一种基于GeoHash的地理围栏事件实时监测方法技术

本发明专利技术提供了一种基于GeoHash的地理围栏事件实时监测方法，包括如下步骤：步骤1、创建地理围栏，由地理围栏边界数据集生成一系列GeoHash编码，将GeoHash编码和地理围栏id插入至地理围栏表中；步骤2、基于GeoHash编码和射线法进行地理围栏监测。本发明专利技术先使用射线法和GeoHash编码检索法均可一次性粗略判定目标与所有围栏的关系，仅需要对两种判定结果不一致的围栏进行精确计算围栏与目标的关系，大幅度降低监测的时间，提高触发警报的实时性，实时目标报警的时延相应会降低，提高监测效率；降低了对发送端速率的影响。

A real-time monitoring method of geofence events based on geohash

【技术实现步骤摘要】
一种基于GeoHash的地理围栏事件实时监测方法
本专利技术涉及地理位置定位领域，尤其涉及一种地理围栏事件实时监测方法。
技术介绍
随着近年来GPS技术的不断发展和各类移动终端的使用率逐渐增高，各种基于位置的服务随之涌入我们的生活。实时地理位置相结合地理围栏技术为军事行业提供了安全保障，为人民的生活提供了极大的便利，特别是在我们日常出行和订餐服务等。大规模的移动终端，实时发送定位信息，导致每秒都有海量数据产生，数据是不间断的。全球各地每秒会产生庞大的数据量，而我们的需求往往是关注一些重点区域的数据变化。地理围栏即可满足我们的需求。地理围栏是LBS(LocationBasedService)的一种新型应用，其搭载卫星定位终端的移动设备进入或离开特定区域时产生事件报警，目前被广泛用于共享单车、儿童定位手表、网约车、外卖送餐等应用场景。传统地理围栏监测方法采用Geometry空间关系判断算法，该方案精度较高，但时间复杂度较高，难以应对海量目标、大量围栏场景下的实时事件监控的需求。且随围栏数量增加，监测过程耗时呈倍数增长。传统的目标进入(或退出)地理围栏的监测方案，获取地理围栏的边界数据，目标更新实时地理位置后，跟地理围栏边界数据进行比较，判断目标是否进入(或退出)地理围栏，实现目标进入(或退出)地理围栏的监测。现有地理围栏监测方案的缺点如下：1、效率低：现有方案中判断目标进入或离开围栏的方法是通过地理围栏边界数据集与目标经纬度的比较，如地理围栏为国家、省或市这种不规则图形，其边界数据集数据量较大，监测过程非常耗时，且每次只能判断目标与一个地理围栏的关系，如果有多个地理围栏，监测过程耗时呈倍数增长。2.实时性低：地理围栏事件监测的数据为实时数据，现有方案，对于每一个目标监测过程耗时过长，会导致数据的积压，后续数据监测后触发警报的实时性能降低。3.影响实时数据发送速率：如果采用TCP的方式发送实时数据，地理围栏监测耗时长，每秒服务处理的数据量低，会降低TCP端数据的发送速率。
技术实现思路
为了解决以上技术问题，本专利技术采用基于射线法和GeoHash的地理围栏事件实时监测方法，可以大幅度缩小监测过程的耗时。本专利技术的技术方案如下：一种基于GeoHash的地理围栏事件实时监测方法，包括如下步骤：步骤1、创建地理围栏，由地理围栏边界数据集生成一系列GeoHash编码，将GeoHash编码和地理围栏id插入至地理围栏表中；步骤2、基于GeoHash编码和射线法进行地理围栏监测。所述步骤1进一步包括如下步骤：步骤1.1、创建地理围栏并记录该地理围栏关注事件，所述关注事件是指进入或退出事件；步骤1.2、将地理围栏的地理信息存储至地理围栏表，根据围栏边界集数据存储其最大经度、最大纬度、最小经度、最小纬度，并以目标位置为起点向右创建一条水平线段；步骤1.3、由地理围栏边界数据集生成一系列GeoHash编码，将GeoHash编码和地理围栏id插入至地理围栏表中。所述步骤2基于GeoHash编码和射线法进行地理围栏监测包括如下步骤：步骤2.1、接入携带数据经纬度信息目标GPS实时数据流；步骤2.2、获取目标的位置信息；步骤2.3、以目标为起点生成一条与赤道相平行的线段，终点为二维地图右边缘；步骤2.4、根据地理围栏表中围栏最大经度、最大纬度、最小经度、最小纬度生成地理围栏最小外接矩形；步骤2.5、使用射线法判断目标与地理围栏的关系；计算线段与所有地理围栏外接矩形相交点的个数，相交点非奇数执行步骤2.6；相交点为奇数执行步骤2.10；步骤2.6、判断缓存中是否存在该目标，如存在执行步骤2.7，不存在则执行步骤2.16；步骤2.7、判断缓存中与目标相关地理围栏是否存在地理围栏关注离开事件，如存在执行步骤2.8，不存在则执行步骤2.16；步骤2.8、触发警报；步骤2.9、删除缓存中目标与地理围栏的关系记录，执行步骤2.16；步骤2.10、根据目标位置信息计算长度为10的GeoHash编码；步骤2.11、在地理围栏编码表中模糊查询目标的GeoHash值，计算查询结果中地理围栏id集合与步骤2.5中相交点非奇数地理围栏id集合的差集，对查询结果集执行步骤2.12；步骤2.12、判断缓存中是否存在该目标，如存在执行步骤2.15，不存在则执行步骤2.13；步骤2.13、判断缓存中与目标相关地理围栏是否存在关注进入事件，如存在执行步骤2.8，不存在则执行步骤2.16；步骤2.14、更新缓存中目标与地理围栏的关系；步骤2.15、对步骤2.11中产生的差集数据精确定位围栏与目标的关系，确定围栏与目标的关系后执行步骤2.12～2.14；步骤2.16、下一个目标重复步骤2.2～2.15。所述步骤1.2还包括：使用射线法一次粗略判断目标与所有围栏的位置关系，快速确定目标不在哪些地理围栏。所述步骤1.3还包括：地理围栏内部区域换成GoeHash编码集，基于GeoHash，相同区域有公共前缀的特性一次粗略判断目标与所有地理围栏的位置关系，快速确定目标在哪些地理围栏内。本专利技术的技术方案相对于与技术方案，具有如下优点：1.提高监测效率：射线法和GeoHash编码检索法均可一次性粗略判定目标与所有围栏的关系，使用射线法可确定目标是否在围栏外，使用GeoHash编码检索可确定目标是否在围栏内。仅需要对两种判定结果不一致的围栏进行精确计算围栏与目标的关系，大幅度降低监测的时间。2.提高触发警报的实时性：提高了地理围栏监测效率，实时目标报警的时延相应会降低。3.降低对发送端速率的影响：提高了地理围栏监测效率，数据处理速率不再是使用TCP协议发送数据速率的瓶颈。附图说明图1：射线法判断点与多边形关系示意图；图2：Peano曲线填充二维全球地图；图3：纬度编码过程示意图；图4：经纬度编码整合成GeoHash码；图5：base32编码表；图6：全球base32编码表；图7：地理围栏的外接矩形和内部GeoHash覆盖示意图；图8：本专利技术的基于GeoHash的地理围栏事件实时监测方法流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅为本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域的普通技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。根据本专利技术的一个实施例，提出一种基于GeoHash的地理围栏事件实时监测方法，包括如下步骤：步骤1、创建地理围栏，由地理围栏边界数据集生成一系列GeoHash编码，将GeoHash编码和地理围栏id插入至地理围栏表中；所述的地理围栏(geo-fencing)是现实世界地理区域的虚拟边本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于GeoHash的地理围栏事件实时监测方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤1、创建地理围栏，由地理围栏边界数据集生成一系列GeoHash编码，将GeoHash编码和地理围栏id插入至地理围栏表中；/n步骤2、基于GeoHash编码和射线法进行地理围栏监测。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于GeoHash的地理围栏事件实时监测方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、创建地理围栏，由地理围栏边界数据集生成一系列GeoHash编码，将GeoHash编码和地理围栏id插入至地理围栏表中；
步骤2、基于GeoHash编码和射线法进行地理围栏监测。


2.根据权利要求1所述的一种基于GeoHash的地理围栏事件实时监测方法，其特征在于，所述步骤1进一步包括如下步骤：
步骤1.1、创建地理围栏并记录该地理围栏关注事件，所述关注事件是指进入或退出事件；
步骤1.2、将地理围栏的地理信息存储至地理围栏表，根据围栏边界集数据存储其最大经度、最大纬度、最小经度、最小纬度，并以目标位置为起点向右创建一条水平线段；
步骤1.3、由地理围栏边界数据集生成一系列GeoHash编码，将GeoHash编码和地理围栏id插入至地理围栏表中。


3.根据权利要求1所述的一种基于GeoHash的地理围栏事件实时监测方法，其特征在于，所述步骤2基于GeoHash编码和射线法进行地理围栏监测包括如下步骤：
步骤2.1、接入携带数据经纬度信息目标GPS实时数据流；
步骤2.2、获取目标的位置信息；
步骤2.3、以目标为起点生成一条与赤道相平行的线段，终点为二维地图右边缘；
步骤2.4、根据地理围栏表中围栏最大经度、最大纬度、最小经度、最小纬度生成地理围栏最小外接矩形；
步骤2.5、使用射线法判断目标与地理围栏的关系；计算线段与所有地理围栏外接矩形相交点的个数，相交点非奇数执行步骤2.6；相交点为奇数执行步骤2.10；
步骤2.6、判断缓存中是否存在该目标，如存在执行步骤2.7...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹梓崎，杨光辉，赵普阳，王焰辉，
申请(专利权)人：中科星图股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11