geodistpy

Geodistpy: cálculos de distância geoespacial rápida e precisa

O Geodistpy é uma poderosa biblioteca Python projetada para cálculos de distância geoespacial rápida do raio. Neste readme, compararemos o geodistpy com duas outras bibliotecas populares, Geopy e Geographiclib, para destacar as vantagens significativas de desempenho do geodistpy.

• Documentação: https://pawangeek.github.io/geodistpy/
• Github Repo: https://github.com/pawangeek/geodistpy
• Pypi: https://pypi.org/project/geodistpy/

Comparação de velocidade

 # Import libraries
from geopy . distance import geodesic as geodesic_geopy
from geographiclib . geodesic import Geodesic as geodesic_gglib
from geokernels . geodesics import geodesic_vincenty

# Define two coordinates
coord1 = ( 52.5200 , 13.4050 )  # Berlin
coord2 = ( 48.8566 , 2.3522 )   # Paris

# Calculate distance with Geopy (based on Geographiclib)
distance_geopy = geodesic_geopy ( coord1 , coord2 ). meters

# Calculate distance with Geographiclib
distance_gglib = geodesic_gglib . WGS84 . Inverse ( coord1 [ 0 ], coord1 [ 1 ], coord2 [ 0 ], coord2 [ 1 ])[ 's12' ]

# Calculate distance with Geokernels
distance_geokernels = geodesic_vincenty ( coord1 , coord2 )

# Print the results
print ( f"Distance between Berlin and Paris:" )
print ( f"Geopy: { distance_geopy } meters" )
print ( f"Geographiclib: { distance_gglib } meters" )
print ( f"Geokernels: { distance_geokernels } meters" )

Realizamos uma comparação de velocidade entre geodistpy, geográfico e geográfico, usando 1000 amostras aleatórias de coordenadas (latitude e longitude). O objetivo era calcular todas as distâncias pareadas entre essas coordenadas.

Geopy (geodésico de Geographiclib)

• Tempo de computação: aproximadamente 53,356 segundos
• Precisão: comparável ao geographiclib
• A geopy é amplamente conhecida, mas relativamente lenta para os cálculos de distância.

Geographiclib

• Tempo de computação: aproximadamente 36,824 segundos
• Precisão: alta
• O Geographiclib é estabelecido, mas ainda fica em termos de velocidade.

Geodistpy (acelerado Vincenty's Inverse)

• Tempo de computação: aproximadamente 0,701 segundos (execução inicial, incluindo compilação NUMBA) e 0,393 segundos (execuções subsequentes)
• Precisão: alta, comparável ao geográficolib
• O Geodistpy usa o método inverso de Vincenty otimizado para cálculos de distância incrivelmente rápida.

Comparação de desempenho

• O geodistpy é 78 a 142 vezes mais rápido que o geopy.
• O geodistpy é 53 a 94 vezes mais rápido que o geográficolib.

Contexto e fundo

O pacote Python geodistpy é uma biblioteca versátil projetada para cálculos geoespaciais que envolvem distâncias entre coordenadas geográficas. Ele é construído sobre os princípios da geodesia e usa o sistema de coordenadas WGS 84, que é comumente usado em aplicativos de GPS e mapeamento.

Por que foi criado

O pacote foi criado para simplificar e padronizar os cálculos de distância geoespacial. Os cálculos de distância geográfica podem ser complexos devido à curvatura da superfície da Terra, e essa biblioteca abstrair essas complexidades, permitindo que os usuários se concentrem em suas tarefas geoespaciais específicas.

Exemplos e abordagens

Vamos explorar vários exemplos e abordagens para trabalhar com a biblioteca geodistpy :

Exemplo 1: Cálculo da distância entre duas coordenadas

 from geodistpy import geodist

# Define two coordinates in (latitude, longitude) format
coord1 = ( 52.5200 , 13.4050 )  # Berlin, Germany
coord2 = ( 48.8566 , 2.3522 )   # Paris, France

# Calculate the distance between the two coordinates in kilometers
distance_km = geodist ( coord1 , coord2 , metric = 'km' )
print ( f"Distance between Berlin and Paris: { distance_km } kilometers" )

Exemplo 2: Cálculo da distância entre várias coordenadas

 from geodistpy import greatcircle_matrix

# Define a list of coordinates
coords = [( 52.5200 , 13.4050 ), ( 48.8566 , 2.3522 ), ( 37.7749 , - 122.4194 )]

# Calculate the distance matrix between all pairs of coordinates in miles
distance_matrix_miles = greatcircle_matrix ( coords , metric = 'mile' )
print ( "Distance matrix in miles:" )
print ( distance_matrix_miles )

Exemplo 3: Trabalhando com métricas diferentes

A biblioteca geodistpy permite que você trabalhe com várias métricas de distância, como medidores, quilômetros, milhas e milhas náuticas. Você pode alternar facilmente entre eles especificando o parâmetro metric .

 from geodistpy import geodist

coord1 = ( 52.5200 , 13.4050 )  # Berlin, Germany
coord2 = ( 48.8566 , 2.3522 )   # Paris, France

# Calculate the distance in meters
distance_meters = geodist ( coord1 , coord2 , metric = 'meter' )

# Calculate the distance in nautical miles
distance_nautical_miles = geodist ( coord1 , coord2 , metric = 'nmi' )

print ( f"Distance in meters: { distance_meters } " )
print ( f"Distance in nautical miles: { distance_nautical_miles } " )

Conclusão

Para aplicações que exigem cálculos de distância geoespacial rápida e precisa, o geodistpy é a escolha clara. Ele oferece melhorias excepcionais de velocidade em relação ao geopy e geográfico, tornando-o ideal para tarefas que envolvem grandes conjuntos de dados ou aplicativos geoespaciais em tempo real. Apesar de sua velocidade, o Geodistpy mantém a precisão em pé de igualdade com o GeographicLib, garantindo que os cálculos rápidos não comprometam a precisão.

Ao adotar o geodistpy, você pode aumentar significativamente a eficiência e o desempenho de seus projetos geoespaciais. É uma ferramenta valiosa para profissionais geoespaciais e desenvolvedores que buscam velocidade e precisão em seus cálculos à distância.

Para começar com o Geodistpy, visite o Geodistpy e explore a documentação para obter instruções abrangentes de uso.