从图片EXIF数据中提取并校正GPS坐标的Python教程

import PIL.Image
import PIL.ExifTags
from geopy.geocoders import Nominatim
from geopy.exc import GeocoderTimedOut, GeocoderServiceError

def get_exif_data(image_path):
    """
    从指定路径的图片中提取EXIF数据。
    返回一个字典，其中键为EXIF标签名，值为对应的EXIF数据。
    """
    try:
        img = PIL.Image.open(image_path)
        exif_data = img._getexif()
        if exif_data is None:
            return {}

        # 将EXIF标签ID映射到可读的标签名
        exif = {
            PIL.ExifTags.TAGS.get(k, k): v
            for k, v in exif_data.items()
        }
        return exif
    except Exception as e:
        print(f"读取EXIF数据时发生错误: {e}")
        return {}

def convert_dms_to_decimal(dms_tuple, ref):
    """
    将度、分、秒（DMS）元组转换为十进制经纬度。
    并根据参考（'N', 'S', 'E', 'W'）应用正确的符号。
    """
    if not isinstance(dms_tuple, tuple) or len(dms_tuple) != 3:
        raise ValueError("DMS元组格式不正确，应为 (degrees, minutes, seconds)")

    # PIL库中的DMS值通常是分数形式 (numerator, denominator)
    # 需要将其转换为浮点数
    degrees = float(dms_tuple[0][0]) / dms_tuple[0][1] if isinstance(dms_tuple[0], tuple) else float(dms_tuple[0])
    minutes = float(dms_tuple[1][0]) / dms_tuple[1][1] if isinstance(dms_tuple[1], tuple) else float(dms_tuple[1])
    seconds = float(dms_tuple[2][0]) / dms_tuple[2][1] if isinstance(dms_tuple[2], tuple) else float(dms_tuple[2])

    decimal_degrees = degrees + (minutes / 60.0) + (seconds / 3600.0)

    if ref in ['S', 'W']:
        decimal_degrees *= -1
    return decimal_degrees

def get_gps_coordinates(exif_data):
    """
    从EXIF数据中提取并转换GPS坐标。
    返回 (latitude, longitude) 元组，如果无法获取则返回 (None, None)。
    """
    gps_info = exif_data.get('GPSInfo')
    if not gps_info:
        return None, None

    # GPSInfo中的标签通常是数字ID，需要映射到GPSTAGS中的名称
    # PIL.ExifTags.GPSTAGS 是一个反向映射 (tag_name: tag_id)
    # 我们需要 (tag_id: tag_name)
    gps_tag_id_to_name = {v: k for k, v in PIL.ExifTags.GPSTAGS.items()}

    # 使用映射后的ID来获取数据
    latitude_dms = gps_info.get(gps_tag_id_to_name.get('GPSLatitude'))
    latitude_ref = gps_info.get(gps_tag_id_to_name.get('GPSLatitudeRef'))
    longitude_dms = gps_info.get(gps_tag_id_to_name.get('GPSLongitude'))
    longitude_ref = gps_info.get(gps_tag_id_to_name.get('GPSLongitudeRef'))

    if all([latitude_dms, latitude_ref, longitude_dms, longitude_ref]):
        try:
            lat = convert_dms_to_decimal(latitude_dms, latitude_ref)
            lon = convert_dms_to_decimal(longitude_dms, longitude_ref)
            return lat, lon
        except ValueError as e:
            print(f"DMS转换错误: {e}")
            return None, None
    return None, None

# --- 主程序执行 ---
# 请替换为你的图片文件路径
image_path = r"C:\Users\RGCRA\Pictures\Camera Roll\WIN_20240102_11_46_09_Pro.jpg" 

print(f"正在处理图片: {image_path}")

exif = get_exif_data(image_path)
if not exif:
    print("未找到EXIF数据或读取图片时发生错误。")
else:
    latitude, longitude = get_gps_coordinates(exif)

    if latitude is not None and longitude is not None:
        print(f"提取并校正后的GPS坐标: 纬度={latitude}, 经度={longitude}")

        # 使用Nominatim进行反向地理编码
        try:
            # 必须提供一个唯一的user_agent，以遵守Nominatim的使用政策
            geoLoc = Nominatim(user_agent='EXIF_GPS_Tutorial_App') 
            # 增加超时设置，避免网络请求无限等待
            locname = geoLoc.reverse(f"{latitude}, {longitude}", timeout=10) 
            if locname:
                print(f"反向地理编码地址: {locname.address}")
            else:
                print("无法对坐标进行反向地理编码。")
        except GeocoderTimedOut:
            print("地理编码服务超时。请稍后重试。")
        except GeocoderServiceError as e:
            print(f"地理编码服务错误: {e}")
        except Exception as e:
            print(f"反向地理编码过程中发生意外错误: {e}")
    else:
        print("图片EXIF数据中未找到有效的GPS坐标。")