關於經緯度得到的多邊形面積。


  天干物燥,小心火燭,看了唐家三少的一篇自述,突然覺得我們和人家相比起來差距太大了,人家從小語文不好,雖然我們程序員半路出家的比較多,但是我還是覺得三少不錯,如果不看網絡小說,你們應該不曉得這個人的。

  一個很簡單的APP,但是真心五臟俱全呀,數據庫就用了七個,還有莫名的爬蟲(老大為了省錢,爬的免費的天氣數據),新來的CTO看不下去了,當然,我也是新來的,鄙人到這家公司是今年三月份,CTO到這家公司是今年二月份,其實呢,看不下去也是有原因的,一個APP,就五六十張表,結果呢,整了七個數據庫,請注意,是七個數據庫,真心覺得沒有什么必要,於是乎,開始了混混烈烈的重構,原來的是用的ModelFirst,然后因為用了很多的數據庫訪問,所以呢,全部依賴注入,然后各種強關聯,其實這個是我最受不了的,因為我們做的這玩意很金融沒有關系呀,你還是全強關聯,真心有點受不了,強關聯就強關聯吧,數據還全部是真刪除,我去,我也是服了,然后呢,一條數據的生成過程也沒有,雖然我們查詢某些特定的存儲過程,可以得到某些需要的數據,但是呀,真心不想說什么了。

  然后這個任務就交給了寶寶,說心里話,寶寶也是處呀,寶寶怎么知道搭建什么框架,最后采取了各種建議,寶寶決定,框架復雜了就好么?No,解決問題才是根本,於是乎,就開始了一個簡單工廠,完了之后加了一個緩存這就是現在的項目的基本框架,可能有些人任務寶寶是不是太隨意了,但是我看了重構與模式那本書之后,反正現在的我就認為簡單和復雜都是相對的,只有解決問題,這才是根本。反正一個工廠,誰負責接口,誰負責實現,這些都沒有問題,然后呢,訪問數據,因為個人能力的問題,也沒有想那么多,反正數據太多的時候就分表唄,至少寶寶是這么認為的。

  額,好像扯遠了,直接上代碼(兩個點)半正矢公式 計算(Haversine formula)

public static class AreaOfTwoPoint
	{
		private static double EARTH_RADIUS = 6370996.81;

		public static double AreaOfPoint(List<Point> list)
		{
			double result;
			if (list.Count<Point>() == 2)
			{
				double lat = list[0].lat;
				double lat2 = list[0].lat;
				double lon = list[1].lon;
				double lon2 = list[1].lon;
				double num = AreaOfTwoPoint.Distance(lat, lon , lat2, lon2);
				result = 3.1415926535897931 * Math.Pow(num / 2.0, 2.0);
			}
			else
			{
				result = 0.0;
			}
			return result;
		}

		private static double HvaerSin(double thera)
		{
			double num = Math.Sin(thera / 2.0);
			return num * num;
		}

		private static double Distance(double lat1, double lon1, double lat2, double lon2)
		{
			lat1 = AreaOfTwoPoint.ConvertDegreesToRadians(lat1);
			lon1 = AreaOfTwoPoint.ConvertDegreesToRadians(lon1);
			lat2 = AreaOfTwoPoint.ConvertDegreesToRadians(lat2);
			lon2 = AreaOfTwoPoint.ConvertDegreesToRadians(lon2);
			double thera = Math.Abs(lon1 - lon2);
			double thera2 = Math.Abs(lat1 - lat2);
			double d = AreaOfTwoPoint.HvaerSin(thera2) + Math.Cos(lat1) * Math.Cos(lat2) * AreaOfTwoPoint.HvaerSin(thera);
			return 2.0 * AreaOfTwoPoint.EARTH_RADIUS * Math.Asin(Math.Sqrt(d));
		}

		private static double ConvertDegreesToRadians(double degrees)
		{
			return degrees * 3.1415926535897931 / 180.0;
		}
	}

  具體請參考:https://en.wikipedia.org/wiki/Haversine_formula

  多個點,寶寶沒本事,沒有辦法,只能就說按照多邊形的投影走了,就是得到多邊形,然后切割成N-2個小三角。然后計算面積。

  在這里必須要提醒的是,在處理的時候,有時候當三個點在經緯度上面顯示出來約等於一條直線的時候,因為小數問題,可能會被計算機識別為一條直線,那么,此時,得到的面積就會無窮大,所以,在實際運用過程中,請注意,每個點之間的對應的投影點,及時做好處理。

 private double CalcArea(List<Points> list)
        {
            var count = list.Count;
            if (count > 2)
            {
                //數組中的元素值
                double mtotalArea = 0;
                double LowX = 0.0;
                double LowY = 0.0;
                double MiddleX = 0.0;
                double MiddleY = 0.0;
                double HighX = 0.0;
                double HighY = 0.0;

                //三角形的邊
                double AM = 0.0, BM = 0.0, CM = 0.0;
                double AL = 0.0, BL = 0.0, CL = 0.0;
                double AH = 0.0, BH = 0.0, CH = 0.0;

                double CoefficientL = 0.0, CoefficientH = 0.0;

                double ALtangent = 0.0, BLtangent = 0.0, CLtangent = 0.0;

                double AHtangent = 0.0, BHtangent = 0.0, CHtangent = 0.0;

                double ANormalLine = 0.0, BNormalLine = 0.0, CNormalLine = 0.0;

                //定位置
                double OrientationValue = 0.0;
                //余弦函數
                double AngleCos = 0.0;

                double Sum1 = 0.0, Sum2 = 0.0;
                double Count1 = 0,Count2 = 0;


                double Sum = 0.0;
                double Radius = 6370996.81;//地球半徑
                for (int i = 0; i < count; i++)
                {
                    //坐標系中,一般X代表緯度(Lon),Y代表經度(Lat)
                    if (i == 0)
                    {
                        LowX = (list[count - 1].Lon) * Math.PI / 180;
                        LowY = (list[count - 1].Lat) * Math.PI / 180;
                        MiddleX = (list[0].Lon) * Math.PI / 180;
                        MiddleY = (list[0].Lat) * Math.PI / 180;
                        HighX = (list[1].Lon) * Math.PI / 180;
                        HighY = (list[1].Lat) * Math.PI / 180;
                    }
                    else if (i == count - 1)
                    {
                        LowX = (list[count-2].Lon) * Math.PI / 180;
                        LowY = (list[count-2].Lat) * Math.PI / 180;
                        MiddleX = (list[count - 1].Lon) * Math.PI / 180;
                        MiddleY = (list[count - 1].Lat) * Math.PI / 180;
                        HighX = (list[0].Lon) * Math.PI / 180;
                        HighY = (list[0].Lat) * Math.PI / 180;
                    }
                    else
                    {
                        LowX = (list[i-1].Lon) * Math.PI / 180;
                        LowY = (list[i - 1].Lat) * Math.PI / 180;
                        MiddleX = (list[i].Lon) * Math.PI / 180;
                        MiddleY = (list[i].Lat) * Math.PI / 180;
                        HighX = (list[i+1].Lon) * Math.PI / 180;
                        HighY = (list[i+1].Lat) * Math.PI / 180;
                    }

                    AM = Math.Cos(MiddleY) * Math.Cos(MiddleX);
                    BM = Math.Cos(MiddleY) * Math.Sin(MiddleX);
                    CM = Math.Sin(MiddleY);
                    AL = Math.Cos(LowY) * Math.Cos(LowX);
                    BL = Math.Cos(LowY) * Math.Sin(LowX);
                    CL = Math.Sin(LowY);
                    AH = Math.Cos(HighY) * Math.Cos(HighX);
                    BH = Math.Cos(HighY) * Math.Sin(HighX);
                    CH = Math.Sin(HighY);

                    CoefficientL = (AM * AM + BM * BM + CM * CM) / (AM * AL + BM * BL + CM * CL);
                    CoefficientH = (AM * AM + BM * BM + CM * CM) / (AM * AH + BM * BH + CM * CH);

                    ALtangent = CoefficientL * AL - AM;
                    BLtangent = CoefficientL * BL - BM;
                    CLtangent = CoefficientL * CL - CM;
                    AHtangent = CoefficientH * AH - AM;
                    BHtangent = CoefficientH * BH - BM;
                    CHtangent = CoefficientH * CH - CM;
                    AngleCos = (AHtangent * ALtangent + BHtangent * BLtangent + CHtangent * CLtangent) / (Math.Sqrt(AHtangent * AHtangent + BHtangent * BHtangent + CHtangent * CHtangent) * Math.Sqrt(ALtangent * ALtangent + BLtangent * BLtangent + CLtangent * CLtangent));
                    AngleCos = Math.Acos(AngleCos);//余弦角度
                    ANormalLine = BHtangent * CLtangent - CHtangent * BLtangent;
                    BNormalLine = 0 - (AHtangent * CLtangent - CHtangent * ALtangent);
                    CNormalLine = AHtangent * BLtangent - BHtangent * ALtangent;

                    if (AM != 0)
                        OrientationValue = ANormalLine / AM;
                    else if (BM != 0)
                        OrientationValue = BNormalLine / BM;
                    else
                        OrientationValue = CNormalLine / CM;
                    if (OrientationValue > 0)
                    {
                        Sum1 += AngleCos;
                        Count1++;
                    }
                    else
                    {
                        Sum2 += AngleCos;
                        Count2++;
                    }
                }
                if (Sum1 > Sum2)
                {
                    Sum = Sum1 + (2 * Math.PI * Count2 - Sum2);
                }
                else
                {
                    Sum = (2 * Math.PI * Count1 - Sum1) + Sum2;
                }
                return Math.Abs((Sum - (count - 2) * Math.PI) * Radius * Radius);
            }
            return 0;
        }

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