Обчислення відстані між двома точками, використовуючи широту довготи?

94

Ось моя спроба, це лише фрагмент мого коду:

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 використовую ці формули для отримання широти та довготи:

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

Відповіді:

217

Код Java, наданий Dommer вище, дає трохи неправильні результати, але невеликі помилки додаються, якщо ви обробляєте, скажімо, GPS-трек. Ось реалізація методу Haversine в Java, який також враховує різницю у висоті між двома 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);
}
— Девід Джордж
джерело
7
Чому б не Math.toRadians () замість deg2rad ()? Це було б справді самодостатнім.
— Арон Лорінч
2
@Bala - Погано, це в коментарі до коду на моєму комп’ютері, але тут його немає. Відстань у метрах.
— Девід Джордж
4
@ ÁronNemmondommegavezetéknevem Я оновив метод, щоб використати вашу дуже гарну пропозицію.
— Девід Джордж
2
Деякі коментарі тут: stackoverflow.com/questions/28510115/…
— Девід Джордж
Будь-яке особливе значення для імен змінних aта c? Це сторони прямокутного трикутника з традиційними мітками a, bі c?
— AlainD
76

Ось функція Java, яка обчислює відстань між двома точками ширини / довжини , опублікована нижче, на випадок, якщо вона знову зникне.

    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
джерело
1
Карта Google показує 200 км для 12,915700, 77,632046, 11,665154, 78,145657, де, як зазначено вище, код показує 149,82 км. Щось все ще неправильно.
— Samy
1
@Samy вищевказана функція дає вам пряму відстань.
— Rahul_Pawar
1
Моє царство для розробників, щоб позначити свої змінні Units . double dist => double distInMiles (або подібний) (я не стукаю людину, яка опублікувала цю відповідь, я голосую за ......., а швидше оригінальний реалізатор коду)
— granadaCoder
13

Примітка: це рішення працює лише на короткі відстані.

Я спробував використати опубліковану формулу Dommer для програми, і виявив, що це добре спрацьовує на великі відстані, але в моїх даних я використовував усі дуже короткі відстані, і пост Dommer працював дуже погано. Мені потрібна була швидкість, і більш складні геокалики працювали добре, але були занадто повільними. Отже, у випадку, якщо вам потрібна швидкість, і всі ваші розрахунки є короткими (можливо <100 м або близько того). Я знайшов, що це маленьке наближення чудово працює. він припускає, що світ плоский, тому не використовуйте його на великі відстані, він працює, апроксимуючи відстань однієї широти та довготи на даній широті і повертаючи піфагорійську відстань у 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;
    }
}
— zahmde
джерело
13

Майбутні читачі, які випадково натрапляють на цю статтю SOF.

Очевидно, що запитання було задано у 2010 році, а зараз - у 2019 році. Але воно з’являється на початку пошуку в Інтернеті. Оригінальне питання не знижує використання сторонніх бібліотек (коли я писав цю відповідь).

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;
}

і

<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

Будь ласка, прочитайте документацію про "SloppyMath", перш ніж зануритися!

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

— granadaCoder
джерело
5

Ось сторінка з прикладами javascript для різних сферичних розрахунків. Перший на сторінці повинен дати вам те, що вам потрібно.

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

Ось 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;

Де d буде тримати відстань.

— Кріс Тейлор
джерело
Чи може "а" колись бути негативним?
— Сі Вей
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 Сарнайк
джерело
1

було надано багато чудових відповідей, проте я виявив деякі недоліки в продуктивності, тому дозвольте запропонувати версію з урахуванням продуктивності. Кожна константа попередньо обчислюється і вводяться змінні x, y, щоб уникнути обчислення одного і того ж значення двічі. Сподіваюся, це допоможе

    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;
    }
— Стен Соколов
джерело
0

Трохи оновлена ​​відповідь від @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);
}

функція distance однакова, але я створив невелику функцію обгортки, яка займає 2 об'єкти Location . Завдяки цьому я використовую функцію відстані лише в тому випадку, якщо обидва місця насправді мають висоту, тому що іноді їх немає. І це може призвести до дивних результатів (якщо місцезнаходження не знає, що його висота 0 буде повернуто). У цьому випадку я повертаюся до класичної функції distanceTo .

— Макалеле
джерело
-1

Ця стаття Вікіпедії містить формули та приклад. Текст німецькою мовою, але розрахунки говорять самі за себе.

— зеллус
джерело
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.