GPS 经纬度转换为 经过旋转后的平面坐标详解编程语言

    /**  
     * 地图工具  
     *   
     * @author dxm  
     *   
     */   
    public class MapUtil {   
       
        // 参考点   
        private double[] d34 = null;   
        private double[] d33 = null;   
        private double[] gs34 = null;   
        private double[] gs33 = null;   
       
        // 参考点位置   
        private double x34, y34;   
       
        // 计算参数   
        private double a, b, c, bl;   
       
        /**  
         * 构造器  
         *   
         * @param ds34 参考点经纬度  
         * @param ds33 参考点经纬度  
         * @param length 两个参考点在本坐标系长度  
         */   
        public MapUtil(String[] ds34, String[] ds33, double x34, double y34, double length) {   
       
            this.x34 = x34;   
            this.y34 = y34;   
       
            d34 = convertGPS(ds34[0], ds34[1]);   
            d33 = convertGPS(ds33[0], ds33[1]);   
            gs34 = BLToGauss(d34[0], d34[1]);   
            gs33 = BLToGauss(d33[0], d33[1]);   
       
            // 点33到点34的高斯横向距离   
            a = gs34[0] - gs33[0];   
       
            // 点33到点34的高斯纵向距离   
            b = gs34[1] - gs33[1];   
       
            // 点33到点34的高斯直线距离   
            c = Math.sqrt(a * a + b * b);   
       
            // 高斯距离与本坐标系的比例   
            bl = length / c;   
        }   
       
        /**  
         * 根据经纬度算XY  
         *   
         * @param lng  
         * @param lat  
         * @return  
         */   
        public int[] getXY(double lng, double lat) {   
       
            // 与参考点比较经度计算坐标   
            if (lng > d34[0]) {   
                return getXY1(lng, lat);   
            } else {   
                return getXY2(lng, lat);   
            }   
        }   
       
        /**  
         * 已有定点为基准算XY坐标  
         */   
        private int[] getXY1(double lng, double lat) {   
       
            // 将经纬度转换为高斯投影坐标   
            double[] gs = BLToGauss(lng, lat);   
       
            // 与点34的横向高斯距离   
            double d = Math.abs(gs[0] - gs34[0]);   
       
            double e = d * c / b;   
       
            double f = a * e / c;   
       
            // 与点34的纵向高斯距离   
            double gf = Math.abs(gs[1] - gs34[1]);   
       
            double g = gf - f;   
       
            double h = a * g / c;   
       
            double i = b * g / c;   
       
            double x = x34 - i * bl;   
            double y = y34 + (h + e) * bl;   
            return new int[] { (int) Math.rint(x), (int) Math.rint(y) };   
        }   
       
        /**  
         * 已有定点为基准算XY坐标  
         */   
        private int[] getXY2(double lng, double lat) {   
       
            // 将经纬度转换为高斯投影坐标   
            double[] gs = BLToGauss(lng, lat);   
       
            // 与点34的横向高斯距离   
            double d = Math.abs(gs[0] - gs34[0]);   
       
            double e = d * c / a;   
       
            double f = e * b / c;   
       
            // 与点34的纵向高斯距离   
            double gf = Math.abs(gs[1] - gs34[1]);   
       
            double g = gf - f;   
       
            double h = a * g / c;   
       
            double i = b * g / c;   
       
            double x = x34 - (e + i) * bl;   
            double y = y34 + h * bl;   
            return new int[] { (int) Math.rint(x), (int) Math.rint(y) };   
        }   
       
        /**  
         * 经纬度度分秒转带小数点的度  
         *   
         * @param jw  
         * @return  
         */   
        private double[] convertGPS(String lng, String lat) {   
       
            lng = lng.replaceAll("N", "");   
            lng = lng.replaceAll("S", "");   
            lng = lng.replaceAll("E", "");   
            lng = lng.replaceAll("W", "");   
       
            lat = lat.replaceAll("N", "");   
            lat = lat.replaceAll("S", "");   
            lat = lat.replaceAll("E", "");   
            lat = lat.replaceAll("W", "");   
       
            double lngD = 0;   
            String[] fs = lng.split("°");   
            if (fs.length > 0) {   
                lngD = Double.parseDouble(fs[0]);   
            }   
       
            fs = fs[1].split("′");   
            if (fs.length > 0) {   
                double fen = Double.parseDouble(fs[0]);   
                fen = fen / 60;   
                lngD += fen;   
            }   
       
            fs = fs[1].split("″");   
            if (fs.length > 0) {   
                double mi = Double.parseDouble(fs[0]);   
                mi = mi / (60 * 60);   
                lngD += mi;   
            }   
       
            double latD = 0;   
            fs = lat.split("°");   
            if (fs.length > 0) {   
                latD = Double.parseDouble(fs[0]);   
            }   
       
            fs = fs[1].split("′");   
            if (fs.length > 0) {   
                double fen = Double.parseDouble(fs[0]);   
                fen = fen / 60;   
                latD += fen;   
            }   
       
            fs = fs[1].split("″");   
            if (fs.length > 0) {   
                double mi = Double.parseDouble(fs[0]);   
                mi = mi / (60 * 60);   
                latD += mi;   
            }   
       
            return new double[] { lngD, latD };   
        }   
       
        /**  
         * 由高斯投影坐标反算成经纬度  
         *   
         * @param X  
         * @param Y  
         * @return  
         */   
        @SuppressWarnings("unused")   
        private double[] GaussToBL(double X, double Y) {   
       
            int ProjNo;   
            int ZoneWide; // //带宽   
            double[] output = new double[2];   
            double longitude1, latitude1, longitude0, X0, Y0, xval, yval;// latitude0,   
            double e1, e2, f, a, ee, NN, T, C, M, D, R, u, fai, iPI;   
            iPI = 0.0174532925199433; // //3.1415926535898/180.0;   
            // a = 6378245.0; f = 1.0/298.3; //54年北京坐标系参数   
            a = 6378140.0;   
            f = 1 / 298.257; // 80年西安坐标系参数   
            ZoneWide = 6; // //6度带宽   
            ProjNo = (int) (X / 1000000L); // 查找带号   
            longitude0 = (ProjNo - 1) * ZoneWide + ZoneWide / 2;   
            longitude0 = longitude0 * iPI; // 中央经线   
       
            X0 = ProjNo * 1000000L + 500000L;   
            Y0 = 0;   
            xval = X - X0;   
            yval = Y - Y0; // 带内大地坐标   
            e2 = 2 * f - f * f;   
            e1 = (1.0 - Math.sqrt(1 - e2)) / (1.0 + Math.sqrt(1 - e2));   
            ee = e2 / (1 - e2);   
            M = yval;   
            u = M / (a * (1 - e2 / 4 - 3 * e2 * e2 / 64 - 5 * e2 * e2 * e2 / 256));   
            fai = u + (3 * e1 / 2 - 27 * e1 * e1 * e1 / 32) * Math.sin(2 * u) + (21 * e1 * e1 / 16 - 55 * e1 * e1 * e1 * e1 / 32) * Math.sin(4 * u) + (151 * e1 * e1 * e1 / 96) * Math.sin(6 * u) + (1097 * e1 * e1 * e1 * e1 / 512) * Math.sin(8 * u);   
            C = ee * Math.cos(fai) * Math.cos(fai);   
            T = Math.tan(fai) * Math.tan(fai);   
            NN = a / Math.sqrt(1.0 - e2 * Math.sin(fai) * Math.sin(fai));   
            R = a * (1 - e2) / Math.sqrt((1 - e2 * Math.sin(fai) * Math.sin(fai)) * (1 - e2 * Math.sin(fai) * Math.sin(fai)) * (1 - e2 * Math.sin(fai) * Math.sin(fai)));   
            D = xval / NN;   
            // 计算经度(Longitude) 纬度(Latitude)   
            longitude1 = longitude0 + (D - (1 + 2 * T + C) * D * D * D / 6 + (5 - 2 * C + 28 * T - 3 * C * C + 8 * ee + 24 * T * T) * D * D * D * D * D / 120) / Math.cos(fai);   
            latitude1 = fai - (NN * Math.tan(fai) / R) * (D * D / 2 - (5 + 3 * T + 10 * C - 4 * C * C - 9 * ee) * D * D * D * D / 24 + (61 + 90 * T + 298 * C + 45 * T * T - 256 * ee - 3 * C * C) * D * D * D * D * D * D / 720);   
            // 转换为度 DD   
            output[0] = longitude1 / iPI;   
            output[1] = latitude1 / iPI;   
            return output;   
        }   
       
        /**  
         * 由经纬度反算成高斯投影坐标  
         *   
         * @param longitude  
         * @param latitude  
         */   
        private double[] BLToGauss(double longitude, double latitude) {   
       
            int ProjNo = 0;   
       
            // 带宽   
            int ZoneWide = 6;   
       
            double longitude1, latitude1, longitude0, X0, Y0, xval, yval;   
            double a, f, e2, ee, NN, T, C, A, M, iPI;   
       
            // 3.1415926535898/180.0;   
            iPI = 0.0174532925199433;   
       
            // 54年北京坐标系参数   
            a = 6378245.0;   
            f = 1.0 / 298.3;   
       
            // 80年西安坐标系参数   
            // a=6378140.0;   
            // f=1/298.257;   
       
            ProjNo = (int) (longitude / ZoneWide);   
            longitude0 = ProjNo * ZoneWide + ZoneWide / 2;   
            longitude0 = longitude0 * iPI;   
       
            // 经度转换为弧度   
            longitude1 = longitude * iPI;   
       
            // 纬度转换为弧度   
            latitude1 = latitude * iPI;   
       
            e2 = 2 * f - f * f;   
            ee = e2 * (1.0 - e2);   
            NN = a / Math.sqrt(1.0 - e2 * Math.sin(latitude1) * Math.sin(latitude1));   
            T = Math.tan(latitude1) * Math.tan(latitude1);   
            C = ee * Math.cos(latitude1) * Math.cos(latitude1);   
            A = (longitude1 - longitude0) * Math.cos(latitude1);   
            M = a * ((1 - e2 / 4 - 3 * e2 * e2 / 64 - 5 * e2 * e2 * e2 / 256) * latitude1 - (3 * e2 / 8 + 3 * e2 * e2 / 32 + 45 * e2 * e2 * e2 / 1024) * Math.sin(2 * latitude1) + (15 * e2 * e2 / 256 + 45 * e2 * e2 * e2 / 1024) * Math.sin(4 * latitude1) - (35 * e2 * e2 * e2 / 3072) * Math.sin(6 * latitude1));   
            xval = NN * (A + (1 - T + C) * A * A * A / 6 + (5 - 18 * T + T * T + 72 * C - 58 * ee) * A * A * A * A * A / 120);   
            yval = M + NN * Math.tan(latitude1) * (A * A / 2 + (5 - T + 9 * C + 4 * C * C) * A * A * A * A / 24 + (61 - 58 * T + T * T + 600 * C - 330 * ee) * A * A * A * A * A * A / 720);   
            X0 = 1000000L * (ProjNo + 1) + 500000L;   
            Y0 = 0;   
            xval = xval + X0;   
            yval = yval + Y0;   
            return new double[] { xval, yval };   
        }   
       
    }  

原创文章,作者:奋斗,如若转载,请注明出处:https://blog.ytso.com/tech/pnotes/10613.html

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上一篇 2021年7月19日 10:21
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