Java各坐标系之间的转换(高斯、WGS84经纬度、Web墨卡托、瓦片坐标)-程序员宅基地

技术标签: gis  java  坐标转换  

本文整理了一些地理坐标系之间的转换(Java代码)

pom依赖

        <dependency>
            <groupId>com.vividsolutions</groupId>
            <artifactId>jts</artifactId>
            <version>1.13</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.osgeo</groupId>
            <artifactId>proj4j</artifactId>
            <version>0.1.0</version>
        </dependency>

坐标转换工具类

package com.mytest.algorithm.geometry;

import com.mytest.algorithm.model.Pixel;
import com.mytest.algorithm.model.Tile;
import com.vividsolutions.jts.geom.Coordinate;
import com.vividsolutions.jts.geom.Envelope;
import org.osgeo.proj4j.BasicCoordinateTransform;
import org.osgeo.proj4j.CRSFactory;
import org.osgeo.proj4j.CoordinateReferenceSystem;
import org.osgeo.proj4j.ProjCoordinate;

/*************************************
 *Class Name:GeoTransform
 *Description:<坐标转换工具类>
 *@since 1.0.0
 *************************************/
public class GeoTransform {
    
    /**
     * 赤道半径
     */
    private final static double EarthRadius = 6378137.0;
    /**
     * 地球周长
     */
    private final static double EarthPerimeter = 2 * Math.PI * EarthRadius;
    /**
     * 瓦片大小,默认256
     */
    private final static int tileSize = 256;
    /**
     * 初始像素分辨率.
     */
    private final static double initialResolution = EarthPerimeter / tileSize;
    /**
     * 坐标原点
     */
    private final static Coordinate origin = new Coordinate(-EarthPerimeter / 2.0, EarthPerimeter / 2.0);

    private final static BasicCoordinateTransform transform1;
    private final static BasicCoordinateTransform transform2;
    private final static CRSFactory crsFactory = new CRSFactory();
    private final static CoordinateReferenceSystem WGS84CRS = crsFactory.createFromName("EPSG:4326");
    private final static CoordinateReferenceSystem WebMercatorCRS = crsFactory.createFromName("EPSG:3857");

    static {
    
        transform1 = new BasicCoordinateTransform(WGS84CRS, WebMercatorCRS);
        transform2 = new BasicCoordinateTransform(WebMercatorCRS, WGS84CRS);
    }

    /**
     * 缩放级别换算地图分辨率
     *
     * @param zoom 级别
     */
    public double zoomToResolution(int zoom) {
    
        return initialResolution / Math.pow(2, zoom);
    }

    /**
     * 经纬度转墨卡托
     *
     * @param pt 经纬度坐标
     * @return 墨卡托坐标
     */
    public Coordinate geographic2Mercator(Coordinate pt) {
    

        synchronized (transform1) {
    
            ProjCoordinate pt1 = new ProjCoordinate(pt.x, pt.y);
            ProjCoordinate pt2 = new ProjCoordinate();
            transform1.transform(pt1, pt2);
            return new Coordinate(pt2.x, pt2.y);
        }
    }

    /**
     * 墨卡托转经纬度
     *
     * @param pt 墨卡托坐标
     * @return 经纬度坐标
     */
    public Coordinate mercator2Geographic(Coordinate pt) {
    

        synchronized (transform2) {
    
            ProjCoordinate pt1 = new ProjCoordinate(pt.x, pt.y);
            ProjCoordinate pt2 = new ProjCoordinate();
            transform2.transform(pt1, pt2);
            return new Coordinate(pt2.x, pt2.y);
        }
    }

    /**
     * 高斯转经纬度
     *
     * @param pt 高斯坐标
     * @param d  度带号(3度带)
     * @return 经纬度坐标
     */
    public Coordinate gk2Geographic(Coordinate pt, int d) {
    
        synchronized (crsFactory) {
    
            CoordinateReferenceSystem GKCRS = crsFactory.createFromParameters("WGS84", String.format("+proj=tmerc +lat_0=0 +lon_0=%d +k=1 +x_0=500000 +y_0=0 +ellps=WGS84 +units=m +no_defs", d * 3));
            BasicCoordinateTransform transform = new BasicCoordinateTransform(GKCRS, WGS84CRS);
            ProjCoordinate pt1 = new ProjCoordinate(pt.x, pt.y);
            ProjCoordinate pt2 = new ProjCoordinate();
            transform.transform(pt1, pt2);
            return new Coordinate(pt2.x, pt2.y);
        }
    }

    /**
     * 经纬度转高斯
     *
     * @param pt 经纬度坐标
     * @return 高斯坐标
     */
    public Coordinate geographic2GK(Coordinate pt) {
    
        synchronized (crsFactory) {
    
            int d = (int) Math.floor((pt.y + 1.5) / 3);
            CoordinateReferenceSystem GKCRS = crsFactory.createFromParameters("WGS84", String.format("+proj=tmerc +lat_0=0 +lon_0=%d +k=1 +x_0=500000 +y_0=0 +ellps=WGS84 +units=m +no_defs", d * 3));
            BasicCoordinateTransform transform = new BasicCoordinateTransform(WGS84CRS, GKCRS);
            ProjCoordinate pt1 = new ProjCoordinate(pt.x, pt.y);
            ProjCoordinate pt2 = new ProjCoordinate();
            transform.transform(pt1, pt2);
            return new Coordinate(pt2.x, pt2.y);
        }
    }

    /**
     * 高斯转web墨卡托
     *
     * @param pt 高斯坐标
     * @param d  度带好(3度带)
     * @return 墨卡托坐标
     */
    public Coordinate gk2Mercator(Coordinate pt, int d) {
    
        synchronized (crsFactory) {
    
            CoordinateReferenceSystem GKCRS = crsFactory.createFromParameters("WGS84", String.format("+proj=tmerc +lat_0=0 +lon_0=%d +k=1 +x_0=500000 +y_0=0 +ellps=WGS84 +units=m +no_defs", d * 3));
            BasicCoordinateTransform transform = new BasicCoordinateTransform(GKCRS, WebMercatorCRS);
            ProjCoordinate pt1 = new ProjCoordinate(pt.x, pt.y);
            ProjCoordinate pt2 = new ProjCoordinate();
            transform.transform(pt1, pt2);
            return new Coordinate(pt2.x, pt2.y);
        }
    }

    /**
     * 墨卡托转像素
     *
     * @param pt   墨卡托坐标
     * @param zoom 缩放级别
     * @return 像素坐标
     */
    public Pixel mercator2Pixel(Coordinate pt, int zoom) {
    
        double res = zoomToResolution(zoom);
        Double px = (pt.x - origin.x) / res;
        Double py = -(pt.y - origin.y) / res;
        //System.out.println(px+","+py);
        //fixme 精度向下取整
        return new Pixel((long) Math.floor(px), (long) Math.floor(py));
    }

    /**
     * 像素转墨卡托
     *
     * @param pixel 像素坐标
     * @param zoom  缩放级别
     * @return 墨卡托坐标
     */
    public Coordinate pixel2Mercator(Pixel pixel, int zoom) {
    
        double res = zoomToResolution(zoom);
        double x = pixel.getX() * res + origin.x;
        double y = origin.y - pixel.getY() * res;
        return new Coordinate(x, y);
    }

    /**
     * 像素坐标所在瓦片
     *
     * @param pixel 像素坐标
     * @return 瓦片坐标
     */
    public Tile pixelAtTile(Pixel pixel) {
    
        long tileX = pixel.getX() / tileSize;
        long tileY = pixel.getY() / tileSize;
        return new Tile(tileX, tileY);
    }

    /**
     * 像素转瓦片内像素
     *
     * @param pixel 像素坐标
     * @param tile  瓦片坐标
     * @return 瓦片内像素坐标
     */
    public Pixel pixel2Tile(Pixel pixel, Tile tile) {
    
        long pX = pixel.getX() - tile.getX() * tileSize;
        long pY = pixel.getY() - tile.getY() * tileSize;
        return new Pixel(pX, pY);
    }

    /**
     * 瓦片内像素转像素
     *
     * @param p    瓦片内像素坐标
     * @param tile 瓦片坐标
     * @return 像素坐标
     */
    public Pixel tile2Pixel(Pixel p, Tile tile) {
    
        long pixelX = p.getX() + tile.getX() * tileSize;
        long pixelY = p.getY() + tile.getY() * tileSize;
        return new Pixel(pixelX, pixelY);
    }

    /**
     * 墨卡托转瓦片内像素
     *
     * @param pt   墨卡托坐标
     * @param tile 瓦片坐标
     * @param zoom 缩放级别
     * @return 瓦片内像素坐标
     */
    public Pixel mercator2Tile(Coordinate pt, Tile tile, int zoom) {
    
        Pixel p = mercator2Pixel(pt, zoom);
        Pixel pixel = pixel2Tile(p, tile);
        return pixel;
    }

    /**
     * 经纬度转像素
     *
     * @param pt   经纬度坐标
     * @param zoom 缩放级别
     * @return 像素坐标
     */
    public Pixel geographic2Pixel(Coordinate pt, int zoom) {
    
        Coordinate mpt = geographic2Mercator(pt);
        Pixel pixel = mercator2Pixel(mpt, zoom);
        return pixel;
    }

    /**
     * 经纬度转瓦片内像素
     *
     * @param pt   经纬度坐标
     * @param tile 瓦片坐标
     * @param zoom 缩放级别
     * @return 瓦片内像素坐标
     */
    public Pixel geographic2Tile(Coordinate pt, Tile tile, int zoom) {
    
        Pixel pixel = geographic2Pixel(pt, zoom);
        Pixel p = this.pixel2Tile(pixel, tile);
        return p;
    }

    /**
     * 像素转经纬度
     *
     * @param pixel 像素坐标
     * @param zoom  缩放级别
     * @return 经纬度坐标
     */
    public Coordinate pixel2Geographic(Pixel pixel, int zoom) {
    
        Coordinate mpt = pixel2Mercator(pixel, zoom);
        Coordinate lonlat = this.mercator2Geographic(mpt);
        return lonlat;
    }

    /**
     * Tile坐标转换为所在的Tile的矩形
     *
     * @param tile 瓦片坐标
     * @return 矩形
     */
    public Envelope tile2Envelope(Tile tile) {
    
        long px = tile.getX() * tileSize;
        long py = tile.getY() * tileSize;
        Pixel pixel1 = new Pixel(px, py + 256);//左下
        Pixel pixel2 = new Pixel(px + 256, py);//右上
        Coordinate sw = pixel2Geographic(pixel1, tile.getZ());
        Coordinate ne = pixel2Geographic(pixel2, tile.getZ());
        return new Envelope(sw, ne);
    }

    /**
     * 瓦片坐标转换为QuadKey四叉树键值
     *
     * @param tile 瓦片坐标
     * @return String QuadKey四叉树键值
     */
    public String tile2QuadKey(Tile tile) {
    
        long tileX = tile.getX();
        long tileY = tile.getY();
        StringBuilder quadKey = new StringBuilder();
        for (int i = tile.getZ(); i > 0; i--) {
    
            char digit = '0';
            int mask = 1 << (i - 1);
            if ((tileX & mask) != 0) {
    
                digit++;
            }
            if ((tileY & mask) != 0) {
    
                digit++;
                digit++;
            }
            quadKey.append(digit);
        }
        return quadKey.toString();
    }

    /**
     * QuadKey四叉树键值转换为瓦片坐标
     *
     * @param quadKey QuadKey四叉树键值
     * @return 瓦片坐标
     */
    public Tile quadKey2Tile(String quadKey) {
    
        long tileX = 0;
        long tileY = 0;
        int levelOfDetail = quadKey.length();

        for (int i = levelOfDetail; i > 0; i--) {
    
            int mask = 1 << (i - 1);
            switch (quadKey.charAt(levelOfDetail - i)) {
    
                case '0':
                    break;
                case '1':
                    tileX |= mask;
                    break;
                case '2':
                    tileY |= mask;
                    break;
                case '3':
                    tileX |= mask;
                    tileY |= mask;
                    break;

                //default:throw new ArgumentException("Invalid QuadKey digit sequence.");
            }
        }
        return new Tile(tileX, tileY, levelOfDetail);
    }

}

Pixel类

import lombok.Data;

/**
 *
 * 屏幕像素坐标类,该类为基础类(单位:像素)。
 * 像素坐标系(Pixel Coordinates)单位。
 * 以左上角为原点(0,0),向右向下为正方向。
 * @version	1.0
 * @author 
 */
@Data
public class Pixel {
    
    /**
     * 横向像素
     */
    long x;
    /**
     * 纵向像素
     */
    long y;

    /**
     * 根据给定参数构造Pixel的新实例
     * @param x 横向像素
     * @param y 纵向像素
     */
    public Pixel(long x, long y){
    
        this.x=x;
        this.y=y;
    }
}

Tile类

import lombok.Getter;
import lombok.Setter;

/**
 *
 * 瓦片类,该类为基础类(单位:块)。
 * 地图瓦片坐标系(Tile Coordinates)单位。
 * 瓦片坐标系以左上角为原点(0, 0),到右下角(2 ^ 图像级别 - 1, 2 ^ 图像级别 - 1)为止。
 * @version	1.0
 * @author 
 */
@Getter
@Setter
public class Tile{
    
    /**
     * 横向瓦片数
     */
    long x;
    /**
     * 纵向瓦片数
     */
    long y;
    /**
     * 级别
     */
    int z;

    public Tile(){
    
    }

    /**
     * 根据给定参数构造Tile的新实例
     * @param x 横向瓦片数
     * @param y 纵向瓦片数
     */
    public Tile(long x, long y){
    
        this.x=x;
        this.y=y;
    }
    /**
     * 根据给定参数构造Tile的新实例
     * @param x 横向瓦片数
     * @param y 纵向瓦片数
     * @param z 级别
     */
    public Tile(long x, long y, int z){
    
        this.x=x;
        this.y=y;
        this.z=z;
    }

    @Override
    public String toString(){
    
        return "Tile("+x+","+y+","+z+")";
    }
}

over!

版权声明:本文为博主原创文章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,转载请附上原文出处链接和本声明。
本文链接:https://blog.csdn.net/u010410697/article/details/110003422

智能推荐

linux usb虚拟网卡(NCM)_linux usb ncm-程序员宅基地

文章浏览阅读6.6k次。1. kernel config<M>USB Gadget precomposed configurations<M>Ethernet Gadget (with CDC Ethernet support) <M>Network Control Model (NCM) support2. build modulesmake ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=aar..._linux usb ncm

Struts 应用转移到 Struts 2-程序员宅基地

文章浏览阅读1.9k次。 翻译:SpringSide团队 转载请注明出处。有很多人都很熟悉 Struts, 无论是从项目中直接获得的实战经验还是从书中了解到的。我们这一系列文章,将通过一个由 Stuts 转移到 Struts2 简单的例子向大家展现Struts2的所有特征。 在我们开始这个例子之前,你需要去知道一点 Struts2的背景知识。 在第一部分的文章中,我们将介绍Struts2与Struts的核心

在Windows平台上安装MRTG流量监控软件_mrtg 下载-程序员宅基地

文章浏览阅读188次。打开MRTG软件包中的"MRTG.cfg"文件,该文件是MRTG的主配置文件。打开MRTG软件包中的"MRTG.cfg"文件,该文件是MRTG的主配置文件。确保将命令中的"C:\MRTG"替换为你的MRTG安装目录和配置文件路径,"community"替换为你的SNMP团体字符串,"device_ip"替换为目标设备的IP地址。确保将命令中的"C:\MRTG"替换为你的MRTG安装目录和配置文件路径,"community"替换为你的SNMP团体字符串,"device_ip"替换为目标设备的IP地址。_mrtg 下载

kaggle简单使用教程(代码查找.下载、项目建立.运行、参加比赛)_kaggle在线写代码-程序员宅基地

文章浏览阅读1w次,点赞7次,收藏35次。Kaggle机器学习竞赛、托管数据库、编写和分享代码_kaggle在线写代码

network.service - LSB: Bring up/down networking_network.service - lsb: bring up/down networking lo-程序员宅基地

文章浏览阅读3.1k次,点赞11次,收藏14次。CentOS7突然连接不了网络,使用systemctl status network后报如下错误network.service - LSB: Bring up/down networkingLoaded: loaded (/etc/rc.d/init.d/network; bad; vendor preset: disabled)Active: failed (Result: exit-code)【解决方案】停止NetworkManager并取消开机启动chkconfig NetworkMan_network.service - lsb: bring up/down networking loaded: loaded (/etc/rc.d/in

随便推点

OpenCV图像梯度_opencv 计算梯度图像-程序员宅基地

文章浏览阅读1.7k次。目标在本章中,我们将学习:寻找图像梯度、边缘等 我们将看到以下职能:cv2.sobel(), cv2.scharr(), cv2.Laplacian()等理论OpenCV提供三种类型的梯度滤波器或高通滤波器,Sobel、Scharr和Laplacian.我们会看到他们中的每一个。1.Sobel和Scharr衍生物¶Sobel算子是一种联合高斯平滑加微分运算,具有更强的..._opencv 计算梯度图像

flutter 聊天界面+表情图片_flutter表情包插件-程序员宅基地

文章浏览阅读2.6k次。网上找了找 零零碎碎有一些文章 没找到一个整体的 自己做完记录一下 防止忘了大体就是这样聊天气泡用的是https://blog.csdn.net/oterminator12/article/details/105790961这个文章看到的然后表情用的是https://blog.csdn.net/qq_36676433/article/details/104756685这个文章看到的整体结构及底部输入/表情选择部分body下的结构主要为最外层Column,然后聊天部分用F..._flutter表情包插件

win10应用:便签 商店 xbox等打不开,报错0x800704cf_xbox0x800704cf错误代码-程序员宅基地

文章浏览阅读2.8k次,点赞3次,收藏2次。登录便签,一直报错:执行此操作需要Internet,0x800704cf。笔者网络是没有问题的,其它程序可以正常访问。解决方法关闭代理1.Win+R打开运行,输入 inetcpl.cpl 打开internet选项界面2.切换到[连接]选项,点击局域网设置。红色框选处的两个勾取消。笔者上述配置后即可解决问题。如若还不能解决,试试下面这个方法设置DNS服务器地址,首选设置为4.2.2.1 备用设置为4.2.2.2..._xbox0x800704cf错误代码

conda命令克隆(复制)环境_conda clone-程序员宅基地

文章浏览阅读8.9w次,点赞55次,收藏138次。在服务器上想要使用别人搭好的环境,但是又怕自己对环境的修改更新会影响他人的使用,这个时候可以使用conda命令进行复制环境。首先假设已经安装了Anaconda。根据已有环境名复制生成新的环境假设已有环境名为A,需要生成的环境名为B:conda create -n B --clone A根据已有环境路径复制生成新的环境假设已有环境路径为D:\A,需要生成的新的环境名为B:conda ..._conda clone

Enterprise:使用 MySQL connector 同步 MySQL 数据到 Elasticsearch_mysql connectors-程序员宅基地

文章浏览阅读3.1k次。在本文中,我们非常详细地描述如何使用 MySQL connector 来同步 MySQL 和 Elasticsearch 的索引。它使用起来非常方便。如果大家对 Logstash 很熟悉的话,请参阅我之前的文章 “Elastic:开发者上手指南” 中的 “数据库数据同步章节。我们还可以使用 Pipeline 对数据进行清洗。这个就不做展示了。_mysql connectors

HttpClientUtils工具类-程序员宅基地

文章浏览阅读1.5k次。HttpClientUtils工具类。_httpclientutils