根据经度/纬度确定 UTM 区域（要转换）

Question

我正在编写一个需要多个纬度/经度点的程序，并且我将它们在内部转换为UTM，以便以米为单位进行一些计算。

纬度/经度点本身的范围非常小——大约 200m x 200m。可以信赖它们几乎总是位于单个 UTM 区域内（除非您不幸跨越区域边界）。

但是，纬度/经度所在的区域不受限制。有一天，该计划可能会为澳大利亚的人们运行（哦，即使是一个州也跨越多少个区域，这已经给我带来了多少痛苦……），另一天则为墨西哥的人们运行。

我的问题是——有没有办法确定特定的经/纬度位于哪个区域，以便可以将其输入转换库（我目前使用 proj4 以及 R 包 rgdal ）。

我的语言是 R，但答案不一定是——也许这只是一个简单的计算，或者我可以将系统调用嵌入到 proj 可执行文件中。

干杯。

Answer 1

编辑：对于适用于地球上所有非极地区域的（非R）代码，请参阅此处 或 这里。

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除非您处理的是来自几个特殊区域的数据（斯瓦尔巴群岛和挪威部分地区） ，这是一个足够简单的计算，您不妨自己在 R 中进行计算。这里是 维基百科关于经度与 UTM 区域编号关系的描述：

UTM 系统将地球表面在南纬 80° 和北纬 84° 之间划分为 60 个区域，每个区域的宽度为经度 6°。 1区覆盖西经180°至174°；区域编号向东增加至区域 60，涵盖东经 174 至 180 度。

因此，假设在您的数据中，本初子午线以西的经度被编码为从 - 180 到 0 度，这是上面的 R 代码版本：

long2UTM <- function(long) {
    (floor((long + 180)/6) %% 60) + 1
}

# Trying it out for San Francisco, clearly in UTM Zone 10 
# in the figure in the Wikipedia article linked above
SFlong <- -122.4192
long2UTM(SFlong)
# [1] 10

该表达式显然可以简化一点，但我认为在这种形式中，其构造背后的逻辑是最清晰的。 %% 60 位位于其中，以防某些经度大于 180 或小于 -180。

Answer 2

我使用之前的答案为我制作了这个功能。
也许对这里的人有用=）

utmzone <- function(lon,lat) {
## Special Cases for Norway & Svalbard
if (lat > 55 & lat < 64 & lon > 2 & lon < 6){ 
    band <- 32
  } else {
if (lat > 71 & lon >= 6 & lon < 9){
    band <- 31
  } else {
if (lat > 71 & lon >= 9 & lon < 12){
    band <- 33
  } else {
if (lat > 71 & lon >= 18 & lon < 21){
    band <- 33
  } else {
if (lat > 71 & lon >= 21 & lon < 24){
    band <- 35
  } else {
if (lat > 71 & lon >= 30 & lon < 33){
    band <- 35
  } else {
## Rest of the world
if (lon >= -180 & lon <= 180){
    band <- (floor((lon + 180)/6) %% 60) + 1
  } else {
    band <- "something is wrong"
    }}}}}}}
return(band)
}

utmzone(-43,-22)
#[1] 23

Answer 3

我不知道 r 代码，但我想这个 PL/SQL 代码可以帮助您解决例外情况：

   UTMZone := Trunc((lon - Zone0WestMeridian) / d);
    --Special Cases for Norway & Svalbard
    CASE 
    WHEN (lat > 55) AND (UTMZone = 31) AND (lat < 64) AND (lon >  2) THEN UTMZone := 32;
    WHEN (lat > 71) AND (UTMZone = 32) AND (lon <  9) THEN UTMZone := 31;
    WHEN (lat > 71) AND (UTMZone = 32) AND (lon >  8) THEN UTMZone := 33;
    WHEN (lat > 71) AND (UTMZone = 34) AND (lon < 21) THEN UTMZone := 33;
    WHEN (lat > 71) AND (UTMZone = 34) AND (lon > 20) THEN UTMZone := 35; 
    WHEN (lat > 71) AND (UTMZone = 36) AND (lon < 33) THEN UTMZone := 35;
    WHEN (lat > 71) AND (UTMZone = 36) AND (lon > 32) THEN UTMZone := 37;
    ELSE UTMZone := UTMZone;  
    END CASE;

Answer 4

所以我今天遇到了这个问题，我需要从纬度/经度找到全球各地点的 UTM 区域。问题在于，存在所有这些卷曲边缘情况，例如斯瓦尔巴群岛、挪威和两极：（在此地图上以红色显示），如果您认为这就是全部，这会让您感到困惑 常规的！

这是我的 R 函数，用于从纬度/经度对中查找 UTM 区域，并在最后对所有卷曲边缘情况进行测试。

require(tidyverse)
require(purrr)
require(testthat)

find_one_utm_zone <- function(longitude, latitude) {

  # Special zones for Svalbard
  if (latitude >= 72.0 && latitude <= 84.0 ) {
    if (longitude >= 0.0  && longitude <  9.0)
      return("31X");
    if (longitude >= 9.0  && longitude < 21.0)
      return("33X")
    if (longitude >= 21.0 && longitude < 33.0)
      return("35X")
    if (longitude >= 33.0 && longitude < 42.0)
      return("37X")
  }
  # Special zones for Norway
  if (latitude >= 56.0 && latitude < 64.0 ) {
    if (longitude >= 0.0  && longitude <  3.0)
      return("31V");
    if (longitude >= 3.0  && longitude < 12.0)
      return("32V")
  }

  # North + South Poles

  if (latitude > 84.0){
    if ((longitude+180)%%360-180 < 0) {return("Y")}
    if ((longitude+180)%%360-180 > 0) {return("Z")}
  } else if (latitude < -80.0){
    if ((longitude+180)%%360-180 < 0) {return("A")}
    if ((longitude+180)%%360-180 > 0) {return("B")}
  }

  # Everything in the middle

  if ( (latitude>-80.0) && (latitude<=84.0) ){

    mid_zones <- LETTERS[c(3:8,10:14,16:24)] # C to X, skip I and O
    utm_letter <- mid_zones[ min(floor( (latitude + 80) / 8 )+1 , 20) ]
    utm_number <- (floor( (longitude + 180) / 6 ) %% 60) + 1 # modulo in case longitude is 0 to 360 instead of -180 to 180
    utm_zone <- paste0(utm_number, utm_letter)
    return(utm_zone)

  } else {
      stop("lat long not valid (or something else broke)")
    }
}
find_utm_zone <- function(lon, lat){
  purrr::map2_chr(.x = lon, .y = lat, .f = find_one_utm_zone)
}

使用示例

locs <-
  tibble(lon = c(-100,30,150, 4, 7, 22, 0, 12, -34, -20),
         lat = c(-45, 85, 12, 57, 81, 83, 5, -81, 85, 83),
         desired_utm_zone = c("14G","Z","56P", "32V" ,"31X","35X","31N", "B","Y","27X"))

locs2 <-
  locs %>%
  mutate(utm_zone = find_utm_zone(lon = lon,lat = lat))

测试它是否有效：

testthat::expect_equal(locs2$utm_zone, locs2$desired_utm_zone)

Answer 5

TypeScript 版本，基于 Luiz Bondis 摘要：

export function utmZoneFromLatLng(lat: number, lon: number) {
  // Special Cases for Norway & Svalbard
  if (lat > 55 && lat < 64 && lon > 2 && lon < 6) {
    return 32;
  }
  if (lat > 71 && lon >= 6 && lon < 9) {
    return 31;
  }
  if (lat > 71 && ((lon >= 9 && lon < 12) || (lon >= 18 && lon < 21))) {
    return 33;
  }
  if (lat > 71 && ((lon >= 21 && lon < 24) || (lon >= 30 && lon < 33))) {
    return 35;
  }
  // Rest of the world
  if (lon >= -180 && lon <= 180) {
    return (Math.floor((lon + 180) / 6) % 60) + 1;
  }

  throw new Error(`utmZoneFromLatLng: Cannot figure out UTM zone from give Lat: ${lat}, Lng: ${lon}`);
}

Answer 6

Python版本：

def get_utm_fromLatLon(lat, lon):
    #Special Cases for Norway and Svalbard
    if (lat > 55 and lat < 64 and lon > 2 and lon < 6):
        return 32
    elif (lat > 71 and lon >= 6 and lon < 9):
        return 31
    elif (lat > 71 and ((lon >= 9 and lon < 12) or (lon >= 18 and lon < 21))):
        return 33
    elif (lat > 71 and ((lon >= 21 and lon < 24) or (lon >= 30 and lon < 33))):
        return 35
    # Rest of the world
    elif (lon >= -180 and lon <= 180):
        return (math.floor((lon + 180) / 6) % 60) + 1
    else:
        raise ValueError('Cannot figure out UTM zone from given Lat: {0}, Lon: {1}.'.format(lat, lon))