在给定点、方位角和距离的情况下计算 gps 坐标

Posted 2023-03-23

【中文标题】在给定点、方位角和距离的情况下计算 gps 坐标

【英文标题】：calculating a gps coordinate given a point, bearing and distance

【发布时间】：2011-05-30 16:16:57

【问题描述】：

我有一个问题让我在某个项目中退缩了一段时间。

我基本上是在寻找使用我编写的一些脚本绘制的 x、y 点来捕获多边形。 lat, lon 是多边形的中心 GPS 线，我正在寻找它周围的多边形。

这是我在 python 中的代码的一部分：

def getcords(lat, lon, dr, bearing):
    lat2=asin(sin(lat)*cos(dr)+cos(lat)*sin(dr)*cos(bearing))
    lon2=lon+atan2(sin(bearing)*sin(dr)*cos(lat),cos(dr)-sin(lat)*sin(lat2))
    return [lat2,lon2]

我的输入是这样的：

lat、lon - 以十进制度数给出。 dr - 是通过将距离（以英里为单位）除以地球的半径（=3958.82）计算得出的角度 轴承 - 0-360 度之间。

但是对于输入：

getcorsds1(42.189275, -76.85823, 0.5/3958.82, 30)

我得到输出：[-1.3485899508698462, -76.8576637627568]，但[42.2516666666667, -76.8097222222222] 是正确答案。

至于角距离，我只是用距离（英里）除以地球半径（=3958.82）来计算。

有人吗？

【参考方案1】：

geopy v2.0.0（+ 公里而不是英里）

from geopy import Point                                                                                                                                                                       
from geopy.distance import geodesic                                                                                                                                                           
                                                                                                                                                                                              
distKm = 1                                                                                                                                                                                    
lat1 = 35.68096477080332                                                                                                                                                                      
lon1 = 139.76720809936523                                                                                                                                                                     
                                                                                                                                                                                              
print('center', lat1, lon1)                                                                                                                                                                   
print('north', geodesic(kilometers=distKm).destination(Point(lat1, lon1), 0).format_decimal())                                                                                                
print('east', geodesic(kilometers=distKm).destination(Point(lat1, lon1), 90).format_decimal())                                                                                                
print('south', geodesic(kilometers=distKm).destination(Point(lat1, lon1), 180).format_decimal())                                                                                              
print('west', geodesic(kilometers=distKm).destination(Point(lat1, lon1), 270).format_decimal()) 

结果是

center 35.6809647708 139.767208099
north 35.6899775841, 139.767208099
east 35.680964264, 139.778254714
south 35.6719519439, 139.767208099
west 35.680964264, 139.756161485

【讨论】：

不要使用geopy！它不再维护，have become problematic。

@not2qubit 该问题已解决。是否有进一步的证据表明我们应该远离它？

为了更好地理解，请参阅this answer。

geopy 六周前有一个release，去年有八个。似乎在@not2qubit 发表评论之后的某个时间，有人拿起了它。

我很高兴有人尝试维护自己的代码库，但不幸的是，回购中仍然缺少一些最基本的信息/文档。结果是普通用户不知道他们在计算什么以及如何计算。

【参考方案2】：

你为什么不用nice libraries？

from geopy import Point
from geopy.distance import distance, VincentyDistance

# given: lat1, lon1, bearing, distMiles
lat2, lon2 = VincentyDistance(miles=distMiles).destination(Point(lat1, lon1), bearing)

对于 lat1、lon1、distMiles、bearing = 42.189275,-76.85823, 0.5, 30 它返回 42.1955489, -76.853359。

【讨论】：

我尝试在 QGIS 中将此解决方案应用于 EPSG:4326 中的点，但结果不正确，似乎轴承有问题，例如当我尝试轴承 = 0 时新点位于 ~90º 关于潜在问题的任何线索？我正在使用 PyQGIS 创建图层

不要使用geopy！它不再维护，have become problematic。

没有维护吗？自此答案以来的许多新版本。此语法不适用于当前版本 (1.20.0)。不再需要点，不推荐使用 Vincenty，并返回具有 lat、long 和高度的元组 这有效：lat2,lon2,_ = distance(miles=distMiles).destination((lat1, lon1), bearing)

我们可以为“轴承”使用默认值吗？

@Brendan - 使用默认方位是没有意义的，因为你会得到纬度/经度坐标在任意方向上的偏移；这就像站在地球上的某一点，走一段距离，然后告诉我你的新位置，而不指出你应该走的方向。这个答案在每个 N/S/E/W 轴上都有轴承：***.com/a/40645383/181509

【参考方案3】：

sin 和 cos 函数期望它们的参数以 弧度 为单位，而不是度数。 asin 和 atan2 函数以弧度而不是度数生成结果。通常，需要使用math.radians() 将输入角度（lat1、lon1 和方位角）从度数转换为弧度，并使用math.degrees() 将输出角度（lat2 和 lon2）从弧度转换为度数。

请注意，您的代码还有另外两个问题：

(1) 不允许穿越经度180度子午线；你需要限制你的答案，使得 -180

(2) 如果您打算广泛使用此函数，您可能希望删除冗余计算：sin(lat1)、cos(dr)、cos(lat1) 和 sin(dr) 分别计算两次。

【参考方案4】：

eumiro 你的代码 结果是Too many values to unpack 如何解决这个问题

from geopy import Point
from geopy.distance import distance, VincentyDistance

# given: lat1, lon1, bearing, distMiles
lat2, lon2 = VincentyDistance(miles=9.32057).destination(Point(52.20444, 0.3605$
print lat2, lon2

【讨论】：

需要添加 .format_decimal() 我更新了接受的答案。