Как я могу измерить расстояние и создать ограничивающую рамку на основе двух точек широты и долготы в Java?
https://stackoverflow.com/questions/120283
-
02-07-2019 - |
italiano
english
français
española
中国
日本の
العربية
Deutsch
한국어
Português
RussianВопрос
Я хочу найти расстояние между двумя разными точками.Я знаю, что этого можно достичь, используя расстояние по большому кругу.http://www.meridianworlddata.com/Distance-calculation.asp
После этого, имея точку и расстояние, я хотел бы найти точку на расстоянии на север и на восток, чтобы создать рамку вокруг точки.
Решение
Мы добились определенного успеха, используя OpenMap для построения большого количества позиционных данных.Есть LatLonPoint класс, который имеет некоторые базовые функции, включая расстояние.
Другие советы
Вот реализация Java Хаверсин формула.Я использую это в проекте для расчета расстояния в милях между широтой и долготой.
public static double distFrom(double lat1, double lng1, double lat2, double lng2) {
double earthRadius = 3958.75; // miles (or 6371.0 kilometers)
double dLat = Math.toRadians(lat2-lat1);
double dLng = Math.toRadians(lng2-lng1);
double sindLat = Math.sin(dLat / 2);
double sindLng = Math.sin(dLng / 2);
double a = Math.pow(sindLat, 2) + Math.pow(sindLng, 2)
* Math.cos(Math.toRadians(lat1)) * Math.cos(Math.toRadians(lat2));
double c = 2 * Math.atan2(Math.sqrt(a), Math.sqrt(1-a));
double dist = earthRadius * c;
return dist;
}
Или вы можете использовать SimpleLatLng.Apache 2.0 лицензирован и используется в одной известной мне производственной системе:мой.
Короткий рассказ:
Я искал простую географическую библиотеку и не смог найти ту, которая соответствовала бы моим потребностям.И кто захочет снова и снова писать, тестировать и отлаживать эти маленькие геоинструменты в каждом приложении?Должен быть лучший способ!
Таким образом, SimpleLatLng родился как способ хранения данных о широте и долготе, расчета расстояний и создания фигурных границ.
Я знаю, что опоздал на два года, чтобы помочь оригинальному автору, но моя цель — помочь таким людям, как я, которые нашли этот вопрос в поиске.Мне бы хотелось, чтобы некоторые люди использовали его и внесли свой вклад в тестирование и видение этой маленькой легкой утилиты.
Для более точного расстояния (0,5 мм) вы также можете использовать приближение Винсенти:
/**
* Calculates geodetic distance between two points specified by latitude/longitude using Vincenty inverse formula
* for ellipsoids
*
* @param lat1
* first point latitude in decimal degrees
* @param lon1
* first point longitude in decimal degrees
* @param lat2
* second point latitude in decimal degrees
* @param lon2
* second point longitude in decimal degrees
* @returns distance in meters between points with 5.10<sup>-4</sup> precision
* @see <a href="http://www.movable-type.co.uk/scripts/latlong-vincenty.html">Originally posted here</a>
*/
public static double distVincenty(double lat1, double lon1, double lat2, double lon2) {
double a = 6378137, b = 6356752.314245, f = 1 / 298.257223563; // WGS-84 ellipsoid params
double L = Math.toRadians(lon2 - lon1);
double U1 = Math.atan((1 - f) * Math.tan(Math.toRadians(lat1)));
double U2 = Math.atan((1 - f) * Math.tan(Math.toRadians(lat2)));
double sinU1 = Math.sin(U1), cosU1 = Math.cos(U1);
double sinU2 = Math.sin(U2), cosU2 = Math.cos(U2);
double sinLambda, cosLambda, sinSigma, cosSigma, sigma, sinAlpha, cosSqAlpha, cos2SigmaM;
double lambda = L, lambdaP, iterLimit = 100;
do {
sinLambda = Math.sin(lambda);
cosLambda = Math.cos(lambda);
sinSigma = Math.sqrt((cosU2 * sinLambda) * (cosU2 * sinLambda)
+ (cosU1 * sinU2 - sinU1 * cosU2 * cosLambda) * (cosU1 * sinU2 - sinU1 * cosU2 * cosLambda));
if (sinSigma == 0)
return 0; // co-incident points
cosSigma = sinU1 * sinU2 + cosU1 * cosU2 * cosLambda;
sigma = Math.atan2(sinSigma, cosSigma);
sinAlpha = cosU1 * cosU2 * sinLambda / sinSigma;
cosSqAlpha = 1 - sinAlpha * sinAlpha;
cos2SigmaM = cosSigma - 2 * sinU1 * sinU2 / cosSqAlpha;
if (Double.isNaN(cos2SigmaM))
cos2SigmaM = 0; // equatorial line: cosSqAlpha=0 (§6)
double C = f / 16 * cosSqAlpha * (4 + f * (4 - 3 * cosSqAlpha));
lambdaP = lambda;
lambda = L + (1 - C) * f * sinAlpha
* (sigma + C * sinSigma * (cos2SigmaM + C * cosSigma * (-1 + 2 * cos2SigmaM * cos2SigmaM)));
} while (Math.abs(lambda - lambdaP) > 1e-12 && --iterLimit > 0);
if (iterLimit == 0)
return Double.NaN; // formula failed to converge
double uSq = cosSqAlpha * (a * a - b * b) / (b * b);
double A = 1 + uSq / 16384 * (4096 + uSq * (-768 + uSq * (320 - 175 * uSq)));
double B = uSq / 1024 * (256 + uSq * (-128 + uSq * (74 - 47 * uSq)));
double deltaSigma = B
* sinSigma
* (cos2SigmaM + B
/ 4
* (cosSigma * (-1 + 2 * cos2SigmaM * cos2SigmaM) - B / 6 * cos2SigmaM
* (-3 + 4 * sinSigma * sinSigma) * (-3 + 4 * cos2SigmaM * cos2SigmaM)));
double dist = b * A * (sigma - deltaSigma);
return dist;
}
Этот код был свободно адаптирован из http://www.movable-type.co.uk/scripts/latlong-vincenty.html
Исправлена формула гаверсинусного расстояния....
public static double HaverSineDistance(double lat1, double lng1, double lat2, double lng2)
{
// mHager 08-12-2012
// http://en.wikipedia.org/wiki/Haversine_formula
// Implementation
// convert to radians
lat1 = Math.toRadians(lat1);
lng1 = Math.toRadians(lng1);
lat2 = Math.toRadians(lat2);
lng2 = Math.toRadians(lng2);
double dlon = lng2 - lng1;
double dlat = lat2 - lat1;
double a = Math.pow((Math.sin(dlat/2)),2) + Math.cos(lat1) * Math.cos(lat2) * Math.pow(Math.sin(dlon/2),2);
double c = 2 * Math.atan2(Math.sqrt(a), Math.sqrt(1-a));
return EARTH_RADIUS * c;
}
http://www.movable-type.co.uk/scripts/latlong.html
public static Double distanceBetweenTwoLocationsInKm(Double latitudeOne, Double longitudeOne, Double latitudeTwo, Double longitudeTwo) {
if (latitudeOne == null || latitudeTwo == null || longitudeOne == null || longitudeTwo == null) {
return null;
}
Double earthRadius = 6371.0;
Double diffBetweenLatitudeRadians = Math.toRadians(latitudeTwo - latitudeOne);
Double diffBetweenLongitudeRadians = Math.toRadians(longitudeTwo - longitudeOne);
Double latitudeOneInRadians = Math.toRadians(latitudeOne);
Double latitudeTwoInRadians = Math.toRadians(latitudeTwo);
Double a = Math.sin(diffBetweenLatitudeRadians / 2) * Math.sin(diffBetweenLatitudeRadians / 2) + Math.cos(latitudeOneInRadians) * Math.cos(latitudeTwoInRadians) * Math.sin(diffBetweenLongitudeRadians / 2)
* Math.sin(diffBetweenLongitudeRadians / 2);
Double c = 2 * Math.atan2(Math.sqrt(a), Math.sqrt(1 - a));
return (earthRadius * c);
}
Вы можете использовать Библиотека геодезии Java для GPS, он использует Формулы Винсенти которая учитывает кривизну земной поверхности.
Реализация выглядит следующим образом:
import org.gavaghan.geodesy.*;
...
GeodeticCalculator geoCalc = new GeodeticCalculator();
Ellipsoid reference = Ellipsoid.WGS84;
GlobalPosition pointA = new GlobalPosition(latitude, longitude, 0.0);
GlobalPosition userPos = new GlobalPosition(userLat, userLon, 0.0);
double distance = geoCalc.calculateGeodeticCurve(reference, userPos, pointA).getEllipsoidalDistance();
Полученное расстояние будет в метрах.
Я знаю, что существует много ответов, но, проведя небольшое исследование по этой теме, я обнаружил, что в большинстве ответов здесь используется формула Хаверсина, но формула Винсенти на самом деле более точна.Был один пост, в котором расчет был адаптирован из версии Javascript, но он очень громоздкий.Я нашел версию, которая лучше, потому что:
- Также имеется открытая лицензия.
- Он использует принципы ООП.
- Он имеет большую гибкость в выборе эллипсоида, который вы хотите использовать.
- У него больше методов, позволяющих проводить различные расчеты в будущем.
- Это хорошо документировано.
Этот метод поможет вам найти расстояние между географическим местоположением в км.
private double getDist(double lat1, double lon1, double lat2, double lon2)
{
int R = 6373; // radius of the earth in kilometres
double lat1rad = Math.toRadians(lat1);
double lat2rad = Math.toRadians(lat2);
double deltaLat = Math.toRadians(lat2-lat1);
double deltaLon = Math.toRadians(lon2-lon1);
double a = Math.sin(deltaLat/2) * Math.sin(deltaLat/2) +
Math.cos(lat1rad) * Math.cos(lat2rad) *
Math.sin(deltaLon/2) * Math.sin(deltaLon/2);
double c = 2 * Math.atan2(Math.sqrt(a), Math.sqrt(1-a));
double d = R * c;
return d;
}
Обычно я использую MATLAB с Панель инструментов картографии, а затем использовать код на моей Java, используя MATLAB Builder Дж.А. Это делает мою жизнь намного проще.Поскольку в большинстве школ он предоставляется бесплатно учащимся, вы можете попробовать его (или получить пробную версию, чтобы справиться с работой).
Для Android есть простой подход.
public static float getDistanceInMeter(LatLng start, LatLng end) {
float[] results = new float[1];
Location.distanceBetween(start.latitude, start.longitude, end.latitude, end.longitude, results);
return results[0];
}
;
