org.nkjmlab.gis.datum.jprect.helper.ArcLength Maven / Gradle / Ivy

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Utilities for Tokyo Datum, WGS84 and Japan Plane Rectangular
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package org.nkjmlab.gis.datum.jprect.helper;

/**
 * ArcLengthは，緯度までの子午線弧長を求めるクラスです．
 *
 * このクラスはジャスミンソフトがApache License 2.0に基づいて公開しているscalcに由来します．
 *
 * scalcは，琉球大学工学部情報工学科 宮城研究室の成果物 を，ジャスミンソフトが整理・統合したものです． 再利用を快諾
 * して頂いた宮城隼夫教授以下，宮城研究室のスタッフにこの場を借りて感謝致します．
 *
 * @author Miho Nagata
 * @author Yoshinori Nie
 * @author Yuu NAKAJIMA
 */

class ArcLength {
  private static final double k1 =
      1.0 + 3.0 / 4.0 * Math.pow(Const.e, 2) + 45.0 / 64.0 * Math.pow(Const.e, 4)
          + 175.0 / 256.0 * Math.pow(Const.e, 6) + 11025.0 / 16384.0 * Math.pow(Const.e, 8)
          + 43659.0 / 65536.0 * Math.pow(Const.e, 10) + 693693.0 / 1048576.0 * Math.pow(Const.e, 12)
          + 19324305.0 / 29360128.0 * Math.pow(Const.e, 14)
          + 4927697775.0 / 7516192768.0 * Math.pow(Const.e, 16);

  private static final double k2 =
      3.0 / 4.0 * Math.pow(Const.e, 2) + 15.0 / 16.0 * Math.pow(Const.e, 4)
          + 525.0 / 512.0 * Math.pow(Const.e, 6) + 2205.0 / 2048.0 * Math.pow(Const.e, 8)
          + 72765.0 / 65536.0 * Math.pow(Const.e, 10) + 297297.0 / 262144.0 * Math.pow(Const.e, 12)
          + 135270135.0 / 117440512.0 * Math.pow(Const.e, 14)
          + 547521975.0 / 469762048.0 * Math.pow(Const.e, 16);

  private static final double k3 = 15.0 / 64.0 * Math.pow(Const.e, 4)
      + 105.0 / 256.0 * Math.pow(Const.e, 6) + 2205.0 / 4096.0 * Math.pow(Const.e, 8)
      + 10395.0 / 16384.0 * Math.pow(Const.e, 10) + 1486485.0 / 2097152.0 * Math.pow(Const.e, 12)
      + 45090045.0 / 5870256.0 * Math.pow(Const.e, 14)
      + 766530765.0 / 939524096.0 * Math.pow(Const.e, 16);

  private static final double k4 =
      35.0 / 512.0 * Math.pow(Const.e, 6) + 315.0 / 2048.0 * Math.pow(Const.e, 8)
          + 31185.0 / 131072.0 * Math.pow(Const.e, 10) + 165165.0 / 524288.0 * Math.pow(Const.e, 12)
          + 45090045.0 / 117440512.0 * Math.pow(Const.e, 14)
          + 209053845.0 / 469762048.0 * Math.pow(Const.e, 16);

  private static final double k5 = 315.0 / 16384.0 * Math.pow(Const.e, 8)
      + 3465.0 / 65536.0 * Math.pow(Const.e, 10) + 99099.0 / 1048576.0 * Math.pow(Const.e, 12)
      + 4099095.0 / 29360128.0 * Math.pow(Const.e, 14)
      + 348423075.0 / 1879048192.0 * Math.pow(Const.e, 16);

  private static final double k6 = 693.0 / 131072.0 * Math.pow(Const.e, 10)
      + 9009.0 / 524288.0 * Math.pow(Const.e, 12) + 4099095.0 / 117440512.0 * Math.pow(Const.e, 14)
      + 26801775.0 / 469762048.0 * Math.pow(Const.e, 16);

  private static final double k7 =
      3003.0 / 2097152.0 * Math.pow(Const.e, 12) + 315315.0 / 58720256.0 * Math.pow(Const.e, 14)
          + 11486475.0 / 939524096.0 * Math.pow(Const.e, 16);

  private static final double k8 = 45045.0 / 117440512.0 * Math.pow(Const.e, 14)
      + 765765.0 / 469762048.0 * Math.pow(Const.e, 16);

  private static final double k9 = 765765.0 / 7516192768.0 * Math.pow(Const.e, 16);

  static double calcArcLength(double lat) {
    return Const.ra * (1.0 - Math.pow(Const.e, 2))
        * ((k1 * lat - k2 / 2.0 * Math.sin(2.0 * lat) + k3 / 4.0 * Math.sin(4.0 * lat)
            - k4 / 6.0 * Math.sin(6.0 * lat) + k5 / 8.0 * Math.sin(8.0 * lat)
            - k6 / 10.0 * Math.sin(10.0 * lat) + k7 / 12.0 * Math.sin(12.0 * lat)
            - k8 / 14.0 * Math.sin(14.0 * lat) + k9 / 16.0 * Math.sin(16.0 * lat)));
  }

}