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
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。
其他回答
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));
}
我通过简化公式来简化计算。
下面是Ruby版本:
include Math
earth_radius_mi = 3959
radians = lambda { |deg| deg * PI / 180 }
coord_radians = lambda { |c| { :lat => radians[c[:lat]], :lng => radians[c[:lng]] } }
# from/to = { :lat => (latitude_in_degrees), :lng => (longitude_in_degrees) }
def haversine_distance(from, to)
from, to = coord_radians[from], coord_radians[to]
cosines_product = cos(to[:lat]) * cos(from[:lat]) * cos(from[:lng] - to[:lng])
sines_product = sin(to[:lat]) * sin(from[:lat])
return earth_radius_mi * acos(cosines_product + sines_product)
end
function getDistanceFromLatLonInKm(lat1,lon1,lat2,lon2,units) {
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;
var miles = d / 1.609344;
if ( units == 'km' ) {
return d;
} else {
return miles;
}}
查克的解决方案,也适用于英里。
如果你想要驾驶距离/路线(张贴在这里,因为这是谷歌上两点之间距离的第一个结果,但对大多数人来说,驾驶距离更有用),你可以使用谷歌地图距离矩阵服务:
getDrivingDistanceBetweenTwoLatLong(origin, destination) {
return new Observable(subscriber => {
let service = new google.maps.DistanceMatrixService();
service.getDistanceMatrix(
{
origins: [new google.maps.LatLng(origin.lat, origin.long)],
destinations: [new google.maps.LatLng(destination.lat, destination.long)],
travelMode: 'DRIVING'
}, (response, status) => {
if (status !== google.maps.DistanceMatrixStatus.OK) {
console.log('Error:', status);
subscriber.error({error: status, status: status});
} else {
console.log(response);
try {
let valueInMeters = response.rows[0].elements[0].distance.value;
let valueInKms = valueInMeters / 1000;
subscriber.next(valueInKms);
subscriber.complete();
}
catch(error) {
subscriber.error({error: error, status: status});
}
}
});
});
}
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)
}