前段时间做了气象方面的工作，要在gis地图上叠加卫星影像。
gis地图是墨卡托投影，卫星影像是等经纬度投影，不能直接叠加。
于是整出了这个等经纬度影像 转 墨卡托影像的程序。
上代码：
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import javax.imageio.ImageIO;
/**
* 等经纬度影像 转 墨卡托影像
* 基本思路：
* 1、赤道上经度跨越1度，其代表的距离恒定不变。
* 2、（经纬度影像）由起止经纬度可以计算出径向距离，得到径向有多少像素，从而可以计算出一像素代表多少米；
* 3、纬度到赤道的距离有公式可以计算出，再由第2步得到的一像素代表多少米，就可以知道纬度需要多少像素填充。
* @author RainingTime
*
*/
public class LatLonImage2MercatorImage {
public static void main(String[] args) throws IOException {
long start = System.currentTimeMillis();
//原始数据起止经纬度{
{开始纬度、开始经度}、{结束纬度、结束经度}}，左上角开始，右下角结束
Double[][] sourceRange = {
{53.817,60.2}, {4.83,138.78}};
//裁剪区域起止经纬度{
{开始纬度、开始经度}、{结束纬度、结束经度}}，左上角开始，右下角结束。
//若不需要裁剪，则令cutRange = sourceRange
Double[][] cutRange = {
{53.817,60.2}, {4.83,138.78}};
String imageType = "png";
String source = "C:/Users/RainingTime/Desktop/FY4影像/FY4A_20210421074900000.jpg";
String outPut = "C:/Users/RainingTime/Desktop/FY4影像/FY4A_20210421074900000-mkt." + imageType;
BufferedImage sourceImage = ImageIO.read(new File(source));
BufferedImage mercator = imageToMercator(sourceImage, sourceRange, cutRange, imageType);
ImageIO.write(mercator, imageType, new File(outPut));
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("转换完成，用时："+(end-start)+"ms");
}
/**
* png、jpg影像转墨卡托投影
* @param sourcePath 原始影像
* @param outPutPath 输出影像
* @param sourceRange 原始影像经纬度范围，要求左上角开始，右下角结束：{
{开始纬度、开始经度}、{结束纬度、结束经度}}
* @param cutRange 裁剪区域经纬度范围，要求左上角开始，右下角结束：{
{开始纬度、开始经度}、{结束纬度、结束经度}}，为null时默认不裁剪
* @param imageType 输出影像格式，png、jpg两种
* @throws IOException
*/
public static BufferedImage imageToMercator(BufferedImage sourceImage, Double[][] sourceRange, Double[][] cutRange, String imageType) throws IOException {
double sourceStartLat = sourceRange[0][0];
double sourceStartLon = sourceRange[0][1];
double sourceEndLat = sourceRange[1][0];
double sourceEndLon = sourceRange[1][1];
double cutStartLat = sourceStartLat;
double cutStartLon = sourceStartLon;
double cutEndLat = sourceEndLat;
double cutEndLon = sourceEndLon;
if(cutRange != null){
cutStartLat = cutRange[0][0];
cutStartLon = cutRange[0][1];
cutEndLat = cutRange[1][0];
cutEndLon = cutRange[1][1];
}
if(sourceEndLat>sourceStartLat || sourceStartLon>sourceEndLon){
System.out.println("数据源经纬度坐标从左上角开始，右下角结束！");
return null;
}
if(cutEndLat>cutStartLat || cutStartLon>cutEndLon){
System.out.println("裁剪区域经纬度坐标从左上角开始，右下角结束！");
return null;
}
/**
* earthRadius = 6378137;//地球赤道半径6378137米
* 20037508.3427892 = earthRadius * (math.pi - 0);//赤道周长的一半
* 85.05112877980659 = (math.atan(math.exp(aa / earthRadius))-math.pi/4)*2 * 180 / math.pi;//墨卡托最大有效纬度
*/
if(cutStartLat > 85.051128){
System.out.println("墨卡托投影起始纬度最大为：85.051128，裁剪区域将被限定。");
cutStartLat = 85.051128;
}
if(cutEndLat <- 85.051128){
System.out.println("墨卡托投影终止纬度最小为：-85.051128，裁剪区域将被限定。");
cutEndLat = -85.051128;
}
int sourceWidth = sourceImage.getWidth();
int sourceHeight = sourceImage.getHeight();
double lonStep = (sourceEndLon-sourceStartLon)/(sourceWidth-1);
double latStep = (sourceEndLat-sourceStartLat)/(sourceHeight-1);
System.out.println("sourceWidth: " + sourceWidth + ", sourceHeight: " + sourceHeight + ", latStep: " + latStep + ", lonStep: " + lonStep);
int cutWidth = (int)((cutEndLon - cutStartLon)/lonStep + 0.5) + 1;
int cutHeight = (int)((cutEndLat - cutStartLat)/latStep + 0.5) + 1;
System.out.println("cutWidth: "+cutWidth+", cutHeight: "+cutHeight);
//截止纬度与赤道之间有多少个点，北半球为正值
int start = (int)((Math.log(Math.tan((90 + cutStartLat) * Math.PI / 360)) / (Math.PI / 180))/ lonStep + 0.5);
//起始纬度与赤道之间有多少个点，南半球为负值
int end = (int)((Math.log(Math.tan((90 + cutEndLat) * Math.PI / 360)) / (Math.PI / 180))/ lonStep + 0.5);
int mwidth = cutWidth;//墨卡托投影宽度
int mheight = start - end + 1;//墨卡托投影高度
System.out.println("mwidth: "+mwidth+", mheight: "+mheight);
//建立预设
List<List<Integer>> list = new ArrayList<List<Integer>>();
List<Integer> innerList = null;
for(int y=0; y<mheight; y++){
innerList = new ArrayList<Integer>();
for(int x=0; x<mwidth; x++){
innerList.add(0);//填充0，透明图层
}
list.add(innerList);
innerList = null;
}
//填充真实数据
int equator = -1;//赤道的像素y轴坐标
BufferedImage outImage = null;
if("png".equals(imageType)){
outImage = new BufferedImage(mwidth, mheight, BufferedImage.TYPE_INT_ARGB);
}else{
outImage = new BufferedImage(mwidth, mheight, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
}
List<Integer> yIndexList = new ArrayList<Integer>();
for(int y=0; y<cutHeight; y++){
double lat = cutStartLat + (y * latStep);//截止纬度 减 当前纬度，得到纬度差
if(-85.051128 <= lat && lat <= 85.051128){
int oy = start - (int)((Math.log(Math.tan((90 + lat) * Math.PI / 360)) / (Math.PI / 180)) / lonStep + 0.5);
if(oy<mheight){
yIndexList.add(oy);
if(lat == 0.0 || (lat>0.0 && (lat+0.5*latStep)<0.0) || (lat<0.0 && (lat-0.5*latStep)>0.0)){//赤道
equator = oy;
}
for(int x=0; x<cutWidth; x++){
int px = (int)((cutStartLon+x*lonStep-sourceStartLon)/lonStep + 0.5);
int py = (int)((cutStartLat+y*latStep-sourceStartLat)/latStep + 0.5);
int rgb = sourceImage.getRGB(px, py);
list.get(oy).set(x, rgb);
}
}
}
}
System.out.println("赤道的像素y轴坐标："+equator);
for(int y=0; y<mheight; y++){
if(y <= equator){
for(int i=0; i<yIndexList.size(); i++){
if(y == yIndexList.get(i)){
for(int x=0; x<cutWidth; x++){
outImage.setRGB(x, y, list.get(y).get(x));
}
break;
} else if(y > yIndexList.get(i) && (i+1)<yIndexList.size() && y < yIndexList.get(i+1)){
for(int x=0; x<cutWidth; x++){
outImage.setRGB(x, y, list.get(yIndexList.get(i+1)).get(x));
}
break;
}
}
} else {
for(int i=0; i<yIndexList.size(); i++){
if(y == yIndexList.get(i)){
for(int x=0; x<cutWidth; x++){
outImage.setRGB(x, y, list.get(y).get(x));
}
break;
} else if(y > yIndexList.get(i) && (i+1)<yIndexList.size() && y < yIndexList.get(i+1)){
for(int x=0; x<cutWidth; x++){
outImage.setRGB(x, y, list.get(yIndexList.get(i)).get(x));
}
break;
}
}
}
}
list = null;
return outImage;
}
}
原图：风云四A星真彩色云图，来源：http://www.nmc.cn/publish/satellite/FY4A-true-color.htm
输出：因为不能上传大于5M的图片，这里将图片压缩了下才上传的。
