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_search < 26 '; // needed to select right index
 126                 $sSQL .= ' AND rank_search between 5 and ' .min(25, $iMaxRank);
 127                 $sSQL .= ' AND class = \'place\' AND type != \'postcode\'';
 128                 $sSQL .= ' AND name IS NOT NULL ';
 129                 $sSQL .= ' and indexed_status = 0 and linked_place_id is null';
 130                 $sSQL .= ' AND ST_DWithin('.$sPointSQL.', geometry, 1.8)) p ';
 131                 $sSQL .= 'WHERE distance <= reverse_place_diameter(rank_search)';
 132                 $sSQL .= ' ORDER BY rank_search DESC, distance ASC';
 133                 $sSQL .= ' LIMIT 1';
 134                 Debug::printSQL($sSQL);
 135
 136                 $aPlace = $this->oDB->getRow($sSQL, null, 'Could not determine place node.');
 137                 Debug::printVar('Country node', $aPlace);
 138
 139                 if ($aPlace) {
 140                     return new Result($aPlace['place_id']);
 141                 }
 142             }
 143
 144             // still nothing, then return the country object
 145             $sSQL = 'SELECT place_id, ST_distance('.$sPointSQL.', centroid) as distance';
 146             $sSQL .= ' FROM placex';
 147             $sSQL .= ' WHERE country_code = \''.$sCountryCode.'\'';
 148             $sSQL .= ' AND rank_search = 4 AND rank_address = 4';
 149             $sSQL .= ' AND class in (\'boundary\',  \'place\')';
 150             $sSQL .= ' AND linked_place_id is null';
 151             $sSQL .= ' ORDER BY distance ASC';
 152             Debug::printSQL($sSQL);
 153
 154             $aPlace = $this->oDB->getRow($sSQL, null, 'Could not determine place node.');
 155             Debug::printVar('Country place', $aPlace);
 156             if ($aPlace) {
 157                 return new Result($aPlace['place_id']);
 158             }
 159         }
 160
 161         return null;
 162     }
 163
 164     /**
 165      * Search for areas or nodes for areas or nodes between state and suburb level.
 166      *
 167      * @param string $sPointSQL Search point as SQL string.
 168      * @param int    $iMaxRank  Maximum address rank of the feature.
 169      *
 170      * @return Record of the found feature or null.
 171      *
 172      * Searches first for polygon that contains the search point.
 173      * If such a polygon is found, place nodes with a higher rank are
 174      * searched inside the polygon.
 175      */
 176     protected function lookupPolygon($sPointSQL, $iMaxRank)
 177     {
 178         Debug::newFunction('lookupPolygon');
 179         // polygon search begins at suburb-level
 180         if ($iMaxRank > 25) {
 181             $iMaxRank = 25;
 182         }
 183         // no polygon search over country-level
 184         if ($iMaxRank < 5) {
 185             $iMaxRank = 5;
 186         }
 187         // search for polygon
 188         $sSQL = 'SELECT place_id, parent_place_id, rank_address, rank_search FROM';
 189         $sSQL .= '(select place_id, parent_place_id, rank_address, rank_search, country_code, geometry';
 190         $sSQL .= ' FROM placex';
 191         $sSQL .= ' WHERE ST_GeometryType(geometry) in (\'ST_Polygon\', \'ST_MultiPolygon\')';
 192         // Ensure that query planner doesn't use the index on rank_search.
 193         $sSQL .= ' AND coalesce(rank_search, 0) between 5 and ' .$iMaxRank;
 194         $sSQL .= ' AND rank_address between 4 and 25'; // needed for index selection
 195         $sSQL .= ' AND geometry && '.$sPointSQL;
 196         $sSQL .= ' AND type != \'postcode\' ';
 197         $sSQL .= ' AND name is not null';
 198         $sSQL .= ' AND indexed_status = 0 and linked_place_id is null';
 199         $sSQL .= ' ORDER BY rank_search DESC LIMIT 50 ) as a';
 200         $sSQL .= ' WHERE ST_Contains(geometry, '.$sPointSQL.' )';
 201         $sSQL .= ' ORDER BY rank_search DESC LIMIT 1';
 202         Debug::printSQL($sSQL);
 203
 204         $aPoly = $this->oDB->getRow($sSQL, null, 'Could not determine polygon containing the point.');
 205         Debug::printVar('Polygon result', $aPoly);
 206
 207         if ($aPoly) {
 208         // if a polygon is found, search for placenodes begins ...
 209             $iRankAddress = $aPoly['rank_address'];
 210             $iRankSearch = $aPoly['rank_search'];
 211             $iPlaceID = $aPoly['place_id'];
 212
 213             if ($iRankSearch != $iMaxRank) {
 214                 $sSQL = 'SELECT place_id FROM ';
 215                 $sSQL .= '(SELECT place_id, rank_search, country_code, geometry,';
 216                 $sSQL .= ' ST_distance('.$sPointSQL.', geometry) as distance';
 217                 $sSQL .= ' FROM placex';
 218                 $sSQL .= ' WHERE osm_type = \'N\'';
 219                 // using rank_search because of a better differentiation
 220                 // for place nodes at rank_address 16
 221                 $sSQL .= ' AND rank_search > '.$iRankSearch;
 222                 $sSQL .= ' AND rank_search <= '.$iMaxRank;
 223                 $sSQL .= ' AND rank_search < 26 '; // needed to select right index
 224                 $sSQL .= ' AND rank_address > 0';
 225                 $sSQL .= ' AND class = \'place\'';
 226                 $sSQL .= ' AND type != \'postcode\'';
 227                 $sSQL .= ' AND name IS NOT NULL ';
 228                 $sSQL .= ' AND indexed_status = 0 AND linked_place_id is null';
 229                 $sSQL .= ' AND ST_DWithin('.$sPointSQL.', geometry, reverse_place_diameter('.$iRankSearch.'::smallint))';
 230                 $sSQL .= ' ORDER BY distance ASC,';
 231                 $sSQL .= ' rank_address DESC';
 232                 $sSQL .= ' limit 500) as a';
 233                 $sSQL .= ' WHERE ST_CONTAINS((SELECT geometry FROM placex WHERE place_id = '.$iPlaceID.'), geometry )';
 234                 $sSQL .= ' AND distance <= reverse_place_diameter(rank_search)';
 235                 $sSQL .= ' ORDER BY distance ASC, rank_search DESC';
 236                 $sSQL .= ' LIMIT 1';
 237                 Debug::printSQL($sSQL);
 238
 239                 $aPlaceNode = $this->oDB->getRow($sSQL, null, 'Could not determine place node.');
 240                 Debug::printVar('Nearest place node', $aPlaceNode);
 241                 if ($aPlaceNode) {
 242                     return $aPlaceNode;
 243                 }
 244             }
 245         }
 246         return $aPoly;
 247     }
 248
 249
 250     public function lookup($fLat, $fLon, $bDoInterpolation = true)
 251     {
 252         return $this->lookupPoint(
 253             'ST_SetSRID(ST_Point('.$fLon.','.$fLat.'),4326)',
 254             $bDoInterpolation
 255         );
 256     }
 257
 258     public function lookupPoint($sPointSQL, $bDoInterpolation = true)
 259     {
 260         Debug::newFunction('lookupPoint');
 261         // Find the nearest point
 262         $fSearchDiam = 0.006;
 263         $oResult = null;
 264         $aPlace = null;
 265
 266         // for POI or street level
 267         if ($this->iMaxRank >= 26) {
 268             // starts if the search is on POI or street level,
 269             // searches for the nearest POI or street,
 270             // if a street is found and a POI is searched for,
 271             // the nearest POI which the found street is a parent of is chosen.
 272             $sSQL = 'select place_id,parent_place_id,rank_address,country_code,';
 273             $sSQL .= ' ST_distance('.$sPointSQL.', geometry) as distance';
 274             $sSQL .= ' FROM ';
 275             $sSQL .= ' placex';
 276             $sSQL .= '   WHERE ST_DWithin('.$sPointSQL.', geometry, '.$fSearchDiam.')';
 277             $sSQL .= '   AND';
 278             $sSQL .= ' rank_address between 26 and '.$this->iMaxRank;
 279             $sSQL .= ' and (name is not null or housenumber is not null';
 280             $sSQL .= ' or rank_address between 26 and 27)';
 281             $sSQL .= ' and (rank_address between 26 and 27';
 282             $sSQL .= '      or ST_GeometryType(geometry) != \'ST_LineString\')';
 283             $sSQL .= ' and class not in (\'boundary\')';
 284             $sSQL .= ' and indexed_status = 0 and linked_place_id is null';
 285             $sSQL .= ' and (ST_GeometryType(geometry) not in (\'ST_Polygon\',\'ST_MultiPolygon\') ';
 286             $sSQL .= ' OR ST_DWithin('.$sPointSQL.', centroid, '.$fSearchDiam.'))';
 287             $sSQL .= ' ORDER BY distance ASC limit 1';
 288             Debug::printSQL($sSQL);
 289
 290             $aPlace = $this->oDB->getRow($sSQL, null, 'Could not determine closest place.');
 291
 292             Debug::printVar('POI/street level result', $aPlace);
 293             if ($aPlace) {
 294                 $iPlaceID = $aPlace['place_id'];
 295                 $oResult = new Result($iPlaceID);
 296                 $iRankAddress = $aPlace['rank_address'];
 297             }
 298
 299             if ($aPlace) {
 300                 // if street and maxrank > streetlevel
 301                 if ($iRankAddress <= 27 && $this->iMaxRank > 27) {
 302                     // find the closest object (up to a certain radius) of which the street is a parent of
 303                     $sSQL = ' select place_id,';
 304                     $sSQL .= ' ST_distance('.$sPointSQL.', geometry) as distance';
 305                     $sSQL .= ' FROM ';
 306                     $sSQL .= ' placex';
 307                     // radius ?
 308                     $sSQL .= ' WHERE ST_DWithin('.$sPointSQL.', geometry, 0.001)';
 309                     $sSQL .= ' AND parent_place_id = '.$iPlaceID;
 310                     $sSQL .= ' and rank_address > 28';
 311                     $sSQL .= ' and ST_GeometryType(geometry) != \'ST_LineString\'';
 312                     $sSQL .= ' and (name is not null or housenumber is not null)';
 313                     $sSQL .= ' and class not in (\'boundary\')';
 314                     $sSQL .= ' and indexed_status = 0 and linked_place_id is null';
 315                     $sSQL .= ' ORDER BY distance ASC limit 1';
 316                     Debug::printSQL($sSQL);
 317
 318                     $aStreet = $this->oDB->getRow($sSQL, null, 'Could not determine closest place.');
 319                     Debug::printVar('Closest POI result', $aStreet);
 320
 321                     if ($aStreet) {
 322                         $aPlace = $aStreet;
 323                         $oResult = new Result($aStreet['place_id']);
 324                         $iRankAddress = 30;
 325                     }
 326                 }
 327
 328                   // In the US we can check TIGER data for nearest housenumber
 329                 if (CONST_Use_US_Tiger_Data
 330                     && $iRankAddress <= 27
 331                     && $aPlace['country_code'] == 'us'
 332                     && $this->iMaxRank >= 28
 333                 ) {
 334                     $sSQL = 'SELECT place_id,parent_place_id,30 as rank_search,';
 335                     $sSQL .= '      (endnumber - startnumber) * ST_LineLocatePoint(linegeo,'.$sPointSQL.') as fhnr,';
 336                     $sSQL .= '      startnumber, endnumber, step,';
 337                     $sSQL .= '      ST_Distance('.$sPointSQL.', linegeo) as distance';
 338                     $sSQL .= ' FROM location_property_tiger WHERE parent_place_id = '.$oResult->iId;
 339                     $sSQL .= ' AND ST_DWithin('.$sPointSQL.', linegeo, 0.001)';
 340                     $sSQL .= ' ORDER BY distance ASC limit 1';
 341                     Debug::printSQL($sSQL);
 342
 343                     $aPlaceTiger = $this->oDB->getRow($sSQL, null, 'Could not determine closest Tiger place.');
 344                     Debug::printVar('Tiger house number result', $aPlaceTiger);
 345
 346                     if ($aPlaceTiger) {
 347                         $aPlace = $aPlaceTiger;
 348                         $oResult = new Result($aPlaceTiger['place_id'], Result::TABLE_TIGER);
 349                         $iRndNum = max(0, round($aPlaceTiger['fhnr'] / $aPlaceTiger['step']) * $aPlaceTiger['step']);
 350                         $oResult->iHouseNumber = $aPlaceTiger['startnumber'] + $iRndNum;
 351                         if ($oResult->iHouseNumber > $aPlaceTiger['endnumber']) {
 352                             $oResult->iHouseNumber = $aPlaceTiger['endnumber'];
 353                         }
 354                         $iRankAddress = 30;
 355                     }
 356                 }
 357             }
 358
 359             if ($bDoInterpolation && $this->iMaxRank >= 30) {
 360                 $fDistance = $fSearchDiam;
 361                 if ($aPlace) {
 362                     // We can't reliably go from the closest street to an
 363                     // interpolation line because the closest interpolation
 364                     // may have a different street segments as a parent.
 365                     // Therefore allow an interpolation line to take precedence
 366                     // even when the street is closer.
 367                     $fDistance = $iRankAddress < 28 ? 0.001 : $aPlace['distance'];
 368                 }
 369
 370                 $aHouse = $this->lookupInterpolation($sPointSQL, $fDistance);
 371                 Debug::printVar('Interpolation result', $aPlace);
 372
 373                 if ($aHouse) {
 374                     $oResult = new Result($aHouse['place_id'], Result::TABLE_OSMLINE);
 375                     $iRndNum = max(0, round($aHouse['fhnr'] / $aHouse['step']) * $aHouse['step']);
 376                     $oResult->iHouseNumber = $aHouse['startnumber'] + $iRndNum;
 377                     if ($oResult->iHouseNumber > $aHouse['endnumber']) {
 378                         $oResult->iHouseNumber = $aHouse['endnumber'];
 379                     }
 380                     $aPlace = $aHouse;
 381                 }
 382             }
 383
 384             if (!$aPlace) {
 385                 // if no POI or street is found ...
 386                 $oResult = $this->lookupLargeArea($sPointSQL, 25);
 387             }
 388         } else {
 389             // lower than street level ($iMaxRank < 26 )
 390             $oResult = $this->lookupLargeArea($sPointSQL, $this->iMaxRank);
 391         }
 392
 393         Debug::printVar('Final result', $oResult);
 394         return $oResult;
 395     }
 396 }