将long / lat转换为给定图片上的像素x / y

时间:2010-04-16 06:39:31

标签: javascript google-maps coordinates google-static-maps

我有莫斯科的城市地图。我们使用一些艺术元素修改了Google地图图片,但GPS坐标和像素之间的关系保持不变。

问题:如何将GPS坐标从我们拥有的各种数据点转换为图像中的像素坐标?

理想情况下,我可以在Javascript中执行此操作,但PHP可以。


我知道在小尺度上(例如在城市尺度上)它可以做得足够简单(有必要了解哪个地理坐标有一个图像角落,然后在地理坐标中学习一个像素的“价格”)分别在OX和OY轴上的图片。

但是在大​​尺度(国家规模)上,一个像素的“价格”将不是一个常数,并且会变得足够强烈,并且上述方法无法应用。

如何在国家范围内解决问题?


更新

我不使用API​​谷歌地图,我只有:对象的地理坐标(它们来自谷歌地图),我仍然在我的网站上有一个简单的图片*。 gif,我必须在其中绘制一个相应的地理坐标点。

10 个答案:

答案 0 :(得分:66)

所有这一切的关键是理解map projections。正如其他人所指出的那样,失真的原因是球形(或更准确地说是椭球形)地球被投射到一个平面上。

为了实现您的目标,您首先必须了解有关数据的两件事:

  1. 地图所在的投影。如果它们纯粹来自Google Maps,那么他们可能正在使用spherical Mercator projection
  2. 您的纬度/经度坐标正在使用的地理坐标系。这可能会有所不同,因为在地球上有不同的方式来定位纬度/长度。在大多数网络地图应用程序和GPS中使用的最常见的GCS是WGS84
  3. 我假设你的数据在这些坐标系中。

    球形墨卡托投影定义了一个以米为单位的坐标对,用于地球表面。这意味着,对于每个纬度/经度坐标,存在匹配的仪表/仪表坐标。这使您可以使用以下过程进行转换:

    1. 找到WGS84纬度/长角图像。
    2. 将WGS纬度/长度转换为球面墨卡托投影。有转换工具,我最喜欢的是使用属于PROJ4 project的cs2cs工具。
    3. 您可以安全地进行简单的线性变换,以便在图像上的点之间进行转换,并在球形墨卡托投影中转换为地球上的点,然后再返回。
    4. 为了从WGS84点转到图像上的像素,现在的步骤是:

      1. 项目lat / lon到球形墨卡托。这可以使用proj4js library.
      2. 来完成
      3. 使用上面发现的线性关系将球面墨卡托坐标转换为图像像素坐标。
      4. 您可以像这样使用proj4js库:

        // include the library
        <script src="lib/proj4js-combined.js"></script>  //adjust the path for your server
                                                         //or else use the compressed version
        // creating source and destination Proj4js objects
        // once initialized, these may be re-used as often as needed
        var source = new Proj4js.Proj('EPSG:4326');    //source coordinates will be in Longitude/Latitude, WGS84
        var dest = new Proj4js.Proj('EPSG:3785');     //destination coordinates in meters, global spherical mercators projection, see http://spatialreference.org/ref/epsg/3785/
        
        
        // transforming point coordinates
        var p = new Proj4js.Point(-76.0,45.0);   //any object will do as long as it has 'x' and 'y' properties
        Proj4js.transform(source, dest, p);      //do the transformation.  x and y are modified in place
        
        //p.x and p.y are now EPSG:3785 in meters
        

答案 1 :(得分:16)

您必须以您的语言实施Google Maps API投影。我有这个C#源代码:

public class GoogleMapsAPIProjection
{
    private readonly double PixelTileSize = 256d;
    private readonly double DegreesToRadiansRatio = 180d / Math.PI;
    private readonly double RadiansToDegreesRatio = Math.PI / 180d;
    private readonly PointF PixelGlobeCenter;
    private readonly double XPixelsToDegreesRatio;
    private readonly double YPixelsToRadiansRatio;

    public GoogleMapsAPIProjection(double zoomLevel)
    {
        var pixelGlobeSize = this.PixelTileSize * Math.Pow(2d, zoomLevel);
        this.XPixelsToDegreesRatio = pixelGlobeSize / 360d;
        this.YPixelsToRadiansRatio = pixelGlobeSize / (2d * Math.PI);
        var halfPixelGlobeSize = Convert.ToSingle(pixelGlobeSize / 2d);
        this.PixelGlobeCenter = new PointF(
            halfPixelGlobeSize, halfPixelGlobeSize);
    }

    public PointF FromCoordinatesToPixel(PointF coordinates)
    {
        var x = Math.Round(this.PixelGlobeCenter.X
            + (coordinates.X * this.XPixelsToDegreesRatio));
        var f = Math.Min(
            Math.Max(
                 Math.Sin(coordinates.Y * RadiansToDegreesRatio),
                -0.9999d),
            0.9999d);
        var y = Math.Round(this.PixelGlobeCenter.Y + .5d * 
            Math.Log((1d + f) / (1d - f)) * -this.YPixelsToRadiansRatio);
        return new PointF(Convert.ToSingle(x), Convert.ToSingle(y));
    }

    public PointF FromPixelToCoordinates(PointF pixel)
    {
        var longitude = (pixel.X - this.PixelGlobeCenter.X) /
            this.XPixelsToDegreesRatio;
        var latitude = (2 * Math.Atan(Math.Exp(
            (pixel.Y - this.PixelGlobeCenter.Y) / -this.YPixelsToRadiansRatio))
            - Math.PI / 2) * DegreesToRadiansRatio;
        return new PointF(
            Convert.ToSingle(latitude),
            Convert.ToSingle(longitude));
    }
}

来源:

http://code.google.com/p/geographical-dot-net/source/browse/trunk/GeographicalDotNet/GeographicalDotNet/Projection/GoogleMapsAPIProjection.cs

答案 2 :(得分:8)

您想要获取纬度/经度坐标并找出该位置图像上的像素坐标吗?

主GMap2类提供与显示地图上像素的转换和纬度/经度坐标:

Gmap2.fromLatLngToContainerPixel(latlng)

例如:

var gmap2 = new GMap2(document.getElementById("map_canvas"));
var geocoder = new GClientGeocoder();

geocoder.getLatLng( "1600 Pennsylvania Avenue NW Washington, D.C. 20500",
    function( latlng ) {
        var pixel_coords = gmap2.fromLatLngToContainerPixel(latlng);

        window.alert( "The White House is at pixel coordinates (" + 
            pixel_coodrs.x + ", " + pixel_coords.y + ") on the " +
            "map image shown on this page." );
    }
);

因此,假设您的地图图像是Google地图显示的屏幕抓取,那么这将为您提供纬度/经度坐标图像上的正确像素坐标。

如果您正在抓取平铺图像并将它们自己拼接在一起,那么事情会变得更加棘手,因为完整平铺集的区域将位于所显示地图的区域之外。

在这种情况下,您需要使用左上角图像拼贴的左侧和顶部值作为fromLatLngToContainerPixel(latlng:GLatLng)给出的坐标的偏移量,从x坐标减去左侧坐标,从y坐标顶部。因此,如果左上角的图像位于(-50,-122)(左侧,顶部),而且fromLatLngToContainerPixel()告诉您lat / long位于像素坐标(150,320),则将图像拼接在一起瓷砖,坐标的真实位置是(150 - ( - 50),320 - ( - 122)),即(200,442)。

也可能有类似的GMap2坐标转换功能:

GMap2.fromLatLngToDivPixel(latlng:GLatLng)

将为拼接方案例提供正确的纬度/长到像素转换 - 我没有对此进行过测试,也没有从API文档中100%清楚。

请点击此处了解更多信息: http://code.google.com/apis/maps/documentation/reference.html#GMap2.Methods.Coordinate-Transformations

答案 3 :(得分:7)

您可以查看code that used on gheat,它从js移植到python。

答案 4 :(得分:5)

您要解决的翻译与Map Projection有关,这就是我们世界的球面被翻译成二维渲染的方式。有两种方式(投影)可以在二维表面上渲染世界。

如果你的地图只使用特定的投影(Mercator很受欢迎),你应该能够找到方程,一些示例代码和/或一些库(例如一个墨卡托解决方案 - {{3}如果不这样做,我相信你可以找到其他样本 - Convert Lat/Longs to X/Y Co-ordinates。如果你的图像不是使用墨卡托投影的地图,你需要确定它是什么投影确实用来找到正确的平移方程式。

如果您尝试支持多个地图投影(您希望支持使用不同投影的许多不同地图),那么您肯定希望使用像https://stackoverflow.com/search?q=mercator这样的库,但我又不知道你是什么找到Javascript或PHP。

答案 5 :(得分:3)

如果假设每个像素属于同一区域,那么以下关于将距离转换为经度/纬度坐标的文章可能对您有所帮助:

http://www.johndcook.com/blog/2009/04/27/converting-miles-to-degrees-longitude-or-latitude/

答案 6 :(得分:3)

您需要公式将纬度和经度转换为直角坐标。有很多可供选择,每个都会以不同的方式扭曲地图。 Wolfram MathWorld有一个很好的收藏:

http://mathworld.wolfram.com/MapProjection.html

按照“另请参阅”链接。

答案 7 :(得分:3)

需要考虑的重要事项之一是投影的“缩放”级别(特别针对Google地图)。

正如Google解释的那样:

  

在缩放级别1,地图由4个256x256像素的图块组成   在512x512的像素空间中。在缩放级别19,每个x和y像素打开   可以使用0到256 * 2 ^ 19

之间的值来引用地图

(见https://developers.google.com/maps/documentation/javascript/maptypes?hl=en#MapCoordinates

要考虑“缩放”值,我建议使用下面简单有效的 deltaLonPerDeltaX deltaLatPerDeltaY 功能。虽然x像素和经度严格成比例,但对于y像素和纬度不是这种情况,公式需要初始纬度。

// Adapted from : http://blog.cppse.nl/x-y-to-lat-lon-for-google-maps


window.geo = {

    glOffset: Math.pow(2,28), //268435456,
    glRadius:  Math.pow(2,28) / Math.PI,
    a: Math.pow(2,28),
    b: 85445659.4471,
    c: 0.017453292519943,
    d: 0.0000006705522537,
    e: Math.E, //2.7182818284590452353602875,
    p: Math.PI / 180,

    lonToX: function(lon) {
        return Math.round(this.glOffset + this.glRadius * lon * this.p);
    },

    XtoLon: function(x) {
        return -180 + this.d * x;
    },

    latToY: function(lat) {
        return Math.round(this.glOffset - this.glRadius *
                          Math.log((1 + Math.sin(lat * this.p)) /
                          (1 - Math.sin(lat * this.p))) / 2);
    },

    YtoLat: function(y) {
        return Math.asin(Math.pow(this.e,(2*this.a/this.b - 2*y/this.b)) /
                                 (Math.pow(this.e, (2*this.a/this.b - 2*y/this.b))+1) -
                                 1/(Math.pow(this.e, (2*this.a/this.b - 2*y/this.b))+1)
                        ) / this.c;
    },

    deltaLonPerDeltaX: function(deltaX, zoom) {
        // 2^(7+zoom) pixels <---> 180 degrees
        return deltaX * 180 / Math.pow(2, 7+zoom);
    },

    deltaLatPerDeltaY: function(deltaY, zoom, startLat) {
        // more complex because of the curvature, we calculte it by difference
        var startY = this.latToY(startLat),
            endY = startY + deltaY * Math.pow(2, 28-7-zoom),
            endLat = this.YtoLat(endY);

        return ( endLat - startLat ); // = deltaLat
    }
}

答案 8 :(得分:2)

我的方法在没有库和裁剪地图的情况下工作。意味着它只适用于墨卡托图像中的部分。也许它有助于某人:https://stackoverflow.com/a/10401734/730823

答案 9 :(得分:0)

挣扎于此 - 同时拥有openstreetmap和google街道地图,并希望投影外部图片

var map = new OpenLayers.Map({
            div:"map-id",
            allOverlays: true
    });
    var osm = new OpenLayers.Layer.OSM("OpenStreeMao");
    var gmap = new OpenLayers.Layer.Google("Google Streets", {visibility: false});

    map.addLayers([osm,gmap]);

    var vectorLayer = new OpenLayers.Layer.Vector("IconLayer");


    var lonlatObject = new OpenLayers.LonLat(24.938622,60.170421).transform(
            new OpenLayers.Projection("EPSG:4326"), map.getProjectionObject()
    );
    console.log(lonlatObject);

    var point = new OpenLayers.Geometry.Point(lonlatObject.lon, lonlatObject.lat);
    console.log(point);

    var point2 = new OpenLayers.Geometry.Point(lonlatObject.x, lonlatObject.y);
    console.log(point2);

    var feature = new OpenLayers.Feature.Vector(point, null, {
        externalGraphic:  "http://cdn1.iconfinder.com/data/icons/SUPERVISTA/networking/png/72/antenna.png",
        graphicWidth: 72,
        graphicHeight: 72,
        fillOpacity: 1
    });


    vectorLayer.addFeatures(feature);

    map.addLayer(vectorLayer);


    map.setCenter(
            new OpenLayers.LonLat(24.938622,60.170421).transform(
            new OpenLayers.Projection("EPSG:4326"), map.getProjectionObject()
            ),
            12);

     map.addControl(new OpenLayers.Control.LayerSwitcher());

http://jsfiddle.net/alexcpn/N9dLN/8/