com.github.hugh.util.CoordinatesUtils Maven / Gradle / Ivy
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package com.github.hugh.util;
import com.github.hugh.bean.dto.coordinates.GgaDTO;
import com.github.hugh.bean.dto.coordinates.GpsDTO;
import com.github.hugh.bean.dto.coordinates.RmcDTO;
import com.github.hugh.constant.DateCode;
import com.github.hugh.constant.StrPool;
import com.github.hugh.exception.ToolboxException;
import com.github.hugh.util.regex.RegexUtils;
import org.springframework.util.StringUtils;
import java.math.BigDecimal;
import java.text.DecimalFormat;
/**
* 坐标工具类
*
* @author hugh
* @since 1.6.3
*/
public class CoordinatesUtils {
/**
* 圆周率
*/
private static final double pi = 3.14159265358979324;
/**
* 计算后的Π
*/
private static final double CALC_PI = pi * 3000.0 / 180.0;
/**
* 截取小数点后八位
*/
private static final DecimalFormat decimalFormat = new DecimalFormat("#.00000000");
/**
* 高德转百度
* 火星坐标系 (GCJ-02) 与百度坐标系 (BD-09) 坐标的转换算法
* 注：只保留小数点后八位
*
* @param longitude 经度
* @param latitude 纬度
* @return {@link GpsDTO}
* @since 2.3.12
*/
public static GpsDTO gcj02ToBd09(final String longitude, final String latitude) {
return gcj02ToBd09(Double.parseDouble(longitude), Double.parseDouble(latitude));
}
/**
* 高德转百度
* 火星坐标系 (GCJ-02) 与百度坐标系 (BD-09) 坐标的转换算法
* 注：只保留小数点后八位
*
* @param longitude 经度
* @param latitude 纬度
* @return {@link GpsDTO}
* @since 1.6.3
*/
public static GpsDTO gcj02ToBd09(final double longitude, final double latitude) {
double z = Math.sqrt(longitude * longitude + latitude * latitude) + 0.00002 * Math.sin(latitude * CALC_PI);
double theta = Math.atan2(latitude, longitude) + 0.000003 * Math.cos(longitude * CALC_PI);
// 计算后的bd09 经度
double bdLongitude = (z * Math.cos(theta) + 0.0065);
// 计算后的bd09 纬度
double bdLatitude = z * Math.sin(theta) + 0.006;
return new GpsDTO(Double.parseDouble(decimalFormat.format(bdLatitude)), Double.parseDouble(decimalFormat.format(bdLongitude)));
}
/**
* 百度转高德
* 百度坐标(bd09ll) 转 火星坐标(gcj02ll)
*
* @param longitude 经度
* @param latitude 纬度
* @return GpsDTO
* @since 2.3.12
*/
public static GpsDTO bd09ToGcj02(String longitude, String latitude) {
return bd09ToGcj02(Double.parseDouble(longitude), Double.parseDouble(latitude));
}
/**
* 百度转高德
* 百度坐标(bd09ll) 转 火星坐标(gcj02ll)
*
* @param longitude 经度
* @param latitude 纬度
* @return GpsDTO {@link GpsDTO}
* @since 1.6.4
*/
public static GpsDTO bd09ToGcj02(double longitude, double latitude) {
double x = longitude - 0.0065;
double y = latitude - 0.006;
double z = Math.sqrt(x * x + y * y) - 0.00002 * Math.sin(y * CALC_PI);
double theta = Math.atan2(y, x) - 0.000003 * Math.cos(x * CALC_PI);
// 计算后的gcj02ll 经度
String gcjLon = decimalFormat.format(z * Math.cos(theta));
// 计算后的gcj02ll 纬度
String gcjLat = decimalFormat.format(z * Math.sin(theta));
return new GpsDTO(Double.parseDouble(gcjLat), Double.parseDouble(gcjLon));
}
/**
* 度分格式的gga经纬度换算成wgs84的经纬度
*
* 算法示例：
*
* 东经：10629.6601-{@code >}106.29.6601-{@code >}106+29.6601÷60=106.494335°
*
* 北纬：2937.1526-{@code >}29.37.1526-29+37.1526÷60=29.61921°
*
*
* @param degreeMinutes 度分格式:经纬度
* @return String 经纬度
* @since 2.3.13
*/
public static String formatDegreeMinutes(String degreeMinutes) {
return formatDegreeMinutes(Double.parseDouble(degreeMinutes));
}
/**
* 度分格式的gga经纬度换算成wgs84的经纬度
*
* 算法示例：
*
* 东经：10629.6601-{@code >}106.29.6601-{@code >}106+29.6601÷60=106.494335°
*
* 北纬：2937.1526-{@code >}29.37.1526-29+37.1526÷60=29.61921°
*
*
* @param degreeMinutes 度分格式:经纬度
* @return String 经纬度
* @since 1.7.4
*/
public static String formatDegreeMinutes(double degreeMinutes) {
// 向下取整
double number = Math.floor(degreeMinutes / 100);
String number2 = String.valueOf(degreeMinutes / 100);
// 获取小数点后的数
number2 = number2.substring(number2.indexOf("."));
double v = Double.parseDouble("0" + number2) * 100;
double number3 = DoubleMathUtils.div(v, 60, 8);
BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(number));
BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(number3));
return b2.add(b1).toString();
}
/**
* gga解析成实体
*
* @param gga gga信息
* @return GgaDTO
* @since 1.7.4
*/
public static GgaDTO parseGga(String gga) {
if (EmptyUtils.isEmpty(gga)) {
throw new ToolboxException("string is null");
}
GgaDTO ggaDTO = new GgaDTO();
String[] arr = gga.split(StrPool.COMMA); // 用,分割
ggaDTO.setName(arr[0]);
ggaDTO.setDate(arr[1]);
ggaDTO.setLatitude(arr[2]);
ggaDTO.setLatitudeBearing(arr[3]);
ggaDTO.setLongitude(arr[4]);
ggaDTO.setLongitudeBearing(arr[5]);
ggaDTO.setGpsStatus(arr[6]);
ggaDTO.setNumberOfSatellites(arr[7]);
ggaDTO.setHdopHorizontalAccuracyFactor(arr[8]);
ggaDTO.setAltitude(arr[9]);
ggaDTO.setWaterSurfaceAltitude(arr[10]);
ggaDTO.setDifferentialTime(arr[11]);
ggaDTO.setDifferentialStationId(arr[12]);
ggaDTO.setCalibrationValue(arr[14]);
ggaDTO.setReadingDate(TimeUtils.toCstTime(ggaDTO.getDate(), chooseTimeFormat(ggaDTO.getDate())).toString());
return ggaDTO;
}
/**
* 根据字符串小数点后几位选择对应的时分秒，格式化格式
*
* @param timeString 时分秒格式字符串
* @return String 时分秒毫秒格式
*/
private static String chooseTimeFormat(String timeString) {
int indexOf = timeString.indexOf(".");
if (indexOf < 0) {
return DateCode.HOUR_MIN_SEC_FORMAT_SIMPLE;
}
int i = timeString.length() - (indexOf + 1);
String format;
if (i == 2) {
format = DateCode.HOUR_MIN_SEC_FORMAT_SIMPLE + ".SS";
} else if (i == 1) {
format = DateCode.HOUR_MIN_SEC_FORMAT_SIMPLE + ".S";
} else {
format = DateCode.HOUR_MIN_SEC_FORMAT_SIMPLE + ".SSS";
}
return format;
}
/**
* 解析 GPRMC 信息成实体
*
* @param rmcStr rmc字符串
* @return RmcDTO
* @since 2.3.12
*/
public static RmcDTO parseRmc(String rmcStr) {
if (EmptyUtils.isEmpty(rmcStr)) {
throw new ToolboxException("string is null");
}
String[] arr = rmcStr.split(StrPool.COMMA); // 用,分割
RmcDTO rmcDTO = new RmcDTO();
rmcDTO.setName(arr[0]);
rmcDTO.setTime(arr[1]);
rmcDTO.setStatus(arr[2]);
rmcDTO.setLatitude(arr[3]);
rmcDTO.setLatitudeBearing(arr[4]);
rmcDTO.setLongitude(arr[5]);
rmcDTO.setLongitudeBearing(arr[6]);
rmcDTO.setSpeed(arr[7]);
rmcDTO.setAzimuth(arr[8]);
rmcDTO.setDate(arr[9]);
rmcDTO.setMagneticDeclination(arr[10]);
rmcDTO.setDirectionOfMagneticDeclination(arr[11]);
rmcDTO.setMode(arr[11]);
rmcDTO.setCalibrationValue(arr[12]);
String dateStr = DateUtils.utcToCst(rmcDTO.getDate() + " " + rmcDTO.getTime(), "ddMMyy HHmmss");
rmcDTO.setReadingDate(dateStr);
return rmcDTO;
}
/**
* 计算两点之间距离
*
* @param longitudeCommaLatitude1 第一点的经度 纬度,格式：{@code 112.944468,28.218373}
* @param longitudeCommaLatitude2 第二点的经度 纬度,格式：{@code 112.933732,28.280851}
* @return double 返回的距离，单位m
* @since 2.4.8
*/
public static double getDistance(String longitudeCommaLatitude1, String longitudeCommaLatitude2) {
if (!longitudeCommaLatitude1.contains(StrPool.COMMA) || !longitudeCommaLatitude2.contains(StrPool.COMMA)) {
throw new ToolboxException("latitude and longitude separator does not exist");
} else if (StringUtils.countOccurrencesOf(longitudeCommaLatitude1, StrPool.COMMA) > 1 || StringUtils.countOccurrencesOf(longitudeCommaLatitude2, StrPool.COMMA) > 1) {
throw new ToolboxException("multiple latitude and longitude separators");
}
final String[] split1 = longitudeCommaLatitude1.split(StrPool.COMMA);
final String[] split2 = longitudeCommaLatitude2.split(StrPool.COMMA);
return getDistance(split1[0], split1[1], split2[0], split2[1]);
}
/**
* 计算两点之间距离
*
* @param long1 第一点的精度
* @param lat1 第一点的纬度
* @param long2 第二点的精度
* @param lat2 第二点的纬度
* @return double 返回的距离，单位m
* @since 2.4.8
*/
public static double getDistance(String long1, String lat1, String long2, String lat2) {
return getDistance(Double.parseDouble(long1), Double.parseDouble(lat1), Double.parseDouble(long2), Double.parseDouble(lat2));
}
/**
* 计算两点之间距离
*
* @param long1 第一点的精度
* @param lat1 第一点的纬度
* @param long2 第二点的精度
* @param lat2 第二点的纬度
* @return double 返回的距离，单位m
* @since 2.4.8
*/
public static double getDistance(double long1, double lat1, double long2, double lat2) {
if (RegexUtils.isNotLongitude(String.valueOf(long1))) {
throw new ToolboxException("first longitude error : " + long1);
} else if (RegexUtils.isNotLongitude(String.valueOf(long2))) {
throw new ToolboxException("second longitude error : " + long2);
} else if (RegexUtils.isNotLatitude(String.valueOf(lat1))) {
throw new ToolboxException("first latitude error : " + lat1);
} else if (RegexUtils.isNotLatitude(String.valueOf(lat2))) {
throw new ToolboxException("second latitude error : " + lat2);
}
double earthRadius = 6378137; // 地球半径
lat1 = lat1 * Math.PI / 180.0;
lat2 = lat2 * Math.PI / 180.0;
double a = lat1 - lat2;
double b = (long1 - long2) * Math.PI / 180.0;
double sa2 = Math.sin(a / 2.0);
double sb2 = Math.sin(b / 2.0);
double result = 2 * earthRadius * Math.asin(Math.sqrt(sa2 * sa2 + Math.cos(lat1) * Math.cos(lat2) * sb2 * sb2));
DecimalFormat decimalFormat = new DecimalFormat("#.00");
return Double.parseDouble(decimalFormat.format(result));
}
}