知经纬度计算两点精确距离

2011-04-14韩忠民

科技传播 2011年11期

关键词：经度经纬度纬度

韩忠民

吉林省延边地震台，吉林延吉 133003

0 引言

根据这些问题，用《Visual Basic》编写了《知经纬度计算两点精确距离》程序，使两点之间距离计算变得简单，为地震分析提供了方便而快捷的计算工具。

1 计算公式

国家地震局地球物理所编制的《近震分析》中可以知道，在地面上计算两点距离的一般方法有：

1）在大比例地图上直接测量

在地图上根据比例直接换算距离，方法比较简单。

2）已知两点的大地坐标计算距离

设两点大地坐标值为（x1,y1），（x2,y2）则：

2019年11月蓄水后，开挖半河床半河岸段(K0+0～K1+600，K4+200～K5)水面线以下部分，约150万m3，2019年11月～2020年8月，月平均开挖强度15万m3(开挖强度与填筑强度匹配，满足填筑要求)。

3）知两点的经纬度计算两点距离的近似公式

设定 A点（纬度φ1, 经度λ1）和1B 点（纬度φ2，经度λ2）则

式中Δ是两点之间距离，单位是度而不是弧度。

4）知两点经纬度计算两点距离的精确公式

设定 A点（纬度φ1, 经度λ1）和 B 点（纬度φ2，经度λ2）则

其中

这4种方法互相比较有如下特点：

第1种方法，直观易行，也是常用方法。即使要采用其他方法计算，也常常先直接测量一下大小，以便检查计算中因有效位数不够引起的计算误差或计算错误。

第2种方法，比起第一种方法还比较精确，计算也简单，但往往因查不到大地坐标值或坐标变换的数值而无法使用。

第3种方法，在书本上使用的较多。

第4种方法，计算较繁，特别是要求计算中的有效位数必须在六位以上，否则，计算误差影响很严重。但是，这种方法的原理不仅适用于近震，也适用于远震。

从上述4种方法的比较中可以知道，第4种方法虽然有计算繁、有效位数必须在六位以上等缺点，但非常适合地震分析中使用。此计算方法的缺点，完全可以用程序来克服。因此本程序编程采用了此计算方法。

2 使用说明

在Windows环境下运行《知经纬度计算两点精确距离》程序，则弹出如图1画面。

程序中设计了A点和 B点两个已知经纬度的输入栏。因在地震分析资料中经纬度单位是度或度、分来表示，所以设计了＜度为单位＞、＜度、分为单位＞两个输入栏。计算时根据给定单位的经纬度来输入即可，不必进行单位转换。

输入栏相应位置输入已知两点的经纬度之后，点击＜计算＞按钮，即可计算出两点之间距离，非常方便实用。

图1 程序界面

例如，已知A点纬度为34.06°即34°3.6'，经度为140.12°即140°7.2'；B点纬度为38.18°即38°10.8'，经度为21.98°即21°58.8'。则相应输入栏里输入数据后，点击＜计算＞按钮，则计算结果如图1。计算结果中可以看出以＜度为单位＞和＜度、分为单位＞计算结果一样，说明编程中单位转换是正确的。

3 几点说明

1）本程序运行需要安装《Visual Basic》程序；

2）程序中有两个＜计算＞按钮，可以分别进行不同单位的经纬度计算；

3）如果重新输入数据或计算下一个，点击＜清空＞按钮，则清空相应位置栏里所有数据，以便输入新的数据；

4）程序中有＜合并清空＞按钮，用于清空两个输入栏里所有数据；

5）输入栏中所有项必须有数据，如果缺一项，则程序不进行计算；

6）输入数据时，可以按＜Tab＞键把光标移动到下一个栏里，避免频繁使用鼠标；

7）计算结果以度和公里为单位显示，便于地震分析中使用；

8）＜计算结果＞栏是显示计算结果的地方，该处只能显示结果，无法输入数据。

4 计算结果验证

本程序计算结果的精度在地震分析或其他工程领域都很重要。从计算公式中可以知道，要求计算中的有效位数必须在六位以上，而实际程序中使用的有效位数达到了14位，完全符合要求。为了验证本程序编程是否正确、计算精度是否达到要求，首先，用计算器计算并且有效位数在六位以上，然后与程序计算结果相互比较。计算结果相差几乎零，说明本程序编程是正确的，精度也达到了要求，完全可以在地震分析中使用。