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使用纬度经度计算两点之间的距离?

这是我的尝试,它只是我的代码片段:

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;

我正在使用这个公式来获得纬度和经度:

x = Deg + (Min + Sec / 60) / 60)

N
Neeme Praks

上面 Dommer 给出的 Java 代码给出了稍微不正确的结果,但是如果您正在处理 GPS 轨迹,那么这些小错误就会加起来。这是 Java 中 Haversine 方法的实现,它还考虑了两点之间的高度差。

/**
 * 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);
}

为什么不用 Math.toRadians() 而不是 deg2rad()?这将是真正的自给自足。
@Bala - 我的错,它在我电脑上代码的评论中,但在这里不见了。距离以米为单位。
@ÁronNemmondommegavezetéknevem 我已经更新了使用您非常好的建议的方法。
我犯了和 Mladen 一样的错误,通过 (lat1, lon1, lat2, lon2) 而不是 (lat1, lat2, lon1, lon2)。确保不要交换值。
J
Joachim Sauer

这是一个 Java function that calculates the distance between two lat/long points,张贴在下面,以防它再次消失。

    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");

谷歌地图显示 12.915700、77.632046、11.665154、78.145657 为 200 公里,而上面的代码显示 149.82 公里。有些东西仍然不正确。
@Samy 上面的函数给你直线距离。
我的王国让开发人员用单位标记他们的变量。 double dist => double distInMiles (或类似的)(我不是在敲发布此答案的人,而是在投票......而是代码的原始实现者)
这种方法适用于小距离,我认为它可能比 stackoverflow.com/a/20410612/1537394 更好,因为它使用 sin/cos/acos,这是合乎逻辑的,因为地球是一种球体。赞成。
对于输入 30.4570925、74.1676477、30.4570925、74.1676477,此函数将返回 NaN 而不是 0.0,因为 Math.acos() 函数不接受大于 1 的值。
g
granadaCoder

偶然发现这篇 SOF 文章的未来读者。

显然,这个问题是在 2010 年和现在的 2019 年提出的。但它在互联网搜索中很早就出现了。最初的问题并没有折扣第三方库的使用(当我写这个答案时)。

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;
}

<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

请在深入研究之前阅读有关“SloppyMath”的文档!

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


你确定这是对的吗?这个 jar 文件没有“.util”我刚刚检查过。
这就是为什么我总是发布带有答案的版本。确保您获得的是 8.2.0。 13 票也表明答案是准确的。
我认为如果您可以在代码中将其替换为 28 行,那么添加依赖项是一种不好的做法,除非您从该依赖项中使用更多
我需要在 Android Studio 中将这些 java 脚本转换为 java - 有什么建议或解决方案的步骤吗?感谢你的帮助
v
votopec

注意:此解决方案仅适用于短距离。

我尝试在应用程序中使用 dommer 发布的公式,发现它在长距离上表现良好,但在我的数据中,我使用的都是非常短的距离,而 dommer 的帖子做得很差。我需要速度,更复杂的地理计算效果很好,但太慢了。因此,如果您需要速度并且您所做的所有计算都很短(可能 < 100m 左右)。我发现这个小近似值很好用。它假设世界是平坦的,所以不要将它用于长距离,它通过在给定纬度处近似单个纬度和经度的距离并返回以米为单位的毕达哥拉斯距离来工作。

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;
    }
}

如果这比这里接受的答案更适用于短距离:stackoverflow.com/a/16794680/1537394,有人可以添加详细信息吗?
S
Stan Sokolov

提供了很多很好的答案,但是我发现了一些性能缺陷,所以让我提供一个考虑性能的版本。预先计算每个常数并引入 x,y 变量以避免计算相同的值两次。希望能帮助到你

    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) {
        double x = lt1 * d2r;
        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;
    }

C
Chris Taylor

这是一个页面,其中包含用于各种球面计算的 javascript 示例。页面上的第一个应该给你你需要的东西。

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

这是Javascript代码

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;

'd' 将保持距离。


“a”可以是负数吗?
M
MAnoj Sarnaik
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);
        }


    }

M
Makalele

@David George 略微升级的答案:

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);
}

distance 函数是相同的,但我创建了一个小的包装函数,它需要 2 个 Location 对象。多亏了这一点,如果两个位置实际上都有高度,我只使用距离函数,因为有时它们没有。它可能会导致奇怪的结果(如果位置不知道它的高度 0 将被返回)。在这种情况下,我回退到经典的 distanceTo 函数。


z
zellus

该维基百科 article 提供了公式和示例。文本是德文的,但计算不言自明。