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文章目录
一、经度、纬度概念二、地球周长计算1、地球半径、周长计算2、地球经线周长计算3、地球纬线周长计算
三、经纬度相关计算1、经纬度坐标距离计算公式2、经纬度与实际距离换算1 米对应经度1 米对应纬度
3、实际距离与经纬度换算1 度经度对应东西距离1 度纬度对应南北距离
四、相关代码实现1、计算两个经纬度之间的距离2、距离与经纬度之间换算3、弧度与角度计算
一、经度、纬度概念
经度 Longitude , 本初子午线 位置 为 0 度经线 , 相当于水平 x 轴 的坐标 , 经度的取值范围 -180 度 ~ +180 度 ; 纬度 Latitude , 相当于 垂直 y 轴 的坐标 , 纬度的取值范围 -90 度 ~ + 90 度 ;
西经 和 南纬 是负数 ;
经度使用 W ( 东经 ) 和 E ( 西经 ) 表示 , 纬度 使用 N ( 北纬 ) 和 S ( 南纬 ) 表示 , 北京 中心 坐标为 : 北纬 39°54′20″ , 东经 116°25′29″N 39°54′20″ , W 116°25′29″ 二、地球周长计算 1、地球半径、周长计算地球的半径为 : 6371000 米 = 6371 千米 6371000 米 = 6371 千米 6371000米=6371千米 ; 地球的周长为 : 2 π × 6371000 = 40030173 米 2 \pi \times 6371000 = 40030173 米 2π×6371000=40030173米 2、地球经线周长计算经线 周长 计算 : 2 π × 6371000 = 40030173 米 2 \pi \times 6371000 = 40030173 米 2π×6371000=40030173米 经线 的 周长 , 就是 地球的 周长 ; 经线 是 南北走向的 , 任意一个经线 都要经过 南极 和 北极 ;
纬线 周长 计算 : 2 π × 6371000 × cos α 米 2 \pi \times 6371000 \times \cos\alpha 米 2π×6371000×cosα米 常用的 38 度 纬度 的地球周长为 : 2 π × 6371000 × cos 38 = 31544206 米 2 \pi \times 6371000 \times \cos 38 = 31544206 米 2π×6371000×cos38=31544206米 纬线 是 东西走向的 , 不同 纬度 的 纬线 长度是不同的 , 赤道附近的 纬线最长 , 等于地球周长 ;南北极位置的 纬线最短 , 为 0 ;上述公式中 α \alpha α 是纬度 度数 ; 纬度 的取值范围 -90 度 ~ + 90 度 , 函数曲线如下图所示 : 在赤道位置 , 纬度为 0 度 , cos 0 = 1 \cos 0 = 1 cos0=1 ; 在 南极 / 北极 位置 , 纬度为 90 度 , cos 90 = 0 \cos 90 = 0 cos90=0 ;
经纬度坐标距离计算公式 : S = 2 arcsin sin 2 a 2 + cos L a t 1 × cos L a t 2 × sin 2 b 2 × 6378.137 S = 2 \arcsin \sqrt{ \sin^2 \frac{a}{2} + \cos Lat1 \times \cos Lat2 \times \sin^2 \frac{b}{2}} \times 6378.137 S=2arcsinsin22a+cosLat1×cosLat2×sin22b ×6378.137 两个坐标点分别为 : ( L a t 1 , L n g 1 ) ( Lat1 , Lng1 ) (Lat1,Lng1) , Lat1 是 坐标点一 纬度 , Lng1 是 经度 ; ( L a t 2 , L n g 2 ) ( Lat2 , Lng2 ) (Lat2,Lng2) , Lat2 是 坐标点一 纬度 , Lng2 是 经度 ;a = L a t 1 − L a t 2 a = Lat1 - Lat2 a=Lat1−Lat2 , 是 两个坐标点的 纬度之差 ; b = L n g 1 − L n g 2 b = Lng1 - Lng2 b=Lng1−Lng2 , 是 两个坐标点的 经度之差 ; 地球半径为 6378.137 千米 ; 使用代码实现上述逻辑 : public class LocationUtils { private static final double EARTH_RADIUS = 6371; // 地球平均半径，单位为公里 public static double getDistance(double lat1, double lon1, double lat2, double lon2) { double radLat1 = Math.toRadians(lat1); double radLat2 = Math.toRadians(lat2); double a = radLat1 - radLat2; double b = Math.toRadians(lon1) - Math.toRadians(lon2); double s = 2 * Math.asin(Math.sqrt(Math.pow(Math.sin(a / 2), 2) + Math.cos(radLat1) * Math.cos(radLat2) * Math.pow(Math.sin(b / 2), 2))); s = s * EARTH_RADIUS; s = Math.round(s * 1000) / 1000.0; // 保留三位小数 return s; } } 2、经纬度与实际距离换算 1 米对应经度经度 ( 东西方向 ) 上 1 米 , 对应的度数是由当前的纬度决定的 ; 不同的 纬度 上 , 纬线 ( 东西方向 ) 的周长不一样 ; 赤道上 1 米对应的经度计算 : 赤道上 纬度为 0 度 , 东西方向的 纬线周长为 40030173 米 , 是最长的 ; 对应的计算过程如下 : 360 ° / 40030173 = 0.00000899 ° 360° / 40030173 = 0.00000899° 360°/40030173=0.00000899° 38° 纬度 1 米对应的经度计算 : 38° 纬度 , 东西方向的 纬线周长为 31544206 米 ; 对应的计算过程如下 : 360 ° / 31544206 = 0.00001141 ° 360° / 31544206 = 0.00001141° 360°/31544206=0.00001141° 1 米对应纬度纬度 ( 南北方向 ) 上 1 米 , 对应的度数是固定的 ; 值为 360 ° / 40030173 = 0.00000899 ° 360° / 40030173 = 0.00000899° 360°/40030173=0.00000899° 3、实际距离与经纬度换算 1 度经度对应东西距离1 度经度对应东西距离 : 赤道位置的公式为 : 2 π R 360 = 2 π × 6731000 360 = 111194.926644558737 米 \frac{2\pi R}{360} = \frac{2\pi \times 6731000}{360} = 111194.926 644 558 737 米 3602πR=3602π×6731000=111194.926644558737米 R R R 为地球半径 ; 地球周长为 2 π R 2\pi R 2πR 东西方向经度范围是 360 度 , 一度对应的距离就是周长处于 360 ; 非赤道位置的公式 : 2 π R 360 × cos 纬度 = 2 π × 6731000 360 × cos 纬度 \frac{2\pi R}{360} \times \cos纬度 = \frac{2\pi \times 6731000}{360} \times \cos纬度 3602πR×cos纬度=3602π×6731000×cos纬度 ≈ 111194.926644558737 × cos 纬度米 \approx 111194.926 644 558 737 \times \cos纬度 米 ≈111194.926644558737×cos纬度米 38 度纬度位置 1 度经度对应的东西距离为 : 2 π R 360 × cos 38 ° = 2 π × 6731000 360 × cos 38 ° \frac{2\pi R}{360} \times \cos 38° = \frac{2\pi \times 6731000}{360} \times \cos 38° 3602πR×cos38°=3602π×6731000×cos38° ≈ 111194.926644558737 × 0.788010753607 米 \approx 111194.926 644 558 737 \times 0.788010753607 米 ≈111194.926644558737×0.788010753607米 ≈ 87622.7979425 米 \approx 87622.7979425 米 ≈87622.7979425米 1 度纬度对应南北距离1 度纬度对应南北距离 公式 : 2 π R 360 × cos 纬度 = 2 π × 6731000 360 × cos 纬度 \frac{2\pi R}{360} \times \cos纬度 = \frac{2\pi \times 6731000}{360} \times \cos纬度 3602πR×cos纬度=3602π×6731000×cos纬度 ≈ 111194.926644558737 × cos 纬度米 \approx 111194.926 644 558 737 \times \cos纬度 米 ≈111194.926644558737×cos纬度米 四、相关代码实现 1、计算两个经纬度之间的距离 public class LocationUtils { private static final double EARTH_RADIUS = 6371; // 地球平均半径，单位为公里 public static double getDistance(double lat1, double lon1, double lat2, double lon2) { double radLat1 = Math.toRadians(lat1); double radLat2 = Math.toRadians(lat2); double a = radLat1 - radLat2; double b = Math.toRadians(lon1) - Math.toRadians(lon2); double s = 2 * Math.asin(Math.sqrt(Math.pow(Math.sin(a / 2), 2) + Math.cos(radLat1) * Math.cos(radLat2) * Math.pow(Math.sin(b / 2), 2))); s = s * EARTH_RADIUS; s = Math.round(s * 1000) / 1000.0; // 保留三位小数 return s; } } 2、距离与经纬度之间换算 public class LocationUtils { public static final double EARTH_RADIUS = 6371.393; public static Double km2Degree(Double km){ return (180 / EARTH_RADIUS / Math.PI) * km; } public static Double degree2Km(Double degree){ return EARTH_RADIUS / 180 * Math.PI * degree; } } 3、弧度与角度计算 public class LocationUtils { /** * 将角度转换为弧度 * @param degree * @return */ public static double deg2rad(double degree) { return degree / 180 * Math.PI; } /** * 将弧度转换为角度 * @param radian * @return */ public static double rad2deg(double radian) { return radian * 180 / Math.PI; } }参考链接 : https://blog.csdn.net/qq_25598453/article/details/90446387https://codeleading.com/article/54392199618/https://blog.csdn.net/weixin_44248637/article/details/128467003https://blog.csdn.net/qq_42221334/article/details/81479800 |
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