如何计算由经纬度指定的两点之间的距离?

为了澄清,我想用千米来表示距离;这些点使用WGS84系统,我想了解可用方法的相对准确性。


当前回答

在提供的代码中有一些错误,我在下面修复了它。

以上所有答案都假定地球是一个球体。然而,更精确的近似是扁球体。

a= 6378.137#equitorial radius in km
b= 6356.752#polar radius in km

def Distance(lat1, lons1, lat2, lons2):
    lat1=math.radians(lat1)
    lons1=math.radians(lons1)
    R1=(((((a**2)*math.cos(lat1))**2)+(((b**2)*math.sin(lat1))**2))/((a*math.cos(lat1))**2+(b*math.sin(lat1))**2))**0.5 #radius of earth at lat1
    x1=R1*math.cos(lat1)*math.cos(lons1)
    y1=R1*math.cos(lat1)*math.sin(lons1)
    z1=R1*math.sin(lat1)

    lat2=math.radians(lat2)
    lons2=math.radians(lons2)
    R2=(((((a**2)*math.cos(lat2))**2)+(((b**2)*math.sin(lat2))**2))/((a*math.cos(lat2))**2+(b*math.sin(lat2))**2))**0.5 #radius of earth at lat2
    x2=R2*math.cos(lat2)*math.cos(lons2)
    y2=R2*math.cos(lat2)*math.sin(lons2)
    z2=R2*math.sin(lat2)
    
    return ((x1-x2)**2+(y1-y2)**2+(z1-z2)**2)**0.5

其他回答

正如指出的那样,精确的计算应该考虑到地球不是一个完美的球体。以下是这里提供的各种算法的一些比较:

geoDistance(50,5,58,3)
Haversine: 899 km
Maymenn: 833 km
Keerthana: 897 km
google.maps.geometry.spherical.computeDistanceBetween(): 900 km

geoDistance(50,5,-58,-3)
Haversine: 12030 km
Maymenn: 11135 km
Keerthana: 10310 km
google.maps.geometry.spherical.computeDistanceBetween(): 12044 km

geoDistance(.05,.005,.058,.003)
Haversine: 0.9169 km
Maymenn: 0.851723 km
Keerthana: 0.917964 km
google.maps.geometry.spherical.computeDistanceBetween(): 0.917964 km

geoDistance(.05,80,.058,80.3)
Haversine: 33.37 km
Maymenn: 33.34 km
Keerthana: 33.40767 km
google.maps.geometry.spherical.computeDistanceBetween(): 33.40770 km

在小范围内,Keerthana的算法似乎与谷歌Maps的算法一致。谷歌Maps似乎没有遵循任何简单的算法,这表明它可能是这里最准确的方法。

不管怎样,这里是Keerthana算法的Javascript实现:

function geoDistance(lat1, lng1, lat2, lng2){
    const a = 6378.137; // equitorial radius in km
    const b = 6356.752; // polar radius in km

    var sq = x => (x*x);
    var sqr = x => Math.sqrt(x);
    var cos = x => Math.cos(x);
    var sin = x => Math.sin(x);
    var radius = lat => sqr((sq(a*a*cos(lat))+sq(b*b*sin(lat)))/(sq(a*cos(lat))+sq(b*sin(lat))));

    lat1 = lat1 * Math.PI / 180;
    lng1 = lng1 * Math.PI / 180;
    lat2 = lat2 * Math.PI / 180;
    lng2 = lng2 * Math.PI / 180;

    var R1 = radius(lat1);
    var x1 = R1*cos(lat1)*cos(lng1);
    var y1 = R1*cos(lat1)*sin(lng1);
    var z1 = R1*sin(lat1);

    var R2 = radius(lat2);
    var x2 = R2*cos(lat2)*cos(lng2);
    var y2 = R2*cos(lat2)*sin(lng2);
    var z2 = R2*sin(lat2);

    return sqr(sq(x1-x2)+sq(y1-y2)+sq(z1-z2));
}

在提供的代码中有一些错误,我在下面修复了它。

以上所有答案都假定地球是一个球体。然而,更精确的近似是扁球体。

a= 6378.137#equitorial radius in km
b= 6356.752#polar radius in km

def Distance(lat1, lons1, lat2, lons2):
    lat1=math.radians(lat1)
    lons1=math.radians(lons1)
    R1=(((((a**2)*math.cos(lat1))**2)+(((b**2)*math.sin(lat1))**2))/((a*math.cos(lat1))**2+(b*math.sin(lat1))**2))**0.5 #radius of earth at lat1
    x1=R1*math.cos(lat1)*math.cos(lons1)
    y1=R1*math.cos(lat1)*math.sin(lons1)
    z1=R1*math.sin(lat1)

    lat2=math.radians(lat2)
    lons2=math.radians(lons2)
    R2=(((((a**2)*math.cos(lat2))**2)+(((b**2)*math.sin(lat2))**2))/((a*math.cos(lat2))**2+(b*math.sin(lat2))**2))**0.5 #radius of earth at lat2
    x2=R2*math.cos(lat2)*math.cos(lons2)
    y2=R2*math.cos(lat2)*math.sin(lons2)
    z2=R2*math.sin(lat2)
    
    return ((x1-x2)**2+(y1-y2)**2+(z1-z2)**2)**0.5
//JAVA
    public Double getDistanceBetweenTwoPoints(Double latitude1, Double longitude1, Double latitude2, Double longitude2) {
    final int RADIUS_EARTH = 6371;

    double dLat = getRad(latitude2 - latitude1);
    double dLong = getRad(longitude2 - longitude1);

    double a = Math.sin(dLat / 2) * Math.sin(dLat / 2) + Math.cos(getRad(latitude1)) * Math.cos(getRad(latitude2)) * Math.sin(dLong / 2) * Math.sin(dLong / 2);
    double c = 2 * Math.atan2(Math.sqrt(a), Math.sqrt(1 - a));
    return (RADIUS_EARTH * c) * 1000;
    }

    private Double getRad(Double x) {
    return x * Math.PI / 180;
    }

这是一个简单的javascript函数,从这个链接可能是有用的。不知何故相关,但我们使用谷歌地球javascript插件而不是地图

function getApproximateDistanceUnits(point1, point2) {

    var xs = 0;
    var ys = 0;

    xs = point2.getX() - point1.getX();
    xs = xs * xs;

    ys = point2.getY() - point1.getY();
    ys = ys * ys;

    return Math.sqrt(xs + ys);
}

单位不是距离,而是相对于坐标的比率。还有其他相关的计算,你可以在这里代替getApproximateDistanceUnits函数链接

然后我使用这个函数来查看经纬度是否在半径内

function isMapPlacemarkInRadius(point1, point2, radi) {
    if (point1 && point2) {
        return getApproximateDistanceUnits(point1, point2) <= radi;
    } else {
        return 0;
    }
}

点可以定义为

 $$.getPoint = function(lati, longi) {
        var location = {
            x: 0,
            y: 0,
            getX: function() { return location.x; },
            getY: function() { return location.y; }
        };
        location.x = lati;
        location.y = longi;

        return location;
    };

然后你可以做你的事情,看看一个点是否在一个半径范围内,比如:

 //put it on the map if within the range of a specified radi assuming 100,000,000 units
        var iconpoint = Map.getPoint(pp.latitude, pp.longitude);
        var centerpoint = Map.getPoint(Settings.CenterLatitude, Settings.CenterLongitude);

        //approx ~200 units to show only half of the globe from the default center radius
        if (isMapPlacemarkInRadius(centerpoint, iconpoint, 120)) {
            addPlacemark(pp.latitude, pp.longitude, pp.name);
        }
        else {
            otherSidePlacemarks.push({
                latitude: pp.latitude,
                longitude: pp.longitude,
                name: pp.name
            });

        }

PIP安装haversine

Python实现

原产地是美国毗连的中心。

from haversine import haversine, Unit
origin = (39.50, 98.35)
paris = (48.8567, 2.3508)
haversine(origin, paris, unit=Unit.MILES)

要得到以千米为单位的答案,只需设置unit= unit。千米(这是默认值)。