При разработке Android возникают различные ситуации, когда вам может потребоваться вычислить расстояние между двумя координатами. Независимо от того, создаете ли вы приложение, основанное на местоположении, или реализуете функцию, требующую расчета расстояния, в вашем распоряжении может быть несколько методов. В этой статье мы рассмотрим несколько подходов к вычислению расстояния между двумя координатами в Android, дополненные разговорными пояснениями и примерами кода.

Метод 1: использование формулы гаверсинуса
Формула гаверсина — это популярный метод расчета расстояний между двумя точками на сфере, например на Земле. Он учитывает кривизну поверхности Земли и дает достаточно точные результаты. Вот пример фрагмента кода на Java:

public static double calculateHaversineDistance(double lat1, double lon1, double lat2, double lon2) {
    double earthRadius = 6371; // Radius of the Earth in kilometers
    double dLat = Math.toRadians(lat2 - lat1);
    double dLon = Math.toRadians(lon2 - lon1);
    double a = Math.sin(dLat / 2) * Math.sin(dLat / 2) +
            Math.cos(Math.toRadians(lat1)) * Math.cos(Math.toRadians(lat2)) *
            Math.sin(dLon / 2) * Math.sin(dLon / 2);
    double c = 2 * Math.atan2(Math.sqrt(a), Math.sqrt(1 - a));
    double distance = earthRadius * c;
    return distance;
}

Метод 2: использование API местоположения Android
Android предоставляет встроенный API местоположения, который упрощает процесс расчета расстояний между координатами. Этот API предлагает метод distanceTo(), который вычисляет расстояние между двумя объектами Location. Вот пример:

Location location1 = new Location("");
location1.setLatitude(lat1);
location1.setLongitude(lon1);
Location location2 = new Location("");
location2.setLatitude(lat2);
location2.setLongitude(lon2);
float distance = location1.distanceTo(location2);

Метод 3. Использование API Карт Google
Если ваше приложение уже интегрирует Карты Google, вы можете использовать API Карт Google для расчета расстояний между координатами. Класс SphericalUtilв библиотеке Google Maps Utils предоставляет удобный метод под названием computeDistanceBetween(). Вот пример:

LatLng latLng1 = new LatLng(lat1, lon1);
LatLng latLng2 = new LatLng(lat2, lon2);
double distance = SphericalUtil.computeDistanceBetween(latLng1, latLng2);

Метод 4: использование формулы Винсенти
Формула Винсенти является альтернативой формуле Хаверсинуса и обеспечивает более точные результаты, особенно на больших расстояниях. Однако здесь требуются более сложные расчеты. Вот пример фрагмента кода на Java:

public static double calculateVincentyDistance(double lat1, double lon1, double lat2, double lon2) {
    double a = 6378137; // Major semi-axis of the Earth
    double b = 6356752.314245; // Minor semi-axis of the Earth
    double f = 1 / 298.257223563; // Flattening of the Earth
    double L = Math.toRadians(lon2 - lon1);
    double U1 = Math.atan((1 - f) * Math.tan(Math.toRadians(lat1)));
    double U2 = Math.atan((1 - f) * Math.tan(Math.toRadians(lat2)));
    double sinU1 = Math.sin(U1), cosU1 = Math.cos(U1);
    double sinU2 = Math.sin(U2), cosU2 = Math.cos(U2);
    double lambda = L;
    double lambdaP;
    double iterLimit = 100;
    do {
        double sinLambda = Math.sin(lambda), cosLambda = Math.cos(lambda);
        double sinSigma = Math.sqrt((cosU2 * sinLambda) * (cosU2 * sinLambda) +
                (cosU1 * sinU2 - sinU1 * cosU2 * cosLambda) *
                (cosU1 * sinU2 - sinU1 * cosU2 * cosLambda));
        if (sinSigma == 0) {
            return 0; // coincident points
        }
        double cosSigma = sinU1 * sinU2 + cosU1 * cosU2 * cosLambda;
        double sigma = Math.atan2(sinSigma, cosSigma);
        double sinAlpha = cosU1 * cosU2 * sinLambda / sinSigma;
        double cosSqAlpha = 1 - sinAlpha * sinAlpha;
        double cos2SigmaM = cosSigma - 2 * sinU1 * sinU2 / cosSqAlpha;
        double C = f / 16 * cosSqAlpha * (4 + f * (4 - 3 * f));
        lambdaP = lambda;
        lambda = L + (1 - C) * f * sinAlpha *
                (sigma + C * sinSigma *
                        (cos2SigmaM + C * cosSigma *
                                (-1 + 2 * cos2SigmaM * cos2SigmaM)));
    } while (Math.abs(lambda - lambdaP) > 1e-12 && --iterLimit > 0);
    if (iterLimit == 0) {
        return Double.NaN; // formula failed to converge
    }
    double uSq = cosSqAlpha * (a * a - b * b) / (b * b);
    double A = 1 + uSq / 16384 *
            (4096 + uSq * (-768 + uSq * (320 - 175 * uSq)));
    double B = uSq / 1024 * (256 + uSq * (-128 + uSq * (74 - 47 * uSq)));
    double deltaSigma = B * sinSigma *
            (cos2SigmaM + B / 4 *
                    (cosSigma * (-1 + 2 * cos2SigmaM * cos2SigmaM) -
                            B / 6 * cos2SigmaM *
                                    (-3 + 4 * sinSigma * sinSigma) *
                                    (-3 + 4 * cos2SigmaM * cos2SigmaM)));
    double distance = b * A * (sigma - deltaSigma);
    return distance;
}

В этой статье мы рассмотрели четыре различных метода расчета расстояния между двумя координатами в Android. Мы рассмотрели формулу Хаверсина, API местоположения Android, API Google Maps и формулу Винсенти. Каждый метод имеет свои преимущества и варианты использования, поэтому выберите тот, который лучше всего соответствует требованиям вашего проекта. Имея в своем наборе инструментов эти методы, вы будете хорошо подготовлены к расчету расстояний в своих приложениях для Android.