python - 将经度和纬度转换为3D空间中的点

我需要将纬度和经度值转换为3维空间中的一个点。我已经尝试了大约2个小时，但是没有得到正确的结果。

等角坐标来自openflights.org。我已经尝试过将cos和sin组合在一起的几种方法，但是结果却从未像我们这小小的地球一样。

在下面，您可以看到应用转换Wikipedia建议的结果。我认为可以从上下文中猜测c4d.Vector是什么。

def llarToWorld(latit, longit, altid, rad):
    x = math.sin(longit) * math.cos(latit)
    z = math.sin(longit) * math.sin(latit)
    y = math.cos(longit)
    v = c4d.Vector(x, y, z)
    v = v * altid + v * rad
    return v

红色:X，绿色:Y，蓝色:Z

确实可以确定北美和南美，尤其是墨西哥湾周围的土地。但是，它看起来有些变形，并且放在错误的位置。

由于结果看起来有些旋转，我想我尝试交换纬度和经度。但是结果有点尴尬。

def llarToWorld(latit, longit, altid, rad):
    temp = latit
    latit = longit
    longit = temp
    x = math.sin(longit) * math.cos(latit)
    z = math.sin(longit) * math.sin(latit)
    y = math.cos(longit)
    v = c4d.Vector(x, y, z)
    v = v * altid + v * rad
    return v

结果就是这样，无需转换值。

def llarToWorld(latit, longit, altid, rad):
    return c4d.Vector(math.degrees(latit), math.degrees(longit), altid)

问题:如何正确转换经度和纬度？

解

多亏了TreyA，我才能在mathworks.com上找到this页面。起作用的代码如下:

def llarToWorld(lat, lon, alt, rad):
    # see: http://www.mathworks.de/help/toolbox/aeroblks/llatoecefposition.html
    f  = 0                              # flattening
    ls = atan((1 - f)**2 * tan(lat))    # lambda

    x = rad * cos(ls) * cos(lon) + alt * cos(lat) * cos(lon)
    y = rad * cos(ls) * sin(lon) + alt * cos(lat) * sin(lon)
    z = rad * sin(ls) + alt * sin(lat)

    return c4d.Vector(x, y, z)

实际上，我切换了y和z，因为那时地球已经旋转了，但是它起作用了!结果就是:

最佳答案

我已经重新格式化了前面在此提到的代码，但是更重要的是，您省略了尼古拉斯R 提供的链接中提到的一些方程式

def LLHtoECEF(lat, lon, alt):
    # see http://www.mathworks.de/help/toolbox/aeroblks/llatoecefposition.html

    rad = np.float64(6378137.0)        # Radius of the Earth (in meters)
    f = np.float64(1.0/298.257223563)  # Flattening factor WGS84 Model
    cosLat = np.cos(lat)
    sinLat = np.sin(lat)
    FF     = (1.0-f)**2
    C      = 1/np.sqrt(cosLat**2 + FF * sinLat**2)
    S      = C * FF

    x = (rad * C + alt)*cosLat * np.cos(lon)
    y = (rad * C + alt)*cosLat * np.sin(lon)
    z = (rad * S + alt)*sinLat

    return (x, y, z)

比较输出:查找加利福尼亚洛杉矶的ECEF(34.0522，-118.40806、0海拔)
我的代码:
X = -2516715.36114米或 -2516.715 km
Y = -4653003.08089米或 -4653.003 km
Z = 3551245.35929米或 3551.245 km

您的代码:
X = -2514072.72181米或 -2514.072 km
Y = -4648117.26458米或 -4648.117 km
Z = 3571424.90261米或 3571.424 km

尽管在地球自转环境中，您的函数将产生正确的地理区域进行显示，但它会而不是给出正确的ECEF等效坐标。如您所见，某些参数的差异最大为 20 KM ，这是一个很大的错误。

展平系数f取决于您为转换所采用的模型。典型的模型是WGS 84;但是，还有其他模型。

就我个人而言，我喜欢使用this link到海军研究生院进行转换的健全性检查。

关于python - 将经度和纬度转换为3D空间中的点，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题：https://stackoverflow.com/questions/10473852/