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カテゴリー【C/C++Google
【C/C++】三平方の定理で座標2点間の距離を求める
POSTED BY
2020-08-19

緯度経度表現の2点の座標間の距離をメートルで求めるサンプルです。

点と点をつないだ線の長さを求めるには三平方の定理(a*a+b*b)=(c*c)を使います。

つまり点aから垂線を点bの高さまで下ろし、そこから水平線を点bまで引きます。この垂線の2乗と水平線の2乗を足したものが、直接つないだ線の2乗に等しくなるというものです。

この直接つないだ線の2乗の平方根(2乗する前の値)が、直線距離そのものということになります。

C言語ライブラリヘッダmath.hに任意数値の平方根を求める関数sqrtがあるので、2点の緯度経度をこれにあてがえば距離が出ます。

以下ソースです。

C/C++distance.cGitHub Source
/*
GPS 座標操作関係
2座標間の直線距離(M)を求める
math.h/sqrtを使うためライブラリリンク-lmをつける
*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <math.h>

/* double lat,lon=度単位10進数 例=35.910722,139.459500 */
extern double com_get_distance( double lat_fr, double lon_fr, double lat_to, double lon_to ) {

  /* ミリ秒表記に変換 */
  int xfr = (int)(lon_fr * 3600000.0);
  int yfr = (int)(lat_fr * 3600000.0);
  int xto = (int)(lon_to * 3600000.0);
  int yto = (int)(lat_to * 3600000.0);

  double xof = xto - xfr;
  double yof = yto - yfr;

  if( xof < 0 ) xof *= (-1);
  if( yof < 0 ) yof *= (-1);

  xof *= 2.5; xof /= 100; yof *= 3.0; yof /= 100;

  return sqrt( xof * xof + yof * yof );
}

/* TEST MAIN
gcc -D_COM_DISTANCE_MAIN distance.c -lm
*/
#ifdef _COM_DISTANCE_MAIN
extern int main(int argc, char **argv) {

  double lat_fr = 35.721421, lon_fr = 139.706520; //目白駅
  double lat_to = 35.726476, lon_to = 139.694641; //椎名町駅
  double lat_fr2 = 35.733193, lon_fr2 = 139.698789; //要町駅
  double lat_to2 = 35.743295, lon_to2 = 139.678404; //小竹向原駅

  double distance = com_get_distance(lat_fr, lon_fr, lat_to, lon_to);
  double distance2 = com_get_distance(lat_fr2, lon_fr2, lat_to2, lon_to2);

  fprintf(stdout,"目白駅~椎名町駅 約 %.lf M\n",distance);
  fprintf(stdout,"要町駅~小竹向原駅 約 %.lf M\n",distance2);

  return 0;
}
#endif /* _COM_DISTANCE_MAIN */

いったん整数ミリ秒単位に変換して地球の丸みを考慮した近似値を乗じてから平方根関数sqrtにかけます。これの返却値が2点間の距離のメートル表現になります。

サンプルのコンパイル。算術関数sqrtを使うのでlibmをリンクします。

gcc -D_COM_DISTANCE_MAIN distance.c -lm

テスト実行

./a.out

目白駅~椎名町駅 約 1200 M
要町駅~小竹向原駅 約 2135 M

上記はあくまで直線距離で、Google Mapsは道を曲がって行くので誤差はありますが、Google Mapsでこの2つのルート・乗換を求めてもだいたい同じ距離になることが確認できます。

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