1.什么是geodesy?
浩瀚的宇宙中,地球是我们赖以生存的家园。自古以来,人类一直对星球上的位置和彼此的距离着迷。无论是航海探险、贸易往来还是科学研究,精确计算两个地点之间的距离都是至关重要的。 Geodesy:大地测量学的神奇力量 Geodesy,又称大地测量学,是一门研究地球形状、大小及其重力场的学科。在地球距离计算中,它扮演着至关重要的角色。Geodesy 的原理基于球面几何。 首先,Geodesy 将地球近似为一个光滑的球体。然后,根据经纬度坐标,将两个地点视为球面上的两点。最后,使用球面距离公式: * *
d = R * arccos(sin(φ1) * sin(φ2) + cos(φ1) * cos(φ2) * cos(λ1 - λ2))
其中,R 是地球半径,φ1 和 φ2 分别是两个地点的纬度,λ1 和 λ2 是两个地点的经度,d 是两点之间的距离。 通过这个公式,Geodesy 能够快速准确地计算出地球上两个经纬度坐标之间的距离。
2.代码工程
实验目标
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1.利用数学公式计算
-
2.利用Java库包Geodesy
pom.xml
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数学公式计算类
package com.et.geodesy.util;
import lombok.experimental.UtilityClass;
import java.math.BigDecimal;
/** * * * <p>formula:S=R·arccos[cosβ1·cosβ·2cos(α1-α2)+sinβ1·sinβ2] */@UtilityClasspublic class MathDistanceUtil {
private static final double EARTH_RADIUS = 6371393;
private static final double DEGREES_TO_RADIANS = 0.017453292519943295;
/** * Calculate according to formula * * @param longitude1 * @param latitude1 * @param longitude2 * @param latitude2 * @return */ public static double getDistance( Double longitude1, Double latitude1, Double longitude2, Double latitude2) { double radiansLongitude1 = toRadians(longitude1); double radiansLatitude1 = toRadians(latitude1); double radiansLongitude2 = toRadians(longitude2); double radiansLatitude2 = Math.toRadians(latitude2);
final double cos = BigDecimal.valueOf(Math.cos(radiansLatitude1)) .multiply(BigDecimal.valueOf(Math.cos(radiansLatitude2))) .multiply( BigDecimal.valueOf( Math.cos( BigDecimal.valueOf(radiansLongitude1) .subtract(BigDecimal.valueOf(radiansLongitude2)) .doubleValue()))) .add( BigDecimal.valueOf(Math.sin(radiansLatitude1)) .multiply(BigDecimal.valueOf(Math.sin(radiansLatitude2)))) .doubleValue();
double acos = Math.acos(cos); return BigDecimal.valueOf(EARTH_RADIUS).multiply(BigDecimal.valueOf(acos)).doubleValue(); }
/** * refer:{@link Math#toRadians(double)} * * @param value value * @return {double} */ private static double toRadians(double value) { return BigDecimal.valueOf(value).multiply(BigDecimal.valueOf(DEGREES_TO_RADIANS)).doubleValue(); }
}
库包调用
底层原理也是基于公式计算,方便大家使用才封装成包 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *
package com.et.geodesy.util;
import org.gavaghan.geodesy.Ellipsoid;import org.gavaghan.geodesy.GeodeticCalculator;import org.gavaghan.geodesy.GeodeticCurve;import org.gavaghan.geodesy.GlobalCoordinates;
import java.math.BigDecimal;import java.math.RoundingMode;
public class GeodsyDistanceUtils {
/** * * * @param lonA A longitude * @param latA A latitude * @param lonB B longitude * @param latB B latitude * @param newScale The result is kept to decimal places * @return distant (m) */ public static double getDistance(Double lonA, Double latA, Double lonB, Double latB,int newScale) { GlobalCoordinates source = new GlobalCoordinates(latA, lonA); GlobalCoordinates target = new GlobalCoordinates(latB, lonB); GeodeticCurve geoCurve = new GeodeticCalculator().calculateGeodeticCurve(Ellipsoid.Sphere, source, target); double distance = geoCurve.getEllipsoidalDistance(); BigDecimal distanceBig = new BigDecimal(distance).setScale(newScale, RoundingMode.UP); return distanceBig.doubleValue(); }
}
以上只是一些关键代码,所有代码请参见下面代码仓库
代码仓库
- https://github.com/Harries/springboot-demo
3.测试
编写测试类 * * * * * * * * * * *
@Testpublic void getDistance() { // source (113.324553,23.106414) // target (121.499718, 31.239703) double distance1 = GeodsyDistanceUtils.getDistance(113.324553,23.106414, 121.499718, 31.239703,2); System.out.println("distant1(m):" + distance1); double distance2 = MathDistanceUtil.getDistance(113.324553, 23.106414, 121.499718, 31.239703); System.out.println("distant2(m):" + distance2);}
运行单元测试,发现2种计算方式误差不大 * * *
distant1(m):1212316.48distant2(m):1212391.2574948743
4.引用
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https://www.bytezonex.com/archives/HP5c7BSl.html
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http://www.liuhaihua.cn/archives/710663.html