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
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。
其他回答
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。
下面是移植到Java的已接受的答案实现,以备任何人需要。
package com.project529.garage.util;
/**
* Mean radius.
*/
private static double EARTH_RADIUS = 6371;
/**
* Returns the distance between two sets of latitudes and longitudes in meters.
* <p/>
* Based from the following JavaScript SO answer:
* http://stackoverflow.com/questions/27928/calculate-distance-between-two-latitude-longitude-points-haversine-formula,
* which is based on https://en.wikipedia.org/wiki/Haversine_formula (error rate: ~0.55%).
*/
public double getDistanceBetween(double lat1, double lon1, double lat2, double lon2) {
double dLat = toRadians(lat2 - lat1);
double dLon = toRadians(lon2 - lon1);
double a = Math.sin(dLat / 2) * Math.sin(dLat / 2) +
Math.cos(toRadians(lat1)) * Math.cos(toRadians(lat2)) *
Math.sin(dLon / 2) * Math.sin(dLon / 2);
double c = 2 * Math.atan2(Math.sqrt(a), Math.sqrt(1 - a));
double d = EARTH_RADIUS * c;
return d;
}
public double toRadians(double degrees) {
return degrees * (Math.PI / 180);
}
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)
}
数学有问题,LUA的学位…如果有人知道修复,请清理这段代码!
与此同时,这里有一个Haversine在LUA中的实现(与Redis一起使用!)
function calcDist(lat1, lon1, lat2, lon2)
lat1= lat1*0.0174532925
lat2= lat2*0.0174532925
lon1= lon1*0.0174532925
lon2= lon2*0.0174532925
dlon = lon2-lon1
dlat = lat2-lat1
a = math.pow(math.sin(dlat/2),2) + math.cos(lat1) * math.cos(lat2) * math.pow(math.sin(dlon/2),2)
c = 2 * math.asin(math.sqrt(a))
dist = 6371 * c -- multiply by 0.621371 to convert to miles
return dist
end
干杯!
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