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地图坐标转换(火星坐标系、百度坐标系、谷歌、腾讯、高德等坐标)

作者:互联网

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  1. 概念解释
    首先搞清楚什么是火星坐标?到底有哪些坐标体系?由来是怎样的?

1.1 名词解释
坐标系统:用于定位的系统,就跟二维笛卡尔坐标系统一样,一个点使用(x,y),就能确定该点在笛卡尔坐标系统中的唯一位置。这里讲的坐标系统,相对于笛卡尔坐标系统,要复杂许多,但作用却都是一样,主要用于定位,也就是精确地定位地表上的一点。
地理坐标系统:WGS84就是一种地理坐标系统。地理坐标坐标是对地球进行简单几何建模,比如将地球看成一个球体或者类球体,然后再将地表上点投影到该球面上形成的坐标就是地理坐标系统。WGS84就是定义了如何将地球抽象成球体或者类球体的规则。或者简单地来说,WGS84就是一堆参数,用于建立球体或者类球体,来近似地球。
投影坐标系统:由于地球是一个球状,所以一般将其某个区域投影在平面上,形成的坐标系称为投影坐标系。

1.2 简称解释
WGS84 :地理坐标系统,Google Earth和中国外的Google Map使用,另外,目前基本上所有定位空间位置的设备都使用这种坐标系统,例如手机的GPS系统。
GCJ-02:投影坐标系统,也就是我们平常所说的火星坐标系,Google Map中国、高德和腾讯好像使用,这个是中国自己在WGS84基础上加密而成,目的显而易见。
BD09:投影坐标系统,百度地图使用,在GCJ-02基础上二次加密而成。

国内各地图API坐标系统比较

API 坐标系
百度地图API 百度坐标
腾讯搜搜地图API 火星坐标
搜狐搜狗地图API 搜狗坐标
阿里云地图API 火星坐标
图吧MapBar地图API 图吧坐标
高德MapABC地图API 火星坐标
灵图51ditu地图API 火星坐标
2. 转换方法
在我们清楚这些名词意义、API所对应的坐标系之后,接下来就是找寻坐标系相互转换的方法了。
1.可以通过嗲用直接的算法来转换
2.可以通过Web API来转换
3.可以通过第三方SDK API来转换

2.1 通过算法转换
GPS.java

package com.itbird.myapplication;

/**
 * 坐标对象,由经纬度构成
 * Created by xfkang on 2018/3/28.
 */

public class GPS {
    private double lat;
    private double lon;

    public GPS(double lat, double lon) {
        this.lat = lat;
        this.lon = lon;
    }

    public double getLat() {
        return lat;
    }

    public void setLat(double lat) {
        this.lat = lat;
    }

    public double getLon() {
        return lon;
    }

    public void setLon(double lon) {
        this.lon = lon;
    }

    public String toString() {
        return "lat:" + lat + "," + "lon:" + lon;
    }
}

GPSConverterUtils.java

package com.itbird.myapplication;

/**
 * 坐标转换工具类
 * WGS84: Google Earth采用,Google Map中国范围外使用
 * GCJ02: 火星坐标系,中国国家测绘局制定的坐标系统,由WGS84机密后的坐标。Google Map中国和搜搜地图使用,高德
 * BD09:百度坐标,GCJ02机密后的坐标系
 * 搜狗坐标系,图吧坐标等,估计也是在GCJ02基础上加密而成的
 * Created by xfkang on 2018/3/28.
 */

public class GPSConverterUtils {
    public static final String BAIDU_LBS_TYPE = "bd09ll";
    public static double pi = 3.1415926535897932384626;
    public static double a = 6378245.0;
    public static double ee = 0.00669342162296594323;

    /**
     * 84 to 火星坐标系 (GCJ-02) World Geodetic System ==> Mars Geodetic System
     * @param lat
     * @param lon
     */
    public static GPS gps84_To_Gcj02(double lat, double lon) {
        if (outOfChina(lat, lon)) {
            return null;
        }
        double dLat = transformLat(lon - 105.0, lat - 35.0);
        double dLon = transformLon(lon - 105.0, lat - 35.0);
        double radLat = lat / 180.0 * pi;
        double magic = Math.sin(radLat);
        magic = 1 - ee * magic * magic;
        double sqrtMagic = Math.sqrt(magic);
        dLat = (dLat * 180.0) / ((a * (1 - ee)) / (magic * sqrtMagic) * pi);
        dLon = (dLon * 180.0) / (a / sqrtMagic * Math.cos(radLat) * pi);
        double mgLat = lat + dLat;
        double mgLon = lon + dLon;
        return new GPS(mgLat, mgLon);
    }

    /**
     * * 火星坐标系 (GCJ-02) to 84 * * @param lon * @param lat * @return
     */
    public static GPS gcj_To_Gps84(double lat, double lon) {
        GPS gps = transform(lat, lon);
        double lontitude = lon * 2 - gps.getLon();
        double latitude = lat * 2 - gps.getLat();
        return new GPS(latitude, lontitude);
    }

    /**
     * 火星坐标系 (GCJ-02) 与百度坐标系 (BD-09) 的转换算法 将 GCJ-02 坐标转换成 BD-09 坐标
     *
     * @param gg_lat
     * @param gg_lon
     */
    public static GPS gcj02_To_Bd09(double gg_lat, double gg_lon) {
        double x = gg_lon, y = gg_lat;
        double z = Math.sqrt(x * x + y * y) + 0.00002 * Math.sin(y * pi);
        double theta = Math.atan2(y, x) + 0.000003 * Math.cos(x * pi);
        double bd_lon = z * Math.cos(theta) + 0.0065;
        double bd_lat = z * Math.sin(theta) + 0.006;
        return new GPS(bd_lat, bd_lon);
    }

    /**
     * * 火星坐标系 (GCJ-02) 与百度坐标系 (BD-09) 的转换算法 * * 将 BD-09 坐标转换成GCJ-02 坐标 * * @param
     * bd_lat * @param bd_lon * @return
     */
    public static GPS bd09_To_Gcj02(double bd_lat, double bd_lon) {
        double x = bd_lon - 0.0065, y = bd_lat - 0.006;
        double z = Math.sqrt(x * x + y * y) - 0.00002 * Math.sin(y * pi);
        double theta = Math.atan2(y, x) - 0.000003 * Math.cos(x * pi);
        double gg_lon = z * Math.cos(theta);
        double gg_lat = z * Math.sin(theta);
        return new GPS(gg_lat, gg_lon);
    }

    /**
     * (BD-09)-->84
     * @param bd_lat
     * @param bd_lon
     * @return
     */
    public static GPS bd09_To_Gps84(double bd_lat, double bd_lon) {

        GPS gcj02 = bd09_To_Gcj02(bd_lat, bd_lon);
        GPS map84 = gcj_To_Gps84(gcj02.getLat(),
                gcj02.getLon());
        return map84;

    }

    /**
     * is or not outOfChina
     * @param lat
     * @param lon
     * @return
     */
    public static boolean outOfChina(double lat, double lon) {
        if (lon < 72.004 || lon > 137.8347)
            return true;
        if (lat < 0.8293 || lat > 55.8271)
            return true;
        return false;
    }

    public static GPS transform(double lat, double lon) {
        if (outOfChina(lat, lon)) {
            return new GPS(lat, lon);
        }
        double dLat = transformLat(lon - 105.0, lat - 35.0);
        double dLon = transformLon(lon - 105.0, lat - 35.0);
        double radLat = lat / 180.0 * pi;
        double magic = Math.sin(radLat);
        magic = 1 - ee * magic * magic;
        double sqrtMagic = Math.sqrt(magic);
        dLat = (dLat * 180.0) / ((a * (1 - ee)) / (magic * sqrtMagic) * pi);
        dLon = (dLon * 180.0) / (a / sqrtMagic * Math.cos(radLat) * pi);
        double mgLat = lat + dLat;
        double mgLon = lon + dLon;
        return new GPS(mgLat, mgLon);
    }

    public static double transformLat(double x, double y) {
        double ret = -100.0 + 2.0 * x + 3.0 * y + 0.2 * y * y + 0.1 * x * y
                + 0.2 * Math.sqrt(Math.abs(x));
        ret += (20.0 * Math.sin(6.0 * x * pi) + 20.0 * Math.sin(2.0 * x * pi)) * 2.0 / 3.0;
        ret += (20.0 * Math.sin(y * pi) + 40.0 * Math.sin(y / 3.0 * pi)) * 2.0 / 3.0;
        ret += (160.0 * Math.sin(y / 12.0 * pi) + 320 * Math.sin(y * pi / 30.0)) * 2.0 / 3.0;
        return ret;
    }


    public static double transformLon(double x, double y) {
        double ret = 300.0 + x + 2.0 * y + 0.1 * x * x + 0.1 * x * y + 0.1
                * Math.sqrt(Math.abs(x));
        ret += (20.0 * Math.sin(6.0 * x * pi) + 20.0 * Math.sin(2.0 * x * pi)) * 2.0 / 3.0;
        ret += (20.0 * Math.sin(x * pi) + 40.0 * Math.sin(x / 3.0 * pi)) * 2.0 / 3.0;
        ret += (150.0 * Math.sin(x / 12.0 * pi) + 300.0 * Math.sin(x / 30.0
                * pi)) * 2.0 / 3.0;
        return ret;
    }
}

2.2通过Web API转换
高德坐标转换Web API
在线api文档:http://lbs.amap.com/api/webservice/guide/api/convert/
适用场景:
为了使用高德服务,只支持将非高德坐标转换为高德坐标
使用说明:
第一步,申请”Web服务API”密钥(Key);
第二步,拼接HTTP请求URL,第一步申请的Key需作为必填参数一同发送;
第三步,接收HTTP请求返回的数据(JSON或XML格式),解析数据。
如无特殊声明,接口的输入参数和输出数据编码全部统一为UTF-8。
使用样例:
http://restapi.amap.com/v3/assistant/coordinate/convert?locations=116.481499,39.990475&coordsys=gps&output=xml&key=<用户的key>
高德坐标转换API使用样例.png
百度坐标转换Web API
在线api文档:http://lbsyun.baidu.com/index.php?title=webapi/guide/changeposition
适用场景:
支持多种坐标互相转换
百度坐标转换WebAPI.png
GPS坐标转换Web API
在线api文档:http://www.gpsspg.com/api/convert/latlng/
适用场景:
支持多种坐标互相转换
GPS坐标转换WebAPI.png
2.3通过SDK API转换
高德 sdk api 转换
在线api文档:http://lbs.amap.com/api/android-sdk/guide/computing-equipment/coordinate-transformation/
高德 sdk api 转换.png
百度 sdk api 转换
在线api文档:http://lbsyun.baidu.com/index.php?title=androidsdk/guide/tool/coordinate
百度 sdk api 转换.png
总结:
至此,几种地图坐标系由来介绍以及相互转换的几种方法已经介绍完毕,视情况选取自己项目适合的方法,完成坐标转换即可。

转载网址:https://www.jianshu.com/p/c39a2c72dc65?from=singlemessage

标签:double,lon,坐标系,坐标,lat,pi,高德,Math
来源: https://blog.csdn.net/lexiaowu/article/details/121898062