如何计算两个GPS坐标之间的距离(使用经纬度)?
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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
def distance(lat1, lon1, lat2, lon2):
p = 0.017453292519943295
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))
为了完整起见:维基上的Haversine。
其他回答
下面是Kotlin的一个变种:
import kotlin.math.*
class HaversineAlgorithm {
companion object {
private const val MEAN_EARTH_RADIUS = 6371.008
private const val D2R = Math.PI / 180.0
}
private fun haversineInKm(lat1: Double, lon1: Double, lat2: Double, lon2: Double): Double {
val lonDiff = (lon2 - lon1) * D2R
val latDiff = (lat2 - lat1) * D2R
val latSin = sin(latDiff / 2.0)
val lonSin = sin(lonDiff / 2.0)
val a = latSin * latSin + (cos(lat1 * D2R) * cos(lat2 * D2R) * lonSin * lonSin)
val c = 2.0 * atan2(sqrt(a), sqrt(1.0 - a))
return MEAN_EARTH_RADIUS * c
}
}
你可以在f#的fssnip中找到这个实现(有一些很好的解释)
以下是重要的部分:
let GreatCircleDistance<[<Measure>] 'u> (R : float<'u>) (p1 : Location) (p2 : Location) =
let degToRad (x : float<deg>) = System.Math.PI * x / 180.0<deg/rad>
let sq x = x * x
// take the sin of the half and square the result
let sinSqHf (a : float<rad>) = (System.Math.Sin >> sq) (a / 2.0<rad>)
let cos (a : float<deg>) = System.Math.Cos (degToRad a / 1.0<rad>)
let dLat = (p2.Latitude - p1.Latitude) |> degToRad
let dLon = (p2.Longitude - p1.Longitude) |> degToRad
let a = sinSqHf dLat + cos p1.Latitude * cos p2.Latitude * sinSqHf dLon
let c = 2.0 * System.Math.Atan2(System.Math.Sqrt(a), System.Math.Sqrt(1.0-a))
R * c
我猜你想让它沿着地球的曲率运动。你的两点和地心在一个平面上。地球的中心是这个平面上的圆心,这两个点(大致)在这个圆的周长上。由此你可以通过求一点到另一点的角度来计算距离。
如果点的高度不一样,或者如果你需要考虑地球不是一个完美的球体,这就有点困难了。
这段Lua代码改编自维基百科和Robert Lipe的GPSbabel工具:
local EARTH_RAD = 6378137.0
-- earth's radius in meters (official geoid datum, not 20,000km / pi)
local radmiles = EARTH_RAD*100.0/2.54/12.0/5280.0;
-- earth's radius in miles
local multipliers = {
radians = 1, miles = radmiles, mi = radmiles, feet = radmiles * 5280,
meters = EARTH_RAD, m = EARTH_RAD, km = EARTH_RAD / 1000,
degrees = 360 / (2 * math.pi), min = 60 * 360 / (2 * math.pi)
}
function gcdist(pt1, pt2, units) -- return distance in radians or given units
--- this formula works best for points close together or antipodal
--- rounding error strikes when distance is one-quarter Earth's circumference
--- (ref: wikipedia Great-circle distance)
if not pt1.radians then pt1 = rad(pt1) end
if not pt2.radians then pt2 = rad(pt2) end
local sdlat = sin((pt1.lat - pt2.lat) / 2.0);
local sdlon = sin((pt1.lon - pt2.lon) / 2.0);
local res = sqrt(sdlat * sdlat + cos(pt1.lat) * cos(pt2.lat) * sdlon * sdlon);
res = res > 1 and 1 or res < -1 and -1 or res
res = 2 * asin(res);
if units then return res * assert(multipliers[units])
else return res
end
end
在Python中,你可以使用geopy库使用WGS84椭球来计算测地线距离:
from geopy.distance import geodesic
newport_ri = (41.49008, -71.312796)
cleveland_oh = (41.499498, -81.695391)
print(geodesic(newport_ri, cleveland_oh).km)