地理坐标转换

我的未来我决定 提交于 2019-12-30 00:08:10

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我是一名的程序猿,工作主要是关于GIS 系统的开发的。在GIS方面,你知道地图有多少种坐标系吗?

不知道吧!那我就要介绍介绍了。

WGS84坐标系

GPS,WGS-84,原始坐标体系。一般用国际标准的GPS记录仪记录下来的坐标,都是GPS的坐标。很可惜,在中国,任何一个地图产品都不允许使用GPS坐标,据说是为了保密。

GCJ02坐标系

国测局02年发布的坐标体系。又称“火星坐标”。在中国,必须至少使用GCJ-02的坐标体系。比如腾讯,高德都在用这个坐标体系。GCJ-02也是国内最广泛使用的坐标体系。

BD09坐标系

百度坐标系,GCJ02坐标系加密后的坐标系

那么这些坐标的互相转换时怎么的呢?那接下来我就推荐个使用JavaScript写的转换代码:

/** * 地图坐标转换器 *  */var GPS2Google2Baidu = {    PI: 3.14159265358979324,    x_pi: 3.14159265358979324 * 3000.0 / 180.0,    delta: function (lat, lng) {        // Krasovsky 1940        //        // a = 6378245.0, 1/f = 298.3        // b = a * (1 - f)        // ee = (a^2 - b^2) / a^2;        var a = 6378245.0; //  a: 卫星椭球坐标投影到平面地图坐标系的投影因子。        var ee = 0.00669342162296594323; //  ee: 椭球的偏心率。        var dLat = this.transformLat(lng - 105.0, lat - 35.0);        var dLng = this.transformLng(lng - 105.0, lat - 35.0);        var radLat = lat / 180.0 * this.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) * this.PI);        dLng = (dLng * 180.0) / (a / sqrtMagic * Math.cos(radLat) * this.PI);        return { 'lat': dLat, 'lng': dLng };    },    /**     * WGS-84 to GCJ-02     * @param {number} wgsLat      * @param {number} wgsLng      */    gcj_encrypt: function (wgsLat, wgsLng) {        if (this.outOfChina(wgsLat, wgsLng))            return { 'lat': wgsLat, 'lng': wgsLng };        var d = this.delta(wgsLat, wgsLng);        return { 'lat': wgsLat + d.lat, 'lng': wgsLng + d.lng };    },    /**     * GCJ-02 to WGS-84     * @param {number} gcjLat      * @param {number} gcjLng      */    gcj_decrypt: function (gcjLat, gcjLng) {        if (this.outOfChina(gcjLat, gcjLng))            return { 'lat': gcjLat, 'lng': gcjLng };        var d = this.delta(gcjLat, gcjLng);        return { 'lat': gcjLat - d.lat, 'lng': gcjLng - d.lng };    },    /**     * GCJ-02 to WGS-84 exactly     * @param {number} gcjLat      * @param {number} gcjLng      */    gcj_decrypt_exact: function (gcjLat, gcjLng) {        var initDelta = 0.01;        var threshold = 0.000000001;        var dLat = initDelta, dLng = initDelta;        var mLat = gcjLat - dLat, mLng = gcjLng - dLng;        var pLat = gcjLat + dLat, pLng = gcjLng + dLng;        var wgsLat, wgsLng, i = 0;        while (1) {            wgsLat = (mLat + pLat) / 2;            wgsLng = (mLng + pLng) / 2;            var tmp = this.gcj_encrypt(wgsLat, wgsLng)            dLat = tmp.lat - gcjLat;            dLng = tmp.lng - gcjLng;            if ((Math.abs(dLat) < threshold) && (Math.abs(dLng) < threshold))                break;            if (dLat > 0) pLat = wgsLat; else mLat = wgsLat;            if (dLng > 0) pLng = wgsLng; else mLng = wgsLng;            if (++i > 10000) break;        }        //console.log(i);        return { 'lat': wgsLat, 'lng': wgsLng };    },    /**     * GCJ-02 to BD-09     * @param {number} gcjLat      * @param {number} gcjLng      *      */    bd_encrypt: function (gcjLat, gcjLng) {        var x = gcjLng, y = gcjLat;        var z = Math.sqrt(x * x + y * y) + 0.00002 * Math.sin(y * this.x_pi);        var theta = Math.atan2(y, x) + 0.000003 * Math.cos(x * this.x_pi);        var bdLng = z * Math.cos(theta) + 0.0065;        var bdLat = z * Math.sin(theta) + 0.006;        return { 'lat': bdLat, 'lng': bdLng };    },    /**     * BD-09 to GCJ-02     * @param {*} bdLat      * @param {*} bdLng      */    bd_decrypt: function (bdLat, bdLng) {        var x = bdLng - 0.0065, y = bdLat - 0.006;        var z = Math.sqrt(x * x + y * y) - 0.00002 * Math.sin(y * this.x_pi);        var theta = Math.atan2(y, x) - 0.000003 * Math.cos(x * this.x_pi);        var gcjLng = z * Math.cos(theta);        var gcjLat = z * Math.sin(theta);        return { 'lat': gcjLat, 'lng': gcjLng };    },    //WGS-84 to Web mercator    //mercatorLat -> y mercatorLng -> x    mercator_encrypt: function (wgsLat, wgsLng) {        var x = wgsLng * 20037508.34 / 180.;        var y = Math.log(Math.tan((90. + wgsLat) * this.PI / 360.)) / (this.PI / 180.);        y = y * 20037508.34 / 180.;        return { 'lat': y, 'lng': x };        /*         if ((Math.abs(wgsLng) > 180 || Math.abs(wgsLat) > 90))         return null;         var x = 6378137.0 * wgsLng * 0.017453292519943295;         var a = wgsLat * 0.017453292519943295;         var y = 3189068.5 * Math.log((1.0 + Math.sin(a)) / (1.0 - Math.sin(a)));         return {'lat' : y, 'lng' : x};         //*/    },    // Web mercator to WGS-84    // mercatorLat -> y mercatorLng -> x    mercator_decrypt: function (mercatorLat, mercatorLng) {        var x = mercatorLng / 20037508.34 * 180.;        var y = mercatorLat / 20037508.34 * 180.;        y = 180 / this.PI * (2 * Math.atan(Math.exp(y * this.PI / 180.)) - this.PI / 2);        return { 'lat': y, 'lng': x };        /*         if (Math.abs(mercatorLng) < 180 && Math.abs(mercatorLat) < 90)         return null;         if ((Math.abs(mercatorLng) > 20037508.3427892) || (Math.abs(mercatorLat) > 20037508.3427892))         return null;         var a = mercatorLng / 6378137.0 * 57.295779513082323;         var x = a - (Math.floor(((a + 180.0) / 360.0)) * 360.0);         var y = (1.5707963267948966 - (2.0 * Math.atan(Math.exp((-1.0 * mercatorLat) / 6378137.0)))) * 57.295779513082323;         return {'lat' : y, 'lng' : x};         //*/    },    // two point's distance    distance: function (latA, lngA, latB, lngB) {        var earthR = 6371000.;        var x = Math.cos(latA * this.PI / 180.) * Math.cos(latB * this.PI / 180.) * Math.cos((lngA - lngB) * this.PI / 180);        var y = Math.sin(latA * this.PI / 180.) * Math.sin(latB * this.PI / 180.);        var s = x + y;        if (s > 1) s = 1;        if (s < -1) s = -1;        var alpha = Math.acos(s);        var distance = alpha * earthR;        return distance;    },    outOfChina: function (lat, lng) {        if (lng < 72.004 || lng > 137.8347)            return true;        if (lat < 0.8293 || lat > 55.8271)            return true;        return false;    },    transformLat: function (x, y) {        var 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 * this.PI) + 20.0 * Math.sin(2.0 * x * this.PI)) * 2.0 / 3.0;        ret += (20.0 * Math.sin(y * this.PI) + 40.0 * Math.sin(y / 3.0 * this.PI)) * 2.0 / 3.0;        ret += (160.0 * Math.sin(y / 12.0 * this.PI) + 320 * Math.sin(y * this.PI / 30.0)) * 2.0 / 3.0;        return ret;    },    transformLng: function (x, y) {        var 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 * this.PI) + 20.0 * Math.sin(2.0 * x * this.PI)) * 2.0 / 3.0;        ret += (20.0 * Math.sin(x * this.PI) + 40.0 * Math.sin(x / 3.0 * this.PI)) * 2.0 / 3.0;        ret += (150.0 * Math.sin(x / 12.0 * this.PI) + 300.0 * Math.sin(x / 30.0 * this.PI)) * 2.0 / 3.0;        return ret;    }};//WGS84转GCj02GPS2Google2Baidu.WGS_84_to_GCJ_02 = GPS2Google2Baidu.gcj_encrypt;//GCJ02 转换为 WGS84GPS2Google2Baidu.GCJ_02_to_WGS_84 = GPS2Google2Baidu.gcj_decrypt_exact;//火星坐标系 (GCJ-02) 转百度坐标系 (BD-09) GPS2Google2Baidu.GCJ_02_to_BD_09 = GPS2Google2Baidu.bd_encrypt;//百度坐标系 (BD-09) 转火星坐标系 (GCJ-02)GPS2Google2Baidu.BD_09_to_GCJ_02 = GPS2Google2Baidu.bd_decrypt;//百度坐标系 (BD-09) 转 WGS84GPS2Google2Baidu.BD_09_to_WGS_84 = function (lat, lng) {    var b2c = this.BD_09_to_GCJ_02(lat, lng);    return this.GCJ_02_to_WGS_84(b2c.lat, b2c.lng);}// WGS84转 百度坐标系 (BD-09)GPS2Google2Baidu.WGS_84_to_BD_09 = function (lat, lng) {    var w2c = this.WGS_84_to_GCJ_02(lat, lng);    return this.GCJ_02_to_BD_09(w2c.lat, w2c.lng);}export default GPS2Google2Baidu;
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