Как рассчитать расстояние от файла GPX?

Question

У меня есть GPX file с дорожкой GPS. Теперь я хочу рассчитать расстояние, которое я покрыл этой дорожкой.

Каков наилучший способ рассчитать это?

Answer 1

Традиционный способ вычисления расстояния между двумя точками (каждая пара путевых точек в вашем файле GPX) - с формулой Хаверсина.

У меня есть функция SQL Server, которая реализует алгоритм. Это должно быть легко перевести на другие языки:

create function dbo.udf_Haversine(@lat1 float, @long1 float, 
        @lat2 float, @long2 float) returns float begin 
    declare @dlon float, @dlat float, @rlat1 float, 
       @rlat2 float, @rlong1 float, @rlong2 float, 
       @a float, @c float, @R float, @d float, @DtoR float 

    select @DtoR = 0.017453293 
    select @R = 3959  -- Earth radius 

    select 
     @rlat1 = @lat1 * @DtoR, 
     @rlong1 = @long1 * @DtoR, 
     @rlat2 = @lat2 * @DtoR, 
     @rlong2 = @long2 * @DtoR 

    select 
     @dlon = @rlong1 - @rlong2, 
     @dlat = @rlat1 - @rlat2 

    select @a = power(sin(@dlat/2), 2) + cos(@rlat1) * 
        cos(@rlat2) * power(sin(@dlon/2), 2) 
    select @c = 2 * atn2(sqrt(@a), sqrt(1-@a)) 
    select @d = @R * @c 

    return @d 
end 

Это возвращает расстояние в Майлсе. В километрах замените радиус земли эквивалентом в килограммах.

Here является более подробным объяснением.

Редактировать: Эта функция достаточно быстрая и точная для выполнения радиального поиска с использованием базы данных почтовых индексов. Он отлично справляется с this site годами (но он больше не работает, так как ссылка сейчас сломана).

Answer 2

Mike Gavaghan has an algorithm для расчета расстояний на своем сайте. Существует C#, а также версия JAVA кода.

Answer 3

Внедрение Delphi Vincenty formulae можно найти here.

Answer 4

Настоящая реализация Scala.

3958.761 - это mean radius of the Earth в милях. Чтобы получить результат в км (или какой-либо другой части), просто измените это число.

// The Haversine formula 
def haversineDistance(pointA: (Double, Double), pointB: (Double, Double)): Double = { 
    val deltaLat = math.toRadians(pointB._1 - pointA._1) 
    val deltaLong = math.toRadians(pointB._2 - pointA._2) 
    val a = math.pow(math.sin(deltaLat/2), 2) + math.cos(math.toRadians(pointA._1)) * math.cos(math.toRadians(pointB._1)) * math.pow(math.sin(deltaLong/2), 2) 
    val greatCircleDistance = 2 * math.atan2(math.sqrt(a), math.sqrt(1 - a)) 
    3958.761 * greatCircleDistance 
} 

// A sequence of gpx trackpoint lat,long pairs parsed from the track GPX data 
val trkpts: Seq[(Double, Double)] = { 
    val x = scala.xml.XML.loadString(track) 
    (x \\ "trkpt").map(trkpt => ((trkpt \ "@lat").text.toDouble, (trkpt \ "@lon").text.toDouble)) 
} 

// Distance of track in miles using Haversine formula 
val trackDistance: Double = { 
    trkpts match { 
    case head :: tail => tail.foldLeft(head, 0.0)((accum, elem) => (elem, accum._2 + haversineDistance(accum._1, elem)))._2 
    case Nil => 0.0 
    } 
} 

Answer 5

Этот вопрос довольно старый, но я хотел бы добавить опцию python для полноты. GeoPy имеет как great-circle distance, так и Vincenty distance.