import re
from pyproj import Proj


class Decoder:
    def __init__(self):
        # https://www.gsi.go.jp/LAW/heimencho.html
        orgdefs = '''
平面直角座標系
系番号	座標系原点の経緯度	適用区域
経度（東経）	緯度（北緯）
I	129度30分0秒0000	33度0分0秒0000	長崎県 鹿児島県のうち北方北緯32度南方北緯27度西方東経128度18分東方東経130度を境界線とする区域内（奄美群島は東経130度13分までを含む。)にあるすべての島、小島、環礁及び岩礁
II	131度 0分0秒0000	33度0分0秒0000	福岡県　佐賀県　熊本県　大分県　宮崎県　鹿児島県（I系に規定する区域を除く。)
III	132度10分0秒0000	36度0分0秒0000	山口県　島根県　広島県
IV	133度30分0秒0000	33度0分0秒0000	香川県　愛媛県　徳島県　高知県
V	134度20分0秒0000	36度0分0秒0000	兵庫県　鳥取県　岡山県
VI	136度 0分0秒0000	36度0分0秒0000	京都府　大阪府　福井県　滋賀県　三重県　奈良県 和歌山県
VII	137度10分0秒0000	36度0分0秒0000	石川県　富山県　岐阜県　愛知県
VIII	138度30分0秒0000	36度0分0秒0000	新潟県　長野県　山梨県　静岡県
IX	139度50分0秒0000	36度0分0秒0000	東京都（XIV系、XVIII系及びXIX系に規定する区域を除く。)　福島県　栃木県　茨城県　埼玉県 千葉県　群馬県　神奈川県
X	140度50分0秒0000	40度0分0秒0000	青森県　秋田県　山形県　岩手県　宮城県
XI	140度15分0秒0000	44度0分0秒0000	小樽市　函館市　伊達市　北斗市　北海道後志総合振興局の所管区域　北海道胆振総合振興局の所管区域のうち豊浦町、壮瞥町及び洞爺湖町　北海道渡島総合振興局の所管区域　北海道檜山振興局の所管区域
XII	142度15分0秒0000	44度0分0秒0000	北海道（XI系及びXIII系に規定する区域を除く。）
XIII	144度15分0秒0000	44度0分0秒0000	北見市　帯広市　釧路市　網走市　根室市　北海道オホーツク総合振興局の所管区域のうち美幌町、津別町、斜里町、清里町、小清水町、訓子府町、置戸町、佐呂間町及び大空町　北海道十勝総合振興局の所管区域　北海道釧路総合振興局の所管区域　北海道根室振興局の所管区域
XIV	142度 0分0秒0000	26度0分0秒0000	東京都のうち北緯28度から南であり、かつ東経140度30分から東であり東経143度から西である区域
XV	127度30分0秒0000	26度0分0秒0000	沖縄県のうち東経126度から東であり、かつ東経130度から西である区域
XVI	124度 0分0秒0000	26度0分0秒0000	沖縄県のうち東経126度から西である区域
XVII	131度 0分0秒0000	26度0分0秒0000	沖縄県のうち東経130度から東である区域
XVIII	136度 0分0秒0000	20度0分0秒0000	東京都のうち北緯28度から南であり、かつ東経140度30分から西である区域
XIX	154度 0分0秒0000	26度0分0秒0000	東京都のうち北緯28度から南であり、かつ東経143度から東である区域
        '''.strip()
        def dms2deg(dms):
            v = [float(_) for _ in re.split('[度分秒]', dms)]
            v = sum(p/q for p,q in zip(v, (1, 60, 60**2, 60**3)))
            return v

#        orgdefs = [line.split('\t', 3)[1:3] for line in orgdefs.split('\n')[3:]]
        orgdefs = [[dms2deg(_) for _ in line.split('\t', 3)[1:3]] for line in orgdefs.split('\n')[3:]]
        #print(orgdefs)

        # TODO convert to UTM
        # https://www.gsi.go.jp/chubu/minichishiki10.html
        # ... is this right?
        p ={ _: Proj(f'+proj=utm +zone={_} +ellps=WGS84 +datum=WGS84 +units=m +no_defs ') for _ in range(51,57)}
        zones = [str(int(((x+180)/6+1))) + 'N' for (x,y) in orgdefs]
        orgdefs = [p[int(((x+180)/6+1))](x,y) for (x,y) in orgdefs]

        self.orgdefs = {('%02d' % k):{'xy':v, 'zone':z} for k,v,z in zip(range(1,20), orgdefs, zones)}

    def level50k(self, v):
        return [(ord(p)-ord(o))*d for p,o,d in zip(v, 'KE', (30,40))], (30,40)
    def level5k(self, v):
        return [int(p)*d for p,d in zip(v, (3,4))], (3,4)
    def level2p5k(self, v):
        return {'1':(0,0), '2':(1.5,0), '3':(0,2),'4':(1.5,2)}[v], (1.5, 2)
    def level1k(self, v):
        return [p*q for p,q in zip([int(v[0]), ord(v[1]) - ord('A')], (.6, .8))], (.6,.8)
    def levelp5k(self, v):
        return [int(p)*d for p,d in zip(v, (.3,.4))], (.3, .4)



    def __call__(self, v, offset=True):
        """returns coords of ur and lr corner"""


        # split string
        ser, lv50k, lv = v[:2], v[2:4], v[4:]
        # get 平面直角座標系 origin and utm zone
        org, zon = self.orgdefs[ser].values()

        # decode first two levels
        lv50k, sz = self.level50k(lv50k)

        # decode last level
        if len(lv) == 0:
            lv5k, lv,sz = (0,0), (0,0), sz
            level = 50000

        else:
            lv5k, lv = lv[:2], lv[2:]
            lv5k, sz = self.level5k(lv5k)
            if len(lv) == 0:
                lv, sz = (0, 0), sz
                level = 5000
            elif len(lv) == 1:
                # 2.5k
                lv,sz = self.level2p5k(lv)
                level = 2500
            else:
                if lv[-1] in 'ABCDE':
                    # 1k
                    lv,sz = self.level1k(lv)
                    level = 1000
                else:
                    # .5k
                    lv, sz = self.levelp5k(lv)
                    level = 500

        # sum offsets
        ofs = [(lv50k[_] + lv5k[_] + lv[_]) for _ in (0,1)]

        # For offset and size, convert units from meters to km
        ofs = [ _ * 1000 for _ in ofs]
        sz = [ _ * 1000 for _ in sz]

        # so far, first dim is sourtherly, second dim is easterly
        # change this to first dim being easterly, seond dim northerly
        ul = [ofs[1], -ofs[0]]
        lr = [ofs[1] + sz[1], -ofs[0] - sz[0]]

        if offset:
            return (ser, ul,lr, level)
        else:

            ul = [o+_ for o,_ in zip(org, ul) ]
            lr = [o+_ for o,_ in zip(org, lr) ]
            return (zon, ul,lr, level)

decoder = Decoder()


def tester1():
    ex = ['09LD35', '09LD352', '09LD354E', '09LD3599']
#    print(decoder.orgdefs)
    print('distance from 平面直角座標系 origin: "座標系id", upper-left, lower-right')
    for x in ex:
        print(x, decoder(x, offset=True))
    print('distance from UTM origin')
    for x in ex:
        print(x, decoder(x, offset=False))
def tester2():
    ex = '''
09AA
09AA00
09AA001
09AA000A
09AA0000

09TH
09TH99
09TH991
09TH994
09TH994E
09TH9999

09KE
09KE00
09KE001
09KE000A
09KE0000
09LD3599

09LD352
09CG543
09CG3776
    '''.strip()

    for line in ex.split('\n'):
        cod = line.strip()
        if not len(cod): continue

        print(cod, decoder(cod))



if __name__ == '__main__':
    #tester1()
    #tester2()
    import sys
    cod = sys.argv[1]
    res = decoder(cod)
    print(cod, res)