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什么是经纬度和像素坐标

计算经纬度根据像素

计算像素坐标根据经纬度

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如何使用PHP把经纬度转换为像素坐标

PHPz

Apr 24, 2023 am 10:51 AM

随着Web技术的不断发展，如今越来越多的网站通过地图来呈现信息，而在地图上展现一个合适的标注点是非常关键的一个技术问题。在利用地图展现数据时，我们有时候需要把地图上的经纬度坐标进行转换为像素坐标，比如在地图上自动定位标注点。因此，在这篇文章中，我们将介绍如何使用PHP把经纬度转换为像素坐标。

什么是经纬度和像素坐标

在开始讲解如何转换经纬度为像素坐标之前，我们需要了解经纬度和像素坐标的基本概念。

从地图上获取的坐标就是经纬度，其中经度是指一个点到地球西多少度的位置，而纬度是指一个点到赤道南面或北面多少度的位置。

而像素坐标就是屏幕上的坐标，由屏幕上的像素点组成。

在地图上展示数据时，我们需要把经纬度转换为像素坐标，才能定位到具体的地点。

计算经纬度根据像素

接下来，我们将学习如何计算经纬度根据像素坐标。在这个过程中，我们需要使用一些基本的数学知识。以下是这个过程的代码：

function pixel2LatLng($x, $y, $zoom) {
    $numTiles = 1 << $zoom; // 2 ^ zoom
    $tileSize = 256;
    $x /= $tileSize;
    $y /= $tileSize;
    $x = min($x, $numTiles - 1);
    $y = min($y, $numTiles - 1);
    $lng = ($x / $numTiles) * 360.0 - 180.0;
    $lat = rad2deg(atan(sinh(pi() * (1 - 2 * $y / $numTiles))));
    return [&#39;lat&#39; => $lat, 'lng' => $lng];
}

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这个函数接收 3 个参数，分别是像素的 $x，$y 坐标和 $zoom 参数，这个参数描述了缩放级别。接着，我们创建两个变量，$numTiles 和 $tileSize，它们代表了一个标准的2D地图块的数量以及每个块的大小，为256像素。

注意，在进行像素坐标的转换时，我们首先需要把坐标除以$tileSize，以保证它们处于标准范围之内。然后将它们限制为每个维度上的最大值，避免它们超过地图显示区域的范围。

接下来，使用简单的数学公式来计算经纬度。首先，我们计算$lng，它就是像素坐标$ x 对应的经度。要完成此操作，我们使用减法计算(([$x / $numTiles) * 360.0 - 180.0]) 给出了像素的度数标尺，然后将其减去180度。之所以需要减去180度，是因为经度可以等于从-180到 180度。因此，我们需要将取值限制到此范围内。

最后，我们计算纬度值，并返回一个包含 $lat和$ lng坐标的关联数组。

计算像素坐标根据经纬度

与上面的过程相反，我们也可以根据经纬度计算一个像素坐标点。以下是这个过程的代码：

function latLng2Pixel($latitude, $longitude, $zoom) {
    $numTiles = 1 << $zoom; // 2 ^ zoom
    $tileSize = 256;
    $x = round(($longitude + 180.0) / 360.0 * $numTiles);
    $y = round((1.0 - log(tan(deg2rad($latitude)) + 1.0 / cos(deg2rad($latitude))) / pi()) / 2.0 * $numTiles);
    return [&#39;x&#39; => $x * $tileSize, 'y' => $y * $tileSize];
}

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这个函数与上面的函数非常相似，只不过是根据经纬度计算像素坐标而不是相反。我们使用与之前相同的变量，$numTiles和$tileSize，并引入$lat和$lng变量来代表传递给函数的经纬度值。

然后，我们先做一个简单的计算，得出$x的像素坐标。这个公式的思路是，在地图上运动时，因为经度可以从-180度到 180度变化，我们首先将指定的经度加上180度，以便在确定了0度后，就可以确保计算的结果为正值。接下来，我们将这个值除以360度，以取得小数点位置的x坐标，并乘以地图的2次幂数量$ numTiles，从而获得像素坐标。

接下来，我们计算$y的像素坐标。在地图上行进时，纬度可以从-90度到 90度变化。此公式的思路是，从参考点（赤道）开始，我们使用tangent和arctangent函数来计算想要查找的点的距离和绕过距离。最后，我们除以$tileSize，将像素坐标转换为像素而不是坐标。

最后，返回一个包含 $x和$ y坐标的关联数组。