geolocation - 可以使用 S2 库找到 K 个最近点(并且有效)？

Question

背景

大家好，我最近发现了 Google 的开源 S2 库

https://github.com/google/s2geometry

我目前正在编写一个应用程序，需要在给定原始目标点的情况下找到 K 个最近点。目前，我在包含纬度/经度值的列上使用带有地理空间索引的 PostgreSQL 来实现此目的 - 但是，当我注意到 S2 时，我正在寻找替代方案。

问题

我对图书馆比较陌生，有一些疑问。

1)是否可以使用S2库找到K个最近点

2) S2 中的查询与地理空间索引相比有多快(优/劣/相同/等)

Answer 1

Google 的 S2 库是地理散列的一种形式。它可用于显着优化您的地理查找，因为它只是一个哈希/ID 查找。

一种索引方法可能是:

1. 在相当大的 S2 单元级别上索引您关心的所有点。您应该评估您的分数并查看适合您的级别based on this chart .

2. 检索时，将您的搜索点转换为该级别的 S2 单元格，然后基于此拉取所有候选点。

3. (可选，看你关心的精度)计算候选点和搜索点的距离并排序

这种性能提升有一些折衷:

• 在你的点上索引 S2 单元意味着更多的存储空间(每个 id 64 位整数)

• 您可能会错过查询所依据的 S2 单元格之外的点。您可以在 S2 的多个级别上建立索引以确保检索到足够的点。根据您的点密度，这可能不是问题。

• 通过 S2 单元格 ID 检索实际上不会为您提供点之间的距离 - 您必须自己计算

这是来自 Node S2 library 的代码示例:

const s2 = require('@radarlabs/s2');

const user1LongLat = [-73.95772933959961, 40.71623280185081];
const user2LongLat = [-73.95927429199219, 40.71629785715124];
const user3LongLat = [-73.99206161499023, 40.688708709249646];

const user1S2 = ["user1", new s2.CellId(new s2.LatLng(user1LongLat[1], user1LongLat[0])).parent(13)];
const user2S2 = ["user2", new s2.CellId(new s2.LatLng(user2LongLat[1], user2LongLat[0])).parent(13)];
const user3S2 = ["user3", new s2.CellId(new s2.LatLng(user3LongLat[1], user3LongLat[0])).parent(13)];

const groups = {};
[user1S2, user2S2, user3S2].forEach(([userId, cellId]) => {
  const group = groups[cellId.token()] || [];
  group.push(userId);
  groups[cellId.token()] = group;
});

const searchPointLongLat = [-73.98991584777832, 40.69528168934989];
const searchPointS2 = new s2.CellId(new s2.LatLng(searchPointLongLat[1], searchPointLongLat[0])).parent(13);

console.log(searchPointS2.token()); // '89c25a4c'
console.log(groups); // { '89c2595c': [ 'user1', 'user2' ], '89c25a4c': [ 'user3' ] }

const closePoints = groups[searchPointS2.token()];
console.log(closePoints); // [ 'user3' ]

这是一个 map visualization of the S2 tokens that were created .

长话短说，是的，它是一种哈希形式，因此您可以通过牺牲存储空间来获得更快的性能，但您可能需要根据自己的要求调整准确性的某些方面。