java - 随机地理坐标(在陆地上，避开海洋)

Question

关于如何生成地球上各个地点的随机坐标(纬度/经度)的任何巧妙想法？纬度/经度。精确到 5 点，避免水体。

    double minLat = -90.00;
    double maxLat = 90.00;      
    double latitude = minLat + (double)(Math.random() * ((maxLat - minLat) + 1));
    double minLon = 0.00;
    double maxLon = 180.00;     
    double longitude = minLon + (double)(Math.random() * ((maxLon - minLon) + 1));
    DecimalFormat df = new DecimalFormat("#.#####");        
    log.info("latitude:longitude --> " + df.format(latitude) + "," + df.format(longitude));

也许我生活在一个梦想的世界里，水的话题是不可避免的……但希望有更好、更清洁、更有效的方法来做到这一点？

编辑

一些很棒的答案/想法——但是，在规模上，假设我需要生成 25,000 个坐标。由于延迟、成本和其他一些因素，寻求外部服务提供商可能不是最佳选择。

Answer 1

处理水体问题将主要是一个数据问题，例如你只想想念海洋还是想念小溪流。您需要使用具有所需数据质量的服务，或者您需要自己获取数据并在本地运行。根据您的编辑，听起来您想走本地数据路线，所以我将重点介绍一种方法。

一种方法是获取陆地区域或水域的 shapefile。然后，您可以生成一个随机点并确定它是否与陆地区域相交(或者，不与水域相交)。

首先，您可能会得到一些低分辨率数据 here然后得到更高分辨率的数据here当您想在海岸线或湖泊/河流/等处获得更好的答案时。您提到您希望将点精确到小数点后 5 位，即 1m 多一点。请注意，如果您获得与该精度匹配的数据，您将拥有一个庞大的数据集。而且，如果您想要真正好的数据，请准备好为此付费。

获得形状数据后，您需要一些工具来帮助您确定随机点的交点。 Geotools是一个很好的起点，可能会满足您的需求。您最终还将查看 opengis 代码(geotools 站点下的文档 - 不确定他们是否使用了它们或什么)和 JTS用于几何处理。使用它，您可以快速打开 shapefile 并开始执行一些交集查询。

    File f = new File ( "world.shp" );
    ShapefileDataStore dataStore = new ShapefileDataStore ( f.toURI ().toURL () );
    FeatureSource<SimpleFeatureType, SimpleFeature> featureSource = 
        dataStore.getFeatureSource ();
    String geomAttrName = featureSource.getSchema ()
        .getGeometryDescriptor ().getLocalName ();

    ResourceInfo resourceInfo = featureSource.getInfo ();
    CoordinateReferenceSystem crs = resourceInfo.getCRS ();
    Hints hints = GeoTools.getDefaultHints ();
    hints.put ( Hints.JTS_SRID, 4326 );
    hints.put ( Hints.CRS, crs );

    FilterFactory2 ff = CommonFactoryFinder.getFilterFactory2 ( hints );
    GeometryFactory gf = JTSFactoryFinder.getGeometryFactory ( hints );

    Coordinate land = new Coordinate ( -122.0087, 47.54650 );
    Point pointLand = gf.createPoint ( land );
    Coordinate water = new Coordinate ( 0, 0 );
    Point pointWater = gf.createPoint ( water );

    Intersects filter = ff.intersects ( ff.property ( geomAttrName ), 
        ff.literal ( pointLand ) );
    FeatureCollection<SimpleFeatureType, SimpleFeature> features = featureSource
            .getFeatures ( filter );

    filter = ff.intersects ( ff.property ( geomAttrName ), 
        ff.literal ( pointWater ) );
    features = featureSource.getFeatures ( filter );

快速解释:

1. 这假设你得到的 shapefile 是多边形数据。线或点的交点不会给你想要的。
2. 第一部分打开 shapefile - 没什么有趣的
3. 您必须获取给定文件的几何属性名称
4. 坐标系的东西 - 您在帖子中指定了纬度/经度，但 GIS 可能要复杂得多。一般来说，我指给你的数据是geographic, wgs84 ，而且，这就是我在这里设置的。但是，如果您不是这种情况，那么您需要确保您在正确的坐标系中处理数据。如果这一切听起来像是胡言乱语，请在谷歌周围搜索有关 GIS/坐标系/基准面/椭球的教程。
5. 生成坐标几何图形和过滤器是不言自明的。生成的要素集要么是空的，这意味着如果您的数据是土地覆盖，坐标在水中，或者不是空的，这意味着相反。

注意:如果你用一组非常随机的点来做这个，你会经常碰到水，你可能需要一段时间才能达到 25k 点。您可能想尝试比真正随机的更好地确定您的点生成范围(例如删除大西洋/太平洋/印度洋的大块区域)。

另外，您可能会发现您的交叉点查询太慢了。如果是这样，您可能需要考虑使用 GDAL 之类的工具创建四叉树索引 (qix) .不过，我不记得 geotools 支持哪些索引类型。