LineString 的长度（以英里为单位）

Posted 2023-03-05

【中文标题】LineString 的长度（以英里为单位）

【英文标题】：Length of LineString in Miles

【发布时间】：2015-05-04 00:21:27

【问题描述】：

我将运行数据表示为 Shapely LineStrings，其中 LineString 中的每个点都是一个坐标。我试图以英里为单位计算 LineString 的长度。我知道 LineString 有一个length 方法，但是我不知道结果是什么单位。

例如，我知道跑步是 0.13 英里，但是当我打印出 runs[0].length 时，我得到 0.00198245721108。我认为这是因为 LineString 在笛卡尔坐标系中，但我并不完全确定。

【问题讨论】：

你能提供你的代码吗？

我可以，但问题不在我的代码中。我的问题是 LineString 类的 Shapely 的 length 函数提供了笛卡尔距离，我需要地理距离。

【参考方案1】：

Shapely 的LineString 类提供了一个coords 方法，该方法返回构成LineString 的所有坐标。例如：

from shapely.geometry import LineString

# Create a LineString to mess around with
coordinates = [(0, 0), (1, 0)]
line1 = LineString(coordinates)

# Grab the second coordinate along with its x and y values using standard array indexing
secondCoord = line1.coords[1]
x2 = secondCoord[0]
y2 = secondCoord[1]

# Print values to console to verify code worked
print "Second Coordinate: " + str(secondCord)
print "Second x Value: " + str(x2)
print "Second y Value: " + str(y2)

将打印

第二坐标：(1.0, 0.0) 第二个 x 值：1.0 第二个y值：0.0

您可以使用它来获取LineString 中每个 GPS 坐标的lat 和lon 值，其中x 代表lat，y 代表lon。然后使用Haversine 公式可以计算地理距离。快速搜索后，我发现 this answer 为 Haversine 公式函数提供 Python 代码，我已经验证了它的工作原理。但是，这只是为您提供 2 个点之间的距离，因此如果您的 GPS 数据中有转弯，您将不得不计算每个单独点之间的距离，而不是起点和终点的距离。这是我使用的代码：

from shapely.geometry import LineString
from math import radians, cos, sin, asin, sqrt

# Calculates distance between 2 GPS coordinates
def haversine(lat1, lon1, lat2, lon2):
    """
    Calculate the great circle distance between two points 
    on the earth (specified in decimal degrees)
    """
    # convert decimal degrees to radians 
    lon1, lat1, lon2, lat2 = map(radians, [lon1, lat1, lon2, lat2])

    # haversine formula 
    dlon = lon2 - lon1 
    dlat = lat2 - lat1 
    a = sin(dlat/2)**2 + cos(lat1) * cos(lat2) * sin(dlon/2)**2
    c = 2 * asin(sqrt(a)) 
    r = 3956 # Radius of earth in kilometers. Use 3956 for miles
    return c * r

for line in listOfLines:
    numCoords = len(line.coords) - 1
    distance = 0
    for i in range(0, numCoords):
        point1 = line.coords[i]
        point2 = line.coords[i + 1]
        distance += haversine(point1[0], point1[1], point2[0], point2[1])

    print distance

如果您只为一个 LineString 执行此操作，您可以摆脱外部 for 循环，但我需要计算几次运行的距离。另外，请注意，如果您从链接中的答案中获取代码，我已经切换了函数参数，因为提供的答案首先具有lon，但它很烦人必须输入haversine(point1[1], point1[0]...)

【讨论】：

GRS80 地球的平均半径为 6371 公里或 3959 英里。这段代码中的r = 3956 是什么？在此处查看导出的几何常数 R1：geoweb.mit.edu/~tah/12.221_2005/grs80_corr.pdf