系列文章目錄

前言

一、原理

1.圖片必須具有經緯度資訊

2.經緯度格式轉換

2.1 GPS點坐標的兩種表示方式(誤差還是有的)

2.1.1 十進制換度分秒

例：經緯度115.46513298108795，38.83474699749353

2.1.2 度分秒換十進制

2.1.3 實際距離換算

參考文章鏈接
地球子午線長是39940.67公里，緯度改變一度合110.94公里，一分合1.849公里，一秒合30.8米，赤道圈是40075.36公里，北京地區緯在北緯40度左右，緯度圈長為40075*sin(90-40),此地經度一度合276公里，一分合1.42公里一秒合23.69米，

地球赤道上環繞地球一周走一圈共 40075.04公里，而這一圈分成360，而每1°(度)有60’，每一度一秒在赤道上的長度計算如下：
40075.04km/360°=111.31955km
111.31955km/60’=1.8553258km=1855.3m
而每一分又有60秒，每一秒就代表 1855.3m/60=30.92m
任意兩點距離計算公式為：
d＝111.12cos{1/[sinΦAsinΦB十 cosΦAcosΦBcos(λB—λA)]}
其中：
A點經度，緯度分別為λA和ΦA，
B點經度、緯度分別為λB和ΦB，
d為距離，
結論：
1°經度差對應的東西方向的距離是與其緯度有密切關系的，
赤道上經度相差1°對應的弧長大約是111千米
具體資料如下：
緯度 1°經度差對應的東西距離
20° 104公里
26° 100公里
30° 96公里
36° 90公里
40° 85公里
44° 80公里
51° 70公里

1、經緯度在不同地區，每度距離差是不同的，如果假定地球是完美的球體（這樣假設誤差不是很大）的話，緯度為 B 的地區：
緯度變化一度，球面南北方向距離變化：πR/180 …111.7km
經度變化一度，球面東西方向距離變化：πR/180cosB …111.7cosB
比如北京 B = 40、cosB = 0.766，經度變化1度，則東西方向距離變化 85.567km
**2、**不同經度不一樣，在南極、北級，所有的經度線都匯集在南、北極的點上，經度之間的距離為0，在赤道，經度之間的距離最大，
經度變化一度，球面東西方向距離變化：πR/180cosB …111.7cosB （R為地球半徑，B為緯度）
緯度之間的距離是一樣的，緯度變化一度，球面南北方向距離變化：πR/180 …111.7km （R為地球半徑）

3.根據經緯度定位

高德坐標拾取
百度坐標拾取

二、python呼叫高德API進行圖片定位

1.main.py原始碼

代碼如下（示例）：

import os
import exifread
from decimal import Decimal
from position_utils import *
import requests
import json
import datetime

#  pip3 install exifread

class Location(object):

    def __init__(self, image_path):
        self.img_path = image_path

        self.api_key = "4e8d619c69859ce0f8962de9297c3764" #申請的高德APP web KEY
        #self.api_key = "4f458eaded9bad93b63b8a2c67f5c0e0" #申請的高德APP web KEY
        self.url_get_position = 'https://restapi.amap.com/v3/geocode/regeo?key={}&location={}'

    def run(self):
        coordinate = self.__get_image_ability()

        print(f'獲取到經度、緯度是:{coordinate}')

        if not coordinate:
            return

        # 根據經度和緯度，獲取到詳細地址
        address = self.__get_address(coordinate)

        # 檢驗坐標值
        # https://lbs.amap.com/console/show/picker
        print(f'他當前位置在:{address}')

    def __get_address(self, location):
        """
        根據坐標得到詳細地址
        :param location: 經緯度值
        :return:
        """
        resp = requests.get(self.url_get_position.format(self.api_key, location))

        location_data = json.loads(resp.text)

        address = location_data.get('regeocode').get('formatted_address')

        return address

    def __format_lati_long_data(self, data):
        """
        對經度和緯度資料做處理，保留6位小數
        :param data: 原始經度和緯度值
        :return:
        """
        # 洗掉左右括號和空格
        data_list_tmp = str(data).replace('[', '').replace(']', '').split(',')
        data_list = [data.strip() for data in data_list_tmp]

        # 替換秒的值
        data_tmp = data_list[-1].split('/')

        # 秒的值
        data_sec = int(data_tmp[0]) / int(data_tmp[1]) / 3600

        # 替換分的值
        data_tmp = data_list[-2]

        # 分的值
        data_minute = int(data_tmp) / 60

        # 度的值
        data_degree = int(data_list[0])

        # 由于高德API只能識別到小數點后的6位
        # 需要轉換為浮點數，并保留為6位小數
        result = "%.6f" % (data_degree + data_minute + data_sec)
        return float(result)

    def __get_image_ability(self):
        """
        獲取圖片的屬性值，包含：經緯度、拍攝時間等
        :param picture_name:
        :return:
        """

        # 利用exifread庫，讀取圖片的屬性
        img_exif = exifread.process_file(open(self.img_path, 'rb'))

        # 能夠讀取到屬性
        if img_exif:
            # 緯度數
            latitude_gps = img_exif['GPS GPSLatitude']

            # N,S 南北緯方向
            latitude_direction = img_exif['GPS GPSLatitudeRef']

            # 經度數
            longitude_gps = img_exif['GPS GPSLongitude']

            # E,W 東西經方向
            longitude_direction = img_exif['GPS GPSLongitudeRef']

            # 拍攝時間
            take_time = img_exif['EXIF DateTimeOriginal']

            is_lie = self.judge_time_met(take_time)

            if is_lie:
                print('很遺憾的通知你，他/她在撒謊！！！照片不是今天拍的')
                return

                # 緯度、經度、拍攝時間
            if latitude_gps and longitude_gps and take_time:

                # 對緯度、經度值原始值作進一步的處理
                latitude = self.__format_lati_long_data(latitude_gps)
                longitude = self.__format_lati_long_data(longitude_gps)

                # print(f'{longitude},{latitude}')

                # 注意：由于gps獲取的坐標在國內高德等主流地圖上逆編碼不夠精確，這里需要轉換為火星坐標系
                location = wgs84togcj02(longitude, latitude)

                return f'{location[0]},{location[1]}'
            else:
                print(f'獲取的圖片資料屬性不完整')
                return ''
        else:
            print('抱歉，圖片不是原圖，沒法獲取到圖片屬性，')
            return ''

    def judge_time_met(self, take_time):
        """
        通知拍攝時間判斷女朋友是否撒謊
        :param take_time:
        :return:
        """
        # 拍攝時間
        format_time = str(take_time).split(" ")[0].replace(":", "-")
        print('照片拍攝日期是:')
        print(format_time)
        # 當天日期   驗證照片是否是當日拍攝
#        today = str(datetime.date.today())

#        if format_time == today:
#            return False
#        else:
#            return True


if __name__ == '__main__':
    # 女朋友發過來的圖片【原圖】    #圖片命名容易沖突,更換開頭就可以
    location = Location('./aec0cddf45a946dec358301ddf17982.jpg')

    # 找到女朋友的地理位置
    location.run()

2.position_utils.py原始碼

代碼如下（坐標轉換示例）：

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

x_pi = 3.14159265358979324 * 3000.0 / 180.0
pi = 3.1415926535897932384626  # π
a = 6378245.0  # 長半軸
ee = 0.00669342162296594323  # 扁率


def wgs84togcj02(lng, lat):
    """
    WGS84轉GCJ02(火星坐標系)
    :param lng:WGS84坐標系的經度
    :param lat:WGS84坐標系的緯度
    :return:
    """
    if out_of_china(lng, lat):  # 判斷是否在國內
        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 gcj02towgs84(lng, lat):
    """
    GCJ02(火星坐標系)轉GPS84
    :param lng:火星坐標系的經度
    :param lat:火星坐標系緯度
    :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 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):
    """
    判斷是否在國內，不在國內不做偏移
    :param lng:
    :param lat:
    :return:
    """
    if lng < 72.004 or lng > 137.8347:
        return True
    if lat < 0.8293 or lat > 55.8271:
        return True
    return False

將需要定位的圖片放到指定路徑下，運行main.py

運行結果:

照片拍攝日期是:
2021-10-22
獲取到經度、緯度是:115.46513298108795,38.83474699749353
他當前位置在:河北省保定市蓮池區南大園鄉朝陽南大街2166號長城家園南區

運行截圖展示：

總結

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內心有故事的人，都怕受傷，思維夠快的人，都能有一種隱藏，不是看缺點就能躲避，不是看優點就能走近，而是掌握尺度，分析別人，駕馭自己，才能更好的對待未來，