SpringBoot集成geodesy实现距离计算功能_Java

1.什么是geodesy？

浩瀚的宇宙中，地球是我们赖以生存的家园。自古以来，人类一直对星球上的位置和彼此的距离着迷。无论是航海探险、贸易往来还是科学研究，精确计算两个地点之间的距离都是至关重要的。 geodesy：大地测量学的神奇力量 geodesy，又称大地测量学，是一门研究地球形状、大小及其重力场的学科。在地球距离计算中，它扮演着至关重要的角色。geodesy 的原理基于球面几何。首先，geodesy 将地球近似为一个光滑的球体。然后，根据经纬度坐标，将两个地点视为球面上的两点。最后，使用球面距离公式：

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

其中，r 是地球半径，φ1 和 φ2 分别是两个地点的纬度，λ1 和 λ2 是两个地点的经度，d 是两点之间的距离。通过这个公式，geodesy 能够快速准确地计算出地球上两个经纬度坐标之间的距离。

2.代码工程

实验目标

1.利用数学公式计算
2.利用java库包geodesy

pom.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<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>

数学公式计算类

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();
  }


}

库包调用

底层原理也是基于公式计算，方便大家使用才封装成包

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();
    }

}

以上只是一些关键代码，所有代码请参见下面代码仓库

代码仓库

https://github.com/harries/springboot-demo

3.测试

编写测试类

@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);
}

运行单元测试，发现2种计算方式误差不大