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輸入計算

數學公式

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結果

大圓距離
10,848.81
公里
距離(英里) 6,741.14 mi
距離(海浬) 5,857.89 nmi
初始方位角(A 到 B) 25.1 deg
羅盤方位 NNE

這個計算器能做什麼

這項工具會找出地球表面上兩點之間的最短路徑,以及你一開始必須朝哪個方向前進才能沿著它行進。只要輸入 A 城市與 B 城市的經緯度,它就會回傳以公里、英里和海浬表示的大圓距離,並提供從正北(真北)順時針量起的初始方位角(前進方位),以及像 NNE(北北東)或 SW(西南)這類文字方位標示。

使用方法

請以十進位度數輸入每個地點的座標。緯度範圍從 -90(南)到 90(北);經度範圍從 -180(西)到 180(東)。輸入完成後按下計算,即可看到距離與方位。預設值為東京(A 城市)與紐約(B 城市)。

公式說明

距離採用數值上較穩定的半正矢(haversine)形式。設 \(\varphi\) 為以弧度表示的緯度、\(\lambda\) 為以弧度表示的經度,先計算 $$a = \sin^{2}\!\frac{\Delta\varphi}{2} + \cos\varphi_1\cdot\cos\varphi_2\cdot\sin^{2}\!\frac{\Delta\lambda}{2}$$ 再求出中心角 $$c = 2\cdot\operatorname{atan2}\!\left(\sqrt{a},\ \sqrt{1-a}\right).$$ 乘上地球平均半徑 \(R = 6371\) 公里即得距離。方位角則以橫向(cross-track)與縱向(along-track)分量取 \(\operatorname{atan2}\),使方位落在正確的象限,最後再標準化到 \([0, 360)\) 區間內。

在起點從北方沿順時針方向測量的初始方位角
初始方位角是在起點從真北沿順時針方向測量的方位。
地球儀顯示兩點之間的大圓弧以及緯度和經度角
大圓弧是球面上兩點之間的最短路徑。

實際範例:東京到紐約

以東京(35.6895, 139.6917)與紐約(40.7128, -74.0060)為例,半正矢計算出的中心角約為 \(1.7027\) 弧度,相當於約 10,849 公里、約 6,741 英里以及 5,858 海浬。初始方位約為 \(25.1\) 度,也就是沿著大圓朝北北東(NNE)方向前進。

常見問題

為什麼方位會隨路線改變?大圓路徑是最短路線,卻不是固定不變的羅盤航向;這裡顯示的方位角,只是起點處的初始方位。

準確度如何?本計算採用球體地球模型(\(R = 6371\) 公里)。像 Vincenty/WGS-84 這類橢球體模型大約再精準 0.5%,但計算也更為複雜。

如果兩點完全相同會怎樣?距離為 0,方位角則無法定義;此時計算器會回傳 0 度。

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