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Contribuez Python Discussion :

Distance entre 2 lieux connus par leurs coordonnées GPS


Sujet :

Contribuez Python

  1. #1
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    Par défaut Distance entre 2 lieux connus par leurs coordonnées GPS
    Bonjour,

    Ayant eu besoin de connaître la distance à vol d'oiseau entre 2 lieux connus par leurs coordonnées GPS prises sur Google Maps, je me suis fait un petit code qui marche bien, et je vous en fait profiter ici. Bien sûr, le calcul de cette distance existe déjà dans Google Maps, mais j'avais besoin d'un calcul indépendant.

    Pour avoir les coordonnées sur Google Maps (Windows), il faut pointer à la souris sur le lieu recherché, faire clic-droit => un petit menu popup s'affiche => sélectionner l'item "Plus d'infos sur cet endroit" => lire les coordonnées sur la petite fenêtre qui s'affiche. On peut faire quelque chose d'équivalent avec un smartphone ou une tablette.

    Pour l'exemple:
    Lieu A => la mairie de Tours (47.390668 Nord et 0.689319 Est)
    Lieu B => la mairie de Limoges (45.826516 Nord et 1.260290 Est)

    J'ai ajouté quelques fonctions utilitaires de conversion des angles puisque:
    - les coordonnées GPS qu'on a, peuvent être exprimées en "degrés décimaux" ou en "degrés minutes secondes"
    - la formule de calcul demande que les angles soit donnés en radians.

    Code : Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part
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    #!/usr/bin/python3
    # -*- coding: utf-8 -*-
     
    """
    Source pour le calcul:
    https://geodesie.ign.fr/contenu/fichiers/Distance_longitude_latitude.pdf
    """
     
    from math import sin, cos, acos, pi
     
    #############################################################################
    def dms2dd(d, m, s):
        """Convertit un angle "degrés minutes secondes" en "degrés décimaux"
        """
        return d + m/60 + s/3600
     
    #############################################################################
    def dd2dms(dd):
        """Convertit un angle "degrés décimaux" en "degrés minutes secondes"
        """
        d = int(dd)
        x = (dd-d)*60
        m = int(x)
        s = (x-m)*60
        return d, m, s
     
    #############################################################################
    def deg2rad(dd):
        """Convertit un angle "degrés décimaux" en "radians"
        """
        return dd/180*pi
     
    #############################################################################
    def rad2deg(rd):
        """Convertit un angle "radians" en "degrés décimaux"
        """
        return rd/pi*180
     
    #############################################################################
    def distanceGPS(latA, longA, latB, longB):
        """Retourne la distance en mètres entre les 2 points A et B connus grâce à
           leurs coordonnées GPS (en radians).
        """
        # Rayon de la terre en mètres (sphère IAG-GRS80)
        RT = 6378137
        # angle en radians entre les 2 points
        S = acos(sin(latA)*sin(latB) + cos(latA)*cos(latB)*cos(abs(longB-longA)))
        # distance entre les 2 points, comptée sur un arc de grand cercle
        return S*RT
     
    #############################################################################
    if __name__ == "__main__":
     
        # cooordonnées GPS en radians du 1er point (ici, mairie de Tours)
        latA = deg2rad(47.390668) # Nord
        longA = deg2rad(0.689319) # Est
     
        # cooordonnées GPS en radians du 2ème point (ici, mairie de Limoges)
        latB = deg2rad(45.826516) # Nord
        longB = deg2rad(1.260290) # Est
     
        dist = distanceGPS(latA, longA, latB, longB)
        print(int(dist))
    Ce qui affiche: 179510 mètres => 179,51 km

    Sur le pdf de référence dont je donne le lien, on voit qu'il y a des possibilités d'avoir plus de précisions puisque la terre n'est pas une sphère parfaite.

    Amusez-vous bien!
    Un expert est une personne qui a fait toutes les erreurs qui peuvent être faites, dans un domaine étroit... (Niels Bohr)
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  2. #2
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    Merci !

    Grace a ton code je peu maintenant faire facilement la détection d'ISS quand il arrive proche de chez moi

  3. #3
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    Merci, c'est sympa, reste à mettre cela dans une interface, à choisir le format des coordonnées puis l'unité de sortie
    Pas d'aide par mp.

  4. #4
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    Avatar de danielhagnoul
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    Bonsoir @tyrtamos

    Pour information, en Julia, avec le paquet Geodesy.jl, j'obtiens : 179,286 km.

    Code Julia : Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part
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    using Geodesy # https://github.com/JuliaGeo/Geodesy.jl
     
    tours =  LLA(47.390668, 0.689319, 0.0 ) # Mairie de Tours
    limoges =  LLA(45.826516, 1.260290, 0.0 ) # Mairie de Limoges
     
    @show euclidean_distance(tours, limoges, wgs84)
    # euclidean_distance(tours, limoges, wgs84) = 179286.40723495942
     
    @show euclidean_distance(tours, limoges, nad27)
    # euclidean_distance(tours, limoges, nad27) = 179285.9144631404 
     
    @show euclidean_distance(tours, limoges, grs80)
    # euclidean_distance(tours, limoges, grs80) = 179286.40723388203

    Blog

    Sans l'analyse et la conception, la programmation est l'art d'ajouter des bogues à un fichier texte vide.
    (Louis Srygley : Without requirements or design, programming is the art of adding bugs to an empty text file.)

  5. #5
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    Bonsoir danielhagnoul,

    Citation Envoyé par danielhagnoul Voir le message
    Pour information, en Julia, avec le paquet Geodesy.jl, j'obtiens : 179,286 km.
    Merci pour l'info: on n'est pas loin. Le petit écart (0.1%) vient probablement des facteurs de correction que j'ai évoqué afin de tenir compte du fait que la terre n'est pas tout à fait une sphère (mais plutôt une ellipsoïde). Il y a certainement des utilisations qui nécessitent que cette correction soit apportée.
    Voir le pdf => https://geodesie.ign.fr/contenu/fich...e_latitude.pdf
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  6. #6
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    Par défaut
    Bonjour,

    Citation Envoyé par marco056 Voir le message
    reste à mettre cela dans une interface, à choisir le format des coordonnées puis l'unité de sortie
    Pourquoi pas? Je regarde de mon côté.
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  7. #7
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    Citation Envoyé par marco056 Voir le message
    Merci, c'est sympa, reste à mettre cela dans une interface, à choisir le format des coordonnées puis l'unité de sortie

    Voici mon remake : https://github.com/Gruniek/IssTracke...iss-tracker.py

    Du coup la actuellement j'ai un email quand la station est proche, l’étape suivante sera de mettre une commande pour enregistrer deux flux audio venant de la radio connecter sur les fréquences de la station, comme ca j'aurais plus a être au taquet

  8. #8
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    Bonjour,

    Et voilà un petit programme graphique "fait sur les genoux" pour faire le calcul. Copie d'écran (j'ai repris mon 1er exemple):

    Nom : distanceGPS.jpg
Affichages : 1994
Taille : 64,9 Ko

    Crée sous Python v3.7, PyQt5 v5.15 et testé sous Windows 10.

    Code du programme (distanceGPS.py):

    Code : Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part
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    #!/usr/bin/python3
    # -*- coding: utf-8 -*-
     
    """
    Calcul de la distance en vol d'oiseau entre 2 lieux connus par leurs 
    coordonnées GPS.
    (Tyrtamos 12/2020)
     
    Pour calcul distance:
    https://geodesie.ign.fr/contenu/fichiers/Distance_longitude_latitude.pdf
     
    Pour correction GPS (non intégrée dans ce code):
    https://geodesie.ign.fr/contenu/fichiers/Modeles_ellipsoides_France.pdf
    """
     
    import sys
    import os
    from math import sin, cos, acos, pi
     
    from PyQt5 import (QtWidgets, QtGui, QtCore,uic)
    fenetre_ui = "distanceGPS.ui" # fenêtre issue de QtDesigner
     
    #############################################################################
    def dms2dd(d, m, s):
        """Convertit un angle "degrés minutes secondes" en "degrés décimaux"
        """
        return d + m/60 + s/3600
     
    #############################################################################
    def dd2dms(dd):
        """Convertit un angle "degrés décimaux" en "degrés minutes secondes"
        """
        d = int(dd)
        x = (dd-d)*60
        m = int(x)
        s = (x-m)*60
        return d, m, s
     
    #############################################################################
    def deg2rad(dd):
        """Convertit un angle "degrés décimaux" en "radians"
        """
        return dd/180*pi
     
    #############################################################################
    def rad2deg(rd):
        """Convertit un angle "radians" en "degrés décimaux"
        """
        return rd/pi*180
     
    #############################################################################
    def distanceGPS(latA, longA, latB, longB):
        """Retourne la distance en mètres entre les 2 points A et B connus grâce à
           leurs coordonnées GPS (en radians).
        """
        # Rayon de la terre en mètres (sphère IAG-GRS80)
        RT = 6378137
        # angle en radians entre les 2 points
        S = acos(sin(latA)*sin(latB) + cos(latA)*cos(latB)*cos(abs(longB-longA)))
        # distance entre les 2 points, comptée sur un arc de grand cercle
        return S*RT
     
    #############################################################################
    class Fenetre(QtWidgets.QWidget):
     
        #========================================================================
        def __init__(self, parent=None):
            super().__init__(parent)
     
            # charge les paramètres de dessin de la fenêtre
            self.ui = uic.loadUi(os.path.join(REPEXE, fenetre_ui), self)
     
            # lien entre le clic du bouton calculer et la méthode à lancer
            self.ui.calculer.clicked.connect(self.calculdistance)
     
        #========================================================================
        def calculdistance(self):
     
            try:
     
                #-----------------------------------------------------------------
                # latitude 1
                if self.ui.chxlat1dec.isChecked():
                    vallat1dec = float(self.ui.lat1dec.text().replace(',', '.'))
                else:
                    vallat1dec = dms2dd(float(self.ui.lat1deg.text().replace(',', '.')), float(self.ui.lat1min.text().replace(',', '.')), float(self.ui.lat1sec.text().replace(',', '.'))) 
                latitude1 = deg2rad(vallat1dec)
     
                #-----------------------------------------------------------------
                # longitude 1
                if self.ui.chxlong1dec.isChecked():
                    vallong1dec = float(self.ui.long1dec.text().replace(',', '.'))
                else:
                    vallong1dec = dms2dd(float(self.ui.long1deg.text().replace(',', '.')), float(self.ui.long1min.text().replace(',', '.')), float(self.ui.long1sec.text().replace(',', '.'))) 
                longitude1 = deg2rad(vallong1dec)
     
                #-----------------------------------------------------------------
                # latitude 2
                if self.ui.chxlat2dec.isChecked():
                    vallat2dec = float(self.ui.lat2dec.text().replace(',', '.'))
                else:
                    vallat2dec = dms2dd(float(self.ui.lat2deg.text().replace(',', '.')), float(self.ui.lat2min.text().replace(',', '.')), float(self.ui.lat2sec.text().replace(',', '.'))) 
                latitude2 = deg2rad(vallat2dec)
     
                #-----------------------------------------------------------------
                # longitude 2
                if self.ui.chxlong2dec.isChecked():
                    vallong2dec = float(self.ui.long2dec.text().replace(',', '.'))
                else:
                    vallong2dec = dms2dd(float(self.ui.long2deg.text().replace(',', '.')), float(self.ui.long2min.text().replace(',', '.')), float(self.ui.long2sec.text().replace(',', '.'))) 
                longitude2 = deg2rad(vallong2dec)
     
            except Exception:
                QtWidgets.QMessageBox.warning(self, 
                    "Erreur", 
                    "L'une des valeurs saisies n'est pas un nombre")
                return
     
            #---------------------------------------------------------------------
            # calcul et affichage de la distance en km
            distGPS = distanceGPS(latitude1, longitude1, latitude2, longitude2)
            self.ui.distancekm.setText("{:.3f}".format(distGPS/1000))
     
    #############################################################################
    if __name__ == "__main__":
     
        #========================================================================
        # Répertoire d'exécution avec ou sans pyinstaller (onedir ou onefile)
        if getattr(sys, 'frozen', False):
            REPEXE = sys._MEIPASS # programme traité par pyinstaller
        else:
            REPEXE = os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)) # prog. normal
     
        #========================================================================
        # initialisation de la bibliothèque graphique
        app = QtWidgets.QApplication(sys.argv)
     
        #========================================================================
        #mettre la même icône pour toutes les fenêtres du programme
        app.setWindowIcon(QtGui.QIcon(os.path.join(REPEXE, "distanceGPS.png")))
     
        #========================================================================
        # style pour toute l'application
        if "Fusion" in [st for st in QtWidgets.QStyleFactory.keys()]:
            app.setStyle(QtWidgets.QStyleFactory.create("Fusion"))
        elif sys.platform=="win32":
            app.setStyle(QtWidgets.QStyleFactory.create("WindowsVista"))
        elif sys.platform=="linux":
            app.setStyle(QtWidgets.QStyleFactory.create("gtk"))
        elif sys.platform=="darwin":    
            app.setStyle(QtWidgets.QStyleFactory.create("macintosh"))
        app.setPalette(QtWidgets.QApplication.style().standardPalette())
     
        #========================================================================
        # pour assurer la traduction automatique du conversationnel à la locale
        locale = QtCore.QLocale.system().name()
        translator = QtCore.QTranslator()
        reptrad = QtCore.QLibraryInfo.location(QtCore.QLibraryInfo.TranslationsPath)
        translator.load("qtbase_" + locale, reptrad) # <==qtbase_fr.qm
        app.installTranslator(translator)
     
        #========================================================================
        # lancement de la fenêtre
        fen = Fenetre()
        fen.setAttribute(QtCore.Qt.WA_DeleteOnClose)
        fen.show()
     
        #========================================================================
        # boucle de traitement des évènements et sortie
        sys.exit(app.exec_())
    A ce code s'ajoute la configuration de la fenêtre crée avec QtDesigner (distanceGPS.ui), ainsi que les icônes distanceGPS.png (pour la fenêtre QWidget) et distanceGPS.ico (pour l'exécutable Windows).

    Voilà en pièce jointe les éléments de ce programme:

    A télécharger: distanceGPS.zip

    Pour convertir ce code Python en exécutable Windows, j'utilise un fichier bat (distanceGPS.bat) et le programme pyinstaller (adapter l'adresse à votre config!):

    Code bat : Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part
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    19
    SET programme=distanceGPS
     
    IF EXIST build_onefile RMDIR /S /Q build_onefile
    IF EXIST dist_onefile RMDIR /S /Q dist_onefile
     
    pyinstaller ^
    --clean ^
    --noconfirm ^
    --noconsole ^
    --onefile ^
    --noupx ^
    --distpath ".\dist_onefile" ^
    --workpath ".\build_onefile" ^
    --add-data ".\%programme%.ui;." ^
    --add-data ".\%programme%.png;." ^
    --add-data "E:\Programmes\Python37\Lib\site-packages\PyQt5\Qt\translations;PyQt5\Qt\translations" ^
    --icon ".\%programme%.ico" ^
    %programme%.py
    PAUSE

    Avec ce code, on obtient sous Windows un exécutable "distanceGPS.exe" facile à utiliser et à transmettre (mais trop gros pour figurer ici en pièce jointe).

    Concernant la précision du résultat: il existe plusieurs formules de calcul et plusieurs rayons de la terre (qui est une sorte de sphère avec les pôles aplatis). Mais les écarts de résultats sont très faibles et compatibles avec l'usage courant. Pour les usages spéciaux, il faut creuser la question avec les spécialistes (dont je ne suis pas).

    Amusez-vous bien!
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  9. #9
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    Sous linux, j'ai un affichage un peu tronqué :
    Nom : capture-distance.png
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Taille : 23,9 Ko
    Sinon, c'est sympa, merci.
    Pas d'aide par mp.

  10. #10
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    Bonjour marco056,

    Citation Envoyé par marco056 Voir le message
    Sous linux, j'ai un affichage un peu tronqué
    Ça vient de la police de caractère. Quand celle définie à la conception (ici "arial" sous Windows) n'est pas disponible selon l'OS ou la configuration d'écran, elle est automatiquement remplacée, et éventuellement modifiée en taille.

    Sous PyQt4, on pouvait imposer une police de caractères qui faisait partie de PyQt et qui était donc transportée par le programme, mais elle a disparue (ou je ne l'ai pas trouvée).

    Actuellement on ne peut qu'agrandir la fenêtre pour laisser plus de place à ces ajustements automatiques.
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  11. #11
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    Ok, merci.
    Pas d'aide par mp.

  12. #12
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    Par défaut
    Bonjour,

    Je crois avoir trouvé la police de caractères qui peut être intégrée dans le programme et qui donc devrait poser moins de problème de débordement en changeant d'OS: la police "DejaVu" (mentionnée "Qt embedded"). J'en ai profité pour élargir un peu la fenêtre au cas où:

    nouveau fichier "distanceGPS.ui" zippé: distanceGPS.ui.zip
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  13. #13
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    Merci, oui, c'est mieux.
    Sans le vouloir, j'ai ouvert le fichier .ui avec Qtdesigner et j'ai décalé le champ de distance (on ne voyait que le k de km).
    Pas d'aide par mp.

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