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SpringBoot集成geodesy实现距离计算功能

作者：HBLOG

Geodesy：大地测量学的神奇力量 Geodesy,又称大地测量学,是一门研究地球形状、大小及其重力场的学科,在地球距离计算中,它扮演着至关重要的角色,故本文给大家介绍了SpringBoot集成geodesy实现距离计算功能,感兴趣的朋友可以参考下

1.什么是geodesy？

浩瀚的宇宙中，地球是我们赖以生存的家园。自古以来，人类一直对星球上的位置和彼此的距离着迷。无论是航海探险、贸易往来还是科学研究，精确计算两个地点之间的距离都是至关重要的。 Geodesy：大地测量学的神奇力量 Geodesy，又称大地测量学，是一门研究地球形状、大小及其重力场的学科。在地球距离计算中，它扮演着至关重要的角色。Geodesy 的原理基于球面几何。 首先，Geodesy 将地球近似为一个光滑的球体。然后，根据经纬度坐标，将两个地点视为球面上的两点。最后，使用球面距离公式：

d = R * arccos(sin(φ1) * sin(φ2) + cos(φ1) * cos(φ2) * cos(λ1 - λ2))

其中，R 是地球半径，φ1 和 φ2 分别是两个地点的纬度，λ1 和 λ2 是两个地点的经度，d 是两点之间的距离。 通过这个公式，Geodesy 能够快速准确地计算出地球上两个经纬度坐标之间的距离。

2.代码工程

实验目标

pom.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <parent>
        <artifactId>springboot-demo</artifactId>
        <groupId>com.et</groupId>
        <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    </parent>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <artifactId>geodesy</artifactId>

    <properties>
        <maven.compiler.source>8</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>8</maven.compiler.target>
    </properties>
    <dependencies>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-autoconfigure</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.gavaghan</groupId>
            <artifactId>geodesy</artifactId>
            <version>1.1.3</version>
        </dependency>

    </dependencies>
</project>

数学公式计算类

package com.et.geodesy.util;

import lombok.experimental.UtilityClass;

import java.math.BigDecimal;

/**
 *
 *
 * <p>formula：S=R·arccos[cosβ1·cosβ·2cos(α1-α2)+sinβ1·sinβ2]
 */
@UtilityClass
public class MathDistanceUtil {

  private static final double EARTH_RADIUS = 6371393;

  private static final double DEGREES_TO_RADIANS = 0.017453292519943295;

  /**
   * Calculate according to formula
   *
   * @param longitude1
   * @param latitude1
   * @param longitude2
   * @param latitude2
   * @return
   */
  public static double getDistance(
      Double longitude1, Double latitude1, Double longitude2, Double latitude2) {
    double radiansLongitude1 = toRadians(longitude1);
    double radiansLatitude1 = toRadians(latitude1);
    double radiansLongitude2 = toRadians(longitude2);
    double radiansLatitude2 = Math.toRadians(latitude2);

    final double cos =
        BigDecimal.valueOf(Math.cos(radiansLatitude1))
            .multiply(BigDecimal.valueOf(Math.cos(radiansLatitude2)))
            .multiply(
                BigDecimal.valueOf(
                    Math.cos(
                        BigDecimal.valueOf(radiansLongitude1)
                            .subtract(BigDecimal.valueOf(radiansLongitude2))
                            .doubleValue())))
            .add(
                BigDecimal.valueOf(Math.sin(radiansLatitude1))
                    .multiply(BigDecimal.valueOf(Math.sin(radiansLatitude2))))
            .doubleValue();

    double acos = Math.acos(cos);
    return BigDecimal.valueOf(EARTH_RADIUS).multiply(BigDecimal.valueOf(acos)).doubleValue();
  }

  /**
   * refer：{@link Math#toRadians(double)}
   *
   * @param value value
   * @return {double}
   */
  private static double toRadians(double value) {
    return BigDecimal.valueOf(value).multiply(BigDecimal.valueOf(DEGREES_TO_RADIANS)).doubleValue();
  }


}

库包调用

底层原理也是基于公式计算，方便大家使用才封装成包

package com.et.geodesy.util;

import org.gavaghan.geodesy.Ellipsoid;
import org.gavaghan.geodesy.GeodeticCalculator;
import org.gavaghan.geodesy.GeodeticCurve;
import org.gavaghan.geodesy.GlobalCoordinates;

import java.math.BigDecimal;
import java.math.RoundingMode;


public class GeodsyDistanceUtils {

    /**
     *
     *
     * @param lonA A longitude
     * @param latA A latitude
     * @param lonB B longitude
     * @param latB B latitude
     * @param newScale The result is kept to decimal places
     * @return distant （m）
     */
    public static double getDistance(Double lonA, Double latA, Double lonB, Double latB,int newScale) {
        GlobalCoordinates source = new GlobalCoordinates(latA, lonA);
        GlobalCoordinates target = new GlobalCoordinates(latB, lonB);
        GeodeticCurve geoCurve = new GeodeticCalculator().calculateGeodeticCurve(Ellipsoid.Sphere, source, target);
        double distance = geoCurve.getEllipsoidalDistance();
        BigDecimal distanceBig = new BigDecimal(distance).setScale(newScale, RoundingMode.UP);
        return distanceBig.doubleValue();
    }

}

以上只是一些关键代码，所有代码请参见下面代码仓库

代码仓库

https://github.com/Harries/springboot-demo

3.测试

编写测试类

@Test
public void getDistance() {
    // source （113.324553,23.106414）
    // target （121.499718, 31.239703）
    double distance1 = GeodsyDistanceUtils.getDistance(113.324553,23.106414,
            121.499718, 31.239703,2);
    System.out.println("distant1（m）：" + distance1);
    double distance2 = MathDistanceUtil.getDistance(113.324553, 23.106414, 121.499718, 31.239703);
    System.out.println("distant2（m）：" + distance2);
}

运行单元测试，发现2种计算方式误差不大

distant1（m）：1212316.48
distant2（m）：1212391.2574948743

到此这篇关于SpringBoot集成geodesy实现距离计算功能的文章就介绍到这了,更多相关SpringBoot geodesy距离计算内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！

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