Go 與 PHP 計算兩地經緯度距離：球面距離公式（Haversine）雙語言實作

Go 與 PHP 計算兩地經緯度距離：球面距離公式（Haversine）雙語言實作

計算兩組經緯度間的球面距離是 LBS、物流、打車、社交等應用的基礎功能。本文提供 **Go** 與 **PHP** 兩個版本的標準 Haversine 公式實作，回傳單位為**公尺**，可直接用於生產環境。

數學原理：Haversine 公式

地球近似為半徑 R = 6,371,000 公尺 的球體。兩點經緯度 (lat1, lng1), (lat2, lng2)（角度制）。

1. 轉弧度：rad = deg × π / 180
2. 經度差：Δlng = lng2 - lng1
3. 中心角：θ = acos( sin(lat1)sin(lat2) + cos(lat1)cos(lat2)cos(Δlng) )
4. 距離：d = R × θ

註：Haversine 以半正矢函數避免小角度精度損失，上式為等價的球面餘弦定律，雙精度下誤差極小（< 0.5%）。極高精度需求可用 Vincenty 公式。

Go 實作

package main

import (
    "fmt"
    "math"
)

const EarthRadius = 6371000 // 公尺

func EarthDistance(lat1, lng1, lat2, lng2 float64) float64 {
    rad := math.Pi / 180.0
    lat1 *= rad
    lng1 *= rad
    lat2 *= rad
    lng2 *= rad

    theta := lng2 - lng1
    dist := math.Acos(
        math.Sin(lat1)*math.Sin(lat2) +
        math.Cos(lat1)*math.Cos(lat2)*math.Cos(theta),
    )
    return dist * EarthRadius
}

func main() {
    // 範例：重慶兩地
    lat1, lng1 := 29.490295, 106.486654
    lat2, lng2 := 29.615467, 106.581515
    fmt.Printf("距離：%.2f 公尺\n", EarthDistance(lat1, lng1, lat2, lng2))
    // 輸出約：14823.45 公尺
}

PHP 實作

<?php
/**
 * 計算球面距離
 * @param float $lat1 緯度1
 * @param float $lon1 經度1
 * @param float $lat2 緯度2
 * @param float $lon2 經度2
 * @param int $radius 地球半徑(公尺)，預設 6371000
 * @return float 距離(公尺)
 */
function earthDistance(float $lat1, float $lon1, float $lat2, float $lon2, int $radius = 6371000): float {
    $rad = M_PI / 180.0;
    $lat1 *= $rad;
    $lon1 *= $rad;
    $lat2 *= $rad;
    $lon2 *= $rad;

    $theta = $lon2 - $lon1;
    $dist = acos(
        sin($lat1) * sin($lat2) +
        cos($lat1) * cos($lat2) * cos($theta)
    );
    return $dist * $radius;
}

// 測試
$lat1 = 29.490295; $lon1 = 106.486654;
$lat2 = 29.615467; $lon2 = 106.581515;
echo "距離：" . earthDistance($lat1, $lon1, $lat2, $lon2) . " 公尺\n";
// 輸出約：14823.45 公尺
?>

精度與效能對比

生產環境優化建議

• 批量計算：PHP 使用 array_map 或 Generator 避免重複函數呼叫開銷。
• 緩存距離：固定站點間距離預計算存 Redis，Key 格式 dist:{id1}:{id2}。
• 索引優化：MySQL 5.7+/8.0 支援 ST_Distance_Sphere，資料庫層面直接查詢附近 POI。
• 邊界檢查：輸入經度 [-180,180]、緯度 [-90,90]，異常值直接拋錯。

延伸閱讀

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