gismath

安装

pip install gismath

示例

import gismath

lon, lat, alt = 121.57156751580956, 31.287623375403385, 0.15180000000691507

# c++ 实现
ecef_cpp = gismath.geodetic2ecef_cpp(lon, lat, alt)

# cython 实现
ecef_cy = gismath.geodetic2ecef_cy(lon, lat, alt)

print(ecef_cpp)
>>> [-2856298.1505069532, 4648013.005657461, 3293186.773949799]

print(ecef_cy)
>>> (-2856298.1505069532, 4648013.005657461, 3293186.773949799)

提供常用 GIS 算法的 CPP 版本和 Cython 版本

批量接口（推荐用于大数据量）

标量接口逐点调用会被 Python 的函数调用开销拖垮。处理成千上万个点时， 一律使用 *_fast_array 系列——它们内部用 OpenMP prange 多线程 + AVX2/FMA 向量化，一次调用处理整个数组。

输入输出统一为 (N, 3) 的 float64 numpy 数组，且要求 C 连续。

import numpy as np
import gismath

lla = np.array([
    [121.57156751580956, 31.287623375403385, 0.1518],
    [116.39123456,       39.90600000,        43.5  ],
], dtype=np.float64)

ecef = gismath.geodetic2ecef_fast_array(lla)

# EPSG:3857 -> ECEF：一步到位，内部全程用弧度，
# 省去 rad->deg->rad 的往返与一次中间数组分配
merc = gismath.geodetic_to_web_mercator_fast_array(lla)
ecef2 = gismath.web_mercator_to_ecef_fast_array(merc)

ecef2geodetic_np_cy(pos_array, transform=np.eye(4), return_z=False) 提供 ECEF 转经纬度的 批量版本，可选地先应用一个 4×4 变换矩阵。

角度单位约定

所有对外接口的经纬度一律使用「度」，包括 Web Mercator 系列的输入与输出。 因此下面两种写法等价，可直接串联：

lon, lat, alt = 121.5, 31.2, 0.0

# 直接转
a = gismath.geodetic2ecef_cpp(lon, lat, alt)

# 经 Web Mercator 中转
x, y, z = gismath.geodetic_to_web_mercator_cpp(lon, lat, alt)
b = gismath.geodetic2ecef_cpp(*gismath.web_mercator_to_geodetic_cpp(x, y, z))

0.1.7 之前的版本存在两个缺陷：webMercatorToGeodetic 返回的是弧度而非度， 且 geodeticToWebMercator 把输入当作弧度处理，导致上面两种写法结果不一致； 同时三个 C++ 接口因 std::vector<double> v(3) 后又 push_back， 实际返回 6 个元素（前 3 个恒为 0）。两者均已修复。

本机构建（VS 2026 + 较旧 CMake）

若本机的 Visual Studio 版本比 CMake 支持的 generator 更新（例如 VS 2026 + CMake 3.25， CMake 最高只认识 Visual Studio 17 2022），直接 uv build 会失败。 此时用本机专用脚本，它会自动探测 VS、导入 MSVC 环境并强制使用 Ninja generator：

.\scripts\build_local_wheels_homepc.ps1                          # Windows，cp311-cp314
.\scripts\build_local_wheels_homepc.ps1 -PythonVersions 3.11     # 只构建 3.11
.\scripts\build_local_wheels_homepc.ps1 -Platform linux          # Docker + cibuildwheel
.\scripts\build_local_wheels_homepc.ps1 -Platform all -Clean

测试

pytest test/

test/test_web_mercator.py 覆盖返回值长度、角度单位、批量与标量一致性、 多线程正确性，并在安装了 pyproj 时做交叉验证。