GPS坐标：一个点周围1公里的正方形区域

Question

我希望有人能提供一个方程，用于计算给定点周围1公里正方形（X从a.aaa到b.bbb，Y从c.ccc到c.ccc），例如lat = 53.38292839和lon = -6.1843984。我还需要计算距离该点2公里、5公里和10公里的正方形。

我已经尝试过谷歌搜索，但没有找到相关信息... 现在时间已经很晚了，希望在我深入研究三角学之前，有人可以轻松地解决这个问题...

我将在JavaScript中运行所有这些计算，但使用任何语言都可以。

- Eamorr

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你意识到，如果你的点接近极点，它们在大多数情况下不会是“正方形”的，特别是从字面上理解这个词？ - Paul Tomblin

你需要正方形还是半径就可以了？ - matthewaveryusa

@Paul Tomblin 是的，你说的“square”是正确的。就所有意图而言，我所说的这种简单的正方形对我来说已经足够了！ - Eamorr

@mna，我需要一个范围来在数据库中进行搜索。因此使用方括号。我不知道如何在线性数据库中搜索圆形。 - Eamorr

看一下这个答案：https://dev59.com/0XA65IYBdhLWcg3wrQh4#12997900 - Bobs

Answer 1

如果地球是完美的球体，根据基本三角学...

纬度线的间距在全球任何位置都是相同的，因为所有纬线长度相等。因此，1度纬度等于地球周长的1/360，即40075公里的1/360。

经线长度取决于纬度。纬度为l的经线长度为cos(l)*40,075公里。1度经线将是其的1/360。

因此，您可以从这个角度入手。假设您想要一个非常接近一平方公里的范围，您需要0.008983度纬度。

在您所在的53.38292839度纬度的例子中，经线长度将是cos（53.38292839）* 40075 = [约]23903.297公里长。因此，1公里是1 *（360/23903.297）= 0.015060度。

实际上，地球不是完美的球体，在赤道处膨胀。上述计算对于大多数有用的区域都给出了非常好的答案，但在极地附近可能会变得有些奇怪（在经/纬形状不再像地球仪上的矩形时）。例如，如果您在赤道上，假设的经线长度为0公里。因此，如何处理对它进行度数计数的需求将取决于您需要这些数字的原因。

- Tommy

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好的。吉姆的1英里等于0.014472纬度（或者相当于0.008983千米）似乎非常正确。非常感谢。 - Eamorr

注意：在计算cos（lat）时，请确保将lat转换为弧度，因为几乎所有编程语言在其Cos / Sin三角函数方法中使用弧度。 - Nagendra Rao

Answer 2

以下是我笔记中有关使用Android的十进制GPS的内容：

纬度和经度： 纽约市 40N 47 73W 58 40.783333 73.966667 华盛顿特区 38N 53 77W 02 38.883333 77.033333

计算得出距离为209英里！非常接近。

距离（英里）（x）= 69.1（lat2-lat1） 距离（英里）（y）= 53.0（long2-long1） 直线距离为sqrt（x2 + y2）...显然！@

每英里的纬度差= .014472 每英里的经度差= .018519

使用一个框作为近似值， 要在100英里范围内找到某人（100北/ 100南，100东/ 100西） 从0,0开始 -14.472 / + 14.472，-18.519 / 18.519

- Jim

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好的，所以delta_lat是0.014472英里，delta_lon是0.018519英里？太棒了，我只需要将其转换为公里，就可以解决问题了。非常感谢你。我还以为这会比那复杂得多呢！ - Eamorr

经度和纬度的距离不符合勾股定理，因为你是在曲面上追踪而不是平面上。查找半正矢公式以获得正确的结果 - 它并不完美，但您可以立即用大约五行代码重现它，然后将其移入到某个库中。 - Tommy

我知道这个，在200英里的范围内它运作得相当不错，这就是为什么我加了书签。它在服务器上很快。如果你想要更精确的东西...在这里！http://www.meridianworlddata.com/Distance-Calculation.asp - Jim

记住，如果您要使用正方形来使数据库查询可管理，则正方形中心的对角线长度可能比半径长50％...嗯，该怎么办？ - Jim

是的，我正在寻找一个正方形。感谢您的回复。 - Eamorr

Answer 3

给定中心点生成GPS正方形的简单方法是使用间接Vincenty算法。这里的Javascript代码展示了如何做到这一点 http://www.movable-type.co.uk/scripts/latlong.html。 使用圆形创建正方形并不难。正方形到每个点的距离相等。因此，给定一个中心点和距离，更改方位角为0或任何数取决于正方形的旋转，并增加90度或PI / 2弧度。每次增加90度，您将得到一个在圆形空间中的正方形。

我自己使用它来生成围绕中心点具有给定距离的GPS点。 .---. --/- --0-- -/-- .---.

- Evan O' Keeffe

Answer 4

简而言之

10公里 = 0.08999 从某个地理点的半径。这个计算仅基于纬度值，并且仅适用于具有WGS84投影的地理点。

更多细节

如果您想要更准确的答案，您必须通过构建某种函数来计算它。然而，即使考虑高度，墨卡托或不考虑，也不能保证完全准确。

注意事项

上面的值只是一个经验法则，因此不要将其用于关键应用程序。

参考资料

GIS StackExchange, 如何计算给定距离和纬度/经度的边界框, 答案由澳大利亚开发人员David提供

- Abel Callejo