Utilia

Fjarlægð milli hnita

Reiknaðu fjarlægð milli tveggja GPS-hnita með haversine- eða Vincenty-formúlu (WGS84), ásamt stefnu og miðpunkti, í km, mílum og sjómílum.

Punktur A
Punktur B

Tugagráður (48.8566, -74.006) eða gráður, mínútur, sekúndur (48°51'24"N, 48 51 24 N, 48°51.4'N). Suður og vestur eru neikvæð, eða notaðu N/S/A/V. Ef þú límir „breidd, lengd“ í breiddargráðureit fyllast báðir reitirnir.

Aðferð

Fjarlægð

–

–

Kílómetrar
–
Mílur
–
Sjómílur
–
Upphafsstefna
–
Lokastefna
–

Miðpunktur

–

Stórbaugsleið á ferningslaga hnitaneti (línur á 30° fresti). Punkturinn sýnir miðpunktinn.

Skref fyrir skref

Hvernig á að reikna fjarlægð milli tveggja hnita

  1. Sláðu inn Breiddargráða og Lengdargráða fyrir Punktur A og Punktur B. Tugagráður (48.8566, -74.006) og gráður, mínútur, sekúndur (48°51‘24”N, 48 51 24 N, 48°51.4’N) virka báðar. Suðlægar breiddargráður og vestlægar lengdargráður eru neikvæðar, eða þú getur bætt við bókstöfunum N, S, A og V í stað formerkis (A er austur og V er vestur).
  2. Ef þú afritaðir par eins og „48.8566, 2.3522“ af korti skaltu líma það í breiddargráðureit: tólið skiptir því og fyllir báða reitina.
  3. Veldu Aðferð: Haversine (kúla) eða Vincenty (WGS84-sporbaugur), og Eining fyrir aðalniðurstöðuna.
  4. Niðurstaðan uppfærist jafnóðum (Reikna gerir það sama). Þú færð Fjarlægð í kílómetrum, mílum og sjómílum, Upphafsstefna, Lokastefna og Miðpunktur leiðarinnar, í tugagráðum og í gráðum, mínútum og sekúndum.
  5. Línan undir aðalniðurstöðunni ber alltaf saman báðar aðferðirnar, svo þú sjáir hversu miklu lögun jarðar skiptir fyrir punktana tvo. Víxla A ⇄ B snýr leiðinni við, Afrita afritar fjarlægð, stefnu og miðpunkt, og Skref fyrir skref sýnir útreikninginn.

Netið fyrir neðan niðurstöðurnar teiknar stórbaugsleiðina á einföldu neti breiddar- og lengdargráða (ferningslaga vörpun). Á þessu flata neti virðist stysta leiðin oft bogin: flug frá París til New York stefnir í vestnorðvestur, sveigir í átt að Nýfundnalandi og lendir á suðvesturstefnu.

Haversine: fjarlægð á kúlu

Haversine-formúlan gefur stórbaugsfjarlægðina, stystu leið eftir yfirborði kúlu. Með breiddargráður φ og lengdargráður λ í radíönum:

  • a = sin²(Δφ/2) + cos φ₁ · cos φ₂ · sin²(Δλ/2)
  • c = 2 · atan2(√a, √(1 − a))
  • d = R · c

Þetta tól notar R = 6 371,0088 km, meðalgeisla jarðar samkvæmt IUGG. Þar sem jörðin er í raun örlítið fletjuð getur niðurstaða á kúlu skeikað um allt að 0,5%, sem er fullnægjandi fyrir flest ferðalög, flutninga og almenna fróðleiksfýsn. París (48.8566, 2.3522) til New York (40.7128, -74.006) gefur um 5 837 km með haversine.

Vincenty: fjarlægð á WGS84-sporbaugnum

GPS-hnit eru skilgreind á WGS84-sporbaugnum (hálfur langás a = 6 378 137 m, fletjun f = 1/298,257223563). Andhverfa formúla Vincentys leysir stystu leið á þessum sporbaug með ítrun og er nákvæm upp á um millimetra. Fyrir París til New York gefur hún um 5 853 km, um 16 km meira en kúlan. Munurinn á aðferðunum fer eftir stefnunni: leiðir eftir lengdarbaug og leiðir eftir miðbaug verða fyrir mismunandi áhrifum.

Ítrun Vincentys getur mistekist að ná samleitni fyrir nánast andstæða punkta (tvo staði nánast nákvæmlega hvorn á móti öðrum á hnettinum). Í því sjaldgæfa tilviki sýnir tólið athugasemd og notar haversine-niðurstöðuna í staðinn.

Stefna og miðpunktur

Upphafsstefnan er stefnan sem þú leggur af stað í, mæld réttsælis frá réttu norðri: 0° er norður, 90° austur, 180° suður, 270° vestur. Á stórbaug breytist stefnan á leiðinni, og þess vegna er lokastefnan líka sýnd: hún er stefnan þegar þú kemur á áfangastað B. Báðar eru réttar stefnur; til að stýra eftir segulkompás þarftu enn að taka tillit til staðbundinnar misvísunar.

Miðpunkturinn er punkturinn á miðri leiðinni, ekki meðaltal hnitanna. Með Vincenty er hann fundinn með því að ferðast hálfa fjarlægðina eftir sporbaugsgeódesíunni (beina formúla Vincentys).

Algengar spurningar

Hvora aðferðina ætti ég að velja?

Haversine er einföld og nógu góð fyrir flest not (skekkja undir 0,5%). Veldu Vincenty þegar þú þarft nákvæmni landmælinga eða flugforrita, eða þegar þú berð niðurstöðuna saman við landfræðileg upplýsingakerfi sem vinna á WGS84.

Er þetta akstursfjarlægð?

Nei. Þetta er fjarlægð „í loftlínu“ eftir yfirborði jarðar. Vegir, ár og flugleiðir gera raunverulegar ferðir lengri.

Hvernig umbreyti ég gráðum, mínútum og sekúndum í tugagráður?

Tugagráður = gráður + mínútur/60 + sekúndur/3600, með mínusmerki fyrir suður eða vestur. Til dæmis er 40°42‘46”N jafnt og 40 + 42/60 + 46/3600 ≈ 40,7128. Tólið sér um umbreytinguna og sýnir miðpunktinn á báðum sniðum.

Hvað er sjómíla?

Sjómíla er nákvæmlega 1 852 m. Hún var upphaflega ein bogamínúta af breiddargráðu, og þess vegna nota sjómenn og flugmenn hana með hnútum. Landmíla er 1 609,344 m.

Hvers vegna virðist leiðin bogin á kortinu?

Stysta leið á hnetti er stórbaugur. Flöt kort teygja svæðin nálægt pólunum, svo stórbaugur birtist sem ferill sem sveigir í átt að næsta pól. Á hnattlíkani myndi hann líta út fyrir að vera beinn.

Breytir hæð yfir sjó niðurstöðunni?

Tólið vinnur á yfirborði jarðar (eða sporbaugsins) og hunsar hæð. Fyrir tvo punkta nokkur hundruð metra yfir sjávarmáli eru áhrifin hverfandi.