如何判断一个指定的位置点坐标（GPS上的经纬度）是否落在一个多边形区域内

Question

请问您18年的"如何判断一个指定的位置点坐标（GPS上的经纬度）是否落在一个多边形区域内？" 这个有没有方案呢

Answer 1

要判断一个指定的位置点坐标（经纬度）是否落在一个多边形区域内，可以使用点与多边形的射线交点法（Ray Casting Algorithm）。以下是一种常见的实现方法：

1. 获取多边形的顶点坐标：首先，获取多边形的顶点坐标列表，以经纬度形式表示。确保顶点按逆时针或顺时针顺序排列。

2. 将点坐标转换为平面坐标：由于地球是一个球体，需要将经纬度坐标转换为平面坐标。可以使用投影方法（如平面直角坐标系）或球面三角法（如Haversine公式）进行转换。

3. 射线与边的交点计数：对于给定的点P，从P向任意方向发射一条射线（例如，沿着x轴正方向）。计算射线与多边形的边的交点数量。

4. 判断点在多边形内：如果交点数量是奇数，则点在多边形内部。如果交点数量是偶数，则点在多边形外部。

下面是一个示例的伪代码实现：

def point_in_polygon(point, polygon):
    # 将点坐标转换为平面坐标
    x, y = convert_to_plane_coordinates(point)

    # 初始化交点计数
    intersection_count = 0

    # 获取多边形顶点数量
    num_vertices = len(polygon)

    # 遍历多边形的边
    for i in range(num_vertices):
        # 获取当前边的起点和终点
        vertex1 = polygon[i]
        vertex2 = polygon[(i + 1) % num_vertices]

        # 检查射线是否与边相交
        if (vertex1.y > y) != (vertex2.y > y) and x < (vertex2.x - vertex1.x) * (y - vertex1.y) / (vertex2.y - vertex1.y) + vertex1.x:
            # 增加交点计数
            intersection_count += 1

    # 判断点在多边形内部还是外部
    if intersection_count % 2 == 1:
        return True  # 点在多边形内部
    else:
        return False  # 点在多边形外部

请注意，上述代码是一个简化的示例，实际实现可能需要考虑更多的边界情况和精度问题。此外，如果多边形是凸多边形，可以使用更简单的方法进行判断，如点与凸多边形的顶点关系等。

另外，还有其他算法和库可以用于判断点是否在多边形内部，例如射线法、Winding Number算法、GeoJSON库等。您可以根据实际需求选择适合的方法进行实现。