高德5Python 地图坐标的转换 .docxPython 地图坐标的转换
Python 地图坐标的转换
最近做项目正好需要坐标的转换，
找了很多资料，参考：
1、http://blog.csdn.net/ma969070578/article/details/41013547
2、http://bbs.lbsyun.baidu.com/forum.php?mod=viewthread&tid=10923
在线的测试工具 https://tool.lu/coordinate
python 编写的经纬度坐标转换类
# -*- coding: utf-8 -*-
# /**
# * 各地图API坐标系统比较与转换;
# * WGS84坐标系：即地球坐标系，国际上通用的坐标系。设备一般包含GPS芯片或者北斗芯片获取的经纬度为WGS84地理坐标系,
# * 谷歌地图采用的是WGS84地理坐标系（中国范围除外）;
# * GCJ02坐标系：即火星坐标系，是由中国国家测绘局制订的地理信息系统的坐标系统。由WGS84坐标系经加密后的坐标系。谷歌中国地图和搜搜中国地图采用的是GCJ02地理坐标系；
# * 3BD09坐标系：即百度坐标系，GCJ02坐标系经加密后的坐标系;
# */
import math
from decimal import *
class transfer:
def __init__(self,key=None):
self.a=6378245.0
self.ee=Decimal(0.00669342162296594323)
def transformLng(self,x,y):
ret=Decimal()
ret = 300.0+x+2.0*y+0.1*x*x+0.1*x*y+0.1*math.sqrt(math.fabs(x))
ret += (20.0 * math.sin(6.0 * x * math.pi) + 20.0 * math.sin(2.0 * x * math.pi)) * 2.0 / 3.0
ret += (20.0 * math.sin(x * math.pi) + 40.0 * math.sin(x / 3.0 * math.pi)) * 2.0 / 3.0
ret += (150.0 * math.sin(x / 12.0 * math.pi) + 300.0 * math.sin(x / 30.0* math.pi)) * 2.0 / 3.0
return ret
def transformLat(self,x,y):
ret = Decimal()
ret = -100.0 + 2.0 * x + 3.0 * y + 0.2 * y * y + 0.1 * x * y+ 0.2 * math.sqrt(math.fabs(x))
ret += (20.0 * math.sin(6.0 * x * math.pi) + 20.0 * math.sin(2.0 * x * math.pi)) * 2.0 / 3.0
ret += (20.0 * math.sin(y * math.pi) + 40.0 * math.sin(y / 3.0 * math.pi)) * 2.0 / 3.0
ret += (160.0 * math.sin(y / 12.0 * math.pi) + 320 * math.sin(y * math.pi / 30.0)) * 2.0 / 3.0
return ret
def transfrom(self,lng,lat):
dLat = self.transformLat(lng - 105.0, lat - 35.0)
dLng = self.transformLng(lng - 105.0, lat - 35.0)
radLat = lat / 180.0 * math.pi
magic = math.sin(radLat)
magic = 1 - self.ee * Decimal(magic) * Decimal(magic)
sqrtMagic = math.sqrt(magic)
dLat = Decimal((dLat * 180.0)) / ((Decimal(self.a) * (1 - self.ee)) / (Decimal(magic) * Decimal(sqrtMagic)) * Decimal(math.pi))
dLng = (dLng * 180.0) / (self.a / sqrtMagic * math.cos(radLat) * math.pi)
mgLat = lat + float(dLat)
mgLng = lng + dLng
return mgLng,mgLat
#gps坐标转换为gcj02坐标系
def wg84_to_gcj02(self,wg84_lng,wg84_lat):
dLat=self.transformLat(wg84_lng-105.0,wg84_lat-35.0)
dLng=self.transformLng(wg84_lng-105.0,wg84_lat-35.0)
radLat = wg84_lat / 180.0 * math.pi
magic = math.sin(radLat)
magic = 1 - self.ee * Decimal(magic) * Decimal(magic)
sqrtMagic = math.sqrt(magic)
dLat = Decimal((dLat * 180.0)) / ((Decimal(self.a) * (1 - self.ee)) / (Decimal(magic) * Decimal(sqrtMagic)) * Decimal(math.pi))
dLng = (dLng * 180.0) / (self.a / sqrtMagic * math.cos(radLat) * math.pi)
gcj02Lat = wg84_lat + float(dLat)
gcj02Lng = wg84_lng + dLng
return gcj02Lng,gcj02Lat
#gcj02坐标转百度坐标
def gcj02_to_bd09(self,gcj02_lng,gcj02_lat):
x = gcj02_lng
y = gcj02_lat
z = math.sqrt(x * x + y * y) + 0.00002 * math.sin(y * math.pi)
theta = math.atan2(y, x) + 0.000003 * math.cos(x * math.pi)
bd09_Lng = z * math.cos(theta) + 0.0065
bd09_Lat = z * math.sin(theta) + 0.006
return bd09_Lng,bd09_Lat
#wg84坐标转百度坐标
def wg84_to_bd09(self,wg84_lng,wg84_lat):
gcj02lng,gcj02lat=self.wg84_to_gcj02(wg84_lng,wg84_lat)
return self.gcj02_to_bd09(gcj02lng,gcj02lat)
#百度坐标转GCJ02坐标
def bd09_to_gcj02(self,bd09_lng,bd09_lat):
x = bd09_lng - 0.0065
y = bd09_lat - 0.006
z = math.sqrt(x * x + y * y) - 0.00002 * math.sin(y * math.pi)
theta = math.atan2(y, x) - 0.000003 * math.cos(x * math.pi)
gcj02_lng = z * math.cos(theta)
gcj02_lat = z * math.sin(theta)
return gcj02_lng,gcj02_lat
#GCJ坐标转WG84坐标
def gcj02_to_wg84(self,gcj02_lng,gcj02_lat):
mlng,mlat=self.transfrom(gcj02_lng,gcj02_lat)
wg84_Lng=gcj02_lng*2-mlng
wg84_Lat=gcj02_lat*2-mlat
return wg84_Lng,wg84_Lat
#将百度坐标转WG84坐标
def bd09_to_wg84(self,bd09_lng,bd09_lat):
gcj02_lng, gcj02_lat=self.bd09_to_gcj02(bd09_lng,bd09_lat)
return self.gcj02_to_wg84(gcj02_lng,gcj02_lat)
tr=transfer()
#测试
print(tr.bd09_to_gcj02(113.30764968,23.1200491)) #转换正确
print(tr.bd09_to_wg84(113.30764968,23.1200491)) #转换正确
print(tr.wg84_to_bd09(113.30764968,23.1200491)) #转换正确
由python实现的各类坐标系转换程序，验证可行
在线的测试工具 https://tool.lu/coordinate
地图坐标转换（火星、谷歌、百度、腾讯、高德等坐标）
最近在项目中集成百度地图API和高德API的时候，发现定位总是有偏移，考虑到我们项目中的硬件是自己制作的，最后跟踪了半天预估是未做坐标转换造成的。由此引出本文的话题，为什么我的坐标，在地图上显示会有偏移？各种坐标体系之间如何转换？到底有哪些坐标体系？什么是火星坐标？
1. 概念解释
首先搞清楚什么是火星坐标？到底有哪些坐标体系？由来是怎样的？
1.1 名词解释
坐标系统：用于定位的系统，就跟二维笛卡尔坐标系统一样，一个点使用(x,y)，就能确定该点在笛卡尔坐标系统中的唯一位置。这里讲的坐标系统，相对于笛卡尔坐标系统，要复杂许多，但作用却都是一样，主要用于定位，也就是精确地定位地表上的一点。
地理坐标系统：WGS84就是一种地理坐标系统。地理坐标坐标是对地球进行简单几何建模，比如将地球看成一个球体或者类球体，然后再将地表上点投影到该球面上形成的坐标就是地理坐标系统。WGS84就是定义了如何将地球抽象成球体或者类球体的规则。或者简单地来说，WGS84就是一堆参数，用于建立球体或者类球体，来近似地球。
投影坐标系统：由于地球是一个球状，所以一般将其某个区域投影在平面上，形成的坐标系称为投影坐标系。
1.2 简称解释
WGS84 ：地理坐标系统，Google Earth和中国外的Google Map使用，另外，目前基本上所有定位空间位置的设备都使用这种坐标系统，例如手机的GPS系统。
GCJ-02：投影坐标系统，也就是我们平常所说的火星坐标系，Google Map中国、高德和腾讯好像使用，这个是中国自己在WGS84基础上加密而成，目的显而易见。
BD09：投影坐标系统，百度地图使用，在GCJ-02基础上二次加密而成。
国内各地图API坐标系统比较
|
API |
坐标系 |
|
百度地图API |
百度坐标 |
|
腾讯搜搜地图API |
火星坐标 |
|
搜狐搜狗地图API |
搜狗坐标 |
|
阿里云地图API |
火星坐标 |
|
图吧MapBar地图API |
图吧坐标 |
|
高德MapABC地图API |
火星坐标 |
|
灵图51ditu地图API |
火星坐标 |
2. 转换方法
在我们清楚这些名词意义、API所对应的坐标系之后，接下来就是找寻坐标系相互转换的方法了。
1.可以通过嗲用直接的算法来转换
2.可以通过Web API来转换
3.可以通过第三方SDK API来转换
2.1 通过算法转换
GPS.java
package com.itbird.myapplication;
/**
* 坐标对象，由经纬度构成
* Created by xfkang on 2018/3/28.
*/
public class GPS {
private double lat;
private double lon;
public GPS(double lat, double lon) {
this.lat = lat;
this.lon = lon;
}
public double getLat() {
return lat;
}
public void setLat(double lat) {
this.lat = lat;
}
public double getLon() {
return lon;
}
public void setLon(double lon) {
this.lon = lon;
}
public String toString() {
return "lat:" + lat + "," + "lon:" + lon;
}
}
GPSConverterUtils.java
package com.itbird.myapplication;
/**
* 坐标转换工具类
* WGS84: Google Earth采用，Google Map中国范围外使用
* GCJ02: 火星坐标系，中国国家测绘局制定的坐标系统，由WGS84机密后的坐标。Google Map中国和搜搜地图使用，高德
* BD09:百度坐标，GCJ02机密后的坐标系
* 搜狗坐标系，图吧坐标等，估计也是在GCJ02基础上加密而成的
* Created by xfkang on 2018/3/28.
*/
public class GPSConverterUtils {
public static final String BAIDU_LBS_TYPE = "bd09ll";
public static double pi = 3.1415926535897932384626;
public static double a = 6378245.0;
public static double ee = 0.00669342162296594323;
/**
* 84 to 火星坐标系 (GCJ-02) World Geodetic System ==> Mars Geodetic System
* @param lat
* @param lon
*/
public static GPS gps84_To_Gcj02(double lat, double lon) {
if (outOfChina(lat, lon)) {
return null;
}
double dLat = transformLat(lon - 105.0, lat - 35.0);
double dLon = transformLon(lon - 105.0, lat - 35.0);
double radLat = lat / 180.0 * pi;
double magic = Math.sin(radLat);
magic = 1 - ee * magic * magic;
double sqrtMagic = Math.sqrt(magic);
dLat = (dLat * 180.0) / ((a * (1 - ee)) / (magic * sqrtMagic) * pi);
dLon = (dLon * 180.0) / (a / sqrtMagic * Math.cos(radLat) * pi);
double mgLat = lat + dLat;
double mgLon = lon + dLon;
return new GPS(mgLat, mgLon);
}
/**
* * 火星坐标系 (GCJ-02) to 84 * * @param lon * @param lat * @return
*/
public static GPS gcj_To_Gps84(double lat, double lon) {
GPS gps = transform(lat, lon);
double lontitude = lon * 2 - gps.getLon();
double latitude = lat * 2 - gps.getLat();
return new GPS(latitude, lontitude);
}
/**
* 火星坐标系 (GCJ-02) 与百度坐标系 (BD-09) 的转换算法 将 GCJ-02 坐标转换成 BD-09 坐标
*
* @param gg_lat
* @param gg_lon
*/
public static GPS gcj02_To_Bd09(double gg_lat, double gg_lon) {
double x = gg_lon, y = gg_lat;
double z = Math.sqrt(x * x + y * y) + 0.00002 * Math.sin(y * pi);
double theta = Math.atan2(y, x) + 0.000003 * Math.cos(x * pi);
double bd_lon = z * Math.cos(theta) + 0.0065;
double bd_lat = z * Math.sin(theta) + 0.006;
return new GPS(bd_lat, bd_lon);
}
/**
* * 火星坐标系 (GCJ-02) 与百度坐标系 (BD-09) 的转换算法 * * 将 BD-09 坐标转换成GCJ-02 坐标 * * @param
* bd_lat * @param bd_lon * @return
*/
public static GPS bd09_To_Gcj02(double bd_lat, double bd_lon) {
double x = bd_lon - 0.0065, y = bd_lat - 0.006;
double z = Math.sqrt(x * x + y * y) - 0.00002 * Math.sin(y * pi);
double theta = Math.atan2(y, x) - 0.000003 * Math.cos(x * pi);
double gg_lon = z * Math.cos(theta);
double gg_lat = z * Math.sin(theta);
return new GPS(gg_lat, gg_lon);
}
/**
* (BD-09)-->84
* @param bd_lat
* @param bd_lon
* @return
*/
public static GPS bd09_To_Gps84(double bd_lat, double bd_lon) {
GPS gcj02 = bd09_To_Gcj02(bd_lat, bd_lon);
GPS map84 = gcj_To_Gps84(gcj02.getLat(),
gcj02.getLon());
return map84;
}
/**
* is or not outOfChina
* @param lat
* @param lon
* @return
*/
public static boolean outOfChina(double lat, double lon) {
if (lon < 72.004 || lon > 137.8347)
return true;
if (lat < 0.8293 || lat > 55.8271)
return true;
return false;
}
public static GPS transform(double lat, double lon) {
if (outOfChina(lat, lon)) {
return new GPS(lat, lon);
}
double dLat = transformLat(lon - 105.0, lat - 35.0);
double dLon = transformLon(lon - 105.0, lat - 35.0);
double radLat = lat / 180.0 * pi;
double magic = Math.sin(radLat);
magic = 1 - ee * magic * magic;
double sqrtMagic = Math.sqrt(magic);
dLat = (dLat * 180.0) / ((a * (1 - ee)) / (magic * sqrtMagic) * pi);
dLon = (dLon * 180.0) / (a / sqrtMagic * Math.cos(radLat) * pi);
double mgLat = lat + dLat;
double mgLon = lon + dLon;
return new GPS(mgLat, mgLon);
}
public static double transformLat(double x, double y) {
double ret = -100.0 + 2.0 * x + 3.0 * y + 0.2 * y * y + 0.1 * x * y
+ 0.2 * Math.sqrt(Math.abs(x));
ret += (20.0 * Math.sin(6.0 * x * pi) + 20.0 * Math.sin(2.0 * x * pi)) * 2.0 / 3.0;
ret += (20.0 * Math.sin(y * pi) + 40.0 * Math.sin(y / 3.0 * pi)) * 2.0 / 3.0;
ret += (160.0 * Math.sin(y / 12.0 * pi) + 320 * Math.sin(y * pi / 30.0)) * 2.0 / 3.0;
return ret;
}
public static double transformLon(double x, double y) {
double ret = 300.0 + x + 2.0 * y + 0.1 * x * x + 0.1 * x * y + 0.1
* Math.sqrt(Math.abs(x));
ret += (20.0 * Math.sin(6.0 * x * pi) + 20.0 * Math.sin(2.0 * x * pi)) * 2.0 / 3.0;
ret += (20.0 * Math.sin(x * pi) + 40.0 * Math.sin(x / 3.0 * pi)) * 2.0 / 3.0;
ret += (150.0 * Math.sin(x / 12.0 * pi) + 300.0 * Math.sin(x / 30.0
* pi)) * 2.0 / 3.0;
return ret;
}
}
2.2通过Web API转换
高德坐标转换Web API
在线api文档：http://lbs.amap.com/api/webservice/guide/api/convert/
适用场景：
为了使用高德服务，只支持将非高德坐标转换为高德坐标
使用说明：
第一步，申请”Web服务API”密钥（Key）；
第二步，拼接HTTP请求URL，第一步申请的Key需作为必填参数一同发送；
第三步，接收HTTP请求返回的数据（JSON或XML格式），解析数据。
如无特殊声明，接口的输入参数和输出数据编码全部统一为UTF-8。
使用样例：
http://restapi.amap.com/v3/assistant/coordinate/convert?locations=116.481499,39.990475&coordsys=gps&output=xml&key=<用户的key>
高德坐标转换API使用样例.png
百度坐标转换Web API
在线api文档：http://lbsyun.baidu.com/index.php?title=webapi/guide/changeposition
适用场景：
支持多种坐标互相转换
百度坐标转换WebAPI.png
GPS坐标转换Web API
在线api文档：http://www.gpsspg.com/api/convert/latlng/
适用场景：
支持多种坐标互相转换
GPS坐标转换WebAPI.png
2.3通过SDK API转换
高德 sdk api 转换
在线api文档：http://lbs.amap.com/api/android-sdk/guide/computing-equipment/coordinate-transformation/
高德 sdk api 转换.png
百度 sdk api 转换
在线api文档：http://lbsyun.baidu.com/index.php?title=androidsdk/guide/tool/coordinate
百度 sdk api 转换.png
总结：
至此，几种地图坐标系由来介绍以及相互转换的几种方法已经介绍完毕，视情况选取自己项目适合的方法，完成坐标转换即可。
Python 地图坐标的转换
最近做项目正好需要坐标的转换，
找了很多资料，参考：
1、http://blog.csdn.net/ma969070578/article/details/41013547
2、http://bbs.lbsyun.baidu.com/forum.php?mod=viewthread&tid=10923
/// <summary>
/// 从经纬坐标串生成 投影坐标下的线
/// </summary>
/// <param name="gcsStr"></param>
/// <returns></returns>
public static IPolyline GetLinePCSFromGCSStr(string gcsStr)
{
ISpatialReferenceFactory spatialReferenceFactory = new SpatialReferenceEnvironmentClass();
IProjectedCoordinateSystem pcsSys = spatialReferenceFactory.CreateProjectedCoordinateSystem((int)esriSRProjCS4Type.esriSRProjCS_Xian1980_3_Degree_GK_Zone_39);
IGeographicCoordinateSystem gcsSys = spatialReferenceFactory.CreateGeographicCoordinateSystem((int)esriSRGeoCS3Type.esriSRGeoCS_Xian1980);
string[] ar_pts = gcsStr.Split(';');
object tempType = Type.Missing;
IPointCollection pPtCollection = new PathClass();
for (int i = 0; i <= ar_pts.Length - 1; i++)
{
IPoint pt = new PointClass();
pt.X = Convert.ToDouble(ar_pts[i].Split(',')[0]);
pt.Y = Convert.ToDouble(ar_pts[i].Split(',')[1]);
IGeometry geoGcs = (IGeometry)pt;
geoGcs.SpatialReference = gcsSys;
geoGcs.Project(pcsSys);
IPoint ptAfter = geoGcs as IPoint;
pPtCollection.AddPoint(ptAfter, ref tempType, ref tempType);
}
IGeometryCollection pGeoCollection = new PolylineClass();
pGeoCollection.AddGeometry(pPtCollection as IGeometry, ref tempType, ref tempType);
return pGeoCollection as IPolyline;
}
备注：有坐标,无“度-带”，要确定度带。
解决方式：逐个试。某个“度-带”投影后 基本重合,即是。
常见细节：
(1) PCS: GK --> Xian80 3D 39Z 的featureClass, 使用3DAnalyst ceate TIN. TIN的坐标系统会变成 User_Defined Tranverse Mervator.
对比显示featureclass的spatialReference和 TIN的，有此差异.
显示,两者叠合
* 各地图API坐标系统比较与转换;
* WGS84坐标系：即地球坐标系，国际上通用的坐标系。设备一般包含GPS芯片或者北斗芯片获取的经纬度为WGS84地理坐标系,
* 谷歌地图采用的是WGS84地理坐标系（中国范围除外）;
* GCJ02坐标系：即火星坐标系，是由中国国家测绘局制订的地理信息系统的坐标系统。由WGS84坐标系经加密后的坐标系。
* 谷歌中国地图和搜搜中国地图采用的是GCJ02地理坐标系; BD09坐标系：即百度坐标系，GCJ02坐标系经加密后的坐标系;
* 搜狗坐标系、图吧坐标系等，估计也是在GCJ02基础上加密而成的.
然后在csv中将其转化。
最后再在百度地图API上进行检验成功
#http://bbs.lbsyun.baidu.com/forum.php?mod=viewthread&tid=10923
#代码原地址
import csv
import string
import time
import math
#系数常量
a = 6378245.0
ee = 0.00669342162296594323
x_pi = 3.14159265358979324 * 3000.0 / 180.0;
#转换经度
def transformLat(lat,lon):
ret = -100.0 + 2.0 * lat + 3.0 * lon + 0.2 * lon * lon + 0.1 * lat * lon +0.2 * math.sqrt(abs(lat))
ret += (20.0 * math.sin(6.0 * lat * math.pi) + 20.0 * math.sin(2.0 * lat * math.pi)) * 2.0 / 3.0
ret += (20.0 * math.sin(lon * math.pi) + 40.0 * math.sin(lon / 3.0 * math.pi)) * 2.0 / 3.0
ret += (160.0 * math.sin(lon / 12.0 * math.pi) + 320 * math.sin(lon * math.pi / 30.0)) * 2.0 / 3.0
return ret
#转换纬度
def transformLon(lat,lon):
ret = 300.0 + lat + 2.0 * lon + 0.1 * lat * lat + 0.1 * lat * lon + 0.1 * math.sqrt(abs(lat))
ret += (20.0 * math.sin(6.0 * lat * math.pi) + 20.0 * math.sin(2.0 * lat * math.pi)) * 2.0 / 3.0
ret += (20.0 * math.sin(lat * math.pi) + 40.0 * math.sin(lat / 3.0 * math.pi)) * 2.0 / 3.0
ret += (150.0 * math.sin(lat / 12.0 * math.pi) + 300.0 * math.sin(lat / 30.0 * math.pi)) * 2.0 / 3.0
return ret
#Wgs transform to gcj
def wgs2gcj(lat,lon):
dLat = transformLat(lon - 105.0, lat - 35.0)
dLon = transformLon(lon - 105.0, lat - 35.0)
radLat = lat / 180.0 * math.pi
magic = math.sin(radLat)
magic = 1 - ee * magic * magic
sqrtMagic = math.sqrt(magic)
dLat = (dLat * 180.0) / ((a * (1 - ee)) / (magic * sqrtMagic) * math.pi)
dLon = (dLon * 180.0) / (a / sqrtMagic * math.cos(radLat) * math.pi)
mgLat = lat + dLat
mgLon = lon + dLon
loc=[mgLat,mgLon]
return loc
#gcj transform to bd2
def gcj2bd(lat,lon):
x=lon
y=lat
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)
bd_lon = z * math.cos(theta) + 0.0065
bd_lat = z * math.sin(theta) + 0.006
bdpoint = [bd_lon,bd_lat]
return bdpoint
#wgs transform to bd
def wgs2bd(lat,lon):
wgs_to_gcj = wgs2gcj(lat,lon)
gcj_to_bd = gcj2bd(wgs_to_gcj[0], wgs_to_gcj[1])
return gcj_to_bd;
for i in range (3,4):
n = str('2017.040'+ str(i)+'.csv')
m = str('2017040' + str(i)+'.csv')
csvfile = open(m,'w',encoding='UTF-8',newline='')
nodes = csv.writer(csvfile)
nodes.writerow(['md5','content','phone','conntime','recitime','lng','lat'])
l=[]
with open(n,newline='',encoding='UTF-8') as f:
reader = csv.DictReader(f)
for row in reader:
if row['md5'] == 'md5':