]> git.openstreetmap.org Git - nominatim.git/blob - lib-php/ReverseGeocode.php
Merge pull request #2983 from lonvia/improve-reverse-place-node-lookup
[nominatim.git] / lib-php / ReverseGeocode.php
1 <?php
2 /**
3  * SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
4  *
5  * This file is part of Nominatim. (https://nominatim.org)
6  *
7  * Copyright (C) 2022 by the Nominatim developer community.
8  * For a full list of authors see the git log.
9  */
10
11 namespace Nominatim;
12
13 require_once(CONST_LibDir.'/Result.php');
14
15 class ReverseGeocode
16 {
17     protected $oDB;
18     protected $iMaxRank = 28;
19
20
21     public function __construct(&$oDB)
22     {
23         $this->oDB =& $oDB;
24     }
25
26
27     public function setZoom($iZoom)
28     {
29         // Zoom to rank, this could probably be calculated but a lookup gives fine control
30         $aZoomRank = array(
31                       0 => 2, // Continent / Sea
32                       1 => 2,
33                       2 => 2,
34                       3 => 4, // Country
35                       4 => 4,
36                       5 => 8, // State
37                       6 => 10, // Region
38                       7 => 10,
39                       8 => 12, // County
40                       9 => 12,
41                       10 => 17, // City
42                       11 => 17,
43                       12 => 18, // Town / Village
44                       13 => 18,
45                       14 => 22, // Suburb
46                       15 => 22,
47                       16 => 26, // major street
48                       17 => 27, // minor street
49                       18 => 30, // or >, Building
50                       19 => 30, // or >, Building
51                      );
52         $this->iMaxRank = (isset($iZoom) && isset($aZoomRank[$iZoom]))?$aZoomRank[$iZoom]:28;
53     }
54
55     /**
56      * Find the closest interpolation with the given search diameter.
57      *
58      * @param string $sPointSQL   Reverse geocoding point as SQL
59      * @param float  $fSearchDiam Search diameter
60      *
61      * @return Record of the interpolation or null.
62      */
63     protected function lookupInterpolation($sPointSQL, $fSearchDiam)
64     {
65         Debug::newFunction('lookupInterpolation');
66         $sSQL = 'SELECT place_id, parent_place_id, 30 as rank_search,';
67         $sSQL .= '  (CASE WHEN endnumber != startnumber';
68         $sSQL .= '        THEN (endnumber - startnumber) * ST_LineLocatePoint(linegeo,'.$sPointSQL.')';
69         $sSQL .= '        ELSE startnumber END) as fhnr,';
70         $sSQL .= '  startnumber, endnumber, step,';
71         $sSQL .= '  ST_Distance(linegeo,'.$sPointSQL.') as distance';
72         $sSQL .= ' FROM location_property_osmline';
73         $sSQL .= ' WHERE ST_DWithin('.$sPointSQL.', linegeo, '.$fSearchDiam.')';
74         $sSQL .= '       and indexed_status = 0 and startnumber is not NULL ';
75         $sSQL .= '       and parent_place_id != 0';
76         $sSQL .= ' ORDER BY distance ASC limit 1';
77         Debug::printSQL($sSQL);
78
79         return $this->oDB->getRow(
80             $sSQL,
81             null,
82             'Could not determine closest housenumber on an osm interpolation line.'
83         );
84     }
85
86     protected function lookupLargeArea($sPointSQL, $iMaxRank)
87     {
88         if ($iMaxRank > 4) {
89             $aPlace = $this->lookupPolygon($sPointSQL, $iMaxRank);
90             if ($aPlace) {
91                 return new Result($aPlace['place_id']);
92             }
93         }
94
95         // If no polygon which contains the searchpoint is found,
96         // searches in the country_osm_grid table for a polygon.
97         return  $this->lookupInCountry($sPointSQL, $iMaxRank);
98     }
99
100     protected function lookupInCountry($sPointSQL, $iMaxRank)
101     {
102         Debug::newFunction('lookupInCountry');
103         // searches for polygon in table country_osm_grid which contains the searchpoint
104         // and searches for the nearest place node to the searchpoint in this polygon
105         $sSQL = 'SELECT country_code FROM country_osm_grid';
106         $sSQL .= ' WHERE ST_CONTAINS(geometry, '.$sPointSQL.') LIMIT 1';
107         Debug::printSQL($sSQL);
108
109         $sCountryCode = $this->oDB->getOne(
110             $sSQL,
111             null,
112             'Could not determine country polygon containing the point.'
113         );
114         Debug::printVar('Country code', $sCountryCode);
115
116         if ($sCountryCode) {
117             if ($iMaxRank > 4) {
118                 // look for place nodes with the given country code
119                 $sSQL = 'SELECT place_id FROM';
120                 $sSQL .= ' (SELECT place_id, rank_search,';
121                 $sSQL .= '         ST_distance('.$sPointSQL.', geometry) as distance';
122                 $sSQL .= ' FROM placex';
123                 $sSQL .= ' WHERE osm_type = \'N\'';
124                 $sSQL .= ' AND country_code = \''.$sCountryCode.'\'';
125                 $sSQL .= ' AND rank_address between 4 and 25'; // needed to select right index
126                 $sSQL .= ' AND rank_search between 5 and ' .min(25, $iMaxRank);
127                 $sSQL .= ' AND type != \'postcode\'';
128                 $sSQL .= ' AND name IS NOT NULL ';
129                 $sSQL .= ' and indexed_status = 0 and linked_place_id is null';
130                 $sSQL .= ' AND ST_Buffer(geometry, reverse_place_diameter(rank_search)) && '.$sPointSQL;
131                 $sSQL .= ') as a ';
132                 $sSQL .= 'WHERE distance <= reverse_place_diameter(rank_search)';
133                 $sSQL .= ' ORDER BY rank_search DESC, distance ASC';
134                 $sSQL .= ' LIMIT 1';
135                 Debug::printSQL($sSQL);
136
137                 $aPlace = $this->oDB->getRow($sSQL, null, 'Could not determine place node.');
138                 Debug::printVar('Country node', $aPlace);
139
140                 if ($aPlace) {
141                     return new Result($aPlace['place_id']);
142                 }
143             }
144
145             // still nothing, then return the country object
146             $sSQL = 'SELECT place_id, ST_distance('.$sPointSQL.', centroid) as distance';
147             $sSQL .= ' FROM placex';
148             $sSQL .= ' WHERE country_code = \''.$sCountryCode.'\'';
149             $sSQL .= ' AND rank_search = 4 AND rank_address = 4';
150             $sSQL .= ' AND class in (\'boundary\',  \'place\')';
151             $sSQL .= ' AND linked_place_id is null';
152             $sSQL .= ' ORDER BY distance ASC';
153             Debug::printSQL($sSQL);
154
155             $aPlace = $this->oDB->getRow($sSQL, null, 'Could not determine place node.');
156             Debug::printVar('Country place', $aPlace);
157             if ($aPlace) {
158                 return new Result($aPlace['place_id']);
159             }
160         }
161
162         return null;
163     }
164
165     /**
166      * Search for areas or nodes for areas or nodes between state and suburb level.
167      *
168      * @param string $sPointSQL Search point as SQL string.
169      * @param int    $iMaxRank  Maximum address rank of the feature.
170      *
171      * @return Record of the found feature or null.
172      *
173      * Searches first for polygon that contains the search point.
174      * If such a polygon is found, place nodes with a higher rank are
175      * searched inside the polygon.
176      */
177     protected function lookupPolygon($sPointSQL, $iMaxRank)
178     {
179         Debug::newFunction('lookupPolygon');
180         // polygon search begins at suburb-level
181         if ($iMaxRank > 25) {
182             $iMaxRank = 25;
183         }
184         // no polygon search over country-level
185         if ($iMaxRank < 5) {
186             $iMaxRank = 5;
187         }
188         // search for polygon
189         $sSQL = 'SELECT place_id, parent_place_id, rank_address, rank_search FROM';
190         $sSQL .= '(select place_id, parent_place_id, rank_address, rank_search, country_code, geometry';
191         $sSQL .= ' FROM placex';
192         $sSQL .= ' WHERE ST_GeometryType(geometry) in (\'ST_Polygon\', \'ST_MultiPolygon\')';
193         // Ensure that query planner doesn't use the index on rank_search.
194         $sSQL .= ' AND coalesce(rank_search, 0) between 5 and ' .$iMaxRank;
195         $sSQL .= ' AND rank_address between 4 and 25'; // needed for index selection
196         $sSQL .= ' AND geometry && '.$sPointSQL;
197         $sSQL .= ' AND type != \'postcode\' ';
198         $sSQL .= ' AND name is not null';
199         $sSQL .= ' AND indexed_status = 0 and linked_place_id is null';
200         $sSQL .= ' ORDER BY rank_search DESC LIMIT 50 ) as a';
201         $sSQL .= ' WHERE ST_Contains(geometry, '.$sPointSQL.' )';
202         $sSQL .= ' ORDER BY rank_search DESC LIMIT 1';
203         Debug::printSQL($sSQL);
204
205         $aPoly = $this->oDB->getRow($sSQL, null, 'Could not determine polygon containing the point.');
206         Debug::printVar('Polygon result', $aPoly);
207
208         if ($aPoly) {
209         // if a polygon is found, search for placenodes begins ...
210             $iRankAddress = $aPoly['rank_address'];
211             $iRankSearch = $aPoly['rank_search'];
212             $iPlaceID = $aPoly['place_id'];
213
214             if ($iRankSearch != $iMaxRank) {
215                 $sSQL = 'SELECT place_id FROM ';
216                 $sSQL .= '(SELECT place_id, rank_search, country_code, geometry,';
217                 $sSQL .= ' ST_distance('.$sPointSQL.', geometry) as distance';
218                 $sSQL .= ' FROM placex';
219                 $sSQL .= ' WHERE osm_type = \'N\'';
220                 $sSQL .= ' AND rank_search > '.$iRankSearch;
221                 $sSQL .= ' AND rank_search <= '.$iMaxRank;
222                 $sSQL .= ' AND rank_address between 4 and 25';  // needed to select right index
223                 $sSQL .= ' AND type != \'postcode\'';
224                 $sSQL .= ' AND name IS NOT NULL ';
225                 $sSQL .= ' AND indexed_status = 0 AND linked_place_id is null';
226                 $sSQL .= ' AND ST_Buffer(geometry, reverse_place_diameter(rank_search)) && '.$sPointSQL;
227                 $sSQL .= ' ORDER BY rank_search DESC, distance ASC';
228                 $sSQL .= ' limit 100) as a';
229                 $sSQL .= ' WHERE ST_Contains((SELECT geometry FROM placex WHERE place_id = '.$iPlaceID.'), geometry )';
230                 $sSQL .= ' AND distance <= reverse_place_diameter(rank_search)';
231                 $sSQL .= ' ORDER BY rank_search DESC, distance ASC';
232                 $sSQL .= ' LIMIT 1';
233                 Debug::printSQL($sSQL);
234
235                 $aPlaceNode = $this->oDB->getRow($sSQL, null, 'Could not determine place node.');
236                 Debug::printVar('Nearest place node', $aPlaceNode);
237                 if ($aPlaceNode) {
238                     return $aPlaceNode;
239                 }
240             }
241         }
242         return $aPoly;
243     }
244
245
246     public function lookup($fLat, $fLon, $bDoInterpolation = true)
247     {
248         return $this->lookupPoint(
249             'ST_SetSRID(ST_Point('.$fLon.','.$fLat.'),4326)',
250             $bDoInterpolation
251         );
252     }
253
254     public function lookupPoint($sPointSQL, $bDoInterpolation = true)
255     {
256         Debug::newFunction('lookupPoint');
257         // Find the nearest point
258         $fSearchDiam = 0.006;
259         $oResult = null;
260         $aPlace = null;
261
262         // for POI or street level
263         if ($this->iMaxRank >= 26) {
264             // starts if the search is on POI or street level,
265             // searches for the nearest POI or street,
266             // if a street is found and a POI is searched for,
267             // the nearest POI which the found street is a parent of is chosen.
268             $sSQL = 'select place_id,parent_place_id,rank_address,country_code,';
269             $sSQL .= ' ST_distance('.$sPointSQL.', geometry) as distance';
270             $sSQL .= ' FROM ';
271             $sSQL .= ' placex';
272             $sSQL .= '   WHERE ST_DWithin('.$sPointSQL.', geometry, '.$fSearchDiam.')';
273             $sSQL .= '   AND';
274             $sSQL .= ' rank_address between 26 and '.$this->iMaxRank;
275             $sSQL .= ' and (name is not null or housenumber is not null';
276             $sSQL .= ' or rank_address between 26 and 27)';
277             $sSQL .= ' and (rank_address between 26 and 27';
278             $sSQL .= '      or ST_GeometryType(geometry) != \'ST_LineString\')';
279             $sSQL .= ' and class not in (\'boundary\')';
280             $sSQL .= ' and indexed_status = 0 and linked_place_id is null';
281             $sSQL .= ' and (ST_GeometryType(geometry) not in (\'ST_Polygon\',\'ST_MultiPolygon\') ';
282             $sSQL .= ' OR ST_DWithin('.$sPointSQL.', centroid, '.$fSearchDiam.'))';
283             $sSQL .= ' ORDER BY distance ASC limit 1';
284             Debug::printSQL($sSQL);
285
286             $aPlace = $this->oDB->getRow($sSQL, null, 'Could not determine closest place.');
287
288             Debug::printVar('POI/street level result', $aPlace);
289             if ($aPlace) {
290                 $iPlaceID = $aPlace['place_id'];
291                 $oResult = new Result($iPlaceID);
292                 $iRankAddress = $aPlace['rank_address'];
293             }
294
295             if ($aPlace) {
296                 // if street and maxrank > streetlevel
297                 if ($iRankAddress <= 27 && $this->iMaxRank > 27) {
298                     // find the closest object (up to a certain radius) of which the street is a parent of
299                     $sSQL = ' select place_id,';
300                     $sSQL .= ' ST_distance('.$sPointSQL.', geometry) as distance';
301                     $sSQL .= ' FROM ';
302                     $sSQL .= ' placex';
303                     // radius ?
304                     $sSQL .= ' WHERE ST_DWithin('.$sPointSQL.', geometry, 0.001)';
305                     $sSQL .= ' AND parent_place_id = '.$iPlaceID;
306                     $sSQL .= ' and rank_address > 28';
307                     $sSQL .= ' and ST_GeometryType(geometry) != \'ST_LineString\'';
308                     $sSQL .= ' and (name is not null or housenumber is not null)';
309                     $sSQL .= ' and class not in (\'boundary\')';
310                     $sSQL .= ' and indexed_status = 0 and linked_place_id is null';
311                     $sSQL .= ' ORDER BY distance ASC limit 1';
312                     Debug::printSQL($sSQL);
313
314                     $aStreet = $this->oDB->getRow($sSQL, null, 'Could not determine closest place.');
315                     Debug::printVar('Closest POI result', $aStreet);
316
317                     if ($aStreet) {
318                         $aPlace = $aStreet;
319                         $oResult = new Result($aStreet['place_id']);
320                         $iRankAddress = 30;
321                     }
322                 }
323
324                   // In the US we can check TIGER data for nearest housenumber
325                 if (CONST_Use_US_Tiger_Data
326                     && $iRankAddress <= 27
327                     && $aPlace['country_code'] == 'us'
328                     && $this->iMaxRank >= 28
329                 ) {
330                     $sSQL = 'SELECT place_id,parent_place_id,30 as rank_search,';
331                     $sSQL .= '      (endnumber - startnumber) * ST_LineLocatePoint(linegeo,'.$sPointSQL.') as fhnr,';
332                     $sSQL .= '      startnumber, endnumber, step,';
333                     $sSQL .= '      ST_Distance('.$sPointSQL.', linegeo) as distance';
334                     $sSQL .= ' FROM location_property_tiger WHERE parent_place_id = '.$oResult->iId;
335                     $sSQL .= ' AND ST_DWithin('.$sPointSQL.', linegeo, 0.001)';
336                     $sSQL .= ' ORDER BY distance ASC limit 1';
337                     Debug::printSQL($sSQL);
338
339                     $aPlaceTiger = $this->oDB->getRow($sSQL, null, 'Could not determine closest Tiger place.');
340                     Debug::printVar('Tiger house number result', $aPlaceTiger);
341
342                     if ($aPlaceTiger) {
343                         $aPlace = $aPlaceTiger;
344                         $oResult = new Result($aPlaceTiger['place_id'], Result::TABLE_TIGER);
345                         $iRndNum = max(0, round($aPlaceTiger['fhnr'] / $aPlaceTiger['step']) * $aPlaceTiger['step']);
346                         $oResult->iHouseNumber = $aPlaceTiger['startnumber'] + $iRndNum;
347                         if ($oResult->iHouseNumber > $aPlaceTiger['endnumber']) {
348                             $oResult->iHouseNumber = $aPlaceTiger['endnumber'];
349                         }
350                         $iRankAddress = 30;
351                     }
352                 }
353             }
354
355             if ($bDoInterpolation && $this->iMaxRank >= 30) {
356                 $fDistance = $fSearchDiam;
357                 if ($aPlace) {
358                     // We can't reliably go from the closest street to an
359                     // interpolation line because the closest interpolation
360                     // may have a different street segments as a parent.
361                     // Therefore allow an interpolation line to take precedence
362                     // even when the street is closer.
363                     $fDistance = $iRankAddress < 28 ? 0.001 : $aPlace['distance'];
364                 }
365
366                 $aHouse = $this->lookupInterpolation($sPointSQL, $fDistance);
367                 Debug::printVar('Interpolation result', $aPlace);
368
369                 if ($aHouse) {
370                     $oResult = new Result($aHouse['place_id'], Result::TABLE_OSMLINE);
371                     $iRndNum = max(0, round($aHouse['fhnr'] / $aHouse['step']) * $aHouse['step']);
372                     $oResult->iHouseNumber = $aHouse['startnumber'] + $iRndNum;
373                     if ($oResult->iHouseNumber > $aHouse['endnumber']) {
374                         $oResult->iHouseNumber = $aHouse['endnumber'];
375                     }
376                     $aPlace = $aHouse;
377                 }
378             }
379
380             if (!$aPlace) {
381                 // if no POI or street is found ...
382                 $oResult = $this->lookupLargeArea($sPointSQL, 25);
383             }
384         } else {
385             // lower than street level ($iMaxRank < 26 )
386             $oResult = $this->lookupLargeArea($sPointSQL, $this->iMaxRank);
387         }
388
389         Debug::printVar('Final result', $oResult);
390         return $oResult;
391     }
392 }