java 计算点到线的垂直距离 坐标系为wgs84
时间: 2024-03-16 17:41:52 浏览: 151
计算 WGS84 坐标系下某点到一条直线的垂直距离可以采用以下步骤:
1. 根据直线的两个点的经纬度坐标,计算出它们在地球上的三维坐标。
2. 计算直线的方向向量。直线的方向向量可以通过两点的坐标相减得到:
AB = (Xb - Xa, Yb - Ya, Zb - Za)
其中,A 和 B 分别为直线上的两个点的坐标,AB 为直线的方向向量。
3. 计算出点在地球上的三维坐标。
4. 计算点到直线所在平面的距离。点到直线所在平面的距离可以通过点到直线的距离在直线方向上的投影得到:
d = |(P - A) × AB| / |AB|
其中,P 表示点的坐标,× 表示向量的叉积,|·| 表示向量的模长,AB 表示直线的方向向量。
5. 将点到直线所在平面的距离投影到直线上,得到垂直距离。
h = |(P - A) · AB| / |AB|
其中,· 表示向量的点积。
具体的 Java 代码实现可以参考以下示例:
```
public static double distance(double lat1, double lng1, double lat2, double lng2, double lat3, double lng3) {
// 计算三维坐标
double[] a = toCartesian(lat1, lng1);
double[] b = toCartesian(lat2, lng2);
double[] c = toCartesian(lat3, lng3);
// 计算直线的方向向量
double[] ab = {b[0] - a[0], b[1] - a[1], b[2] - a[2]};
// 计算点到直线所在平面的距离
double[] ap = {a[0] - c[0], a[1] - c[1], a[2] - c[2]};
double[] n = cross(ab, ap);
double d = dot(n, ap) / length(n);
// 计算垂直距离
double h = dot(ab, ap) / length(ab);
return Math.sqrt(d * d - h * h);
}
// 将经纬度转换为三维坐标
public static double[] toCartesian(double lat, double lng) {
double R = 6378137; // 地球半径
double e = 0.0818191908426; // 第一偏心率
double N = R / Math.sqrt(1 - e * e * Math.sin(lat) * Math.sin(lat));
double x = (N + 0) * Math.cos(lat) * Math.cos(lng);
double y = (N + 0) * Math.cos(lat) * Math.sin(lng);
double z = (N * (1 - e * e) + 0) * Math.sin(lat);
return new double[]{x, y, z};
}
// 计算向量的叉积
public static double[] cross(double[] a, double[] b) {
return new double[]{a[1] * b[2] - a[2] * b[1], a[2] * b[0] - a[0] * b[2], a[0] * b[1] - a[1] * b[0]};
}
// 计算向量的点积
public static double dot(double[] a, double[] b) {
return a[0] * b[0] + a[1] * b[1] + a[2] * b[2];
}
// 计算向量的模长
public static double length(double[] a) {
return Math.sqrt(a[0] * a[0] + a[1] * a[1] + a[2] * a[2]);
}
```
其中,lat1 和 lng1 表示点的经纬度坐标,lat2 和 lng2 表示直线上的一点的经纬度坐标,lat3 和 lng3 表示直线上的另一点的经纬度坐标。函数返回值为点到直线的垂直距离。
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