猿问

在两个经纬度点之间生成更多点

在二维平面中,给定两个点(x1, y1)(x2, y2)N沿着两点之间的直线生成等距的点是直接的。这也适用于 3D 平面。

但是,我正在尝试弄清楚您将如何处理地理坐标点。为了进一步说明我的观点,假设你有一个点 A ,(latA, lonA)它代表它的纬度和经度,另一个点 B 代表它的纬度和经度(latB, lonB)。你将如何N在 A 和 B 之间生成点?是否有一个简单的库python可以实现这一目标?


慕的地10843
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www说

您可以直接使用 numpy 执行此操作。这个想法是使用 3D 空间的标准插值公式,如A + d * (B - A). 像这样计算的点位于 A 和 B 之间的弦上,但可以投影回球体。为了在角度上有一个均匀的分布,我们需要从角度到弦上距离的映射,就像这里的图中这显示了均匀间隔角度的弦位置,并使用以下代码生成以检查正确性,因为所有角度和三角函数都很容易弄乱。def embed_latlon(lat, lon):    """lat, lon -> 3d point"""    lat_, lon_ = np.deg2rad(lat), np.deg2rad(lon)    r = np.cos(lat_)    return np.array([        r * np.cos(lon_),        r * np.sin(lon_),        np.sin(lat_)    ]).Tdef project_latlon(x):    """3d point -> (lat, lon)"""    return (        np.rad2deg(np.arcsin(x[:, 2])),        np.rad2deg(np.arctan2(x[:, 1], x[:, 0]))    )def _great_circle_linspace_3d(x, y, n):    """interpolate two points on the unit sphere"""    # angle from scalar product    alpha = np.arccos(x.dot(y))    # angle relative to mid point    beta = alpha * np.linspace(-.5, .5, n)    # distance of interpolated point to center of sphere    r = np.cos(.5 * alpha) / np.cos(beta)    # distance to mid line    m = r * np.sin(beta)    # interpolation on chord    chord = 2. * np.sin(.5 * alpha)     d = (m + np.sin(.5 * alpha)) / chord    points = x[None, :] + (y - x)[None, :] * d[:, None]    return points / np.sqrt(np.sum(points**2, axis=1, keepdims=True))def great_circle_linspace(lat1, lon1, lat2, lon2, n):    """interpolate two points on the unit sphere"""    x = embed_latlon(lat1, lon1)    y = embed_latlon(lat2, lon2)    return project_latlon(_great_circle_linspace_3d(x, y, n))# example on equatorA = 0, 0.B = 0., 30.great_circle_linspace(*A, *B, n=5)(array([0., 0., 0., 0., 0.]), array([ 0. ,  7.5, 15. , 22.5, 30. ]))
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