使用查找表进行坐标转换

Question

我有一个应用程序，它使用值（即lat，lon，value）读入网格化坐标数据，然后在地图上绘制这些数据。绘制的地图使用lambert共形圆锥投影，因此所有坐标数据必须从lat / lon转换为easting / northing。这一切都很好，但是在读取多个数据文件时会出现明显的性能问题。由于所有数据文件都包含相同的点集（虽然不一定是相同的顺序），我认为某种查找表对于坐标转换很有用。但是我之前从未使用过查找表，并且在设计时遇到了一些麻烦。

简而言之 - 假设坐标对之间存在1：1的关系，任何关于采用纬度/经度坐标对（浮点值）的最快方法的建议并查找相应的E / N对（浮点值） ，没有缺失值等？

由于lat / lon是浮点值，所以我不能将它们用作数组索引（例如：lookup_array [lat] [lon]），所以这真的是我获得最多绊倒的地方。

注意：此解决方案可以是C或C ++，无论哪种解决方案都是最佳解决方案。

Answer 1

您要使用的技术称为memoization。对于您的情况，hash table似乎是lookup table的良好候选人。 C ++ 11有一个标准的基于散列的关联容器，名为std::unordered_map。存在C ++ 03的实现;例如早期版本的GCC和MSVC都有std::tr1::unordered_map。您需要创建（或找到）将坐标转换为哈希值的良好哈希函数（请参阅下面评论中Johan Lundberg的建议）。

基于比较的关联容器，例如， std::map也适合，但当元素数量足够大时它会明显变慢。

Answer 2

因为可能的纬度/长度的空间很大，我认为事先建立整个表格是不可行的。但是，您可以记住（例如）哈希表中每个转换的结果。然后，每次进行转换时，首先检查它是否在表中。如果不是，则进行计算并将其存储在哈希表中以供下次使用。

但是，在任何基于查询的数据结构（see this question）中使用浮点数作为键并不是一个好主意。对于lat / long数据，如果您的输入格式一致，那么您可以通过使用字符串作为键来避免此问题（如果不是，则可以使用sprintf()或类似的方法来制作一致的格式的lat / long字符串，直到给定的精度）。

如果您想要一个开箱即用的C ++哈希表实现，请查看std::unordered_map和this wikipedia article.

Answer 3

您可以进行插值而不是直接查找。计算覆盖整个地图表面的经度和纬度的常规网格的映射。当你得到一个纬度/长对时，你会在网格中查找围绕该点的四个点，并使用线性插值来获得更精确的值。