python實現 經緯度的 各GIS座標系轉換

這裏是gis座標的單點轉換.

下面是利用python反射機制實現的gis座標轉換類.精度不是很完美但一般也夠用啦.

 

# coding=utf-8
import math, re


class GisTransform(object):
    """gis座標轉換類"""

    def __init__(self, old_gis_name, new_gis_name):
        """
        經緯度(谷歌高德):'wgs84'/  墨卡託:'webMercator'/ 火星座標系(國測局):'gcj02'
        """
        self.pi = 3.1415926535897932384626  # π   精度比math.pi 還高一些
        self.ee = 0.00669342162296594323  # 偏心率平方
        self.a = 6378245.0  # 長半軸

        func_name = old_gis_name + '_to_' + new_gis_name
        if hasattr(self, func_name):
            self.transform_func = getattr(self, func_name)

    def _out_of_china(self, lng, lat):
        """
        判斷是否在國內，不在國內不做偏移
        :param lng:
        :param lat:
        :return:
        """
        return not (lng > 73.66 and lng < 135.05 and lat > 3.86 and lat < 53.55)

    def _transformlat(self, 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 * self.pi) + 20.0 *
                math.sin(2.0 * lng * self.pi)) * 2.0 / 3.0
        ret += (20.0 * math.sin(lat * self.pi) + 40.0 *
                math.sin(lat / 3.0 * self.pi)) * 2.0 / 3.0
        ret += (160.0 * math.sin(lat / 12.0 * self.pi) + 320 *
                math.sin(lat * self.pi / 30.0)) * 2.0 / 3.0
        return ret

    def _transformlng(self, 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 * self.pi) + 20.0 *
                math.sin(2.0 * lng * self.pi)) * 2.0 / 3.0
        ret += (20.0 * math.sin(lng * self.pi) + 40.0 *
                math.sin(lng / 3.0 * self.pi)) * 2.0 / 3.0
        ret += (150.0 * math.sin(lng / 12.0 * self.pi) + 300.0 *
                math.sin(lng / 30.0 * self.pi)) * 2.0 / 3.0
        return ret

    def wgs84_to_webMercator(self, lon, lat):
        """wgs84座標 轉 墨卡託座標"""
        x = lon * 20037508.342789 / 180
        y = math.log(math.tan((90 + lat) * self.pi / 360)) / (self.pi / 180)
        y = y * 20037508.34789 / 180
        return x, y

    def gcj02_to_webMercator(self, x, y):
        """火星轉墨卡託"""
        wgs84_x, wgs84_y = self.gcj02_to_wgs84(x, y)
        webMercator_x, webMercator_y = self.wgs84_to_webMercator(wgs84_x, wgs84_y)
        return webMercator_x, webMercator_y

    def webMercator_to_webMercator(self, x, y):
        return x, y

    def webMercator_to_wgs84(self, x, y):
        """墨卡託座標 轉 wgs84座標"""
        lon = x / 20037508.34 * 180
        lat = y / 20037508.34 * 180
        lat = 180 / self.pi * (2 * math.atan(math.exp(lat * self.pi / 180)) - self.pi / 2)
        return lon, lat

    def gcj02_to_wgs84(self, lng, lat):
        """
        GCJ02(火星座標系)轉GPS84
        :param lng:火星座標系的經度
        :param lat:火星座標系緯度
        :return:
        """
        if self._out_of_china(lng, lat):
            return lng, lat
        dlat = self._transformlat(lng - 105.0, lat - 35.0)
        dlng = self._transformlng(lng - 105.0, lat - 35.0)
        radlat = lat / 180.0 * self.pi
        magic = math.sin(radlat)
        magic = 1 - self.ee * magic * magic
        sqrtmagic = math.sqrt(magic)
        dlat = (dlat * 180.0) / ((self.a * (1 - self.ee)) / (magic * sqrtmagic) * self.pi)
        dlng = (dlng * 180.0) / (self.a / sqrtmagic * math.cos(radlat) * self.pi)
        mglat = lat + dlat
        mglng = lng + dlng
        new_x = lng * 2 - mglng
        new_y = lat * 2 - mglat
        return new_x, new_y

    def wgs84_to_gcj02(self, lng, lat):
        """
        WGS84轉GCJ02(火星座標系)
        :param lng:WGS84座標系的經度
        :param lat:WGS84座標系的緯度
        :return:
        """
        if self._out_of_china(lng, lat):  # 判斷是否在國內
            return lng, lat
        dlat = self._transformlat(lng - 105.0, lat - 35.0)
        dlng = self._transformlng(lng - 105.0, lat - 35.0)
        radlat = lat / 180.0 * self.pi
        magic = math.sin(radlat)
        magic = 1 - self.ee * magic * magic
        sqrtmagic = math.sqrt(magic)
        dlat = (dlat * 180.0) / ((self.a * (1 - self.ee)) / (magic * sqrtmagic) * self.pi)
        dlng = (dlng * 180.0) / (self.a / sqrtmagic * math.cos(radlat) * self.pi)
        mglat = lat + dlat
        mglng = lng + dlng
        return mglng, mglat

    def webMercator_to_gcj02(self, x, y):
        """墨卡託轉火星"""
        wgs84_x, wgs84_y = self.webMercator_to_wgs84(x, y)
        gcj02_x, gcj02_y = self.wgs84_to_gcj02(wgs84_x, wgs84_y)
        return gcj02_x, gcj02_y


if __name__ == '__main__':
    gis = GisTransform('wgs84', 'webMercator')  # 經緯度: wgs84 墨卡託: webMercator 國測局: gcj02
    print(gis.transform_func(114.09538, 22.62663))