-
Notifications
You must be signed in to change notification settings - Fork 7
/
Copy pathgeoutil.py
202 lines (160 loc) · 6.59 KB
/
geoutil.py
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
# coding=utf-8
from __future__ import division
import math
from pyproj import CRS
from pyproj import Transformer
WEB_MERCATOR_COORDINATE_RANGE = (-20037508.3427892, 20037508.3427892)
WEB_MERCATOR_LENGTH_HALF = 20037508.3427892
PI = math.pi
x_PI = PI * 3000.0 / 180.0
a = 6378245.0 # 长半轴
f = 0.00669342162296594323 # 扁率
Math = math
Math.abs = Math.fabs
# 百度坐标系 (BD-09) 与 火星坐标系 (GCJ-02)的转换
def bd09_to_gcj02(lng, lat):
x = lng - 0.0065
y = 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)
transformed = [0, 0]
transformed[0] = z * math.cos(theta)
transformed[1] = z * math.sin(theta)
return transformed;
# 火星坐标系 (GCJ-02) 与百度坐标系 (BD-09) 的转换
def gcj02_to_bd09(lng, lat):
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)
transformed = [0, 0]
transformed[0] = z * Math.cos(theta) + 0.0065
transformed[1] = z * Math.sin(theta) + 0.006
return transformed
# WGS84 转 GCj02
def wgs84_to_gcj02(lng, lat):
if out_of_china(lng, lat):
return [lng, lat]
dlat = transform_latitude(lng - 105.0, lat - 35.0)
dlng = transfor_longitude(lng - 105.0, lat - 35.0)
radlat = lat / 180.0 * PI
magic = Math.sin(radlat)
magic = 1 - f * magic * magic
sqrtmagic = Math.sqrt(magic)
dlat = (dlat * 180.0) / ((a * (1 - f)) / (magic * sqrtmagic) * PI)
dlng = (dlng * 180.0) / (a / sqrtmagic * Math.cos(radlat) * PI)
transformed = [0, 0]
transformed[0] = lng + dlng
transformed[1] = lat + dlat
return transformed
# GCJ02 转 WGS84
def gcj02_to_wgs84(lng, lat):
if out_of_china(lng, lat):
return [lng, lat]
dLat = transform_latitude(lng - 105.0, lat - 35.0)
dLon = transfor_longitude(lng - 105.0, lat - 35.0)
radLat = lat / 180.0 * PI
magic = Math.sin(radLat)
magic = 1 - f * magic * magic
sqrtMagic = Math.sqrt(magic)
dLat = (dLat * 180.0) / ((a * (1 - f)) / (magic * sqrtMagic) * PI)
dLon = (dLon * 180.0) / (a / sqrtMagic * Math.cos(radLat) * PI)
mgLat = lat + dLat
mgLon = lng + dLon
transformed = [0, 0]
transformed[0] = lng * 2 - mgLon
transformed[1] = lat * 2 - mgLat
return transformed
# WGS84 转 BD-09
def wgs84_to_bd09(lng, lat):
lngLatGcj02 = wgs84_to_gcj02(lng, lat)
return gcj02_to_bd09(lngLatGcj02[0], lngLatGcj02[1])
# BD-09 转 WGS84
def bd09_to_wgs84(lng, lat):
lngLatGcj02 = bd09_to_gcj02(lng, lat)
return gcj02_to_wgs84(lngLatGcj02[0], lngLatGcj02[1])
def transform_latitude(lng, lat):
ret = -100.0 + 2.0 * lng + 3.0 * lat + 0.2 * lat * lat + 0.1 * lng * lat + 0.2 * Math.sqrt(
Math.abs(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 transfor_longitude(lng, lat):
ret = 300.0 + lng + 2.0 * lat + 0.1 * lng * lng + 0.1 * lng * lat + 0.1 * Math.sqrt(
Math.abs(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
def out_of_china(lng, lat):
if lng < 72.004 or lng > 137.8347:
return True
elif lat < 0.8293 or lat > 55.8271:
return True
return False
def lnglat_to_webmercator(lnglat):
localMapPoint = [0, 0]
crs = CRS.from_epsg(4326)
crsTo = CRS.from_epsg(3857)
transformer = Transformer.from_crs(crs, crsTo)
location = transformer.transform(lnglat[1], lnglat[0])
localMapPoint[0] = location[0]
localMapPoint[1] = location[1]
return localMapPoint
def webmercator_to_lnglat(point):
lnglat = [0, 0]
lnglat[0] = point[0] / WEB_MERCATOR_LENGTH_HALF * 180
lnglat[1] = point[1] / WEB_MERCATOR_LENGTH_HALF * 180
lnglat[1] = 180 / PI * (2 * Math.atan(Math.exp(lnglat[1] * PI / 180)) - PI / 2)
return lnglat
def webmercator_to_image(point, level, tilesize):
img_size = 2 ** level * tilesize
img_point = [0, 0]
img_point[0] = (point[0] + WEB_MERCATOR_LENGTH_HALF) / (WEB_MERCATOR_LENGTH_HALF * 2) * img_size
img_point[1] = (-point[1] + WEB_MERCATOR_LENGTH_HALF) / (
WEB_MERCATOR_LENGTH_HALF * 2) * img_size
return img_point
def image_to_webmecator(img_point, level, tilesize):
img_size = 2 ** level * tilesize
wm_point = [0, 0]
wm_point[0] = img_point[0] / img_size * (
WEB_MERCATOR_LENGTH_HALF * 2) - WEB_MERCATOR_LENGTH_HALF
wm_point[1] = -(img_point[1] / img_size * (
WEB_MERCATOR_LENGTH_HALF * 2) - WEB_MERCATOR_LENGTH_HALF)
return wm_point
# lnglat project point to image point
def lnglat_projecion_to_image(point, level, tilesize):
img_height = 2 ** (level - 1) * tilesize
img_width = img_height * 2
img_point = [0, 0]
img_point[0] = (point[0] + 180) / 360 * img_width
img_point[1] = (-point[1] + 90) / 180 * img_height
return img_point
def image_to_lnglat_projection(img_point, level, tilesize):
img_height = 2 ** (level - 1) * tilesize
img_width = img_height * 2
lnglat_point = [0, 0]
lnglat_point[0] = img_point[0] / img_width * 360 - 180
lnglat_point[1] = -(img_point[1] / img_height * 180 - 90)
return lnglat_point
if __name__ == "__main__":
lnglatWgs84 = [110.4029846191406, 29.36183016586889]
lnglatGcj02 = wgs84_to_gcj02(lnglatWgs84[0], lnglatWgs84[1])
lnglatBd09 = gcj02_to_bd09(lnglatGcj02[0], lnglatGcj02[1])
print("wgs84:" + str(lnglatWgs84))
print("gcj02:" + str(lnglatGcj02))
print("bd09:" + str(lnglatBd09))
print()
print("wgs84ToGcj02:" + str(lnglatGcj02))
print("gcj02ToWgs84:" + str(gcj02_to_wgs84(lnglatGcj02[0], lnglatGcj02[1])))
print()
print("gcj02ToBd09:" + str(lnglatBd09))
print()
print("wgs84ToBd09:" + str(wgs84_to_bd09(lnglatWgs84[0], lnglatWgs84[1])))
print("bd09ToGcj02:" + str(bd09_to_gcj02(lnglatBd09[0], lnglatBd09[1])))
print("bd09ToWgs84:" + str(bd09_to_wgs84(lnglatBd09[0], lnglatBd09[1])))
print()
print("lngLat2WebMercatorPoint:" + str(lnglat_to_webmercator(lnglatGcj02)))
print(
"WebMercatorPoint2Lnglat:" + str(
webmercator_to_lnglat(lnglat_to_webmercator(lnglatGcj02))))
print("lnglat_to_image:" + str(lnglat_projecion_to_image((-180, 90), 1, 256)))