作者：时空Drei
引言
今天看到一篇阿里云的文章天下武功，唯快不破，以物流行业为例，分析了 PostgreSQL 与 Greenplum 在地理位置信息处理，最佳路径算法，机器学习等方面的物流行业应用方法。其中提到了地址转换成坐标的问题，更专业些的名词应该是“地理编码”，即知道一个地址，如北京市海淀区上地十街10号，怎么样可以获取到对应的经纬度位置信息(40,116)，或者反过来。
地理编码概念
很多地图相关的厂商都提供了相关的API，我们可以直接利用这些API得到这些信息。比如百度的Geocoding API。
Geocoding API是一类接口，用于提供从地址到经纬度坐标或者从经纬度坐标到地址的转换服务，用户可以使用C# 、C++、Java等开发语言发送请求且接收JSON、XML的返回数据。Geocoding API包括地址解析和逆地址解析功能：
借用ESRI文档中更直观的一张图
地理编码：即地址解析，由详细到街道的结构化地址得到百度经纬度信息，例如：“北京市海淀区中关村南大街27号”地址解析的结果是“lng:116.31985,lat:39.959836”。同时，地理编码也支持名胜古迹、标志性建筑名称直接解析返回百度经纬度，例如：“百度大厦”地址解析的结果是“lng:116.30815,lat:40.056885” 。
逆地理编码：即逆地址解析，由百度经纬度信息得到结构化地址信息，例如：“lat:31.325152,lng:120.558957”逆地址解析的结果是“江苏省苏州市虎丘区塔园路318号”。
不过，需要说明的一点是，若想使用百度的这套API的前提是，有百度账号并申请相应的Key。其实，除了百度之外，谷歌、ESRI、微软的Bing等都有类似的地理编码服务。不过这些服务大多没有专门针对Python的库并且彼此之间的Json结构也不一致。于是乎专治不服的Python大神做了一个专门的地理编码工具geocoder，将这些不同厂商的服务整合统一起来。
地理编码工具geocoder
首先看一下它都支持哪些公司的地理编码服务:
| Provider | Optimal | Usage Policy |
|---|---|---|
| ArcGIS | World | |
| Baidu | China | API key |
| Bing | World | API key |
| CanadaPost | Canada | API key |
| FreeGeoIP | World | |
| Geocoder.ca | CA & US | Rate Limit |
| GeocodeFarm | World | Policy |
| GeoNames | World | Username |
| GeoOttawa | Ottawa | |
| World | Rate Limit, Policy | |
| HERE | World | API key |
| IPInfo | World | |
| Mapbox | World | API key |
| MapQuest | World | API key |
| Mapzen | World | API key |
| MaxMind | World | |
| OpenCage | World | API key |
| OpenStreetMap | World | Policy |
| Tamu | US | API key |
| TomTom | World | API key |
| What3Words | World | API key |
| Yahoo | World | |
| Yandex | Russia | |
| TGOS | Taiwan |
安装
pip install geocoder
地理编码
import geocoder
g = geocoder.google("1403 Washington Ave, New Orleans, LA 70130")
g = geocoder.arcgis(u"北京市海淀区上地十街10号")
g.latlng
输出为
[29.9287839, -90.08421849999999]
也可以查看完整的geojson
g.geojson
输出为
{'bbox': [-90.0855674802915,
29.9274349197085,
-90.0828695197085,
29.9301328802915],
'geometry': {'coordinates': [-90.08421849999999, 29.9287839],
'type': 'Point'},
'properties': {'accuracy': u'ROOFTOP',
'address': u'1403 Washington Ave, New Orleans, LA 70130, USA',
'bbox': [-90.0855674802915,
29.9274349197085,
-90.0828695197085,
29.9301328802915],
'city': u'New Orleans',
'confidence': 9,
'country': u'US',
'county': u'Orleans Parish',
'encoding': 'utf-8',
'housenumber': u'1403',
'lat': 29.9287839,
'lng': -90.08421849999999,
'location': '1403 Washington Ave, New Orleans, LA 70130',
'neighborhood': u'Garden District',
'ok': True,
'place': u'ChIJGyFHWc2lIIYRYSoneaXAUiw',
'postal': u'70130',
'provider': 'google',
'quality': u'street_address',
'state': u'LA',
'status': 'OK',
'status_code': 200,
'street': u'Washington Ave'},
'type': 'Feature'}
直接用Google尝试查询中文地址时失败
g = geocoder.google(u"北京市海淀区上地十街10号")
g.ok
输出为
False
用百度应该没问题，不过我没有申请相应的key。切换到arcgis，能够成功编码
g = geocoder.arcgis(u"北京市海淀区上地十街10号")
g.latlng
输出为
[40.050934, 116.30079]
逆地理编码
g = geocoder.google([29.9287839, -90.08421849999999], method='reverse')
print g.address
print g.city
print g.state
print g.country
输出为
1403 Washington Ave, New Orleans, LA 70115, USA
New Orleans
LA
US
换成中国的地址
g = geocoder.google([40.050934, 116.30079], method='reverse')
print g.address
print g.city
print g.state
print g.country
输出为
Bai Du Da Sha, Haidian Qu, Beijing Shi, China, 100193
Beijing
Beijing Shi
CN
用arcgis的服务试试
g = geocoder.arcgis([40.050934, 116.30079], method='reverse')
print g.address
print g.city
print g.state
print g.country
输出为
None
北京市
北京市
CHN
Google转换成的是英文，但地址比较全。arcgis虽然是中文，但是详细的地址居然输出为了None，这有个X用。
其他
geocoder 的功能不止于此，它还可以查IP（包括自己的）。
g = geocoder.ip('199.7.157.0')
print g.latlng
print g.city
g = geocoder.ip('me')
print g.latlng
print g.city
输出为
[43.6934, -79.4857]
Toronto
[51.05, 13.75]
Dresden
查询一个城市的空间包围盒
g = geocoder.arcgis(u"山东")
g.bbox
输出为
{'northeast': [38.976997, 121.976998], 'southwest': [33.022997, 116.022998]}
小结
空间信息既可以利用行政区划、自然地理区域等文本信息描述，也可以用坐标系统、数字（邮编等）来标识。利用地理编码技术，可以将空间信息的地理定位要素与相应的文本信息关联起来。本文主要介绍了geocoder地理编码这一小工具，可以方便快捷的利用地图等相关厂商提供的地理编码服务，将文字描述的位置转换成地图上的经纬度，或者通过地图上的某个位置坐标获得相应的位置信息文字描述。