UTM坐标转GPS方法分享

1. UTM简介
2. UTM转GPS网站
3. 代码实现UTM转GPS

最近第一次接触到了UTM坐标值，项目需求要将其转换成GPS坐标，在网上找了将近一天的资源（ps：好多帖子只有几行代码，用到的库、转换原理什么的都没有说一下），这里分享下自己的调研结果，也欢迎大家补充。

1. UTM简介

UTM的介绍网上有很多，不再赘述，这里主要讲一下UTM的坐标表示方法，方便大家理解转换过程。该部分主要参考了这里。
UTM坐标的主要信息包含：经度分区（1-60）、东向位置、纬度分区（C-X，不包含I、O）、北向位置。其位置定义方式如下：
1）东向位置
UTM坐标系规定每个经度区均有一条中心经线，如11区的经度范围为120W-114W，则其中心经线为117W（各经度区的中心经线请参考： Utm Zones）。中心经线以东的点到中心经线距离为正，中心经线以西的点到中心经线距离为负。则某点的东向位置即为该点到中心经线的距离加500000m。例如：中心经线以东8m的点的东向位置为：500000 + 8 = 500008m中心经线以西350m的点的东向位置为：500000 - 350 = 499650m。
2) 北向位置
北半球北向位置即为该点到赤道的距离。南半球北向位置为10000000m减去该点到赤道的距离。例如：赤道以北34m的点的北向位置为：34m。赤道以南34m的点的南向位置为：10000000 - 34 = 9999966m，所有点的北向位置也是正数。

2. UTM转GPS网站

Online Coordinates Converter网站提供了包含WGS84及UTM在内的多种坐标系在线转换功能，可以用作测试代码转换是否准确的参考标准。

3. 代码实现UTM转GPS

在网上找到了utm功能包，这个包是python写的，提供了UTM和GPS互相转换的接口函数，在路径utm/utm/conversion.py下，from_latlon（）和to_latlon（）函数分别实现GPS到UTM和UTM到GPS的转换，函数里有详细的转换步骤，我直接在conversion.py脚本的最后加了下面几行代码，然后运行这个脚本就行了（虽然有点莽，但是可行）。

if __name__ =='__main__':utm_Point = numpy.loadtxt('保存UTM坐标的文本路径.txt')print (len(utm_Point))output=open('保存转换后GPS坐标的文本路径.txt','w+')for i in range (len(utm_Point)) :# print("lat: %s, lon: %s" % (utm_Point[i][0], utm_Point[i][1]))utm_x = utm_Point[i][0]utm_y = utm_Point[i][1]utm_zone = 51utm_band = 'S'lat, lon = to_latlon(utm_x, utm_y, utm_zone, utm_band)output.write(str(lat))output.write('\t') output.write(str(lon))output.write('\t') output.write(str(utm_Point[i][2]))output.write('\n')output.close()

其中的utm_zone和utm_band分别对应前面提到的经度分区和纬度分区，需要根据实际情况修改，可以在Online Coordinates Converter网站查到，如下图所示，青岛市的经纬度区为51S.

ps：这里我用的是txt的方式读入UTM坐标，因为我是从las点云文件中直接读取并进行处理的，前面说到这个脚本是python写的，我本人前面工作都是用的C++，目前急用就用脚本进行操作了（运行会比较耗费时间），如果大家有C++实现UTM到GPS的，欢迎交流共享。

如果你没有包含utm坐标的txt文档，这里也分享一下我读las点云文件里的坐标到txt的函数（我项目拿到的las里面存的是UTM坐标），处理las点云前需要先下载liblas库，调用时las_input对应las文件路径，txt_output对应保存读取坐标值的文件路径。

//C++ 读取las点云文件的坐标信息
#include <fstream>
#include <liblas/liblas.hpp>int txt_write_las(std::string las_input, std::string txt_output)
{std::ifstream ifs(las_input.c_str(), std::ios::in | std::ios::binary); liblas::ReaderFactory f;liblas::Reader reader = f.CreateWithStream(ifs);liblas::Header const& header = reader.GetHeader();int nbPoints = header.GetPointRecordsCount();double x=0, y=0, z=0;std::ofstream fout(txt_output.c_str());for (size_t i=0;i<nbPoints;++i){reader.ReadNextPoint();liblas::Point const& laspoint = reader.GetPoint();x = (double)laspoint.GetX();y = (double)laspoint.GetY();z = (double)laspoint.GetZ();std::cout<<"    "<<x<<"\t"<<y<<"\t"<<z<<std::endl;fout <<x<<"\t"<<y<<"\t"<<z<<std::endl;}fout << std::endl;fout.close();return nbPoints;
}