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VB的实现。NET,这个实现将根据您传递的Enum值以KM或Miles为单位给您结果。
Public Enum DistanceType
Miles
KiloMeters
End Enum
Public Structure Position
Public Latitude As Double
Public Longitude As Double
End Structure
Public Class Haversine
Public Function Distance(Pos1 As Position,
Pos2 As Position,
DistType As DistanceType) As Double
Dim R As Double = If((DistType = DistanceType.Miles), 3960, 6371)
Dim dLat As Double = Me.toRadian(Pos2.Latitude - Pos1.Latitude)
Dim dLon As Double = Me.toRadian(Pos2.Longitude - Pos1.Longitude)
Dim a As Double = Math.Sin(dLat / 2) * Math.Sin(dLat / 2) + Math.Cos(Me.toRadian(Pos1.Latitude)) * Math.Cos(Me.toRadian(Pos2.Latitude)) * Math.Sin(dLon / 2) * Math.Sin(dLon / 2)
Dim c As Double = 2 * Math.Asin(Math.Min(1, Math.Sqrt(a)))
Dim result As Double = R * c
Return result
End Function
Private Function toRadian(val As Double) As Double
Return (Math.PI / 180) * val
End Function
End Class
其他回答
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。
哈弗辛公式在大多数情况下都是很好的公式,其他答案已经包含了它所以我就不占用空间了。但重要的是要注意,无论使用什么公式(是的,不仅仅是一个)。因为可能的精度范围很大,以及所需的计算时间。公式的选择需要更多的思考,而不是简单的无脑答案。
这个帖子来自nasa的一个人,是我在讨论这些选项时发现的最好的一个
http://www.cs.nyu.edu/visual/home/proj/tiger/gisfaq.html
例如,如果您只是在100英里半径内按距离对行进行排序。地平公式比哈弗辛公式快得多。
HalfPi = 1.5707963;
R = 3956; /* the radius gives you the measurement unit*/
a = HalfPi - latoriginrad;
b = HalfPi - latdestrad;
u = a * a + b * b;
v = - 2 * a * b * cos(longdestrad - longoriginrad);
c = sqrt(abs(u + v));
return R * c;
注意这里只有一个余弦和一个平方根。在哈弗辛公式中有9个。
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));
}
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。
这里有一个用PHP http://www.geodatasource.com/developers/php计算距离的好例子:
function distance($lat1, $lon1, $lat2, $lon2, $unit) {
$theta = $lon1 - $lon2;
$dist = sin(deg2rad($lat1)) * sin(deg2rad($lat2)) + cos(deg2rad($lat1)) * cos(deg2rad($lat2)) * cos(deg2rad($theta));
$dist = acos($dist);
$dist = rad2deg($dist);
$miles = $dist * 60 * 1.1515;
$unit = strtoupper($unit);
if ($unit == "K") {
return ($miles * 1.609344);
} else if ($unit == "N") {
return ($miles * 0.8684);
} else {
return $miles;
}
}