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Geo技术助力，让风险定位更精准
发布时间：2025-11-04 12:43:48 来源：技术快报 作者：数据库
1 业务背景
2 技术选型
2.1 MySQL2.2 Redis2.3 ElasticSearch3 Coding
3.1 GEOADD
3.2 GEOPOS
3.3 GEODIST
3.4 GEORADIUS
4 原理解析
4.1 存储结构
4.2 GeoHash编码
4.3 编码原理
4.4 总结
5 参考资料
1.业务背景
某天在工位上的术助我，正在敲着代码，力让听着歌，风险突然就被打断了：
小G：快来看看！定位我们的更精订单都被诈骗了！！术助！力让
我：What？风险什么情况？
小G：有些黑中介引导我们用户下单租赁，把订单机器寄到他们那里，定位拿到机器后再补贴给用户一笔钱，更精然后这批机器我们就拿不回来啦！术助
我：emmmm...那这些订单有没有什么特征呢？力让
小G：噢也有，他们的风险下单的地址都是黑中介那边指定的某地址，我们也是定位通过这部分集中下单的地址数据进行分析得知的。
我：噢那我有个想法，更精如果用户的下单地址与黑中介指定下单地址相同，或者在其附近，是否就可以认为这个订单有诈骗风险？
小G：可以！
于是，新的需求又开始了。
2.技术选型
要判断用户地址与中介地址是站群服务器否相同，或者相近。那落到实际功能开发，其实就是计算两个地址之间的距离，由距离长短决定是否相同，或相近。
那地址之间距离计算又如何实现呢？那当然是站在巨人的肩膀上开发啦，下面就来介绍下开发中常用的GEO（Geolocation）工具，以及他们之间的区别。
2.1 MySQL
2.1.1 优兼容性：最常用的关系型数据之一。其与项目兼容度高，与其他业务数据（如用户表、订单表）天然集成，无需跨数据源查询，通用性强。持久性：数据持久化存储，适合长期保存地址数据。2.1.2 劣性能：大数据量下（如百万级以上的地址经纬度）的复杂查询（地址空间计算）性能较低。2.2 Redis
2.2.1 优性能：基于内存存储，查询/数据操作延时极低，适合实时查询/计算操作。GEO内部数据存储结构为Sorted Set，支持高效的b2b供应网范围查询和排序。
扩展性：支持集群模式，适合分布式场景。
2.2.2 劣存储：内存容量有限，不适合长期存储海量数据。功能：不支持高级地理计算（如面积计算、地理围栏计算）。2.3 ElasticSearch
2.3.1 优性能：分布式架构，适合海量数据和高并发场景。内部倒排索引和分片机制，优化查询性能和保证容错。内置地址空间数据类型，支持复杂地址查询（地理围栏、距离排序、多边形查询等）2.3.2 劣复杂度：需要维护ES集群，开发学习成本较高存储：内存和磁盘占用较高，不适合小规模场景3.Coding
经过上面的分析，结合需求的场景，首先保证性能，次要无须重量级的框架，开发成本低，同时还要能够满足地理计算的基本要求。于是，果断选择 Redis！
3.1 GEOADD
用于添加一个或多个地理位置信息（经纬度）
例子：添加一个key为gk，包含 天安门，故宫 的经纬度
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3.2 GEOPOS
用于查询某一个key中的源码下载指定地址经纬度
例子：查询gk中 天安门 和 故宫 的经纬度
图片
3.3 GEODIST
用于查询同一个key两个地址之间的距离
例子：查看gk中 天安门 和 故宫的距离（m)
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3.4 GEORADIUS
用于查询同一个key中指定地址范围半径内的地址
例子：查询gk中以 天安门 为中心，半径1000km的地址
图片
Java代码如下
复制@Resource private Jodis jodis; @Test public void testGeo() { String key = "gk"; String member1 = "TianAnMen"; String member2 = "GuGong"; // GEOADD jodis.geoadd(key, 116.3974723219871521, 39.90882345602657466, member1); jodis.geoadd(key, 116.39738649129867554, 39.91357605820034138, member2); // GEOPOS List<GeoCoordinate> geopos = jodis.geopos(key, member1, member2); for (GeoCoordinate geopo : geopos) { System.out.println(JSONUtil.toJsonStr(geopo)); } // GEODIST Double geodist = jodis.geodist(key, member1, member2); System.out.println(geodist); // GEORADIUS List<GeoRadiusResponse> georadius = jodis.georadius(key, 116.39738649129867554, 39.91357605820034138, 1000, GeoUnit.KM); for (GeoRadiusResponse georadiu : georadius) { System.out.println(JSONUtil.toJsonStr(georadiu)); } }1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.27.28.29.4.原理解析
从上面的示例来看，在使用的角度来说还是简洁易懂的。所谓知其然，知其所以然，所以接下来我们再深究下，Redis的GEO是如何实现两个地址的经纬度之间的距离计算的呢？
4.1 存储结构
Redis的GEO底层实现采用的是Sorted Set有序集合结构，其中key存储元素信息，value存储经纬度（即权重）。而经纬度包含经度和纬度两个信息，因此需要使用GeoHash编码的方式将经纬度转化成float类型进行存储。
4.2 GeoHash编码
上面提到了GeoHash编码，其实是分别对经度和纬度进行编码，然后再组合成一个新的编码。这个方法叫：二分区间编码
4.3 编码原理
对于一个经纬度来说，经度的范围是[-180, 180]，纬度的的范围是[-90, 90]。而GeoHash编码针对两个范围进行N次（N可自定义）的二分区编码，将其转化成一个N位的二进制值。
以经度为例，在进行第一次二分区时，将经度范围[-180, 180]进行二分，得到两个区间 [-180, 0) 和 [0, 180]。然后判断当前经度落在哪个区间，若落在左区间，则记录为0；若落在右区间，则记录为1。如此反复，每次都会得到一个二进制值。
例子：将经度（116.37）进行5次二分区后得到编码值：11010（如图下）
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再将纬度（39.86）进行5次二分区后得到编码值：10111（如图下）
图片
现在得到经纬度编码之后的值，需要再将其组合成一个编码。同时遵循组合规则（如图下）
从左到右按顺序，将经度编码值逐个放入偶数位从左到右按顺序，将纬度编码值逐个放入奇数位
图片
最终两个编码值，转化成了一个编码值（1110011101），同时保存到Sorted Set的value中。至此，编码完成。
4.4 总结
了解了GeoHash的编码原理，那这样编码有什么用呢？下面来解答这个问题。
例子：我们把 经度区间[-180, 180]，纬度区间[-90, 90] 都做一次二分区编码，那么就会得到4个分区（如下图）
经过一次二分区编码后，本来是二维信息的经纬度，就简化成了一维信息的编码。换句话说，对于整个地理空间来说，所有的位置都能经过编码变成平面上的一个点，多个点便能组成一条线，由此计算距离便有迹可循了。
而一次二分区的结果，便是图中的4个方格，同时也对应了4个分区，每个分区都包含指定范围的经纬度。那对于N次二分区来说，N越大，分区也越多，每个分区所包含的经纬度范围就越小（所能覆盖的地理空间越小），对应映射在一维空间上的点越小，点越小则越精准。
需要注意的是，虽然分区越多，经纬度在地理空间上代表的位置则越精准，但对于距离统计来说，并不是分区越多越好。
例子：还是延续上面一次二分区的例子进行举例。这次我们把N+1，做二次二分区（如下图）
图片
上图可以看到，经过二次二分区后，分区变成了16个。理论上对应地理空间上的位置更加精确了，那么将对应的编码转化为一维空间上的点后，连接成线。发现对于大部分的编码值来说，在线上相邻的编码在空间上也是相邻（如：0001,0010），但是对于某些编码来说（如：0111,1000）在线上相邻，但是在空间上却相差较远。因此，对于这两个分区来说，如果只单纯考虑计算一维空间上的距离，将会造成较大误差。
所以基于以上情况，一般不会只计算编码值的距离，还需要结合分区作为辅助计算。通常在计算过程中，会在经纬度指定的分区周围同时再查询附近的几个分区，作为距离远近的参考，提高距离计算的精度。
5.参考资料
[1] https://cloud.tencent.com/developer/article/1949540
关于作者
冯超，一名转转金融技术部后端开发程序猿
- 手机插U盘使用教程（快速实现手机和U盘的数据传输，让移动存储更便捷）
- 本教程适用于在自己的电脑上安装了 Ubuntu 15.04 “vivid Vervet” 桌面的新手，这里会告诉你安装之后应该做哪些事情，来自定义你的系统和安装一些基本程序作为日常使用。安装完Ubuntu 15.04桌面后要做的15件事1. 启用Ubuntu额外软件库并更新系统在刚装好Ubuntu之后你应该要关心的第一件事是启用Canonical的官方合作伙伴提供的Ubuntu额外软件库，并且通过最近一次的安全补丁和软件更新来保持系统是最新状态。要完成这一步，依次从左边菜单中打开System Settings ->Software and Updates工具，并检查所有Ubuntu软件和其他软件库（Canonical 的合作伙伴所提供），点击关闭按钮并等待重新加载缓存源树。软件更新其它软件（Canonical 合作伙伴）为了快速而顺畅的更新，打开终端并输入以下命令来让系统使用新软件库：$ sudo apt-get update$ sudo apt-get upgradeUbuntu 升级2. 安装额外驱动为了能让系统扫描并安装额外的硬件专有驱动，我们依然从System Settings打开Software and Updates工具，选择Additional Drivers标签并等待该工具扫描驱动。假如有驱动匹配到了你的硬件，查看你想要安装的驱动并点击Apply按钮来安装它。假如专有驱动没有如预期的工作，用Revert按钮就能卸载它们或勾选Do not use the device后点击Apply按钮。安装驱动3. 安装Synaptic和Gdebi工具除了Ubuntu Software Center之外，Synaptic也是一个apt的图形化工具，通过它你能管理、安装、卸载、搜索和升级软件库并配置软件包。同样的，Gdebi对本地的.deb 包也有类似功能。在终端上输入以下命令来安装这两个包：$ sudo apt-get install synaptic gdebi安装 Synaptic 和 GdebiSynaptic 包管理器4. 更改系统外观和行为假如你想要更改桌面背景或图标大小，依次打开System Settings –>Appearance –>Look，并对桌面进行个性化设置。要把菜单移动到窗口标题栏，在Behavior标签中设置即可。系统外观5. 提升系统安全性和隐私性增强系统安全系统安全选项6. 禁用不需要开机自启动的应用程序要提高登录系统的速度，通过输入以下命令来显示被隐藏的开机启动应用程序。$ sudo sed -i s/NoDisplay=true/NoDisplay=false/g /etc/xdg/autostart/*.desktop在Dash中搜索打开Startup Applications工具，并反选不需要在登录系统的过程中启动的程序。禁用不需要的应用程序7. 添加扩展多媒体支持默认情况下，Ubuntu对多媒体文件支持不是很好。为了能播放各种不同的多媒体格式或解析视频文件，可以安装以下多媒体应用程序：VLCSmplayerAudaciousQMMPMixxxXBMCHandbrakeOpenshot用以下命令来一次性安装所有的这些应用程序：$ sudo apt-get install vlc smplayer audacious qmmp mixxx xbmc handbrake openshot安装媒体播放器媒体播放器的播放列表除了多媒体播放器，安装ubuntu-restricted-extras和Java支持包也可以解码并支持其它受限制的多媒体格式。$ sudo apt-get install ubuntu-restricted-extras openjdk-8-jdk安装 Ubuntu Extras在终端上输入以下命令来启用DVD 回放和其它多媒体解码器：$ sudo apt-get install ffmpeg gstreamer0.10-plugins-bad lame libavcodec-extra$ sudo /usr/share/doc/libdvdread4/install-css.sh启用视频解码器8. 安装图像处理应用程序和安装媒体烧录软件假如你是一个摄影爱好者，想在Ubuntu上处理调整图像，或许需要安装一下图像处理程序：GIMP (一个 Adobe Photoshop 替代品)DarktableRawtherapeePintaShotwellInkscape (一个 Adobe Illustrator 替代品)DigikamCheese这些应用程序能从Ubuntu Software Center中安装，或者立刻在终端上使用以下命令：$ sudo apt-get install gimp gimp-plugin-registry gimp-data-extras darktable rawtherapee pinta shotwell inkscape安装图像处理应用程序Rawtherapee Tool假如要挂载ISO镜像或烧录一张CD或DVD，你可以选择并安装以下软件中的一款：Brasero Disk BurnerK3bXfburnFurius ISO Mount$ sudo apt-get install brasero $ sudo apt-get install k3b $ sudo apt-get install xfburn $ sudo apt-get install furiusisomount安装媒体烧录软件9. 安装压缩应用程序假如要处理大多数归档格式的文件(zip, tar.gz, zip, 7zip rar等等)，输入以下命令来安装这些包：$ sudo apt-get install unace unrar zip unzip p7zip-full p7zip-rar sharutils rar uudeview mpack arj cabextract file-roller安装压缩应用程序10. 安装聊天应用程序假如你想要和世界各地的人们聊天，这里有一份最流行的Linux聊天应用程序列表：PidginSkypeXchatTelegramaMSNViber你可以从Ubuntu Software Center中安装它们或使用以下命令：$ sudo apt-get install pidgin$ sudo apt-get install skype$ sudo apt-get install xchat$ sudo apt-get install amsn$ sudo add-apt-repository ppa:atareao/telegram -y$ sudo apt-get update$ sudo apt-get install telegram安装聊天应用程序想要在Ubuntu上安装Viber可以访问Viber官方网站下载Debian安装包到本地，并用Gdebi包管理工具来安装viber.deb应用程序(右击 –>打开 ->GDebi Package Installer).安装 Viber11. 安装种子软件在Ubuntu最流行的种子应用程序和P2P文件共享程序是：DelugeTransmissionQbittorrentLinuxDC++想要在Ubuntu上安装你最喜欢的P2P文件共享应用程序，可以在终端上输入以下命令：$ sudo apt-get install deluge$ sudo apt-get install transmission$ sudo apt-get install qbittorrent$ sudo apt-get install linuxdcpp安装种子软件12. 安装Windows仿真器-Wine和游戏支持平台-SteamWine仿真器允许你在Linux上安装并运行Window应用程序。在另一方面，Steam是一款Valve开发的基于Linux系统的流行游戏平台。想要在你的机器上安装它们，可以输入以下命令或使用Ubuntu Software Center。$ sudo apt-get install steam wine winetricks安装 Wine13. 安装Cairo-Dock并启用桌面视觉效果Cairo-Dock是一款漂亮且灵巧的用于Linux桌面上的启动条，类似于Mac OS X dock。想要在Ubuntu上安装它，可以在终端上运行以下命令：$ sudo apt-get install cairo-dock cairo-dock-plug-ins安装Cairo-Dock让 Cairo Dock 自动启动想要启用某一套桌面效果，例如Cube效果，可以使用以下命令来安装Compiz包：$ sudo apt-get install compiz compizconfig-settings-manager compiz-plugins-extra想要激活桌面Cube效果，在Dash上查找ccsm来打开CompizConfig Settings Manager，找到General Options – >Desktop Size并设置Horizontal Virtual Size的值为4，Vertical Virtual Size的值为1。然后返回检查Desktop Cube框(禁用Desktop Wall)和Rotate Cube框(解决冲突 ->禁止切换视图1)并Ctrl+Alt+鼠标左击来查看cube效果。启用CompizCompiz设置Compiz设置插件桌面窗口旋转14. 添加其它浏览器Ubuntu 15.04默认浏览器是Mozilla Firefox。想要安装其它浏览器比如Google Chrome或Opera，可以访问它们的官方网站，下载所提供的.deb包并用Gdebi Package Installer在你的系统上安装它们。启用浏览器支持Opera Browser想要安装Chromium开源浏览器请在终端上输入以下命令：$ sudo apt-get install chromium-browser15. 安装Tweak工具想要用额外的应用程序来自定义Ubuntu吗？在终端上输入以下命令来安装Unity Tweak工具和Gnome Tweak工具：$ sudo apt-get install unity-tweak-tool gnome-tweak-tool安装Tweak ToolTweak Tool 设置另一个有趣的tweak工具主要是Ubuntu Tweak包，可以通过访问官方网站来获取并安装： http://ubuntu-tweak.com/。Tweak Tool: 系统信息在你安装好这一连串软件之后，你或许想要清理一下你的系统来释放一点硬盘上的空间，输入以下命令即可：$ sudo apt-get -y autoremove $ sudo apt-get -y autoclean $ sudo apt-get -y clean这只是一些普通用户日常使用Ubuntu 15.04桌面是需要调整和安装的程序。想要了解更多高级的程序，特性和功能，请使用Ubuntu Software Center或查阅Ubuntu Wiki主页。
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