python - 海上距离计算器，中间坐标？

Question

如何计算海上2个坐标之间的距离？我还希望能够在两个坐标之间绘制一条路线。

到目前为止，我发现的唯一解决方案是将地图拆分为像素，将每个像素标识为 LAND 或 SEA，然后尝试使用 A* 算法找到路径。然后将像素转换为相对坐标。

我可以购买一些软件包，但没有一个有在线扩展。searates.com是一项计算海港之间距离并在地图上绘制路径的服务

Answer 1

请注意地图会扭曲距离的事实。例如，在墨卡托投影中，远离赤道的线段表示的实际距离小于等长的靠近赤道的线段。如果您只是为像素/正方形/等分配统一成本，您最终会得到非最佳路由和错误的距离计算。

如果您在地图上投影一个网格（像素只是许多可能网格中的一个特定网格）并使用 A* 搜索最佳路径，您需要做的就是让搜索算法正常​​运行，根据到沿球体（地球）表面的实际距离，而不是地图上的距离。

请注意，仅说“海或非海”不足以确定可航行性。还有深度、交通路线（例如认为英吉利海峡被分成车道的航运交通）和政治考虑（领海等）的问题。您还希望为太小而无法在地图上显示的通道（巴拿马、苏伊士）手动添加路线，并调整其成本以弥补所产生的任何开销。

Answer 2

几乎您需要将海洋分割成像素并执行 A* 之类的操作。您可以通过将连续像素合并到更大的区域来对其进行一些优化，但如果您将所有内容保持为正方形，则可能会使搜索更容易。搜索将不再是曼哈顿式的，但如果您有足够大的正方形，则额外的连接决策时间将远远弥补。

或者，您可以从所有端口迭代地“增长”多边形，构建凸多边形（这样多边形内的任何点都可以从任何其他点到达而无需外出，例如，您要避免 PacMan 形状），尽管这是我第一次提到的“正方形”方法的改进/复杂/优化。关键是你知道一旦你在一个区域，你就可以到达该区域的任何其他地方。

我不知道这是否有帮助，对不起。这是漫长的一天。不过，祝你好运。这听起来像一个有趣的问题！

编辑：忘了提，您还可以将您的区域预处理成四叉树。也就是说，把你的整个地图垂直和水平分成两半（你不需要同时进行两个分割，如果你想花一些时间进行“更好”的分割，你可以稍后再做） ，并递归地执行此操作，直到每个节点完全是陆地或海洋。由此，您可以轻松地建立一个连接网络（只需连接相邻的叶子），并且 A* 应该很容易从那里实现。无论如何，这可能是实现我的第一个建议的最简单方法。:)

Answer 3

我达到了一个令人满意的解决方案。这与您的建议和我最初的想法一致，但我花了一段时间才弄清楚软件和 GIS 概念，我是 GIS 新手。如果有人再次碰到类似的东西，这是我的设置：PostGIS for PostgreSQL，来自Natural Earth的地图，GIS 编辑软件qGis和OpenJUmp，路由算法pgRouting。

自然地球地图需要一些处理才能有用，我加入了海洋多边形和河流，以便能够获得一些通往最内陆点的准确路径。然后我使用 1 度格线来获取从一个大陆到另一个大陆的路径（我需要找到比这更优雅的解决方案，因为有些路径看起来像国际象棋立方体）。所有这些操作都可以使用 PostGIS 从命令行完成，我发现使用桌面软件更容易（下一个，下一个）。自然地球地图的替代品可能是 OpenStreetMap 但planet.osm 转储约为 200Gb，这让我很沮丧。

我认为这种设置也解决了距离精度问题，PostGIS 考虑了地球的实际形状，距离应该非常准确。

我仍然需要做一些测试和微调，但我可以说它可以从世界海岸线上的任何 2 个点（还没有小的孤立岛屿）计算和绘制路线，并显示路由点名称（通道、海洋、河流、海洋）。