利用Python提取图片经纬度并锁定拍照地点

一、原理

1.图片必须具有经纬度信息

2.经纬度格式转换

2.1 GPS点坐标的两种表示方式(误差还是有的)

2.1.1 十进制换度分秒

例：经纬度115.46513298108795，38.83474699749353

2.1.2 度分秒换十进制

2.1.3 实际距离换算

地球子午线长是39940.67公里，纬度改变一度合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，北京地区纬在北纬40度左右，纬度圈长为40075*sin(90-40),此地经度一度合276公里，一分合1.42公里一秒合23.69米。

地球赤道上环绕地球一周走一圈共 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长度计算如下：

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

任意两点距离计算公式为：

d＝111.12cos{1/[sinΦAsinΦB十 cosΦAcosΦBcos(λB—λA)]}

其中：

• A点经度，纬度分别为λA和ΦA，

• B点经度、纬度分别为λB和ΦB，

• d为距离。

结论

1°经度差对应的东西方向的距离是与其纬度有密切关系的。

赤道上经度相差1°对应的弧长大约是111千米

具体数据如下：

纬度 1°经度差对应的东西距离

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、经纬度在不同地区，每度距离差是不同的，如果假定地球是完美的球体（这样假设误差不是很大）的话，纬度为 B 的地区：

• 纬度变化一度，球面南北方向距离变化：πR/180 …111.7km

• 经度变化一度，球面东西方向距离变化：πR/180cosB …111.7cosB

• 比如北京 B = 40、cosB = 0.766，经度变化1度，则东西方向距离变化 85.567km

2、不同经度不一样，在南极、北级，所有的经度线都汇集在南、北极的点上，经度之间的距离为0，在赤道，经度之间的距离最大。

• 经度变化一度，球面东西方向距离变化：πR/180cosB …111.7cosB （R为地球半径，B为纬度）

• 纬度之间的距离是一样的，纬度变化一度，球面南北方向距离变化：πR/180 …111.7km （R为地球半径）

3.根据经纬度定位

高德坐标拾取

百度坐标拾取

二、python调用高德API进行图片定位

1.main.py源码

代码如下（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" #申请的高德APP web KEY
       #self.api_key = "4f458eaded9bad93b63b8a2c67f5c0e0" #申请的高德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'获取到经度、纬度是:{coordinate}')

if not coordinate:
           return

# 根据经度和纬度，获取到详细地址
       address = self.__get_address(coordinate)

# 检验坐标值
       # https://lbs.amap.com/console/show/picker
       print(f'他当前位置在:{address}')

def __get_address(self, location):
       """
       根据坐标得到详细地址
       :param location: 经纬度值
       :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):
       """
       对经度和纬度数据做处理，保留6位小数
       :param data: 原始经度和纬度值
       :return:
       """
       # 删除左右括号和空格
       data_list_tmp = str(data).replace('[', '').replace(']', '').split(',')
       data_list = [data.strip() for data in data_list_tmp]

# 替换秒的值
       data_tmp = data_list[-1].split('/')

# 秒的值
       data_sec = int(data_tmp[0]) / int(data_tmp[1]) / 3600

# 替换分的值
       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只能识别到小数点后的6位
       # 需要转换为浮点数，并保留为6位小数
       result = "％.6f" ％ (data_degree + data_minute + data_sec)
       return float(result)

def __get_image_ability(self):
       """
       获取图片的属性值，包含：经纬度、拍摄时间等
       :param picture_name:
       :return:
       """

# 利用exifread库，读取图片的属性
       img_exif = exifread.process_file(open(self.img_path, 'rb'))

# 能够读取到属性
       if img_exif:
           # 纬度数
           latitude_gps = img_exif['GPS GPSLatitude']

# N,S 南北纬方向
           latitude_direction = img_exif['GPS GPSLatitudeRef']

# 经度数
           longitude_gps = img_exif['GPS GPSLongitude']

# E,W 东西经方向
           longitude_direction = img_exif['GPS GPSLongitudeRef']

# 拍摄时间
           take_time = img_exif['EXIF DateTimeOriginal']

is_lie = self.judge_time_met(take_time)

if is_lie:
               print('很遗憾的通知你，他/她在撒谎！！！照片不是今天拍的')
               return

# 纬度、经度、拍摄时间
           if latitude_gps and longitude_gps and take_time:

# 对纬度、经度值原始值作进一步的处理
               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获取的坐标在国内高德等主流地图上逆编码不够精确，这里需要转换为火星坐标系
               location = wgs84togcj02(longitude, latitude)

return f'{location[0]},{location[1]}'
           else:
               print(f'获取的图片数据属性不完整')
               return ''
       else:
           print('抱歉，图片不是原图，没法获取到图片属性。')
           return ''

def judge_time_met(self, take_time):
       """
       通知拍摄时间判断女朋友是否撒谎
       :param take_time:
       :return:
       """
       # 拍摄时间
       format_time = str(take_time).split(" ")[0].replace(":", "-")
       print('照片拍摄日期是:')
       print(format_time)
       # 当天日期   验证照片是否是当日拍摄
#        today = str(datetime.date.today())

#        if format_time == today:
#            return False
#        else:
#            return True

if __name__ == '__main__':
   # 女朋友发过来的图片【原图】    #图片命名容易冲突,更换开头就可以
   location = Location('./aec0cddf45a946dec358301ddf17982.jpg')

# 找到女朋友的地理位置
   location.run()

2.position_utils.py源码

代码如下（坐标转换示例）：

# -*- coding: utf-8 -*-
import json
import math

x_pi = 3.14159265358979324 * 3000.0 / 180.0
pi = 3.1415926535897932384626  # π
a = 6378245.0  # 长半轴
ee = 0.00669342162296594323  # 扁率

def wgs84togcj02(lng, lat):
   """
   WGS84转GCJ02(火星坐标系)
   :param lng:WGS84坐标系的经度
   :param lat:WGS84坐标系的纬度
   :return:
   """
   if out_of_china(lng, lat):  # 判断是否在国内
       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(火星坐标系)转GPS84
   :param lng:火星坐标系的经度
   :param lat:火星坐标系纬度
   :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):
   """
   判断是否在国内，不在国内不做偏移
   :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

将需要定位的图片放到指定路径下，运行main.py

运行结果:

照片拍摄日期是:
2021-10-22
获取到经度、纬度是:115.46513298108795,38.83474699749353
他当前位置在:河北省保定市莲池区南大园乡朝阳南大街2166号长城家园南区

运行截图展示：

来源：https://blog.csdn.net/qq_45365214/article/details/123047961