緯度経度を使用して2点間の距離を計算していますか？

94

これが私の試みです、それは私のコードのほんの一部です：

final double RADIUS = 6371.01;
double temp = Math.cos(Math.toRadians(latA))
            * Math.cos(Math.toRadians(latB))
            * Math.cos(Math.toRadians((latB) - (latA)))
            + Math.sin(Math.toRadians(latA))
            * Math.sin(Math.toRadians(latB));
    return temp * RADIUS * Math.PI / 180;

私はこの式を使用して緯度と経度を取得しています：

x = Deg + (Min + Sec / 60) / 60)
java  math  latitude-longitude 
— m4design
ソース

回答:

217

上記のDommerによって提供されたJavaコードは少し不正確な結果をもたらしますが、GPSトラックなどを処理している場合、小さなエラーが追加されます。以下は、JavaのHaversineメソッドの実装です。これは、2点間の高さの違いも考慮に入れています。

/**
 * Calculate distance between two points in latitude and longitude taking
 * into account height difference. If you are not interested in height
 * difference pass 0.0. Uses Haversine method as its base.
 * 
 * lat1, lon1 Start point lat2, lon2 End point el1 Start altitude in meters
 * el2 End altitude in meters
 * @returns Distance in Meters
 */
public static double distance(double lat1, double lat2, double lon1,
        double lon2, double el1, double el2) {

    final int R = 6371; // Radius of the earth

    double latDistance = Math.toRadians(lat2 - lat1);
    double lonDistance = Math.toRadians(lon2 - lon1);
    double a = Math.sin(latDistance / 2) * Math.sin(latDistance / 2)
            + Math.cos(Math.toRadians(lat1)) * Math.cos(Math.toRadians(lat2))
            * Math.sin(lonDistance / 2) * Math.sin(lonDistance / 2);
    double c = 2 * Math.atan2(Math.sqrt(a), Math.sqrt(1 - a));
    double distance = R * c * 1000; // convert to meters

    double height = el1 - el2;

    distance = Math.pow(distance, 2) + Math.pow(height, 2);

    return Math.sqrt(distance);
}
— デビッドジョージ
ソース
7
deg2rad（）ではなくMath.toRadians（）を使用しないのはなぜですか？それは本当に自己完結型でしょう。
— Aron Lorincz、2015
2
@Bala-私の悪いところ、それは私のコンピューターのコードのコメントにありますが、ここにはありません。メートル単位の距離。
— デビッドジョージ
4
@ÁronNemmondommegavezetéknevem非常に良い提案を使用するようにメソッドを更新しました。
— デビッドジョージ
2
ここではいくつかのコメント：stackoverflow.com/questions/28510115/...
— デヴィッド・ジョージ
変数名aおよびc？との特定の関連性 これらは、従来のラベルの付いた直角三角形の辺にいるa、bとc？
— AlainD 2017年
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ここにあります 示すように、緯度と経度の2つのポイント間の距離を計算 Java関数を示します。

    private double distance(double lat1, double lon1, double lat2, double lon2, char unit) {
      double theta = lon1 - lon2;
      double dist = Math.sin(deg2rad(lat1)) * Math.sin(deg2rad(lat2)) + Math.cos(deg2rad(lat1)) * Math.cos(deg2rad(lat2)) * Math.cos(deg2rad(theta));
      dist = Math.acos(dist);
      dist = rad2deg(dist);
      dist = dist * 60 * 1.1515;
      if (unit == 'K') {
        dist = dist * 1.609344;
      } else if (unit == 'N') {
        dist = dist * 0.8684;
        }
      return (dist);
    }
    
    /*:::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::*/
    /*::  This function converts decimal degrees to radians             :*/
    /*:::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::*/
    private double deg2rad(double deg) {
      return (deg * Math.PI / 180.0);
    }
    
    /*:::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::*/
    /*::  This function converts radians to decimal degrees             :*/
    /*:::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::*/
    private double rad2deg(double rad) {
      return (rad * 180.0 / Math.PI);
    }
    
    System.out.println(distance(32.9697, -96.80322, 29.46786, -98.53506, 'M') + " Miles\n");
    System.out.println(distance(32.9697, -96.80322, 29.46786, -98.53506, 'K') + " Kilometers\n");
    System.out.println(distance(32.9697, -96.80322, 29.46786, -98.53506, 'N') + " Nautical Miles\n");
— ドマー
ソース
1
Googleマップは、12.915700、77.632046、11.665154、78.145657に対して200 Kmsを示していますが、上記のコードは149.82 Kmsを示しています。まだ何かがおかしい。
— Samy
1
@Samy上記の関数は直線距離を与えます。
— Rahul_Pawar 2017年
1
開発者にとって、変数にUnitsというラベルを付ける私の王国。double dist => double distInMiles（または同様のもの）（私はこの回答を投稿した人をノックしていません、賛成です.........むしろコードの元の実装者です）
— granadaCoder '13
13

注：このソリューションは、短距離でのみ機能します。

私はアプリケーションにドマーの投稿された式を使用しようとしましたが、長距離ではうまくいくことがわかりましたが、私のデータではすべての非常に短い距離を使っていて、ドマーの投稿は非常に不十分でした。私は速度が必要でしたが、より複雑なgeo計算はうまく機能しましたが、遅すぎました。したがって、速度が必要であり、実行しているすべての計算が短い場合（おそらく100m程度）です。この小さな近似がうまく機能することがわかりました。それは、世界が平等であると想定しているため、長距離には使用しないでください。指定された緯度における単一の緯度と経度の距離を概算し、ピタゴラス距離をメートル単位で返します。

public class FlatEarthDist {
    //returns distance in meters
    public static double distance(double lat1, double lng1, 
                                      double lat2, double lng2){
     double a = (lat1-lat2)*FlatEarthDist.distPerLat(lat1);
     double b = (lng1-lng2)*FlatEarthDist.distPerLng(lat1);
     return Math.sqrt(a*a+b*b);
    }

    private static double distPerLng(double lat){
      return 0.0003121092*Math.pow(lat, 4)
             +0.0101182384*Math.pow(lat, 3)
                 -17.2385140059*lat*lat
             +5.5485277537*lat+111301.967182595;
    }

    private static double distPerLat(double lat){
            return -0.000000487305676*Math.pow(lat, 4)
                -0.0033668574*Math.pow(lat, 3)
                +0.4601181791*lat*lat
                -1.4558127346*lat+110579.25662316;
    }
}
— Zahmde
ソース
13

このSOF記事に遭遇した将来の読者。

明らかに、質問は2010年とその現在の2019年に尋ねられました。しかし、インターネット検索の早い段階で出てきます。元の質問は、サードパーティライブラリの使用を割り引いていません（この回答を書いたとき）。

public double calculateDistanceInMeters(double lat1, double long1, double lat2,
                                     double long2) {


    double dist = org.apache.lucene.util.SloppyMath.haversinMeters(lat1, long1, lat2, long2);
    return dist;
}

そして

<dependency>
  <groupId>org.apache.lucene</groupId>
  <artifactId>lucene-spatial</artifactId>
  <version>8.2.0</version>
</dependency>

https://mvnrepository.com/artifact/org.apache.lucene/lucene-spatial/8.2.0

飛び込む前に、「SloppyMath」に関するドキュメントをお読みください。

https://lucene.apache.org/core/8_2_0/core/org/apache/lucene/util/SloppyMath.html

— granadaCoder
ソース
5

これは、さまざまな球面計算のJavaScriptの例が記載されたページです。ページの最初の1つで、必要なものが表示されます。

http://www.movable-type.co.uk/scripts/latlong.html

これがJavaScriptコードです

var R = 6371; // km
var dLat = (lat2-lat1).toRad();
var dLon = (lon2-lon1).toRad(); 
var a = Math.sin(dLat/2) * Math.sin(dLat/2) + 
        Math.cos(lat1.toRad()) * Math.cos(lat2.toRad()) *
        Math.sin(dLon/2) * Math.sin(dLon/2); 
var c = 2 * Math.atan2(Math.sqrt(a), Math.sqrt(1-a)); 
var d = R * c;

「d」が距離を保持する場所。

— クリス・テイラー
ソース
「a」が負になることはありますか？
— Xi Wei
1 
package distanceAlgorithm;

public class CalDistance {
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
    CalDistance obj=new CalDistance();
    /*obj.distance(38.898556, -77.037852, 38.897147, -77.043934);*/
        System.out.println(obj.distance(38.898556, -77.037852, 38.897147, -77.043934, "M") + " Miles\n");
        System.out.println(obj.distance(38.898556, -77.037852, 38.897147, -77.043934, "K") + " Kilometers\n");
        System.out.println(obj.distance(32.9697, -96.80322, 29.46786, -98.53506, "N") + " Nautical Miles\n");       
    }   
    public double distance(double lat1, double lon1, double lat2, double lon2, String sr) {


          double theta = lon1 - lon2;
          double dist = Math.sin(deg2rad(lat1)) * Math.sin(deg2rad(lat2)) + Math.cos(deg2rad(lat1)) * Math.cos(deg2rad(lat2)) * Math.cos(deg2rad(theta));
          dist = Math.acos(dist);
          dist = rad2deg(dist);
          dist = dist * 60 * 1.1515;
          if (sr.equals("K")) {
            dist = dist * 1.609344;
          } else if (sr.equals("N")) {
            dist = dist * 0.8684;
            }
          return (dist);
        }
    public double deg2rad(double deg) {
          return (deg * Math.PI / 180.0);
        }
    public double rad2deg(double rad) {
          return (rad * 180.0 / Math.PI);
        }


    }
— MAnoj Sarnaik
ソース
1

たくさんの素晴らしい答えが得られましたが、パフォーマンスの欠点がいくつかあるので、パフォーマンスを考慮したバージョンを提供します。すべての定数は事前に計算され、同じ値を2回計算することを避けるために、x、y変数が導入されています。それが役に立てば幸い

    private static final double r2d = 180.0D / 3.141592653589793D;
    private static final double d2r = 3.141592653589793D / 180.0D;
    private static final double d2km = 111189.57696D * r2d;
    public static double meters(double lt1, double ln1, double lt2, double ln2) {
        final double x = lt1 * d2r;
        final double y = lt2 * d2r;
        return Math.acos( Math.sin(x) * Math.sin(y) + Math.cos(x) * Math.cos(y) * Math.cos(d2r * (ln1 - ln2))) * d2km;
    }
— スタン・ソコロフ
ソース
0

@David Georgeからの少しアップグレードされた回答：

public static double distance(double lat1, double lat2, double lon1,
                              double lon2, double el1, double el2) {

    final int R = 6371; // Radius of the earth

    double latDistance = Math.toRadians(lat2 - lat1);
    double lonDistance = Math.toRadians(lon2 - lon1);
    double a = Math.sin(latDistance / 2) * Math.sin(latDistance / 2)
            + Math.cos(Math.toRadians(lat1)) * Math.cos(Math.toRadians(lat2))
            * Math.sin(lonDistance / 2) * Math.sin(lonDistance / 2);
    double c = 2 * Math.atan2(Math.sqrt(a), Math.sqrt(1 - a));
    double distance = R * c * 1000; // convert to meters

    double height = el1 - el2;

    distance = Math.pow(distance, 2) + Math.pow(height, 2);

    return Math.sqrt(distance);
}

public static double distanceBetweenLocations(Location l1, Location l2) {
    if(l1.hasAltitude() && l2.hasAltitude()) {
        return distance(l1.getLatitude(), l2.getLatitude(), l1.getLongitude(), l2.getLongitude(), l1.getAltitude(), l2.getAltitude());
    }
    return l1.distanceTo(l2);
}

distance関数は同じですが、2つのLocationオブジェクトをとる小さなラッパー関数を作成しました。おかげで、両方の場所に実際に標高がある場合のみ距離関数を使用しています。そして、それは奇妙な結果につながる可能性があります（位置がその高度を知らない場合は、0が返されます）。この場合、私はクラシックなdistanceTo関数にフォールバックします。

— マカレル
ソース
-1

このウィキペディアの記事では、数式と例を紹介しています。テキストはドイツ語ですが、計算は自明です。

— ゼラス
ソース
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