Wie berechne ich die Entfernung von einer GPX-Datei?

Question

Ich habe eine GPX file mit einer GPS-Spur. Jetzt möchte ich die Entfernung berechnen, die ich mit diesem Track zurückgelegt habe.

Was ist der beste Weg, dies zu berechnen?

Answer 1

Die traditionelle Methode zur Berechnung der Entfernung zwischen zwei Punkten (jedes Wegpunktpaar in Ihrer GPX-Datei) ist die Haversine-Formel.

Ich habe eine SQL Server-Funktion, die den Algorithmus implementiert. Dies sollte leicht in andere Sprachen übersetzt werden können:

create function dbo.udf_Haversine(@lat1 float, @long1 float, 
        @lat2 float, @long2 float) returns float begin 
    declare @dlon float, @dlat float, @rlat1 float, 
       @rlat2 float, @rlong1 float, @rlong2 float, 
       @a float, @c float, @R float, @d float, @DtoR float 

    select @DtoR = 0.017453293 
    select @R = 3959  -- Earth radius 

    select 
     @rlat1 = @lat1 * @DtoR, 
     @rlong1 = @long1 * @DtoR, 
     @rlat2 = @lat2 * @DtoR, 
     @rlong2 = @long2 * @DtoR 

    select 
     @dlon = @rlong1 - @rlong2, 
     @dlat = @rlat1 - @rlat2 

    select @a = power(sin(@dlat/2), 2) + cos(@rlat1) * 
        cos(@rlat2) * power(sin(@dlon/2), 2) 
    select @c = 2 * atn2(sqrt(@a), sqrt(1-@a)) 
    select @d = @R * @c 

    return @d 
end 

Dies gibt die Entfernung in Miles. Tauschen Sie den Erdradius kilometerweit aus.

Here ist eine tiefergehende Erklärung.

Bearbeiten: Diese Funktion ist schnell genug und genau genug, um Radiussuchen mit einer Postleitzahldatenbank durchzuführen. Es macht seit Jahren einen guten Job auf this site (aber es nicht mehr, da der Link jetzt unterbrochen ist).

Answer 2

Mike Gavaghan has an algorithm für Entfernungsberechnungen auf seiner Website. Es gibt eine C# - und auch eine JAVA-Version des Codes.

Answer 3

Delphi-Implementierung der Vincenty formulae kann here gefunden werden.

Answer 4

Hier ist eine Scala-Implementierung.

3958.761 ist die mean radius of the Earth in Meilen. Um ein Ergebnis in km (oder einer anderen Einheit) zu erhalten, ändern Sie einfach diese Zahl.

// The Haversine formula 
def haversineDistance(pointA: (Double, Double), pointB: (Double, Double)): Double = { 
    val deltaLat = math.toRadians(pointB._1 - pointA._1) 
    val deltaLong = math.toRadians(pointB._2 - pointA._2) 
    val a = math.pow(math.sin(deltaLat/2), 2) + math.cos(math.toRadians(pointA._1)) * math.cos(math.toRadians(pointB._1)) * math.pow(math.sin(deltaLong/2), 2) 
    val greatCircleDistance = 2 * math.atan2(math.sqrt(a), math.sqrt(1 - a)) 
    3958.761 * greatCircleDistance 
} 

// A sequence of gpx trackpoint lat,long pairs parsed from the track GPX data 
val trkpts: Seq[(Double, Double)] = { 
    val x = scala.xml.XML.loadString(track) 
    (x \\ "trkpt").map(trkpt => ((trkpt \ "@lat").text.toDouble, (trkpt \ "@lon").text.toDouble)) 
} 

// Distance of track in miles using Haversine formula 
val trackDistance: Double = { 
    trkpts match { 
    case head :: tail => tail.foldLeft(head, 0.0)((accum, elem) => (elem, accum._2 + haversineDistance(accum._1, elem)))._2 
    case Nil => 0.0 
    } 
} 

Answer 5

Diese Frage ist ziemlich alt, aber ich möchte eine Python-Option für die Vollständigkeit hinzufügen. GeoPy hat sowohl great-circle distance als auch Vincenty distance.