园，天安门，森林公园

假设一种空间检索的应用场景，现在有一堆面状的区域，我们知道这些面状区域（AOI area of interest）的轮廓如图2，我们有一些坐标点，那么如何判断这些坐标点是否落在aoi里，落到了哪个区域里呢？

完成这项工作，需要三步：

• 1，为面状区域制作索引，不要求很精确
• 2，求出每个检索点落在那个网格中
• 3，判断检索点是否落在AOI中（判断点是否在一个多边形中）

1.为面状区域建立索引

 

 

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int aoi_util :: build_gridindex ( ) {      // build index for each aoi      for ( size_t j = 0 ; j < aois . size ( ) ; ++ j ) {          aoi_index idx ;          idx = j ;          AOI * aoi_ptr = &aois [ j ] ;          build_gridindex ( aoi_ptr , idx ) ;      }         return 0 ; }

 

Mesh_size 可以根据一共检索区域的大小来进行设定，在我们的应用场景下设为1000，指每个网格的大小为1000m。

 

 

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int aoi_util :: build_gridindex ( AOI * aoi_ptr , aoi_index idx ) {      ll_t min_x , min_y , max_x , max_y ;      //get every aoi's leftmost rightmost ,ceiling,bottom      min_x = aoi_ptr -> min_boundx ( ) ;      min_y = aoi_ptr -> min_boundy ( ) ;      max_x = aoi_ptr -> max_boundx ( ) ;      max_y = aoi_ptr -> max_boundy ( ) ;      // get every grid id      typedef grid_index :: iterator grid_map_it ;      for ( size_t a = size_t ( min_x / mesh_size ) ; a <= size_t ( max_x / mesh_size ) ; a ++ ) {          for ( size_t b = size_t ( min_y / mesh_size ) ; b <= size_t ( max_y / mesh_size ) ; b ++ ) {              uint32_t id = get_id_by_grid ( a , b ) ;              grid_map_it it = grid2index . find ( id ) ;              if ( it == grid2index . end ( ) ) {                  index_value idx_vl ;                  idx_vl . push_back ( idx ) ;                    // each grid may have more than one aoi                  grid2index . insert ( std :: pair < uint32_t , index_value > ( id , idx_vl ) ) ;              } else {                  it -> second . push_back ( idx ) ;              }          }      }      return 0 ; }

2,为每个检索点找到所在的mesh 和每个mesh中的aoi

 

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AOI * aoi_util :: get_aoi_for_point ( ll_t x , ll_t y ) {      uint32_t mesh_id = get_id_by_xy ( x , y ) ;      typedef grid_index :: const_iterator grid_map_it ;      typedef index_value :: iterator index_value_it ;      index_value idx_list ;      grid_map_it it = grid2index . find ( mesh_id ) ;      if ( it != grid2index . end ( ) ) {          idx_list    = it -> second ;          for ( index_value_it iv_it = idx_list . begin ( ) ; iv_it != idx_list . end ( ) ; ++ iv_it ) {              aoi_index idx =    * iv_it ;              AOI    * aoi_i = & ( aois [ idx ] ) ;              // determine if poinxy in this aoi              if ( aoi_i -> is_point_inside ( x , y ) ) {                  return aoi_i ;              }          }      }      return NULL ; }

 3,判断一个point 是否在aoi里面，一个aoi其本质上是一个多边形，由顶点描述，因此现在有很多现成的算法讲如何判断一个点是否落在多边形中，参照这边博文http://alienryderflex.com/polygon/讲的非常详细，代码实现如下，具体原理，请阅读博文。

 

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bool AOI :: is_point_inside ( ll_t x , ll_t y ) {      typedef vertexes_t :: iterator v_iterator ;      v_iterator it , pre_it ;      bool oddNodes = 0 ;              // vertexes are polygon’s vertexes vector      it = pre_it = vertexes . begin ( ) ;      for ( ; it != vertexes . end ( ) ; ++ it )      {             if ( ( it -> second < y && pre_it -> second >= y )          || ( pre_it -> second < y && it -> second >= y )          && ( it -> first <= x || it -> second <= x ) ) {              oddNodes ^= ( it -> first + ( y - it -> second ) / ( pre_it -> second - it -> second ) \                        * ( pre_it -> first - it -> first ) < x ) ;          }             pre_it = it ;      }         return oddNodes ; }

4,剩余的一些代码，如如何对grid去hash值，可以自己去实现，贴上我们的实现，仅作参考：

 

 

 

 

 

C++

 

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uint32_t aoi_util :: get_id_by_grid ( uint32_t a , uint32_t b ) { return ( ( a & 0xffff ) << 16 ) | ( b & 0xffff ) ; }

转载于:https://www.cnblogs.com/harveyaot/p/3627056.html