geograficas - Fórmula Haversine en Python(Rumbo y distancia entre dos puntos de GPS)
formula de haversine python (8)
Problema
Me gustaría saber cómo obtener la distancia y rumbo entre 2 puntos de GPS . Investigué sobre la fórmula de haversine. Alguien me dijo que también podría encontrar el rumbo usando los mismos datos.
Editar
Todo está funcionando bien, pero el rumbo no funciona del todo todavía. El rodamiento sale negativo pero debe estar entre 0 y 360 grados. Los datos configurados deben hacer que el rodamiento horizontal sea 96.02166666666666
y es:
Start point: 53.32055555555556 , -1.7297222222222221
Bearing: 96.02166666666666
Distance: 2 km
Destination point: 53.31861111111111, -1.6997222222222223
Final bearing: 96.04555555555555
Aquí está mi nuevo código:
from math import *
Aaltitude = 2000
Oppsite = 20000
lat1 = 53.32055555555556
lat2 = 53.31861111111111
lon1 = -1.7297222222222221
lon2 = -1.6997222222222223
lon1, lat1, lon2, lat2 = map(radians, [lon1, lat1, lon2, lat2])
dlon = lon2 - lon1
dlat = lat2 - lat1
a = sin(dlat/2)**2 + cos(lat1) * cos(lat2) * sin(dlon/2)**2
c = 2 * atan2(sqrt(a), sqrt(1-a))
Base = 6371 * c
Bearing =atan2(cos(lat1)*sin(lat2)-sin(lat1)*cos(lat2)*cos(lon2-lon1), sin(lon2-lon1)*cos(lat2))
Bearing = degrees(Bearing)
print ""
print ""
print "--------------------"
print "Horizontal Distance:"
print Base
print "--------------------"
print "Bearing:"
print Bearing
print "--------------------"
Base2 = Base * 1000
distance = Base * 2 + Oppsite * 2 / 2
Caltitude = Oppsite - Aaltitude
a = Oppsite/Base
b = atan(a)
c = degrees(b)
distance = distance / 1000
print "The degree of vertical angle is:"
print c
print "--------------------"
print "The distance between the Balloon GPS and the Antenna GPS is:"
print distance
print "--------------------"
Aquí hay dos funciones para calcular la distancia y el rumbo, que se basan en el código de mensajes anteriores y https://gist.github.com/jeromer/2005586 (tipo de tupla añadido para puntos geográficos en formato lat, lon para ambas funciones para mayor claridad) ) Probé ambas funciones y parecen funcionar bien.
#coding:UTF-8
from math import radians, cos, sin, asin, sqrt, atan2, degrees
def haversine(pointA, pointB):
if (type(pointA) != tuple) or (type(pointB) != tuple):
raise TypeError("Only tuples are supported as arguments")
lat1 = pointA[0]
lon1 = pointA[1]
lat2 = pointB[0]
lon2 = pointB[1]
# convert decimal degrees to radians
lat1, lon1, lat2, lon2 = map(radians, [lat1, lon1, lat2, lon2])
# haversine formula
dlon = lon2 - lon1
dlat = lat2 - lat1
a = sin(dlat/2)**2 + cos(lat1) * cos(lat2) * sin(dlon/2)**2
c = 2 * asin(sqrt(a))
r = 6371 # Radius of earth in kilometers. Use 3956 for miles
return c * r
def initial_bearing(pointA, pointB):
if (type(pointA) != tuple) or (type(pointB) != tuple):
raise TypeError("Only tuples are supported as arguments")
lat1 = radians(pointA[0])
lat2 = radians(pointB[0])
diffLong = radians(pointB[1] - pointA[1])
x = sin(diffLong) * cos(lat2)
y = cos(lat1) * sin(lat2) - (sin(lat1)
* cos(lat2) * cos(diffLong))
initial_bearing = atan2(x, y)
# Now we have the initial bearing but math.atan2 return values
# from -180° to + 180° which is not what we want for a compass bearing
# The solution is to normalize the initial bearing as shown below
initial_bearing = degrees(initial_bearing)
compass_bearing = (initial_bearing + 360) % 360
return compass_bearing
pA = (46.2038,6.1530)
pB = (46.449, 30.690)
print haversine(pA, pB)
print initial_bearing(pA, pB)
Aquí hay una versión de Python:
from math import radians, cos, sin, asin, sqrt
def haversine(lon1, lat1, lon2, lat2):
"""
Calculate the great circle distance between two points
on the earth (specified in decimal degrees)
"""
# convert decimal degrees to radians
lon1, lat1, lon2, lat2 = map(radians, [lon1, lat1, lon2, lat2])
# haversine formula
dlon = lon2 - lon1
dlat = lat2 - lat1
a = sin(dlat/2)**2 + cos(lat1) * cos(lat2) * sin(dlon/2)**2
c = 2 * asin(sqrt(a))
r = 6371 # Radius of earth in kilometers. Use 3956 for miles
return c * r
Consulte este enlace: https://gis.stackexchange.com/questions/84885/whats-the-difference-between-vincenty-and-great-circle-distance-calculations
esto en realidad da dos formas de distanciarse. Ellos son Haversine y Vincentys. De mi investigación llegué a saber que Vincentys es relativamente preciso. También use la instrucción de importación para realizar la implementación.
El cálculo del rumbo es incorrecto, necesita cambiar las entradas a atan2.
bearing = atan2(sin(long2-long1)*cos(lat2), cos(lat1)*sin(lat2)-sin(lat1)*cos(lat2)*cos(long2-long1))
bearing = degrees(bearing)
bearing = (bearing + 360) % 360
Esto te dará la orientación correcta.
La Y en atan2 es, por defecto, el primer parámetro. Aquí está la documentation . Tendrá que cambiar sus entradas para obtener el ángulo de orientación correcto.
bearing = atan2(sin(lon2-lon1)*cos(lat2), cos(lat1)*sin(lat2)in(lat1)*cos(lat2)*cos(lon2-lon1))
bearing = degrees(bearing)
bearing = (bearing + 360) % 360
La mayoría de estas respuestas están "redondeando" el radio de la tierra. Si los compara con otras calculadoras de distancia (como geopy), estas funciones estarán desactivadas.
Esto funciona bien:
lon1 = -103.548851
lat1 = 32.0004311
lon2 = -103.6041946
lat2 = 33.374939
def haversine(lat1, lon1, lat2, lon2):
R = 3959.87433 # this is in miles. For Earth radius in kilometers use 6372.8 km
dLat = radians(lat2 - lat1)
dLon = radians(lon2 - lon1)
lat1 = radians(lat1)
lat2 = radians(lat2)
a = sin(dLat/2)**2 + cos(lat1)*cos(lat2)*sin(dLon/2)**2
c = 2*asin(sqrt(a))
return R * c
print(haversine(lat1, lon1, lat2, lon2))
Puede resolver el problema del rumbo negativo agregando 360 °. Desafortunadamente, esto puede dar como resultado cojinetes de más de 360 ° para cojinetes positivos. Este es un buen candidato para el operador de módulo, así que en general debe agregar la línea
Bearing = (Bearing + 360) % 360
al final de tu método
Puedes probar lo siguiente:
from haversine import haversine
haversine((45.7597, 4.8422),(48.8567, 2.3508),miles = True)
243.71209416020253