「博客搬家」 原地址: CSDN 原發表時間: 2016-04-15

本文由文末的參考鏈接整理、整合、修改而成

1. 電子地圖坐標系統簡介

• WGS-84 坐標系：即地球坐標系，國際經緯度坐標標準
• GCJ-02 坐標系：即火星坐標系，WGS84 坐標系經加密后的坐標系，國測局制定。
• BD-09 坐標系：即百度坐標系，GCJ02 坐標系經加密后的坐標系。

GCJ-02 坐標系統，就是在標準的 WGS-84 坐標系統上進行了人為的偏移，比如 Google 地圖、騰訊 SOSO 地圖等就是直接使用了國家 GCJ-02 坐標系統，我們有一個不成文的說法，前者叫地球坐標，后者叫火星坐標，并且，火星坐標是無法轉換成地球坐標的「網上雖然有一定的方法，但基本上都是基于偏移數據庫，精度較高的數據庫需要購買，當然這都是一種破解手段」。

所有的電子地圖、導航設備，都需要加入國家保密插件。第一步，地圖公司測繪地圖，測繪完成后，送到國家測繪局，將真實坐標的電子地圖，加密成“火星坐標”，這樣的地圖才是可以出版和發布的，然后才可以讓 GPS 公司處理。第二步，所有的 GPS 公司，只要需要汽車導航的，需要用到導航電子地圖的，都需要在軟件中加入國家保密算法，將 COM 口讀出來的真實的坐標信號，加密轉換成國家要求的保密的坐標。這樣，GPS 導航儀和導航電子地圖就可以完全匹配，GPS 也就可以正常工作了。

• 注1：百度地圖使用百度坐標，支持從地球坐標和火星坐標導入成百度坐標，但無法導出。并且批量坐標轉換一次只能轉換20個(待驗證)。
• 注2：搜狗地圖支持直接顯示地球坐標，支持地球坐標、火星坐標、百度坐標導入成搜狗坐標，同樣，搜狗坐標也無法導出。

說完坐標系統，我們自然能夠知道這里的問題，通過以下問題，來說說我對此的研究。

2、各個坐標系的相互轉換

2.1 火星坐標系「GCJ-02」與百度坐標系「BD-09」的轉換算法

其中 bd_encrypt 將 GCJ-02 坐標轉換成 BD-09 坐標， bd_decrypt 反之。

void bd_encrypt(double gg_lat, double gg_lon, double &bd_lat, double &bd_lon)  
{  
    double x = gg_lon, y = gg_lat;  
    double z = sqrt(x * x + y * y) + 0.00002 * sin(y * x_pi);  
    double theta = atan2(y, x) + 0.000003 * cos(x * x_pi);  
    bd_lon = z * cos(theta) + 0.0065;  
    bd_lat = z * sin(theta) + 0.006;  
}  
void bd_decrypt(double bd_lat, double bd_lon, double &gg_lat, double &gg_lon)  
{  
    double x = bd_lon - 0.0065, y = bd_lat - 0.006;  
    double z = sqrt(x * x + y * y) - 0.00002 * sin(y * x_pi);  
    double theta = atan2(y, x) - 0.000003 * cos(x * x_pi);  
    gg_lon = z * cos(theta);  
    gg_lat = z * sin(theta);  
}  

2.2 地球坐標系「WGS-84」到火星坐標系「GCJ-02」的轉換算法

WGS-84 到 GCJ-02 的轉換「即 GPS 加偏」算法

using System;   
namespace Navi  
{  
    class EvilTransform  
    {  
        const double pi = 3.14159265358979324;  
        //   
        // Krasovsky 1940   
        //   
        // a = 6378245.0, 1/f = 298.3   
        // b = a * (1 - f)   
        // ee = (a^2 - b^2) / a^2;   
        const double a = 6378245.0;  
        const double ee = 0.00669342162296594323;  
        //   
        // World Geodetic System ==> Mars Geodetic System   
        public static void transform(double wgLat, double wgLon, out double mgLat, out double mgLon)  
        {  
            if (outOfChina(wgLat, wgLon))  
            {  
                mgLat = wgLat;  
                mgLon = wgLon;  
                return;  
            }  
            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 - 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);  
            mgLat = wgLat + dLat;  
            mgLon = wgLon + dLon;  
        }  
        static bool 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;  
        }  
        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;  
        }  
        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;  
        }  
    }  
}  

以上參考自：http://www.xue5.com/Mobile/iOS/679842.html

2.3 百度在線轉換API

http://api.map.baidu.com/ag/coord/convert?from=0&to=4&x=longitude&y=latitude
from: 來源坐標系「0 表示 WGS-84 坐標；2 表示GCJ-02 坐標」
to: 轉換后的坐標「4 表示 BD-09 坐標，即百度地圖使用的行」
x: 經度
y: 緯度

請求之后會返回一串 Json

{  
    "error":0,  
    "x":"MTIxLjUwMDIyODIxNDk2",  
    "y":"MzEuMjM1ODUwMjYwMTE3"  
}  
error：是結果是否出錯標志位，0 表示成功
x: 坐標系 2 時為經度，4 時為緯度(Base64編碼)
y: 坐標系 4 時為經度，2 時為緯度(Base64編碼)

什么情況，經緯度居然還加密？那接下來也只好見招拆招了

import java.io.BufferedReader;  
import java.io.IOException;  
import java.io.InputStream;  
import java.io.InputStreamReader;  
import java.io.OutputStreamWriter;  
import java.net.URL;  
import java.net.URLConnection;  
import com.sun.org.apache.xerces.internal.impl.dv.util.Base64;  
public class BaiduAPIConverter extends Thread {  
  public static void testPost(String x, String y) throws IOException {  
    try {  
      URL url = new URL("http://api.map.baidu.com/ag/coord/convert?from=2&to=4&x="+ x + "&y=" + y);  
      URLConnection connection = url.openConnection();  
      connection.setDoOutput(true);  
      OutputStreamWriter out = new OutputStreamWriter(connection.getOutputStream(), "utf-8");  
      // remember to clean up   
      out.flush();  
      out.close();  
      // 一旦發送成功，用以下方法就可以得到服務器的回應：   
      String sCurrentLine, sTotalString;  
      sCurrentLine = sTotalString = "";  
      InputStream l_urlStream;  
      l_urlStream = connection.getInputStream();  
      BufferedReader l_reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(l_urlStream));  
      while ((sCurrentLine = l_reader.readLine()) != null) {  
        if (!sCurrentLine.equals(""))  
          sTotalString += sCurrentLine;  
      }  
      sTotalString = sTotalString.substring(1, sTotalString.length() - 1);  
      String[] results = sTotalString.split("\\,");  
      if (results.length == 3) {  
        if (results[0].split("\\:")[1].equals("0")) {  
          String mapX = results[1].split("\\:")[1];  
          String mapY = results[2].split("\\:")[1];  
          mapX = mapX.substring(1, mapX.length() - 1);  
          mapY = mapY.substring(1, mapY.length() - 1);  
          mapX = new String(Base64.decode(mapX));  
          mapY = new String(Base64.decode(mapY));  
          System.out.println("\t" + mapX + "\t" + mapY);  
        }  
      }  
     sleep(10000);  
    } catch (InterruptedException e) {  
      // TODO Auto-generated catch block   
      e.printStackTrace();  
    }  
  }  
  /** 
   * @param args 
   * @throws IOException 
   */  
  public static void main(String[] args) throws IOException {  
    testPost("120.151379", "30.184678");  
    System.out.println("ok");  
  }  
}  

到這里也差不多好了，主要的代碼都寫出來了，其他的您就自己寫吧。
以上參考自：http://scalpel.me/archives/136

2.4 百度內置轉換方法，可以不局限于百度定位 SDK

在百度地圖中取得 WGS-84 坐標，調用如下方法：

BMapManager.getLocationManager().setLocationCoordinateType(MKLocationManager.MK_COORDINATE_WGS84);

這樣從百度 API 中取得的坐標就是 WGS-84 了，可是這種坐標如果顯示到百度地圖上就會偏移，也就是說取出一個坐標，原封不動的顯示上去就偏移了，所以為了顯示也是正常就需要在繪制到百度地圖上之前轉換成 BD-09 。
轉換成 BD-09，調用方法：

GeoPoint wgs84;
GeoPoint bd09= CoordinateConvert.bundleDecode(CoordinateConvert.fromWgs84ToBaidu(wgs84))；

這里實在不明白為何要設計成 CoordinateConvert.fromWgs84ToBaidu(wgs84) 返回了一個 Bundle，所以還需要 CoordinateConvert.bundleDecode() 再轉成 GeoPoint 。

3. 參考文章

1. 國內各地圖API坐標系統比較與轉換
2. 關于百度地圖坐標轉換接口的研究
3. 構建自己的百度地圖坐標糾偏數據庫
4. GPS糾偏算法，適用于google,高德體系的地圖