Расстояние между двумя координатами
Известны географические координаты двух точек на Земле. Кратчайшим расстоянием между ними является длина дуги круга, проведенного на сфере по этим двум точкам. Здесь я придерживаюсь убеждения, что Земля не плоская, а круглая, а точнее, имеет форму, приближенную к сфере, то есть, Земля — сфероид.
Формула для расчета расстояний на плоскости, известная всем из курса школьной геометрии, тут не подойдет, нужна формула расчета длины дуги. Это так называемая «модифицированная формула гаверсинусов».
Здесь http://en.wikipedia.org/wiki/Great_circle_distance все описано достаточно подробно.
Поскольку в расчете участвует радиус, а у Земли, как у не совсем правильной сферы, он разный, скажем на северном полюсе (6356.752 км) и на экваторе (6378.137 км), то в расчете берется среднее значение (6371.008 км), что должно давать, по утверждению той же Википедии, ошибку около 0.5%. Значения радиусов соответствуют WGS 84.
В калькуляторе ниже значения координат по умолчанию соответствуют Москве и Санкт-Петербургу.
Расстояние между двумя координатами
Широту и долготу двух точек, между которыми необходимо найти расстояние, следует указывать в градусах в виде десятичной дроби. Например, расстояние между Москвой (55.75059; 37.61777) и Киевом (50.44952; 30.52537) составляет 755 километров.
Южная широта и западная долгота задаются отрицательной величиной от 0° до -90° и от 0° до -180° соответственно.
Преобразовать координаты из формата «градусы, минуты, секунды» в десятичные градусы можно с помощью конвертера географических координат.
Онлайн калькуляторы
Calculatorium.ru — это бесплатные онлайн калькуляторы для самых разнообразных целей: математические калькуляторы, калькуляторы даты и времени, здоровья, финансов. Инструменты для работы с текстом. Конвертеры. Удобное решение различных задач — в учебе, работе, быту.
Актуальная информация
Помимо онлайн калькуляторов, сайт также предоставляет актуальную информацию по курсам валют и криптовалют, заторах на дорогах, праздниках и значимых событиях, случившихся в этот день. Информация из официальных источников, постоянное обновление.
Расстояние между точками по координатам
Положим, вы знаете широту и долготу 2-х точек на Земле. Кратчайшее расстояние между этими точками – это протяженность длины дуги окружности. В данном случае мы подразумеваем, что Земля имеет круглую форму и напоминает сферу. Поэтому мы с полной уверенностью можем назвать Землю сфероидом.
Если вы хотите рассчитать расстояние между двумя имеющимися координатами, правило для расчета расстояний на плоскости, которое известно нам из школьной программы, тут не поможет. Здесь вы должны воспользоваться формулой расчета длины дуги.
Вы не хотите тратить время на поиск формулы и расчеты? Не печальтесь! Наш онлайн-калькулятор по расчету расстояния между двумя координатами будет для вас хорошим подспорьем. Все, что вам нужно – это знать ширину и долготу. Наша система сделает все за вас! Точность вычисления будет близка к максимуму.
Расчет расстояний между городами по их координатам
Расчет расстояний между точками по их координатам на плоскости элементарен, на поверхности Земли — немного посложнее: мы рассмотрим измерение расстояния и начального азимута между точками без проекционных преобразований.
Для начала разберемся в терминологии.
Введение
Длина дуги большого круга – кратчайшее расстояние между любыми двумя точками находящимися на поверхности сферы, измеренное вдоль линии соединяющей эти две точки (такая линия носит название ортодромии) и проходящей по поверхности сферы или другой поверхности вращения.
Сферическая геометрия отличается от обычной Эвклидовой и уравнения расстояния также принимают другую форму. В Эвклидовой геометрии, кратчайшее расстояние между двумя точками – прямая линия. На сфере, прямых линий не бывает. Эти линии на сфере являются частью больших кругов – окружностей, центры которых совпадают с центром сферы.
Начальный азимут — азимут, взяв который при начале движения из точки А, следуя по большому кругу на кратчайшее расстояние до точки B, конечной точкой будет точка B. При движении из точки A в точку B по линии большого круга азимут из текущего положения на конечную точку B постоянно меняется. Начальный азимут отличен от постоянного, следуя которому, азимут из текущей точки на конечную не меняется, но маршрут следования не является кратчайшим расстоянием между двумя точками.
Через любые две точки на поверхности сферы, если они не прямо противоположны друг другу (то есть не являются антиподами), можно провести уникальный большой круг. Две точки, разделяют большой круг на две дуги. Длина короткой дуги – кратчайшее расстояние между двумя точками. Между двумя точками-антиподами можно провести бесконечное количество больших кругов, но расстояние между ними будет одинаково на любом круге и равно половине окружности круга, или π*R, где R – радиус сферы.
На плоскости (в прямоугольной системе координат), большие круги и их фрагменты, как было упомянуто выше, представляют собой дуги во всех проекциях, кроме гномонической, где большие круги — прямые линии. На практике это означает, что самолеты и другой авиатранспорт всегда использует маршрут минимального расстояния между точками для экономии топлива, то есть полет осуществляется по расстоянию большого круга, на плоскости это выглядит как дуга.
Форма Земли может быть описана как сфера, поэтому уравнения для вычисления расстояний на большом круге важны для вычисления кратчайшего расстояния между точками на поверхности Земли и часто используются в навигации.
Вычисление расстояния этим методом более эффективно и во многих случаях более точно, чем вычисление его для спроектированных координат (в прямоугольных системах координат), поскольку, во-первых, для этого не надо переводить географические координаты в прямоугольную систему координат (осуществлять проекционные преобразования) и, во-вторых, многие проекции, если неправильно выбраны, могу привести к значительным искажениям длин в силу особенностей проекционных искажений.
Известно, что более точно описывает форму Земли не сфера, а эллипсоид, однако в данной статье рассматривается вычисление расстояний именно на сфере, для вычислений используется сфера радиусом 6372795 метров, что может привести к ошибке вычисления расстояний порядка 0.5%.
Формулы
Существует три способа расчета сферического расстояния большого круга.
1. Сферическая теорема косинусов
В случае маленьких расстояний и небольшой разрядности вычисления (количество знаков после запятой), использование формулы может приводить к значительным ошибкам связанным с округлением.
φ1, λ1; φ2, λ2 — широта и долгота двух точек в радианах
Δλ — разница координат по долготе
Δδ — угловая разница
Для перевода углового расстояния в метрическое, нужно угловую разницу умножить на радиус Земли (6372795 метров), единицы конечного расстояния будут равны единицам, в которых выражен радиус (в данном случае — метры).
2. Формула гаверсинусов
Используется, чтобы избежать проблем с небольшими расстояниями.
3. Модификация для антиподов
Предыдущая формула также подвержена проблеме точек-антиподов, чтобы ее решить используется следующая ее модификация.