如何利用经纬度坐标系统精确地计算两个地理位置之间的直线距离？

在地理信息系统（GIS）中，计算两点间的直线距离（也称为大圆距离或航程）可以使用赫尔默兹公式，它基于地球的平均半径约6371公里。假设我们有两个地点的经纬度，如经度lon1, 纬度lat1和经度lon2, 纬度lat2，其计算步骤如下：

1. 将角度转换为弧度：

   R = 6371  # 地球平均半径，单位为公里
   lon1_rad = math.radians(lon1)
   lat1_rad = math.radians(lat1)
   lon2_rad = math.radians(lon2)
   lat2_rad = math.radians(lat2)

2. 计算纬度差和经度差：

   dlon = lon2_rad - lon1_rad
   dlat = lat2_rad - lat1_rad

3. 使用Haversine公式计算距离：

   a = math.sin(dlat / 2)**2 + math.cos(lat1_rad) * math.cos(lat2_rad) * math.sin(dlon / 2)**2
   c = 2 * math.atan2(math.sqrt(a), math.sqrt(1 - a))
   distance = R * c

4. 返回结果，单位通常是公里。

完整的Python示例代码：

import math

def haversine_distance(lat1, lon1, lat2, lon2):
    R = 6371  # 地球平均半径
    dlon = lon2 - lon1
    dlat = lat2 - lat1
    a = math.sin(dlat / 2)**2 + math.cos(lat1) * math.cos(lat2) * math.sin(dlon / 2)**2
    c = 2 * math.atan2(math.sqrt(a), math.sqrt(1 - a))
    return R * c

distance = haversine_distance(lat1, lon1, lat2, lon2)