我正在努力计算多组纬度和经度坐标之间的距离。简而言之，我发现了许多使用数学或几何学的教程。当我只想找到一组坐标（或两个唯一位置）之间的距离时，这些教程非常有用。然而，我的目标是扫描具有 400k 个起点和目的地坐标组合的数据集。下面列出了我使用的代码的一个示例，但当我的数组 > 1 条记录时，我似乎收到了错误。任何有用的提示将不胜感激。谢谢你。
# starting dataframe is df
lat1 = df.lat1.as_matrix()
long1 = df.long1.as_matrix()
lat2 = df.lat2.as_matrix()
long2 = df.df_long2.as_matrix()
from geopy.distance import vincenty
point1 = (lat1, long1)
point2 = (lat2, long2)
print(vincenty(point1, point2).miles)
编辑：这是一个简单的笔记本示例
一种通用方法，假设您有一个包含点的 DataFrame 列，并且您想要计算所有点之间的距离（例如，如果您有单独的列，请首先将它们组合成
(lon, lat)coordsimport pandas as pd
import numpy as np
from geopy.distance import vincenty
# assumes your DataFrame is named df, and its lon and lat columns are named lon and lat. Adjust as needed.
df['coords'] = zip(df.lat, df.lon)
# first, let's create a square DataFrame (think of it as a matrix if you like)
square = pd.DataFrame(
np.zeros(len(df) ** 2).reshape(len(df), len(df)),
index=df.index, columns=df.index)
此函数使用输入列名称从
dfvincenty()square.coordsdef get_distance(col):
end = df.ix[col.name]['coords']
return df['coords'].apply(vincenty, args=(end,), ellipsoid='WGS-84')
现在我们准备计算所有距离。
我们正在转置 DataFrame (.T
)，因为我们将用于检索距离的
loc[]方法指的是索引标签、行标签。然而，我们的内部 apply 函数（见上文）用检索到的值填充列
distances = square.apply(get_distance, axis=1).T
您的 geopy
值 (IIRC) 以公里为单位返回，因此您可能需要使用
.meters、
.miles等将这些值转换为您想要使用的任何单位。类似以下内容应该有效：
def units(input_instance):
return input_instance.meters
distances_meters = distances.applymap(units)
您现在可以使用例如索引到距离矩阵中loc[row_index, column_index]
。 您应该能够相当轻松地适应上述内容。您可能需要调整
apply函数中的
get_distance调用，以确保将正确的值传递给
great_circle。 pandas
apply 文档可能很有用，特别是在使用 args传递位置参数方面（您需要最新的 pandas 版本才能工作）。此代码尚未进行分析，可能有更快的方法来执行此操作，但对于 400k 距离计算来说应该相当快。
哦还有
(lon, lat)
还是
(lat, lon)。我打赌是后者（叹气）。
更新 这是截至 2021 年 5 月的工作脚本。
import geopy.distance
# geopy DOES use latlon configuration
df['latlon'] = list(zip(df['lat'], df['lon']))
square = pd.DataFrame(
np.zeros((df.shape[0], df.shape[0])),
index=df.index, columns=df.index
)
# replacing distance.vicenty with distance.distance
def get_distance(col):
end = df.loc[col.name, 'latlon']
return df['latlon'].apply(geopy.distance.distance,
args=(end,),
ellipsoid='WGS-84'
)
distances = square.apply(get_distance, axis=1).T
解决方案
path 的 start 和 finish ，计算距离，然后构造一个新的 DataFrame 作为返回：
import pandas as pd
from geopy import Point, distance
def get_distances(coords: pd.DataFrame,
col_lat='lat',
col_lon='lon',
point_obj=Point) -> pd.DataFrame:
traces = len(coords) -1
distances = [None] * (traces)
for i in range(traces):
start = point_obj((coords.iloc[i][col_lat], coords.iloc[i][col_lon]))
finish = point_obj((coords.iloc[i+1][col_lat], coords.iloc[i+1][col_lon]))
distances[i] = {
'start': start,
'finish': finish,
'path distance': distance.geodesic(start, finish),
}
return pd.DataFrame(distances)
使用示例coords = pd.DataFrame({
'lat': [-26.244333, -26.238000, -26.233880, -26.260000, -26.263730],
'lon': [-48.640946, -48.644670, -48.648480, -48.669770, -48.660700],
})
print('-> coords DataFrame:\n', coords)
print('-'*79, end='\n\n')
distances = get_distances(coords)
distances['total distance'] = distances['path distance'].cumsum()
print('-> distances DataFrame:\n', distances)
print('-'*79, end='\n\n')
# Or if you want to use tuple for start/finish coordinates:
print('-> distances DataFrame using tuples:\n', get_distances(coords, point_obj=tuple))
print('-'*79, end='\n\n')
输出示例-> coords DataFrame:
lat lon
0 -26.244333 -48.640946
1 -26.238000 -48.644670
2 -26.233880 -48.648480
3 -26.260000 -48.669770
4 -26.263730 -48.660700
-------------------------------------------------------------------------------
-> distances DataFrame:
start finish \
0 26 14m 39.5988s S, 48 38m 27.4056s W 26 14m 16.8s S, 48 38m 40.812s W
1 26 14m 16.8s S, 48 38m 40.812s W 26 14m 1.968s S, 48 38m 54.528s W
2 26 14m 1.968s S, 48 38m 54.528s W 26 15m 36s S, 48 40m 11.172s W
3 26 15m 36s S, 48 40m 11.172s W 26 15m 49.428s S, 48 39m 38.52s W
path distance total distance
0 0.7941932910049856 km 0.7941932910049856 km
1 0.5943709651000332 km 1.3885642561050187 km
2 3.5914909016938505 km 4.980055157798869 km
3 0.9958396130609087 km 5.975894770859778 km
-------------------------------------------------------------------------------
-> distances DataFrame using tuples:
start finish path distance
0 (-26.244333, -48.640946) (-26.238, -48.64467) 0.7941932910049856 km
1 (-26.238, -48.64467) (-26.23388, -48.64848) 0.5943709651000332 km
2 (-26.23388, -48.64848) (-26.26, -48.66977) 3.5914909016938505 km
3 (-26.26, -48.66977) (-26.26373, -48.6607) 0.9958396130609087 km
-------------------------------------------------------------------------------
对于使用多个地理位置数据的任何人，您可以调整上述代码，但进行一些修改以读取数据驱动器中的 CSV 文件。代码会将输出距离写入标记的文件夹中。
import pandas as pd
from geopy import Point, distance
def get_distances(coords: pd.DataFrame,
col_lat='lat',
col_lon='lon',
point_obj=Point) -> pd.DataFrame:
traces = len(coords) -1
distances = [None] * (traces)
for i in range(traces):
start = point_obj((coords.iloc[i][col_lat], coords.iloc[i][col_lon]))
finish = point_obj((coords.iloc[i+1][col_lat], coords.iloc[i+1][col_lon]))
distances[i] = {
'start': start,
'finish': finish,
'path distance': distance.geodesic(start, finish),
}
output = pd.DataFrame(distances)
output.to_csv('geopy_output.csv')
return output
我使用相同的代码并生成了超过 50,000 个坐标的距离数据。
import geopy.distance
df['dist_origin_dest'] = list(map(geopy.distance.geodesic, df.loc[:, ["lat1", "lon1"]], df.loc[:, ["lat2", "lon2"]]))