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84坐标系、02坐标系、百度坐标之间相互转换算法

2023-06-11 682
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简介： 最近有同学反馈之前的坐标系转换有问题，对之前的工具类进行了修正。 一、地图坐标转换java工具类 包含84坐标系、02坐标系、百度地图、高德地图、腾讯地图坐标之间相互转换的算法wgs84ToGcj02：将 WGS84 坐标系下的经纬度转换为 GCJ02 坐标系下的经纬度。gcj02ToWgs84：将 GCJ02 坐标系下的经纬度转换为 WGS84 坐标系下的经纬度。gcj02ToBd09：将 GCJ02 坐标系下的经纬度转换为 BD09 坐标系下的经纬度。bd09ToGcj02：将 BD09 坐标系下的经纬度转换为 GCJ02 坐标系下的经纬度。

一、地图坐标转换java工具类        

包含84坐标系、02坐标系、百度地图、高德地图、腾讯地图坐标之间相互转换的算法

wgs84ToGcj02：将 WGS84 坐标系下的经纬度转换为 GCJ02 坐标系下的经纬度。

gcj02ToWgs84：将 GCJ02 坐标系下的经纬度转换为 WGS84 坐标系下的经纬度。

gcj02ToBd09：将 GCJ02 坐标系下的经纬度转换为 BD09 坐标系下的经纬度。

bd09ToGcj02：将 BD09 坐标系下的经纬度转换为 GCJ02 坐标系下的经纬度。

gcj02ToQQ：将 GCJ02 坐标系下的经纬度转换为腾讯坐标系（QQ）下的经纬度。

qqToGcj02：将腾讯坐标系（QQ）下的经纬度转换为 GCJ02 坐标系下的经纬度。

import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
public class CoordinateConversionUtils {
    private static final double EARTH_RADIUS = 6378137; // 地球半径，单位：米
    private static final double X_PI = Math.PI * 3000.0 / 180.0;
    private static final double A = 6378245.0;
    private static final double EE = 0.00669342162296594323;
    /**
     * 将84坐标系（WGS84）转换为02坐标系（GCJ02）
     *
     * @param lng 经度
     * @param lat 纬度
     * @return 转换后的经纬度
     */
    public static JSONObject wgs84ToGcj02(double lng, double lat) {
        JSONObject result = new JSONObject();
        if (outOfChina(lng, lat)) {
            result.put("lng", lng);
            result.put("lat", lat);
            return result;
        }
        double dLat = transformLat(lng - 105.0, lat - 35.0);
        double dLng = transformLng(lng - 105.0, lat - 35.0);
        double radLat = lat / 180.0 * Math.PI;
        double magic = Math.sin(radLat);
        magic = 1 - EE * magic * magic;
        double sqrtMagic = Math.sqrt(magic);
        dLat = (dLat * 180.0) / ((EARTH_RADIUS * (1 - EE)) / (magic * sqrtMagic) * Math.PI);
        dLng = (dLng * 180.0) / (EARTH_RADIUS / sqrtMagic * Math.cos(radLat) * Math.PI);
        double mgLat = lat + dLat;
        double mgLng = lng + dLng;
        result.put("lng", mgLng);
        result.put("lat", mgLat);
        return result;
    }
    /**
     * 将02坐标系（GCJ02）转换为84坐标系（WGS84）
     *
     * @param lng 经度
     * @param lat 纬度
     * @return 转换后的经纬度
     */
    public static JSONObject gcj02ToWgs84(double lng, double lat) {
        JSONObject result = new JSONObject();
        if (outOfChina(lng, lat)) {
            result.put("lng", lng);
            result.put("lat", lat);
            return result;
        }
        double dLat = transformLat(lng - 105.0, lat - 35.0);
        double dLng = transformLng(lng - 105.0, lat - 35.0);
        double radLat = lat / 180.0 * Math.PI;
        double magic = Math.sin(radLat);
        magic = 1 - EE * magic * magic;
        double sqrtMagic = Math.sqrt(magic);
        dLat = (dLat * 180.0) / ((EARTH_RADIUS * (1 - EE)) / (magic * sqrtMagic) * Math.PI);
        dLng = (dLng * 180.0) / (EARTH_RADIUS / sqrtMagic * Math.cos(radLat) * Math.PI);
        double mgLat = lat + dLat;
        double mgLng = lng + dLng;
        result.put("lng", lng * 2 - mgLng);
        result.put("lat", lat * 2 - mgLat);
        return result;
    }
    /**
     * 将02坐标系（GCJ02）转换为百度坐标系（BD09）
     *
     * @param lng 经度
     * @param lat 纬度
     * @return 转换后的经纬度
     */
    public static JSONObject gcj02ToBd09(double lng, double lat) {
        JSONObject result = new JSONObject();
        double z = Math.sqrt(lng * lng + lat * lat) + 0.00002 * Math.sin(lat * X_PI);
        double theta = Math.atan2(lat, lng) + 0.000003 * Math.cos(lng * X_PI);
        double bdLng = z * Math.cos(theta) + 0.0065;
        double bdLat = z * Math.sin(theta) + 0.006;
        result.put("lng", bdLng);
        result.put("lat", bdLat);
        return result;
    }
    /**
     * 将百度坐标系（BD09）转换为02坐标系（GCJ02）
     *
     * @param lng 经度
     * @param lat 纬度
     * @return 转换后的经纬度
     */
    public static JSONObject bd09ToGcj02(double lng, double lat) {
        JSONObject result = new JSONObject();
        double x = lng - 0.0065, y = lat - 0.006;
        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);
        double gcjLng = z * Math.cos(theta);
        double gcjLat = z * Math.sin(theta);
        result.put("lng", gcjLng);
        result.put("lat", gcjLat);
        return result;
    }
    /**
     * 将02坐标系（GCJ02）转换为腾讯坐标系（QQ）
     *
     * @param lng 经度
     * @param lat 纬度
     * @return 转换后的经纬度
     */
    public static JSONObject gcj02ToQQ(double lng, double lat) {
        JSONObject result = new JSONObject();
        double x = lng;
        double y = lat;
        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);
        double qqLng = z * Math.cos(theta) + 0.00330;
        double qqLat = z * Math.sin(theta) + 0.00150;
        result.put("lng", qqLng);
        result.put("lat", qqLat);
        return result;
    }
    /**
     * 将腾讯坐标系（QQ）转换为02坐标系（GCJ02）
     *
     * @param lng 经度
     * @param lat 纬度
     * @return 转换后的经纬度
     */
    public static JSONObject qqToGcj02(double lng, double lat) {
        JSONObject result = new JSONObject();
        double x = lng - 0.00330;
        double y = lat - 0.00150;
        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);
        double gcjLng = z * Math.cos(theta);
        double gcjLat = z * Math.sin(theta);
        result.put("lng", gcjLng);
        result.put("lat", gcjLat);
        return result;
    }
    /**
     * 判断是否超出中国范围
     *
     * @param lng 经度
     * @param lat 纬度
     * @return 是否超出中国范围
     */
    private static boolean outOfChina(double lng, double lat) {
        return lng < 72.004 || lng > 137.8347 || lat < 0.8293 || lat > 55.8271;
    }
    /**
     * 转换经度
     *
     * @param lng 经度
     * @param lat 纬度
     * @return 转换后的经度
     */
    private static double transformLng(double lng, double lat) {
        double ret = 300.0 + lng + 2.0 * lat + 0.1 * lng * lng + 0.1 * lng * lat + 0.1 * Math.sqrt(Math.abs(lng));
        ret += (20.0 * Math.sin(6.0 * lng * Math.PI) + 20.0 * Math.sin(2.0 * lng * Math.PI)) * 2.0 / 3.0;
        ret += (20.0 * Math.sin(lng * Math.PI) + 40.0 * Math.sin(lng / 3.0 * Math.PI)) * 2.0 / 3.0;
        ret += (150.0 * Math.sin(lng / 12.0 * Math.PI) + 300.0 * Math.sin(lng / 30.0 * Math.PI)) * 2.0 / 3.0;
        return ret;
    }
    /**
     * 转换纬度
     *
     * @param
* lat 纬度
     * @return 转换后的纬度
     */
    private static double transformLat(double lng, double lat) {
            double ret = -100.0 + 2.0 * lng + 3.0 * lat + 0.2 * lat * lat + 0.1 * lng * lat + 0.2 * Math.sqrt(Math.abs(lng));
        ret += (20.0 * Math.sin(6.0 * lng * Math.PI) + 20.0 * Math.sin(2.0 * lng * Math.PI)) * 2.0 / 3.0;
        ret += (20.0 * Math.sin(lat * Math.PI) + 40.0 * Math.sin(lat / 3.0 * Math.PI)) * 2.0 / 3.0;
        ret += (160.0 * Math.sin(lat / 12.0 * Math.PI) + 320 * Math.sin(lat / 30.0 * Math.PI)) * 2.0 / 3.0;
        return ret;
    }
}

wgs84ToGcj02` 和 `gcj02ToWgs84` 方法采用了经典的坐标转换算法，即将 WGS84 坐标系下的经纬度转换为火星坐标系（GCJ02 坐标系）下的经纬度，或将火星坐标系下的经纬度转换为 WGS84 坐标系下的经纬度。这两个方法的转换精度较高，适用于绝大部分场景。

`gcj02ToBd09` 和 `bd09ToGcj02` 方法分别实现了 GCJ02 坐标系和 BD09 坐标系之间的转换，这两种坐标系都是由中国的地图服务提供商所定义的，因此在国内的地图服务中比较常见。

`gcj02ToQQ` 和 `qqToGcj02` 方法分别实现了 GCJ02 坐标系和腾讯坐标系（QQ）之间的转换，QQ 坐标系是腾讯地图特有的一种坐标系，因此在使用腾讯地图时比较有用。

以上方法可以满足大部分常见的坐标转换需求，但在一些特殊情况下可能会存在一定的误差。如需更高精度的坐标转换算法，可以参考一些开源的第三方库，如 Proj4J、Geotools 等。

二、JavaScript 实现

       84坐标系、02坐标系、百度坐标之间相互转换算法

/**
 * 提供了百度坐标（BD09）、国测局坐标（火星坐标，GCJ02）、和WGS84坐标系之间的转换
 */
//UMD魔法代码
// if the module has no dependencies, the above pattern can be simplified to
(function (root, factory) {
  if (typeof define === 'function' && define.amd) {
    // AMD. Register as an anonymous module.
    define([], factory);
  } else if (typeof module === 'object' && module.exports) {
    // Node. Does not work with strict CommonJS, but
    // only CommonJS-like environments that support module.exports,
    // like Node.
    module.exports = factory();
  } else {
    // Browser globals (root is window)
    root.coordtransform = factory();
  }
}(this, function () {
  //定义一些常量
  var x_PI = 3.14159265358979324 * 3000.0 / 180.0;
  var PI = 3.1415926535897932384626;
  var a = 6378245.0;
  var ee = 0.00669342162296594323;
  /**
   * 百度坐标系 (BD-09) 与 火星坐标系 (GCJ-02)的转换
   * 即 百度 转 谷歌、高德
   * @param bd_lon
   * @param bd_lat
   * @returns {*[]}
   */
  var bd09togcj02 = function bd09togcj02(bd_lon, bd_lat) {
    var bd_lon = +bd_lon;
    var bd_lat = +bd_lat;
    var x = bd_lon - 0.0065;
    var y = bd_lat - 0.006;
    var z = Math.sqrt(x * x + y * y) - 0.00002 * Math.sin(y * x_PI);
    var theta = Math.atan2(y, x) - 0.000003 * Math.cos(x * x_PI);
    var gg_lng = z * Math.cos(theta);
    var gg_lat = z * Math.sin(theta);
    return [gg_lng, gg_lat]
  };
  /**
   * 火星坐标系 (GCJ-02) 与百度坐标系 (BD-09) 的转换
   * 即谷歌、高德 转 百度
   * @param lng
   * @param lat
   * @returns {*[]}
   */
  var gcj02tobd09 = function gcj02tobd09(lng, lat) {
    var lat = +lat;
    var lng = +lng;
    var z = Math.sqrt(lng * lng + lat * lat) + 0.00002 * Math.sin(lat * x_PI);
    var theta = Math.atan2(lat, lng) + 0.000003 * Math.cos(lng * x_PI);
    var bd_lng = z * Math.cos(theta) + 0.0065;
    var bd_lat = z * Math.sin(theta) + 0.006;
    return [bd_lng, bd_lat]
  };
  /**
   * WGS84转GCj02
   * @param lng
   * @param lat
   * @returns {*[]}
   */
  var wgs84togcj02 = function wgs84togcj02(lng, lat) {
    var lat = +lat;
    var lng = +lng;
    if (out_of_china(lng, lat)) {
      return [lng, lat]
    } else {
      var dlat = transformlat(lng - 105.0, lat - 35.0);
      var dlng = transformlng(lng - 105.0, lat - 35.0);
      var radlat = lat / 180.0 * PI;
      var magic = Math.sin(radlat);
      magic = 1 - ee * magic * magic;
      var sqrtmagic = Math.sqrt(magic);
      dlat = (dlat * 180.0) / ((a * (1 - ee)) / (magic * sqrtmagic) * PI);
      dlng = (dlng * 180.0) / (a / sqrtmagic * Math.cos(radlat) * PI);
      var mglat = lat + dlat;
      var mglng = lng + dlng;
      return [mglng, mglat]
    }
  };
  /**
   * GCJ02 转换为 WGS84
   * @param lng
   * @param lat
   * @returns {*[]}
   */
  var gcj02towgs84 = function gcj02towgs84(lng, lat) {
    var lat = +lat;
    var lng = +lng;
    if (out_of_china(lng, lat)) {
      return [lng, lat]
    } else {
      var dlat = transformlat(lng - 105.0, lat - 35.0);
      var dlng = transformlng(lng - 105.0, lat - 35.0);
      var radlat = lat / 180.0 * PI;
      var magic = Math.sin(radlat);
      magic = 1 - ee * magic * magic;
      var sqrtmagic = Math.sqrt(magic);
      dlat = (dlat * 180.0) / ((a * (1 - ee)) / (magic * sqrtmagic) * PI);
      dlng = (dlng * 180.0) / (a / sqrtmagic * Math.cos(radlat) * PI);
      var mglat = lat + dlat;
      var mglng = lng + dlng;
      return [lng * 2 - mglng, lat * 2 - mglat]
    }
  };
  var transformlat = function transformlat(lng, lat) {
    var lat = +lat;
    var lng = +lng;
    var ret = -100.0 + 2.0 * lng + 3.0 * lat + 0.2 * lat * lat + 0.1 * lng * lat + 0.2 * Math.sqrt(Math.abs(lng));
    ret += (20.0 * Math.sin(6.0 * lng * PI) + 20.0 * Math.sin(2.0 * lng * PI)) * 2.0 / 3.0;
    ret += (20.0 * Math.sin(lat * PI) + 40.0 * Math.sin(lat / 3.0 * PI)) * 2.0 / 3.0;
    ret += (160.0 * Math.sin(lat / 12.0 * PI) + 320 * Math.sin(lat * PI / 30.0)) * 2.0 / 3.0;
    return ret
  };
  var transformlng = function transformlng(lng, lat) {
    var lat = +lat;
    var lng = +lng;
    var ret = 300.0 + lng + 2.0 * lat + 0.1 * lng * lng + 0.1 * lng * lat + 0.1 * Math.sqrt(Math.abs(lng));
    ret += (20.0 * Math.sin(6.0 * lng * PI) + 20.0 * Math.sin(2.0 * lng * PI)) * 2.0 / 3.0;
    ret += (20.0 * Math.sin(lng * PI) + 40.0 * Math.sin(lng / 3.0 * PI)) * 2.0 / 3.0;
    ret += (150.0 * Math.sin(lng / 12.0 * PI) + 300.0 * Math.sin(lng / 30.0 * PI)) * 2.0 / 3.0;
    return ret
  };
  /**
   * 判断是否在国内，不在国内则不做偏移
   * @param lng
   * @param lat
   * @returns {boolean}
   */
  var out_of_china = function out_of_china(lng, lat) {
    var lat = +lat;
    var lng = +lng;
    // 纬度3.86~53.55,经度73.66~135.05 
    return !(lng > 73.66 && lng < 135.05 && lat > 3.86 && lat < 53.55);
  };
  return {
    bd09togcj02: bd09togcj02,
    gcj02tobd09: gcj02tobd09,
    wgs84togcj02: wgs84togcj02,
    gcj02towgs84: gcj02towgs84
  }
}));

8a321a19e9aeb7463baf924e4e2bf97e.jpg


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关键词：
算法坐标
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