python练习题(3)——地球数据的计算

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老虎也淘气 发表于 2023/10/09 20:06:31 2023/10/09
【摘要】 前言:探索地球数据,发现Python的魅力随着科技和数据科学的迅速发展,我们可以获取到大量关于地球的数据,这些数据包含了丰富的信息,涉及地理、气候、环境等方方面面。而Python作为一门功能强大且易学的编程语言,为我们提供了处理地球数据的优秀工具和技术。在本文中,我们将探索一道关于地球数据的Python程序练习题,通过实践和应用,发现Python编程的魅力。为什么练习对学习Python如此重...

前言:探索地球数据,发现Python的魅力

随着科技和数据科学的迅速发展,我们可以获取到大量关于地球的数据,这些数据包含了丰富的信息,涉及地理、气候、环境等方方面面。而Python作为一门功能强大且易学的编程语言,为我们提供了处理地球数据的优秀工具和技术。在本文中,我们将探索一道关于地球数据的Python程序练习题,通过实践和应用,发现Python编程的魅力。

为什么练习对学习Python如此重要?

编程练习是学习Python的重要途径之一。纸上得来终觉浅,通过练习,我们可以将所学的知识应用于实际问题中,培养编程思维,提高问题解决能力。编程练习有助于我们更深入地理解Python的各种功能和概念,同时帮助我们发现和纠正在实践中可能犯的错误。只有在实际应用中,我们才能真正体会到编程的乐趣和挑战。

对于地球数据这样的实际问题,编程练习是必不可少的。通过编程,我们可以从海量数据中提取有用的信息,进行数据分析和可视化,探索地球的奥秘。这样的练习不仅培养了我们的数据处理能力,还使我们更加了解地球的复杂性和多样性。

本文的Python程序练习题

本文的Python程序练习题将涉及地球数据的计算,帮助我们更好地理解Python在处理地球数据方面的应用。题目如下:
地球数据的计算

地球的半径是6371千米,假设地球是一个规则的球体,编写程序完成以下计算并输出结果,结果保留2位小数。π值引用math库中的常数pi的值。

1、计算地球表面积(表面积公式:S=4πR²)

2、计算地球的体积(体积公式:V=4πR³/3)

3、计算地球赤道的长度(周长公式:L=2πR)

4、我国陆地面积约960万平方千米(以960万平方千米计),内海和边海的水域面积约470万平方千米(以470万平方千米计)。计算我国国土面积(包含陆地面积和水域面积)占地球表面积的比例。

5、假设有一根绳子正好可以紧贴地球绕赤道一周,紧密地捆绑住地球。现将绳子延长1米,仍围绕地球赤道一周,假设绳子与地球表面间空隙均匀,计算绳子与地球之间的空隙大小。

#地球数据的计算
import math
r = 6371
s = 4*math.pi*int(r)**2
print("地球表面积为:{:.2f}平方千米".format(s))#地球表面积
v = 4*math.pi*int(r)**3/3
print("地球的体积为:{:.2f}立方千米".format(v))#地球的体积
l = 2*math.pi*int(r)
print("地球赤道的长度为:{:.2f}千米".format(l))#地球赤道的长度
b = (9600000+4700000)/(4*math.pi*int(r)**2)
print("我国国土面积占地球表面积的比例为:{:.2f}".format(b))#我国国土面积(包含陆地面积和水域面积)占地球表面积的比例
k = ((2*math.pi*int(r)+0.001)/2*math.pi)-int(r)
print("空隙大小:{:.2f}千米".format(k))#绳子与地球之间的空隙大小

题目:计算地球上两点之间的距离

假设地球是一个完美的球体,给定两点的经纬度坐标,计算它们之间的距离。我们可以使用地球的平均半径约为6371公里来简化问题。

例如,给定点A(纬度:40.7128,经度:-74.0060)和点B(纬度:34.0522,经度:-118.2437),计算它们之间的距离。

实现思路:

要计算地球上两点之间的距离,我们可以使用球面三角法计算。首先,我们需要将经纬度转换为弧度,然后使用球面三角函数来计算两点之间的距离。Python的math库提供了对数学计算的支持,包含了我们所需的三角函数。

import math

def degrees_to_radians(degrees):
    return degrees * math.pi / 180.0

def distance_between_points(lat1, lon1, lat2, lon2):
    earth_radius = 6371.0  # 地球平均半径,单位:公里

    # 将经纬度转换为弧度
    lat1_radians = degrees_to_radians(lat1)
    lon1_radians = degrees_to_radians(lon1)
    lat2_radians = degrees_to_radians(lat2)
    lon2_radians = degrees_to_radians(lon2)

    # 使用球面三角法计算距离
    delta_lat = lat2_radians - lat1_radians
    delta_lon = lon2_radians - lon1_radians
    a = math.sin(delta_lat / 2) ** 2 + math.cos(lat1_radians) * math.cos(lat2_radians) * math.sin(delta_lon / 2) ** 2
    c = 2 * math.atan2(math.sqrt(a), math.sqrt(1 - a))
    distance = earth_radius * c

    return distance

# 示例:计算点A和点B之间的距离
lat1, lon1 = 40.7128, -74.0060
lat2, lon2 = 34.0522, -118.2437
distance = distance_between_points(lat1, lon1, lat2, lon2)
print("点A和点B之间的距离:", distance, "公里")

总结:

在本文中,我们强调了练习对学习Python编程以及处理地球数据的重要性。编程练习有助于培养编程思维,提高问题解决能力,并帮助我们更深入地理解和掌握Python的强大功能。

本文的Python程序练习题涉及地球数据的计算,通过实践和应用,我们将探索如何使用Python编程计算地球上表面积,体积,赤道长度等。这道练习题将锻炼我们的数据处理能力,并让我们更加了解地球的复杂性和多样性。

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