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

在其他答案中,r中的实现是缺失的。

用地质圈包中的distm函数计算两点之间的距离非常简单:

distm(p1, p2, fun = distHaversine)

地点:

p1 = longitude/latitude for point(s)
p2 = longitude/latitude for point(s)
# type of distance calculation
fun = distCosine / distHaversine / distVincentySphere / distVincentyEllipsoid 

由于地球不是完美的球形,所以椭球体的文森提公式可能是计算距离的最佳方法。因此,在地质圈包中,您可以使用:

distm(p1, p2, fun = distVincentyEllipsoid)

当然,你不一定要使用geosphere包,你也可以用一个函数来计算以R为基底的距离:

hav.dist <- function(long1, lat1, long2, lat2) {
  R <- 6371
  diff.long <- (long2 - long1)
  diff.lat <- (lat2 - lat1)
  a <- sin(diff.lat/2)^2 + cos(lat1) * cos(lat2) * sin(diff.long/2)^2
  b <- 2 * asin(pmin(1, sqrt(a))) 
  d = R * b
  return(d)
}

我在这里发布了我的工作示例。

在MySQL中列出表中指定点(我们使用一个随机点- lat:45.20327, long:23.7806)之间距离小于50 KM的所有点(表中字段为coord_lat和coord_long):

列出所有距离<50,单位:公里(地球半径6371公里):

SELECT denumire, (6371 * acos( cos( radians(45.20327) ) * cos( radians( coord_lat ) ) * cos( radians( 23.7806 ) - radians(coord_long) ) + sin( radians(45.20327) ) * sin( radians(coord_lat) ) )) AS distanta 
FROM obiective 
WHERE coord_lat<>'' 
    AND coord_long<>'' 
HAVING distanta<50 
ORDER BY distanta desc

上面的例子是在MySQL 5.0.95和5.5.16 (Linux)中测试的。

我不喜欢添加另一个答案,但谷歌地图API v.3具有球形几何(以及更多)。在将你的WGS84转换为十进制度后,你可以这样做:

<script src="http://maps.google.com/maps/api/js?sensor=false&libraries=geometry" type="text/javascript"></script>  

distance = google.maps.geometry.spherical.computeDistanceBetween(
    new google.maps.LatLng(fromLat, fromLng), 
    new google.maps.LatLng(toLat, toLng));

关于谷歌的计算有多精确,甚至使用了什么模型都没有任何消息(尽管它说的是“球面”而不是“大地水准面”。顺便说一下,“直线”距离显然不同于一个人在地球表面旅行的距离,而这似乎是每个人都在假设的。

FSharp版本,使用里程:

let radialDistanceHaversine location1 location2 : float = 
                let degreeToRadian degrees = degrees * System.Math.PI / 180.0
                let earthRadius = 3959.0
                let deltaLat = location2.Latitude - location1.Latitude |> degreeToRadian
                let deltaLong = location2.Longitude - location1.Longitude |> degreeToRadian
                let a =
                    (deltaLat / 2.0 |> sin) ** 2.0
                    + (location1.Latitude |> degreeToRadian |> cos)
                    * (location2.Latitude |> degreeToRadian |> cos)
                    * (deltaLong / 2.0 |> sin) ** 2.0
                atan2 (a |> sqrt) (1.0 - a |> sqrt)
                * 2.0
                * earthRadius

可能有一个更简单、更正确的解决方案:地球的周长在赤道上是40000公里,在格林威治(或任何经度)周期上约为37000公里。因此:

pythagoras = function (lat1, lon1, lat2, lon2) {
   function sqr(x) {return x * x;}
   function cosDeg(x) {return Math.cos(x * Math.PI / 180.0);}

   var earthCyclePerimeter = 40000000.0 * cosDeg((lat1 + lat2) / 2.0);
   var dx = (lon1 - lon2) * earthCyclePerimeter / 360.0;
   var dy = 37000000.0 * (lat1 - lat2) / 360.0;

   return Math.sqrt(sqr(dx) + sqr(dy));
};

我同意它应该被微调,我自己说过它是一个椭球,所以半径乘以余弦值是不同的。但它更准确一点。与谷歌map相比,误差明显减小。