【Ruby on Rails】緯度経度から 2 点間の距離を算出する

概要
計算式
プログラムを作成
算出結果の確認
まとめ
最後に

概要

最近では企業が多くの API を公開しており、それらを利用して簡単にアプリケーションを作成できるようになりました。

その中には、店舗情報を扱う API も数多く存在します。

店舗情報を扱う API の多くは、店舗の位置情報を表すため緯度経度を利用しています。

位置情報を利用したアプリケーションを作成する場合、緯度経度から 2 点間の距離を求めたいと思うことがあるかもしれません。

例えば、店舗情報 API と組み合わせて、『現在地周辺の半径 ○○ m 以内のレストランを近い順に表示したい』と思った場合、これに該当します。

今回、緯度経度から 2 点間の距離を算出するプログラムを作成する機会があったので、その時のことをまとめました。

計算式

地球は球体なので、地球上の 2 点間の距離を算出するには、大円距離を求める必要があります。

大円距離 - Wikipedia

大円距離の計算式はいくつかあるようですが、全ての距離に対して用いることのできる Vincenty 法を利用することとします。

Vincenty法 - Wikipedia

プログラムを作成

Vincenty 法に当てはめていきます。

def distance(lat1, lng1, lat2, lng2)
  # ラジアン単位に変換
  x1 = lat1.to_f * Math::PI / 180
  y1 = lng1.to_f * Math::PI / 180
  x2 = lat2.to_f * Math::PI / 180
  y2 = lng2.to_f * Math::PI / 180
  
  # 地球の半径 (km)
  radius = 6378.137
  
  # 差の絶対値
  diff_y = (y1 - y2).abs
  
  calc1 = Math.cos(x2) * Math.sin(diff_y)
  calc2 = Math.cos(x1) * Math.sin(x2) - Math.sin(x1) * Math.cos(x2) * Math.cos(diff_y)
  
  # 分子
  numerator = Math.sqrt(calc1 ** 2 + calc2 ** 2)
  
  # 分母
  denominator = Math.sin(x1) * Math.sin(x2) + Math.cos(x1) * Math.cos(x2) * Math.cos(diff_y)
  
  # 弧度
  degree = Math.atan2(numerator, denominator)
  
  # 大円距離 (km)
  degree * radius
end

abs は数値の絶対値を取得するメソッドです。

絶対値を取得する - 数値(Numeric)クラス - Ruby入門

数値計算用のメソッドはこちらを参考にしてください。

module Math (Ruby 2.4.0)

算出結果の確認

先ほどのプログラムで新宿駅と渋谷駅の距離を求めます。

# 新宿駅
lat1 = 35.689407
lng1 = 139.700306

# 渋谷駅
lat2 = 35.658034
lng2 = 139.701636

distance = distance(lat1, lng1, lat2, lng2)

# 小数点 6 桁で四捨五入
puts "#{distance.round(6)} km"

プログラムを実行します。