经纬度相关计算

2010-07-13 03:01 韩龙阅读(5019) 评论(7) 编辑收藏举报

近期做一个与GRPS相关的应用，涉及到经纬度的计算，找资料时颇费了一番功夫，特此将其相关资料整理了一下，发布出来，希望对用到的同学有所帮助。

闲话少说，经纬度计算主要有两种：

1. 知道两点的经纬度值，计算两点间的距离

2. 知道一点的经纬度，知道另一点相对于此点的角度，距离。计算另一点的经纬度信息

对于第一种计算，网上搜索到大概有三种：

1．把地球当球体，根据球面公式计算

2．根据如下公式进行计算：

其中A点纬度、经度分别为lat1和lon1，B点的纬度、经度分别为lat2和lon2，D为距离。

这个公式搜索结果挺多，在百度搜索"经纬度计算距离"很多都是这个公式。

3．从Google地图中反推出的算法（详见参考文档1）。公式如下图

公式中经纬度均用弧度表示；lat1，lon1 表示A点经纬度，lat2，lon2 表示B点经纬度；
a= lat1 – lat2 为两点纬度之差； b= lon1 - lon2 为两点经度之差；
6378.137为地球半径，单位为公里；

第一种没做验证，第二种测试了一下，偏差较大（以圆明园、动物园之间的距离进行测定）目前采用的是第三种算法。

第二种计算，找到的资料很少，倒是找到不少遇到相同问题的朋友。不过最终还是找到了（详见参考文档2）。并使用第一种计算进行反验证，偏差很小。

整理后的代码如下：

经纬度类:

using System;
using System.Data;
using System.Configuration;
using System.Linq;
using System.Web;
using System.Web.Security;
using System.Web.UI;
using System.Web.UI.HtmlControls;
using System.Web.UI.WebControls;
using System.Web.UI.WebControls.WebParts;
using System.Xml.Linq;
  
namespace GeoSite
{
    /// <summary>
    /// 经纬度表示类
    /// 经纬度计算主要有两种：
    /// 1. 知道两点的经纬度值，计算两点间的距离
    /// 2. 知道一点的经纬度，知道另一点相对于此点的角度，距离。计算另一点的经纬度信息
    /// http://blog.csdn.net/fdnike/archive/2007/07/18/1696603.aspx
    /// </summary>
    public class LatLon
    {
        /// <summary>
        /// 赤道半径 earth radius
        /// </summary>
        public const double EARTH_RADIUS = 6378137;
  
        /// <summary>
        /// 极半径 polar radius
        /// </summary>
        public const double POLAR_RADIUS = 6356725;
  
        /// <summary>
        /// 
        /// </summary>
        public LatLon()
        { }
  
        /// <summary>
        /// 构造函数
        /// </summary>
        /// <param name="lat">维度</param>
        /// <param name="lon">经度</param>
        public LatLon(double lat, double lon)
        {
            this.Lat = lat;
            this.Lon = lon;
        }
  
        /// <summary>
        /// 纬度
        /// </summary>
        public double Lat { get; set; }
  
        /// <summary>
        /// 经度
        /// </summary>
        public double Lon { get; set; }
  
        /// <summary>
        /// 纬度的弧度
        /// </summary>
        public double RadLat { get { return Lat * Math.PI / 180; } }
  
        /// <summary>
        /// 经度的弧度
        /// </summary>
        public double RadLon { get { return Lon * Math.PI / 180; } }
  
        /// <summary>
        /// ?
        /// </summary>
        public double Ec { get { return POLAR_RADIUS + (EARTH_RADIUS - POLAR_RADIUS) * (90 - Lat) / 90; } }
  
        /// <summary>
        /// ?
        /// </summary>
        public double Ed { get { return Ec * Math.Cos(RadLat); } }
    }
}

计算类:

using System;
using System.Data;
using System.Configuration;
using System.Linq;
using System.Web;
using System.Web.Security;
using System.Web.UI;
using System.Web.UI.HtmlControls;
using System.Web.UI.WebControls;
using System.Web.UI.WebControls.WebParts;
using System.Xml.Linq;
  
namespace GeoSite
{
    /// <summary>
    /// Geo辅助类
    /// </summary>
    public static class GeoHelper
    {
        /// <summary>
        /// 根据两点的经纬度计算两点距离
        /// </summary>
        /// <param name="src">A点维度</param>        
        /// <param name="dest">B点经度</param>
        /// <returns></returns>
        public static double GetDistance(LatLon src, LatLon dest)
        {
            if (Math.Abs(src.Lat) > 90 || Math.Abs(dest.Lat) > 90 || Math.Abs(src.Lon) > 180 || Math.Abs(dest.Lon) > 180)
                throw new ArgumentException("经纬度信息不正确！");          
  
            double latDis = src.RadLat - dest.RadLat;
            double lonDis = src.RadLon - dest.RadLon;
  
            double s = 2 * Math.Asin(Math.Sqrt(Math.Pow(Math.Sin(latDis / 2), 2) + Math.Cos(src.Lat) * Math.Cos(dest.Lat) * Math.Pow(Math.Sin(lonDis / 2), 2)));
            s = s * LatLon.EARTH_RADIUS / 1000;
            s = Math.Round(s * 10000) / 10000;
  
            return s;            
        }
  
        /// <summary>
        /// 根据两点的经纬度计算两点距离
        /// </summary>
        /// <param name="lat1">A点维度</param>
        /// <param name="lon1">A点经度</param>
        /// <param name="lat2">B点维度</param>
        /// <param name="lon2">B点经度</param>
        /// <returns></returns>
        public static double GetDistance(double lat1, double lon1, double lat2, double lon2)
        {
            LatLon src = new LatLon(lat1, lon1);
            LatLon dest = new LatLon(lat2, lon2);
            return GetDistance(src, dest);
        }
          
  
        /// <summary>
        /// 已知点A经纬度，根据B点据A点的距离，和方位，求B点的经纬度
        /// </summary>
        /// <param name="a">已知点A</param>
        /// <param name="distance">B点到A点的距离 </param>
        /// <param name="angle">B点相对于A点的方位，12点钟方向为零度，角度顺时针增加</param>
        /// <returns>B点的经纬度坐标</returns>
        public static LatLon GetLatLon(LatLon a, double distance, double angle)
        {
            double dx = distance * 1000 * Math.Sin(angle * Math.PI / 180);
            double dy = distance * 1000 * Math.Cos(angle * Math.PI / 180);
  
            double lon = (dx / a.Ed + a.RadLon) * 180 / Math.PI;
            double lat = (dy / a.Ec + a.RadLat) * 180 / Math.PI;
  
            LatLon b = new LatLon(lat, lon);
            return b;
        }
  
        /// <summary>
        /// 已知点A经纬度，根据B点据A点的距离，和方位，求B点的经纬度
        /// </summary>
        /// <param name="longitude">已知点A经度</param>
        /// <param name="latitude">已知点A纬度</param>
        /// <param name="distance">B点到A点的距离</param>
        /// <param name="angle">B点相对于A点的方位，12点钟方向为零度，角度顺时针增加</param>
        /// <returns>B点的经纬度坐标</returns>
        public static LatLon GetLatLon(double longitude, double latitude, double distance, double angle)
        {
            LatLon a = new LatLon(latitude, longitude);
            return GetLatLon(a, distance, angle);
        }
    }
}