如何将经纬度转换为邮政编码或州以生成分级颜色图

Question

我有一大堆地理空间数据（经纬度点），而且还在不断增加（这些数据存储在mongodb里，如果这有帮助的话）。我想生成一个分级地图（可以参考这个链接：http://vis.stanford.edu/protovis/ex/choropleth.html），这个地图需要知道每个点所在的州。请问有没有什么数据库或者算法可以做到这一点，而不需要调用外部的API（也就是说，我知道像geopy和谷歌地图API这样的工具）。

Answer 1

这里是如何在FORTRAN中实现的。你还记得FORTRAN吗？我也不太记得了。不过，看起来这个过程挺简单的，因为每个州都有自己的范围。

编辑 有人提醒我，你的起点是经纬度，而不是邮政编码。

把经纬度转换成政治区域的算法叫做“地图”。说真的，普通的地图就是把某个范围内的每个点映射到它所属的区域。一个详细的数字地图，涵盖所有48个相邻的州，会是一个庞大的数据库，然后你需要一些（相对简单的）代码来判断每个州（用一系列线段描绘边界）是否包含某个特定的点。

Answer 2

你可以试试使用Geonames这个数据库。它里面有经纬度信息，还有城市、邮政和其他位置类型的数据。而且这个数据库是免费的。

不过，如果你想把数据放在自己本地或者导入到自己的数据库里，美国地质调查局（USGS）和国家地理空间情报局（NGA）提供了一个全面的城市经纬度列表。这个列表会定期更新，免费而且很可靠。

1. http://geonames.usgs.gov
2. http://earth-info.nga.mil/gns/html/index.html

Answer 3

其实，你链接的那个网页应用里有你需要的数据。

如果你查看这个链接 http://vis.stanford.edu/protovis/ex/us_lowres.js，你会发现每个州的边界信息都在 borders[] 里面，这里包含了一系列的 [纬度, 经度] 点，勾勒出州的轮廓。你可以加载这些数据，然后检查某个点是否在这个多边形里面，具体可以参考这个链接 http://en.wikipedia.org/wiki/Point_in_polygon。

根据这个帖子 Reverse Geocoding Without Web Access，你可以通过提前计算每个州的边界框来加快这个过程，只有在点在边界框内的情况下，才去检查它是否在多边形里面。