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在WGS84地球椭球上计算大地距离:快速确定坐标间的大距MATLAB实现

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简介:
本研究探讨了利用MATLAB在WGS84地球椭球模型中高效计算两点间的大地距离的方法,提供了一种简洁而精确的算法实现方案。 1975年,Vincenty发表了一种快速收敛算法用于计算椭球体地球上点之间的距离,并且该算法的精确度达到了毫米级别。自此以后,他的算法在大地测量学和工程领域得到了广泛应用。经过调整以确保其在所有情况下都能成功收敛(原始版本存在少数异常情况下的失败),我在此处提供了MATLAB形式的代码实现。此函数本身无需Mapping Toolbox支持,但我在注释中包含了一个使用该工具箱来对比本算法与球形地球距离计算精度的部分(这部分已被注释掉)。需要注意的是,在Mathworks提供的Mapping Toolbox中采用了一种快速但不够精确的方法进行椭球上大地测量距离的计算。而此功能则能够提供既快又极其精准的结果,请参阅代码中的相关说明获取更多信息。

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  • WGS84MATLAB
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    本研究探讨了利用MATLAB在WGS84地球椭球模型中高效计算两点间的大地距离的方法,提供了一种简洁而精确的算法实现方案。 1975年,Vincenty发表了一种快速收敛算法用于计算椭球体地球上点之间的距离,并且该算法的精确度达到了毫米级别。自此以后,他的算法在大地测量学和工程领域得到了广泛应用。经过调整以确保其在所有情况下都能成功收敛(原始版本存在少数异常情况下的失败),我在此处提供了MATLAB形式的代码实现。此函数本身无需Mapping Toolbox支持,但我在注释中包含了一个使用该工具箱来对比本算法与球形地球距离计算精度的部分(这部分已被注释掉)。需要注意的是,在Mathworks提供的Mapping Toolbox中采用了一种快速但不够精确的方法进行椭球上大地测量距离的计算。而此功能则能够提供既快又极其精准的结果,请参阅代码中的相关说明获取更多信息。
  • WGS84矢量与方位角:及正反方位角-MATLAB
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    本文介绍了如何使用MATLAB在WGS84地球椭球模型下,精确地计算两点之间的矢量大地距离以及正反方位角的方法和代码实现。 1975年,Vincenty发表了一种快速收敛算法用于计算椭球地球上任意两点之间的距离,并且该算法的精度可以达到毫米级别。自那时以来,在地理测量学及工程领域中得到了广泛应用。通过调整以确保在所有情况下都能成功收敛(原版在某些极端条件下可能会失败),并解决了方位象限模糊问题以及实现了矢量化后,我将其用MATLAB形式进行了实现。 此函数无需依赖映射工具箱即可运行,并且我在帮助文档中提供了与该工具箱的比较信息。它能够提供快速而精确的结果。请参阅代码中的注释以获取参考文献和更多详情说明。对于之前下载了较早版本算法的用户,由于当时没有矢量化代码及方位角计算功能:感谢您的反馈和支持。 Michael Craymer, 2005年9月
  • VDISTINV:通过给起点、方位角和线终点位置 - MATLAB开发
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    VDISTINV是一款MATLAB工具箱,用于计算在地球椭球体上从已知起始点出发,根据给定的方位角和距离,精确确定测地线上终点位置。 此函数解决了“正向测地线问题”,即在给定起点、路径长度以及起始方位角的情况下,在椭圆地球上计算最短距离路径的端点。 为响应用户需求,该函数在数值上反转了先前发布的VDIST函数(VDIST使用Vincenty于1975年的算法解决了两个已知点间距离和方位角的“逆测地线问题”)。尽管通过数值反演VDIST来解决前向问题是不够高效的,但它提供了一个快速解决方案,并且还展示了如何在Matlab中进行函数求逆。 需要注意的是,在椭球体上基本对映点之间计算的距离对于方位角的小变化非常敏感,因此应避免使用这些点(会给出警告)。在其他情况下,默认精度设置为大约1/2的一千兆分之一。此功能已通过测试,但不提供任何保证;使用时请自行承担风险。 该函数由迈克尔·克莱德于2006年4月撰写。
  • GeoDistance:MATLAB表面
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    GeoDistance是一款用于MATLAB的工具箱,专门设计用来精确计算地球上任意两点间的最短距离。通过经纬度输入,用户可以轻松获得两点间沿大圆路径的距离,广泛应用于地理信息系统和遥感领域。 M文件计算地球表面两点之间的距离,并使用不同的椭球参数。现在它适用于矢量计算。
  • MATLAB开发——基于WGS84水准面
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    本项目利用MATLAB编程实现基于WGS84坐标系的大地方位计算,精确求解地球表面两点间的最短距离,适用于地理信息系统及卫星导航等领域。 MATLAB开发:使用WGS84大地水准面快速计算椭球面上坐标间的大地距离。
  • WGS84系中利用经纬度
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    本文介绍了如何在WGS84地理坐标系统下,通过给定两点的经度和纬度数据,应用特定算法准确地计算这两点之间的直线距离。 在WGS84坐标系下可以根据经纬度计算两点之间的距离;如果使用Xian80坐标系,则需要先进行坐标转换。
  • Java编程
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    本文章介绍如何使用Java编写程序来精确计算地球上任意两个地理坐标之间的直线距离,并探讨了几种不同的算法实现方式。 Java实现计算地理坐标之间的距离主要是通过计算两经纬度点之间的距离来实现。需要的小伙伴可以参考这种方法。
  • 测量学】用Python编程和空直角转换(附流程图)
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    本教程详解如何运用Python编程进行大地坐标与空间直角坐标间的转换,结合椭球大地测量学原理,并提供清晰的流程图辅助理解。适合地理信息系统开发人员学习参考。 使用Python编写程序来实现大地坐标与空间直角坐标的转换,并采用CGCS2000国家大地坐标系的椭球参数数据。该程序具有以下功能:①根据某点的大地坐标(L,B,H),计算出相应的大地空间直角坐标(X,Y,Z);②依据某点的空间直角坐标(X,Y,Z),推算其对应的大地坐标(L,B,H)。
  • 测量学】用Python编写和空直角转换代码
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    本项目利用Python实现椭球大地坐标与空间直角坐标的相互转换算法,适用于地理信息科学及测绘工程领域。 使用Python编写程序来实现大地坐标与空间直角坐标的转换功能,基于CGCS2000国家大地坐标系的椭球参数。该程序的主要功能包括: 1. 根据给定的某点大地坐标(L,B,H),计算出相应的大地空间直角坐标(X,Y,Z); 2. 反之亦然,根据已知的空间直角坐标(X,Y,Z),求得对应的大地坐标(L,B,H)。
  • 基于经纬度两点JavaScript代码
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    本文章提供了一种使用JavaScript编程语言来根据地球上任意两点的经纬度坐标计算这两点之间的直线距离的方法和源代码。 最近用到了根据经纬度计算地球表面两点间距离的公式,并且使用JS实现了一下。 计算地球上任意两点间的距离有两种方法: 第一种是假设地球是一个光滑的球体,然后计算这两点之间的大圆距离(The Great Circle Distance)。 该公式的JavaScript实现如下: ```javascript var EARTH_RADIUS = 6378137.0; // 单位为米 function getRad(d) { return d * Math.PI / 180.0; } ``` 以上代码定义了地球的平均半径以及一个用于将角度转换成弧度的函数。