（地理）位置的通用数据结构/格式是啥，您如何比较它们？

Posted 2023-02-23

【中文标题】（地理）位置的通用数据结构/格式是啥，您如何比较它们？

【英文标题】：What is the generic data structure/format for a (geo) location and how do you compare them?（地理）位置的通用数据结构/格式是什么，您如何比较它们？

【发布时间】：2010-07-08 09:37:48

【问题描述】：

通用（或独立于设备）物理位置的结构是什么？我的猜测是它可能是一个有两个长字段的结构，或者类似的东西。

另外，给定一个目的地位置和两个候选位置，是否有一种简单的算法来确定哪个候选位置最接近目的地？我并不是真的在寻找处理所有这些的库或服务，尽管这可能是一个选项（在 Java 中），而是我想要一些非常简单的低级概念，我可以自己实际操作。

谢谢！

编辑 鉴于 f1sh 指出的计算的复杂性 - 是否有一个不错的小型 Java 库来处理半正弦计算？

【参考方案1】：

正如您和 Andreas_D 已经提到的（2 个双字段），在一个类中存储纬度和经度对任何人来说都不是问题。

棘手的部分是计算这个星球表面上 2 个点之间的距离并不像 2 个 2D 点之间的常见距离公式那么简单。 必须考虑以下事实：

虽然纬度范围从 -90°（南极）到 +90°，但经度是周期性的。这意味着点 (0°, 179°) 到点 (0°, -180°) 的距离只有 1°。 地球是一个球体。这导致从纬度/经度转换为公制（我希望您正在使用...）并不是一件容易的事。赤道 1° 经度（位于 0° 纬度）约为 111 公里，而在北极，经度 1° 为 0（公里/英寸/英尺/任意值）。 更多数学知识。

【参考方案2】：

GPS 设备通常提供以下位置数据：

纬度 经度 海拔高度 水平精度 垂直精度

（更不用说速度、目的地、卫星等）

现在您问题的第二部分：您可以使用半正弦公式计算所有候选人与您所在位置之间的距离，然后按此距离对它们进行排序。不确定一些更通用/科学的方法。

编辑： 看看haversine 公式here。代码示例也在那里。我认为您不需要为此提供一些库。

【参考方案3】：

是的，像这样的类

public Geo 
  private double lat;
  private double lon;

足以存储地理位置。您可能需要添加 setter 方法以确保 lat、lon 始终在有效范围内，否则 Geo 对象可能具有无效状态。

【讨论】：

@MalcomTucker - f1sh 已经在他的答案中包含了范围。

【参考方案4】：

这显然是最准确的公式，haversine 在短距离上是不准确的：

//L = latitude, G = longtitude
double delta = G1 - G2;  
double p1 = cos(L2) * sin(delta);
double p2 = cos(L1) * sin(L2) - sin(L1) * cos(L2) * cos(delta);  
double p3 = sin(L1) * sin(L2) + cos(L1) * cos(L2) * cos(delta);
distance = 60 * Math.atan2(Math.sqrt(p1*p1 + p2*p2), p3);

Reference