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如何在PHP中准确计算两个坐标之间的距离？

Susan Sarandon

发布： 2024-12-03 18:47:14

原创

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How to Accurately Calculate the Distance Between Two Coordinates in PHP?

在 PHP 中计算坐标之间的距离

准确测量坐标之间的距离对于各种应用程序至关重要。计算此值的一种有效方法是半正弦公式，它利用球面三角学来确定沿球体（在本例中为地球）表面的最短距离。

在 PHP 中实现半正弦公式

虽然提供的 PHP 实现尝试利用半正矢公式，但它包含某些错误：

经度的增量应计算为 $delta_lon = $this->lon_b - $this->lon_a; （负号反转）。
球面距离的计算公式为 $distance = 2 * $earth_radius * asin(sqrt($a)); （使用 sin 代替 acos）。

改进的半正弦公式实现

这是一个更正的 PHP 实现：

class CoordDistance
{
    public $lat_a;
    public $lon_a;
    public $lat_b;
    public $lon_b;

    public $measure_unit = 'kilometers';
    public $measure_state = false;
    public $measure;
    public $error;

    public function DistAB()
    {
        $delta_lat = $this->lat_b - $this->lat_a;
        $delta_lon = $this->lon_b - $this->lon_a;

        $earth_radius = 6372.795477598;

        $alpha = $delta_lat / 2;
        $beta = $delta_lon / 2;
        $a = sin(deg2rad($alpha)) * sin(deg2rad($alpha)) + cos(deg2rad($this->lat_a)) * cos(deg2rad($this->lat_b)) * sin(deg2rad($beta)) * sin(deg2rad($beta));
        $c = asin(min(1, sqrt($a)));
        $distance = 2 * $earth_radius * $c;
        $distance = round($distance, 4);

        $this->measure = $distance;
    }
}

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替代方法：Vincenty公式

虽然半正弦公式通常是可靠的，但它在极端距离或对映点（位于球体上彼此直接相对）时可能会表现出弱点。对于这些场景，Vincenty 公式提供了更准确的解决方案：

/**
 * Calculates the great-circle distance between two points, using the Vincenty formula.
 *
 * @param float $latitudeFrom Latitude of start point in [deg decimal]
 * @param float $longitudeFrom Longitude of start point in [deg decimal]
 * @param float $latitudeTo Latitude of target point in [deg decimal]
 * @param float $longitudeTo Longitude of target point in [deg decimal]
 * @param float $earthRadius Mean earth radius in [m]
 * @return float Distance between points in [m] (same as earthRadius)
 */
public static function vincentyGreatCircleDistance(
    $latitudeFrom, $longitudeFrom, $latitudeTo, $longitudeTo, $earthRadius = 6371000
) {
    // Convert from degrees to radians
    $latFrom = deg2rad($latitudeFrom);
    $lonFrom = deg2rad($longitudeFrom);
    $latTo = deg2rad($latitudeTo);
    $lonTo = deg2rad($longitudeTo);

    $lonDelta = $lonTo - $lonFrom;
    $a = pow(cos($latTo) * sin($lonDelta), 2) +
        pow(cos($latFrom) * sin($latTo) - sin($latFrom) * cos($latTo) * cos($lonDelta), 2);
    $b = sin($latFrom) * sin($latTo) + cos($latFrom) * cos($latTo) * cos($lonDelta);

    $angle = atan2(sqrt($a), $b);
    return $angle * $earthRadius;
}

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