一、国内地图坐标系简介
1、 WGS84（地图坐标）
美国GPS使用的是WGS84的坐标系统。GPS系统获得的坐标系统，基本为标准的国际通用的WGS84坐标系统
2、 GCJ-02（火星坐标）
GCJ-02是由中国国家测绘局制订的地理信息系统的坐标系统。它是一种对经纬度数据的加密算法，即加入随机的偏差。国内出版的各种地图系统（包括电子形式），出于国家安全考虑，必须至少采用GCJ-02对地理位置进行首次加密。
所有的电子地图所有的导航设备，都需要加入国家保密插件。第一步，地图公司测绘地图，测绘完成后，送到国家测绘局，将真实坐标的电子地图，加密成“火星坐标”，这样的地图才是可以出版和发布的，然后才可以让GPS公司处理。第二步，所有的GPS公司，只要需要汽车导航的，需要用到导航电子地图的，统统需要在软件中加入国家保密算法，将COM口读出来的真实的坐标信号，加密转换成国家要求的保密的坐标，这样，GPS导航仪和导航电子地图就可以完全匹配，GPS也就可以正常工作。
在国内发行的地图都使用GCJ02进行首次加密，
| 地图 | 坐标系 |
|---|---|
| 百度地图 | 百度坐标（BD-09 |
| 腾讯搜搜地图 | 火星坐标 |
| 图吧MapBar地图 | 图吧坐标 |
| 高德MapABC地图API | 火星坐标 |
| 凯立德地图 | 火星坐标（转为K码 |
I、 百度坐标：在GCJ02基础上，进行了BD-09二次加密措施，API支持从WGS/GCJ转换成百度坐标，不支持反转。
II、凯立德K码：
a) K码将地图分成了四块进行编码，中心点在内蒙的阿拉善左旗境内，该点的K码是7uy1yuy1y。以该点为中心分别在东西方向和南北方向画一条线当横纵（XY）坐标轴，那么第一象限（即东北方向的那块）的K码的第1位全部都是5，第2象限的K码的第一位全是6，第3、4象限的K码的第一位分别全是7、8。并且该点有4个K码，即用四个K码定位都是这一点，这四个K码分别是7uy1yuy1y、80000uy1y、500000000、6uy1y0000。
b) K码的第2-5位表示东西方向上的坐标，第6-9位代表南北方向上的坐标。实际上K码就是一个凯立德特有的34进制数，（26个字母加10个阿拉伯数字，再去掉不用的小写L和O共34个字符），这个34进制数从左向右从低位向高位排列（我们常用的10进制是从右向左由低位向高位排列），其中第2-5位东西方向上的数每一个单位代表2.5m左右，南北方向上的数每一个单位代表实际距离3米左右。比如80000uy1y向东约2.5米的点的K码就是81000uy1y，向东约34×2.5m的点的K码就是80100uy1y
c)K码与火星坐标可相互转换。
二、坐标系转换
1、地球坐标系（WGS）到火星坐标系（GCJ-02）的转换算法
var M_PI = 3.14159265358979324;
var a = 6378245.0;
var ee = 0.00669342162296594323;
var x_pi = M_PI * 3000.0 / 180.0;
function out_of_china(lat, lon) {
if (lon < 72.004 || lon > 137.8347)
return true;
if (lat < 0.8293 || lat > 55.8271)
return true;
return false;
}
function wgs2gcj_lat(x, y) {
var ret1 = -100.0 + 2.0 * x + 3.0 * y + 0.2 * y * y + 0.1 * x * y + 0.2 * Math.sqrt(Math.abs(x));
ret1 += (20.0 * Math.sin(6.0 * x * M_PI) + 20.0 * Math.sin(2.0 * x * M_PI)) * 2.0 / 3.0;
ret1 += (20.0 * Math.sin(y * M_PI) + 40.0 * Math.sin(y / 3.0 * M_PI)) * 2.0 / 3.0;
ret1 += (160.0 * Math.sin(y / 12.0 * M_PI) + 320 * Math.sin(y * M_PI / 30.0)) * 2.0 / 3.0;
return ret1;
}
function wgs2gcj_lng(x, y) {
var ret2 = 300.0 + x + 2.0 * y + 0.1 * x * x + 0.1 * x * y + 0.1 * Math.sqrt(Math.abs(x));
ret2 += (20.0 * Math.sin(6.0 * x * M_PI) + 20.0 * Math.sin(2.0 * x * M_PI)) * 2.0 / 3.0;
ret2 += (20.0 * Math.sin(x * M_PI) + 40.0 * Math.sin(x / 3.0 * M_PI)) * 2.0 / 3.0;
ret2 += (150.0 * Math.sin(x / 12.0 * M_PI) + 300.0 * Math.sin(x / 30.0 * M_PI)) * 2.0 / 3.0;
return ret2;
}
function wgs2gcj(poi) {
if (out_of_china(poi.lat, poi.lng)) {
return poi;
}
var poi2 = {};
var dLat = wgs2gcj_lat(poi.lng - 105.0, poi.lat - 35.0);
var dLon = wgs2gcj_lng(poi.lng - 105.0, poi.lat - 35.0);
var radLat = poi.lat / 180.0 * M_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) * M_PI);
dLon = (dLon * 180.0) / (a / sqrtMagic * Math.cos(radLat) * M_PI);
poi2.lat = poi.lat + dLat;
poi2.lng = poi.lng + dLon;
return poi2;
}
2、火星坐标系 (GCJ-02) 与百度坐标系 (BD-09) 的转换算法
// 火星坐标系 (GCJ-02) 与百度坐标系 (BD-09) 的转换算法
function gcj2bd(poi) {
var poi2 = {};
var x = poi.lng, y = poi.lat;
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);
poi2.lng = z * Math.cos(theta) + 0.0065;
poi2.lat = z * Math.sin(theta) + 0.006;
return poi2;
}
function bd2gcj(poi) {
var poi2 = {};
var x = poi.lng - 0.0065, y = poi.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);
poi2.lng = z * Math.cos(theta);
poi2.lat = z * Math.sin(theta);
return poi2;
}
3、火星坐标系 (GCJ-02) 与凯立德K码 的转换算法
var codes = "0123456789abcdefghijkmnpqrstuvwxyz";
function __decode(pch) {
var v = 0;
for (var i = 3; i >= 0; --i)
v = v * 34 + (codes.indexOf(pch.charAt(i)));
v = v * 250 / 9;
return v;
}
function __encode(v) {
var pch = "";
v = v * 9 / 250;
for (var i = 0; i < 4; ++i) {
pch += codes.charAt(v % 34);
v /= 34;
}
return pch;
}
function DecodeLon(k) {
var lon = __decode(k.substring(1, 5));
if (k.charAt(0) == '5' || k.charAt(0) == '8')
lon += 35000000;
lon += 70000000;
return lon/1000000.0;
}
function DecodeLat(k) {
var lat = __decode(k.substring(5, 9));
if (k.charAt(0) <= '6')
lat += 35000000;
lat += 5000000;
return lat/1000000.0;
}
function Encode(lat, lon) {
lat = parseInt(lat*1000000);
lon = parseInt(lon*1000000);
var k;
lon -= 70000000;
lat -= 5000000;
if (lat > 35000000)
if (lon <= 35000000)
k = "6";
else
k = "5";
else
if (lon <= 35000000)
k = "7";
else
k = "8";
if (lon > 35000000)
lon -= 35000000;
if (lat > 35000000)
lat -= 35000000;
k += __encode(lon);
k += __encode(lat);
return k;
}
GCJ-02转换BD-09 : Google地图经纬度转百度地图经纬度
BD-09转换GCJ-02 : 百度转Google
WGS-84到GCJ-02 : 即GPS 加偏
主要就是Google地图，百度地图，GPS经纬度偏移转换
/**
* 用于构造地图中的坐标点
* @author lw
* **/
public class Point {
private double lat;// 纬度
private double lng;// 经度
public Point() {
}
public Point(double lng, double lat) {
this.lng = lng;
this.lat = lat;
}
@Override
public boolean equals(Object obj) {
if (obj instanceof Point) {
Point bmapPoint = (Point) obj;
return (bmapPoint.getLng() == lng && bmapPoint.getLat() == lat) ? true : false;
} else {
return false;
}
}
public double getLat() {
return lat;
}
public void setLat(double lat) {
this.lat = lat;
}
public double getLng() {
return lng;
}
public void setLng(double lng) {
this.lng = lng;
}
@Override
public String toString() {
return "Point [lat=" + lat + ", lng=" + lng + "]";
}
}
/**
* 地图坐标转换 google,baidu,gps
* @author lw
* @Time 2015年4月16日18:19:16
*
* */
public class CoordinateConversion {
private static final double x_pi = 3.14159265358979324 * 3000.0 / 180.0;
private static final double pi = 3.14159265358979324;
private static final double a = 6378245.0;
private static final double ee = 0.00669342162296594323;
/**
* gg_lat 纬度
* gg_lon 经度
* GCJ-02转换BD-09
* Google地图经纬度转百度地图经纬度
* */
public static Point google_bd_encrypt(double gg_lat, double gg_lon){
Point point=new Point();
double x = gg_lon, y = gg_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 bd_lon = z * Math.cos(theta) + 0.0065;
double bd_lat = z * Math.sin(theta) + 0.006;
point.setLat(bd_lat);
point.setLng(bd_lon);
return point;
}
/**
* wgLat 纬度
* wgLon 经度
* BD-09转换GCJ-02
* 百度转google
* */
public static Point bd_google_encrypt(double bd_lat, double bd_lon){
Point point=new Point();
double x = bd_lon - 0.0065, y = bd_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 gg_lon = z * Math.cos(theta);
double gg_lat = z * Math.sin(theta);
point.setLat(gg_lat);
point.setLng(gg_lon);
return point;
}
/**
* wgLat 纬度
* wgLon 经度
* WGS-84 到 GCJ-02 的转换（即 GPS 加偏）
* */
public static Point wgs_gcj_encrypts(double wgLat, double wgLon) {
Point point=new Point();
if (outOfChina(wgLat, wgLon)) {
point.setLat(wgLat);
point.setLng(wgLon);
return point;
}
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);
double lat = wgLat + dLat;
double lon = wgLon + dLon;
point.setLat(lat);
point.setLng(lon);
return point;
}
public static void transform(double wgLat, double wgLon, double[] latlng) {
if (outOfChina(wgLat, wgLon)) {
latlng[0] = wgLat;
latlng[1] = 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);
latlng[0] = wgLat + dLat;
latlng[1] = wgLon + dLon;
}
private 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;
}
private 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;
}
private 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;
}
}
