将跨越多个 UTM 区域的一组 lat/lon 点投影到单个网格中

Question

我正在做一个项目，我需要转置很多地理位置（由他们的 latitude/longitude 给出），所有这些都在一个相对较小的区域（例如像荷兰这样的国家的大小），进入网格以便运行一些聚类算法和其他东西。

我当前的实现 使用 utm and geopy 模块。它在某些情况下就像一个魅力（韩国很好地以单个 UTM 区域为中心），但是 不会在点跨越几个不同的 UTM 区域时立即起作用 （就是这种情况荷兰）。

我一直在考虑 clumsy/inelegant 这样做的方法（比如将所有点的经度移动几度以尝试 'recenter' 它，或者尝试 'stick back'区域彼此），但后来我一直在搜索，我意识到确实存在 many 坐标系统，以及几个 python 模块（pyproj，底图，......）处理他们。
所以我宁愿不重新发明轮子，如果你明白我的意思，尤其是不要重新发明一个方形的。

我不需要很高的精度，与实际距离相差5%对我来说绝对可以接受。但我需要的是能够将地球的一个区域（给定纬度和经度的界限）转换成一个单一的连贯网格。

我认为性能不会成为问题，因为我最多有大约 100 万点，而且我并不着急（如果转换需要几分钟，那就这样吧）。

你有什么建议？
我更喜欢开箱即用的解决方案，而不是自己实现一个坐标转换器，并且由于该项目是用 Python3 编码的，坚持使用该语言肯定是一个优势。

Answer 1

请注意，解决方案 Google 地图早在 2005 年就出现了，为了解决这些限制，创建了所谓的 Web Mercator, currently known by the EPSG: 3857。

I do not need a great accuracy, a variation of 5% from the real distances is definitely acceptable for me

在这种情况下，您绝对可以使用 Web Mercator。

可能在 Python 中实施：

import math

def merc_x(lon):
  r_major=6378137.000
  return r_major*math.radians(lon)

def merc_y(lat):
  if lat>89.5:lat=89.5
  if lat<-89.5:lat=-89.5
  r_major=6378137.000
  r_minor=6356752.3142
  temp=r_minor/r_major
  eccent=math.sqrt(1-temp**2)
  phi=math.radians(lat)
  sinphi=math.sin(phi)
  con=eccent*sinphi
  com=eccent/2
  con=((1.0-con)/(1.0+con))**com
  ts=math.tan((math.pi/2-phi)/2)/con
  y=0-r_major*math.log(ts)
  return y

请注意，Web 墨卡托实现比 UTM 等实现简单得多，因此性能会好得多。

将跨越多个 UTM 区域的一组 lat/lon 点投影到单个网格中

Projecting a set of lat/lon points that spans on multiple UTM zones into a single grid

python-3.x

latitude-longitude

coordinate-systems

map-projections