如何計算GPX文件的距離？

Question

我有一個GPX file與GPS軌道。現在我想計算我用這個軌道覆蓋的距離。

什麼是最好的計算方法？

Answer 1

計算兩點之間距離（​​GPX文件中的每對航點）的傳統方法是使用Haversine公式。

我有一個實現算法的SQL Server函數。這應該很容易翻譯成其他語言：

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 

這將返回以英里爲單位的距離。對於公里，將地球半徑替換爲相當於km的公里。

Here是一個更深入的解釋。

編輯：此功能足夠快且足夠準確，可以使用郵政編碼數據庫進行半徑搜索。多年來，它一直在this site上做得很好（但現在不再這樣做了，因爲鏈接現在已被破壞）。

Answer 2

Mike Gavaghan has an algorithm在他的網站上進行距離計算。有一個C＃和一個JAVA版本的代碼。

Answer 3

德爾福執行Vincenty formulae可以找到here。

Answer 4

這是一個Scala實現。

3958.761是以英里爲單位的mean radius of the Earth。要在km（或其他單位）中得到結果，只需更改此數字即可。

// 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 
    } 
} 

Answer 5

這個問題是相當老，但我想添加一個python選項的完整性。 GeoPy既有great-circle distance也有Vincenty distance。