1.什么是geodesy？

浩瀚的宇宙中，地球是我們賴以生存的家園。自古以來，人類一直對星球上的位置和彼此的距離著迷。無論是航海探險、貿易往來還是科學研究，精確計算兩個地點之間的距離都是至關重要的。?Geodesy：大地測量學的神奇力量?Geodesy，又稱大地測量學，是一門研究地球形狀、大小及其重力場的學科。在地球距離計算中，它扮演著至關重要的角色。Geodesy 的原理基于球面幾何。 首先，Geodesy 將地球近似為一個光滑的球體。然后，根據經緯度坐標，將兩個地點視為球面上的兩點。最后，使用球面距離公式：

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

其中，R 是地球半徑，φ1 和 φ2 分別是兩個地點的緯度，λ1 和 λ2 是兩個地點的經度，d 是兩點之間的距離。 通過這個公式，Geodesy 能夠快速準確地計算出地球上兩個經緯度坐標之間的距離。

2.代碼工程

實驗目標

• 1.利用數學公式計算
• 2.利用Java庫包Geodesy

pom.xml

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<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>

數學公式計算類

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();}}

庫包調用

底層原理也是基于公式計算，方便大家使用才封裝成包

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();}}

以上只是一些關鍵代碼，所有代碼請參見下面代碼倉庫

代碼倉庫

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

3.測試

編寫測試類

@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);
}

運行單元測試，發現2種計算方式誤差不大

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

4.引用

• 探索地球兩點間距離奧秘：深入剖析Geodesy和Geotools實現方法 - ByteZoneX社區
• Spring Boot集成geodesy實現距離計算 | Harries Blog?