使用纬度经度计算两点之间的距离？

Question

这是我的尝试，这只是我的代码片段：

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;

我使用这个公式来获取纬度和经度：

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

Answer 1

Dommer 给出的 Java 代码给出了稍微不正确的结果，但如果您正在处理 GPS 轨迹，这些小错误就会累积起来。这是 Java 中的 Haversine 方法的实现，该方法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);
}

Answer 2

这是一个 Java 函数，用于计算两个纬度/经度点之间的距离，贴在下面，以防万一它再次消失。

    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");

Answer 3

偶然发现这篇 SOF 文章的未来读者。

显然，这个问题是在 2010 年提出的，现在是 2019 年了。
但它很早就出现在互联网搜索中。最初的问题并不折扣使用第三方库（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;
}

和

<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

Answer 4

注意：此解决方案仅适用于短距离。

我尝试使用多默发布的公式进行应用，发现它在长距离上表现良好，但在我的数据中，我使用的是所有非常短的距离，而多默的帖子表现非常差。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（可能小于 100m 左右）。我发现这个小近似非常有效。请注意，它假设世界是平坦的，因此不要在长距离上使用它，它的工作原理是近似给定纬度处的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。

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;
    }
}

Answer 5

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到性能的版本。每个常数都是预先计算的，并引入 x,y 变量以避免两次计算相同的值。希望有帮助

    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;
    }

Answer 6

这是一个包含各种球面计算的 JavaScript 示例的页面。页面上的第一个应该会提供您所需要的内容。

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;

其中“d”将保持距离。

Answer 7

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);
        }


    }

Answer 8

@David George 的答案略有升级：

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，但我创建了一个小包装函数，它需要 2 个 Location 对象。因此，如果两个位置实际上都有海拔高度，我只使用 distance 函数，因为有时它们没有。它可能会导致奇怪的结果（如果位置不知道其海拔高度 0 将返回）。在这种情况下，我回到经典的 distanceTo 函数。

Answer 9

使用 Java - 这将返回以 KM 为单位的距离。

public static Double calculateDistanceBetweenPoints(Double lat1, Double lng1, Double lat2, Double lng2) {
    if (lng1 != null && lat1 != null && lng2 != null && lat2 != null) {
        double theta = lng1 - lng2;
        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) * 1.609344;
        return dist;
    }
    return null;
}

我们可以通过使用下面的转换公式在 google 电子表格中实现相同的效果 给定单元格 A1 (lat1)、B1 (long1)、C1 (lat2) 中的纬度和经度) 和 D1 (long2)

=ACOS(SIN(RADIANS(A1)) * SIN(RADIANS(C1)) + COS(RADIANS(A1)) * COS(RADIANS(C1)) * COS(RADIANS(B1 - D1))) * (180 / PI()) * 60 * 1.1515 * 1.609344