前言

在地理信息系統(tǒng)（GIS）、導(dǎo)航、測(cè)繪等領(lǐng)域，精確地表示和轉(zhuǎn)換地理位置坐標(biāo)是一項(xiàng)基本而重要的任務(wù)。地理坐標(biāo)通常以經(jīng)度和緯度的形式表示，它們可以采用度分秒（DMS）或十進(jìn)制度（DD）兩種格式。度分秒是一種傳統(tǒng)的表示方式，它將角度分為度、分和秒，而十進(jìn)制度則以小數(shù)形式直接表示角度，更便于計(jì)算機(jī)處理。隨著技術(shù)的發(fā)展，十進(jìn)制度因其精確性和便捷性在現(xiàn)代應(yīng)用中越來(lái)越受到青睞。

在實(shí)際應(yīng)用中，經(jīng)常需要將度分秒格式的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制度，以便于進(jìn)行計(jì)算和數(shù)據(jù)處理。例如，在GIS軟件中，地圖的坐標(biāo)系統(tǒng)可能需要統(tǒng)一為十進(jìn)制度以提高計(jì)算效率；在航海和航空領(lǐng)域，雖然傳統(tǒng)上使用度分秒，但在與現(xiàn)代導(dǎo)航系統(tǒng)集成時(shí)，也需要轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制度。因此，掌握度分秒到十進(jìn)制度的轉(zhuǎn)換方法對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)人士來(lái)說(shuō)是一項(xiàng)必備技能。

本文將介紹如何使用Java編程語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)度分秒坐標(biāo)到十進(jìn)制度的轉(zhuǎn)換。我們將從坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的基本概念入手，詳細(xì)闡述轉(zhuǎn)換的數(shù)學(xué)原理，并提供一個(gè)簡(jiǎn)潔、高效的Java實(shí)現(xiàn)方案。通過(guò)實(shí)際代碼示例，展示如何在Java中處理度分秒格式的字符串，將其分解為度、分、秒，并計(jì)算出對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制度數(shù)值。此外，我們還將討論可能遇到的一些常見(jiàn)問(wèn)題，如精度處理和異常情況的處理，并提供解決方案。

通過(guò)閱讀本文，讀者將能夠理解度分秒和十進(jìn)制度之間的轉(zhuǎn)換原理，并掌握使用Java進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的實(shí)用技能。這不僅有助于提高讀者在GIS、導(dǎo)航等領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)能力，也為處理地理坐標(biāo)數(shù)據(jù)提供了一個(gè)強(qiáng)有力的工具。隨著地理信息技術(shù)的不斷發(fā)展，掌握這些基本技能將變得越來(lái)越重要。

一、度分秒的使用場(chǎng)景

在介紹度分秒的坐標(biāo)向十進(jìn)制度之前，我們首先來(lái)看看度分秒位置表示的使用場(chǎng)景。坐標(biāo)位置點(diǎn)是用來(lái)確定地球表面上一個(gè)特定地點(diǎn)的地理坐標(biāo)系統(tǒng)。這些坐標(biāo)通常以經(jīng)度和緯度來(lái)表示，它們可以以不同的格式表達(dá)，包括度分秒（DMS）和十進(jìn)制度（DD）。

1、表示方法

度分秒是一種傳統(tǒng)的表示地理坐標(biāo)的方式，它將角度分為度、分和秒。

• 度（Degree）：地球圓周被分為360度，每度進(jìn)一步分為60分。
• 分（Minute）：每一度被分為60分，每分等于1/60度。
• 秒（Second）：每一分被分為60秒，每秒等于1/60分。

在度分秒格式中，一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)可以表示為：度°分′秒″。例如，一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)可以寫(xiě)作 50°16′36″N（北緯50度16分36秒）和 68°1′12″W（西經(jīng)68度1分12秒）。眾所周知，與度分秒不同的還有經(jīng)緯度的表達(dá)方式。十進(jìn)制度是一種更現(xiàn)代的表示地理坐標(biāo)的方式，它直接以小數(shù)形式表示角度。在十進(jìn)制度格式中，一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)可以表示為：度.分。例如，上述的50°46′36″可以表示為50.2676667°。

2、兩者的轉(zhuǎn)換方法

將度分秒轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制度，可以使用以下公式：

十進(jìn)制度=度+分/60+秒/（60*60），將上面的50°16′36″的位置轉(zhuǎn)為經(jīng)緯度位置計(jì)算過(guò)程為：50+16/60+36/3600=50+0.266666+0.01=50.26766。而轉(zhuǎn)換后的值就是我們可以直接在一些前端組件或者后端應(yīng)用中直接使用的值。

3、區(qū)別及使用場(chǎng)景

兩者的區(qū)別：

精確度：十進(jìn)制度可以提供更高的精確度，因?yàn)樗梢员硎镜叫?shù)點(diǎn)后很多位。易讀性：度分秒格式對(duì)于非專(zhuān)業(yè)人士來(lái)說(shuō)可能更直觀，因?yàn)樗M了傳統(tǒng)的測(cè)量方式。 計(jì)算：在進(jìn)行地理計(jì)算時(shí)，十進(jìn)制度通常更方便，因?yàn)樗苊饬硕?、分、秒之間的轉(zhuǎn)換。

應(yīng)用場(chǎng)景

航海和航空：由于歷史原因，航海和航空領(lǐng)域仍然廣泛使用度分秒格式。地圖和GIS：現(xiàn)代地圖制作和地理信息系統(tǒng)（GIS）通常使用十進(jìn)制度，因?yàn)樗c計(jì)算機(jī)系統(tǒng)兼容性更好。科學(xué)和工程：在需要高精度的科學(xué)和工程領(lǐng)域，十進(jìn)制度是首選。在航海的應(yīng)用方面，我們經(jīng)常在海事局的官方網(wǎng)站上看到的都是度分秒的坐標(biāo)形式。

新設(shè)32 HAO DUN虛擬AIS航標(biāo)，位置： 24-30.88N  118-14.20E；MMSI: 994136577；航標(biāo)類(lèi)型：東方位標(biāo)；發(fā)射模式：自主連續(xù)；播發(fā)間隔：3分鐘。  

新設(shè)33 HAO DUN虛擬AIS航標(biāo)，位置：24-30.89N  118-14.25E；MMSI: 994126460；航標(biāo)類(lèi)型：西方位標(biāo)；發(fā)射模式：自主連續(xù)；播發(fā)間隔：3分鐘。

請(qǐng)過(guò)往船舶注意 

二、Java代碼轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn)

Java作為一種廣泛使用的編程語(yǔ)言，以其跨平臺(tái)性、高性能和豐富的庫(kù)支持，在處理地理坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方面具有天然優(yōu)勢(shì)。通過(guò)Java實(shí)現(xiàn)度分秒到十進(jìn)制度的轉(zhuǎn)換，不僅可以提高開(kāi)發(fā)效率，還可以保證轉(zhuǎn)換過(guò)程的準(zhǔn)確性和可靠性。此外，Java的面向?qū)ο筇匦允沟棉D(zhuǎn)換程序易于維護(hù)和擴(kuò)展，便于集成到更復(fù)雜的系統(tǒng)中。因此本小節(jié)將重點(diǎn)介紹如何使用Java來(lái)實(shí)現(xiàn)度分秒和十進(jìn)制度的轉(zhuǎn)換。

1、確定計(jì)算值的符號(hào)

眾所周知，在地理系統(tǒng)中，緯度有南緯和北緯；經(jīng)度有東經(jīng)和西經(jīng)的區(qū)別。這是一個(gè)360度組成的球形。因此我們?cè)谶M(jìn)行坐標(biāo)計(jì)算的時(shí)候，要考慮這種天然的位置符號(hào)關(guān)系。比如在表示西經(jīng)100度時(shí)，用十進(jìn)制數(shù)表達(dá)時(shí)就需要添加一個(gè)負(fù)號(hào)。而東經(jīng)是不需要的。然而，可能用來(lái)表示東經(jīng)和北緯的除了用英文的模式，還可能使用英文的模式，即N、W、E、S等。由于標(biāo)注習(xí)慣的不同，有的用戶(hù)或者系統(tǒng)喜歡把標(biāo)注符號(hào)放在前面，也有喜歡標(biāo)注在后面。這些都是可以的。但是要想實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，我們要可以識(shí)別上述的標(biāo)志，能在最終的結(jié)果中進(jìn)行符號(hào)的添加。

為了實(shí)現(xiàn)上面的需求，我們先來(lái)定義兩個(gè)字符串?dāng)?shù)字。一個(gè)是正數(shù)的經(jīng)緯度標(biāo)識(shí)字符串，另外一個(gè)是負(fù)數(shù)的經(jīng)緯度標(biāo)識(shí)字符串。代碼如下所示：

private static final String [] LAT_LON = {"E","N","東經(jīng)","北緯"};//正常經(jīng)緯度單位
    
private static final String [] NEGATIVE_LAT_LON = {"W","S","西經(jīng)","南緯"}; // 需要轉(zhuǎn)為負(fù)數(shù)的經(jīng)緯度單位

在進(jìn)行字符轉(zhuǎn)換時(shí)，尤其是負(fù)號(hào)的數(shù)值轉(zhuǎn)換時(shí)，我們首先需要判斷在傳入的坐標(biāo)位置中包含了標(biāo)識(shí)符，代碼如下：

/**
 * - 檢查經(jīng)緯度字符串中是否包含負(fù)數(shù)的坐標(biāo)
 * @param jwd
 * @return
 */
 public static boolean checkFlag(String jwd) {
    if(StringUtils.isEmpty(jwd)) {
        return false;
    }
    boolean result = false;
    for(String sign : NEGATIVE_LAT_LON) {
        int index = jwd.trim().indexOf(sign);
        if(index >= 0) {
            result = true;
            break;
        }
    }
    return result;
}

2、數(shù)值的清洗

在經(jīng)過(guò)經(jīng)緯度的數(shù)值符號(hào)計(jì)算之后，就可以將這些標(biāo)記字符串去掉，只保留下來(lái)需要分割計(jì)算的具體度分秒值。數(shù)據(jù)清洗的方法簡(jiǎn)單，循環(huán)我們的正常經(jīng)緯度標(biāo)記數(shù)組和負(fù)數(shù)經(jīng)緯度數(shù)組，最后再替換標(biāo)準(zhǔn)的冒號(hào)和非標(biāo)準(zhǔn)的冒號(hào)。得到最終清洗之后的字符串就是我們清洗之后的值。

/**
 * - 經(jīng)緯度數(shù)據(jù)清洗
 * @param jwd
 * @return
 */
 public static String jwdClearn(String jwd) {
    if(StringUtils.isEmpty(jwd)) {
        return jwd;
    }
    String result = jwd;
    //循環(huán)進(jìn)行正數(shù)據(jù)處理
    for(String sign : LAT_LON) {
        result = result.replace(sign, "");
    }
    //循環(huán)進(jìn)行負(fù)數(shù)據(jù)處理
    for(String sign : NEGATIVE_LAT_LON) {
        result = result.replace(sign, "");
    }
    result = result.replace(":", "").replace("：", "");
    return result;
 }

3、度分秒轉(zhuǎn)換

掌握了數(shù)值符號(hào)的判定和數(shù)據(jù)清洗之后，下面就可以對(duì)清洗之后的數(shù)值進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換的計(jì)算方法就是第一節(jié)中提到的計(jì)算方法。本身沒(méi)有很難的實(shí)現(xiàn)邏輯，因此在這里不進(jìn)行詳細(xì)的介紹。直接貼出實(shí)現(xiàn)的代碼，最后返回的值之前，需要根據(jù)符號(hào)的判斷，返回對(duì)應(yīng)的值。

/**
 * -經(jīng)緯度轉(zhuǎn)化，度分秒轉(zhuǎn)度.
 * -如：108°13′21″= 108.2225
 * @param jwd
 * @return
 */
 public static String DmsTurnDD(String jwd) {
    boolean negativeSign = false;
    if (Strings.isNotEmpty(jwd) && (jwd.contains("°"))) {//如果不為空并且存在度單位
        //負(fù)數(shù)標(biāo)記
        negativeSign = checkFlag(jwd);
        //計(jì)算前進(jìn)行數(shù)據(jù)處理
        //jwd = jwd.replace("E", "").replace("N", "").replace(":", "").replace("：", "");
        jwd = jwdClearn(jwd);
        double d = 0, m = 0, s = 0;
        d = Double.parseDouble(jwd.split("°")[0]);
        //不同單位的分，可擴(kuò)展
        if (jwd.contains("′")) {//正常的′
           m = Double.parseDouble(jwd.split("°")[1].split("′")[0]);
        } else if (jwd.contains("'")) {//特殊的'
           m = Double.parseDouble(jwd.split("°")[1].split("'")[0]);
        }
        //不同單位的秒，可擴(kuò)展
        if (jwd.contains("″")) {//正常的″
            //有時(shí)候沒(méi)有分 如：112°10.25″
            s = jwd.contains("′") ? Double.parseDouble(jwd.split("′")[1].split("″")[0]) : Double.parseDouble(jwd.split("°")[1].split("″")[0]);
        } else if (jwd.contains("''")) {//特殊的''
            //有時(shí)候沒(méi)有分 如：112°10.25''
            s = jwd.contains("'") ? Double.parseDouble(jwd.split("'")[1].split("''")[0]) : Double.parseDouble(jwd.split("°")[1].split("''")[0]);
        }
        jwd = String.valueOf(d + m / 60 + s / 60 / 60);//計(jì)算并轉(zhuǎn)換為string
 
    }
    return negativeSign ? "-" + jwd : jwd;
 }

4、轉(zhuǎn)換實(shí)例

為了驗(yàn)證上述的度分秒坐標(biāo)是否正確的進(jìn)行了轉(zhuǎn)換，下面我們來(lái)編寫(xiě)測(cè)試代碼。測(cè)試不同的度分秒坐標(biāo)轉(zhuǎn)為十進(jìn)制坐標(biāo)的方法。我們分別將經(jīng)緯度的標(biāo)記寫(xiě)成中文和英文的都有，同時(shí)在具體的度分秒值的前面和后面都有。以此來(lái)測(cè)試程序的穩(wěn)定性和可靠性。

public static void main(String[] args) {
        List<String> latlonList = new ArrayList<String>();
        latlonList.add("北緯15°08.1′");
        latlonList.add("東經(jīng)117°50.9′");
        latlonList.add("北緯15°07.4′");
        latlonList.add("東經(jīng)117°50.8′");
        latlonList.add("33°25'4.68\"S");
        latlonList.add("15°08.1′南緯");
        latlonList.add("117°50.9′西經(jīng)");
        latlonList.add("東經(jīng)117°50.8′");
        latlonList.add("南緯15°08.1′");
        latlonList.add("W15°08.1′");
        latlonList.add("E15°08.1′");
        latlonList.add("65°08.1′N(xiāo)");
        latlonList.add("68°08.1′");
        latlonList.add("115°51.9′");
        latlonList.add("25°15′26\"N");
        latlonList.add("120°29′20\"E");
        latlonList.add("24°50′30\"N");
        latlonList.add("E120°05′45\"");
        latlonList.add("25°04′32\"N");
        latlonList.add("119°51′22\"E");
        latlonList.add("S25°28′12\"");
        latlonList.add("W120°14′30\"");
        latlonList.add("50°16′36″");
        for(String latlon : latlonList) {
            System.out.println(latlon + "\t===>\t" +CoordinateUtil.DmsTurnDD(latlon));
        }
    }

接下來(lái)在程序控制臺(tái)中看一下轉(zhuǎn)換的輸出結(jié)果。

 可以看到所有的度分秒坐標(biāo)均已經(jīng)正常的進(jìn)行轉(zhuǎn)換，同時(shí)你可以使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行驗(yàn)證計(jì)算結(jié)果是否正確。 

三、總結(jié)

本文將介紹如何使用Java編程語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)度分秒坐標(biāo)到十進(jìn)制度的轉(zhuǎn)換。我們將從坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的基本概念入手，詳細(xì)闡述轉(zhuǎn)換的數(shù)學(xué)原理，并提供一個(gè)簡(jiǎn)潔、高效的Java實(shí)現(xiàn)方案。通過(guò)實(shí)際代碼示例，展示如何在Java中處理度分秒格式的字符串，將其分解為度、分、秒，并計(jì)算出對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制度數(shù)值。

到此這篇關(guān)于Java實(shí)現(xiàn)度分秒坐標(biāo)轉(zhuǎn)十進(jìn)制度的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java度分秒坐標(biāo)轉(zhuǎn)十進(jìn)制內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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