利用Python提取圖片經(jīng)緯度并鎖定拍照地點
更新時間：2022年02月22日 15:22:08 作者：用余生去守護
每張照片的屬性中都會有一個經(jīng)緯度信息，本文將利用Python實現(xiàn)提取圖片的經(jīng)緯度，并鎖定拍照的低點，感興趣的小伙伴可以跟隨小編一起動手試一試
一、原理
1.圖片必須具有經(jīng)緯度信息
2.經(jīng)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(jīng)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
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(qū)緯在北緯40度左右，緯度圈長為40075*sin(90-40),此地經(jīng)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(huán)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(jīng)度，緯度分別為λA和ΦA，
- B點經(jīng)度、緯度分別為λB和ΦB，
- d為距離。
結論
1°經(jīng)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(jīng)度相差1°對應的弧長大約是111千米
具體數(shù)據(jù)如下：
緯度 1°經(jīng)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(jīng)緯度在不同地區(qū)，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(qū)：
- 緯度變化一度，球面南北方向距離變化：πR/180 …111.7km
- 經(jīng)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(jīng)度變化1度，則東西方向距離變化 85.567km
2、不同經(jīng)度不一樣，在南極、北級，所有的經(jīng)度線都匯集在南、北極的點上，經(jīng)度之間的距離為0，在赤道，經(jīng)度之間的距離最大。
- 經(jīng)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(jù)經(jīng)緯度定位
二、python調用高德API進行圖片定位
1.main.py源碼
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(jīng)度、緯度是:{coordinate}')
if not coordinate:
return
# 根據(jù)經(jīng)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(jù)坐標得到詳細地址
:param location: 經(jīng)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(jīng)度和緯度數(shù)據(jù)做處理，保留6位小數(shù)
:param data: 原始經(jīng)度和緯度值
:return:
"""
# 刪除左右括號和空格
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(shù)點后的6位
# 需要轉換為浮點數(shù)，并保留為6位小數(shù)
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(jīng)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(shù)
latitude_gps = img_exif['GPS GPSLatitude']
# N,S 南北緯方向
latitude_direction = img_exif['GPS GPSLatitudeRef']
# 經(jīng)度數(shù)
longitude_gps = img_exif['GPS GPSLongitude']
# E,W 東西經(jīng)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(jīng)度、拍攝時間
if latitude_gps and longitude_gps and take_time:
# 對緯度、經(jīng)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'獲取的圖片數(shù)據(jù)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(fā)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源碼
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(jīng)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(jīng)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(jīng)度、緯度是:115.46513298108795,38.83474699749353
他當前位置在:河北省保定市蓮池區(qū)南大園鄉(xiāng)朝陽南大街2166號長城家園南區(qū)
運行截圖展示：
以上就是利用Python提取圖片經(jīng)緯度并鎖定拍照地點的詳細內容，更多關于Python提取圖片經(jīng)緯度的資料請關注腳本之家其它相關文章！
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