根据距离和方向计算点

Question

我想使用GeoDjango或GeoPy根据方向和距离计算一个点。

例如，如果我的点是（-24680.1613，6708860.65389），我想使用Vincenty距离公式找出北1KM，东1KM，苏尔1KM和西1KM的点。

我能找到的最接近的东西是distance.py（https://code.google.com/p/geopy/source/browse/trunk/geopy/distance.py?r=105）中的“目标”函数。尽管我在任何地方都找不到此文档，但我仍想弄清楚如何使用它。

任何帮助深表感谢。

Answer 1

编辑2

好的，有一个带有geopy的即用型解决方案，只是没有充分记录在案：

import geopy
import geopy.distance

# Define starting point.
start = geopy.Point(48.853, 2.349)

# Define a general distance object, initialized with a distance of 1 km.
d = geopy.distance.VincentyDistance(kilometers = 1)

# Use the `destination` method with a bearing of 0 degrees (which is north)
# in order to go from point `start` 1 km to north.
print d.destination(point=start, bearing=0)

输出为48 52m 0.0s N, 2 21m 0.0s E（或Point(48.861992239749355, 2.349, 0.0)）。

90度的方位角对应于东，180度的方位角对应于南，依此类推。

较旧的答案：

一个简单的解决方案是：

def get_new_point():
    # After going 1 km North, 1 km East, 1 km South and 1 km West
    # we are back where we were before.
    return (-24680.1613, 6708860.65389)

但是，我不确定这是否完全符合您的目的。

好的，说真的，您可以开始使用geopy。首先，您需要在geopy已知的坐标系中定义起点。乍一看，您似乎不能只是将某个距离“增加”到某个方向。我认为原因是，距离的计算是一个没有简单逆解的问题。或者我们将如何反转https://code.google.com/p/geopy/source/browse/trunk/geopy/distance.py#217中measure定义的功能？

因此，您可能需要采取迭代方法。

如此处所述：您可以像这样计算两个给定点之间的距离：

pt1 = geopy.Point(48.853, 2.349)
pt2 = geopy.Point(52.516, 13.378)
# distance.distance() is the  VincentyDistance by default.
dist = geopy.distance.distance(pt1, pt2).km

如果向北走一公里，您会反复将纬度更改为正方向，并对照距离进行检查。您可以使用简单的迭代求解器（例如SciPy）自动执行此方法：只需geopy.distance.distance().km - 1通过http://docs.scipy.org/doc/scipy/reference/optimize.html#root-
finding中
列出的优化器之一找到的根。

我认为很明显，您可以通过将纬度更改为负方向来向南移动，而通过更改经度则可以向西和向东移动。

我没有进行此类地理计算的经验，仅当没有简单的直接方法“向北”行驶一定距离时，这种迭代方法才有意义。

编辑： 我的建议的示例实现：

import geopy
import geopy.distance
import scipy.optimize


def north(startpoint, distance_km):
    """Return target function whose argument is a positive latitude
    change (in degrees) relative to `startpoint`, and that has a root
    for a latitude offset that corresponds to a point that is 
    `distance_km` kilometers away from the start point.
    """
    def target(latitude_positive_offset):
        return geopy.distance.distance(
            startpoint, geopy.Point(
                latitude=startpoint.latitude + latitude_positive_offset,
                longitude=startpoint.longitude)
            ).km - distance_km
    return target


start = geopy.Point(48.853, 2.349)
print "Start: %s" % start

# Find the root of the target function, vary the positve latitude offset between
# 0 and 2 degrees (which is for sure enough for finding a 1 km distance, but must
# be adjusted for larger distances).
latitude_positive_offset = scipy.optimize.bisect(north(start, 1),  0, 2)


# Build Point object for identified point in space.
end = geopy.Point(
    latitude=start.latitude + latitude_positive_offset,
    longitude=start.longitude
    )

print "1 km north: %s" % end

# Make the control.
print "Control distance between both points: %.4f km." % (
     geopy.distance.distance(start, end).km)

输出：

$ python test.py 
Start: 48 51m 0.0s N, 2 21m 0.0s E
1 km north: 48 52m 0.0s N, 2 21m 0.0s E
Control distance between both points: 1.0000 km.