boost/geometry/srs/projections/proj/sterea.hpp

   1 // Boost.Geometry - gis-projections (based on PROJ4)
   2
   3 // Copyright (c) 2008-2015 Barend Gehrels, Amsterdam, the Netherlands.
   4
   5 // This file was modified by Oracle on 2017, 2018, 2019.
   6 // Modifications copyright (c) 2017-2019, Oracle and/or its affiliates.
   7 // Contributed and/or modified by Adam Wulkiewicz, on behalf of Oracle.
   8
   9 // Use, modification and distribution is subject to the Boost Software License,
  10 // Version 1.0. (See accompanying file LICENSE_1_0.txt or copy at
  11 // http://www.boost.org/LICENSE_1_0.txt)
  12
  13 // This file is converted from PROJ4, http://trac.osgeo.org/proj
  14 // PROJ4 is originally written by Gerald Evenden (then of the USGS)
  15 // PROJ4 is maintained by Frank Warmerdam
  16 // PROJ4 is converted to Boost.Geometry by Barend Gehrels
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  18 // Last updated version of proj: 5.0.0
  19
  20 // Original copyright notice:
  21
  22 // Copyright (c) 2003   Gerald I. Evenden
  23
  24 // Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
  25 // copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
  26 // to deal in the Software without restriction, including without limitation
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  30
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  33
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  39 // FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER
  40 // DEALINGS IN THE SOFTWARE.
  41
  42 #ifndef BOOST_GEOMETRY_PROJECTIONS_STEREA_HPP
  43 #define BOOST_GEOMETRY_PROJECTIONS_STEREA_HPP
  44
  45 #include <boost/math/special_functions/hypot.hpp>
  46
  47 #include <boost/geometry/srs/projections/impl/base_static.hpp>
  48 #include <boost/geometry/srs/projections/impl/base_dynamic.hpp>
  49 #include <boost/geometry/srs/projections/impl/projects.hpp>
  50 #include <boost/geometry/srs/projections/impl/factory_entry.hpp>
  51 #include <boost/geometry/srs/projections/impl/pj_gauss.hpp>
  52
  53
  54 namespace boost { namespace geometry
  55 {
  56
  57 namespace projections
  58 {
  59     #ifndef DOXYGEN_NO_DETAIL
  60     namespace detail { namespace sterea
  61     {
  62
  63             template <typename T>
  64             struct par_sterea
  65             {
  66                 T phic0;
  67                 T cosc0, sinc0;
  68                 T R2;
  69                 gauss<T> en;
  70             };
  71
  72             template <typename T, typename Parameters>
  73             struct base_sterea_ellipsoid
  74             {
  75                 par_sterea<T> m_proj_parm;
  76
  77                 // FORWARD(e_forward)  ellipsoid
  78                 // Project coordinates from geographic (lon, lat) to cartesian (x, y)
  79                 inline void fwd(Parameters const& par, T lp_lon, T lp_lat, T& xy_x, T& xy_y) const
  80                 {
  81                     T cosc, sinc, cosl_, k;
  82
  83                     detail::gauss_fwd(m_proj_parm.en, lp_lon, lp_lat);
  84                     sinc = sin(lp_lat);
  85                     cosc = cos(lp_lat);
  86                     cosl_ = cos(lp_lon);
  87                     k = par.k0 * this->m_proj_parm.R2 / (1. + this->m_proj_parm.sinc0 * sinc + this->m_proj_parm.cosc0 * cosc * cosl_);
  88                     xy_x = k * cosc * sin(lp_lon);
  89                     xy_y = k * (this->m_proj_parm.cosc0 * sinc - this->m_proj_parm.sinc0 * cosc * cosl_);
  90                 }
  91
  92                 // INVERSE(e_inverse)  ellipsoid
  93                 // Project coordinates from cartesian (x, y) to geographic (lon, lat)
  94                 inline void inv(Parameters const& par, T xy_x, T xy_y, T& lp_lon, T& lp_lat) const
  95                 {
  96                     T rho, c, sinc, cosc;
  97
  98                     xy_x /= par.k0;
  99                     xy_y /= par.k0;
 100                     if((rho = boost::math::hypot(xy_x, xy_y)) != 0.0) {
 101                         c = 2. * atan2(rho, this->m_proj_parm.R2);
 102                         sinc = sin(c);
 103                         cosc = cos(c);
 104                         lp_lat = asin(cosc * this->m_proj_parm.sinc0 + xy_y * sinc * this->m_proj_parm.cosc0 / rho);
 105                         lp_lon = atan2(xy_x * sinc, rho * this->m_proj_parm.cosc0 * cosc -
 106                                         xy_y * this->m_proj_parm.sinc0 * sinc);
 107                     } else {
 108                         lp_lat = this->m_proj_parm.phic0;
 109                         lp_lon = 0.;
 110                     }
 111                     detail::gauss_inv(m_proj_parm.en, lp_lon, lp_lat);
 112                 }
 113
 114                 static inline std::string get_name()
 115                 {
 116                     return "sterea_ellipsoid";
 117                 }
 118
 119             };
 120
 121             // Oblique Stereographic Alternative
 122             template <typename Parameters, typename T>
 123             inline void setup_sterea(Parameters const& par, par_sterea<T>& proj_parm)
 124             {
 125                 T R;
 126
 127                 proj_parm.en = detail::gauss_ini(par.e, par.phi0, proj_parm.phic0, R);
 128                 proj_parm.sinc0 = sin(proj_parm.phic0);
 129                 proj_parm.cosc0 = cos(proj_parm.phic0);
 130                 proj_parm.R2 = 2. * R;
 131             }
 132
 133     }} // namespace detail::sterea
 134     #endif // doxygen
 135
 136     /*!
 137         \brief Oblique Stereographic Alternative projection
 138         \ingroup projections
 139         \tparam Geographic latlong point type
 140         \tparam Cartesian xy point type
 141         \tparam Parameters parameter type
 142         \par Projection characteristics
 143          - Azimuthal
 144          - Spheroid
 145          - Ellipsoid
 146         \par Example
 147         \image html ex_sterea.gif
 148     */
 149     template <typename T, typename Parameters>
 150     struct sterea_ellipsoid : public detail::sterea::base_sterea_ellipsoid<T, Parameters>
 151     {
 152         template <typename Params>
 153         inline sterea_ellipsoid(Params const& , Parameters const& par)
 154         {
 155             detail::sterea::setup_sterea(par, this->m_proj_parm);
 156         }
 157     };
 158
 159     #ifndef DOXYGEN_NO_DETAIL
 160     namespace detail
 161     {
 162
 163         // Static projection
 164         BOOST_GEOMETRY_PROJECTIONS_DETAIL_STATIC_PROJECTION_FI(srs::spar::proj_sterea, sterea_ellipsoid)
 165
 166         // Factory entry(s)
 167         BOOST_GEOMETRY_PROJECTIONS_DETAIL_FACTORY_ENTRY_FI(sterea_entry, sterea_ellipsoid)
 168
 169         BOOST_GEOMETRY_PROJECTIONS_DETAIL_FACTORY_INIT_BEGIN(sterea_init)
 170         {
 171             BOOST_GEOMETRY_PROJECTIONS_DETAIL_FACTORY_INIT_ENTRY(sterea, sterea_entry)
 172         }
 173
 174     } // namespace detail
 175     #endif // doxygen
 176
 177 } // namespace projections
 178
 179 }} // namespace boost::geometry
 180
 181 #endif // BOOST_GEOMETRY_PROJECTIONS_STEREA_HPP
 182