iOS 火星坐标/地球坐标/百度坐标整理及解决方案汇总?如何转火星坐标?

『导言』

今天,搜集到有关地图开发方面的坐标转化。

首先,我们来看CLLocationManagerMKMapView坐标使用情况结果

序号 情况 结果
CLLocationManager 取出来的经纬度放到mapView上显示 错误❌
CLLocationManager 取出来的经纬度去 Google Maps API 做逆地址解析 错误❌
MKMapView取出来的经纬度去Google Maps API做逆地址解析 正确✔️
MKMapView 取出来的经纬度去BaiDu 百度地图API做逆地址解析 错误❌

分析:从上面两处取的经纬度放到百度地图上显示都是错的❌

一、iOS开发中三大坐标系分析
序号 坐标 坐标解释
地球坐标 (WGS84) 国际标准,GPS标准从 GPS 设备中取出的原始数据是就是这个。国际地图提供商一般使用的也是这个
火星坐标 (GCJ-02) 中国标准,行货 GPS 设备取出的最终数据是这个。国家龟腚: 国内出版的各种地图系统(包括电子形式),必须至少采用GCJ-02对地理位置进行首次加密。
百度坐标 (BD-09) 百度标准,百度 SDK,地图,Geocoding 用的都是这个。
开发时所面临的现状
  • 获取经纬度(GPS)

    火星坐标:MKMapView
    地球坐标:CLLocationManager

  • 显示经纬度(地图)

    • 火星坐标
      iOS 苹果地图
      Gogole地图
      搜搜、阿里云、高德地图
    • 地球坐标
      Google 卫星地图(国外地图应该都是……)
    • 百度坐标
      百度地图

总结表格如下

序号 坐标 获取经纬度(GPS) 显示经纬度(地图)
火星坐标 MKMapView iOS 苹果地图Gogole地图搜搜、阿里云、高德地图
地球/国际坐标 CLLocationManager Google 卫星地图(国外)
百度坐标 \ 百度地图

二、iOS开发常用总结三种地图:苹果VS高德VS百度

  • 苹果地图:苹果地图使用地球坐标,除了中国全球通用(国外不用转换);在中国其使用高德的数据所以要将其转换为火星坐标才能使用不出偏差
  • 高德地图:高德地图使用的火星坐标,已经封装好了,取得就是火星坐标,不用转直接用
  • 百度地图:百度地图使用的是百度坐标,是将火星坐标进行处理;同理也已经封装好了,不用转直接用
序号 地图 坐标 注释
苹果原生地图 地球坐标 国外:除了中国全球通用(国外不用转换);国内:在中国其使用高德的数据,所以要将其转换为火星坐标才能使用不出偏差
高德地图 火星坐标 已经封装好了,取得就是火星坐标,不用转直接用
百度地图 百度坐标 是将火星坐标进行处理;同理也已经封装好了,不用转直接用
  • 温馨提示

iOS开发中地图控件默认在大陆显示的默认是高德地图(安卓一般用百度地图),在国外显示的是Google地图

火星VS地球

1、火星地图:坐标加密了的地图。
2、火星坐标:用正确的坐标经过了与火星地图一样的算法偏移后产生的经纬度坐标。
3、地球地图:通常意义上的地图。
4、地球坐标:通常意义上的经纬度坐标。
5、火星坐标+火星地图=地图定位准确。
这个想一下就可以理解,相同的算法偏移后,就能在地图上正确显示定位。

“iOS苹果原生地图”开发推荐的解决⽅案

既然是在国内,存储⼀律⽤⽕星坐标,利用MapKit框架开发可以精确(苹果原生的用CLLocation定位的是真实经纬度坐标,即地球坐标;但在“国内苹果原生地图的数据是由高德地图提供”,所以需要将地球坐标转成火星坐标;可以用第三方库CLLocation+Sino来实现转换;否则使用会有偏差。CLLocation+Sino的Demo下载

重点代码:

地球地址转化为火星地址
location = [location locationMarsFromEarth];

-(void)locationManager:(CLLocationManager *)manager didUpdateLocations:(NSArray *)locations
{
    NSLog(@"定位成功");
    
    //获取当前位置----是地球地址(国际地址)
    //manager.location
    CLLocation *location = manager.location;
    
    //地球地址转化为火星地址
    location = [location locationMarsFromEarth];
    
    //地图的中心点设置为当前位置
    //  苹果地图使用的是火星地址
    _mapView.centerCoordinate = location.coordinate;

    [_locationManager stopUpdatingLocation];
}

CLLocation+Sino.h

//
//  CLLocation+Sino.h
//
//  Created by i0xbean@gmail.com on 13-4-26.
//  火星坐标系转换扩展
//
//  earth(国外 WGS84), mars(国内 GCJ-02), bearPaw(百度 BD-09) 坐标系间相互转换
//  未包含 mars2earth. 需要这个可参考 http://xcodev.com/131.html

#import <CoreLocation/CoreLocation.h>

@interface CLLocation (Sino)

- (CLLocation*)locationMarsFromEarth;
//- (CLLocation*)locationEarthFromMars; // 未实现

- (CLLocation*)locationBearPawFromMars;
- (CLLocation*)locationMarsFromBearPaw;

@end

CLLocation+Sino.m

//
//  CLLocation+Sino.h
//
//  Created by i0xbean@gmail.com on 13-4-26.
//  火星坐标系转换扩展

#import "CLLocation+Sino.h"

void transform_earth_2_mars(double lat, double lng, double* tarLat, double* tarLng);
void transform_mars_2_bear_paw(double lat, double lng, double* tarLat, double* tarLng);
void transform_bear_paw_2_mars(double lat, double lng, double* tarLat, double* tarLng);

@implementation CLLocation (Sino)

- (CLLocation*)locationMarsFromEarth;
{
    double lat = 0.0;
    double lng = 0.0;
    transform_earth_2_mars(self.coordinate.latitude, self.coordinate.longitude, &lat, &lng);
    return [[CLLocation alloc] initWithCoordinate:CLLocationCoordinate2DMake(lat, lng)
                                         altitude:self.altitude
                               horizontalAccuracy:self.horizontalAccuracy
                                 verticalAccuracy:self.verticalAccuracy
                                           course:self.course
                                            speed:self.speed
                                        timestamp:self.timestamp];
}

- (CLLocation*)locationEarthFromMars;
{
    // 二分法查纠偏文件
    // http://xcodev.com/131.html
    return nil;
}

- (CLLocation*)locationBearPawFromMars;
{
    double lat = 0.0;
    double lng = 0.0;
    transform_mars_2_bear_paw(self.coordinate.latitude, self.coordinate.longitude, &lat, &lng);
    return [[CLLocation alloc] initWithCoordinate:CLLocationCoordinate2DMake(lat, lng)
                                         altitude:self.altitude
                               horizontalAccuracy:self.horizontalAccuracy
                                 verticalAccuracy:self.verticalAccuracy
                                           course:self.course
                                            speed:self.speed
                                        timestamp:self.timestamp];
}

- (CLLocation*)locationMarsFromBearPaw;
{
    double lat = 0.0;
    double lng = 0.0;
    transform_bear_paw_2_mars(self.coordinate.latitude, self.coordinate.longitude, &lat, &lng);
    return [[CLLocation alloc] initWithCoordinate:CLLocationCoordinate2DMake(lat, lng)
                                         altitude:self.altitude
                               horizontalAccuracy:self.horizontalAccuracy
                                 verticalAccuracy:self.verticalAccuracy
                                           course:self.course
                                            speed:self.speed
                                        timestamp:self.timestamp];
}

@end



// --- transform_earth_2_mars ---
// 参考来源:https://on4wp7.codeplex.com/SourceControl/changeset/view/21483#353936
// 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;

bool transform_sino_out_china(double lat, double lon)
{
    if (lon < 72.004 || lon > 137.8347)
        return true;
    if (lat < 0.8293 || lat > 55.8271)
        return true;
    return false;
}

double transform_earth_2_mars_lat(double x, double y)
{
    double ret = -100.0 + 2.0 * x + 3.0 * y + 0.2 * y * y + 0.1 * x * y + 0.2 * sqrt(abs(x));
    ret += (20.0 * sin(6.0 * x * M_PI) + 20.0 * sin(2.0 * x * M_PI)) * 2.0 / 3.0;
    ret += (20.0 * sin(y * M_PI) + 40.0 * sin(y / 3.0 * M_PI)) * 2.0 / 3.0;
    ret += (160.0 * sin(y / 12.0 * M_PI) + 320 * sin(y * M_PI / 30.0)) * 2.0 / 3.0;
    return ret;
}

double transform_earth_2_mars_lng(double x, double y)
{
    double ret = 300.0 + x + 2.0 * y + 0.1 * x * x + 0.1 * x * y + 0.1 * sqrt(abs(x));
    ret += (20.0 * sin(6.0 * x * M_PI) + 20.0 * sin(2.0 * x * M_PI)) * 2.0 / 3.0;
    ret += (20.0 * sin(x * M_PI) + 40.0 * sin(x / 3.0 * M_PI)) * 2.0 / 3.0;
    ret += (150.0 * sin(x / 12.0 * M_PI) + 300.0 * sin(x / 30.0 * M_PI)) * 2.0 / 3.0;
    return ret;
}

void transform_earth_2_mars(double lat, double lng, double* tarLat, double* tarLng)
{
    if (transform_sino_out_china(lat, lng))
    {
        *tarLat = lat;
        *tarLng = lng;
        return;
    }
    double dLat = transform_earth_2_mars_lat(lng - 105.0, lat - 35.0);
    double dLon = transform_earth_2_mars_lng(lng - 105.0, lat - 35.0);
    double radLat = lat / 180.0 * M_PI;
    double magic = sin(radLat);
    magic = 1 - ee * magic * magic;
    double sqrtMagic = sqrt(magic);
    dLat = (dLat * 180.0) / ((a * (1 - ee)) / (magic * sqrtMagic) * M_PI);
    dLon = (dLon * 180.0) / (a / sqrtMagic * cos(radLat) * M_PI);
    *tarLat = lat + dLat;
    *tarLng = lng + dLon;
}

// --- transform_earth_2_mars end ---

// --- transform_mars_vs_bear_paw ---
// 参考来源:http://blog.woodbunny.com/post-68.html
const double x_pi = M_PI * 3000.0 / 180.0;

void transform_mars_2_bear_paw(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 transform_bear_paw_2_mars(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);
}

// --- transform_mars_vs_bear_paw end ---
总结

iOS SDK的做法还是⽐较合理的,毕竟他是⼀个国际化的平台。CLLocationManager提供地球坐标,这样显⽰国外地图商的地图服务没问题,碰到⽕星地图,转⼀下就好,逆之则没那
么容易。⽽ MKMapView 则与iOS 地图展⽰相关,国内地图必须使⽤⽕星坐标。

  • 补充:

常用地图、社交、分享、推送、语音等链接:

序号 SDK SDK下载地址 备注
百度地图SDK http://lbsyun.baidu.com/ 地图
高德地图SDK http://lbs.amap.com/ 地图
环信SDK http://www.easemob.com/ 聊天 社交
融云SDK http://www.rongcloud.cn/ 聊天 社交
极光推送SDK http://www.jpush.cn/ 推送
友盟推送SDK http://www.umeng.com/push 推送
百度推送 http://push.baidu.com 推送
讯飞SDK http://www.xfyun.cn/ 语音
ShareSDK http://www.mob.com/ 分享
友盟分享 SDK http://www.umeng.com/social 分享
支付宝SDK https://openhome.alipay.com/platform/home.htm 金融支付
微信支付SDK https://pay.weixin.qq.com/ 金融支付
SMS SDK http://www.mob.com 录制分享视频
阿里百川SDK反馈 http://baichuan.taobao.com 用户反馈原来友盟反馈被阿里百川反馈替代
链接

[1].苹果原生地图初步认识
[2].iOS 火星坐标相关整理及解决方案汇总
[3].iOS实现应用外自带地图、高德地图、百度地图导航
[4]. 地球坐标系 (WGS-84) 到火星坐标系 (GCJ-02) 的转换算法
[5].火星坐标系 (GCJ-02) 与百度坐标系 (BD-09) 的转换算法
[6].iOS 初探神秘的地图火星坐标
[7].iOS定位坐标转换工具,拿去用吧

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