在 R 中创建两个数据帧之间从 lat 和 long 的距离矩阵答案

【问题标题】：Creating matrix of distances in R from lat & long between two dataframes在 R 中创建两个数据帧之间从 lat 和 long 的距离矩阵
【发布时间】：2018-06-20 03:18:57
【问题描述】：

我有两个数据框，每个数据框都由纬度、经度和相应的 ID 组合而成。

我基本上是在尝试做：

 for each_ID in df1:
     for each_ID in df2: 
          calculate distance in miles
 result_df = df1 x df2

     df=data.frame(id  = c('row1','row2','row3'), lat = c(47,57,67), long = c(-80,-80,-80))
     df2 = data.frame(id  = c('col1','col2','col3'), lat = c(47,57,67), long = c(-83,-84,-85))

我想计算 df1 和 df2 之间每个点的距离。我不需要计算 df1 中点之间的距离。我想要矩阵中的所有内容，其中包含相应列名的行名和列名。

我环顾四周，并没有看到一个简单的方法来做到这一点。有人提供一些帮助吗？

【问题讨论】：

您有兴趣计算什么距离？使用 lat/long 时，haversine 公式是我使用的 (en.wikipedia.org/wiki/Haversine_formula) - 还是您想要其他距离，例如曼哈顿、欧几里得等？
r-spatial.github.io/sf/reference/geos_measures.html

标签： r matrix gps distance latitude-longitude

【解决方案1】：

您可以使用geosphere 包中的distm 函数，该函数默认计算Haversine 距离，但您也可以根据需要精确计算其他距离函数。默认情况下，距离以米为单位，但您可以通过乘以转换常数将其转换为英里。

library(geosphere)
res = distm(df1[c("long","lat")],df2[c("long","lat")])*0.0006213712
rownames(res) = df1$id
colnames(res) = df2$id
         col1     col2      col3
row1  141.5143 712.0616 1395.1172
row2  703.2304 150.6708  709.9512
row3 1387.6401 703.4400  135.0994

【讨论】：

【解决方案2】：

library(generator)

df1 <- data.frame(id=seq(1:10), lat=r_latitudes(10), lon=r_longitudes(10))
df2 <- data.frame(id=seq(1:10), lat=r_latitudes(10), lon=r_longitudes(10))

获取function 用于计算经纬度之间的距离：

lat_lon_dist <- function(long1, lat1, long2, lat2) {
    rad <- pi/180
    a1 <- lat1 * rad
    a2 <- long1 * rad
    b1 <- lat2 * rad
    b2 <- long2 * rad
    dlon <- b2 - a2
    dlat <- b1 - a1
    a <- (sin(dlat/2))^2 + cos(a1) * cos(b1) * (sin(dlon/2))^2
    c <- 2 * atan2(sqrt(a), sqrt(1 - a))
    R <- 6378.145
    d <- R * c
    return(d)
}

计算数据框之间的所有距离，并设置为新的数据框：

distances = NULL
for(i in 1:nrow(df1)) {
    labels = paste('DF1_long=', df1[i,3], 'DF1_lat=', df1[i,2], 'DF2_long=', df2[i,3], 'DF1_lat=', df2[i,2])
    distances[i] <- lat_lon_dist(df1[i,3], df1[i,2], df2[i,3], df2[i,2])
    }

data.frame(labels, distances)

可能有更准确的距离计算，例如 geosphere 包中提供的那些。不确定您是否希望在最终帧中使用这些标签，但根据需要进行更改。此外，如果这是您想要的最终结果，您可以将此帧转换为矩阵。

【讨论】：