GEO Hash 编码

GeoHash 的编码过程是通过将地理坐标（经度和纬度）转化为二进制数值，并将它们交替合并，最终生成一个基于二进制的编码。这一过程本质上是通过 逐步划分经纬度的范围 来实现的，每次划分都会生成一个二进制值，最终将这些二进制值交替组合来表示地理位置。

以下是 GeoHash 编码过程中二进制划分的详细步骤和解释：

GeoHash 编码过程从定义地球的经纬度范围开始：

• 经度范围：[-180, 180]
• 纬度范围：[-90, 90]

我们要将这些范围不断细分，直到达到需要的精度。

GeoHash 的二进制编码基于 二分法，每次将经纬度范围一分为二。通过选择左半边或右半边（对于经度）或上半边或下半边（对于纬度）来确定最终的经纬度位置。

• 经度的范围是 [-180°, 180°]。每次划分都会选择其中的左半部分或右半部分，并根据选择产生一个二进制位。
• 每次选择：

• • 如果位置在中线的左边，选择左半边（表示为 0）。
  • 如果位置在中线的右边，选择右半边（表示为 1）。

• 纬度的范围是 [-90°, 90°]，同样的规则适用：

• • 如果位置在中线的下方，选择下半边（表示为 0）。
  • 如果位置在中线的上方，选择上半边（表示为 1）。

假设我们有一个地理坐标 (latitude = 40.748817, longitude = -73.985428)，并希望编码为 GeoHash。我们会逐步划分经纬度范围，直到达到所需的精度。

让我们以经纬度 (latitude = 40.748817, longitude = -73.985428) 为例，演示详细的二进制划分过程。

• • 中线是 0。
  • 由于 longitude = -73.985428，它位于中线的左侧，所以选择左半边（即范围 [-180, 0]）。
  • 记录二进制值：0。

• • 由于 longitude = -73.985428，它在中线的右侧，所以选择右半边（即范围 [-90, 0]）。
  • 记录二进制值：1。

• • 由于 longitude = -73.985428，它在中线的左侧，所以选择左半边（即范围 [-90, -45]）。
  • 记录二进制值：0。

• • 由于 longitude = -73.985428，它在中线的左侧，所以选择左半边（即范围 [-90, -67.5]）。
  • 记录二进制值：0。

• • 由于 longitude = -73.985428，它在中线的右侧，所以选择右半边（即范围 [-78.75, -67.5]）。
  • 记录二进制值：1。

• • 由于 longitude = -73.985428，它在中线的左侧，所以选择左半边（即范围 [-78.75, -73.125]）。
  • 记录二进制值：0。

• • 由于 longitude = -73.985428，它在中线的右侧，所以选择右半边（即范围 [-75.9375, -73.125]）。
  • 记录二进制值：1。

继续类似的划分，最终得到经度的二进制值（经过多次划分后，得到的二进制位数决定了 GeoHash 的精度）。

• • 中线是 0。
  • 由于 latitude = 40.748817，它位于中线的右侧，所以选择右半边（即范围 [0, 90]）。
  • 记录二进制值：1。

• • 由于 latitude = 40.748817，它位于中线的左侧，所以选择左半边（即范围 [0, 45]）。
  • 记录二进制值：0。

• • 由于 latitude = 40.748817，它位于中线的右侧，所以选择右半边（即范围 [22.5, 45]）。
  • 记录二进制值：1。

• • 由于 latitude = 40.748817，它位于中线的右侧，所以选择右半边（即范围 [33.75, 45]）。
  • 记录二进制值：1。

继续类似的划分，最终得到纬度的二进制值。

经过以上步骤，你将得到两个二进制数：一个用于表示经度，一个用于表示纬度。接下来，GeoHash 将交替合并这些二进制位。

假设我们已经得到了以下的二进制值：

• 经度：0100100010100001...
• 纬度：110101011101...

GeoHash 的编码将这些二进制值交替合并，如下所示：

 经度位 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 ... 纬度位 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 0 ... 合并后的二进制位：010010001110101011011100101101...

最终，交替合并后的二进制值将被切割成 5 位一组，然后每组用 Base32 编码映射为一个字符。

例如，01001 可能映射为字符 q，11010 映射为 8，以此类推。

最终的 GeoHash 编码结果是一个 Base32 编码的字符串，通常会是类似 9q8yy 的格式。

GeoHash 的二进制编码过程可以分为以下几个步骤：

通过调整二进制串的长度，你可以控制 GeoHash 的精度，精度越高，GeoHash 字符串的长度越长，表示的地理位置就越精确。