韓忠民

吉林省延邊地震臺(tái)，吉林 延吉 133003

0 引言

根據(jù)這些問(wèn)題，用《Visual Basic》編寫(xiě)了《知經(jīng)緯度計(jì)算兩點(diǎn)精確距離》程序，使兩點(diǎn)之間距離計(jì)算變得簡(jiǎn)單，為地震分析提供了方便而快捷的計(jì)算工具。

1 計(jì)算公式

國(guó)家地震局地球物理所編制的《近震分析》中可以知道，在地面上計(jì)算兩點(diǎn)距離的一般方法有：

1）在大比例地圖上直接測(cè)量

在地圖上根據(jù)比例直接換算距離，方法比較簡(jiǎn)單。

2）已知兩點(diǎn)的大地坐標(biāo)計(jì)算距離

設(shè)兩點(diǎn)大地坐標(biāo)值為 （x1,y1），（x2,y2）則：

2019年11月蓄水后，開(kāi)挖半河床半河岸段(K0+0～K1+600，K4+200～K5)水面線(xiàn)以下部分，約150萬(wàn)m3，2019年11月～2020年8月，月平均開(kāi)挖強(qiáng)度15萬(wàn)m3(開(kāi)挖強(qiáng)度與填筑強(qiáng)度匹配，滿(mǎn)足填筑要求)。

3）知兩點(diǎn)的經(jīng)緯度計(jì)算兩點(diǎn)距離的近似公式

設(shè)定 A點(diǎn)（緯度φ1, 經(jīng)度λ1） 和1B 點(diǎn)（緯度φ2，經(jīng)度λ2）則

式中Δ是兩點(diǎn)之間距離，單位是度而不是弧度。

4）知兩點(diǎn)經(jīng)緯度計(jì)算兩點(diǎn)距離的精確公式

設(shè)定 A點(diǎn)（緯度φ1, 經(jīng)度λ1） 和 B 點(diǎn)（緯度φ2，經(jīng)度λ2）則

其中

這4種方法互相比較有如下特點(diǎn)：

第1種方法，直觀易行，也是常用方法。即使要采用其他方法計(jì)算，也常常先直接測(cè)量一下大小，以便檢查計(jì)算中因有效位數(shù)不夠引起的計(jì)算誤差或計(jì)算錯(cuò)誤。

第2種方法，比起第一種方法還比較精確，計(jì)算也簡(jiǎn)單，但往往因查不到大地坐標(biāo)值或坐標(biāo)變換的數(shù)值而無(wú)法使用。

第3種方法，在書(shū)本上使用的較多。

第4種方法，計(jì)算較繁，特別是要求計(jì)算中的有效位數(shù)必須在六位以上，否則，計(jì)算誤差影響很?chē)?yán)重。但是，這種方法的原理不僅適用于近震，也適用于遠(yuǎn)震。

從上述4種方法的比較中可以知道，第4種方法雖然有計(jì)算繁、有效位數(shù)必須在六位以上等缺點(diǎn)，但非常適合地震分析中使用。此計(jì)算方法的缺點(diǎn)，完全可以用程序來(lái)克服。因此本程序編程采用了此計(jì)算方法。

2 使用說(shuō)明

在Windows環(huán)境下運(yùn)行《知經(jīng)緯度計(jì)算兩點(diǎn)精確距離》程序，則彈出如圖1畫(huà)面。

程序中設(shè)計(jì)了A點(diǎn)和 B點(diǎn)兩個(gè)已知經(jīng)緯度的輸入欄。因在地震分析資料中經(jīng)緯度單位是度或度、分來(lái)表示，所以設(shè)計(jì)了＜度為單位＞、＜度、分為單位＞兩個(gè)輸入欄。計(jì)算時(shí)根據(jù)給定單位的經(jīng)緯度來(lái)輸入即可，不必進(jìn)行單位轉(zhuǎn)換。

輸入欄相應(yīng)位置輸入已知兩點(diǎn)的經(jīng)緯度之后，點(diǎn)擊＜計(jì)算＞按鈕，即可計(jì)算出兩點(diǎn)之間距離，非常方便實(shí)用。

圖1 程序界面

例如，已知A點(diǎn)緯度為34.06°即34°3.6'，經(jīng)度為140.12°即140°7.2'；B點(diǎn)緯度為38.18°即38°10.8'，經(jīng)度為21.98°即21°58.8'。則相應(yīng)輸入欄里輸入數(shù)據(jù)后，點(diǎn)擊＜計(jì)算＞按鈕，則計(jì)算結(jié)果如圖1。計(jì)算結(jié)果中可以看出以＜度為單位＞和＜度、分為單位＞計(jì)算結(jié)果一樣，說(shuō)明編程中單位轉(zhuǎn)換是正確的。

3 幾點(diǎn)說(shuō)明

1）本程序運(yùn)行需要安裝《Visual Basic》程序；

2）程序中有兩個(gè)＜計(jì)算＞按鈕，可以分別進(jìn)行不同單位的經(jīng)緯度計(jì)算；

3）如果重新輸入數(shù)據(jù)或計(jì)算下一個(gè)，點(diǎn)擊＜清空＞按鈕，則清空相應(yīng)位置欄里所有數(shù)據(jù)，以便輸入新的數(shù)據(jù)；

4）程序中有＜合并清空＞按鈕，用于清空兩個(gè)輸入欄里所有數(shù)據(jù)；

5）輸入欄中所有項(xiàng)必須有數(shù)據(jù)，如果缺一項(xiàng)，則程序不進(jìn)行計(jì)算；

6）輸入數(shù)據(jù)時(shí)，可以按＜Tab＞鍵把光標(biāo)移動(dòng)到下一個(gè)欄里，避免頻繁使用鼠標(biāo)；

7）計(jì)算結(jié)果以度和公里為單位顯示，便于地震分析中使用；

8）＜計(jì)算結(jié)果＞欄是顯示計(jì)算結(jié)果的地方，該處只能顯示結(jié)果，無(wú)法輸入數(shù)據(jù)。

4 計(jì)算結(jié)果驗(yàn)證

本程序計(jì)算結(jié)果的精度在地震分析或其他工程領(lǐng)域都很重要。從計(jì)算公式中可以知道，要求計(jì)算中的有效位數(shù)必須在六位以上，而實(shí)際程序中使用的有效位數(shù)達(dá)到了14位，完全符合要求。為了驗(yàn)證本程序編程是否正確、計(jì)算精度是否達(dá)到要求，首先，用計(jì)算器計(jì)算并且有效位數(shù)在六位以上，然后與程序計(jì)算結(jié)果相互比較。計(jì)算結(jié)果相差幾乎零，說(shuō)明本程序編程是正確的，精度也達(dá)到了要求，完全可以在地震分析中使用。

5 結(jié)論

因本程序距離計(jì)算不僅適用于近震，也適用于遠(yuǎn)震，地震分析中可以不受限制的使用。同時(shí)也可以用于其他需要已知經(jīng)緯度的情況下求兩點(diǎn)之間距離的領(lǐng)域。從試用情況來(lái)看該程序具有操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定、精度高等特點(diǎn)。由于該程序是日常數(shù)據(jù)處理軟件，在使用中還需不斷的改進(jìn)和完善。

[1]國(guó)家地震局地球物理研究所.近震分析[M].北京：地震出版社,1978.

[2]王新民,于翔志.Visual Basic程序設(shè)計(jì)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2006.

[3]時(shí)振梁，張少泉，趙榮國(guó)，吳開(kāi)統(tǒng)，陸其鶴，張敏政.地震工作手冊(cè)[M].北京：地震出版社，1992.

[4]劉克驤，孫自剛，等.2006.單臺(tái)測(cè)震分析輔助軟件的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)[J].地震地磁觀測(cè)與研究.

[5]鄧存華，李雷，等.2006.CDSN日常分析工作輔助軟件設(shè)計(jì)[J].地震地磁觀測(cè)與研究.