Distancia entre dos coordenadas usando C

C – Distancia entre dos coordenadas

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Hoy te mostraré cómo calcular la distancia entre dos puntos del globo terráqueo a partir de las coordenadas de los mismos, usando el lenguaje de programación C. Por ejemplo, sabremos la distancia que hay entre dos ciudades o lugares usando solo sus coordenadas.

Al final tendremos un programa en C que nos dirá la distancia que hay entre dos puntos en línea recta, con el resultado en kilómetros que al final podremos convertir a otra unidad como metros o millas.

Por cierto, vamos a usar la fórmula del semiverseno, también conocida como Haversine.

Nota: esto es distinto a calcular la distancia entre dos puntos de un plano cartesiano, aquí vamos a calcular la distancia entre dos puntos geográficos, es decir, dos lugares del planeta Tierra.

Explicación del algoritmo

Para calcular la distancia simplemente nos vamos a basar en la fórmula y la aplicación de la misma, así como la conversión de grados a radianes, ya que necesitamos operar con radianes.

Después, vamos a encerrar la fórmula en una función para separar el código y reutilizarlo cuando sea necesario.

Haversine en C – Distancia entre dos puntos

El método va a recibir los 2 puntos con su latitud y longitud. Así que va a recibir la latitud 1, longitud 1, latitud 2 y longitud 2. Devolverá la distancia en kilómetros:

/*
Recibe dos pares de coordenadas en grados (así como las da Google maps)
Regresa la distancia que hay entre esos dos puntos en Kilómetros
*/
double calcularDistanciaEntreDosCoordenadas(double lat1, double lon1, double lat2, double lon2)
{
    // Convertir todas las coordenadas a radianes
    lat1 = gradosARadianes(lat1);
    lon1 = gradosARadianes(lon1);
    lat2 = gradosARadianes(lat2);
    lon2 = gradosARadianes(lon2);
    // Aplicar fórmula
    double RADIO_TIERRA_EN_KILOMETROS = 6371;
    double diferenciaEntreLongitudes = (lon2 - lon1);
    double diferenciaEntreLatitudes = (lat2 - lat1);
    double a = pow(sin(diferenciaEntreLatitudes / 2.0), 2) + cos(lat1) * cos(lat2) * pow(sin(diferenciaEntreLongitudes / 2.0), 2);
    double c = 2 * atan2(sqrt(a), sqrt(1 - a));
    double d = RADIO_TIERRA_EN_KILOMETROS * c;
    return d;
}

Como puedes ver en la línea 8 a 11, estamos convirtiendo todas las coordenadas a radianes para poder operar con ellas sin problemas. Después simplemente hacemos los cálculos usando la fórmula a través de las funciones trigonométricas y regresamos el resultado.

Por cierto, fíjate en que dentro de la función usamos a Pi.

Ejemplo: cálculo de distancia en C

Te mostraré el código completo en donde importamos las librerías necesarias y mostramos un ejemplo de uso. En este caso calcularé la distancia que hay entre la CDMX y un lugar de Yucatán.

El código queda así:

// https://parzibyte.me
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#define PI 3.14159265358979323846

double gradosARadianes(double grados)
{
    return grados * PI / 180;
}

/*
Recibe dos pares de coordenadas en grados (así como las da Google maps)
Regresa la distancia que hay entre esos dos puntos en Kilómetros
*/
double calcularDistanciaEntreDosCoordenadas(double lat1, double lon1, double lat2, double lon2)
{
    // Convertir todas las coordenadas a radianes
    lat1 = gradosARadianes(lat1);
    lon1 = gradosARadianes(lon1);
    lat2 = gradosARadianes(lat2);
    lon2 = gradosARadianes(lon2);
    // Aplicar fórmula
    double RADIO_TIERRA_EN_KILOMETROS = 6371;
    double diferenciaEntreLongitudes = (lon2 - lon1);
    double diferenciaEntreLatitudes = (lat2 - lat1);
    double a = pow(sin(diferenciaEntreLatitudes / 2.0), 2) + cos(lat1) * cos(lat2) * pow(sin(diferenciaEntreLongitudes / 2.0), 2);
    double c = 2 * atan2(sqrt(a), sqrt(1 - a));
    double d = RADIO_TIERRA_EN_KILOMETROS * c;
    return d;
}

int main(int argc, char const *argv[])
{
    //19.418596787147735, -99.13722247901451
    double latitud1 = 19.418596787147735;
    double longitud1 = -99.13722247901451;
    //20.96173231042663, -89.59867366422759
    double latitud2 = 20.96173231042663;
    double longitud2 = -89.59867366422759;
    printf("Calculando distancia entre %lf,%lf y %lf,%lf\n", latitud1,longitud1,latitud2,longitud2);
    // Calcular
    double distancia = calcularDistanciaEntreDosCoordenadas(latitud1, longitud1, latitud2, longitud2);
    printf("La distancia es: %lf Km\n", distancia);
    return 0;
}

Al ejecutarlo, los resultados son correctos. De hecho hice el mismo cálculo con Google maps y los resultados son iguales como puedes observar en la siguiente imagen. Ahí en el código dejé las coordenadas por si quieres comprobarlo a tu manera.

Distancia entre dos coordenadas usando C
Distancia entre dos coordenadas usando C

Ya a partir de esta función tú puedes solicitar datos al usuario para las coordenadas, mostrar lugares cercanos a determinado lugar, etcétera.

Para terminar te dejo más posts sobre C.

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