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Excel中计算两组经纬度数据距离的三种方法

创作时间:

作者:

@小白创作中心

Excel中计算两组经纬度数据距离的三种方法

引用

来源

https://docs.pingcode.com/baike/4663212

在Excel中计算两组经纬度数据之间的距离是许多数据分析工作者的常见需求。本文将详细介绍三种实现方法：Haversine公式、VBA宏编程和地理数据插件，帮助你快速掌握这一实用技能。

使用Excel计算两组经纬度数据之间的距离，可以通过Haversine公式、VBA宏编程、地理数据插件等方法来实现，推荐使用Haversine公式。Haversine公式是计算球面两点间距离最常用的方法之一，因为地球近似为一个球体。下面详细介绍如何在Excel中使用Haversine公式来计算两组经纬度数据之间的距离。

一、HAVERSINE公式的原理与应用

1、什么是Haversine公式

Haversine公式用于计算地球表面两点之间的最短距离，考虑了地球的球体形状。公式如下：

其中：

( d ) 是两点之间的距离
( r ) 是地球半径，平均值约为6371公里
( varphi_1 ) 和 ( varphi_2 ) 是两点的纬度（单位：弧度）
( lambda_1 ) 和 ( lambda_2 ) 是两点的经度（单位：弧度）
( Delta varphi = varphi_2 – varphi_1 )
( Delta lambda = lambda_2 – lambda_1 )

2、如何在Excel中使用Haversine公式

在Excel中，可以通过内置的数学函数来实现Haversine公式的计算。假设有两组经纬度数据分别位于单元格A1、B1和A2、B2，以下是具体步骤：

转换度数为弧度：Excel提供了
RADIANS
函数来完成这个转换。
计算中间变量：

( Delta varphi )：=RADIANS(A2 – A1)
( Delta lambda )：=RADIANS(B2 – B1)

计算公式中的三角函数部分：

sin^2(Δφ/2)
：=SIN(Δφ/2)^2
sin^2(Δλ/2)
：=SIN(Δλ/2)^2
cos(φ1)
：=COS(RADIANS(A1))
cos(φ2)
：=COS(RADIANS(A2))

将所有部分组合在一起，计算距离：
[
text{distance} = 2 * 6371 * ASIN(SQRT(SIN(Δφ/2)^2 + COS(RADIANS(A1)) * COS(RADIANS(A2)) * SIN(Δλ/2)^2))
]

3、实际操作示例

假设两点的经纬度数据如下：

点1：纬度34.052235，经度-118.243683
点2：纬度36.778259，经度-119.417931

输入数据：

A1：34.052235
B1：-118.243683
A2：36.778259
B2：-119.417931

计算中间变量：

C1：=RADIANS(A2 – A1) -> =RADIANS(2.726024)
D1：=RADIANS(B2 – B1) -> =RADIANS(-1.174248)

计算公式中的三角函数部分：

E1：=SIN(C1/2)^2
F1：=SIN(D1/2)^2
G1：=COS(RADIANS(A1))
H1：=COS(RADIANS(A2))

计算距离：

I1：=2 * 6371 * ASIN(SQRT(E1 + G1 * H1 * F1))

在实际使用时，可以将这些中间步骤合并到一个复杂的Excel公式中，简化操作。

二、VBA宏编程

1、为什么使用VBA宏编程

虽然通过Haversine公式可以直接在单元格中计算，但在处理大量数据时，效率可能较低。使用VBA宏编程可以简化操作并提高效率。

2、如何编写VBA宏

以下是一个简单的VBA宏，用于计算Excel中两组经纬度数据之间的距离：

  
Function Haversine(lat1 As Double, lon1 As Double, lat2 As Double, lon2 As Double) As Double
  
    Dim r As Double  
    r = 6371 ' 地球半径，单位：公里  
    ' 转换度数为弧度  
    lat1 = WorksheetFunction.Radians(lat1)  
    lon1 = WorksheetFunction.Radians(lon1)  
    lat2 = WorksheetFunction.Radians(lat2)  
    lon2 = WorksheetFunction.Radians(lon2)  
    ' 计算Haversine公式  
    Haversine = 2 * r * WorksheetFunction.Asin(WorksheetFunction.SQRT(WorksheetFunction.Sin((lat2 - lat1) / 2) ^ 2 + WorksheetFunction.Cos(lat1) * WorksheetFunction.Cos(lat2) * WorksheetFunction.Sin((lon2 - lon1) / 2) ^ 2))  
End Function

3、如何使用VBA宏

打开Excel工作簿，按
Alt + F11
打开VBA编辑器。
在“插入”菜单中选择“模块”，然后将上述VBA代码粘贴到新模块中。
关闭VBA编辑器，返回Excel工作簿。
在单元格中输入公式
=Haversine(34.052235, -118.243683, 36.778259, -119.417931)
，结果将显示在该单元格中。

三、使用地理数据插件

1、选择合适的插件

Excel市场上有许多插件可以帮助处理地理数据，如Microsoft Power Query、Bing Maps等。这些插件不仅可以计算距离，还能进行更多的地理数据分析。

2、如何使用插件

以Bing Maps为例：

打开Excel，点击“插入”选项卡。
在“加载项”组中选择“Office加载项”。
搜索并添加Bing Maps加载项。
在工作表中选择要处理的经纬度数据区域。
使用Bing Maps中的“计算距离”功能，选择起点和终点，插件将自动计算并显示结果。

3、插件的优缺点

优点：

操作简便，适合处理大规模数据。
提供更多地理数据分析功能，如绘制地图、计算路线等。

缺点：

可能需要付费订阅。
依赖于互联网连接。

四、结论

在Excel中计算两组经纬度数据之间的距离有多种方法，推荐使用Haversine公式，因为它简单、直接且易于实现。对于大量数据或需要更多地理分析功能的场景，可以考虑使用VBA宏编程或地理数据插件。选择合适的方法，能有效提升工作效率和数据处理能力。无论采用哪种方法，了解基本原理和操作步骤都是必不可少的。