Расчет расстояния между двумя точками по широте и долготе?

95

Вот моя попытка, это всего лишь фрагмент моего кода:

final double RADIUS = 6371.01;
double temp = Math.cos(Math.toRadians(latA))
            * Math.cos(Math.toRadians(latB))
            * Math.cos(Math.toRadians((latB) - (latA)))
            + Math.sin(Math.toRadians(latA))
            * Math.sin(Math.toRadians(latB));
    return temp * RADIUS * Math.PI / 180;

Я использую эти формулы, чтобы получить широту и долготу:

x = Deg + (Min + Sec / 60) / 60)
java  math  latitude-longitude 
— m4design
источник

Ответы:

221

Код Java, приведенный выше Доммером, дает немного неверные результаты, но небольшие ошибки складываются, если вы обрабатываете, скажем, GPS-трек. Вот реализация метода Haversine в Java, который также учитывает разницу в высоте между двумя точками.

/**
 * Calculate distance between two points in latitude and longitude taking
 * into account height difference. If you are not interested in height
 * difference pass 0.0. Uses Haversine method as its base.
 * 
 * lat1, lon1 Start point lat2, lon2 End point el1 Start altitude in meters
 * el2 End altitude in meters
 * @returns Distance in Meters
 */
public static double distance(double lat1, double lat2, double lon1,
        double lon2, double el1, double el2) {

    final int R = 6371; // Radius of the earth

    double latDistance = Math.toRadians(lat2 - lat1);
    double lonDistance = Math.toRadians(lon2 - lon1);
    double a = Math.sin(latDistance / 2) * Math.sin(latDistance / 2)
            + Math.cos(Math.toRadians(lat1)) * Math.cos(Math.toRadians(lat2))
            * Math.sin(lonDistance / 2) * Math.sin(lonDistance / 2);
    double c = 2 * Math.atan2(Math.sqrt(a), Math.sqrt(1 - a));
    double distance = R * c * 1000; // convert to meters

    double height = el1 - el2;

    distance = Math.pow(distance, 2) + Math.pow(height, 2);

    return Math.sqrt(distance);
}
— Дэвид Джордж
источник
7
Почему не использовать Math.toRadians () вместо deg2rad ()? Это было бы действительно самодостаточно.
— Арон Лоринц
2
@Bala - Моя проблема, она есть в комментарии к коду на моем компьютере, но отсутствует здесь. Расстояние в метрах.
— Дэвид Джордж
4
@ ÁronNemmondommegavezetéknevem Я обновил метод, чтобы использовать ваше очень хорошее предложение.
— Дэвид Джордж
2
Некоторые комментарии здесь: stackoverflow.com/questions/28510115/…
— Дэвид Джордж
Какое-то особое отношение к именам переменных aи c? Это стороны прямоугольного треугольника с традиционными надписями a, bи c?
— AlainD
76

Вот функция Java, которая вычисляет расстояние между двумя точками широты и долготы, размещенная ниже, на случай, если она снова исчезнет.

    private double distance(double lat1, double lon1, double lat2, double lon2, char unit) {
      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.acos(dist);
      dist = rad2deg(dist);
      dist = dist * 60 * 1.1515;
      if (unit == 'K') {
        dist = dist * 1.609344;
      } else if (unit == 'N') {
        dist = dist * 0.8684;
        }
      return (dist);
    }
    
    /*:::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::*/
    /*::  This function converts decimal degrees to radians             :*/
    /*:::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::*/
    private double deg2rad(double deg) {
      return (deg * Math.PI / 180.0);
    }
    
    /*:::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::*/
    /*::  This function converts radians to decimal degrees             :*/
    /*:::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::*/
    private double rad2deg(double rad) {
      return (rad * 180.0 / Math.PI);
    }
    
    System.out.println(distance(32.9697, -96.80322, 29.46786, -98.53506, 'M') + " Miles\n");
    System.out.println(distance(32.9697, -96.80322, 29.46786, -98.53506, 'K') + " Kilometers\n");
    System.out.println(distance(32.9697, -96.80322, 29.46786, -98.53506, 'N') + " Nautical Miles\n");
— доммер
источник
1
Карта Google показывает 200 км для 12.915700, 77.632046, 11.665154, 78.145657, где, как показано в приведенном выше коде, 149,82 км. Что-то все еще не так.
— Samy
1
@Samy: эта функция дает вам расстояние по прямой.
— Rahul_Pawar
1
Мое королевство для разработчиков, чтобы помечать свои переменные Единицами . double dist => double distInMiles (или аналогичный) (я не бью человека, который опубликовал этот ответ, я голосую за ......., а скорее за первоначального разработчика кода)
— granadaCoder
14

Примечание: это решение работает только на короткие расстояния.

Я попытался использовать опубликованную формулу dommer для приложения и обнаружил, что она хорошо работает на больших расстояниях, но в моих данных я использовал все очень короткие расстояния, а сообщение dommer очень плохо работало. Мне нужна была скорость, и более сложные геологические вычисления работали хорошо, но были слишком медленными. Итак, в случае, если вам нужна скорость и все вычисления, которые вы делаете, короткие (возможно, <100 м или около того). Я обнаружил, что это небольшое приближение отлично работает. он предполагает, что мир плоский, поэтому не используйте его для больших расстояний, он работает, аппроксимируя расстояние одной широты и долготы на заданной широте и возвращая расстояние Пифагора в метрах.

public class FlatEarthDist {
    //returns distance in meters
    public static double distance(double lat1, double lng1, 
                                      double lat2, double lng2){
     double a = (lat1-lat2)*FlatEarthDist.distPerLat(lat1);
     double b = (lng1-lng2)*FlatEarthDist.distPerLng(lat1);
     return Math.sqrt(a*a+b*b);
    }

    private static double distPerLng(double lat){
      return 0.0003121092*Math.pow(lat, 4)
             +0.0101182384*Math.pow(lat, 3)
                 -17.2385140059*lat*lat
             +5.5485277537*lat+111301.967182595;
    }

    private static double distPerLat(double lat){
            return -0.000000487305676*Math.pow(lat, 4)
                -0.0033668574*Math.pow(lat, 3)
                +0.4601181791*lat*lat
                -1.4558127346*lat+110579.25662316;
    }
}
— Захмде
источник
14

Будущие читатели, которые наткнутся на эту статью SOF.

Очевидно, этот вопрос был задан в 2010 году, а сейчас - в 2019 году. Но он возникает рано при поиске в Интернете. Исходный вопрос не обесценивает использование сторонней библиотеки (когда я писал этот ответ).

public double calculateDistanceInMeters(double lat1, double long1, double lat2,
                                     double long2) {


    double dist = org.apache.lucene.util.SloppyMath.haversinMeters(lat1, long1, lat2, long2);
    return dist;
}

а также

<dependency>
  <groupId>org.apache.lucene</groupId>
  <artifactId>lucene-spatial</artifactId>
  <version>8.2.0</version>
</dependency>

https://mvnrepository.com/artifact/org.apache.lucene/lucene-spatial/8.2.0

Пожалуйста, прочтите документацию по "SloppyMath" перед тем, как погрузиться в нее!

https://lucene.apache.org/core/8_2_0/core/org/apache/lucene/util/SloppyMath.html

— GranadaCoder
источник
Вы уверены, что это правильно? у этого jar файла нет ".util", я только что проверил.
— Аднан Али
Поэтому я всегда публикую версию с ответом. Убедитесь, что у вас установлена ​​версия 8.2.0. 13 голосов также говорят о том, что ответ точный.
— granadaCoder
5

Вот страница с примерами javascript для различных сферических вычислений. Самый первый на странице должен дать вам то, что вам нужно.

http://www.movable-type.co.uk/scripts/latlong.html

Вот код Javascript

var R = 6371; // km
var dLat = (lat2-lat1).toRad();
var dLon = (lon2-lon1).toRad(); 
var a = Math.sin(dLat/2) * Math.sin(dLat/2) + 
        Math.cos(lat1.toRad()) * Math.cos(lat2.toRad()) *
        Math.sin(dLon/2) * Math.sin(dLon/2); 
var c = 2 * Math.atan2(Math.sqrt(a), Math.sqrt(1-a)); 
var d = R * c;

Где d будет держать расстояние.

— Крис Тейлор
источник
Может ли «а» быть отрицательным?
— Си Вэй
1 
package distanceAlgorithm;

public class CalDistance {
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
    CalDistance obj=new CalDistance();
    /*obj.distance(38.898556, -77.037852, 38.897147, -77.043934);*/
        System.out.println(obj.distance(38.898556, -77.037852, 38.897147, -77.043934, "M") + " Miles\n");
        System.out.println(obj.distance(38.898556, -77.037852, 38.897147, -77.043934, "K") + " Kilometers\n");
        System.out.println(obj.distance(32.9697, -96.80322, 29.46786, -98.53506, "N") + " Nautical Miles\n");       
    }   
    public double distance(double lat1, double lon1, double lat2, double lon2, String sr) {


          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.acos(dist);
          dist = rad2deg(dist);
          dist = dist * 60 * 1.1515;
          if (sr.equals("K")) {
            dist = dist * 1.609344;
          } else if (sr.equals("N")) {
            dist = dist * 0.8684;
            }
          return (dist);
        }
    public double deg2rad(double deg) {
          return (deg * Math.PI / 180.0);
        }
    public double rad2deg(double rad) {
          return (rad * 180.0 / Math.PI);
        }


    }
— Маной Сарнаик
источник
1

Было предоставлено много отличных ответов, однако я обнаружил некоторые недостатки в производительности, поэтому позвольте мне предложить версию с учетом производительности. Каждая константа вычисляется заранее, и вводятся переменные x, y, чтобы не вычислять одно и то же значение дважды. Надеюсь, это поможет

    private static final double r2d = 180.0D / 3.141592653589793D;
    private static final double d2r = 3.141592653589793D / 180.0D;
    private static final double d2km = 111189.57696D * r2d;
    public static double meters(double lt1, double ln1, double lt2, double ln2) {
        final double x = lt1 * d2r;
        final double y = lt2 * d2r;
        return Math.acos( Math.sin(x) * Math.sin(y) + Math.cos(x) * Math.cos(y) * Math.cos(d2r * (ln1 - ln2))) * d2km;
    }
— Стэн Соколов
источник
1

Слегка обновленный ответ от @David George:

public static double distance(double lat1, double lat2, double lon1,
                              double lon2, double el1, double el2) {

    final int R = 6371; // Radius of the earth

    double latDistance = Math.toRadians(lat2 - lat1);
    double lonDistance = Math.toRadians(lon2 - lon1);
    double a = Math.sin(latDistance / 2) * Math.sin(latDistance / 2)
            + Math.cos(Math.toRadians(lat1)) * Math.cos(Math.toRadians(lat2))
            * Math.sin(lonDistance / 2) * Math.sin(lonDistance / 2);
    double c = 2 * Math.atan2(Math.sqrt(a), Math.sqrt(1 - a));
    double distance = R * c * 1000; // convert to meters

    double height = el1 - el2;

    distance = Math.pow(distance, 2) + Math.pow(height, 2);

    return Math.sqrt(distance);
}

public static double distanceBetweenLocations(Location l1, Location l2) {
    if(l1.hasAltitude() && l2.hasAltitude()) {
        return distance(l1.getLatitude(), l2.getLatitude(), l1.getLongitude(), l2.getLongitude(), l1.getAltitude(), l2.getAltitude());
    }
    return l1.distanceTo(l2);
}

Функция расстояния такая же, но я создал небольшую функцию-оболочку, которая принимает 2 объекта Location . Благодаря этому я использую функцию расстояния только в том случае, если оба местоположения действительно имеют высоту, потому что иногда это не так. И это может привести к странным результатам (если местоположение не знает, его высота будет возвращена 0). В этом случае я возвращаюсь к классической функции distanceTo .

— Макалеле
источник
-1

Эта статья в Википедии предоставляет формулы и пример. Текст на немецком языке, но расчеты говорят сами за себя.

— Zellus
источник
Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.