java js 经纬度转换 大地坐标(高斯投影坐标)与经纬度互相转换

news2024/11/26 4:26:35

项目中有大地坐标(高斯投影坐标)与经纬度互相转换的需求 写了个工具类;

有java和js代码

如图 java代码中将坐标系和带宽已作为参数传入方法,使用时只需调用不同方法:

js端没有将坐标系和带宽作为参数 如果有需要可以替换注释地方 或者自行修改为传参方式:

接下来贴代码:

java:

CoordinateUtil.java
package coordinate;

/**
 * @date 2023/9/27
 */

public class CoordinateUtil {

    private CoordinateUtil() {
    }

    /**
     * 大地坐标(高斯投影坐标)转换成经纬度 3度带 西安80坐标系
     *
     * @param x x坐标
     * @param y y坐标
     * @return 返回经纬度对象
     */
    public static Coordinate zoneWide3Xian80ToLatitudeAndLongitude(double x, double y) {
        return gaussToLatitudeAndLongitude(x, y, "80", 3);
    }

    /**
     * 经纬度 3度带 西安80坐标系转换成大地坐标(高斯投影坐标)
     *
     * @param x x坐标
     * @param y y坐标
     * @return 返回经纬度对象
     */
    public static Coordinate latitudeAndLongitudeToZoneWide3Xian80(double x, double y) {
        return latitudeAndLongitudeToGauss(x, y, "80", 3);
    }


    /**
     * 大地坐标(高斯投影坐标)转换成经纬度 6度带 西安80坐标系
     *
     * @param x x坐标
     * @param y y坐标
     * @return 返回经纬度对象
     */
    public static Coordinate zoneWide6Xian80ToLatitudeAndLongitude(double x, double y) {
        return gaussToLatitudeAndLongitude(x, y, "80", 6);
    }

    /**
     * 经纬度 6度带 西安80坐标系转换成大地坐标(高斯投影坐标)
     *
     * @param x x坐标
     * @param y y坐标
     * @return 返回经纬度对象
     */
    public static Coordinate latitudeAndLongitudeToZoneWide6Xian80(double x, double y) {
        return latitudeAndLongitudeToGauss(x, y, "80", 6);
    }

    /**
     * 大地坐标(高斯投影坐标)转换成经纬度 3度带 北京54坐标系
     *
     * @param x x坐标
     * @param y y坐标
     * @return 返回经纬度对象
     */
    public static Coordinate zoneWide3BeiJing54ToLatitudeAndLongitude(double x, double y) {
        return gaussToLatitudeAndLongitude(x, y, "54", 3);
    }

    /**
     * 经纬度 3度带 北京54坐标系转换成大地坐标(高斯投影坐标)
     *
     * @param x x坐标
     * @param y y坐标
     * @return 返回经纬度对象
     */
    public static Coordinate latitudeAndLongitudeToZoneWide3BeiJing54(double x, double y) {
        return latitudeAndLongitudeToGauss(x, y, "54", 3);
    }


    /**
     * 大地坐标(高斯投影坐标)转换成经纬度 6度带 北京54坐标系
     *
     * @param x x坐标
     * @param y y坐标
     * @return 返回经纬度对象
     */
    public static Coordinate zoneWide6BeiJing54ToLatitudeAndLongitude(double x, double y) {
        return gaussToLatitudeAndLongitude(x, y, "54", 6);
    }

    /**
     * 经纬度 6度带 北京54坐标系转换成大地坐标(高斯投影坐标)
     *
     * @param x x坐标
     * @param y y坐标
     * @return 返回经纬度对象
     */
    public static Coordinate latitudeAndLongitudeToZoneWide6BeiJing54(double x, double y) {
        return gaussToLatitudeAndLongitude(x, y, "54", 6);
    }


    /**
     * 大地坐标(高斯投影坐标)转换成经纬度
     *
     * @param x        x坐标
     * @param y        y坐标
     * @param zbx      坐标系,"54":54年北京坐标系参数,
     *                 "80":80年西安坐标系参数
     * @param zoneWide 带宽, 取值 3、6
     * @return 返回经纬度对象
     */
    public static Coordinate gaussToLatitudeAndLongitude(double x, double y, String zbx, int zoneWide) {

        double f, a;

        double iPI = Math.PI / 180;

        if (zbx.contains("54")) {
            a = 6378245.0;
            f = 1.0 / 298.3; //54年北京坐标系参数
        } else if (zbx.contains("80")) {
            a = 6378140.0;
            f = 1 / 298.257; //80年西安坐标系参数
        } else {
            throw new IllegalArgumentException("坐标系 zbx 错误,只能为80、54");
        }

        int projNo = (int) (x / 1000000L); //查找带号

        double longitude0 = 0; // ((projNo - 1) * zoneWide + (zoneWide >> 1)) * iPI; //中央经线

        if (zoneWide == 3) {
            longitude0 = 3 * projNo * iPI;
        } else if (zoneWide == 6) {
            longitude0 = (6 * projNo - 3) * iPI;
        }

        double X0 = projNo * 1000000L + 500000L;
        double Y0 = 0;

        double xval = x - X0;
        double yval = y - Y0; //带内大地坐标

        double e2 = 2 * f - f * f;

        double e1 = (1.0 - Math.sqrt(1 - e2)) / (1.0 + Math.sqrt(1 - e2));

        double ee = e2 / (1 - e2);
        double u = yval / (a * (1 - e2 / 4 - 3 * Math.pow(e2, 2) / 64 - 5 * Math.pow(e2, 3) / 256));

        double fai = u
                + (3 * e1 / 2 - 27 * Math.pow(e1, 3) / 32) * Math.sin(2 * u)
                + (21 * Math.pow(e1, 2) / 16 - 55 * Math.pow(e1, 4) / 32) * Math.sin(4 * u)
                + (151 * Math.pow(e1, 3) / 96) * Math.sin(6 * u)
                + (1097 * Math.pow(e1, 4) / 512) * Math.sin(8 * u);

        double c = ee * Math.pow(Math.cos(fai), 2);
        double t = Math.pow(Math.tan(fai), 2);

        double temp = 1.0 - e2 * Math.pow(Math.sin(fai), 2);

        double nn = a / Math.sqrt(temp);
        double r = a * (1 - e2) / Math.sqrt(Math.pow((temp), 3));

        double d = xval / nn;

        //计算经度(Longitude) 纬度(Latitude)
        double longitude1 = longitude0
                + (d - (1 + 2 * t + c) * Math.pow(d, 3) / 6
                + (5 - 2 * c + 28 * t - 3 * c * c + 8 * ee + 24 * t * t) * Math.pow(d, 5) / 120) / Math.cos(fai);

        double latitude1 = fai
                - (nn * Math.tan(fai) / r) * (d * d / 2 - (5 + 3 * t + 10 * c - 4 * c * c - 9 * ee) * Math.pow(d, 4) / 24
                + (61 + 90 * t + 298 * c + 45 * t * t - 256 * ee - 3 * c * c) * Math.pow(d, 6) / 720);

        //转换为度 DD
        double longitude = longitude1 / iPI;
        double latitude = latitude1 / iPI;

        return new Coordinate() {
            @Override
            public double getLongitude() {
                return longitude;
            }

            @Override
            public double getLatitude() {
                return latitude;
            }
        };

    }

    /**
     * 经纬度转换成大地坐标(高斯投影坐标)
     *
     * @param longitude
     * @param latitude
     * @param zbx       坐标系,"54":54年北京坐标系参数,
     *                  "80":80年西安坐标系参数
     * @param zoneWide  带宽, 取值 3、6
     * @return 高斯投影坐标
     */
    public static Coordinate latitudeAndLongitudeToGauss(double longitude, double latitude, String zbx, int zoneWide) { //经纬度=>高斯投影
        int ProjNo = 0;
        double longitude1, latitude1, longitude0 = 0, latitude0, X0, Y0, xval, yval;
        double a, f, e2, ee, NN, T, C, A, M, iPI;
        iPI = 3.14159265358979324 / 180.0; // 3.1415926535898 / 180.0;
        if (zbx.contains("54")) {
            a = 6378245.0;
            f = 1.0 / 298.3; //54年北京坐标系参数
        } else if (zbx.contains("80")) {
            a = 6378140.0;
            f = 1 / 298.257; //80年西安坐标系参数
        } else {
            throw new IllegalArgumentException("坐标系 zbx 错误,只能为80、54");
        }

        ProjNo = (int) (longitude / zoneWide);
        if (zoneWide == 3) {
            longitude0 = ProjNo * zoneWide + zoneWide;
        } else if (zoneWide == 6) {
            longitude0 = ProjNo * zoneWide + zoneWide / 2;

        }
        longitude0 = longitude0 * iPI;
        latitude0 = 0;
        longitude1 = longitude * iPI; // 经度转换为弧度
        latitude1 = latitude * iPI; // 纬度转换为弧度
        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 = 1000000 * (ProjNo + 1) + 500000;
        Y0 = 0;
        xval = xval + X0;
        yval = yval + Y0;

        double finalXval = xval;
        double finalYval = yval;
        return new Coordinate() {
            @Override
            public double getLongitude() {
                return finalXval;
            }

            @Override
            public double getLatitude() {
                return finalYval;
            }
        };
    }
}

Coordinate.java
package coordinate;


/**
 *
 * @date 2023/9/27
 */

public interface Coordinate {

    double getLongitude();

    double getLatitude();
}

js:

location.js

// JS大地坐标与经纬度坐标互转
export function GaussToBL(X, Y) { // 高斯投影坐标反算成经纬度
    let ProjNo;
    let ZoneWide;
    let output = new Array(2);
    let longitude1, latitude1, longitude0, X0, Y0, xval, yval;
    let e1, e2, f, a, ee, NN, T, C, M, D, R, u, fai, iPI;
    iPI = 3.14159265358979324 / 180.0; // 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 = 1.0 / 298.257; //80年西安坐标系参数
    ZoneWide = 3;
    ProjNo = parseInt(X / 1000000);
    longitude0 = ProjNo * iPI * ZoneWide;

    X0 = ProjNo * 1000000 + 500000;
    Y0 = 0;
    xval = X - X0;
    yval = Y - Y0;
    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;
}

export function BLToGauss(longitude, latitude) { //经纬度=>高斯投影
    let ProjNo = 0;
    let ZoneWide;
    let ret = Array(2);
    let longitude1, latitude1, longitude0, latitude0, X0, Y0, xval, yval;
    let a, f, e2, ee, NN, T, C, A, M, iPI;
    iPI = 3.14159265358979324 / 180.0; // 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 = 3;
    ProjNo = parseInt(longitude / ZoneWide);
    longitude0 = ProjNo * ZoneWide + ZoneWide;
    longitude0 = longitude0 * iPI;
    latitude0 = 0;
    longitude1 = longitude * iPI; // 经度转换为弧度
    latitude1 = latitude * iPI; // 纬度转换为弧度
    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 = 1000000 * (ProjNo + 1) + 500000;
    Y0 = 0;
    xval = xval + X0;
    yval = yval + Y0;
    ret[0] = xval;
    ret[1] = yval;

    return ret;
}

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源码简介: 在移动互联网时代,我们每天都会接收到大量的信息,但是想要知道哪些是最热门的话题和内容,往往需要花费很多精力去搜索和筛选。因为有这个需要,一个全新整合热搜榜单热门榜单内容系统聚合源码就应运而生了&a…

Zabbix监控系统详解2:基于Proxy分布式实现Web应用监控及Zabbix 高可用集群的搭建

文章目录 1. zabbix-proxy的分布式监控的概述1.1 分布式监控的主要作用1.2 监控数据流向1.3 构成组件1.3.1 zabbix-server1.3.2 Database1.3.3 zabbix-proxy1.3.4 zabbix-agent1.3.5 web 界面 2. 部署zabbix代理服务器2.1 前置准备2.2 配置 zabbix 的下载源,安装 za…

1.1 Windows驱动开发:配置驱动开发环境

在进行驱动开发之前,您需要先安装适当的开发环境和工具。首先,您需要安装Windows驱动开发工具包(WDK),这是一组驱动开发所需的工具、库、示例和文档。然后,您需要安装Visual Studio开发环境,以便…

回归预测 | MATLAB实现BO-LSSVM贝叶斯优化算法优化最小二乘支持向量机数据回归预测(多指标,多图)

回归预测 | MATLAB实现BO-LSSVM贝叶斯优化算法优化最小二乘支持向量机数据回归预测(多指标,多图) 目录 回归预测 | MATLAB实现BO-LSSVM贝叶斯优化算法优化最小二乘支持向量机数据回归预测(多指标,多图)效果…

Stream流中的常用方法(forEach,filter,map,count,limit,skip,concat)和Stream流的特点

1、forEach方法 该方法接收一个Consumer接口是一个 消费型 的函数式接口,可以传递Lambda表达式,消费数据用来遍历流中的数据,是一个 终结 方法,遍历 之后就不能继续调用Stream流中的其他方法 package com.csdn.stream; import jav…

【数字IC设计】DC自动添加门控时钟

简介 数字电路的动态功耗主要是由于寄存器翻转带来的,为了降低芯片内部功耗,门控时钟的方案应运而生。作为低功耗设计的一种方法,门控时钟是指在数据无效时将寄存器的时钟关闭,以此来降低动态功耗。 在下图中,展示了…

【Matlab】二维绘图函数汇总

目录 1. plot() 2. subplot() 3. fplot() 4. polarplot() 1. plot() plot() 函数是 Matlab 中最常用的绘图函数,用于在平面直角坐标系中绘制直线或曲线。 用法: plot(X,Y) plot(X,Y,LineSpec) plot(X1,Y1, ... ,Xn,Yn) 说明: plot(X,Y) …

【软考-中级】系统集成项目管理工程师-立项管理历年案例

持续更新。。。。。。。。。。。。。。。 目录 2023 上 试题一(18分) 2023 上 试题一(18分) A公司跨国收购了B公司的主营业务,保留了B公司原有的人员组织结构和内部办公系统。 为了解决B公司内部办公系统与A公司原有系统不兼容的问题,财务、人力和行政部…

ES6 -- 模块化(CommonJS、AMD、ES Module)

模块模式 将代码拆分成独立的块,然后再将这些块连接起来可以通过模块模式来实现。这种模式背后的思想很简单:把逻辑分块,各自封装,相互独立,每个块自行决定对外暴露什么,同时自行决定引入执行哪些外部代码…