coordinate_conversion.py

"""
坐标转换
WGS-84、GCJ-02、BD-09之间坐标转换
作者：十二画
来源：https://mp.weixin.qq.com/s/uueuGt74tQfTWVTocNlECw
"""


import math

x_pi = math.pi * 3000.0 / 180.0

a = 6378245.0  # 长半轴
ee = 0.00669342162296594323  # 扁率


def gcj02_to_bd09(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 bd09_to_gcj02(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 wgs84_to_gcj02(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 * x_pi
    magic = math.sin(radlat)
    magic = 1 - ee * magic * magic
    sqrtmagic = math.sqrt(magic)
    dlat = (dlat * 180.0) / ((a * (1 - ee)) / (magic * sqrtmagic) * x_pi)
    dlng = (dlng * 180.0) / (a / sqrtmagic * math.cos(radlat) * x_pi)
    mglat = lat + dlat
    mglng = lng + dlng
    return [mglng, mglat]


def gcj02_to_wgs84(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 * math.pi
    magic = math.sin(radlat)
    magic = 1 - ee * magic * magic
    sqrtmagic = math.sqrt(magic)
    dlat = (dlat * 180.0) / ((a * (1 - ee)) / (magic * sqrtmagic) * math.pi)
    dlng = (dlng * 180.0) / (a / sqrtmagic * math.cos(radlat) * math.pi)
    mglat = lat + dlat
    mglng = lng + dlng
    return [lng * 2 - mglng, lat * 2 - mglat]


def bd09_to_wgs84(bd_lon, bd_lat):
    lon, lat = bd09_to_gcj02(bd_lon, bd_lat)
    return gcj02_to_wgs84(lon, lat)


def wgs84_to_bd09(lon, lat):
    lon, lat = wgs84_to_gcj02(lon, lat)
    return gcj02_to_bd09(lon, lat)


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))
    )
    sin_lng_pi = math.sin(6.0 * lng * math.pi)
    sin_2_lng_pi = math.sin(2.0 * lng * math.pi)
    sin_lat_pi = math.sin(lat * math.pi)
    sin_lat_3_pi = math.sin(lat / 3.0 * math.pi)
    sin_lat_12_pi = math.sin(lat / 12.0 * math.pi)
    sin_lat_30_pi = math.sin(lat * math.pi / 30.0)
    ret += (20.0 * sin_lng_pi + 20.0 * sin_2_lng_pi) * 2.0 / 3.0
    ret += (20.0 * sin_lat_pi + 40.0 * sin_lat_3_pi) * 2.0 / 3.0
    ret += (160.0 * sin_lat_12_pi + 320 * sin_lat_30_pi) * 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 * math.pi) + 20.0 * math.sin(2.0 * lng * math.pi))
        * 2.0
        / 3.0
    )
    ret += (
        (20.0 * math.sin(lng * math.pi) + 40.0 * math.sin(lng / 3.0 * math.pi))
        * 2.0
        / 3.0
    )
    ret += (
        (
            150.0 * math.sin(lng / 12.0 * math.pi)
            + 300.0 * math.sin(lng / 30.0 * math.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:
    """
    return not (lng > 73.66 and lng < 135.05 and lat > 3.86 and lat < 53.55)


if __name__ == "__main__":
    x = input(
        "请输入1～6，分别依次表示bd09_to_wgs84, gcj02_to_bd09, bd09_to_gcj02, wgs84_to_gcj02, gcj02_to_wgs84, wgs84_to_bd09:\n"
    )
    lng = float(input("请输入经度：\n"))
    lat = float(input("请输入纬度：\n"))
    if x == "1":
        result = bd09_to_wgs84(lng, lat)
        print(result)
    elif x == "2":
        result1 = gcj02_to_bd09(lng, lat)
        print(result1)
    elif x == "3":
        result2 = bd09_to_gcj02(lng, lat)
        print(result2)
    elif x == "4":
        result3 = wgs84_to_gcj02(lng, lat)
        print(result3)
    elif x == "5":
        result4 = gcj02_to_wgs84(lng, lat)
        print(result4)
    elif x == "6":
        result5 = wgs84_to_bd09(lng, lat)
        print(result5)
    else:
        print("输入有误，请重新运行程序。")


# 使用方法

# 以下是如何使用这些函数的示例：
# lng = 114.224367
# lat = 24.69
# result = bd09_to_wgs84(lng, lat)
# print(result)