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输入计算

数学公式

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结果

大圆距离
5,570.22
公里
英里 3,461.17 mi
海里 3,007.68 nmi
采用的地球半径 6,371 公里(平均值)

什么是大圆距离?

大圆距离是指球面上两点之间沿表面测量的最短路径。在地球上,飞机或船舶为缩短航程通常就会沿着这条路线行驶。由于地球近似为一个球体,两组坐标之间的"直线"实际上会沿着地球表面弯曲——所谓大圆,就是能够同时穿过这两点的最大圆所对应的那段弧。

地球仪展示两点之间弯曲的大圆弧线,与穿过球体的直线弦形成对比
大圆距离是地球表面上两点之间的最短路径。

如何使用本计算器

请以十进制度数填写两个点的纬度和经度。位于南半球的纬度和位于西半球的经度需使用负值。计算器会同时给出公里、英里和海里三种单位的距离结果,计算时采用地球平均半径 6,371 公里。

公式详解

本工具采用球面余弦定理:

$$d = R \cdot \arccos\!\Big( \sin\varphi_1 \sin\varphi_2 + \cos\varphi_1 \cos\varphi_2 \cos(\lambda_2 - \lambda_1) \Big)$$

其中 \(\varphi\) 表示纬度,\(\lambda\) 表示经度,二者都需先换算为弧度。\(\arccos\) 部分得出两点之间的圆心角(以弧度计);再乘以地球半径 \(R\),即可把这个角度转换为地表距离。为避免舍入误差,\(\arccos\) 内部的取值会被限制在 \([-1, 1]\) 区间内。

带有球心的球体,两条半径指向表面上的两点,并标出圆心角及纬度和经度角
该公式将圆心角与两点的纬度和经度差联系起来。

实例演算

从纽约(40.7128°,−74.0060°)到伦敦(51.5074°,−0.1278°):将坐标换算成弧度并代入公式后,得到的圆心角约为 \(0.8775\) 弧度。再乘以 6,371 公里,约等于 \(5{,}591\) 公里(\(\approx 3{,}474\) 英里,\(\approx 3{,}019\) 海里)。

常见问题

为什么我的 GPS 显示的距离略有差异?实际导航系统通常采用椭球模型(WGS-84),会把地球的扁率也考虑在内。本工具使用的球面公式精度可控制在约 0.5% 以内。

那 haversine(半正矢)公式呢?Haversine 公式给出的结果相同,但在距离极短时数值更稳定。对于常见的城市间距离而言,余弦定理已经足够精确。

可以直接输入"度-分-秒"吗?不行——请先把坐标换算成十进制度数(例如 40°42′46″ = 40.7128°)。

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