各种坐标之间的转换

# -*- coding: utf-8 -*-
import json
import urllib
import math

x_pi = 3.14159265358979324 * 3000.0 / 180.0
pi = 3.1415926535897932384626  # π
a = 6378245.0  # 长半轴
ee = 0.00669342162296594323  # 偏心率平方


class Geocoding:
    def __init__(self, api_key):
        self.api_key = api_key

def geocode(self, address):
    """
    利用高德geocoding服务解析地址获取位置坐标
    :param address:需要解析的地址
    :return:
    """
    geocoding = {'s': 'rsv3',
                 'key': self.api_key,
                 'city': '全国',
                 'address': address}
    geocoding = urllib.urlencode(geocoding)
    ret = urllib.urlopen("%s?%s" % ("http://restapi.amap.com/v3/geocode/geo", geocoding))

    if ret.getcode() == 200:
        res = ret.read()
        json_obj = json.loads(res)
        if json_obj['status'] == '1' and int(json_obj['count']) >= 1:
            geocodes = json_obj['geocodes'][0]
            lng = float(geocodes.get('location').split(',')[0])
            lat = float(geocodes.get('location').split(',')[1])
            return [lng, lat]
        else:
            return None
    else:
        return None


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


# wgs84-WebMercator
def wgs84toWebMercator(lon, lat):
    x = lon * 20037508.342789 / 180
    y = math.log(math.tan((90 + lat) * math.pi / 360)) / (math.pi / 180)
    y = y * 20037508.34789 / 180
    return x, y


# WebMercator-wgs84
def webMercator2wgs84(x, y):
    lon = x / 20037508.34 * 180
    lat = y / 20037508.34 * 180
    lat = 180 / math.pi * (2 * math.atan(math.exp(lat * math.pi / 180)) - math.pi / 2)
    return lon, lat


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__':
    lng =12945569.87#12945500.55004295# 12951862.38736606  # 128.543
    lat =4832576.84#4833565.8750497345 # 4837023.139194939  # 37.065
    lon, lat = webMercator2wgs84(lng, lat)

    # result1 = gcj02_to_bd09(lng, lat)  # 火星坐标系->百度坐标系
    # result2 = bd09_to_gcj02(lng, lat)  # 百度坐标系->火星坐标系
    # result3 = wgs84_to_gcj02(lng, lat)  # WGS84坐标系->火星坐标系
    # result4 = gcj02_to_wgs84(lng, lat)  # 火星坐标系->WGS84坐标系
    # result5 = bd09_to_wgs84(lng, lat)  # 百度坐标系->WGS84坐标系
    # result6 = wgs84_to_bd09(lng, lat)  # WGS84坐标系->百度坐标系
    # 中文地址到火星坐标系,需要高德地图API Key
    # g = Geocoding('API_KEY')  # 这里填写你的高德Api_Key
    # result7 = g.geocode('北京市朝阳区朝阳公园')
    print(lon, lat)