F.13. earthdistance — 计算大圆距离 #
earthdistance 模块提供了两种不同的方法，用于计算地球表面上的大圆距离。首先介绍的一种依赖于 cube 模块（在安装 earthdistance 之前必须先安装该模块）。第二种方法基于内置的 point 数据类型，使用经度和纬度作为坐标。
在这个模块中，地球被假定为完全球形的。（如果这种假设对你而言精度不足，可以参见 PostGIS 项目。）
F.13.1. 基于立方体的地球距离
数据以立方体形式存储，而这些立方体实际上是点（两个角相同），使用 3 个坐标分别表示距地心的 x、y、z 距离。这里还提供了一个基于 cube 的域 earth，其中包含约束检查，用以确认该值满足这些限制，并且与地球实际表面足够接近。
地球半径取自 earth() 函数，其单位为米。不过，只要修改这一个函数，你就可以让该模块改用其他单位，或者使用你认为更合适的半径值。
这个模块在天文数据库中也有用途。天文学家大概会希望修改 earth()，使其返回半径 180/pi()，这样距离单位就是度。
这里提供了一些函数，用于按经纬度（以度为单位）输入、输出经纬度、计算两点之间的大圆距离，以及方便地指定一个可用于索引搜索的边界框。
所提供的函数见表 F.6。
表 F.6. 基于立方体的地球距离函数
| 函数 | 返回值 | 描述 |
|---|---|---|
earth() | float8 | 返回假定的地球半径。 |
sec_to_gc(float8) | float8 | 将地球表面两点间的普通直线（割线）距离转换为它们之间的大圆距离。 |
gc_to_sec(float8) | float8 | 将地球表面两点间的大圆距离转换为它们之间的普通直线（割线）距离。 |
ll_to_earth(float8, float8) | earth | 给定某点以度为单位的纬度（参数 1）和经度（参数 2），返回该点在地球表面上的位置。 |
latitude(earth) | float8 | 返回地球表面上一个点的纬度（以度数形式）。 |
longitude(earth) | float8 | 返回地球表面上一个点的经度（以度数形式）。 |
earth_distance(earth, earth) | float8 | 返回地球表面上两个点之间的大圆距离。 |
earth_box(earth, float8) | cube | 返回一个适合使用 cube @> 操作符进行索引搜索的框，用于查找距离某个位置在给定大圆距离以内的点。框中的某些点到该位置的距离会超过指定的大圆距离，因此查询中应包含使用earth_distance 的二次检查。 |
F.13.2. 基于点的地球距离
该模块的第二部分依赖于将地球上的位置表示为 point 类型的值，其中第一个分量被视为以度为单位的经度，第二个分量被视为以度为单位的纬度。之所以采用 (longitude, latitude) 而不是相反的顺序，是因为经度更接近 x 轴的直观概念，而纬度更接近 y 轴。
这一部分只提供了一个操作符，见表 F.7。
表 F.7. 基于点的地球距离操作符
| 操作符 | 返回值 | 描述 |
|---|---|---|
point <@> point | float8 | 给出地球表面两点之间的法定英里距离。 |
注意，与该模块基于 cube 的部分不同，这里的单位是固定的：修改 earth() 函数不会影响该操作符的结果。
经度/纬度表示的一个缺点是，你需要小心靠近两极以及接近经度 +/- 180 度时的边界情况。基于 cube 的表示可以避免这些不连续性。