經緯度計算,別讓數學拖你後腿

已知一個的經度/緯度(long1, lat1),距離d(以KM為單位)和方位角α(以度為單位),求新的經度/緯度(long2, lat2)。

經緯度計算,別讓數學拖你後腿

圖1

這個問題在大地測量學中非常受歡迎。

舉個例子:點A(123.2329 , 32.5946 ),求北偏東45度方向,200千米處的點B(long2, lat2)經緯度。


在計算之前,首先要了解這幾點

1)地球不是一個標準的球體,它是一個兩極稍扁赤道略鼓的不規則球體。簡單來說,它更接近是一個橢圓。

2)由於(1),地球是沒有恆定的半徑,為了方便計算,我們這裡取平均距離,平均半徑 為6371.393千米,記為ARC

3)上面的平均半徑ARC是指球體半徑,你可以簡單理解為赤道圓半徑,緯度0度的那個切面的半徑。在一個球體裡面,離球心越遠,切面的半徑就越少。緯度就是一個以赤道平面為起點的線面角。知道球體半徑ARC,和線面角lat1(當前緯度),就可以求出切面的半徑了。則當前的緯度的切面半徑arc = ARC*cos(lat1)

經緯度計算,別讓數學拖你後腿

圖2

4)經緯度平移的角度計算。

在一個圓裡面,角度β: 弦比周長再乘360

經緯度計算,別讓數學拖你後腿

圖3

事實上,經度方向上,與緯度方向上的半徑r,與弦長是不一樣的。

結合圖1,圖2可以知道:

緯度:L=d*sinα,r=2π*ARC*cos(lat1) 半徑是當前緯度切面的半徑

經度:L=d*cosαr=2π*ARC 半徑是縱向切面的半徑,這裡取平均半徑

緯度β:d*sinα/[ARC*cos(lat1)*2π/360]

經度β:d*cosα/ (ARC *2π/360)

平移的角度加上原來的經緯度就得到新的經緯度了,最好就得到最終公式了

long2 =d*sinα/[ARC*cos(lat1)*2π/360]+ long1
lat2 = d*cosα/ (ARC *2π/360)+lat1


說了這麼多數學知識,你懂了多少?

不懂也沒有關係,回到Excel,其實就是設置函數公式的問題。

整理已知的條件如下。

起點經度(以度為單位)Long1 123.2329

起點的緯度(以度為單位)lat1 32.5946

方位角(以度為單位)α 45

距率(以KM為單位)d 200

平均半徑(以KM為單位)ARC 6371.393 (隱藏的條件)

把條件代入公式就可以得到結果。

經緯度計算,別讓數學拖你後腿

圖4

需要注意的是:

1)sinα中的α要轉換為弧度,這裡用了RADIANS(角度) 來轉換

2)π 直接用 Pi() 來表示


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