【Arcpy学习实践教程】wgs84坐标系和火星坐标系的转换中demo的对与错
【Arcpy学习实践教程】wgs84坐标系和火星坐标系的转换中demo的对与错
来自：https://mp.weixin.qq.com/s/7uCaIwwP0tp3LHqdgToM2A?client=tim&ADUIN=276529800&ADSESSION=1582074176&ADTAG=CLIENT.QQ.5603_.0&ADPUBNO=26933
度娘和谷哥已经变成了我们学习工作生活中必不可少的工具。
更有甚者，甚至已经不用输入法来搜索，而直接通过语音识别来搜索。但是我们搜索的结果真的可靠？我们在找到我们想要的资源之后是否有认真检验一下，我们找到的代码，找到的资料是否正确。当没有思考力和鉴别力的搬运工进入大众视野时，我们就需要谨慎起来了。
最近，因为工作的原因需要对高德坐标（即火星坐标）和wgs84坐标系实现互转。一直记得有位大神曾经在网上发布过相关的代码，和大家一样，第一步做的也是搜索，信息铺天盖地，随便找几个阅读量大的原创文章，给大家展示一下代码吧。
1.在《博客园》找到了一篇文章《GCJ-02火星坐标系和WGS-84坐标系转换关系》（ps：一般喜欢在博客园里面找代码，因为这边的文章相对专业一些，附上链接，下面是上面贴的code，python哈）
# -*- coding: utf-8 -*-import jsonimport mathx_pi = 3.14159265358979324 * 3000.0 / 180.0pi = 3.1415926535897932384626 # πa = 6378245.0 # 长半轴ee = 0.00669342162296594323 # 扁率def wgs84togcj02(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 gcj02towgs84(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 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 retdef 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 retdef 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: """
if lng < 72.004 or lng > 137.8347:
return True
if lat < 0.8293 or lat > 55.8271:
return True
return Falseif __name__ == '__main__':
[lng,lat]=[114.061202,22.529388]
[dstlng, dstlat] = gcj02towgs84(lng, lat)
print(dstlng, dstlat)
2.在csdn中找到一篇2017年的文章，阅读量大概过万了吧，反正应该还是比较权威的吧，或者是说比较早的---《火星坐标、百度坐标、WGS84坐标转换代码（JS、python版）》，链接不可少，哈哈。代码也是不能少的，这个是必须的！！
# -*- coding: utf-8 -*-
import json
import requests
import math
key = 'your key here' # 这里填写你的百度开放平台的key
x_pi = 3.14159265358979324 * 3000.0 / 180.0
pi = 3.1415926535897932384626 # π
a = 6378245.0 # 长半轴
ee = 0.00669342162296594323 # 扁率
def geocode(address):
"""
利用百度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': key,
'city': '全国',
'address': address}
res = requests.get(
"http://restapi.amap.com/v3/geocode/geo", params=geocoding)
if res.status_code == 200:
json = res.json()
status = json.get('status')
count = json.get('count')
if status == '1' and int(count) >= 1:
geocodes = json.get('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 gcj02tobd09(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 bd09togcj02(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 wgs84togcj02(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 gcj02towgs84(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 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
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:
"""
if lng < 72.004 or lng > 137.8347:
return True
if lat < 0.8293 or lat > 55.8271:
return True
return False
if __name__ == '__main__':
lng = 128.543
lat = 37.065
result1 = gcj02tobd09(lng, lat)
result2 = bd09togcj02(lng, lat)
result3 = wgs84togcj02(lng, lat)
result4 = gcj02towgs84(lng, lat)
result5 = geocode('北京市朝阳区朝阳公园')
print result1, result2, result3, result4, result5
对比了一下，虽然写法有些许不一样，但是算法核心都是一样的。看到这么多的代码都是一样的，我当然也一样照做了。和第一个方法一样，我也做了定位，在高德地图上面发现了一个小问题，其实转出来的结果和实际有非常小的偏差。根据转出的结果，又用代码转回到wgs84，做投影，神奇的事情发生了，相差2m多。
这个时候意识到一个问题，一定是这个算法存在问题。网上继续检索查找，大神浮出水面，geohey大神。用了qgis上他开发的转化工具之后，逆转换没有任何问题，这个时候正常的人也只会做一个事了，趴代码。代码趴到手，这里我也做一下搬运工吧。
# -*- coding: utf-8 -*-
##########################################################################################
"""
/***************************************************************************
OffsetWGS84Core
A QGIS plugin
Class with methods for geometry and attributes processing
-------------------
begin : 2016-10-11
git sha : $Format:%H$
copyright : (C) 2017 by sshuair
email : sshuair@gmail.com
***************************************************************************/
/***************************************************************************
* *
* This program is free software; you can redistribute it and/or modify *
* it under the terms of the GNU General Public License as published by *
* the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or *
* (at your option) any later version. *
* *
***************************************************************************/
"""
from __future__ import print_function
##########################################################################################
from builtins import zip
import math
from math import sin, cos, sqrt, fabs, atan2
from math import pi as PI
# from numba import jit
# =================================================sshuair=============================================================
# define ellipsoid
a = 6378245.0
f = 1 / 298.3
b = a * (1 - f)
ee = 1 - (b * b) / (a * a)
# check if the point in china
def outOfChina(lng, lat):
return not (72.004 <= lng <= 137.8347 and 0.8293 <= lat <= 55.8271)
# @jit
def geohey_transformLat(x, y):
ret = -100.0 + 2.0 * x + 3.0 * y + 0.2 * y * y + 0.1 * x * y + 0.2 * sqrt(fabs(x))
ret = ret + (20.0 * sin(6.0 * x * PI) + 20.0 * sin(2.0 * x * PI)) * 2.0 / 3.0
ret = ret + (20.0 * sin(y * PI) + 40.0 * sin(y / 3.0 * PI)) * 2.0 / 3.0
ret = ret + (160.0 * sin(y / 12.0 * PI) + 320.0 * sin(y * PI / 30.0)) * 2.0 / 3.0
return ret
# @jit
def geohey_transformLon(x, y):
ret = 300.0 + x + 2.0 * y + 0.1 * x * x + 0.1 * x * y + 0.1 * sqrt(fabs(x))
ret = ret + (20.0 * sin(6.0 * x * PI) + 20.0 * sin(2.0 * x * PI)) * 2.0 / 3.0
ret = ret + (20.0 * sin(x * PI) + 40.0 * sin(x / 3.0 * PI)) * 2.0 / 3.0
ret = ret + (150.0 * sin(x / 12.0 * PI) + 300.0 * sin(x * PI / 30.0)) * 2.0 / 3.0
return ret
# @jit
def wgs2gcj(wgsLon, wgsLat):
if outOfChina(wgsLon, wgsLat):
return wgsLon, wgsLat
dLat = geohey_transformLat(wgsLon - 105.0, wgsLat - 35.0)
dLon = geohey_transformLon(wgsLon - 105.0, wgsLat - 35.0)
radLat = wgsLat / 180.0 * PI
magic = math.sin(radLat)
magic = 1 - ee * magic * magic
sqrtMagic = sqrt(magic)
dLat = (dLat * 180.0) / ((a * (1 - ee)) / (magic * sqrtMagic) * PI)
dLon = (dLon * 180.0) / (a / sqrtMagic * cos(radLat) * PI)
gcjLat = wgsLat + dLat
gcjLon = wgsLon + dLon
return (gcjLon, gcjLat)
def gcj2wgs(gcjLon, gcjLat):
g0 = (gcjLon, gcjLat)
w0 = g0
g1 = wgs2gcj(w0[0], w0[1])
# w1 = w0 - (g1 - g0)
w1 = tuple([x[0]-(x[1]-x[2]) for x in zip(w0,g1,g0)])
# delta = w1 - w0
delta = tuple([x[0] - x[1] for x in zip(w1, w0)])
while (abs(delta[0]) >= 1e-6 or abs(delta[1]) >= 1e-6):
w0 = w1
g1 = wgs2gcj(w0[0], w0[1])
# w1 = w0 - (g1 - g0)
w1 = tuple([x[0]-(x[1]-x[2]) for x in zip(w0,g1,g0)])
# delta = w1 - w0
delta = tuple([x[0] - x[1] for x in zip(w1, w0)])
return w1
def gcj2bd(gcjLon, gcjLat):
z = sqrt(gcjLon * gcjLon + gcjLat * gcjLat) + 0.00002 * sin(gcjLat * PI * 3000.0 / 180.0)
theta = atan2(gcjLat, gcjLon) + 0.000003 * cos(gcjLon * PI * 3000.0 / 180.0)
bdLon = z * cos(theta) + 0.0065
bdLat = z * sin(theta) + 0.006
return (bdLon, bdLat)
def bd2gcj(bdLon, bdLat):
x = bdLon - 0.0065
y = bdLat - 0.006
z = sqrt(x * x + y * y) - 0.00002 * sin(y * PI * 3000.0 / 180.0)
theta = atan2(y, x) - 0.000003 * cos(x * PI * 3000.0 / 180.0)
gcjLon = z * cos(theta)
gcjLat = z * sin(theta)
return (gcjLon, gcjLat)
def wgs2bd(wgsLon, wgsLat):
gcj = wgs2gcj(wgsLon, wgsLat)
return gcj2bd(gcj[0], gcj[1])
def bd2wgs(bdLon, bdLat):
gcj = bd2gcj(bdLon, bdLat)
return gcj2wgs(gcj[0], gcj[1])
if __name__ == '__main__':
# wgs2gcj
# coord = (112, 40)
# trans = WGS2GCJ()
print(wgs2gcj(112, 40))
print(gcj2wgs(112.00678230985764, 40.00112245823686))
# gcj2wgs
很明显在火星坐标系转wgs84坐标系过程中的算法存在较大的差异，这是之前误差2m的绝对原因。
希望以后大家在搬运代码的时候回过去验证一下，做一个有判断力和有辨识力的搬运工。我们虽然可以不重复生产轮子，但是我们不能够把别人的方轮子拿来用吧！！！！
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欢迎前来探讨交流！！！！
