已知一個的經度/緯度(long1, lat1),距離d(以KM為單位)和方位角α(以度為單位),求新的經度/緯度(long2, lat2)。
圖1
這個問題在大地測量學中非常受歡迎。
舉個例子:點A(123.2329 , 32.5946 ),求北偏東45度方向,200千米處的點B(long2, lat2)經緯度。
在計算之前,首先要了解這幾點
1)地球不是一個标準的球體,它是一個兩極稍扁赤道略鼓的不規則球體。簡單來說,它更接近是一個橢圓。
2)由于(1),地球是沒有恒定的半徑,為了方便計算,我們這裡取平均距離,平均半徑 為6371.393千米,記為ARC
3)上面的平均半徑ARC是指球體半徑,你可以簡單理解為赤道圓半徑,緯度0度的那個切面的半徑。在一個球體裡面,離球心越遠,切面的半徑就越少。緯度就是一個以赤道平面為起點的線面角。知道球體半徑ARC,和線面角lat1(當前緯度),就可以求出切面的半徑了。則當前的緯度的切面半徑arc = ARC*cos(lat1)
圖2
4)經緯度平移的角度計算。
在一個圓裡面,角度β: 弦比周長再乘360
圖3
事實上,經度方向上,與緯度方向上的半徑r,與弦長是不一樣的。
結合圖1,圖2可以知道:
緯度:L=d*sinα,r=2π*ARC*cos(lat1) 半徑是當前緯度切面的半徑
經度:L=d*cosα,r=2π*ARC 半徑是縱向切面的半徑,這裡取平均半徑
緯度β:d*sinα/[ARC*cos(lat1)*2π/360]
經度β:d*cosα/ (ARC *2π/360)
平移的角度加上原來的經緯度就得到新的經緯度了,最好就得到最終公式了
long2 =d*sinα/[ARC*cos(lat1)*2π/360] long1
lat2 = d*cosα/ (ARC *2π/360) lat1
說了這麼多數學知識,你懂了多少?
不懂也沒有關系,回到Excel,其實就是設置函數公式的問題。
整理已知的條件如下。
起點經度(以度為單位)Long1 123.2329
起點的緯度(以度為單位)lat1 32.5946
方位角(以度為單位)α 45
距率(以KM為單位)d 200
平均半徑(以KM為單位)ARC 6371.393 (隐藏的條件)
把條件代入公式就可以得到結果。
圖4
需要注意的是:
1)sinα中的α要轉換為弧度,這裡用了RADIANS(角度) 來轉換
2)π 直接用 Pi() 來表示
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