我有一个带有 GPS 轨迹的GPX 文件。现在我想计算我用这条轨道覆盖的距离。
计算这个的最佳方法是什么?
计算两点(GPX 文件中的每一对航点)之间距离的传统方法是使用 Haversine 公式。
我有一个实现该算法的 SQL Server 函数。这应该很容易翻译成其他语言:
create function dbo.udf_Haversine(@lat1 float, @long1 float,
@lat2 float, @long2 float) returns float begin
declare @dlon float, @dlat float, @rlat1 float,
@rlat2 float, @rlong1 float, @rlong2 float,
@a float, @c float, @R float, @d float, @DtoR float
select @DtoR = 0.017453293
select @R = 3959 -- Earth radius
select
@rlat1 = @lat1 * @DtoR,
@rlong1 = @long1 * @DtoR,
@rlat2 = @lat2 * @DtoR,
@rlong2 = @long2 * @DtoR
select
@dlon = @rlong1 - @rlong2,
@dlat = @rlat1 - @rlat2
select @a = power(sin(@dlat/2), 2) + cos(@rlat1) *
cos(@rlat2) * power(sin(@dlon/2), 2)
select @c = 2 * atn2(sqrt(@a), sqrt(1-@a))
select @d = @R * @c
return @d
end
这将返回以英里为单位的距离。对于千米,将地球半径替换为等效千米。
这里有更深入的解释。
编辑:此功能足够快且足够准确,可以使用邮政编码数据库进行半径搜索。多年来,它在这个网站上一直做得很好(但现在已经不行了,因为链接现在已经断开了)。
Mike Gavaghan在他的网站上有一个用于计算距离的算法。有一个 C# 和一个 JAVA 版本的代码。
可以在这里找到Vincenty 公式的 Delphi 实现。
这是一个 Scala 实现。
3958.761 是地球的平均半径,以英里为单位。要获得以公里(或其他单位)为单位的结果,只需更改此数字即可。
// The Haversine formula
def haversineDistance(pointA: (Double, Double), pointB: (Double, Double)): Double = {
val deltaLat = math.toRadians(pointB._1 - pointA._1)
val deltaLong = math.toRadians(pointB._2 - pointA._2)
val a = math.pow(math.sin(deltaLat / 2), 2) + math.cos(math.toRadians(pointA._1)) * math.cos(math.toRadians(pointB._1)) * math.pow(math.sin(deltaLong / 2), 2)
val greatCircleDistance = 2 * math.atan2(math.sqrt(a), math.sqrt(1 - a))
3958.761 * greatCircleDistance
}
// A sequence of gpx trackpoint lat,long pairs parsed from the track GPX data
val trkpts: Seq[(Double, Double)] = {
val x = scala.xml.XML.loadString(track)
(x \\ "trkpt").map(trkpt => ((trkpt \ "@lat").text.toDouble, (trkpt \ "@lon").text.toDouble))
}
// Distance of track in miles using Haversine formula
val trackDistance: Double = {
trkpts match {
case head :: tail => tail.foldLeft(head, 0.0)((accum, elem) => (elem, accum._2 + haversineDistance(accum._1, elem)))._2
case Nil => 0.0
}
}
这个问题相当古老,但我想添加一个 python 选项以确保完整性。GeoPy同时具有great-circle distance
和Vincenty distance
。