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

你可以用Haversine公式计算它,它是:

a = sin²(Δφ/2) + cos φ1 ⋅ cos φ2 ⋅ sin²(Δλ/2)
c = 2 ⋅ atan2( √a, √(1−a) )
d = R ⋅ c

下面给出了一个计算两点之间距离的例子

假设我要计算从新德里到伦敦的距离,那么我该如何使用这个公式:

New delhi co-ordinates= 28.7041° N, 77.1025° E
London co-ordinates= 51.5074° N, 0.1278° W

var R = 6371e3; // metres
var φ1 = 28.7041.toRadians();
var φ2 = 51.5074.toRadians();
var Δφ = (51.5074-28.7041).toRadians();
var Δλ = (0.1278-77.1025).toRadians();

var a = Math.sin(Δφ/2) * Math.sin(Δφ/2) +
        Math.cos(φ1) * Math.cos(φ2) *
        Math.sin(Δλ/2) * Math.sin(Δλ/2);
var c = 2 * Math.atan2(Math.sqrt(a), Math.sqrt(1-a));

var d = R * c; // metres
d = d/1000; // km

其他回答

在我的项目中,我需要计算很多点之间的距离,所以我继续尝试优化我在这里找到的代码。平均而言,在不同的浏览器中,我的新实现的运行速度比获得最多好评的答案快2倍。

function distance(lat1, lon1, lat2, lon2) {
  var p = 0.017453292519943295;    // Math.PI / 180
  var c = Math.cos;
  var a = 0.5 - c((lat2 - lat1) * p)/2 + 
          c(lat1 * p) * c(lat2 * p) * 
          (1 - c((lon2 - lon1) * p))/2;

  return 12742 * Math.asin(Math.sqrt(a)); // 2 * R; R = 6371 km
}

您可以在这里使用我的jsPerf并查看结果。

最近我需要在python中做同样的事情,所以这里是一个python实现:

from math import cos, asin, sqrt, pi

def distance(lat1, lon1, lat2, lon2):
    p = pi/180
    a = 0.5 - cos((lat2-lat1)*p)/2 + cos(lat1*p) * cos(lat2*p) * (1-cos((lon2-lon1)*p))/2
    return 12742 * asin(sqrt(a)) #2*R*asin...

为了完整起见:维基百科上的Haversine。

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));
}

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。

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)。

这个链接可能对你有帮助,因为它详细介绍了使用哈弗辛公式来计算距离。

摘录:

这个脚本计算两点之间的大圆距离 也就是说,在地球表面上的最短距离-使用 “半正矢”公式。

function getDistanceFromLatLonInKm(lat1,lon1,lat2,lon2) {
  var R = 6371; // Radius of the earth in km
  var dLat = deg2rad(lat2-lat1);  // deg2rad below
  var dLon = deg2rad(lon2-lon1); 
  var a = 
    Math.sin(dLat/2) * Math.sin(dLat/2) +
    Math.cos(deg2rad(lat1)) * Math.cos(deg2rad(lat2)) * 
    Math.sin(dLon/2) * Math.sin(dLon/2)
    ; 
  var c = 2 * Math.atan2(Math.sqrt(a), Math.sqrt(1-a)); 
  var d = R * c; // Distance in km
  return d;
}

function deg2rad(deg) {
  return deg * (Math.PI/180)
}