GeoHash分级索引技术

GeoHash分级索引技术是一种将二维地理坐标转换为一维字符串的空间索引方法，其核心是通过分级网格划分和前缀编码实现高效的空间数据检索。以下从技术原理、实现细节到工程优化展开详细解析：

一、编码原理与分级结构

1. 经纬度二进制化

GeoHash通过递归二分地球表面生成网格。以纬度为例，初始区间为[-90, 90]，每次将当前区间二分，根据目标纬度所在位置生成0或1的二进制位。例如，纬度31.193°的二进制编码过程如下：

• 第1次二分：区间[-90,90] → 31.193位于右半区，生成1；
• 第2次二分：区间[0,90] → 31.193位于左半区，生成0；
• 重复此过程直至达到所需精度，最终生成纬度二进制串：101011000101110。

经度采用同样方法处理，但区间为[-180, 180]。

2. 二进制交织与Base32编码

将纬度和经度的二进制串按奇偶位交织：偶数位放经度，奇数位放纬度。例如，纬度二进制串101011000101110与经度二进制串110101100101101交织后得到：
1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0
将这30位二进制串按每5位一组分割，转换为十进制数（28,25,28,3,7,22），再通过Base32编码表映射为字符串wtw37q。

3. 分级精度与区域覆盖

GeoHash字符串长度决定网格精度：

• 3位：约100公里（城市级），如wx4对应苏州市范围；
• 6位：约3公里（街区级），如wx4g0e对应姑苏区某