• wgs84平面坐标转经纬度
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2019-11-25 23:15:08

# ECEF坐标系转经纬度 wgs84 - 方法提炼

本文提供坐标系转换算法，根据某前端算法修改完善为C#语言支持。

最近在项目中遇到空间坐标转换问题，现提供相关算法C#支持。

### 源代码

相关代码如下：

using System;

namespace ConsoleApp1
{
/// <summary>
/// ECEF坐标系转换经纬度 wgs84
/// 方法提炼
/// </summary>
internal class Program
{
private static void Main(string[] args)
{
double[] ret = XYZ2LLA(new double[]
{
3333,4444,1500
});

Console.WriteLine(string.Format("LON-:{0}\r\nLAT-:{1}\r\nALT-:{2}\r\n", ret[0], ret[1], ret[2]));

}

private static double EARTH_1 = 6378.137;
private static double Temp_1 = EARTH_1 * (1.0 - (1.0 / 298.257223563));
private static double Eccsq = 1 - Math.Pow(Temp_1, 2) / Math.Pow(EARTH_1, 2);
private static double Dtr = Math.PI / 180.0;

/// <summary>
/// ECEF坐标系转经纬度 wgs84
/// 输入-千米、千米、千米
/// 输出-经、纬、千米
/// </summary>
/// <param name="xvec"></param>
/// <returns></returns>
private static double[] XYZ2LLA(double[] xvec)
{
double flatgc, flatn, dlat, rp, x, y, z, p, tangd, rn, clat, slat, flat, flon, altkm;
x = xvec[0];
y = xvec[1];
z = xvec[2];

rp = Math.Sqrt(Math.Pow(x, 2) + Math.Pow(y, 2) + Math.Pow(z, 2));
flatgc = Math.Asin(z / rp) / Dtr;
flon = ((Math.Abs(x) + Math.Abs(y)) < 1.0e-10) ? 0.0 : Math.Atan2(y, x) / Dtr;
flon = (flon < 0.0) ? flon + 360.0 : flon;
p = Math.Sqrt(Math.Pow(x, 2) + Math.Pow(y, 2));

if (p < 1.0e-10)
{
flat = ((z < 0.0)) ? -90.0 : 90.0;
altkm = rp - Radcur(flat)[0];
}
else
{
altkm = rp - Radcur(flatgc)[0];
flat = Gc2gd(flatgc, altkm);
for (double kount = 0; kount < 5; kount++)
{
slat = Math.Sin(Dtr * flat);
tangd = (z + rn * Eccsq * slat) / p;
flatn = Math.Atan(tangd) / Dtr;
dlat = flatn - flat;
flat = flatn;
clat = Math.Cos(Dtr * flat);
altkm = (p / clat) - rn;
if (Math.Abs(dlat) < 1.0e-12)
{
break;
}
}
}
return new double[] { flat, flon, altkm };
}

private static double Gc2gd(double flatgci, double altkmi)
{
double[] rrnrm = Radcur(flatgci);
double ratio = 1 - Math.Pow(Math.Sqrt(Eccsq), 2) * rrnrm[1] / (rrnrm[1] + altkmi);
double tlat = Math.Tan(Dtr * flatgci) / ratio;
rrnrm = Radcur((1 / Dtr) * Math.Atan(tlat));
ratio = 1 - Math.Pow(Math.Sqrt(Eccsq), 2) * rrnrm[1] / (rrnrm[1] + altkmi);
tlat = Math.Tan(Dtr * flatgci) / ratio;
return (1 / Dtr) * Math.Atan(tlat);
}

private static double[] Radcur(double lati)
{
double slat, dsq, rn, rho, z;
slat = Math.Sin(Dtr * lati);
dsq = 1.0 - Eccsq * Math.Pow(slat, 2);
rn = EARTH_1 / Math.Sqrt(dsq);
rho = rn * Math.Cos(Dtr * lati);
z = (1.0 - Eccsq) * rn * slat;
return (new double[] { Math.Sqrt(Math.Pow(rho, 2) + Math.Pow(z, 2)), rn, rn * (1.0 - Eccsq) / dsq });
}
}
}


2019年11月25日
Dawn

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一般经纬度都是以度分秒的格式显示的，如图31-1所示。

图31-1：

我们转至WGS-84坐标需要进行十进制的转化，也就是把度分秒换算为以度为单位的一串数字。操作步骤：打开excel>选中代表经度或纬度的列>选中工具窗口上的数据工具栏>分列功能键>选择固定列宽>下一步>在数据中插入分列线隔开度分秒与数字>选择常规>一直点击确定>完成即可。如图31-2所示

图31-2：

如图31-3，所示由31-2步骤完成了经纬度数据度分秒的数字分离，按度分秒之间的60倍十进制关系换算成十进制数据，如红框所示为其换算公式。2、为生成的完整数据。

图31-3：

经纬度坐标为GPS坐标，参照系为WGS-84。打开一个空白ArcMap软件，>视图>数据图框>坐标系>地理坐标系>WGS1984以此建立工程文件的地理坐标系。然后，使用添加数据把分列并换算好的十进制度分秒导入ArcMap中，就获得了WGS-84的坐标点。然后添加一个带有你想转为坐标系的地图或底图，你会发现地形图也被转为了十进制显示。

第二步，仍然是>视图>数据图框>地理坐标系，只是这里的坐标系换为你加入底图的投影坐标系；然后调整视图数据框常规中单位为米点击确。你就会右下角的坐标变为公里网格坐标。

第三步，导出excel事件属性表>生成点层矢量数据>分别添加X\Y字段并计算坐标值。注：计算时选用，使用数据框的坐标系PCS: Xian 1980 GK CM 99E，单位：米。

第四步，重新打开新的ArcMap工程并加载需要的坐标系(Xian 1980 GK CM 99E)，添加数据以计算的xy值为坐标到工程中，然后又导出加入的excel个事件，就获得了所需的坐标系点坐标。

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### python实现WGS84平面大地坐标（X,Y）转换经纬度（B，L）类

# -*- coding: utf-8 -*-
"""
Created on Sat Sep 28 09:53:08 2019
@author: Yiqingde
"""
import math

'''####################################################
类XYexchangeBL   进行WGS84坐标系下 的XY转为BL
X已东偏500000
需要手动输入中央经线 例如114.152的中央经线是111
####################################################'''
x_pi = 3.14159265358979324 * 3000.0 / 180.0
pi = 3.1415926535897932384626  # π
a = 6378245.0  # 长半轴
ee = 0.00669342162296594323  # 扁率
class XYexchangeBL:
'''###################
#函数:get_WGS84_af(self)
#WGS84椭球参数获得
#返回长半轴a 扁率f
###################'''
def get_WGS84_af(self):
'''
* WGS84
* 长半轴a=6378137± 2（m）
* 短半轴b=6356752.3142m
* 扁率α=1/298.257223563
* 第一偏心率平方 =0.00669437999013
* 第二偏心率平方 =0.00673949674223
'''
a=6378137.0
f=1/298.257223563
return a,f

'''###################
#函数:Process_Degree(self,dD)
#输入值 十进制的经纬度(DEG)
#输出 度分秒的经纬度(DMS)
###################'''
def Process_Degree(self,dD):
iDegree=int(dD)
dTmp=(dD-iDegree)*60
iMin=int(dTmp)
dSec=(dTmp-iMin)*60
dDegree=iDegree+float(iMin)/100+dSec/10000
return dDegree

'''###################
函数:XY2LatLon(self,ellipsoid,X, Y, L0)
#输入值 ellipsoid指明椭球体: WGS84的参数是 84
#      X、Y:  大地坐标X Y
#      L0:中央经线 如：111
#输出 度分秒的经纬度(DMS)
###################'''
def XY2LatLon(self,ellipsoid,X, Y, L0):
X=X/0.9996#仅针对UTM投影
Y=Y/0.9996#针对UTM投影
#椭圆参数控制
if(ellipsoid==84):
a,f=self.get_WGS84_af()

iPI=0.0174532925199433333333#圆周率/180
ProjNo=int(X/1000000)
L0=L0*iPI

X0=ProjNo*1000000+500000#东偏500000为后续步骤减去做铺垫
Y0=0
xval=X-X0
yval=Y-Y0

#e2=2*f-f*f#第一偏心率平方
#e1=(1.0-math.sqrt(1-e2))/(1.0+math.sqrt(1-e2))
#ee=e2/(1-e2)#第二偏心率平方
e2=0.00669437999013
e1=(1.0-math.sqrt(1-e2))/(1.0+math.sqrt(1-e2))
ee=0.00673949674223

M=yval
u=M/(a*(1-e2/4-3*e2*e2/64-5*e2*e2*e2/256))

#"\"表示转公式下一行结合在一起
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
#计算经纬度（弧度单位的经纬度）
longitude1=L0+(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)

#换换为deg
#longitude=self.Process_Degree(longitude1/iPI)
#latitude=self.Process_Degree(latitude1/iPI)

longitude=longitude1/iPI
latitude=latitude1/iPI
#return latitude,longitude
return self.wgs84togcj02(latitude,longitude)

'''###################
函数:wgs84togcj02(self,lat,lng)
#输入值 经纬度(DMS)
#      lng : 经度
#      lat : 纬度 如：111
#输出 火星坐标(DMS)
###################'''
def wgs84togcj02(self,lat,lng):
"""
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(self,lng, lat):  # 判断是否在国内
#    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 * pi
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 [mglat,mglng]

'''###################
函数:transformlat(self,lng, lat)
#输入值 经纬度(DMS)
#输出 dlat
###################'''
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 * 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

'''###################
函数:transformlng(self,lng, lat)
#输入值 经纬度(DMS)
#输出 dlng
###################'''
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 * 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

'''
#运行示例
temp=XYexchangeBL()

Geo: 28°18'6.69"N,112°56'13.81"E 28.301858333333332,112.93716944444445
Map: 689953.9843,3132164.3037

Geo: 28°10'37.22"N,113°4'18.08"E 28.177005555555557,113.07168888888889
Map: 703384.6243,3118547.1158

Geo: 28°16'45.56"N,113°9'13.04"E 28.279294444444446,113.15362222222222
Map: 711228.7756,3130026.1752

Geo: 28°10'45.66"N,112°57'5.34"E 28.17935,112.95148333333333
Map: 691576.7008,3118611.2265

b,l=temp.XY2LatLon(84,692417.6880,3123815.0629,111)
print(b,l)
print(b-28.133423,l-112.573925)
b,l=temp.XY2LatLon(84,742218.7207,2973934.4385,111)
print(b,l)
print(b-26.515796,l-113.261690)
b,l=temp.XY2LatLon(84,711228.7756,3130026.1752,111)
print(b,l)
print(b-28.279294444444446,l-113.15362222222222)
b,l=temp.XY2LatLon(84,691576.7008,3118611.2265,111)
print(b,l)
print(b-28.17935,l-112.95148333333333)

b,l=temp.XY2LatLon(84,457136.664,2455475.927,114)
print(b,l)
'''


# Welcome to my Github and my CSDN blog , more information will be available about the project!

https://github.com/Yiqingde

展开全文
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展开全文
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• 如下代码，输出为：WGS84: -2175790.73969891 4461032.11207734 3992337.79032463BLH: 38.9999999999998 116.000000000000 33.0000069718808Module ...// WGS84 系统BLH坐标与空间直角坐标转换!// Fortran Coder ht...
• WGS84,GCJ-02,BD-09坐标系间的经纬度坐标转换代码，对不同地图坐标系间的经纬度坐标进行转换从而实现坐标系的统一。
• 实现ENU坐标与经纬度坐标之间的相互转换
• 需求 ... * 独立坐标转标准坐标 * @param X 独立坐标x * @param Y 独立坐标y * @param offsetX x平移 * @param offsetY y平移 * @param angle 旋转角度 单位弧度 * @param K 尺度因子 * @return
• #这种成正常的wgs84的经纬度坐标 def XYZToLonLat(x,y,z): n = 2**z*1.0 lon = x / n * 360.0 - 180.0 #经度 lat = 180 - y / n * 360.0 return lon,lat #这种成谷歌地图上的经纬度坐标 def XYZToLonLat(x,...
• 局部坐标转WGS84坐标 背景： ...我没有找到局部xy坐标直接转经纬度的方法，因为局部坐标是（x，y）型式的，WGS84是经纬度，直接转换有些困难，所以我们先将局部xy坐标转换成UTM坐标，因为UTM坐标也是
• WGS84转CGS2000 中央子午线需要根据实际设置，参数为经度，纬度，输出值为经度（x），纬度（y） public static Point WGS84ToCGS2000(double longitude, double latitude)//参数 经度，纬度 { Point pt = null...
• * WGS84转地心坐标系 **/ public static double[] WGS84toECEF(double latitude, double longitude, double height) { double X; double Y; double Z; double a = 6378137.0; double b = 635...
• WGS84经纬度坐标到北京54高斯投影坐标的转换
• 反思 代码是实现目标的一种手段，但不是唯一手段，快速实现目标才是目的，...使用事先准备好的WGS1984.prj投影文件，投影 (Data Management) # coding=utf-8 # -------------------------------------------...
• 在WebGIS的开发中经常用到的地图投影为Web墨卡托和WGS84。该方法可以实现这两种坐标的相互转换。
• //经纬度墨卡托 -(CGPoint )lonLat2Mercator:(CGPoint ) lonLat { CGPoint mercator; double x = lonLat.x *20037508.34/180; double y = log(tan((90+lonLat.y)*M_PI/360))/(M_PI/180); y = y *20
• 主流被使用的地理坐标系并不统一，导致在处理多源数据时往往会出现对不齐的情况，如何在火星坐标系、WGS84坐标系、百度坐标系和Web墨卡托坐标系进行坐标转换非常关键，本文介绍了基于python实现的坐标系转换代码。
• 把西安80的平面数据84经纬度的数据，并进行矢量纠偏操作
• 这个时候需要将Cesium笛卡尔坐标转为经纬度坐标，参考如下函数：（coor就是上面的pick） GetWGS84FromDKR(coor) { let cartographic = Cesium.Cartographic.fromCartesian(coor); let x=Cesium.Math.toDegrees...

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