python|python 经纬度求两点距离、三点面积操作 python经纬度求两点距离、三点

给出地球上两点的经纬度，计算两点之间的球面距离。给出地球上三点的经纬度，求形成的三角形面积。
对于这样的需求，可以通过使用半正失公式来计算得到我们想要的距离，面积值。
先给出半正失公式(haversine formula):
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先看第一个式，等号的右边，输入参数有φ、λ，等号的右边有d、r，其中φ表示纬度，λ表示经度，d是我们要的两点的距离，
r是地球半径，d/r表示两点在圆上的弧度θ。
通过整理两个式子可得： 【python|python 经纬度求两点距离、三点面积操作】
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也就是说，只要根据上面最后这行式子，带入相应的经纬度值，以及地球半径，就可以得到我们想要的两点的球面距离，
在这里我们假设地球为均匀球体(r=6371.393公里)。
具体的python代码实现如下：

import mathclass cal_distance(object):def __init__(self,**kwargs):self.lat1 = kwargs.get('lat1')self.lon1 = kwargs.get('lon1')self.lat2 = kwargs.get('lat2')self.lon2 = kwargs.get('lon2')def twopoint_distance(self):R=6371.393dlat=self.deg2rad(self.lat2-self.lat1)dlon=self.deg2rad(self.lon2-self.lon1)a=math.sin(dlat/2)**2+math.cos(self.deg2rad(self.lat1))*math.cos(self.deg2rad(self.lat2))*math.sin(dlon/2)**2c=2*math.atan2(math.sqrt(a),math.sqrt(1-a))return R*cdef deg2rad(self,deg):return deg*(math.pi/180)

定义一个cal_distance类，功能为输入参数为两点的经纬度计算两点的球面距离。deg2reg函数为度数转弧度函数，twopoint_distance为距离计算功能函数，输出两点距离，单位为千米(公里)。

from cal_distance import cal_distancedef run():point1_lat = 39.2186266952point2_lat = 39.08579871point1_lon = 117.8175961241point2_lon = 117.7040162Distance = cal_distance(lat1=point1_lat,lon1=point1_lon1,lat2=point2_lat,lon2=point2_lon)distance = Distance.twopoint_distance()print distanceif __name__=='__main__':run()

这段代码为具体的函数调用部分,实例化对象，调用twopoint_distance()，就可以得到我们想要的距离值了。
在现在的代码基础上，想要计算三个点围成的面积就很容易实现了。三个点两两求出三条边的距离，利用三边求面积公式，就可以得到三角形的面积值。
下面给出类的定义部分：

import mathclass cal_area(object):def __init__(self,**kwargs):self.lat1 = kwargs.get('lat1')self.lon1 = kwargs.get('lon1')self.lat2 = kwargs.get('lat2')self.lon2 = kwargs.get('lon2')self.lat3 = kwargs.get('lat3')self.lon3 = kwargs.get('lon3')def twopoint_distance(self,lat1,lon1,lat2,lon2):R=6371.393dlat=self.deg2rad(lat2-lat1)dlon=self.deg2rad(lon2-lon1)a=math.sin(dlat/2)**2+math.cos(self.deg2rad(self.lat1))*math.cos(self.deg2rad(self.lat2))*math.sin(dlon/2)**2c=2*math.atan2(math.sqrt(a),math.sqrt(1-a))return R*cdef deg2rad(self,deg):return deg*(math.pi/180)def area(self):distance12=self.twopoint_distance(self.lat1,self.lon1,self.lat2,self.lon2)distance13=self.twopoint_distance(self.lat1,self.lon1,self.lat3,self.lon3)distance23=self.twopoint_distance(self.lat2,self.lon2,self.lat3,self.lon3)p=self.half_perimeter(distance12,distance23,distance13)s=math.sqrt(p*(p-distance12)*(p-distance23)*(p-distance13))return sdef half_perimeter(a,b,c):return (a+b+c)/2

Python Haversine公式计算两点（经纬度坐标）距离在WGS84坐标系下，计算两点（经纬度坐标）之间的距离（单位：km）。

import mathdef LLs2Dist(lat1, lon1, lat2, lon2):R = 6371dLat = (lat2 - lat1) * math.pi / 180.0dLon = (lon2 - lon1) * math.pi / 180.0a = math.sin(dLat / 2) * math.sin(dLat / 2) + math.cos(lat1 * math.pi / 180.0) * math.cos(lat2 * math.pi / 180.0) * math.sin(dLon / 2) * math.sin(dLon / 2)c = 2 * math.atan2(math.sqrt(a), math.sqrt(1 - a))dist = R * creturn dist

验证：