项目需求，需要很多的空间几何计算，例如：点、线、面之间的距离、面积、长度、相交、最短距离点等，由于相关文档是真的缺乏，墙内墙外看了大量的博客和文档收集和验证了很久。现将结论和知识点整理发出来。

地理坐标系和投影坐标系

地理坐标系

投影坐标系

墨卡托/Web墨卡托

常见坐标系

地理坐标系和投影坐标系互转

<dependency>
    <groupId>org.locationtech.jts</groupId>
    <artifactId>jts-core</artifactId>
    <version>1.18.1</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.geotools</groupId>
    <artifactId>gt-epsg-hsql</artifactId>
    <version>22-RC</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.geotools</groupId>
    <artifactId>gt-main</artifactId>
    <version>22-RC</version>
</dependency>
<repositories>
        <repository>
            <id>geotools</id>
            <name>geotools</name>
            <url>http://maven.icm.edu.pl/artifactory/repo/</url>
            <releases>
                <enabled>true</enabled>
            </releases>
        </repository>
</repositories>
转换代码示例
    // WGS84(一般项目中常用的是CSR:84和EPSG:4326)
    CoordinateReferenceSystem sourceCRS = CRS.decode("CRS:84");
    // Pseudo-Mercator(墨卡托投影)
    CoordinateReferenceSystem targetCRS = CRS.decode("EPSG:3857");
    MathTransform transform = CRS.findMathTransform(sourceCRS, targetCRS, false);
    Geometry geometryMercator = JTS.transform(geometry, transform);
    // 面积、周长
    System.out.println(geometryMercator.getArea());
    System.out.println(geometryMercator.getLength());
JTS包下的Geometry等类其实是代表的空间几何，它所提供的几何计算只是单纯的值计算，而我们提到的根据GIS经纬度等获取面积周长等其实是需要放到对应坐标系中才有意义。
EPSG:3857和EPSG:4326

墨卡托坐标 EPSG:3857 坐标系。投影坐标系，EPSG:3857 的数据一般是这种的。 [12914838.35,4814529.9] ，看上去相对数值较大。不利于存储，比较占内存。
WGS-84：是国际标准，GPS坐标（Google Earth使用、或者GPS模块）

EPSG:4326 的数据一般是这种的。 [22.37，114.05] 。利于存储，可读性高
// 2437 GCJ-02：中国坐标偏移标准，Google Map、高德、腾讯使用
Java各坐标系之间的转换（高斯、WGS84经纬度、Web墨卡托、瓦片坐标）

另一种方式，我未使用
blog.csdn.net/u010410697/…
Geotools

Geotools是一个java类库，它提供了很多的标准类和方法来处理空间数据，同时这个类库是构建在OGC标准之上的，是OGC思想的一种实现。而OGC是国际标准，所以geotools将来必定会成为开源空间数据处理的主要工具，目前的大部分开源软件，如udig，geoserver等，对空间数据的处理都是由geotools来做支撑。而其他很多的web服务，命令行工具和桌面程序都可以由geotools来实现。
中文文档：max.book118.com/html/2019/0…

工具包+相关文档下载：download.csdn.net/download/ab…
JTS(Java Topology Suite) Java拓扑套件，是Java的处理地理数据的API，它提供以下功能：
实现了OGC关于简单要素SQL查询规范定义的空间数据模型
一个完整的、一致的、基本的二维空间算法的实现，包括二元运算（例如touch和overlap）和空间分析方法（例如intersection和buffer）
一个显示的精确模型，用算法优雅的解决导致dimensional collapse（尺度坍塌–专业名词不知道对不对，暂时这样译）的情况。
健壮的实现了关键计算几何操作
提供著名文本格式的I/O接口
JTS是完全100%由Java写的
JTS支持一套完整的二元谓词操作。二元谓词方法将两个几何图形作为参数，返回一个布尔值来表示几何图形是否有指定的空间关系。它支持的空间关系有：相等（equals）、分离（disjoint）、相交（intersect）、相接（touches）、交叉（crosses）、包含于（within）、包含（contains）、覆盖/覆盖于（overlaps）。同时，也支持一般的关系（relate）操作符。relate可以被用来确定维度扩展的九交模型（DE-9IM）,它可以完全的描述两个几何图形的关系。
locationtech.github.io/jts/
github.com/locationtec…
vividsolutions和locationtech jts

maven仓库

看了下vividsolutions于2015年就停在更新了，好像在哪儿看过，jts由vividsolutions变为的locationtech，一个爹 应该是。选locationtech这个就完事了
创建几何对象

JTS提供了以下空间数据类型：
多数的空间数据模型都是遵从这个的。
private GeometryFactory geometryFactory = new GeometryFactory();
点-Point

ByCoordinate坐标
Coordinate coord = new Coordinate(109.013388, 32.715519);
Point point = geometryFactory.createPoint( coord );
ByWKT
WKTReader reader = new WKTReader( geometryFactory );
Point point = (Point) reader.read("POINT (109.013388 32.715519)");
多点-MultiPoint

WKTReader reader = new WKTReader( geometryFactory );
MultiPoint mpoint = (MultiPoint) reader.read("MULTIPOINT(109.013388 32.715519,119.32488 31.435678)");
线-LineString

Coordinate[] coords  = new Coordinate[] {new Coordinate(2, 2), new Coordinate(2, 2)};
LineString line = geometryFactory.createLineString(coords);
// wkt
WKTReader reader = new WKTReader( geometryFactory );
LineString line = (LineString) reader.read("LINESTRING(0 0, 2 0)");
多线-MultiLineString

Coordinate[] coords1  = new Coordinate[] {new Coordinate(2, 2), new Coordinate(2, 2)};
LineString line1 = geometryFactory.createLineString(coords1);
Coordinate[] coords2  = new Coordinate[] {new Coordinate(2




    
, 2), new Coordinate(2, 2)};
LineString line2 = geometryFactory.createLineString(coords2);
LineString[] lineStrings = new LineString[2];
lineStrings[0]= line1;
lineStrings[1] = line2;
MultiLineString ms = geometryFactory.createMultiLineString(lineStrings);
// wkt
WKTReader reader = new WKTReader( geometryFactory );
MultiLineString line = (MultiLineString) reader.read("MULTILINESTRING((0 0, 2 0),(1 1,2 2))");
闭合线-LinearRing

LinearRing lr = new GeometryFactory().createLinearRing(new Coordinate[]{new Coordinate(0, 0), new Coordinate(0, 10), new Coordinate(10, 10), new Coordinate(10, 0), new Coordinate(0, 0)});
多边形-Polygon

WKTReader reader = new WKTReader( geometryFactory );
Polygon polygon = (Polygon) reader.read("POLYGON((20 10, 30 0, 40 10, 30 20, 20 10))");
多个多边形-MultiPolygon

WKTReader reader = new WKTReader( geometryFactory );
MultiPolygon mpolygon = (MultiPolygon) reader.read("MULTIPOLYGON(((40 10, 30 0, 40 10, 30 20, 40 10),(30 10, 30 0, 40 10, 30 20, 30 10)))");
几何集合列表-GeometryCollection

LineString line = createLine();
Polygon poly =  createPolygonByWKT();
Geometry g1 = geometryFactory.createGeometry(line);
Geometry g2 = geometryFactory.createGeometry(poly);
Geometry[] garray = new Geometry[]{g1,g2};
GeometryCollection gc = geometryFactory.createGeometryCollection(garray);
几何关系判断（返回值 boolean）

关系
解释
相等(Equals)：
几何形状拓扑上相等。
不相交(Disjoint)：
几何形状没有共有的点。
相交(Intersects)：
几何形状至少有一个共有点（区别于脱节）
接触(Touches)：
几何形状有至少一个公共的边界点，但是没有内部点。
交叉(Crosses)：
几何形状共享一些但不是所有的内部点。
内含(Within)：
几何形状A的线都在几何形状B内部。
包含(Contains)：
几何形状B的线都在几何形状A内部（区别于内含）
重叠(Overlaps)：
几何形状共享一部分但不是所有的公共点，而且相交处有他们自己相同的区域。
举例相交，其他类似
     * 至少一个公共点(相交)
     * @return
     * @throws ParseException
    public boolean intersectsGeo() throws ParseException{
        WKTReader reader = new WKTReader( geometryFactory );
        LineString geometry1 = (LineString) reader.read("LINESTRING(0 0, 2 0, 5 0)");
        LineString geometry2 = (LineString) reader.read("LINESTRING(0 0, 0 2)");
        Geometry interPoint = geometry1.intersection(geometry2);//相交点
        System.out.println(interPoint.toText());//输出 POINT (0 0)
        return geometry1.intersects(geometry2);
几何关系分析（返回值 几何对象）

JTS支持基本的空间分析方法。空间分析方法使用一个或两个几何图形作为参数，返回一个新构造的几何图形。
分析
解释
缓冲区分析（Buffer）
包含所有的点在一个指定距离内的多边形和多多边形
凸壳分析（ConvexHull）
包含几何形体的所有点的最小凸壳多边形（外包多边形）
交叉分析（Intersection）
A∩B 交叉操作就是多边形AB中所有共同点的集合
联合分析（Union）
AUB AB的联合操作就是AB所有点的集合
差异分析（Difference）
(A-A∩B) AB形状的差异分析就是A里有B里没有的所有点的集合
对称差异分析（SymDifference）
(AUB-A∩B) AB形状的对称差异分析就是位于A中或者B中但不同时在AB中的所有点的集合
距离、长度、面积计算

1.先把坐标系都转成墨卡托
2.用jts计算距离
3.由于转成墨卡托坐标系，结果比实际偏大，要乘以系数
  		// WGS84(一般项目中常用的是CRS:84和EPSG:4326)
        CoordinateReferenceSystem sourceCRS = CRS.decode("CRS:84");
        // Pseudo-Mercator(墨卡托投影)
        CoordinateReferenceSystem targetCRS = CRS.decode("EPSG:3857");
        MathTransform transform = CRS.findMathTransform(sourceCRS, targetCRS, false);
        GeometryFactory GeometryFactory = new GeometryFactory();
        Coordinate k96 = new Coordinate(117.41722, 31.975379);
        Coordinate k97 = new Coordinate(117.426387, 31.970712);
        Geometry line = JTS.transform(GeometryFactory.createLineString(new Coordinate[]{k96, k97}), transform);
		//double rate1 = Math.cos(Math.toRadians(k96.y)); 距离短的话乘以这个就行, 大概为： 0.8482973000510488
        double rate = Math.cos((Math.toRadians(k96.y) + Math.toRadians(k97.y)) / 2.000000);//距离长的话用这个
        System.out.println("rate: " + rate);
        // 面积、周长
        System.out.println(line.getArea());// 面积未验证是乘以 rate 还是其平方
        System.out.println(line.getLength() * rate);
        Coordinate tmp = new Coordinate(117.417145, 31.975465);
        Geometry point = JTS.transform(GeometryFactory.createPoint(tmp), transform);
        System.out.println(point.distance(line) * rate);
按照代码包把所有功能介绍下

图形可视化化WKT数据（好用的一比）

工具包+相关文档下载：download.csdn.net/download/ab…

偶然间发现可以使用jts中的工具可视化我们的WKT数据。

需要java环境
几何到另一个几何最近的点

GeometryFactory gf = JTSFactoryFinder.getGeometryFactory(null);
WKTReader reader = new WKTReader(gf);
Geometry line2 = reader.read("LINESTRING(0 0, 10 0, 10 10, 20 10)");
Coordinate c = new Coordinate(5, 5);
PointPairDistance ppd = new PointPairDistance();
DistanceToPoint.computeDistance(line2, c, ppd);
System.out.println(ppd.getDistance());
for (Coordinate cc : ppd.getCoordinates()) {
    System.out.println(cc);
求几何的交点

// create ring: P1(0,0) - P2(0,10) - P3(10,10) - P4(0,10)
LinearRing lr = new GeometryFactory().createLinearRing(new Coordinate[]{new Coordinate(0,0), new Coordinate(0,10), new Coordinate(10,10), new Coordinate(10,0), new Coordinate(0,0)});
// create line: P5(5, -1) - P6(5, 11) -> crossing the ring vertically in the middle
LineString ls = new GeometryFactory().createLineString(new Coordinate[]{new Coordinate(5,-1), new Coordinate(5,11)});
// calculate intersection points
Geometry intersectionPoints = lr.intersection(ls);
// simple output of points
for(Coordinate c : intersectionPoints.getCoordinates()){
    System.out.println(c.toString());
利用缓冲画圆

创建一个包含在设定距离内的所有点的面或多面(想要圆，但是没有。。。)：
geometry = point
Geometry buffer = geometry.buffer( 2.0 ); // note distance is in same units as geometry
根据起始点求一个线的子线

已知：起点、终点、道路

求解：其在道路上的子轨迹

        GeometryFactory GeometryFactory = new GeometryFactory();
        WKTReader reader = new WKTReader(GeometryFactory);
        Geometry geom = reader.read("LINESTRING(0 0, 10 0, 10 10, 20 10)");
        LocationIndexedLine lil = new LocationIndexedLine(geom);
        LinearLocation start = lil.indexOf(new Coordinate(8, 5));
        LinearLocation end = lil.indexOf(new Coordinate(17, 10));
        Geometry result = lil.extractLine(start, end);
        System.out.println(result.toText());
// 结果        
LINESTRING (10 5, 10 10, 17 10)
计算道路与起点之间指定距离之间的交点坐标

已知：道路、在道路的距离

求解：到起点坐标距离的点
    public static Coordinate lengthOnLineString2(Geometry roadLine, double length) {
        LocationIndexedLine locationIndexedLine = new LocationIndexedLine(roadLine);
        LinearLocation linearLocation = LengthLocationMap.getLocation(roadLine, length);
        Coordinate result = locationIndexedLine.extractPoint(linearLocation);
        return result;
blog.csdn.net/yatsov/arti…
geotools.org/
locationtech.github.io/jts/javadoc…
www.giserdqy.com/geoanalysis…
docs.geotools.org/latest/user…
docs.geotools.org/latest/user…
docs.geotools.org/latest/user…
  
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