Python を使って地域メッシュコードから緯度経度ポリゴンを算出する

日本の地域メッシュコードから緯度経度ポリゴンを算出する Python3.7 のプログラムを作成しました。 前回の記事の逆バージョンです。

• Python を使って緯度経度から地域メッシュコードを算出する - A Day In The Life

プログラム

3次メッシュコード(基準地域メッシュコード)から緯度経度ポリゴンを算出します。精度を出すためにミリ秒で計算しています。

# ミリ秒
MILLISECOND = 3600000

class Grid(object):
    def __init__(self, code, parent=None, divide=0):
        size = len(code) // 2
        # コードの上位桁
        self.upper = int(code[:size])
        # コードの下位桁
        self.lower = int(code[size:])
        self.height_ms = MILLISECOND * (40 / 60)
        self.width_ms = MILLISECOND
        self.parent = parent
        if parent:
            self.height_ms = parent.height_ms / divide
            self.width_ms = parent.width_ms / divide

    def origin(self):
        if self.parent:
            p = self.parent.origin()
            lat_ms = p[0] + (self.height_ms * self.upper)
            lon_ms = p[1] + (self.width_ms * self.lower)
        else:
            # 親が存在しない=1次メッシュ
            lat_ms = self.upper * MILLISECOND / 1.5
            lon_ms = (self.lower + 100) * MILLISECOND
        return lat_ms, lon_ms


class Code2Polygon(object):
    def __init__(self, code):
        first_code = code[0:4]
        second_code = code[4:6]
        third_code = code[6:8]
        # 1次メッシュ
        self.__first = Grid(first_code)
        # 2次メッシュ(1次メッシュを8分割)
        self.__second = Grid(second_code, self.__first, 8)
        # 3次メッシュ(2次メッシュを10分割)
        self.__third = Grid(third_code, self.__second, 10)

    def __to_polygon(self, s, w, n, e):
        return [s, w], [s, e], [n, e], [n, w], [s, w]

    def __to_bounds(self, origin, height_ms, width_ms):
        south = origin[0]
        west = origin[1]
        north = south + height_ms
        east = west + width_ms
        return south / MILLISECOND, west / MILLISECOND, north / MILLISECOND, east / MILLISECOND

    def third_bounds(self):
        origin = self.__third.origin()
        return self.__to_bounds(origin, self.__third.height_ms, self.__third.width_ms)

    def third(self):
        t = self.third_bounds()
        return self.__to_polygon(t[0], t[1], t[2], t[3])

3次メッシュのみ算出してます。

使い方

Code2Polygon クラスのコンストラクタに地域メッシュコードを渡してポリゴンを取得します。

def test_code2polygon():
    # 渋谷付近のメッシュコード
    c2p = Code2Polygon('53393595')
    print(c2p.third())

上記プログラムの出力結果は以下のようになります。

([35.65833333333333, 139.6875], [35.65833333333333, 139.7], [35.666666666666664, 139.7], [35.666666666666664, 139.6875], [35.65833333333333, 139.6875])

参考記事

• 地域メッシュの計算にはミリ秒を使うべき - Qiita

Python を使って緯度経度から地域メッシュコードを算出する

緯度経度(latitude, longitude)から日本の地域メッシュコードを算出する Python3.7 のプログラムを作成しました。

• 地域メッシュ - Wikipedia

プログラム

緯度経度から1-3次メッシュコード(基準地域メッシュコード)を算出します。精度を出すためにミリ秒で計算しています。

import math

# 計算の単位(ミリ秒)
MILLISECOND = 3600000

class FirstGrid(object):
    def __init__(self, lat, lon):
        '''
        1次メッシュコード計算
        '''
        self.lat = lat
        self.lon = lon
        # メッシュの高さ
        self.height_ms = MILLISECOND * (40 / 60)
        # メッシュの幅
        self.width_ms = MILLISECOND
        # メッシュコードの上位桁
        self.upper = int(math.floor(lat * 15 / 10))
        # メッシュコードの下位桁
        self.lower = int(math.floor(lon - 100))
        # 南端(緯度)
        self.south_ms = self.upper * MILLISECOND / 1.5
        # 西端(経度)
        self.west_ms = (self.lower + 100) * MILLISECOND

    def code(self):
        ''' メッシュコード '''
        return f'{self.upper}{self.lower}'

    def origin(self):
        ''' メッシュの南西端(緯度経度) '''
        return self.south_ms / MILLISECOND, self.west_ms / MILLISECOND

class Grid(FirstGrid):
    def __init__(self, parent, divide):
        '''
        2,3次メッシュコード計算
        :param parent 親メッシュ
        :param divide 分割単位
        '''
        self.lat = parent.lat
        self.lon = parent.lon
        lat_ms = parent.lat * MILLISECOND
        lon_ms = parent.lon * MILLISECOND
        # 親メッシュの高さと幅から当該メッシュの高さと幅を算出する
        self.height_ms = parent.height_ms / divide
        self.width_ms = parent.width_ms / divide
        h = self.height_ms
        w = self.width_ms
        # 上位桁
        self.upper = int(math.floor((lat_ms - parent.south_ms) / h))
        # 下位桁
        self.lower = int(math.floor((lon_ms - parent.west_ms) / w))
        # 南端
        self.south_ms = self.upper * h + parent.south_ms
        # 西端
        self.west_ms = self.lower * w + parent.west_ms

    def code(self):
        return f'{self.upper}{self.lower}'

    def origin(self):
        return self.south_ms / MILLISECOND, self.west_ms / MILLISECOND

class LatLon2Code(object):
    def __init__(self, lat, lon):
        f = FirstGrid(lat, lon)
        # 2次メッシュは1次メッシュを8分割する
        s = Grid(f, 8)
        self.__first = f
        self.__second = s
        # 3次メッシュは2次メッシュを10分割する
        self.__third = Grid(s, 10)

    def first(self):
        return self.__first.code()

    def second(self):
        return f'{self.__first.code()}{self.__second.code()}'

    def third(self):
        return f'{self.__first.code()}{self.__second.code()}{self.__third.code()}'

地域メッシュは英語だと Grid Square と表現するらしいのでクラス名は Grid にしています。1次メッシュの計算が特殊で2次3次は同じ計算をするので、1次と2次3次でクラスを分けました。

使い方

LatLon2Code クラスのコンストラクタに緯度経度を渡してコードを取得します。

def test_latlon2code():
    # 渋谷
    ll2c = LatLon2Code(35.6640352, 139.6982122)
    assert(ll2c.first() == '5339')
    assert(ll2c.second() == '533935')
    assert(ll2c.third() == '53393595')

参考記事

• 地域メッシュ - Wikipedia
• Grid Square System
• 【python】緯度経度から標準地域コードの取得 - テックメモ跡地

PostGISでgeometry型からgeography型に変換するときは座標系に注意する

SRID=4612(JGD2000測地系+地理座標系)のgeometry型フィールドだとgeography型に変換できる

postgres=> SELECT ST_SetSRID(geom, 4612)::geography FROM map WHERE id=1;
                     st_setsrid
----------------------------------------------------
 0101000020041200006B405577CB756140404749F6A1BF4140

SRID=3857(WGS84測地系球面+メルカトル図法)のgeometry型フィールドをgeography型に変換しようとするとエラーになる

postgres=> SELECT ST_SetSRID(geom, 3857)::geography FROM map WHERE id=1;
ERROR:  Only lon/lat coordinate systems are supported in geography.

EPSG: 3857は投影座標系で単位がメートルなのでダイレクトに変換できないみたいです。

参考

• WGS 84 - WGS84 - World Geodetic System 1984, used in GPS - EPSG:4326
• WGS 84 / Pseudo-Mercator - Spherical Mercator, Google Maps, OpenStreetMap, Bing, ArcGIS, ESRI - EPSG:3857

プライバシーポリシー

はじめに

A Day In The Life(https://glassonion.hatenablog.com、以下当サイト)は、個人情報に関する法令等を順守し、個人情報を適切に取り扱います。

個人情報の管理

当サイトは、お問い合わせいただいた内容についての確認・相談、情報提供のためのメール送信（返信）の目的以外には使用しません。また知り得た個人情報を第三者に開示することは、警察・裁判所など公的機関からの書面をもった請求以外に一切利用いたしません。

広告について

当ブログでは、第三者配信の広告サービス(Googleアドセンス)を利用しており、ユーザーの興味に応じた商品やサービスの広告を表示するため、クッキー(Cookie)を使用しております。

クッキーを使用することで当サイトはお客様のコンピュータを識別できるようになりますが、お客様個人を特定できるものではありません。 Cookieを無効にする方法やGoogleアドセンスに関する詳細は「広告 – ポリシーと規約 – Google」をご確認ください。

また、当ブログは、Amazon.co.jpを宣伝しリンクすることによってサイトが紹介料を獲得できる手段を提供することを目的に設定されたアフィリエイトプログラムである、Amazonアソシエイト・プログラムの参加者です。

免責事項

当ブログからのリンクやバナーなどで移動したサイトで提供される情報、サービス等について一切の責任を負いません。 また当ブログのコンテンツ・情報について、できる限り正確な情報を提供するように努めておりますが、正確性や安全性を保証するものではありません。情報が古くなっていることもございます。 当サイトに掲載された内容によって生じた損害等の一切の責任を負いかねますのでご了承ください。

著作権について

当ブログで掲載している文章や画像などにつきましては、無断転載することを禁止します。 当ブログは著作権や肖像権の侵害を目的としたものではありません。著作権や肖像権に関して問題がございましたら、お問い合わせメールよりご連絡ください。迅速に対応いたします。

リンクについて

当ブログは基本的にリンクフリーです。リンクを行う場合の許可や連絡は不要です。 ただし、インラインフレームの使用や画像の直リンクはご遠慮ください。

お問い合わせ

当ブログに関するお問い合わせは以下のメールアドレスまでおねがいします。 glassonion999 @ gmail.com

Golang書くときのちょっとしたテクニック

MarshalJSONを使ってJSONに表示用のフィールドを追加する

無限ループしないように元の構造体を拡張する

// UTCな時間をJsonに変換するタイミングでJSTに変換する例
import "time"

type Hoge struct {
    ID uint
    CreatedAt time.Time
}

func (h Hoge) MarshalJSON() ([]byte, error) {
    type Alias Hoge
    return json.Marshal(&struct {
        Alias
        CreatedAtJST time.Time
    }{
        Alias:     (Alias)(h),
        CreatedAtJST: h.CreatedAt.In(time.LoadLocation("Asia/Tokyo")),
    }
}

参考

• Custom JSON Marshalling in Go · Choly's Blog

Enum

数値系Enum

ゼロ値をUnknownにするのがGolang流

type DeviceType uint
const (
    Unknown DeviceType = iota
    Android
    IOS
)

文字列系Enum

type Status string
const (
    Success Status = "success"
    Failure Status = "failure" 
)

関数にオプショナルな引数を設定したいとき

FunctionalOptionPatternを使って実装する

https://blog.web-apps.tech/go-functional-option-pattern/

リクエストボディの読み出しが1回しかできないときの対処方法

リクエストボディを ioutil.ReadAll 関数で読み出すと2回目以降は中身空っぽになります。それの回避方法です。

http - How to read response body twice in Golang middleware? - Stack Overflow

Gotestでいい感じのスタブを作る方法

gomockインストールするのはちょっとなぁって時に良いです。

Golangにおけるinterfaceをつかったテストで mock を書く技法 - haya14busa

今時のサーバエンジニアのためのオススメ本

2017年の11月から本格的にサーバサイドのお仕事をするようになりました。それで今までに読んだオススメの本をまとめました。

使いやすいAPIを開発するために

RESRfulなAPIを開発するための指針など。他社(Twitter, GitHub, Yahoo.com...etc)のAPIを比較しながら説明

サーバ側のアーキテクチャ構成

マイクロサービス

運用しつつアーキテクチャを進化させていく

運用的な話

SREの基礎やSRE全般の話題

Golangでサーバプログラミングするなら始めに読むべき記事

最近 Golng 使ってサーバのプログラム書いてます。 始める前に読んでおけばよかったと感じた記事が2つあったのでメモ程度に紹介します。

Handlerのチェインをどうやって解決するか
- Making a RESTful JSON API in Go - The New Stack
Context問題どうするか
- Go's net/context and http.Handler – joe shaw