Cum pot calcula distanța dintre două coordonate GPS (folosind coordonatele de latitudine și longitudine)?
Calcula distanța dintre două coordonate de latitudine și longitudine, inclusiv o punere în aplicare Javascript.
Vest și Sud locații sunt negative. Amintiți-vă câteva minute și secunde sunt de 60 deci S31 30' este -31.50 de grade.
Don't uitați să conversia grade în radiani. Multe limbi au această funcție. Sau un calcul simplu: radiani = grade * PI / 180
.
function degreesToRadians(degrees) {
return degrees * Math.PI / 180;
}
function distanceInKmBetweenEarthCoordinates(lat1, lon1, lat2, lon2) {
var earthRadiusKm = 6371;
var dLat = degreesToRadians(lat2-lat1);
var dLon = degreesToRadians(lon2-lon1);
lat1 = degreesToRadians(lat1);
lat2 = degreesToRadians(lat2);
var a = Math.sin(dLat/2) * Math.sin(dLat/2) +
Math.sin(dLon/2) * Math.sin(dLon/2) * Math.cos(lat1) * Math.cos(lat2);
var c = 2 * Math.atan2(Math.sqrt(a), Math.sqrt(1-a));
return earthRadiusKm * c;
}
Aici sunt câteva exemple de utilizare:
distanceInKmBetweenCoordinates(0,0,0,0) // Distanța între aceleași puncte ar trebui să fie 0 Zero distanceInKmBetweenCoordinates(51.5, 0, 38.8, -77.1) // De la Londra la Arlington 5918.185064088764
Uita-te pentru haversine cu Google; aici este soluția mea:
#include <math.h>
#include "haversine.h"
#define d2r (M_PI / 180.0)
//calculate haversine distance for linear distance
double haversine_km(double lat1, double long1, double lat2, double long2)
{
double dlong = (long2 - long1) * d2r;
double dlat = (lat2 - lat1) * d2r;
double a = pow(sin(dlat/2.0), 2) + cos(lat1*d2r) * cos(lat2*d2r) * pow(sin(dlong/2.0), 2);
double c = 2 * atan2(sqrt(a), sqrt(1-a));
double d = 6367 * c;
return d;
}
double haversine_mi(double lat1, double long1, double lat2, double long2)
{
double dlong = (long2 - long1) * d2r;
double dlat = (lat2 - lat1) * d2r;
double a = pow(sin(dlat/2.0), 2) + cos(lat1*d2r) * cos(lat2*d2r) * pow(sin(dlong/2.0), 2);
double c = 2 * atan2(sqrt(a), sqrt(1-a));
double d = 3956 * c;
return d;
}
C# Versiune de Haversine
double _eQuatorialEarthRadius = 6378.1370D;
double _d2r = (Math.PI / 180D);
private int HaversineInM(double lat1, double long1, double lat2, double long2)
{
return (int)(1000D * HaversineInKM(lat1, long1, lat2, long2));
}
private double HaversineInKM(double lat1, double long1, double lat2, double long2)
{
double dlong = (long2 - long1) * _d2r;
double dlat = (lat2 - lat1) * _d2r;
double a = Math.Pow(Math.Sin(dlat / 2D), 2D) + Math.Cos(lat1 * _d2r) * Math.Cos(lat2 * _d2r) * Math.Pow(Math.Sin(dlong / 2D), 2D);
double c = 2D * Math.Atan2(Math.Sqrt(a), Math.Sqrt(1D - a));
double d = _eQuatorialEarthRadius * c;
return d;
}
Aici's a .NET Vioara de acest, astfel încât să puteți testa cu propriul tău Tânjește Lat/.
Versiune Java de Haversine Algoritm bazat pe Roman Makarov a răspunde la acest subiect
public class HaversineAlgorithm {
static final double _eQuatorialEarthRadius = 6378.1370D;
static final double _d2r = (Math.PI / 180D);
public static int HaversineInM(double lat1, double long1, double lat2, double long2) {
return (int) (1000D * HaversineInKM(lat1, long1, lat2, long2));
}
public static double HaversineInKM(double lat1, double long1, double lat2, double long2) {
double dlong = (long2 - long1) * _d2r;
double dlat = (lat2 - lat1) * _d2r;
double a = Math.pow(Math.sin(dlat / 2D), 2D) + Math.cos(lat1 * _d2r) * Math.cos(lat2 * _d2r)
* Math.pow(Math.sin(dlong / 2D), 2D);
double c = 2D * Math.atan2(Math.sqrt(a), Math.sqrt(1D - a));
double d = _eQuatorialEarthRadius * c;
return d;
}
}
Acest lucru este foarte ușor de a face cu geografia de tip în SQL Server 2008.
SELECT geography::Point(lat1, lon1, 4326).STDistance(geography::Point(lat2, lon2, 4326))
-- computes distance in meters using eliptical model, accurate to the mm
4326 este SPUS pentru WGS84 ovale Pământ model
Aici's o Haversine funcții în Python care o folosesc eu:
from math import pi,sqrt,sin,cos,atan2
def haversine(pos1, pos2):
lat1 = float(pos1['lat'])
long1 = float(pos1['long'])
lat2 = float(pos2['lat'])
long2 = float(pos2['long'])
degree_to_rad = float(pi / 180.0)
d_lat = (lat2 - lat1) * degree_to_rad
d_long = (long2 - long1) * degree_to_rad
a = pow(sin(d_lat / 2), 2) + cos(lat1 * degree_to_rad) * cos(lat2 * degree_to_rad) * pow(sin(d_long / 2), 2)
c = 2 * atan2(sqrt(a), sqrt(1 - a))
km = 6367 * c
mi = 3956 * c
return {"km":km, "miles":mi}
Aceasta depinde de cât de precis trebuie să fie, dacă ai nevoie de acuratete, cel mai bine este să se uite la un algoritm foloseste cu un elipsoid, mai degrabă decât o sferă, cum ar fi Vincenty's algoritm, care este cu o precizie de mm. http://en.wikipedia.org/wiki/Vincenty%27s_algorithm
Aici este în C# (lat și lung în radiani):
double CalculateGreatCircleDistance(double lat1, double long1, double lat2, double long2, double radius)
{
return radius * Math.Acos(
Math.Sin(lat1) * Math.Sin(lat2)
+ Math.Cos(lat1) * Math.Cos(lat2) * Math.Cos(long2 - long1));
}
Dacă ți lat și lung sunt în grade apoi împărțiți cu 180/PI pentru a converti în radiani.
Versiune PHP:
(Elimina toate deg2rad()
dacă coordonatele sunt deja în radiani.)
$R = 6371; // km
$dLat = deg2rad($lat2-$lat1);
$dLon = deg2rad($lon2-$lon1);
$lat1 = deg2rad($lat1);
$lat2 = deg2rad($lat2);
$a = sin($dLat/2) * sin($dLat/2) +
sin($dLon/2) * sin($dLon/2) * cos($lat1) * cos($lat2);
$c = 2 * atan2(sqrt($a), sqrt(1-$a));
$d = $R * $c;
Am nevoie pentru a calcula o mulțime de distanțe între punctele de proiectul meu, așa că am mers mai departe și a încercat pentru a optimiza codul, am găsit-o aici. În medie, în diferite browsere noul meu implementare se execută de 2 ori mai repede decât cel mai upvoted răspuns.
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
}
Puteți juca cu jsPerf și a vedea rezultate.
Recent am avut nevoie să facă același lucru în python, deci, aici este o implementare python:
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))
Și pentru motive de exhaustivitate: Haversine de pe wiki.
Un T-SQL funcție, pe care am folosi pentru a selecta dosarele de distanță de un centru
Create Function [dbo].[DistanceInMiles]
( @fromLatitude float ,
@fromLongitude float ,
@toLatitude float,
@toLongitude float
)
returns float
AS
BEGIN
declare @distance float
select @distance = cast((3963 * ACOS(round(COS(RADIANS(90-@fromLatitude))*COS(RADIANS(90-@toLatitude))+
SIN(RADIANS(90-@fromLatitude))*SIN(RADIANS(90-@toLatitude))*COS(RADIANS(@fromLongitude-@toLongitude)),15))
)as float)
return round(@distance,1)
END
Dacă ai nevoie de ceva mai precisă, atunci ai o uită-te la asta.
Vincenty's formulele sunt două legate metode iterative utilizate în geodezie pentru a calcula distanța dintre două puncte de pe suprafața unui spheroid, dezvoltat de Thaddeus Vincenty (1975a) se bazează pe presupunerea că cifra de Pământ este un sferoid turtit, și prin urmare, sunt mult mai exacte decât metode, cum ar fi mare-cerc de distanță care presupune un sferică a Pământului.
prima (direct) metoda calculează locația de un punct care este un având în vedere distanța și azimutul (directia) de la un alt punct. Cel de-al doilea (invers) metoda calculează distanța geografică și azimut între două puncte. Acestea au fost utilizate pe scară largă în geodezie pentru că ei au o precizie de 0,5 mm (0,020") de pe Pământ elipsoid.
I. in Ceea ce priveste "Pesmet" metodă
Vezi mai jos cele funcționa în C care are #1 și #2 în considerare:
double calcDistanceByHaversine(double rLat1, double rLon1, double rHeading1,
double rLat2, double rLon2, double rHeading2){
double rDLatRad = 0.0;
double rDLonRad = 0.0;
double rLat1Rad = 0.0;
double rLat2Rad = 0.0;
double a = 0.0;
double c = 0.0;
double rResult = 0.0;
double rEarthRadius = 0.0;
double rDHeading = 0.0;
double rDHeadingRad = 0.0;
if ((rLat1 < -90.0) || (rLat1 > 90.0) || (rLat2 < -90.0) || (rLat2 > 90.0)
|| (rLon1 < -180.0) || (rLon1 > 180.0) || (rLon2 < -180.0)
|| (rLon2 > 180.0)) {
return -1;
};
rDLatRad = (rLat2 - rLat1) * DEGREE_TO_RADIANS;
rDLonRad = (rLon2 - rLon1) * DEGREE_TO_RADIANS;
rLat1Rad = rLat1 * DEGREE_TO_RADIANS;
rLat2Rad = rLat2 * DEGREE_TO_RADIANS;
a = sin(rDLatRad / 2) * sin(rDLatRad / 2) + sin(rDLonRad / 2) * sin(
rDLonRad / 2) * cos(rLat1Rad) * cos(rLat2Rad);
if (a == 0.0) {
return 0.0;
}
c = 2 * atan2(sqrt(a), sqrt(1 - a));
rEarthRadius = 6378.1370 - (21.3847 * 90.0 / ((fabs(rLat1) + fabs(rLat2))
/ 2.0));
rResult = rEarthRadius * c;
// Chord to Arc Correction based on Heading changes. Important for routes with many turns and U-turns
if ((rHeading1 >= 0.0) && (rHeading1 < 360.0) && (rHeading2 >= 0.0)
&& (rHeading2 < 360.0)) {
rDHeading = fabs(rHeading1 - rHeading2);
if (rDHeading > 180.0) {
rDHeading -= 180.0;
}
rDHeadingRad = rDHeading * DEGREE_TO_RADIANS;
if (rDHeading > 5.0) {
rResult = rResult * (rDHeadingRad / (2.0 * sin(rDHeadingRad / 2)));
} else {
rResult = rResult / cos(rDHeadingRad);
}
}
return rResult;
}
II. Nu există o cale mai ușoară de care dă rezultate destul de bune.
De Viteza Medie.
Trip_distance = Trip_average_speed * Trip_time
Deoarece Viteza GPS-ul este detectat de efectul Doppler și nu este direct legată de [Lon,Lat] acesta poate fi cel puțin considerate ca secundare (copiere de rezervă sau de corecție), dacă nu ca distanța principală metodă de calcul.
Daca're folosind .NET don't reivent roata. A Se Vedea Sistem.Dispozitiv.Localizare. Credit pentru fnx în comentarii în un alt răspuns.
using System.Device.Location;
double lat1 = 45.421527862548828D;
double long1 = -75.697189331054688D;
double lat2 = 53.64135D;
double long2 = -113.59273D;
GeoCoordinate geo1 = new GeoCoordinate(lat1, long1);
GeoCoordinate geo2 = new GeoCoordinate(lat2, long2);
double distance = geo1.GetDistanceTo(geo2);
Aceasta este versiunea de "Henry Vilinskiy" adaptat pentru MySQL și Kilometri:
CREATE FUNCTION `CalculateDistanceInKm`(
fromLatitude float,
fromLongitude float,
toLatitude float,
toLongitude float
) RETURNS float
BEGIN
declare distance float;
select
6367 * ACOS(
round(
COS(RADIANS(90-fromLatitude)) *
COS(RADIANS(90-toLatitude)) +
SIN(RADIANS(90-fromLatitude)) *
SIN(RADIANS(90-toLatitude)) *
COS(RADIANS(fromLongitude-toLongitude))
,15)
)
into distance;
return round(distance,3);
END;
Această Lua codul este adaptat de lucruri găsite pe Wikipedia și în Robert Lipe's GPSbabel instrument:
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
mi-am luat de sus răspuns și a folosit-o într-o Scala program
import java.lang.Math.{atan2, cos, sin, sqrt}
def latLonDistance(lat1: Double, lon1: Double)(lat2: Double, lon2: Double): Double = {
val earthRadiusKm = 6371
val dLat = (lat2 - lat1).toRadians
val dLon = (lon2 - lon1).toRadians
val latRad1 = lat1.toRadians
val latRad2 = lat2.toRadians
val a = sin(dLat / 2) * sin(dLat / 2) + sin(dLon / 2) * sin(dLon / 2) * cos(latRad1) * cos(latRad2)
val c = 2 * atan2(sqrt(a), sqrt(1 - a))
earthRadiusKm * c
}
am curry funcția, în scopul de a fi capabil de a produce cu ușurință funcții care au una din cele două locații fixed și necesită doar o pereche de lat/lon pentru a produce distanță.
private double deg2rad(double deg)
{
return (deg * Math.PI / 180.0);
}
private double rad2deg(double rad)
{
return (rad / Math.PI * 180.0);
}
private double GetDistance(double lat1, double lon1, double lat2, double lon2)
{
//code for Distance in Kilo Meter
double theta = lon1 - lon2;
double dist = Math.Sin(deg2rad(lat1)) * Math.Sin(deg2rad(lat2)) + Math.Cos(deg2rad(lat1)) * Math.Cos(deg2rad(lat2)) * Math.Cos(deg2rad(theta));
dist = Math.Abs(Math.Round(rad2deg(Math.Acos(dist)) * 60 * 1.1515 * 1.609344 * 1000, 0));
return (dist);
}
private double GetDirection(double lat1, double lon1, double lat2, double lon2)
{
//code for Direction in Degrees
double dlat = deg2rad(lat1) - deg2rad(lat2);
double dlon = deg2rad(lon1) - deg2rad(lon2);
double y = Math.Sin(dlon) * Math.Cos(lat2);
double x = Math.Cos(deg2rad(lat1)) * Math.Sin(deg2rad(lat2)) - Math.Sin(deg2rad(lat1)) * Math.Cos(deg2rad(lat2)) * Math.Cos(dlon);
double direct = Math.Round(rad2deg(Math.Atan2(y, x)), 0);
if (direct < 0)
direct = direct + 360;
return (direct);
}
private double GetSpeed(double lat1, double lon1, double lat2, double lon2, DateTime CurTime, DateTime PrevTime)
{
//code for speed in Kilo Meter/Hour
TimeSpan TimeDifference = CurTime.Subtract(PrevTime);
double TimeDifferenceInSeconds = Math.Round(TimeDifference.TotalSeconds, 0);
double theta = lon1 - lon2;
double dist = Math.Sin(deg2rad(lat1)) * Math.Sin(deg2rad(lat2)) + Math.Cos(deg2rad(lat1)) * Math.Cos(deg2rad(lat2)) * Math.Cos(deg2rad(theta));
dist = rad2deg(Math.Acos(dist)) * 60 * 1.1515 * 1.609344;
double Speed = Math.Abs(Math.Round((dist / Math.Abs(TimeDifferenceInSeconds)) * 60 * 60, 0));
return (Speed);
}
private double GetDuration(DateTime CurTime, DateTime PrevTime)
{
//code for speed in Kilo Meter/Hour
TimeSpan TimeDifference = CurTime.Subtract(PrevTime);
double TimeDifferenceInSeconds = Math.Abs(Math.Round(TimeDifference.TotalSeconds, 0));
return (TimeDifferenceInSeconds);
}
aici este punerea în aplicare Rapidă de răspuns
func degreesToRadians(degrees: Double) -> Double {
return degrees * Double.pi / 180
}
func distanceInKmBetweenEarthCoordinates(lat1: Double, lon1: Double, lat2: Double, lon2: Double) -> Double {
let earthRadiusKm: Double = 6371
let dLat = degreesToRadians(degrees: lat2 - lat1)
let dLon = degreesToRadians(degrees: lon2 - lon1)
let lat1 = degreesToRadians(degrees: lat1)
let lat2 = degreesToRadians(degrees: lat2)
let a = sin(dLat/2) * sin(dLat/2) +
sin(dLon/2) * sin(dLon/2) * cos(lat1) * cos(lat2)
let c = 2 * atan2(sqrt(a), sqrt(1 - a))
return earthRadiusKm * c
}
Cred ca ai vrut de-a lungul curburii pământului. Două puncte și centrul pământului sunt într-un avion. Centrul pământului este centrul unui cerc în avion și două puncte sunt (aproximativ) pe perimetrul cercului. Din care se poate calcula distanța de a afla ce unghiul de la un punct la altul.
Dacă punctele nu sunt de aceeași înălțime, sau dacă aveți nevoie să ia în considerare faptul că pământul nu este o sferă perfectă devine un pic mai dificil.