各种坐标之间的转换

谁践踏了优雅 2022-04-23 15:58 288阅读 0赞

# -*- coding: utf-8 -*-
    import json
    import urllib
    import math
    
    x_pi = 3.14159265358979324 * 3000.0 / 180.0
    pi = 3.1415926535897932384626  # π
    a = 6378245.0  # 长半轴
    ee = 0.00669342162296594323  # 偏心率平方
    
    
    class Geocoding:
        def __init__(self, api_key):
            self.api_key = api_key
    
    def geocode(self, address):
        """
        利用高德geocoding服务解析地址获取位置坐标
        :param address:需要解析的地址
        :return:
        """
        geocoding = {'s': 'rsv3',
                     'key': self.api_key,
                     'city': '全国',
                     'address': address}
        geocoding = urllib.urlencode(geocoding)
        ret = urllib.urlopen("%s?%s" % ("http://restapi.amap.com/v3/geocode/geo", geocoding))
    
        if ret.getcode() == 200:
            res = ret.read()
            json_obj = json.loads(res)
            if json_obj['status'] == '1' and int(json_obj['count']) >= 1:
                geocodes = json_obj['geocodes'][0]
                lng = float(geocodes.get('location').split(',')[0])
                lat = float(geocodes.get('location').split(',')[1])
                return [lng, lat]
            else:
                return None
        else:
            return None
    
    
    def gcj02_to_bd09(lng, lat):
        """
        火星坐标系(GCJ-02)转百度坐标系(BD-09)
        谷歌、高德——>百度
        :param lng:火星坐标经度
        :param lat:火星坐标纬度
        :return:
        """
        z = math.sqrt(lng * lng + lat * lat) + 0.00002 * math.sin(lat * x_pi)
        theta = math.atan2(lat, lng) + 0.000003 * math.cos(lng * x_pi)
        bd_lng = z * math.cos(theta) + 0.0065
        bd_lat = z * math.sin(theta) + 0.006
        return [bd_lng, bd_lat]
    
    
    def bd09_to_gcj02(bd_lon, bd_lat):
        """
        百度坐标系(BD-09)转火星坐标系(GCJ-02)
        百度——>谷歌、高德
        :param bd_lat:百度坐标纬度
        :param bd_lon:百度坐标经度
        :return:转换后的坐标列表形式
        """
        x = bd_lon - 0.0065
        y = bd_lat - 0.006
        z = math.sqrt(x * x + y * y) - 0.00002 * math.sin(y * x_pi)
        theta = math.atan2(y, x) - 0.000003 * math.cos(x * x_pi)
        gg_lng = z * math.cos(theta)
        gg_lat = z * math.sin(theta)
        return [gg_lng, gg_lat]
    
    
    def wgs84_to_gcj02(lng, lat):
        """
        WGS84转GCJ02(火星坐标系)
        :param lng:WGS84坐标系的经度
        :param lat:WGS84坐标系的纬度
        :return:
        """
        if out_of_china(lng, lat):  # 判断是否在国内
            return [lng, lat]
        dlat = _transformlat(lng - 105.0, lat - 35.0)
        dlng = _transformlng(lng - 105.0, lat - 35.0)
        radlat = lat / 180.0 * pi
        magic = math.sin(radlat)
        magic = 1 - ee * magic * magic
        sqrtmagic = math.sqrt(magic)
        dlat = (dlat * 180.0) / ((a * (1 - ee)) / (magic * sqrtmagic) * pi)
        dlng = (dlng * 180.0) / (a / sqrtmagic * math.cos(radlat) * pi)
        mglat = lat + dlat
        mglng = lng + dlng
        return [mglng, mglat]
    
    
    def gcj02_to_wgs84(lng, lat):
        """
        GCJ02(火星坐标系)转GPS84
        :param lng:火星坐标系的经度
        :param lat:火星坐标系纬度
        :return:
        """
        if out_of_china(lng, lat):
            return [lng, lat]
        dlat = _transformlat(lng - 105.0, lat - 35.0)
        dlng = _transformlng(lng - 105.0, lat - 35.0)
        radlat = lat / 180.0 * pi
        magic = math.sin(radlat)
        magic = 1 - ee * magic * magic
        sqrtmagic = math.sqrt(magic)
        dlat = (dlat * 180.0) / ((a * (1 - ee)) / (magic * sqrtmagic) * pi)
        dlng = (dlng * 180.0) / (a / sqrtmagic * math.cos(radlat) * pi)
        mglat = lat + dlat
        mglng = lng + dlng
        return [lng * 2 - mglng, lat * 2 - mglat]
    
    
    def bd09_to_wgs84(bd_lon, bd_lat):
        lon, lat = bd09_to_gcj02(bd_lon, bd_lat)
        return gcj02_to_wgs84(lon, lat)
    
    
    def wgs84_to_bd09(lon, lat):
        lon, lat = wgs84_to_gcj02(lon, lat)
        return gcj02_to_bd09(lon, lat)
    
    
    def _transformlat(lng, lat):
        ret = -100.0 + 2.0 * lng + 3.0 * lat + 0.2 * lat * lat + \
              0.1 * lng * lat + 0.2 * math.sqrt(math.fabs(lng))
        ret += (20.0 * math.sin(6.0 * lng * pi) + 20.0 *
                math.sin(2.0 * lng * pi)) * 2.0 / 3.0
        ret += (20.0 * math.sin(lat * pi) + 40.0 *
                math.sin(lat / 3.0 * pi)) * 2.0 / 3.0
        ret += (160.0 * math.sin(lat / 12.0 * pi) + 320 *
                math.sin(lat * pi / 30.0)) * 2.0 / 3.0
        return ret
    
    
    def _transformlng(lng, lat):
        ret = 300.0 + lng + 2.0 * lat + 0.1 * lng * lng + \
              0.1 * lng * lat + 0.1 * math.sqrt(math.fabs(lng))
        ret += (20.0 * math.sin(6.0 * lng * pi) + 20.0 *
                math.sin(2.0 * lng * pi)) * 2.0 / 3.0
        ret += (20.0 * math.sin(lng * pi) + 40.0 *
                math.sin(lng / 3.0 * pi)) * 2.0 / 3.0
        ret += (150.0 * math.sin(lng / 12.0 * pi) + 300.0 *
                math.sin(lng / 30.0 * pi)) * 2.0 / 3.0
        return ret
    
    
    # wgs84-WebMercator
    def wgs84toWebMercator(lon, lat):
        x = lon * 20037508.342789 / 180
        y = math.log(math.tan((90 + lat) * math.pi / 360)) / (math.pi / 180)
        y = y * 20037508.34789 / 180
        return x, y
    
    
    # WebMercator-wgs84
    def webMercator2wgs84(x, y):
        lon = x / 20037508.34 * 180
        lat = y / 20037508.34 * 180
        lat = 180 / math.pi * (2 * math.atan(math.exp(lat * math.pi / 180)) - math.pi / 2)
        return lon, lat
    
    
    def out_of_china(lng, lat):
        """
        判断是否在国内，不在国内不做偏移
        :param lng:
        :param lat:
        :return:
        """
        return not (lng > 73.66 and lng < 135.05 and lat > 3.86 and lat < 53.55)
    
    
    if __name__ == '__main__':
        lng =12945569.87#12945500.55004295# 12951862.38736606  # 128.543
        lat =4832576.84#4833565.8750497345 # 4837023.139194939  # 37.065
        lon, lat = webMercator2wgs84(lng, lat)
    
        # result1 = gcj02_to_bd09(lng, lat)  # 火星坐标系->百度坐标系
        # result2 = bd09_to_gcj02(lng, lat)  # 百度坐标系->火星坐标系
        # result3 = wgs84_to_gcj02(lng, lat)  # WGS84坐标系->火星坐标系
        # result4 = gcj02_to_wgs84(lng, lat)  # 火星坐标系->WGS84坐标系
        # result5 = bd09_to_wgs84(lng, lat)  # 百度坐标系->WGS84坐标系
        # result6 = wgs84_to_bd09(lng, lat)  # WGS84坐标系->百度坐标系
        # 中文地址到火星坐标系,需要高德地图API Key
        # g = Geocoding('API_KEY')  # 这里填写你的高德Api_Key
        # result7 = g.geocode('北京市朝阳区朝阳公园')
        print(lon, lat)