/**
* UTMゾーン計算ユーティリティ
*
* 座標からUTMゾーンを自動計算し、適切なCRS情報を生成する
* パックがない国でも最低限の推奨が可能になる（Layer 2フォールバック）
*/
import type { CrsDetail } from '../types/index.js';
/**
* UTM計算で許容する座標の範囲
*/
export const UTM_LIMITS = {
/** UTMの適用範囲（北緯） */
MAX_LAT: 84,
/** UTMの適用範囲（南緯） */
MIN_LAT: -80,
/** 経度の最小値 */
MIN_LNG: -180,
/** 経度の最大値 */
MAX_LNG: 180,
} as const;
/**
* UTM EPSG コードのベース値
*/
export const UTM_EPSG_BASE = {
/** 北半球の開始コード（EPSG:32601 = UTM 1N） */
NORTH: 32600,
/** 南半球の開始コード（EPSG:32701 = UTM 1S） */
SOUTH: 32700,
} as const;
/**
* 座標が有効かどうかを検証
*/
function validateCoordinates(lat: number, lng: number): void {
if (!Number.isFinite(lat) || !Number.isFinite(lng)) {
throw new Error('Invalid coordinates: latitude and longitude must be finite numbers');
}
if (lat < -90 || lat > 90) {
throw new Error(`Invalid latitude: ${lat}. Must be between -90 and 90`);
}
if (lng < -180 || lng > 180) {
throw new Error(`Invalid longitude: ${lng}. Must be between -180 and 180`);
}
}
/**
* 経度からUTMゾーン番号を計算
*
* 基本的なUTMゾーン計算（特殊ゾーンは未対応）
* - ノルウェー 31V→32V の拡大
* - スバールバル諸島のゾーン調整
* これらの特殊ケースは将来的に追加可能
*
* @param lng - 経度（-180 ~ 180）
* @returns UTMゾーン番号（1 ~ 60）
*/
export function getUtmZone(lng: number): number {
if (!Number.isFinite(lng)) {
throw new Error('Invalid longitude: must be a finite number');
}
// 経度を正規化（-180 ~ 180 の範囲に）
let normalizedLng = lng;
if (normalizedLng === 180) {
normalizedLng = 179.999999; // 180度は zone 60 として扱う
}
// UTMゾーン計算: (lng + 180) / 6 の整数部分 + 1
const zone = Math.floor((normalizedLng + 180) / 6) + 1;
// 範囲を1-60に制限
return Math.max(1, Math.min(60, zone));
}
/**
* 座標からUTM EPSGコードを取得
*
* @param lat - 緯度（-90 ~ 90）
* @param lng - 経度（-180 ~ 180）
* @returns EPSG コード（例: "EPSG:32654"）
*/
export function getUtmEpsgCode(lat: number, lng: number): string {
validateCoordinates(lat, lng);
const zone = getUtmZone(lng);
const base = lat >= 0 ? UTM_EPSG_BASE.NORTH : UTM_EPSG_BASE.SOUTH;
return `EPSG:${base + zone}`;
}
/**
* 座標が極地域（UTM適用範囲外）かどうかを判定
*
* @param lat - 緯度
* @returns 極地域の場合 true
*/
export function isPolarRegion(lat: number): boolean {
return lat > UTM_LIMITS.MAX_LAT || lat < UTM_LIMITS.MIN_LAT;
}
/**
* UTM CRS の詳細情報を動的生成
*
* @param lat - 緯度
* @param lng - 経度
* @returns CrsDetail オブジェクト
*/
export function generateUtmCrsDetail(lat: number, lng: number): CrsDetail {
validateCoordinates(lat, lng);
const zone = getUtmZone(lng);
const hemisphere = lat >= 0 ? 'N' : 'S';
const epsgCode = getUtmEpsgCode(lat, lng);
const centralMeridian = (zone - 1) * 6 - 180 + 3;
// ゾーンの経度境界を計算
const westBoundary = (zone - 1) * 6 - 180;
const eastBoundary = zone * 6 - 180;
return {
code: epsgCode,
name: `WGS 84 / UTM zone ${zone}${hemisphere}`,
type: 'projected',
deprecated: false,
baseCRS: 'EPSG:4326',
projection: {
method: 'Transverse Mercator',
centralMeridian,
latitudeOfOrigin: 0,
scaleFactor: 0.9996,
falseEasting: 500000,
falseNorthing: hemisphere === 'S' ? 10000000 : 0,
},
areaOfUse: {
description: `Between ${westBoundary}° and ${eastBoundary}°, ${hemisphere === 'N' ? 'northern' : 'southern'} hemisphere`,
boundingBox: {
north: hemisphere === 'N' ? UTM_LIMITS.MAX_LAT : 0,
south: hemisphere === 'N' ? 0 : UTM_LIMITS.MIN_LAT,
east: eastBoundary,
west: westBoundary,
},
},
accuracy: {
horizontal: 'Within 0.04% distortion inside UTM zone',
notes: 'Suitable for distance and area calculations within a single UTM zone',
},
remarks: `UTM zone ${zone}${hemisphere}. Suitable for distance and area calculations within the zone. Central meridian at ${centralMeridian}°.`,
useCases: ['distance_calculation', 'area_calculation', 'data_exchange'],
};
}
/**
* バウンディングボックスから適切なUTMゾーン情報を取得
*
* 複数のゾーンにまたがる場合は中心点のゾーンを返す
*
* @param bbox - バウンディングボックス
* @returns UTMゾーン情報
*/
export function getUtmZoneForBoundingBox(bbox: {
north: number;
south: number;
east: number;
west: number;
}): { zone: number; hemisphere: 'N' | 'S'; crossesMultipleZones: boolean } {
const centerLat = (bbox.north + bbox.south) / 2;
const centerLng = (bbox.east + bbox.west) / 2;
const westZone = getUtmZone(bbox.west);
const eastZone = getUtmZone(bbox.east);
const crossesMultipleZones = westZone !== eastZone;
return {
zone: getUtmZone(centerLng),
hemisphere: centerLat >= 0 ? 'N' : 'S',
crossesMultipleZones,
};
}
