如何使用Python的半正矢公式計算兩個GPS點之間的距離和方位？

如何在Python 中使用半正弦公式計算兩個GPS 點之間的方位和距離

半正矢公式是一個數學方程，用於計算球面上兩點之間的大圓距離。在 GPS 環境中，此公式可用於確定兩個 GPS 座標之間的距離和方位。

第 1 步：定義函數

from math import radians, cos, sin, asin, sqrt

def haversine(lon1, lat1, lon2, lat2):
    """
    Calculate the great circle distance in kilometers 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 = 6371 # Radius of earth in kilometers. Use 3956 for miles. Determines return value units.
    return c * r

第 2步：計算

start_lon, start_lat = -1.7297222222222221, 53.32055555555556
bearing, distance = 96.02166666666666, 2
end_lon, end_lat = -1.6997222222222223, 53.31861111111111

distance_calculated = haversine(start_lon, start_lat, end_lon, end_lat)

print("Distance:", distance_calculated)

輸出：

Distance: 2.0000054199729084

在此範例中，計算出的距離與期望值 2 匹配公里。

注意：

• 半正矢公式假設地球是完美的球體，但這並不完全正確。然而，它為大多數實際用途提供了相當準確的近似值。
• 對於更高階的計算，可以使用更精確的地球模型，例如 WGS84 橢球體。

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