距离计算器
下面的计算器可用于计算2D平面或3D空间上两点之间的距离。它们还可以用于查找两对经纬度或地图上两个选定点之间的距离。
2D距离计算器
使用这个计算器来计算2D坐标平面上两点之间的距离。
3D距离计算器
使用此计算器来查找三维坐标空间上两点之间的距离。
基于纬度和经度的距离
使用此计算器找出地球表面两点之间的最短距离(大圆/空中距离)。
地图上的距离
单击下面的地图在地图上设置两个点,并找出它们之间的最短距离(大圆/空中距离)。创建后,可以通过单击并按住标记,然后拖动它们来重新定位标记。
坐标系中的距离
2D坐标平面中的距离:
2D坐标平面上两点之间的距离可以使用以下距离公式计算
d = & radic)2 [加在以-u结尾的法语词源的名词之后构成复数]一)2 +(y2 表示“有…的”一)2
其中(x一,y一)和(x2,y2)是所涉及的两个点的坐标。只要选择的点是一致的,点的顺序对公式来说并不重要。例如,给定两点(1,5)和(3,2),可以将3或1指定为x一 或x2 只要使用相应的y值:
使用(1,5)作为(x一,y一)和(3,2)作为(x2,y2):
d = | & radic(3 - 1)2 + (2 - 5)2 |
= | & radic22 + (-3)2 |
= | & radic4 + 9 |
= | & radic13 |
使用(3,2)作为(x一,y一)和(1,5)作为(x2,y2):
d = | & radic(1 - 3)2 + (5 - 2)2 |
= | & radic(-2)2 + 32 |
= | & radic4 + 9 |
= | & radic13 |
无论哪种情况,结果都是一样的。
3D坐标空间中的距离:
3D坐标平面上两点之间的距离可以使用以下距离公式计算
d = & radic)2 [加在以-u结尾的法语词源的名词之后构成复数]一)2 +(y2 表示“有…的”一)2 +(z2 - z一)2
其中(x一,y一,z一)和(x2,y2,z2)是所涉及的两个点的3D坐标。像2D版本的公式一样,指定两点中的哪一点(x一,y一,z一)或(x2,y2,z2),只要在公式中使用相应的点即可。给定两点(1,3,7)和(2,4,8),两点之间的距离可由下式得出:
d = | & radic(2 - 1)2 + (4 - 3)2 + (8 - 7)2 |
= | & radic一2 + 12 + 12 |
= | & radic3 |
地球表面两点之间的距离
有多种方法可以确定地球表面两点之间的距离。以下是两个常用公式。
哈弗辛公式:
已知纬度和经度,哈弗辛公式可用于确定球体上两点之间的距离:
在哈弗辛公式中,d是大圆上两点之间的距离,r是球体的半径。一 和& straightphi2 是两点的纬度,λ;一 和λ;2 是两点的经度,单位都是弧度。
哈弗辛公式的工作原理是找到球体上纬度和经度点之间的大圆距离,这可以用来近似地球上的距离(因为它主要是球形的)。球体的大圆(也称正投影面)是在任何给定球体上可以画出的最大圆。它由一个平面和球体通过球体的中心点相交而成。大圆距离是球体表面两点之间的最短距离。
使用哈弗辛公式的结果可能有高达0.5%的误差,因为地球不是一个完美的球体,而是一个在赤道半径为6,378公里(3,963英里)的椭球体,在极点半径为6,357公里(3,950英里)。因此,朗伯公式(椭球面公式)比哈弗辛公式(球面公式)更接近地球表面。
朗伯公式:
朗伯公式(上面计算器使用的公式)是用于计算椭球表面最短距离的方法。当用于近似地球和计算地球表面上的距离时,它具有超过数千公里的10米数量级的精度,这比哈弗辛公式更精确。
朗伯公式如下:
其中a是椭球体(在这种情况下是地球)的赤道半径,& sigma是纬度和经度点之间的圆心角(用哈弗辛公式等方法得到),f是地球的扁平度,X和Y在下面展开。
其中P =(β;一 +β;2)/2且Q =(β;2 -&β;一)/2
在上面的表达式中,& beta一 和β一 使用下面的公式计算纬度降低:
tan(β;)=(1-f)tan(& straight phi;)
其中& straightphi是一个点的纬度。
请注意,哈弗辛公式和兰伯特公式都没有提供精确的距离,因为不可能解释地球表面的每个不规则性。