Java 在两个 GPS 坐标之间的角度移动

Question

我有一个用例，我需要生成 GPS 坐标以覆盖特定区域(由 GPS 坐标列表标记)。

所以我需要生成坐标。我测试并实现了以下功能:

//determines wether a Waypoint is inside the specified area
public boolean isInsideArea(Waypoint waypoint)

 public double distanceInKmBetweenGPSCoordinates(Waypoint from, Waypoint to)

 public double[] calculateCoordinatesAfterMove(Waypoint waypoint, double dx, double dy)

这是我如何为正方形(或近似正方形)生成坐标的天真实现:

public static List<drone.Waypoint> addAutoGeneratedWaypoints(List<Waypoint> polygon_lat_long_pairs) {
        List<Waypoint> waypoints = new ArrayList<>();

        AreaTester tester = new GPSPolygonTester(polygon_lat_long_pairs);
        GPSCoordinateCalculator coordinateCalculator = new GPSCoordinateCalculator();
        CustomGPSMapper mapper = new CustomGPSMapper();

        boolean finish = false;
        String mode = "r";
        Waypoint prev = polygon_lat_long_pairs.get(0);
        int count = 0;
        double distanceDown = mapper.distanceInKmBetweenGPSCoordinates(polygon_lat_long_pairs.get(2), polygon_lat_long_pairs.get(3));
        double travelledDown = 0;
        while (!finish) {
            if (mode.equals("r")) {
                double[] nextA = coordinateCalculator.calculateCoordinatesAfterMove(prev.getPosition().getLatitude(), prev.getPosition().getLongitude(), 5.0, 0.0);
                Waypoint next = new DefaultWaypoint(nextA[0], nextA[1]);
                if (tester.isInsideArea(next)) {
                    System.out.println("Waypoint was in area");
                    waypoints.add(next);
                    prev = next;
                } else {
                    System.err.println("Left area, switching position");
                    mode = "l";
                    double[] nextB = coordinateCalculator.calculateCoordinatesAfterMove(prev.getPosition().getLatitude(), prev.getPosition().getLongitude(), 0.0, -3.0);
                    Waypoint next2 = new DefaultWaypoint(nextB[0], nextB[1]);
                    waypoints.add(next2);
                    travelledDown += mapper.distanceInKmBetweenGPSCoordinates(prev, next);
                    prev = next2;
                }
                count++;
            } else {
                double[] nextA = coordinateCalculator.calculateCoordinatesAfterMove(prev.getPosition().getLatitude(), prev.getPosition().getLongitude(), -5.0, 0.0);
                Waypoint next = new DefaultWaypoint(nextA[0], nextA[1]);
                if (tester.isInsideArea(next)) {
                    waypoints.add(next);
                    prev = next;
                } else {
                    System.out.println("Left are, switching");
                    mode = "r";
                    double[] nextB = coordinateCalculator.calculateCoordinatesAfterMove(prev.getPosition().getLatitude(), prev.getPosition().getLongitude(), 0.0, -3.0);
                    Waypoint next2 = new DefaultWaypoint(nextB[0], nextB[1]);
                    waypoints.add(next2);
                    travelledDown += mapper.distanceInKmBetweenGPSCoordinates(prev, next);
                    prev = next2;
                }
                count++;
            }
            if (travelledDown >= distanceDown) {
                finish = true;
            }
        }

        List<de.dhbw.drone.waypoints.Waypoint> mapped = waypoints.stream().map(p -> new de.dhbw.drone.waypoints.Waypoint(p)).collect(Collectors.toList());
        return mapped;

当它沿着正方形的右侧/左侧移动时，我停止算法。

但是，如果标记区域的形状不是正方形并且有斜线，我会很挣扎。

因此我必须使用轴承移动，如下图所示:

当我可以将这个角度添加到我的运动中时，我可以对每个形状的区域使用这个算法，从而产生以下路径:

有人能帮我如何以米为单位移动这个特定角度的距离，如何计算两个 GPS 坐标之间的角度，以及如何计算转边后的角度吗？ (从右到左而不是从左到右，反之亦然)。还是可以通过计算 angle(point1, point2) 和 angle(point2, point1) 来解决？

Answer 1

要计算从一个坐标到另一个坐标的方位角并指向给定的距离 m，您可以使用来自 latlong page 的公式(方位和目的地部分)

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您可以使用通常在二维多边形光栅化中实现的相同方法。

横线在内存中是连续的，填充横线是最可靠的方法。

例如，在您的情况下，您可以使用恒定纬度的线。

按纬度对地球多边形的顶点进行排序，并将顶点纬度值之间的范围分开，然后用点序列 (plane example) 填充生成的“梯形”

有时(复杂的多边形等)使用拒绝方法会更简单 - 在描述的矩形中生成网格点并忽略多边形之外的网格点。