坐标系定义和相互转换算法

坐标系定义

WGS84坐标系：即地球坐标系，国际上通用的坐标系。Earth
GCJ02坐标系：即火星坐标系，WGS84坐标系经加密后的坐标系。Mars
BD09坐标系：即百度坐标系，GCJ02坐标系经加密后的坐标系。 Bd09

常见的api 返回的坐标系

百度地图api返回的是百度坐标（BD09）
高德，阿里云地图api 返回的都是火星坐标（常用）
腾讯搜搜地图API 火星坐标
灵图51ditu地图API 火星坐标（不常用）

坐标系转换算法

基本参数

private static double PI = Math.PI; // 圆周率
private static double AXIS = 6378245.0;  //轴
private static double OFFSET = 0.00669342162296594323;  //偏移量 (a^2 - b^2)
private static double X_PI = PI * 3000.0 / 180.0;

GCJ-02=>BD09 火星坐标系=>百度坐标系

    public static double[] gcj2BD09(double glat, double glon) {double x = glon;double y = glat;double[] latlon = new double[2];double z = Math.sqrt(x * x + y * y) + 0.00002 * Math.sin(y * X_PI);double theta = Math.atan2(y, x) + 0.000003 * Math.cos(x * X_PI);latlon[0] = z * Math.sin(theta) + 0.006;latlon[1] = z * Math.cos(theta) + 0.0065;return latlon;}

BD09=>GCJ-02 百度坐标系=>火星坐标系

 public static double[] bd092GCJ(double glat, double glon) {double x = glon - 0.0065;double y = glat - 0.006;double[] latlon = new double[2];double z = Math.sqrt(x * x + y * y) - 0.00002 * Math.sin(y * X_PI);double theta = Math.atan2(y, x) - 0.000003 * Math.cos(x * X_PI);latlon[0] = z * Math.sin(theta);latlon[1] = z * Math.cos(theta);return latlon;}

BD09=>WGS84 百度坐标系=>地球坐标系

 public static double[] bd092WGS(double glat, double glon) {double[] latlon = bd092GCJ(glat, glon);return gcj2WGS(latlon[0], latlon[1]);}

WGS84=>BD09 地球坐标系=>百度坐标系

 public static double[] wgs2BD09(double wgLat, double wgLon) {double[] latlon = wgs2GCJ(wgLat, wgLon);return gcj2BD09(latlon[0], latlon[1]);}

WGS84=>GCJ02 地球坐标系=>火星坐标系

public static double[] wgs2GCJ(double wgLat, double wgLon) {double[] latlon = new double[2];if (outOfChina(wgLat, wgLon)) {latlon[0] = wgLat;latlon[1] = wgLon;return latlon;}double[] deltaD = delta(wgLat, wgLon);latlon[0] = wgLat + deltaD[0];latlon[1] = wgLon + deltaD[1];return latlon;}

GCJ02=>WGS84 火星坐标系=>地球坐标系(粗略)

  public static double[] gcj2WGS(double glat, double glon) {double[] latlon = new double[2];if (outOfChina(glat, glon)) {latlon[0] = glat;latlon[1] = glon;return latlon;}double[] deltaD = delta(glat, glon);latlon[0] = glat - deltaD[0];latlon[1] = glon - deltaD[1];return latlon;}

GCJ02=>WGS84 火星坐标系=>地球坐标系（精确）

 public static double[] gcj2WGSExactly(double gcjLat, double gcjLon) {double initDelta = 0.01;double threshold = 0.000000001;double dLat = initDelta, dLon = initDelta;double mLat = gcjLat - dLat, mLon = gcjLon - dLon;double pLat = gcjLat + dLat, pLon = gcjLon + dLon;double wgsLat, wgsLon, i = 0;while (true) {wgsLat = (mLat + pLat) / 2;wgsLon = (mLon + pLon) / 2;double[] tmp = wgs2GCJ(wgsLat, wgsLon);dLat = tmp[0] - gcjLat;dLon = tmp[1] - gcjLon;if ((Math.abs(dLat) < threshold) && (Math.abs(dLon) < threshold))break;if (dLat > 0) pLat = wgsLat;else mLat = wgsLat;if (dLon > 0) pLon = wgsLon;else mLon = wgsLon;if (++i > 10000) break;}double[] latlon = new double[2];latlon[0] = wgsLat;latlon[1] = wgsLon;return latlon;}

两点之间距离

 public static double distance(double latA, double logA, double latB, double logB) {int earthR = 6371000;double x = Math.cos(latA * Math.PI / 180) * Math.cos(latB * Math.PI / 180) * Math.cos((logA - logB) * Math.PI / 180);double y = Math.sin(latA * Math.PI / 180) * Math.sin(latB * Math.PI / 180);double s = x + y;if (s > 1)s = 1;if (s < -1)s = -1;double alpha = Math.acos(s);double distance = alpha * earthR;return distance;}public static double[] delta(double wgLat, double wgLon) {double[] latlng = new double[2];double dLat = transformLat(wgLon - 105.0, wgLat - 35.0);double dLon = transformLon(wgLon - 105.0, wgLat - 35.0);double radLat = wgLat / 180.0 * PI;double magic = Math.sin(radLat);magic = 1 - OFFSET * magic * magic;double sqrtMagic = Math.sqrt(magic);dLat = (dLat * 180.0) / ((AXIS * (1 - OFFSET)) / (magic * sqrtMagic) * PI);dLon = (dLon * 180.0) / (AXIS / sqrtMagic * Math.cos(radLat) * PI);latlng[0] = dLat;latlng[1] = dLon;return latlng;}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 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;}

坐标加密算法

通常情况下，我们通过高德定位拿到的坐标不能直接使用，需要做一定的转换之后才能与地图服务坐标（argic）匹配，才能使用一些地图服务的操作，否则坐标对不上，地图服务引擎获取到的数据都不对的。一般我们使用以下四种（标准转标准、四参数、七参数、高斯正算）的其中一种。

高德定位方法回调后，我们拿到对应的坐标进行加密处理

  public void onLocationChanged(AMapLocation aMapLocation){if (aMapLocation == null)return;GpsWgs gpsWgs = getLocation(aMapLocation);}

标准转标准

主要参数：
//目标坐标系（）private int targetSpatialReference = 2437;
//使用方式 （4326是WGS84 参考坐标系）
point = (Point) GeometryEngine.project(new Point(Lon, Lat), SpatialReference.create(4326), SpatialReference.create(targetSpatialReference));

四参数

//主要的参数
//坐标系private SpatialReference spatialReference;//四参数private double k;private double red;private double dx;private double dy;//x偏移量private double offsetX;//y偏移量private double offsetY;//方法调用  public Point FourParamConfigLocation(GpsWgs gpsWgs){Point mapPoint;// double[] xy1 = GaosiTool.GaussPositive_Du(gpsWgs.getWgLat(),gpsWgs.getWgLon(), mFourParamConfig.getCentralMeridian());double dx = mFourParamConfig.getDx();double dy = mFourParamConfig.getDy();double red = mFourParamConfig.getRed();double k = mFourParamConfig.getK();double x_put = xy1[0];double y_put = xy1[1];double x_out = x_put * k * Math.cos(red / 180 * Math.PI) - y_put * k * Math.sin(red / 180 * Math.PI) + dx;double y_out = x_put * k * Math.sin(red / 180 * Math.PI) + y_put * k * Math.cos(red / 180 * Math.PI) + dy;mapPoint=new Point(x_out,y_out);mapPoint=movePoints(mapPoint);//如果发现位子不准，可以微调坐标进行校准Log.e("point","X坐标：" + x_out + "\n" + "Y坐标：" + y_out);mapPoint = this.transfer(xy1[0], xy1[1], this.mFourParamConfig.getK(), this.mFourParamConfig.getRed(), this.mFourParamConfig.getDx(), this.mFourParamConfig.getDy());return mapPoint;}

七参数

// 七参数主要参数protected double XT = 0.0;protected double YT = 0.0;protected double ZT = 0.0;protected double XR = 0.0;protected double YR = 0.0;protected double ZR = 0.0;protected double K = 0.0;// 长轴，短轴，扁率protected double _a = 0.0;protected double _b = 0.0;protected double _f = 0.0;protected double _e = 0.0;// 带宽protected double _beltWidth = 0.0;//主要实现方法coordChangeToolpublic double[] coordChangeTool(double L, double B, double H) {//初始化数组double[] xy = new double[2];//获取84经纬度和高度this.B_put = B;this.L_put = L;this.H_put = H;//用七参数配置进行赋值this.middleline = _iConversion.MERIDIAN;this.zonewide = (int) _iConversion._beltWidth;this.Px = _iConversion.XT;this.Py = _iConversion.YT;this.Pz = _iConversion.ZT;this.Rx = _iConversion.XR;this.Ry = _iConversion.YR;this.Rz = _iConversion.ZR;this.K = _iConversion.K;_a = _iConversion._a;_b = _iConversion._b;_f = (1 /_iConversion._e);double _e = 1 / _f;//计算参数//计算椭球第一偏心率e_84 = 2 * f_84 - f_84 * f_84; //(a*a-b*b)/(a*a)//计算参考椭球的第一偏心率-ee1_54 = 2 * _f - _f * _f;//计算参考椭球的第二偏心率-e'e2_54 = Math.pow(Math.sqrt(Math.pow(_a, 2) - Math.pow(_b, 2)) / _b, 2);// 计算第一偏心率的平方ee = (2 * _e - 1) / _e / _e;// 计算第二偏心率的平方ee2 = ee / (1 - ee);//84转54BLH_84To_XYZ_84(B_put, L_put, H_put);XYZ_84To_XYZ_54(X_84, Y_84, Z_84);XYZ_54_BLH_54(X_54, Y_54, Z_54);//54转80//设置高斯椭球参数为西安80椭球参数
//        SevenGaosiTool.xian_80();SevenGaosiTool.getReset(_a,ee,0);//按制定中央经线进行高斯投影SevenGaosiTool.GaussPositive_Du(B_54,L_54,middleline);//最终结果坐标xy[0] = SevenGaosiTool.getYy();xy[1] = SevenGaosiTool.getXx();return xy;}

高斯正算

 高斯正算主要参数 //中央经线private double centralMeridian = 120;//椭球参数（高斯正算使用）static double LongHalfShaft = 6378137;static double firstEccentricitySquared = 0.006694380022900787;//使用方式GaosiTool.setA(LongHalfShaft);GaosiTool.setE2(firstEccentricitySquared);double[] xy1 = GaosiTool.GaussPositive_Du(Lat, Lon, centralMeridian);point = new Point(xy1[1], xy1[0]);// 主要核心算法public static double[] GaussPositive_Du(double B, double L, double L0){double[] xy = new double[2];reset();double X, t, N, h2, l, m;double Bdu, Ldu;Bdu =B;Ldu =L;B = Bdu * PI / 180.0;L = Ldu * PI / 180.0;l = L - L0 * PI / 180;X = a0 * B - Math.sin(B) * Math.cos(B) * ((a2 - a4 + a6) + (2 * a4 - 16.0 / 3.0 * a6) * Math.sin(B) * Math.sin(B) + 16.0 / 3.0 * a6 * Math.pow(Math.sin(B), 4)) + a8 / 8.0 * Math.sin(8 * B);t = Math.tan(B);h2 = e2 / (1 - e2) * Math.cos(B) * Math.cos(B);N = a / Math.sqrt(1 - e2 * Math.sin(B) * Math.sin(B));m = Math.cos(B) * l;xx = X + N * t * ((0.5 + (1.0 / 24.0 * (5 - t * t + 9 * h2 + 4 * h2 * h2) + 1.0 / 720.0 * (61 - 58 * t * t + Math.pow(t, 4)) * m * m) * m * m) * m * m);yy = N * ((1 + (1.0 / 6.0 * (1 - t * t + h2) + 1.0 / 120.0 * (5 - 18 * t * t + Math.pow(t, 4) + 14 * h2 - 58 * h2 * t * t) * m * m) * m * m) * m);yy = yy + 500000;xy[0]=xx;xy[1]=yy;return xy;}

参考坐标系WKID查询

查询网站

当你需要用到一个标准坐标系，但是不知道他的编号时从这里找，常用的：4326是84,4490是国家2000，4549是平面的国家2000中央经线120度的，2437是北京54中央经线120度的，2385是西安80中央经线120度的，3857是墨卡托投影的84坐标系（在线高德地图和在线百度地图）就可以使用上面的网址查询。

坐标系定义和相互转换算法相关推荐

GIS中的坐标系定义与转换
GIS中的坐标系定义与转换青岛海洋地质研究所戴勤奋 2002-3-27 14:22:47 ----------------------------------------------------- ...
GIS中的坐标系定义与转换【转】
1. 椭球体.基准面及地图投影 GIS中的坐标系定义是GIS系统的基础,正确定义GIS系统的坐标系非常重要.GIS中的坐标系定义由基准面和地图投影两组参数确定,而基准面的定义则由特定椭球体及其对 ...
ArcGIS中的坐标系定义与转换 (转载）
原文:ArcGIS中的坐标系定义与转换 (转载) 1.基准面概念: GIS中的坐标系定义由基准面和地图投影两组参数确定,而基准面的定义则由特定椭球体及其对应的转换参数确定,因此欲正确定义GIS系统坐 ...
车载GNSS/INS/LiDAR坐标系定义与理解
目录一.基本坐标系 1.1 地心惯性坐标系(Inertial coordinate system,i系) 1.2 地心地固坐标系(Earth-Centered, Earth-Fixed,e系) 1. ...
国内主要地图瓦片坐标系定义及计算原理
国内主要地图瓦片坐标系定义及计算原理作者 CntChen 关注 2016.05.10 20:05* 字数 3144 阅读 1571评论 0喜欢 9 本文将介绍瓦片坐标相关知识,并提供高德地图.百度地 ...
无人机坐标系定义与转换
[x]作者简介:热爱科研的无人机(机器人)导航.制导.控制开发者. 如有错误,请指正,不吝感谢! 1.前言我们在研究无人机.机器人.无人车等相关领域的导航.制导与控制算法时,需要了解各个坐标系的定义 ...
常用正则表达式新旧身份证合法性验证及相互转换算法
关键字:正则表达式模式匹配 Javascript 摘要:收集一些常用的正则表达式. 正则表达式用于字符串处理,表单验证等场合,实用高效,但用到时总是不太把握,以致往往要上网查一番.我将一些常用的表 ...
常用的几种在线地图（天地图、百度地图、高德地图）坐标系之间的转换算法
1.首先弄明白几种在线地图的坐标系: (1)天地图:CGCS2000,2000国家大地坐标系:我们其实很多时候直接用WGS84的坐标来代替CGCS2000坐标.因为CGCS2000的定义与WGS84实 ...
gps84转换gcj02公式_地球坐标系 (WGS-84) 相互转火星坐标系 (GCJ-02) 的转换算法
import java.util.HashMap; import java.util.Map; /** * 地球坐标系 (WGS-84) 相互转火星坐标系 (GCJ-02) 的转换算法 * * @au ...