JAVA计算两经纬度间的距离

叁歲伎倆 2023-10-12 20:58 14阅读 0赞

#### JAVA计算两经纬度间的距离 ####

*  一 : 反余弦计算方式
 *   *  1.1 : 工具类
     *  1.2 : 验证
 *  二 : 利用第三方jar
 *   *  2.1 : 添加依赖
     *  2.2 : 工具类
     *  2.3 : 验证
 *  三 : 总结

## 一 : 反余弦计算方式 ##

### 1.1 : 工具类 ###

无需依赖外部jar，可直接计算距离。DistanceUtil.java

package com.utils;
    
    import java.math.BigDecimal;
    
    public class DistanceUtil {
        
    
        //平均半径,单位：m；不是赤道半径。赤道为6378左右
        private static final double EARTH_RADIUS = 6371000;
    
        public static BigDecimal getDistanceBigDecimalOneDecimalPlace(BigDecimal lat1, BigDecimal lng1, BigDecimal lat2, BigDecimal lng2) {
        
            return getDistanceBigDecimal(lat1, lng1, lat2, lng2).setScale(1, BigDecimal.ROUND_HALF_UP);
        }
    
        public static BigDecimal getDistanceBigDecimal(BigDecimal lat1, BigDecimal lng1, BigDecimal lat2, BigDecimal lng2) {
        
            //经纬度（角度）转弧度。弧度用作参数，以调用Math.cos和Math.sin
            BigDecimal radiansAX = new BigDecimal(Math.toRadians(lng1.doubleValue()));//A经弧度
            BigDecimal radiansAY = new BigDecimal(Math.toRadians(lat1.doubleValue()));//A纬弧度
            BigDecimal radiansBX = new BigDecimal(Math.toRadians(lng2.doubleValue()));//B经弧度
            BigDecimal radiansBY = new BigDecimal(Math.toRadians(lat2.doubleValue()));//B纬弧度
            //公式中“cosβ1cosβ2cos（α1-α2）+sinβ1sinβ2”的部分，得到∠AOB的cos值
            BigDecimal cos =  new BigDecimal(Math.cos(radiansAY.doubleValue()) * Math.cos(radiansBY.doubleValue()) * Math.cos(radiansAX.doubleValue() - radiansBX.doubleValue())
                    + Math.sin(radiansAY.doubleValue()) * Math.sin(radiansBY.doubleValue()));
    //        log.info("cos = " + cos);//值域[-1,1]
            BigDecimal acos = new BigDecimal(Math.acos(cos.doubleValue()));//反余弦值
    //        log.info("acos = " + acos);//值域[0,π]
    //        log.info("∠AOB = " + Math.toDegrees(acos));//球心角 值域[0,180]
            return new BigDecimal(EARTH_RADIUS).multiply(acos);//最终结果
        }
    
        public static double getDistanceDouble(Double lat1, Double lng1, Double lat2, Double lng2) {
        
            //经纬度（角度）转弧度。弧度用作参数，以调用Math.cos和Math.sin
            double radiansAX = Math.toRadians(lng1);//A经弧度
            double radiansAY = Math.toRadians(lat1);//A纬弧度
            double radiansBX = Math.toRadians(lng2);//B经弧度
            double radiansBY = Math.toRadians(lat2);//B纬弧度
            //公式中“cosβ1cosβ2cos（α1-α2）+sinβ1sinβ2”的部分，得到∠AOB的cos值
            double cos = Math.cos(radiansAY) * Math.cos(radiansBY) * Math.cos(radiansAX - radiansBX) + Math.sin(radiansAY) * Math.sin(radiansBY);
    //        log.info("cos = " + cos);//值域[-1,1]
            double acos = Math.acos(cos);//反余弦值
    //        log.info("acos = " + acos);//值域[0,π]
    //        log.info("∠AOB = " + Math.toDegrees(acos));//球心角 值域[0,180]
            return EARTH_RADIUS * acos;//最终结果
        }
    
        public static void main(String[] args) {
        
            System.out.println("距离" + getDistanceDouble(31.22814, 121.400136,31.229016, 121.398455)  + "米");
            System.out.println("距离" + getDistanceBigDecimal(new BigDecimal("31.22814"), new BigDecimal("121.400136"),
                    new BigDecimal("31.229016"), new BigDecimal("121.398455"))  + "米");
            System.out.println("距离" + getDistanceBigDecimalOneDecimalPlace(new BigDecimal("31.22814"), new BigDecimal("121.400136"),
                    new BigDecimal("31.229016"), new BigDecimal("121.398455"))  + "米");
        }
    
    }

### 1.2 : 验证 ###

可根据精度来判断使用哪种方式（BigDecimal，double）。  
在使用时具体保留位数可自行设置。  
![在这里插入图片描述][7ac1f66fd0ca469e9b996c6945f3a191.png]

## 二 : 利用第三方jar ##

### 2.1 : 添加依赖 ###

添加第三方jar包。

<dependency>
        <groupId>org.gavaghan</groupId>
        <artifactId>geodesy</artifactId>
        <version>1.1.3</version>
    </dependency>

### 2.2 : 工具类 ###

直接采用第三方jar包中的工具进行计算。DistanceUtil.java

package com.utils;
    
    import org.gavaghan.geodesy.Ellipsoid;
    import org.gavaghan.geodesy.GeodeticCalculator;
    import org.gavaghan.geodesy.GeodeticCurve;
    import org.gavaghan.geodesy.GlobalCoordinates;
    import java.math.BigDecimal;
    
    public class DistanceUtil {
        
    
        public static double getDistanceMeter(GlobalCoordinates gpsFrom, GlobalCoordinates gpsTo, Ellipsoid ellipsoid) {
        
            //创建GeodeticCalculator，调用计算方法，传入坐标系、经纬度用于计算距离
            GeodeticCurve geoCurve = new GeodeticCalculator().calculateGeodeticCurve(ellipsoid, gpsFrom, gpsTo);
            return geoCurve.getEllipsoidalDistance();
        }
    
        public static void main(String[] args) {
        
            GlobalCoordinates source = new GlobalCoordinates(31.22814, 121.400136);
            GlobalCoordinates target = new GlobalCoordinates(31.229016, 121.398455);
            double meter1 = getDistanceMeter(source, target, Ellipsoid.Sphere);
            double meter2 = getDistanceMeter(source, target, Ellipsoid.WGS84);
            System.out.println("Sphere坐标系计算结果：" + meter1 + "米");
            System.out.println("WGS84 坐标系计算结果：" + meter2 + "米");
    
        }
    
    }

### 2.3 : 验证 ###

![在这里插入图片描述][62e0fe5d0ddf4dfe922bee1c4bc46fa9.png]

## 三 : 总结 ##

![在这里插入图片描述][ee01c6495af9498ab693f7fd7fa80eed.png]  
将其结果放在一起对比，会发现第三方jar，Sphere更精准一些。  
如果不想引入jar，建议直接采用：反余弦计算方式。

参考：https://blog.51cto.com/zhangxueliang/2969393

[7ac1f66fd0ca469e9b996c6945f3a191.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/7ac1f66fd0ca469e9b996c6945f3a191.png
[62e0fe5d0ddf4dfe922bee1c4bc46fa9.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/62e0fe5d0ddf4dfe922bee1c4bc46fa9.png
[ee01c6495af9498ab693f7fd7fa80eed.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/ee01c6495af9498ab693f7fd7fa80eed.png