Django - 如何计算两个位置之间的距离？

Question

我在我的Django应用里有一些注册用户，我想简单地根据他们的邮政编码来计算两个用户之间的地理距离，然后根据这个距离来排序一个列表。我想这个功能在Django里可能并没有直接提供。我在寻找一些解决方案时，发现了geodjango，但感觉这个工具可能对我来说有点复杂，超出了我的需求。

Answer 1

http://code.google.com/apis/maps/documentation/directions/

你可以为每个地点获取路线。总的距离会被提供出来。这个接口的输出格式好像是JSON；你可以选择在服务器端解析这个答案，或者用JavaScript来计算距离。

Answer 2

这是对@Sven Marnach在（目前被接受的）答案中发布的代码的详细评论。

以下是来自zip项目网站的原始代码，我对缩进进行了编辑：

from math import *
def calcDist(lat_A, long_A, lat_B, long_B):
    distance = (sin(radians(lat_A)) *
        sin(radians(lat_B)) +
        cos(radians(lat_A)) *
        cos(radians(lat_B)) *
        cos(radians(long_A - long_B)))
    distance = (degrees(acos(distance))) * 69.09
    return distance

Sven发布的代码：

from math import sin, cos, radians, degrees

def calc_dist(lat_a, long_a, lat_b, long_b):
    lat_a = radians(lat_a)
    lat_b = radians(lat_b)
    distance = (sin(lat_a) * sin(lat_b) +
                cos(lat_a) * cos(lat_b) * cos(long_a - long_b))
    return degrees(acos(distance)) * 69.09

问题1：无法运行：需要导入acos。

问题2：错误的答案：在倒数第二行需要将经度差转换为弧度。

问题3：变量名“distance”用得不太准确。这个量实际上是从地球中心到输入点的两条线之间的角度的余弦值。应该改为“cos_x”。

问题4：不需要将角度x转换为度数。只需将x乘以地球的半径，单位可以是公里、海里或“法定英里”。

修正这些问题后，我们得到：

from math import sin, cos, radians, acos

# http://en.wikipedia.org/wiki/Earth_radius
# """For Earth, the mean radius is 6,371.009 km (˜3,958.761 mi; ˜3,440.069 nmi)"""
EARTH_RADIUS_IN_MILES = 3958.761

def calc_dist_fixed(lat_a, long_a, lat_b, long_b):
    """all angles in degrees, result in miles"""
    lat_a = radians(lat_a)
    lat_b = radians(lat_b)
    delta_long = radians(long_a - long_b)
    cos_x = (
        sin(lat_a) * sin(lat_b) +
        cos(lat_a) * cos(lat_b) * cos(delta_long)
        )
    return acos(cos_x) * EARTH_RADIUS_IN_MILES

注意：修正了问题1和问题2后，这就是通常实现的“球面余弦定律”。对于像“两个美国邮政编码之间的距离”这样的应用是可以的。

注意事项1：对于像从你家门口到街道这样的小距离，它的精确度不高，甚至可能会给出一个非零的距离，或者在两个点完全相同的情况下抛出异常（cos_x > 1.0）；这种情况可以特别处理。

注意事项2：如果两个点是对跖点（直线经过地球中心），可能会抛出异常（cos_x < -1.0）。如果有人对此担心，可以在调用acos(cos_x)之前检查cos_x。

示例：

从SFO（37.676, -122.433）到NYC（40.733, -73.917）

calcDist -> 2570.7758043869976
calc_dist -> 5038.599866130089
calc_dist_fixed -> 2570.9028268899356

一个美国政府网站（http://www.nhc.noaa.gov/gccalc.shtml） -> 2569

这个网站（http://www.timeanddate.com/worldclock/distanceresult.html?p1=179&p2=224），我从中获取了SFO和NYC的坐标， -> 2577

Answer 3

根据tcarobruce的建议，我把之前的评论整理成了一个回答：

邮政编码数据库项目提供了美国邮政编码的经纬度数据，可以以SQL或CSV格式下载。他们还提供了以下用于计算距离的代码（我稍微做了一些修改）：

from math import sin, cos, radians, degrees, acos

def calc_dist(lat_a, long_a, lat_b, long_b):
    lat_a = radians(lat_a)
    lat_b = radians(lat_b)
    long_diff = radians(long_a - long_b)
    distance = (sin(lat_a) * sin(lat_b) +
                cos(lat_a) * cos(lat_b) * cos(long_diff))
    return degrees(acos(distance)) * 69.09

请注意，计算结果是以法定英里为单位的。

编辑：感谢John Machin的指正。