GIS 经纬坐标下 测距 测面积

### GIS经纬坐标下的测距与测面积技术解析 #### 一、引言 地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种集成了多种空间数据处理技术的信息系统，它能够采集、存储、管理、分析和展示各种空间信息。在GIS领域中，测量两个地理位置之间的距离或计算某一区域的面积是常见的需求之一。本文将详细介绍如何利用经纬度坐标来实现测距与测面积的功能。 #### 二、经纬坐标与地球模型 地球并非完美的球体，而是一个略扁的椭球体。为了便于计算，通常将其视为一个球体，并定义了地球半径。在给定的代码片段中，地球的平均半径被设定为`6371.004`千米。 #### 三、测距算法详解 测距功能主要涉及到了地球表面两点之间的距离计算。在经纬坐标体系中，可以通过Haversine公式来估算两点间的大圆距离。 ##### Haversine公式介绍 Haversine公式是一种用于计算地球上两点之间大圆距离的方法，适用于任何两点之间的距离计算。其核心思想是利用两地点的经纬度值计算它们之间的大圆弧距离。具体步骤如下： 1. **转换经纬度**：首先需要将经纬度从度转换成弧度。 2. **计算角差**：求出两个位置点的纬度之差以及经度之差。 3. **应用Haversine公式**：根据角度差和地球半径计算出两点间的直线距离。 ##### 代码解读 在提供的代码中，`getDistance`函数实现了上述过程： ```java public static function getDistance(loc1:Location, loc2:Location):Number { var radLat1:Number = rad(loc1.lat); var radLat2:Number = rad(loc2.lat); var a:Number = radLat1 - radLat2; var b:Number = rad(loc1.lon) - rad(loc2.lon); var s:Number = 2 * Math.asin(Math.sqrt(Math.pow(Math.sin(a / 2), 2) + Math.cos(radLat1) * Math.cos(radLat2) * Math.pow(Math.sin(b / 2), 2))); s = s * EARTH_RADIUS; return s; } ``` 其中，`rad`方法用于将角度转换为弧度： ```java public static function rad(value:Number):Number { return value * Math.PI / 180.0; } ``` #### 四、测面积算法详解 在GIS中，计算特定区域的面积同样是一个重要功能。对于不规则形状的区域，可以采用多边形逼近法进行面积估计。 ##### 多边形逼近法原理 该方法基于积分原理，通过对多边形顶点的经纬度进行处理，得到各顶点对应的弧度值，然后利用积分方法计算出多边形的面积。 ##### 代码解读 在提供的代码中，`getArea`函数实现了基于多边形逼近法的面积计算： ```java public static function getArea(linearRing:LinearRing):Number { var sum:Number = 0.0; var len:int = linearRing.componentsLength; for (var i:int = 0; i < len; i++) { var k1:int = (i + 1) % len; var k2:int = (len + i - 1) % len; var pk1:Point = linearRing.componentByIndex(k1) as Point; var pk2:Point = linearRing.componentByIndex(k2) as Point; var pi:Point = linearRing.componentByIndex(i) as Point; sum += (rad(pk2.x) - rad(pk1.x)) * Math.sin(rad(pi.y)); } return Math.abs(-(Math.pow(EARTH_RADIUS, 2) / 2) * sum); } ``` 此方法中，`linearRing`表示一个多边形的闭合环路，通过遍历每个顶点并计算相邻顶点之间的面积贡献值来获得总面积。 #### 五、总结 本文详细介绍了GIS中基于经纬坐标的测距与测面积方法，包括Haversine公式的应用以及多边形逼近法的实现。这些技术对于地理信息系统的开发具有重要的实用价值。通过上述方法，可以在实际项目中有效地解决地理坐标相关的距离和面积计算问题。