如何计算与 GPX 文件的距离？答案

【问题标题】：How to calculate distance from a GPX file?如何计算与 GPX 文件的距离？
【发布时间】：2009-02-20 15:28:47
【问题描述】：

我有一个带有 GPS 轨迹的GPX file。现在我想计算我用这条赛道走过的距离。

最好的计算方法是什么？

【问题讨论】：

【解决方案1】：

计算两点（GPX 文件中的每一对航路点）之间距离的传统方法是使用 Haversine 公式。

我有一个实现该算法的 SQL Server 函数。这应该很容易翻译成其他语言：

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

这将返回以英里为单位的距离。对于千米，将地球半径替换为等效千米。

Here是更深入的解释。

编辑：此功能足够快且足够准确，可以使用邮政编码数据库进行半径搜索。多年来，它在this site 上一直表现出色（但现在不再如此，因为链接现在已断开）。

【讨论】：

非常感谢。我将它移植到java并在这里发布。 @DtoR 是什么意思？到半径的距离？
这是将度数转换为弧度的系数，pi/180。
感谢您的链接。我很快就会发布我的 Java 版本
该方法非常适合简单计算，但它假设地球是球形的。更准确的计算应使用 WGS 84 椭球标准或类似标准。

【解决方案2】：

Mike Gavaghan has an algorithm 在他的网站上进行距离计算。有 C# 和 JAVA 版本的代码。

【讨论】：

【解决方案3】：

Vincenty formulae 的 Delphi 实现可以在 here 找到。

【讨论】：

@Adam Carter：我检查了网址，还是没问题。

【解决方案4】：

这是一个 Scala 实现。

3958.761 是以英里为单位的mean radius of the Earth。要获得以公里（或其他单位）为单位的结果，只需更改此数字即可。

// 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
  }
}

【讨论】：

【解决方案5】：

这个问题比较老了，但为了完整起见，我想添加一个 python 选项。 GeoPy 同时拥有great-circle distance 和Vincenty distance。

【讨论】：