使用两个经度/纬度点获取方向（指南针）

Posted 2023-02-16

【中文标题】使用两个经度/纬度点获取方向（指南针）

【英文标题】：Get direction (compass) with two longitude/latitude points

【发布时间】：2012-01-20 03:04:22

【问题描述】：

我正在为移动设备开发“指南针”。我有以下几点：

point 1 (current location): Latitude = 47.2246, Longitude = 8.8257
point 2 (target  location): Latitude = 50.9246, Longitude = 10.2257

我还有以下信息（来自我的安卓手机）：

The compass-direction in degree, which bears to the north. 
For example, when I direct my phone to north, I get 0°

如何创建一个“类似指南针”的箭头来显示指向该点的方向？

这有数学问题吗？

编辑：好的，我找到了解决方案，它看起来像这样：

/**
 * Params: lat1, long1 => Latitude and Longitude of current point
 *         lat2, long2 => Latitude and Longitude of target  point
 *         
 *         headX       => x-Value of built-in phone-compass
 * 
 * Returns the degree of a direction from current point to target point
 *
 */
function getDegrees(lat1, long1, lat2, long2, headX) 
    
    var dLat = toRad(lat2-lat1);
    var dLon = toRad(lon2-lon1);

    lat1 = toRad(lat1);
    lat2 = toRad(lat2);

    var y = Math.sin(dLon) * Math.cos(lat2);
    var x = Math.cos(lat1)*Math.sin(lat2) -
            Math.sin(lat1)*Math.cos(lat2)*Math.cos(dLon);
    var brng = toDeg(Math.atan2(y, x));

    // fix negative degrees
    if(brng<0) 
        brng=360-Math.abs(brng);
    

    return brng - headX;

【问题讨论】：

不要发布连你都不清楚的解决方案。

@Sameer 解决方案有什么问题？如果没有其他人发布一个，我可以成为一个。仅供参考，如果其他人需要它。为那个“原因”投了反对票。看不懂。

@eav 你创建的 toRad 函数是什么样的？

@gohnjanotis: 背后没那么神奇 -> ***.com/questions/135909/…

函数声明有 long1 和 long2 但在函数中使用时它们是 lon1 和 lon2。

【参考方案1】：

O忘了说我最终找到了答案。该应用程序用于确定运输车辆的指南针方向及其目的地。本质上，用于获取地球曲率、找到角度/罗盘读数，然后将该角度与通用罗盘值匹配的花哨数学。您当然可以保留 compassReading 并将其应用为图像的旋转量。请注意，这是车辆到终点（公共汽车站）方向的平均确定，这意味着它无法知道道路在做什么（因此这可能最适用于飞机或滚轮德比）。

//example obj data containing lat and lng points
//stop location - the radii end point
endpoint.lat = 44.9631;
endpoint.lng = -93.2492;

//bus location from the southeast - the circle center
startpoint.lat = 44.95517;
startpoint.lng = -93.2427;

function vehicleBearing(endpoint, startpoint) 
    endpoint.lat = x1;
    endpoint.lng = y1;
    startpoint.lat = x2;
    startpoint.lng = y2;

    var radians = getAtan2((y1 - y2), (x1 - x2));

    function getAtan2(y, x) 
        return Math.atan2(y, x);
    ;

    var compassReading = radians * (180 / Math.PI);

    var coordNames = ["N", "NE", "E", "SE", "S", "SW", "W", "NW", "N"];
    var coordIndex = Math.round(compassReading / 45);
    if (coordIndex < 0) 
        coordIndex = coordIndex + 8
    ;

    return coordNames[coordIndex]; // returns the coordinate value

即： 车辆轴承（mybus、busstation） 可能返回“NW”表示它向西北方向行驶

【讨论】：

@liquified，对不起，我无法理解为什么（compassReading / 45）正在完成。你能告诉我吗。谢谢。

45 是罗盘的 45 度间隔，与罗盘阵列（NSEW 等）的 9 个 coordName（人名）相关。将您的 compassReading 除以 45 可以在 360 度的范围内为您提供您的读数与其中一个间隔 (Math.round) 的接近程度。例如 360 / 45 给你 8 这是数组中的第 8 个索引或“N”。如果您只想要 NSEW，则可以通过除以 90 来修改它

@efwjames “与 9 个坐标名相关” - 45*8=360。您在 coordNames 数组中重复了两次“N”。请删除它。

我投票赞成这个答案，并给你我稍微缩短的版本（我喜欢数组和更多的风）： const cardinals = ["N","NNE","NE","ENE" ,"E","ESE","SE","SSE","S","SSW","SW","WSW","W","WNW","NW","NNW"," N"]; const carDirect = (x0,y0, x1,y1) => Math.round( Math.atan2((x1-x0),(y1-y0)) * (8 / Math.PI) ); const cardIndex = (dir) => dir

【参考方案2】：

我在数学 here 中找到了一些有用的 gps 坐标公式。 对于这种情况，这是我的解决方案

 private double getDirection(double lat1, double lng1, double lat2, double lng2) 

    double PI = Math.PI;
    double dTeta = Math.log(Math.tan((lat2/2)+(PI/4))/Math.tan((lat1/2)+(PI/4)));
    double dLon = Math.abs(lng1-lng2);
    double teta = Math.atan2(dLon,dTeta);
    double direction = Math.round(Math.toDegrees(teta));
    return direction; //direction in degree

【参考方案3】：

我无法很好地理解您的解决方案，计算斜率对我有用。 修改efwjames 和您的答案。这应该做 -

import math
def getDegrees(lat1, lon1, lat2, lon2,head):
    dLat = math.radians(lat2-lat1)
    dLon = math.radians(lon2-lon1)
    bearing = math.degrees(math.atan2(dLon, dLat))
    return head-bearing

【参考方案4】：

您需要计算起点和终点之间的欧几里得矢量，然后计算其角度（假设相对于正 X），这将是您想要旋转箭头的角度。

【讨论】：

或者你可以尽情地考虑地球的曲率

这是一个很好的答案描述，尝试提供一个真实的例子。

@liquified - 如果您查看帖子，即使在编辑之前，它也没有标记任何语言，并且提出的问题是：Is there a mathematic-problem for this?。也没有提供代码，除了math 标签之外，也没有其他迹象表明 OP 是否想通过实数三角法或复数三角法来解决它（在许多中）。鉴于问题的模棱两可的参数，我认为答案就足够了。