分享proj4js中经纬度和兰伯特投影的转换代码

原创

GIS技术杂谈 2022-09-27 16:48:22 ©著作权

文章标签 初始化坐标系转换 jar 文章分类 运维

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引言

兰伯特投影简介参见百科搜索：

兰伯特投影在气象数据的处理中，是比较常用的投影坐标系，根据不同区域、范围进行投影。

proj4是专业的坐标转换类库，有各种语言版本的，C++，java，js，python版等，可以很方便的将坐标从一个坐标系转换到另一个坐标系。

在前端使用的时候，应用场景需要转换大量的坐标，就会发现使用proj4js存在性能问题，查看了一下proj4js的源代码，发现类库每次调用初始化很多不相关的类型，对象等，所以，在基础上，进行了提取。

转换代码及说明

//初始化常用的变量，直接换算成弧度，提升计算性能
var EPSLN = (typeof Number.EPSILON === 'undefined') ? 1.0e-10 : Number.EPSILON;
var conv = 180 / Math.PI;
var HALF_PI = Math.PI / 2;
var SPI = 3.14159265359;
var TWO_PI = 2 * Math.PI;
var a = 6378137;
var b = 6356752.314245179;
var e = 0.08181919084262157;
var lat1 = 0.52359877559829;
var lat2 = 1.04719755119659; 
var long0 = 1.8029251173101;
var lat0 = 0;
var k0 = 1; 
var ns;
var f0;
var rh;
//常用的转换参数，直接提取引用
var tsfnz = function(eccent, phi, sinphi) {
var con = eccent * sinphi;
var com = 0.5 * eccent;
con = Math.pow(((1 - con) / (1 + con)), com);
return(Math.tan(0.5 * (HALF_PI - phi)) / con);
};
var sign = function(x) {
return x < 0 ? -1 : 1;
};
var msfnz = function(eccent, sinphi, cosphi) {
var con = eccent * sinphi;
return cosphi / (Math.sqrt(1 - con * con));
};
var adjust_lon = function(x) {
return(Math.abs(x) <= SPI) ? x : (x - (sign(x) * TWO_PI));
};
var phi2z = function(eccent, ts) {
var eccnth = 0.5 * eccent;
var con, dphi;
var phi = HALF_PI - 2 * Math.atan(ts);
for(var i = 0; i <= 15; i++) {
con = eccent * Math.sin(phi);
dphi = HALF_PI - 2 * Math.atan(ts * (Math.pow(((1 - con) / (1 + con)), eccnth))) - phi;
phi += dphi;
if(Math.abs(dphi) <= 0.0000000001) {
return phi;
}
}
return -9999;
}; 

//根据proj4的坐标系描述字符串，解析其中的参数
function init(prjstr) {
if(prjstr.indexOf(" ") > -1) {
var _prjArr = prjstr.split(" ");
_prjArr.forEach(function(item, index, input) {
if(item.indexOf("lat_0") > -1) {
lat0 = parseFloat(item.split("=")[1]) / conv;
}
})
}
var sin1 = Math.sin(lat1);
var cos1 = Math.cos(lat1);
var ms1 = msfnz(e, sin1, cos1);
var ts1 = tsfnz(e, lat1, sin1);
var sin2 = Math.sin(lat2);
var cos2 = Math.cos(lat2);
var ms2 = msfnz(e, sin2, cos2);
var ts2 = tsfnz(e, lat2, sin2);
var ts0 = tsfnz(e, lat0, Math.sin(lat0));
if(Math.abs(lat1 - lat2) > EPSLN) {
ns = Math.log(ms1 / ms2) / Math.log(ts1 / ts2);
} else {
ns = sin1;
}
if(isNaN(ns)) {
ns = sin1;
}
f0 = ms1 / (ns * Math.pow(ts1, ns));
rh = a * f0 * Math.pow(ts0, ns);
} 

//经纬度坐标转换兰伯特坐标
function projCood(lon, lat) {
lon = lon / conv;
lat = lat / conv;
if(Math.abs(2 * Math.abs(lat) - Math.PI) <= EPSLN) {
lat = sign(lat) * (HALF_PI - 2 * EPSLN);
}
var con = Math.abs(Math.abs(lat) - HALF_PI);
var ts, rh1;
if(con > EPSLN) {
ts = tsfnz(e, lat, Math.sin(lat));
rh1 = a * f0 * Math.pow(ts, ns);
} else {
con = lat * ns;
if(con <= 0) {
return null;
}
rh1 = 0;
}
var theta = ns * adjust_lon(lon - long0);
var nlon = (rh1 * Math.sin(theta));
var nlat = (rh - rh1 * Math.cos(theta));
 return [nlon, nlat];
}
//兰伯特坐标转经纬度坐标
function inverseProj(x1, y1) {
var rh1, con, ts;
var lat, lon;
var x = x1 / k0;
var y = (rh - y1 / k0);
if(ns > 0) {
rh1 = Math.sqrt(x * x + y * y);
con = 1;
} else {
rh1 = -Math.sqrt(x * x + y * y);
con = -1;
}
var theta = 0;
if(rh1 !== 0) {
theta = Math.atan2((con * x), (con * y));
}
if((rh1 !== 0) || (ns > 0)) {
con = 1 / ns;
ts = Math.pow((rh1 / (a * f0)), con);
lat = phi2z(e, ts);
if(lat === -9999) {
return null;
}
} else {
lat = -HALF_PI;
}
lon = adjust_lon(theta / ns + long0);
return [lon * conv, conv * lat];
}