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

 

 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

intaoi_util::build_gridindex() {     // build index for each aoi     for(size_tj=0;j<aois.size();++j){         aoi_index idx;         idx=j;         AOI*aoi_ptr=&aois[j];         build_gridindex(aoi_ptr,idx);     }       return0; }

 

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。

 

 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27

intaoi_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     typedefgrid_index::iterator grid_map_it;     for(size_ta=size_t(min_x/mesh_size);a<=size_t(max_x/mesh_size);a++){         for(size_tb=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);             }         }     }     return0; }

2,为每个检索点找到所在的mesh 和每个mesh中的aoi

 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

AOI*aoi_util::get_aoi_for_point(ll_tx,ll_ty) {     uint32_t mesh_id=get_id_by_xy(x,y);     typedefgrid_index::const_iterator grid_map_it;     typedefindex_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)){                 returnaoi_i;             }         }     }     returnNULL; }

 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。

 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

boolAOI::is_point_inside(ll_tx,ll_ty) {     typedefvertexes_t::iterator v_iterator;     v_iterator it,pre_it;     booloddNodes=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;     }       returnoddNodes; }

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++

 

1 2 3 4

uint32_t aoi_util::get_id_by_grid(uint32_ta,uint32_tb) { return((a&0xffff)<<16)|(b&0xffff); }