Java經緯讀坐標的距離計算


問題引出:

  今天遇到經緯度坐標轉換距離的工作,根據網站登錄者的IP確定登錄者目前的位置信息,將其經緯度信息與所有的營業廳的經緯度進行對比,網頁上顯示出距離登錄者最近的營業廳地址,本打算就做一個二維坐標距離轉換,上網一搜,經緯度距離的計算遠遠沒有想象的那樣簡單,最終得到如下的公式計算。

 

經緯度坐標的計算公式為:

1. Lat1 Lung1 表示A點經緯度,Lat2 Lung2 表示B點經緯度;

2. a=Lat1 – Lat2 為兩點緯度之差  b=Lung1 -Lung2 為兩點經度之差;

3. 6378.137為地球半徑,單位為千米;

計算出來的結果單位為千米。

從google maps的腳本里扒了段代碼,是用來計算兩點間經緯度距離

 1 private const double EARTH_RADIUS = 6378.137;
 2 private static double rad(double d)
 3 {
 4     return d * Math.PI / 180.0;
 5 }
 6 public static double GetDistance(double lat1, double lng1, double lat2, double lng2)
 7 {
 8     double radLat1 = rad(lat1);
 9     double radLat2 = rad(lat2);
10     double a = radLat1 - radLat2;
11     double b = rad(lng1) - rad(lng2);
12     double s = 2 * Math.asin(Math.sqrt(Math.row(Math.sin(a/2),2) + 
13      Math.cos(radLat1)*Math.cos(radLat2)*Math.pow(Math.sin(b/2),2)));
14     s = s * EARTH_RADIUS;
15     s = Math.round(s * 10000) / 10000;
16     return s;
17 }

在Android中可采用如下代碼獲取距離

1 public double getDistance(double lat1, double lon1, double lat2, double lon2) 
2 {
3     float[] results=new float[1];
4     Location.distanceBetween(lat1, lon1, lat2, lon2, results);
5     return results[0];
6 }

在其他設備若沒有類似android的Location的distanceBetween方法開采用如下代碼獲取

這個計算得出的結果是英里,如果要轉換成公里,需要乘以1.609344,若是海里需要乘以0.8684

 1 double distance(double lat1, double lon1, double lat2, double lon2) 
 2 {
 3     double theta = lon1 - lon2;
 4     double dist = Math.sin(deg2rad(lat1)) * Math.sin(deg2rad(lat2))
 5                 + Math.cos(deg2rad(lat1)) * Math.cos(deg2rad(lat2))
 6                 * Math.cos(deg2rad(theta));
 7     dist = Math.acos(dist);
 8     dist = rad2deg(dist);
 9     double miles = dist * 60 * 1.1515;
10     return miles;
11 }
12 //將角度轉換為弧度
13 static double deg2rad(double degree) 
14 {
15     return degree / 180 * Math.PI;
16 }
17 //將弧度轉換為角度
18 static double rad2deg(double radian) 
19 {
20     return radian * 180 / Math.PI;
21 }

計算方位角pab,

其中lat_a, lng_a是A的緯度和經度; lat_b, lng_b是B的緯度和經度。代碼如下:

 1 private double gps2d(double lat_a, double lng_a, double lat_b, double lng_b)
 2 {
 3   double d = 0;
 4   lat_a=lat_a*Math.PI/180;
 5   lng_a=lng_a*Math.PI/180;
 6   lat_b=lat_b*Math.PI/180;
 7   lng_b=lng_b*Math.PI/180;
 8          
 9            d=Math.sin(lat_a)*Math.sin(lat_b)+Math.cos(lat_a)*Math.cos(lat_b)* Math.cos(lng_b-lng_a);
10   d=Math.sqrt(1-d*d);
11   d=Math.cos(lat_b)*Math.sin(lng_b-lng_a)/d;
12   d=Math.asin(d)*180/Math.PI;
13 //d = Math.round(d*10000);
14   return d;
15 }

地圖應用接口中使用的經緯度單位是NTU,您需要把其它單位的經緯度值轉化過來,以下為常用的轉換關系:

 

基本轉換:
NTU = 度*100000
度 = NTU/100000
例如:
經度 = 116.21345°
緯度 = 39.445875°
NTU經度:116.21345 * 100000 = 11621345(NTU)
NTU緯度:39.445874*100000=3944587(NTU)

度分轉換:
將度分單位數據轉換為度單位數據
度=度+分/60
例如:
經度 = 116°20.12’
緯度 = 39°12.34’
經度 = 116 + 20.12 / 60 = 116.33533°
緯度 = 39 + 12.34 / 60 = 39.20567°
NTU經度 = 116.33533 * 100000 = 11633533(NTU)
NTU緯度 = 39.20567 * 100000 = 3920567(NTU)

度分秒轉換:
將度分秒單位數據轉換為度單位數據
度 = 度 + 分 / 60 + 秒 / 60 / 60
例如:
經度 = 116°20’43”
緯度 = 39°12’37”
經度 = 116 + 20 / 60 + 43 / 60 / 60 = 116.34528°
緯度 = 39 + 12 / 60 + 37 / 60 / 60 = 39.21028°
NTU經度 = 116.34528 * 100000 = 11634528(NTU)
NTU緯度 = 39.21028 * 100000 = 3921028(NTU)
其格式的經緯值先轉換度,再采用上面的運算。

與經緯度有關的基礎知識:

NTU 相當於十萬分之一度。

如何計算經度方向距離

比如: 點A的緯度為3995400,點B的緯度為3995300,則這兩個點在沿着緯線的方向相差100米。
點A的經度為11695400,點B的經度為11695300,則這兩個點在沿着經線的方向相差大約為77米, 
該值的計算方法可以用近似公式:
經度方向距離 = 經度差 * cos(緯度值) = 100 * cos(39) = 77米。

如何計算兩點間距離

比如:點A的經度為11695400,緯度為3995400。點B的經度為11695300,緯度為3995300。
公式:兩點間距離 = [ (A點經度 - B點經度)^2 + (A點緯度 - B點緯度)^2 ] ^ (1/2) = [ (11695400 - 11695300)^2
+ (3995400 - 3995300)^2 ] ^(1/2) =(10000+10000) ^ (1/2) =141米

 


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