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用经纬高计算两点间距离的C++编程
2023-07-07 06:49:03 深夜i     --     --
经纬高 计算 距离 C++编程

计算两点间距离是许多计算机应用程序中经常使用的一个问题。在地球上,这通常通过计算两点之间经过的曲面上的距离来实现,这就需要使用经纬高(latitude, longitude, altitude)坐标系统。本文将介绍如何使用C++编写一个计算两点间距离的程序。

为了计算两个地球上的点之间的距离,我们必须找到这些点的经纬高坐标。经度和纬度是用来描述地球表面位置的两个角度。经度是从本初子午线(通常是格林威治)开始测量的角度,向东为正,向西为负。纬度是从赤道开始测量的角度,向北为正,向南为负。高度是指地球表面以下的高度,通常以米为单位。

在C++中,我们可以使用两个结构体来表示一个经纬高坐标点,如下所示:


struct Location

  double latitude;  // 纬度(以度为单位)

  double longitude;  // 经度(以度为单位)

  double altitude;  // 高度(以米为单位)

;

struct Distance

  double value;    // 距离(以米为单位)

;

为了计算两个经纬高坐标点之间的距离,我们可以使用以下公式:


a = sin²(Δφ/2) + cos(φ1) * cos(φ2) * sin²(Δλ/2)

c = 2 * atan2(√a, √(1−a))

d = R * c

其中,`Δφ`是纬度之间的差距,`Δλ`是经度之间的差距,`φ1`和`φ2`是这两个点的纬度,`R`是地球的半径(通常为6371千米)。在程序中,我们可以使用以下代码来实现这个公式:


Distance computeDistance(Location location1, Location location2)

{

  double R = 6371;              // 地球的半径

  double phi1 = location1.latitude * M_PI/180;  // 将角度转换为弧度

  double phi2 = location2.latitude * M_PI/180;  // 将角度转换为弧度

  double deltaPhi = (location2.latitude - location1.latitude) * M_PI/180;

  double deltaLambda = (location2.longitude - location1.longitude) * M_PI/180;

  double a = sin(deltaPhi/2) * sin(deltaPhi/2) + cos(phi1)

    * cos(phi2) * sin(deltaLambda/2) * sin(deltaLambda/2);

  double c = 2 * atan2(sqrt(a), sqrt(1-a));

  double distance = R * c;

  return {distance};

}

在这个函数中,我们首先计算出每个坐标点的弧度值。然后我们计算出纬度和经度之间的差距,并将其转换为弧度值。然后,我们使用公式计算两个点之间的距离,并将结果返回。

这是一个简单的程序示例,演示了如何计算两个经纬高坐标点之间的距离。请注意,这个程序只适用于地球,对于其他天体,可能需要其他的公式。

  
  

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