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python获取地理位置并转换

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一、地理编码与逆编码

地理编码与逆编码表示的是地名地址与地理坐标（经纬度)互相转换的过程。其中，将地址信息映射为地理坐标的过程称之为地理编码；将地理坐标转换为地址信息的过程称之为逆地理编码。(ps:猜猜我在哪)

地理编码能对一些只有名称或地址的数据进行空间化，从而可以开展空间分析和制图，对于数据分析人员十分重要。

大量地图厂商都提供了相关的API，可以直接利用这些API进行转化。国外的如谷歌、esri、osm等，国内的有百度、高德、腾讯等公司，python提供了专业的geopy包集成了这些API调用。

地理处理包将单独研究，本文直接使用高德和百度的开放API进行地理编码。使用开放API前需要注册应用获取KEY

提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

二、高德地图地理编码

详细信息可参考官方开发文档，可以看到，请求参数必填的有key和address，其他的根据需要设置

具体代码如下：

def getGDCor(key,addr):
    baseUrl = 'http://restapi.amap.com/v3/geocode/geo?'
    params = {'key': key, ##应用key
              'address': addr,
              'city': u'武汉' ##指定城市，限制范围
             }
    url = baseUrl + urllib.parse.urlencode(params)
    req = urllib.request.Request(url)
    content = urllib.request.urlopen(req).read()
    jsonData = json.loads(content)
    lon, lat = '', ''
    if jsonData['status'] == '1':
        try:
            corr = jsonData['geocodes'][0]['location']
            lon,lat = corr.split(',')[0],corr.split(',')[1]
        except:
            lon,lat = '0','0'
    else:
        print('error')
    return (lon,lat)

三、百度地图地理编码

百度地图与高德类似，同样需要注册应用获取key，详细内容参考官网文档

def getBDCor(ak,addr):
    #sleep(random.random())
    baseUrl = 'http://api.map.baidu.com/geocoding/v3/?'
    params = {'address': addr,
              'city':u'武汉市',
              'output':'json',
              'ak': ak, ##应用key
              'callback': 'showLocation'
             }
    url = baseUrl + urllib.parse.urlencode(params)
    req = urllib.request.urlopen(url).read().decode() #'utf-8' 针对中文需要设施编码
    cont1 = req.replace("showLocation&&showLocation(",'')
    cont = cont1.replace(")",'')
    jsonData = json.loads(cont)
    lon, lat = 0, 0
    if jsonData['status'] == 0:
        try:
            lon = jsonData['result']['location']['lng']
            lat = jsonData['result']['location']['lat']
        except:
            print(addr)
    return (lon,lat)

四、坐标转换和空间化

高德或百度获取的地理位置都是经过加密的，高德地图位置使用的是火星坐标，百度地图是bd-09坐标，与WGS84坐标系间有偏差，通常需要进行转换。

各坐标间可以通过坐标转换互转，通常有三参数或七参数法，网上可找到相关的转换参数，贴一下转换函数（不知道哪位大神写的）

import math

x_pi = 3.14159265358979324 * 3000.0 / 180.0
pi = 3.1415926535897932384626  # π
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 * pi
    magic = math.sin(radlat)
    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 [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 * pi
    magic = math.sin(radlat)
    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 [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))
    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


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 * 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


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)

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