百度坐标、火星坐标与WGS-84坐标转换（纠偏加偏）工具及其开发思路

本文主要是介绍百度坐标、火星坐标与WGS-84坐标转换（纠偏加偏）工具及其开发思路，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

一、杂言

百度坐标（BD-09）、火星坐标（GCJ-02）坐标与WGS-84坐标相关说明这里不再赘述，其他博客文章对于三类坐标系的说明已经比较详细，可以自行搜索了解，本篇文章主要对本人开发的各类转换工具进行说明（注：本人主要使用Python脚本进行开发）。文章末会将工具下载链接附上，工具为我在读研期间学习与实践的成果，可以提供数据服务，请尊重知识成果，欢迎提供意见或建议。转换源码为GitHub开源代码，想自己尝试开发的可以看下文链接下载自行开发，工具与工具算法暂不提供，伸手党请绕行。转载请注明原文，谢谢。

二、正题

注意：开发过程中坐标单位均为十进制度

转换方法如下：

BD_to_HX：百度转火星
BD_to_GG：百度转谷歌（WGS84）
HX_to_BD：火星转百度
HX_to_GG：火星转谷歌（WGS84）
GG_to_BD：谷歌（WGS84）转百度
GG_to_HX：谷歌（WGS84）转火星

（一）ArcGIS环境下开发Toolbox工具箱

在软件的计算代码使用GitHub开源代码，提供者为wandergis，地址为（GitHub - wandergis/coordTransform_py: 提供百度坐标系(bd-09)、火星坐标系(国测局坐标系、gcj02)、WGS84坐标系直接的坐标互转，也提供了解析高德地址的方法的python版本）。我对代码修改优化，刚开始在ArcGIS平台进行开发，主要为Toolbox工具箱开发，开发成果只要为三类：坐标转换工具矢量版Toolbox、坐标转换工具Excel版Toolbox、坐标转换工具CSV版Toolbox，三类工具均进行过优化与测试，力求达到最精简界面实现工具功能。下面对三类工具进行简要说明：

1、坐标转换工具矢量版Toolbox v1.1（2019-07-29），该版本修复v1.0中部分bug，增加对孔洞孤岛、多部件要素支持。主要功能利用Arcpy游标函数或Arcpy.da游标函数实现点、线、面矢量数据的转换，主要思路：点要素最简单，直接获取坐标转换保存为新点要素；线要素与面要素较为复杂，我在开发中强制将原要素变为单部件要素，然后获取构成线或面要素的点集坐标转换后逆向构造线或面要素，最后保存为新要素。以上均保持原有要素的属性表信息不变。截图：

优点：（1）在ArcGIS环境中，可以调用现有的函数组合，省去逻辑设计消耗脑细胞，同时减少代码书写量；（2）工具界面利用脚本添加到Toolbox中，省去界面脚本编写的烦恼；（3）实现大批量点、线、面矢量数据的转换，保留原始输入要素的属性值，只对组成图形节点的坐标转换与更新。

缺点：ArcGIS运行环境，数据处理效率一般，数据量大会增加处理时间。

2、坐标转换工具Excel版Toolbox，主要功能利用Openpyxl模块读写Excel记录坐标进行转换，该模块仅支持后缀为*.xlsx的文件读写，主要思路：建立Excel文件模板，编写代码读取并转换，输出结果写入新文件。截图：

优点：处理速度快。缺点：Excel数据量很多时效率低，使用文件时出现严重卡顿。

3、坐标转换工具CSV版Toolbox，主要功能利用CSV模块读写CSV（*.csv）记录坐标进行转换，主要思路：建立CSV文件模板，编写代码读取并转换，输出结果写入新文件，注意以二进制方式（‘wb’）进行读写，否则肯能会出现空白行问题（参考：python 2 csv写入空白行问题_zzzjojo123的博客-CSDN博客）。截图：

优点：CSV支持百万级数据读写操作，且处理速度快。

（二）脱离ArcGIS环境的exe程序

1、坐标转换工具矢量版exe程序

这个部分考虑到ArcGIS运行环境问题，利用基于Python的OSGeo、GeoPandas、Shapely等开源模块，通过算法设计实现与上文矢量版相同功能，从要素几何构成方面设计多部件要素与孔洞、孤岛多边形处理算法，解决无法转换的问题。至该文章发出时，该算法脚本已经通过数据测试，界面如下图所示。我在对脚本打包为exe可执行文件时，使用的是py2exe包，打包期间各种问题频出，不过都完美解决，关于py2exe打包GeoPandas模块时的问题解决方案送上（py2exe打包Geopandas、Pandas、Fiona、Requests、Openpyxl并发布为exe程序问题解决方案（持续更新）_yhiki的博客-CSDN博客）。