如何利用Exif为图片文件添加GPS坐标信息

今天主要给大家分享一个知识点——如何利用Exif为图片文件添加GPS坐标信息，关于这个知识点网上的资料很多，而且这个知识点本身应该是不难的，但是当我在项目使用时却遇到了一个问题：在读取某个图片的坐标信息时，发现与之前写入的坐标信息有很大的差异？下面让我们来分析一下这个问题吧：

首先，我们要了解什么是 Exif¹ (可交换图像文件格式)？根据维基百科的解释：它是专门为数码相机的照片设定的，可以记录数码照片的属性信息和拍摄数据。通俗一点说，它的存在就是为了描述一个照片文件的一些信息，例如，GPS经纬度坐标，图像方向，图像分辨率等等。而我们的需求添加GPS经纬度坐标信息到相应的图像的 Exif 中，在 Android 中我们可以通过ExifInterface这个类来添加或读取某个文件的 Exif信息。ExifInterface的使用方法非常简单，具体代码如下所示：

/**
 * add exif info for file
 *
 * @param filePath the path of file
 * @param location the location info
 */
public static void addExif(String filePath, Location location) {
    try {
        ExifInterface exif = new ExifInterface(filePath);
        if (location != null) {
            exif.setAttribute(ExifInterface.TAG_GPS_LONGITUDE, location.getLongitude());
            exif.setAttribute(ExifInterface.TAG_GPS_LONGITUDE_REF, location.getLongitude() > 0.0f ? "E" : "W");
            exif.setAttribute(ExifInterface.TAG_GPS_LATITUDE, location.getLatitude());
            exif.setAttribute(ExifInterface.TAG_GPS_LATITUDE_REF, location.getLatitude() > 0.0f ? "N" : "S");
        }
        exif.saveAttributes();
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

/**
 * read exif info
 * 
 * @param filePath the path of file
 */
public static void readExif(String filePath) {
    try {
        ExifInterface exif = new ExifInterface(filePath);
        String lat = exif.getAttribute(ExifInterface.TAG_GPS_LATITUDE);
        String lng = exif.getAttribute(ExifInterface.TAG_GPS_LONGITUDE);
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

在上述代码中，方法addExif(String filePath, Location location)的作用是添加经纬度坐标信息，存的数据格式如下所示：

// Location类中返回的Latitude和Longitude的数据如下所示，单位为degrees
{
    "latitude" : 31.284550
    "longitude" : 121.080940
}

方法readExif(String filePath)的作用是用于读取经纬度坐标信息，上面展示了经纬度数据存进去的格式，而下面是用该方法读取出来的数据：

"GPSLatitude" : "30000000/1000000,1700000/100000,262160/65540"
"GPSLongitude" : "12000000/100000,262160/65540,1717960704/33685504"

看了上面读取出来的数据，大家是不是感觉有点懵啊？其实，大家冷静下来想想，这肯定是在存的时候系统底层做了某种转换，从网上查询一下就能知道上面的数据也是表示经纬度的一种格式dd/1,mm/1,ss/1，分别表示为degrees，minutes，和 seconds²，所以我们只要把它们再转换回来即可，我们可以根据转换公式去转换，刚一开始我也是这么做的，但其实ExifInterface已经为我们提供了方法了，具体代码如下所示：

/**
 * 获取GPS exif信息
 *
 * @param filePath
 * @return
 */
public static float[] getGpsEXif(String filePath) {
    float[] result = new float[2];
    ExifInterface exif = null;
    try {
        exif = new ExifInterface(filePath);
        exif.getLatLong(result);
    } catch (IOException e1) {
        e1.printStackTrace();
    }
    return result;
}

到了上面这一步，大家是不是觉得已经万事大吉了，别高兴早哦，上面的方法的确可以把dd/1,mm/1,ss/1这种格式转为degrees，但是转换的结果与最初的数据相差很大，根据实验结果是有相差1°左右，所以这样还是有问题，我们应该在存的时候先做一下转换，把degrees转为dd/1,mm/1,ss/1，算法很简单，如下所示：

/**
 * 转换维度
 * 在转成字符串的时候，有强转为int型，会有一定精度的影响
 *
 * @param decimalDegrees
 * @return
 */
private static String covertLatToDMS(double decimalDegrees) {
    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    float degrees = (float) Math.floor(decimalDegrees);
    float minutes = (float) Math.floor(60 * (decimalDegrees - degrees));
    float seconds = (float) (3600 * (decimalDegrees - degrees) - 60 * minutes);
    sb.append((int) degrees * 1000000).append("/1000000,").append((int) minutes * 100000)
            .append("/100000,").append((int) seconds * 65540).append("/65540");
    return sb.toString();
}

/**
 * 转换经度
 *
 * @param decimalDegrees
 * @return
 */
private static String covertLongToDMS(double decimalDegrees) {
    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    float degrees = (float) Math.floor(decimalDegrees);
    float minutes = (float) Math.floor(60 * (decimalDegrees - degrees));
    float seconds = (float) (3600 * (decimalDegrees - degrees) - 60 * minutes);
    sb.append((int) degrees * 100000).append("/100000,").append((int) minutes * 65540)
    .append("/65540,").append((int) seconds * 33685504).append("/33685504");
    return sb.toString();
}

参考文章

[1] 维基百科 EXIF
[2] How to save GPS coordinates in exif data on Android