cesium测量距离,测量地形上两点的距离(工具篇)

有时候我们的项目中需要开发一个测量距离工具。在三维世界中测量的距离包括1.直线距离。2.垂直距离(即两个点的高程做差)。3.水平距离(即两个点在同一高度上的距离)4.地形上的贴地距离。5.测地线(椭球体上的距离)。我们分别来介绍下面这几种情况怎样计算距离。

1.直线距离

原理:直线距离 = 计算两个点向量做差求模长

var startPosition=Cesium.Cartesian3.fromDegrees(113.65,23.33,500)

var endPosition=Cesium.Cartesian3.fromDegrees(113.65,23.33,10)

var distance=Cesium.Cartesian3.distance(startPosition,endPosition)

console.log(distance)

输出


控制台输出

2.垂直距离

原理:垂直距离=目标点高程-起始点高程

如果未知起始点和目标点高程的情况下,先计算出他们的高程,然后做差

async function clampTerrainPoint(viewer,points) {

    let promise = Cesium.sampleTerrainMostDetailed(

      viewer.terrainProvider,

      points.map(point=>Cesium.Cartographic.fromCartesian(point))

    );

    let updatedPositions = await Cesium.when(promise);

    return updatedPositions

  }

var startPosition=Cesium.Cartesian3.fromDegrees(113.65,23.33)

var endPosition=Cesium.Cartesian3.fromDegrees(113.775,23.245)

clampTerrainPoint(viewer,[startPosition,endPosition]).then(p=>console.log(p[1].height-p[0].height))

输出


控制台输出

3.水平距离

原理:水平距离=(目标点向量 - 和目标点同 一高度的起点向量)求模长

提升或降低起点的高程使和目标点是高程相等,然后使用1计算直线距离的方法计算就可以了

4.地形上的距离

原理:先求出两个点的直线距离,然后等间距做插值,求出每一个插值点在地形上的世界坐标,然后对插值点之间求直线距离后累加得到两点的地表坐标。如果两点距离过长例如超过了5公里,可以适当降低一下插值的经度,如果直线距离超过100公里,建议采用求测地线的方法地表距离。因为距离越大插值点数量越多计算就越慢。

async function getSurfaceDistance(viewer,startPosition, endPosition) {

    let linearDistance=Cesium.Cartesian3.distance(startPosition,endPosition);

    //高度采样

    let count = Math.floor(linearDistance);

    //100米之内的精确到厘米

    if (linearDistance < 100) {

      count *= 100;

      //5000米之内的精确到分米

    } else if (linearDistance < 5000) {

      count *= 10;

    }

    let positions = [];

    let startCartographic = Cesium.Cartographic.fromCartesian(startPosition);

    let endCartographic = Cesium.Cartographic.fromCartesian(endPosition);

    positions.push(startCartographic);

    for (let i = 1; i < count; i++) {

      let cart = Cesium.Cartesian3.lerp(

        startPosition,

        endPosition,

        i / count,

        new Cesium.Cartesian3()

      );

      positions.push(Cesium.Cartographic.fromCartesian(cart));

    }

    positions.push(endCartographic);

    let promise = Cesium.sampleTerrainMostDetailed(

      viewer.terrainProvider,

      positions

    );

    let updatedPositions = await Cesium.when(promise);

    let surfaceDistance = 0;

    for (let i = 0; i < updatedPositions.length; i++) {

      if (i == updatedPositions.length - 1) continue;

      surfaceDistance += Cesium.Cartesian3.distance(

        Cesium.Cartesian3.fromRadians(

          updatedPositions[i].longitude,

          updatedPositions[i].latitude,

          updatedPositions[i].height

        ),

        Cesium.Cartesian3.fromRadians(

          updatedPositions[i + 1].longitude,

          updatedPositions[i + 1].latitude,

          updatedPositions[i + 1].height

        )

      );

    }

    return surfaceDistance;

  }

var startPosition=Cesium.Cartesian3.fromDegrees(113.65,23.33,500)

var endPosition=Cesium.Cartesian3.fromDegrees(113.55,23.03,10)

getSurfaceDistance(viewer,startPosition,endPosition).then(l=>console.log(l))

输出


控制台输出


5.测地线(椭球体上的距离,因为地球是圆的,所以求地球上两个点的距离相当于求椭球体上的两点曲线距离)


参照我的另一篇博客  cesium 求地表两点的距离(基础篇)

最后祝大家工作愉快,gis圈子的朋友可以帮忙关注下我博客哈!蟹蟹啦

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