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。
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
下面是一个c#实现:
static class DistanceAlgorithm
{
const double PIx = 3.141592653589793;
const double RADIUS = 6378.16;
/// <summary>
/// Convert degrees to Radians
/// </summary>
/// <param name="x">Degrees</param>
/// <returns>The equivalent in radians</returns>
public static double Radians(double x)
{
return x * PIx / 180;
}
/// <summary>
/// Calculate the distance between two places.
/// </summary>
/// <param name="lon1"></param>
/// <param name="lat1"></param>
/// <param name="lon2"></param>
/// <param name="lat2"></param>
/// <returns></returns>
public static double DistanceBetweenPlaces(
double lon1,
double lat1,
double lon2,
double lat2)
{
double dlon = Radians(lon2 - lon1);
double dlat = Radians(lat2 - lat1);
double a = (Math.Sin(dlat / 2) * Math.Sin(dlat / 2)) + Math.Cos(Radians(lat1)) * Math.Cos(Radians(lat2)) * (Math.Sin(dlon / 2) * Math.Sin(dlon / 2));
double angle = 2 * Math.Atan2(Math.Sqrt(a), Math.Sqrt(1 - a));
return angle * RADIUS;
}
}
其他回答
下面是Haversine公式的java实现。
public final static double AVERAGE_RADIUS_OF_EARTH_KM = 6371;
public int calculateDistanceInKilometer(double userLat, double userLng,
double venueLat, double venueLng) {
double latDistance = Math.toRadians(userLat - venueLat);
double lngDistance = Math.toRadians(userLng - venueLng);
double a = Math.sin(latDistance / 2) * Math.sin(latDistance / 2)
+ Math.cos(Math.toRadians(userLat)) * Math.cos(Math.toRadians(venueLat))
* Math.sin(lngDistance / 2) * Math.sin(lngDistance / 2);
double c = 2 * Math.atan2(Math.sqrt(a), Math.sqrt(1 - a));
return (int) (Math.round(AVERAGE_RADIUS_OF_EARTH_KM * c));
}
请注意,这里我们将答案四舍五入到最近的km。
精确计算中长点之间距离所需的函数是复杂的,陷阱也很多。我不推荐哈弗辛或其他球形的解决方案,因为有很大的不准确性(地球不是一个完美的球体)。vincenty公式更好,但在某些情况下会抛出错误,即使编码正确。
与其自己编写函数,我建议使用geopy,它已经实现了非常精确的地理库来进行距离计算(论文来自作者)。
#pip install geopy
from geopy.distance import geodesic
NY = [40.71278,-74.00594]
Beijing = [39.90421,116.40739]
print("WGS84: ",geodesic(NY, Beijing).km) #WGS84 is Standard
print("Intl24: ",geodesic(NY, Beijing, ellipsoid='Intl 1924').km) #geopy includes different ellipsoids
print("Custom ellipsoid: ",geodesic(NY, Beijing, ellipsoid=(6377., 6356., 1 / 297.)).km) #custom ellipsoid
#supported ellipsoids:
#model major (km) minor (km) flattening
#'WGS-84': (6378.137, 6356.7523142, 1 / 298.257223563)
#'GRS-80': (6378.137, 6356.7523141, 1 / 298.257222101)
#'Airy (1830)': (6377.563396, 6356.256909, 1 / 299.3249646)
#'Intl 1924': (6378.388, 6356.911946, 1 / 297.0)
#'Clarke (1880)': (6378.249145, 6356.51486955, 1 / 293.465)
#'GRS-67': (6378.1600, 6356.774719, 1 / 298.25)
这个库的唯一缺点是它不支持向量化计算。 对于向量化计算,您可以使用新的gevectorslib。
#pip install geovectorslib
from geovectorslib import inverse
print(inverse(lats1,lons1,lats2,lons2)['s12'])
lat和lon是numpy数组。Geovectorslib是非常准确和非常快!我还没有找到改变椭球的方法。标准采用WGS84椭球,是大多数用途的最佳选择。
要计算球体上两点之间的距离,你需要做大圆计算。
如果你需要将距离重新投影到平面上,MapTools中有许多C/ c++库可以帮助你进行地图投影。要做到这一点,你需要不同坐标系的投影字符串。
你可能还会发现MapWindow是一个可视化点的有用工具。此外,由于它是开源的,它是如何使用project.dll库的有用指南,它似乎是核心的开源投影库。
function getDistanceFromLatLonInKm(position1, position2) {
"use strict";
var deg2rad = function (deg) { return deg * (Math.PI / 180); },
R = 6371,
dLat = deg2rad(position2.lat - position1.lat),
dLng = deg2rad(position2.lng - position1.lng),
a = Math.sin(dLat / 2) * Math.sin(dLat / 2)
+ Math.cos(deg2rad(position1.lat))
* Math.cos(deg2rad(position2.lat))
* Math.sin(dLng / 2) * Math.sin(dLng / 2),
c = 2 * Math.atan2(Math.sqrt(a), Math.sqrt(1 - a));
return R * c;
}
console.log(getDistanceFromLatLonInKm(
{lat: 48.7931459, lng: 1.9483572},
{lat: 48.827167, lng: 2.2459745}
));
仅限飞镖:
import 'dart:math' show cos, sqrt, asin;
double calculateDistance(LatLng l1, LatLng l2) {
const p = 0.017453292519943295;
final a = 0.5 -
cos((l2.latitude - l1.latitude) * p) / 2 +
cos(l1.latitude * p) *
cos(l2.latitude * p) *
(1 - cos((l2.longitude - l1.longitude) * p)) /
2;
return 12742 * asin(sqrt(a));
}